時(shí)間：2023-10-02 09:03:01
開(kāi)篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)械電子控制技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：工程機(jī)械；機(jī)械電子；節(jié)能控制技術(shù)
在黨和政府大力倡導(dǎo)構(gòu)建資源節(jié)約型社會(huì)的今天，工程機(jī)械若不做到節(jié)能化將難以適應(yīng)當(dāng)代的生產(chǎn)要求。現(xiàn)在，優(yōu)化控制系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械施工作業(yè)過(guò)程中，以便更加有效的控制傳輸動(dòng)力以及智能控制工程機(jī)械局部節(jié)能，其直接目的是為了實(shí)現(xiàn)更高效工作以及有效節(jié)約能源。事實(shí)證明，在工程機(jī)械當(dāng)中運(yùn)用電子節(jié)能控制技術(shù)，對(duì)于節(jié)省工程機(jī)械的能耗來(lái)說(shuō)是具有重要的意義的。
1對(duì)“廣義節(jié)能”的概述
對(duì)于工程機(jī)械來(lái)說(shuō)，廣義節(jié)能提出了四大性能要求，分別是效率、動(dòng)態(tài)匹配、作業(yè)效率與不同功率流之間的有效配合。在工程機(jī)械當(dāng)中，對(duì)其所有能量進(jìn)行傳輸與改變的作用在于對(duì)外界做有效功。也就是將有效效率輸送到外界。對(duì)于不同的工程機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，通常是不同的協(xié)同機(jī)構(gòu)共同配合，其中兩大要素直接決定著輸出有效效率：首先是功率的傳遞效率，其次是不同功率支流之間的配合效率。如今，我們?cè)谶M(jìn)行節(jié)能控制的環(huán)節(jié)，通常是僅僅關(guān)注功率傳輸及對(duì)供需雙方的功率進(jìn)行傳送上。但對(duì)于不同功率流之間怎樣有效配合方面的研究還開(kāi)展地較少。而作業(yè)效率，則是指在單位時(shí)間內(nèi)，工程機(jī)械所完成的工作量，它通常同節(jié)能性成反比，所以對(duì)于節(jié)能型的比較，也必須建立在基于相同的功率的前提上。
2對(duì)工程機(jī)械功率流控制方面的分析
我們根據(jù)柴油機(jī)的工作方式，來(lái)探討關(guān)于工程機(jī)械功率流控制方面的要點(diǎn)。基于能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械在進(jìn)行工作時(shí)，本質(zhì)上便是把不同的能量形式進(jìn)行轉(zhuǎn)換、傳遞并進(jìn)行對(duì)外輸出。要想對(duì)節(jié)能方面進(jìn)行討論，首先必須對(duì)功率流進(jìn)行剖析。在以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)的工程機(jī)械中當(dāng)中，其輸出動(dòng)力全部源自于柴油當(dāng)中的化學(xué)能。然后由柴油機(jī)將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，通過(guò)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速，最終傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)，完成對(duì)于基本能量的轉(zhuǎn)換。現(xiàn)在，在柴油機(jī)當(dāng)中，我們常用的節(jié)能手段有兩種，分別是全程調(diào)速技術(shù)與電控噴油技術(shù)。它們能夠顯著提升柴油機(jī)的工作效率，使油耗得到降低。然后由傳動(dòng)系統(tǒng)吸取柴油機(jī)的機(jī)械能并將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、流體動(dòng)能或電能。在這個(gè)過(guò)程中，柴油機(jī)扮演著能量的供方角色，而傳動(dòng)系統(tǒng)扮演著能量的需方的角色。
3對(duì)工程機(jī)械全局節(jié)能控制系統(tǒng)的分析
客觀地講，我國(guó)受制于目前的工程機(jī)械技術(shù)水平，距離真正意義上的工程機(jī)械節(jié)能要求來(lái)說(shuō)還具有一定差距。因此，建立在現(xiàn)有技術(shù)水平上是很難完全實(shí)現(xiàn)節(jié)能之目標(biāo)的。這也成為我們現(xiàn)階段亟待改進(jìn)的地方。
3.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)概述
環(huán)保、節(jié)能是我國(guó)當(dāng)前提倡的口號(hào)，為了堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展道路，我們應(yīng)該不斷研究出各種先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。對(duì)此，全局節(jié)能不失為一條符合我國(guó)國(guó)情的合理方式。分析工程機(jī)械典型的功率流程，在構(gòu)建基于廣義節(jié)能的定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng)時(shí)，我們必須將研究對(duì)象著眼于整機(jī)與外界負(fù)載上，對(duì)以達(dá)到節(jié)能的效果。當(dāng)我們對(duì)全程節(jié)能指標(biāo)的概念進(jìn)行分析，不難看出工程機(jī)械基于單位時(shí)間內(nèi)單位油耗的工況而作出的有效功，一共參照了三大要素：協(xié)同作業(yè)、作業(yè)效率及傳統(tǒng)節(jié)能的目標(biāo)。而在這些目標(biāo)當(dāng)中，我們又可進(jìn)一步將其劃分為系統(tǒng)目標(biāo)、部件目標(biāo)與元件目標(biāo)。它能合理地控制工程機(jī)械當(dāng)中不同部件的協(xié)同作業(yè)狀況，作業(yè)效率狀況與能耗狀況，以實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
3.2其他技術(shù)概述
對(duì)于傳統(tǒng)的節(jié)能控制來(lái)說(shuō)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了局部最優(yōu)的目標(biāo)。要想在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步取得突破和得到提高，我們可以著眼于三個(gè)角度進(jìn)行入手：首先，對(duì)原有的固定參數(shù)功率匹配手段進(jìn)行改進(jìn)，這樣不論處于任何工況都能夠做到動(dòng)態(tài)功率匹配。其次，運(yùn)用作業(yè)模式識(shí)別手段，也就是基于不同作業(yè)模式的動(dòng)態(tài)功率分配系統(tǒng)。再次，基于操作人員的操作意圖，構(gòu)建起基于不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)，我們就要具體依靠于兩種技術(shù)：全電控節(jié)能控制和分布式節(jié)能控制技術(shù)。其中，全電控節(jié)能控制技術(shù)是采用電控噴油柴油機(jī)、電比例液壓泵、電比例控制閥與電比例液壓發(fā)動(dòng)機(jī)，基于全電控的能量傳遞條件，實(shí)現(xiàn)硬件功能的最小化。將硬件的通用化程度進(jìn)行提升，使智能控制的水平得到有效提高。對(duì)于電控系統(tǒng)而言，其控制功能與專用功能的實(shí)現(xiàn)都依賴于系統(tǒng)軟件，因此我們?cè)陂_(kāi)展機(jī)械操作的環(huán)節(jié)，要基于實(shí)時(shí)工況和操作意圖來(lái)對(duì)于在線調(diào)節(jié)控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，使參數(shù)匹配做到柔性化，有效地提升節(jié)能效果。而分布式節(jié)能控制技術(shù)盡管能對(duì)于整機(jī)節(jié)能進(jìn)行有效控制，但程序控制必須建立在對(duì)液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)進(jìn)行處理的基礎(chǔ)上。它要求控制系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)。而現(xiàn)階段的技術(shù)水平在這方面還很難有效跟進(jìn)。為了有效地克服這個(gè)缺陷，提升對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的處理速度，我們需要開(kāi)發(fā)出一款基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。對(duì)這三種控制器均連接高速總線，使處理速度得到有效提高。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器來(lái)說(shuō)，可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況與用戶的操作意圖來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油量，將處理數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€，并從中獲取其他控制器的指令；而液壓泵控制器、液壓閥控制器也具備類似的操作，使控制信息在運(yùn)算、傳輸方面的效率得到明顯提高。
4結(jié)語(yǔ)
工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)，能有效地降低工程機(jī)械在工作過(guò)程中產(chǎn)生的能耗，達(dá)到節(jié)能減排的效果，符合可持續(xù)發(fā)展的原則。對(duì)此，我們要努力克服現(xiàn)有的工程機(jī)械技術(shù)中的缺陷，開(kāi)發(fā)出完善的工程機(jī)械電子節(jié)能控制系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
[1]游陽(yáng)林，唐世波.工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，1（15）：90-92.
[2]楊文剛.工程機(jī)械電子節(jié)能控制技術(shù)研究電器控制設(shè)計(jì)要訣[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2015，10（20）：101-103.
關(guān)鍵詞：機(jī)械電子；核心技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)
1機(jī)械電子工程的概念
機(jī)械電子工程的概念，在國(guó)際上大同小異，它最早起源于日本的“Mechatronics”一詞，對(duì)其的解釋是“將電子技術(shù)引入到機(jī)械的主動(dòng)功能、控制功能、信息處理上，并將電子設(shè)備、軟件及機(jī)械設(shè)備結(jié)合而產(chǎn)生的產(chǎn)品或系統(tǒng)”，美國(guó)學(xué)者對(duì)機(jī)械電子工程的理解是“有計(jì)劃地應(yīng)用和有效地把機(jī)械與電子結(jié)合起來(lái)，以創(chuàng)造最優(yōu)產(chǎn)品”。而在我國(guó)，則更多的被認(rèn)為是將傳統(tǒng)機(jī)械工程與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合，稱之為“機(jī)電一體化”。
2機(jī)械電子工程的核心技術(shù)
2.1機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)在機(jī)械電子工程中扮演著“母體”的角色，是機(jī)械電子工程最為重要的影響因素，從某種意義上來(lái)講，機(jī)械電子工程師多種技術(shù)想機(jī)械技術(shù)靠攏、滲透的結(jié)果，但機(jī)械電子產(chǎn)品、系統(tǒng)卻與機(jī)械制造技術(shù)有著截然的不同，因此，轉(zhuǎn)變機(jī)電行業(yè)人員的思維模式是非常重要的。
2.2電子技術(shù)
電子技術(shù)是信息電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的集合體，運(yùn)用電子元器件設(shè)計(jì)和制造出滿足需求并實(shí)現(xiàn)特定功能的電路或電子系統(tǒng)的科學(xué)，是對(duì)電子信號(hào)進(jìn)行處理的技術(shù)[1]。
2.3自動(dòng)控制技術(shù)
自動(dòng)控制技術(shù)是運(yùn)用已有軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施并結(jié)合多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控制理論的應(yīng)用，它保證了生產(chǎn)制造等過(guò)程按預(yù)定方案進(jìn)行，是“依附型”技術(shù)，目前，在教育、機(jī)械、軍事等多個(gè)領(lǐng)域均有所涉及。
3機(jī)械電子工程的應(yīng)用
機(jī)械電子工程在實(shí)際生活中應(yīng)用非常的廣泛，大到航天航海、小到手機(jī)電腦，具體來(lái)講，主要可以概括為產(chǎn)品和系統(tǒng)兩個(gè)方面。在產(chǎn)品方面，產(chǎn)品是機(jī)械電子技術(shù)的載體，而機(jī)械電子技術(shù)也很好的改變了機(jī)電產(chǎn)品的產(chǎn)品優(yōu)越性，比如擁有磨、刨、洗等多項(xiàng)技能的新型機(jī)械加工中心；在系統(tǒng)方面，機(jī)械電子工程技術(shù)很好的提升了系統(tǒng)的安全性，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了了機(jī)電系統(tǒng)的控制精度，比如，汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)，可以在啟動(dòng)與剎車時(shí)進(jìn)行多位調(diào)整，保證駕駛?cè)藛T的安全。
4機(jī)械電子工程的發(fā)展階段
機(jī)械電子工程大致可以分為三個(gè)階段：第一階段是源于第三次工業(yè)革命時(shí)期，是上世紀(jì)60年代以前，在這個(gè)階段里，由于生產(chǎn)力提升的迫切需求，傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)與新興電子技術(shù)開(kāi)始初步融合，但由于技術(shù)的有限，所以，還不能大量的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中；第二階段是上世紀(jì)60年代到上世紀(jì)末，這一階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制技術(shù)的快速發(fā)展，為機(jī)械電子工程提供了強(qiáng)大的原動(dòng)力，同時(shí)，微機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)也開(kāi)始出現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械電子工程技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域進(jìn)軍；第三階段是上世紀(jì)末到本世紀(jì)初，這一階段里，機(jī)械電子工程技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并開(kāi)始逐漸向著自動(dòng)化、自動(dòng)化、多元化的方向發(fā)展[2]。
5機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展比較及發(fā)展趨勢(shì)
5.1國(guó)內(nèi)外機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展對(duì)比
就目前的發(fā)展情況來(lái)看，國(guó)外在機(jī)械電子工程方面明顯要優(yōu)于我國(guó)。機(jī)械電子工程領(lǐng)域的佼佼者是日本，在上世紀(jì)就已經(jīng)出現(xiàn)“無(wú)人化工廠”，緊隨其后的是美國(guó)，美國(guó)的微電子技術(shù)水平很高，極大的帶動(dòng)了機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，再就是歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家，他們也在幾乎同一時(shí)間開(kāi)始大力發(fā)展機(jī)械電子工程，并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。而我國(guó)于1989年才開(kāi)始機(jī)械電子工程專業(yè)的試辦，在1993年才成立正式的專業(yè)，在起步上，明顯落后于國(guó)外，這也是我國(guó)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中無(wú)法取得領(lǐng)先地位的主要原因之一。
5.2機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著機(jī)械電子技術(shù)影響力的不斷擴(kuò)大，勢(shì)必會(huì)向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化等方向繼續(xù)發(fā)展延伸。首先是智能化發(fā)展，智能化因其具有感知能力、記憶思維能力及行為決策能力，而成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主流，在機(jī)械電子與智能化融合后，其實(shí)用能力得到大幅度提高，其次是網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子網(wǎng)絡(luò)化可以進(jìn)一步提升設(shè)備的可控性，主要體現(xiàn)在通過(guò)GPRS、藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)手段進(jìn)行控制，最后是綠色化發(fā)展，綠色環(huán)保是新世紀(jì)后，一切發(fā)展的核心理念，是建立在資源承載力的條件下，將科技的發(fā)展提升至環(huán)境保護(hù)的發(fā)展階段[3]。
6結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)機(jī)械電子工程的核心技術(shù)、應(yīng)用、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述，希望能為我國(guó)的機(jī)械電工程技術(shù)及行業(yè)發(fā)展提供一些參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]王建峰.對(duì)機(jī)械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014(26)：135.
[2]仇國(guó)良.機(jī)械電子工程的探究[J].裝飾裝修天地，2015(8)：308.
1機(jī)械電子工程教學(xué)內(nèi)容的總體規(guī)劃
機(jī)械工程學(xué)科的研究生，大多數(shù)來(lái)自機(jī)械工程及自動(dòng)化本科專業(yè)，一般具有較扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)，在“機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識(shí)，但是電子方面的基礎(chǔ)知識(shí)卻比較薄弱，許多研究生連常識(shí)性的電子知識(shí)都不具備，甚至對(duì)“測(cè)量”、“控制”領(lǐng)域一無(wú)所知。因此需對(duì)其在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)集成技術(shù)等方面進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。由機(jī)械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素可見(jiàn)，機(jī)械電子工程技術(shù)一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。如圖1所示。因此，機(jī)械電子工程的教學(xué)將以機(jī)械電子工程的原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線，在上述各關(guān)鍵技術(shù)為主要模塊深入展開(kāi)，而在每一關(guān)鍵技術(shù)中，又分別設(shè)置三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊，形成“一縱三橫”的模塊化結(jié)構(gòu)。模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)很好地實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件及科研需要有針對(duì)性地選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，做到因需施教，因材施教。
2“一縱三橫”的模塊化教學(xué)
“一縱”是指按機(jī)械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線的縱向結(jié)構(gòu)，具體包括：傳感檢測(cè)技術(shù)模塊、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊、自動(dòng)控制技術(shù)模塊、伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊。“三橫”是指在每個(gè)技術(shù)模塊中又細(xì)分為三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容：基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下：傳感檢測(cè)技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)（傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型及其靜態(tài)特性指標(biāo)、傳感器的選用），機(jī)電系統(tǒng)最常用的位移檢測(cè)（光柵傳感器、絕對(duì)碼編碼器、增量碼編碼器），力學(xué)量檢測(cè)（應(yīng)變式多維測(cè)力彈性體、扭矩傳感器等），視覺(jué)檢測(cè)（線陣CCD和面陣CCD的基本原理）。較高要求模塊包括雙目視覺(jué)檢測(cè)的基本原理及標(biāo)定，觸覺(jué)傳感器（指端應(yīng)變式觸覺(jué)傳感器、多功能觸覺(jué)傳感器）。高要求模塊包括機(jī)電測(cè)試新技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，虛擬儀器技術(shù)，多傳感器數(shù)據(jù)融合等。計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、分類，及常用控制器（工控機(jī)、PLC、單片機(jī)），軟件方面要求測(cè)量數(shù)據(jù)的預(yù)處理，數(shù)字濾波，線性化處理，標(biāo)度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機(jī)的應(yīng)用高級(jí)技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用，基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制及DSP運(yùn)動(dòng)控制卡。自動(dòng)控制技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理，標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)，數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制，模糊控制的定義及特點(diǎn)，模糊控制系統(tǒng)的組成，模糊控制系統(tǒng)的基本原理，應(yīng)用模糊控制算法解決實(shí)際問(wèn)題。高要求模塊包括其它先進(jìn)控制方法，如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測(cè)控制、神經(jīng)控制等。伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊：主要講解直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及其控制。基礎(chǔ)要求模塊講解三種電機(jī)的基本原理、機(jī)械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理，如直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)、電磁轉(zhuǎn)矩，交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和定轉(zhuǎn)子的電路分析，變頻控制的原理及實(shí)現(xiàn)方法，步進(jìn)電機(jī)的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機(jī)的先進(jìn)控制技術(shù)，如直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制、交流電機(jī)的矢量控制等。系統(tǒng)集成技術(shù)模塊：基礎(chǔ)要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)各模塊之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號(hào)耦合、時(shí)序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)，重點(diǎn)講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點(diǎn)講解軟件抗干擾技術(shù)，如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。
3以案例為載體，推進(jìn)模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)
針對(duì)上述的模塊化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源，建設(shè)了課程網(wǎng)站，開(kāi)發(fā)了多媒體課件，設(shè)計(jì)了多個(gè)教學(xué)案例。在典型的機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域，將“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”、“自動(dòng)導(dǎo)引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學(xué)案例，并對(duì)一些復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了分解設(shè)計(jì)。采用單片機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)控制、采用PLC對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學(xué)中起到了很好的效果。通過(guò)這些案例，是將機(jī)械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué)，最大程度地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
4結(jié)語(yǔ)
以研究生的應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)，對(duì)機(jī)械工程專業(yè)的研究生的“機(jī)械電子工程”的課程內(nèi)容進(jìn)行全面規(guī)劃，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。形成一條主線貫穿全過(guò)程，基本要求、較高要求、高要求三個(gè)層次延伸的“一縱三橫”的模塊化教學(xué)，研究生們可以根據(jù)自身的知識(shí)背景，不同的科研方向需求，進(jìn)行有針對(duì)性的選擇，在完成“機(jī)電一體化”通用知識(shí)教育的基礎(chǔ)上，因材施教、因需施教。模塊化教學(xué)在近幾年的研究生培養(yǎng)中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的效果，并已在其它相關(guān)學(xué)科得到了一定的推廣。
作者：隋修武 牛雪娟 杜玉紅 桑宏強(qiáng) 單位：天津工業(yè)大學(xué)
關(guān)鍵詞： 煤礦機(jī)電系統(tǒng)；機(jī)電耦合；解耦系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：TM311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2012）0210172－01
0 前言
作為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物，機(jī)電一體化和通常的機(jī)械產(chǎn)品之間存在一定的差異，是一種復(fù)雜程度更高、高階的系統(tǒng)，并且階數(shù)隨著功能復(fù)雜程度以及控制參數(shù)的增加而提高。工程沖突是其典型的物理表現(xiàn)。工程沖突主要指的是在對(duì)其中一個(gè)參數(shù)進(jìn)行修改時(shí)會(huì)造成其他參數(shù)出現(xiàn)相應(yīng)改變的現(xiàn)象。借助解耦明確工程沖突并及時(shí)加以解決是機(jī)電一體化產(chǎn)品分析及研發(fā)的主要方法。
1 耦合及解耦定義
機(jī)電一體化產(chǎn)品所特有的分析方法即解耦及耦合，二者之間具有對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。解耦系統(tǒng)主要是指為準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)工程沖突及冗余單元，做好耦合系統(tǒng)準(zhǔn)備，以系統(tǒng)功能所主要依據(jù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行降階，所得到數(shù)個(gè)受單因素控制、功能單一的機(jī)械電子單元組合。解耦系統(tǒng)具有虛擬性特征，是解耦過(guò)程的結(jié)果。耦合是解耦的逆過(guò)程，具體指的是數(shù)個(gè)具有單一功能、簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)并且可以靈活進(jìn)行組合的機(jī)械電子單元，利用耦合作用以及信息收集等方式組建成一個(gè)功能更加全面的機(jī)電一體化產(chǎn)品，創(chuàng)造出單個(gè)機(jī)械電子無(wú)法擁有的新功能，同時(shí)對(duì)工程沖突問(wèn)題予以有效解決的過(guò)程。以工程沖突的解決為依據(jù)，在參數(shù)之間構(gòu)建正確的耦合關(guān)系就是耦合過(guò)程。
2 耦合分析
耦合的完成主要是需要借助控制及信息單元，有些時(shí)候也可以借助驅(qū)動(dòng)完成。例如，兩個(gè)機(jī)械電子單元的耦合，以二者間耦合密切程度、控制靈活程度、控制代碼量、滯后及非線性適應(yīng)性以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的關(guān)系為主要依據(jù)，可以對(duì)耦合進(jìn)行劃分，大致包括分配耦合、跟蹤耦合、順序耦合以及協(xié)調(diào)耦合四種。
假設(shè)有A、B兩個(gè)單元， 及 分別是二者的控制信號(hào)序列，
代表信號(hào)持續(xù)時(shí)間， 及 則分別代表二者的輸出物理量。鑒于篇幅限制，筆者在此主要分析分配耦合形式以及跟蹤耦合形式中，控制信號(hào)輸出量之間的關(guān)系以及為確保輸出量關(guān)系，控制量之間的關(guān)系為：
在分配耦合形式中，兩個(gè)單元輸出量之間的比例關(guān)系是根據(jù)具體要求而變化的，也就是說(shuō)，比例系數(shù)是關(guān)于時(shí)間的函數(shù)，記作 ，并且在時(shí)間區(qū)間中需要滿足：
由于此種耦合形式中的輸出量間的比例關(guān)系并非固定不變的，因此，控制信號(hào)之間也是相應(yīng)改變的，分配耦合系數(shù)公式為：
在控制技術(shù)領(lǐng)域中，比較具有代表性的分配耦合是二維插補(bǔ)，相比較于跟蹤耦合形式，分配耦合的復(fù)雜程度較高，但靈活性更為突出。
在跟蹤耦合形式中，在此種耦合形式中，兩個(gè)機(jī)械電子單元輸出量之間的比例關(guān)系是固定不變的。公式表示為：
輸入量的簡(jiǎn)單比例變換就是輸出量，這就是單元響應(yīng)特性。也就是在區(qū)間 中，對(duì)于單元 ，存在： ；對(duì)于單元 ，則有
。
在上述公式中， 表示單元 輸出量和輸入量之間的比例系數(shù)；
表示單元 中輸出量與輸入量之間的比例系數(shù)。二者都是常數(shù)。
根據(jù)上述相關(guān)公式，可以得出：
在上述公式中， 代表跟蹤耦合系數(shù)，為常數(shù)， 以及兩個(gè)單元所對(duì)應(yīng)的比例系數(shù)對(duì)該跟蹤耦合系數(shù)具有直接性影響。不難看出，在單元控制信號(hào)之間的比例關(guān)系恒定的情況下，所對(duì)應(yīng)的輸出物理量之間的比例關(guān)系也是恒定的。在跟蹤耦合形式中，一個(gè)單元的控制量對(duì)另一個(gè)單元的控制量具有決定性作用，二者之間具有極為嚴(yán)格的主從跟蹤關(guān)系。
用該方法對(duì)平整機(jī)三相橋式整流供電電路的諧波分量進(jìn)行了理論分析和計(jì)算，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果能得到相互驗(yàn)證，實(shí)測(cè)結(jié)果是可靠的。提出了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)機(jī)電耦合模型的建立方法。分析了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中存在的機(jī)電耦合行為和作用規(guī)律，歸納總結(jié)出四種形式的機(jī)電耦合，即電磁轉(zhuǎn)矩直接耦合，諧波轉(zhuǎn)矩直接耦合，微變量控制回路耦合，多傳動(dòng)加工件耦合，將兩種算法巧妙地結(jié)合起來(lái)加以修正、取長(zhǎng)補(bǔ)短構(gòu)成新的退火遺傳算法，提高了算法的整體尋優(yōu)性能；并以典型的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)一平整機(jī)為研究對(duì)象，以其主傳動(dòng)速度控制系統(tǒng)為切入點(diǎn)，應(yīng)用退火遺傳算法，解決了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)中多參數(shù)、相互耦合、難于整定和組態(tài)的難題，使控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)在參數(shù)可調(diào)范圍內(nèi)達(dá)到最優(yōu).開(kāi)發(fā)了復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)智能解耦控制技術(shù)。
3 解耦控制技術(shù)
解耦的過(guò)程具有明顯的創(chuàng)造性，該過(guò)程主要包括以下幾個(gè)步驟：1）分析產(chǎn)品功能，對(duì)較為復(fù)雜的功能體系加以分解，從而得到功能單一的組合體，也就是從多階系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為一階系統(tǒng)，這一步也是解耦降階的重要基礎(chǔ)；2）以上一步驟為基礎(chǔ)，加以細(xì)化，實(shí)現(xiàn)功能與機(jī)械電子單元的一一對(duì)應(yīng)，這樣可以得到機(jī)械電子單元組合體，這也是是解耦過(guò)程的核心步驟；3）進(jìn)行冗余性分析，也就是針對(duì)機(jī)械電子單元組合體進(jìn)行時(shí)序及空間分析，通過(guò)合并執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以將冗余單元予以消除。在完成冗余性分析之后的機(jī)械電子單元組合體可以稱之為解耦系統(tǒng)。所謂解耦系統(tǒng)，即受單因素控制的機(jī)械電子單元所組建而成的虛擬系統(tǒng)，其作用在于對(duì)系統(tǒng)規(guī)模及構(gòu)成加以說(shuō)明，功能離散型是其典型特征，功能相互之間互不影響，相應(yīng)的參數(shù)之間不具備線性關(guān)系，不會(huì)導(dǎo)致工程沖突問(wèn)題。
機(jī)電一體化系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)原理為：對(duì)總功能進(jìn)行分解，得到數(shù)個(gè)分功能，明確各個(gè)分功能實(shí)現(xiàn)方案，以便達(dá)到簡(jiǎn)化總功能實(shí)現(xiàn)方案的目的。分解及組合功能的關(guān)系就是功能結(jié)構(gòu)。
功能結(jié)構(gòu)的組合方式大致可以分為串聯(lián)結(jié)構(gòu)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)以及循環(huán)結(jié)構(gòu)等幾種形式。其中，串聯(lián)結(jié)構(gòu)也叫順序結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)各個(gè)分功能相互之間是按照一定的順序進(jìn)行的；并聯(lián)結(jié)構(gòu)也叫選擇結(jié)構(gòu)，顧名思義，數(shù)個(gè)分功能之間具備并聯(lián)關(guān)系，要想實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，需要各個(gè)子功能同時(shí)發(fā)揮作用；循環(huán)結(jié)構(gòu)，也叫環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其最突出的特征就是具備輸出反饋。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在煤礦復(fù)雜電子單元組建成一體化系統(tǒng)之后，相互之間產(chǎn)生耦合關(guān)系。電子單元相應(yīng)特性具體指的是滯后及非線性程度。通常情況下，跟蹤耦合主要適用于所控制的單元之間在輸出量方面的比例關(guān)系較為
恒定的場(chǎng)合，分配耦合則主要是借助改變分配系數(shù)的方式對(duì)單元之間的輸出量實(shí)現(xiàn)控制，所以，借助跟蹤耦合及分配耦合兩種耦合形式很難解決之后及分線性問(wèn)題。對(duì)于這一問(wèn)題，可以通過(guò)協(xié)同耦合加以解決，同時(shí)控制的實(shí)現(xiàn)較順序耦合形式難度系數(shù)更低，然而卻面臨一大難題，即很難借助反饋方法有效解決對(duì)應(yīng)于各個(gè)單元的隨機(jī)誤差問(wèn)題。相比較而言，順序耦合形式在控制方面的靈活性更為優(yōu)越，但其只能通過(guò)串行方式發(fā)送控制命令，這便和每個(gè)單元的實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)運(yùn)作的要求之間產(chǎn)生一定的矛盾，從而對(duì)其實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生一定的限制性影響。
參考文獻(xiàn)：
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擺在工科高等院校面前的緊迫任務(wù)之一是如何培養(yǎng)適應(yīng)建設(shè)新型國(guó)家的創(chuàng)新人才。教育部開(kāi)展的工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)對(duì)畢業(yè)生知識(shí)、能力與素質(zhì)的基本要求中就有“具有創(chuàng)新意識(shí)和對(duì)新產(chǎn)品、新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備進(jìn)行研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力”；教育部的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”旨在培養(yǎng)造就一大批適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要、創(chuàng)新能力強(qiáng)的高質(zhì)量的各種類型工程技術(shù)人才，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)。該計(jì)劃的三個(gè)特點(diǎn)之一就是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。可以說(shuō)，工程教育的本質(zhì)就是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。受傳統(tǒng)文化、社會(huì)環(huán)境、思維方式和個(gè)體差異等的影響，我國(guó)工科大學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力低于人們的期望值。這就需要探索培養(yǎng)和提高創(chuàng)新能力的方法。
高等工程教育中創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和社會(huì)需要，需要從創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新認(rèn)識(shí)、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新活動(dòng)流程等多方面介入。其中，必須改變對(duì)傳統(tǒng)的高等教育專業(yè)培養(yǎng)中教師和學(xué)生的認(rèn)識(shí)，對(duì)學(xué)生管理、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方式、師生互動(dòng)等進(jìn)行改革。同時(shí)，還可以借鑒其他學(xué)科，如系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)、工程技術(shù)等的方法和理論，嫁接到高等工程教育中，形成新的高等工程教育方法和理論。本文由收集整理
筆者所在的專業(yè)為機(jī)械電子工程專業(yè)，通過(guò)借鑒管理科學(xué)中的知識(shí)集成思想，將專業(yè)培養(yǎng)中的教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員，提出專業(yè)知識(shí)集成的設(shè)想。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)集成對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有明顯的促進(jìn)作用。
一、專業(yè)知識(shí)集成的含義
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到一些先進(jìn)技術(shù)及系統(tǒng)集成方法的使用和發(fā)展的關(guān)鍵都是以知識(shí)集成為核心。知識(shí)集成的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)利用，提高創(chuàng)新能力。知識(shí)集成是grant在1996年正式提出的，隨后國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于知識(shí)集成進(jìn)行了大量的研究。目前關(guān)于知識(shí)集成的研究?jī)?nèi)容和成果沒(méi)有形成系統(tǒng)的學(xué)說(shuō)，還沒(méi)有統(tǒng)一的定義。從其概念的演變過(guò)程看，其內(nèi)涵越來(lái)越深刻。
綜合國(guó)內(nèi)外的研究，一般認(rèn)為知識(shí)集成的內(nèi)涵是：知識(shí)集成的對(duì)象包括各種顯性和隱性知識(shí)，這些知識(shí)存在于組織內(nèi)部各類人員、各協(xié)作單位以及不同組織之間；知識(shí)集成是顯性知識(shí)與隱性知識(shí)間的集成，也是個(gè)人知識(shí)、群體知識(shí)、組織知識(shí)和組織間知識(shí)的集成；知識(shí)集成活動(dòng)包括識(shí)別、獲取、共享、綜合組織內(nèi)外部知識(shí)，在此基礎(chǔ)上形成新的知識(shí)體系。
知識(shí)集成的本質(zhì)是知識(shí)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)過(guò)程，必須利用知識(shí)的集成成果進(jìn)行自主創(chuàng)新，是螺旋上升的知識(shí)集成過(guò)程；知識(shí)集成是一個(gè)復(fù)雜的組織、技術(shù)、人力資源管理過(guò)程，集成主體必須發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性；知識(shí)集成的目標(biāo)就是打破知識(shí)壁壘，提高組織創(chuàng)新能力。知識(shí)集成的最終目的是構(gòu)建組織核心競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)械電子工程是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等有機(jī)融合而形成的一門綜合性學(xué)科，核心是機(jī)電一體化，本質(zhì)是機(jī)械自動(dòng)化和智能化，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域各行業(yè)應(yīng)用廣泛。因此機(jī)械電子工程的學(xué)科特點(diǎn)是該學(xué)科隨科技的發(fā)展而發(fā)展，并且學(xué)科知識(shí)面廣，交叉性強(qiáng)。這就對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力有較高的要求，特別是創(chuàng)新能力有要求。目前，機(jī)械電子工程專業(yè)同其他工程專業(yè)一樣，一般通過(guò)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提高專業(yè)知識(shí)和素質(zhì)，這些專業(yè)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械類、電子技術(shù)類、控制類和信息類課程；通過(guò)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外科技活動(dòng)、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)（如課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)）等提高實(shí)踐能力和專業(yè)技能；通過(guò)選修人文社科類課程、參加文體活動(dòng)和競(jìng)賽等提高學(xué)生的文化素質(zhì)和社會(huì)交往能力；通過(guò)少數(shù)幾門課（如筆者所在專業(yè)開(kāi)設(shè)了“機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等課程）、課外科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、和申報(bào)專利等提高創(chuàng)新能力。
這種培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高作用有限。由于學(xué)習(xí)環(huán)境、傳統(tǒng)文化、教學(xué)管理、學(xué)生個(gè)性等因素的影響，導(dǎo)致學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力不盡如人意，最終影響學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力及其轉(zhuǎn)化。[1]特別是學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，這是影響學(xué)生創(chuàng)新能力最重要的影響因素。筆者所在的機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)中就曾經(jīng)存在一些問(wèn)題，如：機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng)，學(xué)生對(duì)異質(zhì)性強(qiáng)的知識(shí)理解和轉(zhuǎn)換不暢；機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源是相對(duì)封閉的，如機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和控制技術(shù)的知識(shí)相對(duì)封閉，學(xué)生對(duì)知識(shí)源的溝通不暢；對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)而言，知識(shí)源存在時(shí)間差等問(wèn)題；機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源對(duì)教師而言也存在很多問(wèn)題，如缺失、割裂和不暢等問(wèn)題。
為提高專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力，筆者所在的專業(yè)借鑒知識(shí)集成的方法和原理，將專業(yè)建設(shè)中的專業(yè)教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員，提出專業(yè)知識(shí)集成的概念，重新審視機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源，改變師生的知識(shí)源時(shí)空觀，最終提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)踐
1.機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)習(xí)型組織的建立
將機(jī)械電子工程專業(yè)的教師和學(xué)生視為學(xué)習(xí)型組織中的成員，通過(guò)分析組織的師生共同的愿景、個(gè)體差別、實(shí)現(xiàn)不斷學(xué)習(xí)的方式，如全員學(xué)習(xí)、全過(guò)程學(xué)習(xí)和團(tuán)體學(xué)習(xí)等，構(gòu)建扁平式組織結(jié)構(gòu)的方法，保證師生溝通快捷和通暢，實(shí)現(xiàn)師生自主管理的途徑。專業(yè)教師對(duì)學(xué)習(xí)型組織這些特性統(tǒng)一了認(rèn)識(shí)，認(rèn)為在專業(yè)建設(shè)中教師和學(xué)生都是主體，教師和學(xué)生是學(xué)習(xí)型組織中的成員等。這些為機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
2.機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)源的構(gòu)成
專業(yè)組織教師對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)的顯性知識(shí)、隱性知識(shí)進(jìn)行了分類和挖掘，總結(jié)了它們的特點(diǎn)，確定了知識(shí)源在組織中教師、學(xué)生間的流動(dòng)和吸收的方式、途徑，評(píng)估了它們對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的影響。
知識(shí)集成理論認(rèn)為知識(shí)可分為顯性知識(shí)（編碼型知識(shí)）和隱性知識(shí)（意會(huì)性知識(shí)）。由計(jì)算機(jī)處理的、可以度量的知識(shí)一般是顯性知識(shí)，如“知道是什么”和“知道為什么”的知識(shí)。隱性知識(shí)是頭腦中屬于經(jīng)驗(yàn)、訣竅和靈感的那部分知識(shí)（隱含經(jīng)驗(yàn)類知識(shí)），是難以編碼和度量的，并且是在不斷演變的。它可能以數(shù)據(jù)、信息的形式無(wú)序地存放在某些地方。在專業(yè)這個(gè)組織中，這些知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng)，相對(duì)封閉，存在時(shí)間和空間的分離等問(wèn)題。
從學(xué)生層面看，機(jī)械電子工程專業(yè)的顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的來(lái)源主要有：
（1）課程。包括學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)教育課等，如機(jī)械類、電子技術(shù)類、控制類、信息類和專業(yè)類課程，如工程圖學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電路分析基礎(chǔ)、微機(jī)原理及其應(yīng)用、自動(dòng)控制理論、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程。
（2）實(shí)踐環(huán)節(jié)。包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
（3）課外教育教學(xué)活動(dòng)。包括科研實(shí)踐、文體活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐和專業(yè)調(diào)研等。
（4）其他。如同學(xué)之間、同學(xué)和老師、同學(xué)和外界交流與意會(huì)的知識(shí)等。
從教師層面看，顯性知識(shí)和隱性知識(shí)除上述外還包括科研轉(zhuǎn)化的知識(shí)等。
3.機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)
針對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)組織特點(diǎn)和知識(shí)源構(gòu)成，從以下幾個(gè)方面探索了專業(yè)知識(shí)的集成：改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀；通過(guò)制度規(guī)范、約束激勵(lì)、溝通交流、資源分配等方面實(shí)現(xiàn)知識(shí)的集成。這里所說(shuō)的知識(shí)源的時(shí)空是指按傳統(tǒng)安排的知識(shí)源學(xué)習(xí)進(jìn)程和地點(diǎn)，如課程學(xué)習(xí)的不同學(xué)期，理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐在不同地方進(jìn)行。通過(guò)有效方法集成知識(shí)源并進(jìn)行實(shí)施，可以利用創(chuàng)新思維方法，如邏輯思維和非邏輯思維，激發(fā)師生的創(chuàng)新思維。例如，借鑒triz理論將機(jī)械電子工程專業(yè)的主要知識(shí)點(diǎn)匯編成冊(cè)，按“自頂而下”的設(shè)計(jì)方法對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)所涉知識(shí)源解構(gòu)，改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀。[2，3]
三、專業(yè)知識(shí)集成的效果和反思
1.專業(yè)知識(shí)集成的效果
機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成自實(shí)現(xiàn)以來(lái)效果明顯。
首先，改變了師生對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。教師拓展了自己的知識(shí)面，明確了所教課程的教學(xué)地位和所教課程內(nèi)容與其他課程內(nèi)容的相互滲透。大一上學(xué)期的“專業(yè)導(dǎo)論”課程就介紹了機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的內(nèi)容，學(xué)生了解到專業(yè)所涉及的不同知識(shí)源，在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)畢業(yè)題目所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)。
其次，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。學(xué)生入學(xué)時(shí)就對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成形成系統(tǒng)概念，對(duì)知識(shí)的掌握更快、更全面、理解更深。在進(jìn)行課外科技活動(dòng)的過(guò)程中思維更開(kāi)闊。如本專業(yè)已畢業(yè)的07機(jī)電2班37位同學(xué)中，獲得省級(jí)以上課外科技活動(dòng)獎(jiǎng)項(xiàng)8項(xiàng)，獲得實(shí)用新型專利32項(xiàng)、發(fā)明專利4項(xiàng)。09機(jī)電2班35位同學(xué)，有11位同學(xué)考取了研究生。10機(jī)電1班共有38位同學(xué)，截至第6學(xué)期為止共獲得12項(xiàng)省級(jí)以上課外科技活動(dòng)獎(jiǎng)，申請(qǐng)實(shí)用新型專利23項(xiàng)、發(fā)明專利2項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：機(jī)械電子；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)社會(huì)以對(duì)電力電子系統(tǒng)的集成研究也開(kāi)始重視起來(lái)。對(duì)于電力電子系統(tǒng)的集成技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有標(biāo)準(zhǔn)化，模塊化以及能夠可編程的集成系統(tǒng)是極有利于加速電力電子的系統(tǒng)級(jí)水平研究和設(shè)計(jì)，不僅如此，這還能夠極大程度的提高電力電子產(chǎn)品本身的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及智能化和產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)化程度，這也是當(dāng)前社會(huì)的任何生產(chǎn)領(lǐng)域特別是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中若想實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的必可不少的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此，電力電子系統(tǒng)集成技術(shù)能夠給當(dāng)前社會(huì)的電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域帶來(lái)極其深遠(yuǎn)和革命性的影響。
1、機(jī)械電子系統(tǒng)的概念
機(jī)械電子系統(tǒng)比較復(fù)雜，它包含眾多專業(yè)知識(shí)，將機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等有機(jī)融合而形成的一門綜合性的系統(tǒng)。機(jī)械電子系統(tǒng)是由日本的一位學(xué)者提出來(lái)的，日本人將它解釋為“：機(jī)電一體化乃是在機(jī)械的主要功能、主要?jiǎng)恿涂刂乒δ苌弦M(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)的計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)”。 而美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)使用“現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)”這一術(shù)語(yǔ)來(lái)描述“機(jī)電一體化”的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)，他們的專家組在 1984 年向國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提交的報(bào)告中，才明確提出現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)術(shù)語(yǔ)的涵義為“：由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的、用于完成包括機(jī)械力運(yùn)動(dòng)和能量流傳遞等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。
2、我國(guó)機(jī)械電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀
近些年來(lái)，雖然我國(guó)經(jīng)濟(jì)也在不斷發(fā)展，但是在很多領(lǐng)域出現(xiàn)了趨緩的態(tài)勢(shì)，譬如機(jī)械電子行業(yè)，受到很大的沖擊。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012 年國(guó)內(nèi)機(jī)電產(chǎn)品的進(jìn)口增長(zhǎng)速度加快， 前三個(gè)季度累計(jì)進(jìn)口的機(jī)電產(chǎn)品為 168.2億美元，而進(jìn)口數(shù)量的增加，使得國(guó)產(chǎn)的機(jī)械電子設(shè)備占有率下降，科技成果在市場(chǎng)的轉(zhuǎn)換率低下。目前我國(guó)機(jī)械電子行業(yè)發(fā)展仍然存在以下幾方面的問(wèn)題：
（1）目前我國(guó)的機(jī)械電子設(shè)備較為傳統(tǒng) ，大多數(shù)的機(jī)電產(chǎn)品自動(dòng)化水平和智能化水平都比較低，而且鮮有成套的設(shè)備。
（2）新技術(shù)的研究發(fā)展進(jìn)度緩慢 ，相比于世界先進(jìn)國(guó)家的科技發(fā)展，還處于低位水平，譬如科技附加值較高的產(chǎn)品市場(chǎng)占有率不高，而在覆蓋市場(chǎng)率比較高的品牌產(chǎn)品，科技含量很低，不利于科技成果在市場(chǎng)的轉(zhuǎn)換。
（3）企業(yè)對(duì)機(jī)械電子行業(yè)的研發(fā)投入比較少 ，僅僅停留于低端產(chǎn)業(yè)階段，而且大部分在“模仿”其他國(guó)家的產(chǎn)品，無(wú)法給企業(yè)帶來(lái)較高的產(chǎn)業(yè)附加值。
（4）智能化 、網(wǎng)絡(luò)化 、集成化等關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用程度低 ，與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差別非常大。
（5）高新科技的應(yīng)用，需要升級(jí)和改造傳統(tǒng)的機(jī)械電子傳統(tǒng)行業(yè)，但目前對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和改造力度不佳，無(wú)法發(fā)揮高新科技的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
3、機(jī)械電子系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械電子系統(tǒng)展得到了迅速的發(fā)展，技術(shù)革新的周期明顯的縮短，成為社會(huì)發(fā)展中不可或缺的新型技術(shù)之一。
3.1機(jī)械電子系統(tǒng)的高速、高精度、高效化趨勢(shì)
高性能化就是速度、精度和效率是有機(jī)結(jié)合。由于機(jī)械電子采用了高速 CPU 芯片、RISC芯片、多 CPU 控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速、高精、高效化已大大得到提高。
3.2機(jī)械電子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)智能化趨勢(shì)
早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而現(xiàn)在的機(jī)械電子系統(tǒng)就是人工智能的試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為。可以說(shuō)在人工智能在電子機(jī)械系統(tǒng)建設(shè)的當(dāng)今社會(huì)，運(yùn)用機(jī)械電子系統(tǒng)可以充分吸收人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)等學(xué)科，從而使機(jī)械產(chǎn)品得到更大的進(jìn)步。
3.3機(jī)械電子系統(tǒng)的科技創(chuàng)新趨勢(shì)
3.3.1將企業(yè)作為科技創(chuàng)新的主體
傳統(tǒng)機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展新主體是政府單位，經(jīng)濟(jì)體制改革對(duì)機(jī)械電子行業(yè)科技創(chuàng)新主體的重新定位提出了新的要求，認(rèn)為政府需要轉(zhuǎn)變以往在該行業(yè)中的主導(dǎo)地位和職能，以激勵(lì)創(chuàng)新的手段，推動(dòng)民營(yíng)企業(yè)成為發(fā)展機(jī)械電子系統(tǒng)的主體。
（1）目前中國(guó)的企業(yè)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要貢獻(xiàn)主體 ，但這些企業(yè)的科技研發(fā)和投資能力相對(duì)比較薄弱，需要提高企業(yè)的技術(shù)儲(chǔ)備能力，以核心技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，消除企業(yè)在機(jī)械電子領(lǐng)域的發(fā)展障礙，同時(shí)提高企業(yè)在行業(yè)當(dāng)中的主觀能動(dòng)性。
（2）科技研發(fā)投入力度的加大，為了奠定科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，需要在技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的階段，加大科研經(jīng)費(fèi)的投入力度，并重新分配好企業(yè)的利潤(rùn)，尤其是那些比較成熟的機(jī)械電子企業(yè)，要做好充足的市場(chǎng)調(diào)研和財(cái)務(wù)分析工作， 合理將獲得的利潤(rùn)注入到科技創(chuàng)新研究工作當(dāng)中，發(fā)揮資金鏈在科技研究開(kāi)發(fā)當(dāng)中的效用水平。
（3）加大科技研究人員的培訓(xùn)力度 ，人力資源作為企業(yè)生產(chǎn)和科
技創(chuàng)新工作的主體， 要求進(jìn)一步提高科技研究人員科技創(chuàng)新意識(shí)，豐富其知識(shí)結(jié)構(gòu)和實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)。
3.3.2提高科技成果的轉(zhuǎn)化率
為了提高后續(xù)科技開(kāi)發(fā)應(yīng)用的水平， 需要對(duì)科技的成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化，提高其科技水平和技術(shù)研發(fā)效果。 很多國(guó)家在機(jī)械電子行業(yè)發(fā)展中，通過(guò)轉(zhuǎn)化科技成果，推動(dòng)了行業(yè)的質(zhì)躍發(fā)展。科技成果的轉(zhuǎn)化有兩種方式：一是直接轉(zhuǎn)化，企業(yè)和工科院校的合作，互相交換科技研究開(kāi)發(fā)的資源，譬如企業(yè)為工科院校提供更多就業(yè)的崗位，而工科院校為企業(yè)推薦更多的機(jī)械電子人才，兩者進(jìn)行某項(xiàng)科學(xué)技術(shù)的共同研究開(kāi)發(fā)；二是間接轉(zhuǎn)化，機(jī)械電子行業(yè)的中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行深入技術(shù)交流，通過(guò)行業(yè)協(xié)會(huì)，推動(dòng)技術(shù)轉(zhuǎn)化工作的發(fā)展。
3.4機(jī)械電子系統(tǒng)的數(shù)字化趨勢(shì)
數(shù)字化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中一個(gè)比較重要的概念。特別是微控制器的發(fā)展為其奠定了良好的基礎(chǔ)，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都要盡可能的為技術(shù)發(fā)展的提供良好的平臺(tái)。而數(shù)字化也成為了機(jī)械電子系統(tǒng)發(fā)展的一種主要趨勢(shì)。
3.5機(jī)械電子系統(tǒng)的集成化趨勢(shì)
集成化要求各中技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中互相滲透、互相融合，同時(shí)集成化又包含了生產(chǎn)加工過(guò)程中同時(shí)處理管理、檢測(cè)、裝配等多種工序，為了實(shí)現(xiàn)目前小批量生產(chǎn)的目標(biāo)，使得系統(tǒng)的管理更具有彈性。首先，將系統(tǒng)進(jìn)行分解，協(xié)調(diào)各個(gè)分解之后的部分的運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)高效、協(xié)調(diào)的發(fā)展。
3.6機(jī)械電子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
信息化的發(fā)展以及普及，使得以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)逐漸成為各行各業(yè)，各個(gè)學(xué)科技術(shù)中最為依賴的基礎(chǔ)工具之一。遠(yuǎn)程控制終端在生產(chǎn)中也逐漸成為普遍使用的技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)計(jì)算，通過(guò)局域網(wǎng)技術(shù)使得在一定范圍內(nèi)使用的電器鏈接成為一個(gè)系統(tǒng)。因此。機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式表現(xiàn)為自動(dòng)化水平和智能化水平低、新技術(shù)研發(fā)進(jìn)度緩慢、機(jī)械電子行業(yè)研發(fā)投入少、關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用程度低等，其已經(jīng)不能適應(yīng)世界的機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)了，因此我們要大力發(fā)展我國(guó)的機(jī)械電子系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)械電子系統(tǒng)在機(jī)械制造中的作用，從而為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出重要的作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]阮紅坤，a大斌，曲宴良.機(jī)械電子行業(yè)的創(chuàng)新研討[J].電子世界，2012，（8）：83-84.
論文摘 要： 概括說(shuō)明機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況，重點(diǎn)介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。
0 引言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時(shí)給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了巨大的影響，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來(lái)更多的實(shí)際應(yīng)用。
1 計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1.1 計(jì)算機(jī)控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展
忽略數(shù)字信號(hào)的量化效應(yīng)，可以將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中，將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化，則整個(gè)系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計(jì)算機(jī)控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識(shí)自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時(shí)變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測(cè)控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)的一個(gè)新方向。
自世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世后，計(jì)算機(jī)首先被用來(lái)自動(dòng)檢測(cè)化工生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也研究了計(jì)算機(jī)的開(kāi)環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過(guò)程控制的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計(jì)算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對(duì)其產(chǎn)生巨大影響。
1.2 機(jī)械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里，有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進(jìn)行控制。在二十世紀(jì)三十年代之前，工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi)，初步有了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械控制實(shí)踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過(guò)程的數(shù)字控制。計(jì)算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時(shí)將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機(jī)電控制技術(shù)主要有PID控制，PID是經(jīng)典控制理論的代表，它吸收了智能控制思想并利用計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制（FLC）、變結(jié)構(gòu)控制等，均隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
2 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
2.1 機(jī)電一體化的簡(jiǎn)介和生產(chǎn)應(yīng)用
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對(duì)各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造系統(tǒng)在機(jī)電控制工業(yè)的應(yīng)用，是計(jì)算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計(jì)算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)等組成。在工業(yè)上，它可以隨機(jī)地、按量地按照裝配部門的要求，生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件，更適用于多品種，小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。
交流傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用，尤其是在鋼鐵工業(yè)中，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)，無(wú)論是大容量電機(jī)還是小容量電機(jī)現(xiàn)均可使同步電機(jī)或者異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。
可編程控制器（PLC）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開(kāi)關(guān)控制的問(wèn)題，逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴(kuò)大，可采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。這種過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的發(fā)展，PLC可實(shí)現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能，更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過(guò)程的監(jiān)控。如今，PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機(jī)械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂(lè)等各行各業(yè)。
2.2 計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例
計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械電子控制技術(shù)一體化的有機(jī)結(jié)合，不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去，這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn)，更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕睢Ｏ旅媾e幾個(gè)具體實(shí)例來(lái)介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電控制相結(jié)合的實(shí)際應(yīng)用。
PLC實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手移動(dòng)工件的控制過(guò)程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動(dòng)的范圍不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會(huì)生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機(jī)器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用，很多領(lǐng)域，許多單一、重復(fù)的機(jī)械工作由機(jī)器人（也稱機(jī)械手）來(lái)完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動(dòng)控制的、可重復(fù)編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機(jī)，廣泛采用工業(yè)機(jī)器人，不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
農(nóng)業(yè)方面，機(jī)械作業(yè)過(guò)程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過(guò)渡，以此來(lái)改善人機(jī)交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端（Virtual Display Terminal），它代表了當(dāng)代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過(guò)屏幕任意選擇顯示機(jī)組中不同部分的終端信息，在屏幕上按操作者的需求，調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語(yǔ)音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動(dòng)態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過(guò)程的數(shù)據(jù)信息通過(guò)智能卡帶回辦公室，由計(jì)算機(jī)應(yīng)用高級(jí)軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過(guò)智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制農(nóng)機(jī)的操作。
PLC在自動(dòng)售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動(dòng)售貨機(jī)通過(guò)顧客選擇商品開(kāi)關(guān)，投入的硬幣值由PLC驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，經(jīng)過(guò)光傳感器識(shí)別，通過(guò)判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過(guò)PLC的系統(tǒng)控制和信號(hào)輸出完成售賣過(guò)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)控制在自動(dòng)售貨機(jī)中的這項(xiàng)應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號(hào)燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實(shí)例。通過(guò)主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號(hào)燈動(dòng)作。準(zhǔn)確無(wú)誤的完成信號(hào)燈的變燈動(dòng)作來(lái)控制時(shí)間，這項(xiàng)應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
電腦橫機(jī)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械編織行業(yè)帶來(lái)了巨大的變革。現(xiàn)在的電腦橫機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)。電腦橫機(jī)的編織是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，最初的橫機(jī)是手動(dòng)橫機(jī)，只能勝任比較簡(jiǎn)單的編織過(guò)程。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機(jī)中，通過(guò)電腦的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)人員可對(duì)編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)，通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字直接控制機(jī)械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機(jī)械編織動(dòng)作，由計(jì)算機(jī)指令控制系統(tǒng)完成整個(gè)設(shè)計(jì)的編織，極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。
與機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢(shì)將越來(lái)越明顯，以機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合為主體的機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
3 總結(jié)
在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入發(fā)展，機(jī)電一體化的形成是機(jī)械工業(yè)中的重要變革。通過(guò)不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。
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關(guān)鍵詞：CDIO；機(jī)電一體化課程群；教學(xué)改革
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）16-0174-02
一、引言
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，以工程設(shè)計(jì)任務(wù)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)的適應(yīng)與調(diào)控能力為主要目標(biāo)，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO強(qiáng)調(diào)在加強(qiáng)基礎(chǔ)教育的同時(shí)，關(guān)注工程實(shí)踐，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)個(gè)人職業(yè)技能與人際溝通的技能并重；強(qiáng)調(diào)綜合創(chuàng)新能力，與社會(huì)大環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都表明CDIO的理念和方法是先進(jìn)可行的，適合高校工科教育教學(xué)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的改革。
山東理工大學(xué)是一所以理工為主的多科性省屬重點(diǎn)大學(xué)，于2009年初成為教育部CDIO工程教育模式研究與實(shí)踐課題組試點(diǎn)工作組高校成員。機(jī)械電子工程專業(yè)是我校CDIO培養(yǎng)模式的試點(diǎn)專業(yè)之一。我們的改革目標(biāo)是通過(guò)注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)施能力，以及較強(qiáng)的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力，吸收世界先進(jìn)的工程教育理念，建立符合國(guó)際工程師認(rèn)證的課程體系。“機(jī)電控制技術(shù)”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”是機(jī)械電子工程專業(yè)的三門主干課程，基于CDIO的培養(yǎng)理念，我們將這三門主干課程以機(jī)電項(xiàng)目為載體進(jìn)行整合優(yōu)化，建立機(jī)電一體化課程群，與機(jī)械電子工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是一致的，特別是對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)具有重要意義。
二、實(shí)施過(guò)程
將國(guó)際工程教育的先進(jìn)教學(xué)模式“CDIO（構(gòu)思―設(shè)計(jì)―實(shí)現(xiàn)―運(yùn)作）”融入教學(xué)過(guò)程，以機(jī)電項(xiàng)目為載體，制定了機(jī)械電子工程專業(yè)CDIO培養(yǎng)方案；確定以設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的課程體系；制定機(jī)械電子工程專業(yè)基于CDIO理念的教學(xué)大綱；編寫相關(guān)的教學(xué)文件資料等。將“機(jī)電控制技術(shù)”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”三門主干課程進(jìn)行整合優(yōu)化，建立機(jī)電一體化課程群，從課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了改革。
（一）課堂教學(xué)方面
基于CDIO的培養(yǎng)理念，將機(jī)電一體化課程群的教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)行整合優(yōu)化。“機(jī)電控制技術(shù)”是機(jī)械電子工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，主要以典型機(jī)電產(chǎn)品為載體，讓學(xué)生熟悉和掌握繼電器-接觸器控制電路的設(shè)計(jì)和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力，為后續(xù)“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”兩門課程學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是機(jī)械電子工程專業(yè)的一門主要專業(yè)課，教學(xué)內(nèi)容主要以典型機(jī)電產(chǎn)品為載體，重點(diǎn)講述精密機(jī)械技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等在機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，結(jié)合我校自行研制開(kāi)發(fā)的三向移動(dòng)重載教學(xué)機(jī)器人為實(shí)例講解，教學(xué)內(nèi)容具有針對(duì)性。培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”和進(jìn)行機(jī)器人的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”采用自編講義，綜合國(guó)內(nèi)外各種機(jī)器人的特點(diǎn)，選定自行研制開(kāi)發(fā)的三向移動(dòng)重載教學(xué)機(jī)器人為實(shí)例講解運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)建模、機(jī)器人軌跡規(guī)劃等內(nèi)容。
基于CDIO的培養(yǎng)理念，機(jī)電一體化課程群的內(nèi)容設(shè)計(jì)，避免了傳統(tǒng)教學(xué)中課程內(nèi)容重復(fù)問(wèn)題，學(xué)生從“機(jī)電控制技術(shù)”課程中獲得機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)能力，從“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程中獲得機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)中機(jī)械模塊、傳感器模塊、伺服傳動(dòng)模塊等設(shè)計(jì)能力，從“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”課程中獲得典型機(jī)電產(chǎn)品--機(jī)器人的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。
改變傳統(tǒng)授課模式，課程群教學(xué)充分利用各種教育資源，采取課堂實(shí)物演示與實(shí)驗(yàn)、多媒體技術(shù)、仿真技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)演示等多種教學(xué)手段，從中穿插旨在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力的機(jī)器人設(shè)計(jì)、調(diào)試等內(nèi)容。注意采用啟發(fā)式、討論式、課堂實(shí)驗(yàn)式教學(xué)，通過(guò)生動(dòng)直觀多種方法手段并用，使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)，也學(xué)習(xí)分析問(wèn)題，聯(lián)系問(wèn)題，綜合運(yùn)用多門課程知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維、立體思維、創(chuàng)新和解決問(wèn)題的能力。
（二）實(shí)踐教學(xué)方面
基于CDIO工程教育理念，機(jī)電一體化課程群在實(shí)踐教學(xué)方面，以三向移動(dòng)重載教學(xué)機(jī)器人作為項(xiàng)目對(duì)象，設(shè)計(jì)了機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造I、II、III三個(gè)綜合實(shí)踐項(xiàng)目。機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造I項(xiàng)目通過(guò)對(duì)教學(xué)機(jī)器人的解剖，掌握各個(gè)關(guān)鍵部件（包括機(jī)械系統(tǒng)組件和控制系統(tǒng)組件）的具體結(jié)構(gòu)和連接方式，進(jìn)行初步的創(chuàng)新思維與產(chǎn)品構(gòu)思訓(xùn)練。機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造II項(xiàng)目通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方法完成機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過(guò)具體給定不同的設(shè)計(jì)參數(shù)和機(jī)器人操作任務(wù)，由學(xué)生自由組成團(tuán)隊(duì)，合作完成機(jī)器人各關(guān)鍵部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成給定的局部O計(jì)任務(wù)，并保證團(tuán)隊(duì)內(nèi)部學(xué)生設(shè)計(jì)的各個(gè)部件之間的良好連接。機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造III項(xiàng)目通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方法對(duì)第I、II模塊確定的項(xiàng)目進(jìn)行機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)這樣訓(xùn)練，讓學(xué)生進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，同時(shí)這些關(guān)鍵技術(shù)可以觸類旁通的用于其他相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。在每一屆學(xué)生中選擇設(shè)計(jì)較為出色的部分產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)際加工制作，一方面是對(duì)學(xué)生的激勵(lì)，同時(shí)也可以作為以后學(xué)生的研究對(duì)象。由于最終的產(chǎn)品完全是學(xué)生自己設(shè)計(jì)，有利于學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品的構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）整個(gè)過(guò)程，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。
三、實(shí)施效果
整合優(yōu)化后以典型機(jī)電產(chǎn)品――機(jī)器人作為項(xiàng)目對(duì)象，貫穿于教學(xué)和實(shí)踐性環(huán)節(jié)。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性提高，實(shí)踐動(dòng)手能力增強(qiáng)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神，學(xué)生反應(yīng)很好。學(xué)生學(xué)完這幾門課程后，能完成項(xiàng)目對(duì)象的構(gòu)思、設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，所設(shè)計(jì)產(chǎn)品具備一定的開(kāi)放性，便于拆卸和組裝，并且能夠進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。近幾年學(xué)生開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品參加全國(guó)機(jī)器人大賽和山東省機(jī)電產(chǎn)品大賽、山東省機(jī)器人大賽等都取得了很好的成績(jī)。
整合優(yōu)化后，老師們的講課質(zhì)量和講課效果都得到提高，有3名教師連續(xù)三年榮獲山東理工大學(xué)教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)；發(fā)表CDIO方面的教研論文3篇；申請(qǐng)專利18項(xiàng)；并成功申報(bào)山東省高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目――“基于CDIO的機(jī)械類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系研究與實(shí)踐”；還有“基于CDIO創(chuàng)新培養(yǎng)模式的新型移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)”、“基于CDIO的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造第I模塊的構(gòu)思與設(shè)計(jì)”等6個(gè)CDIO項(xiàng)目獲得校級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目立項(xiàng)。
總之，基于CDIO的培養(yǎng)理念，將“機(jī)電控制技術(shù)”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“機(jī)器人技術(shù)及應(yīng)用”三門課程進(jìn)行整合優(yōu)化，注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和實(shí)施能力，具有明顯的特色。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制技術(shù)；雙語(yǔ)教學(xué)；必要性；實(shí)施計(jì)劃
機(jī)械電子是工程科學(xué)的一個(gè)跨學(xué)科的新興專業(yè)，為了開(kāi)闊教師和學(xué)生的國(guó)際化視野，探索一條適合于機(jī)械電子工程類課程的雙語(yǔ)教學(xué)模式極為重要。本文在充分調(diào)研相關(guān)參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，立足于“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程，從開(kāi)展機(jī)械電子工程專業(yè)課雙語(yǔ)教學(xué)的重要意義與必要性、開(kāi)展“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施計(jì)劃和進(jìn)行“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程雙語(yǔ)教學(xué)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題等方面進(jìn)行闡述。
一、開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)的重要意義和必要性
一般來(lái)說(shuō)，雙語(yǔ)教學(xué)指的是在教學(xué)過(guò)程中以外語(yǔ)為教學(xué)媒介來(lái)進(jìn)行非英語(yǔ)專業(yè)課程的教學(xué)方式。雙語(yǔ)教學(xué)可以完成專業(yè)課程的教學(xué)任務(wù)，通過(guò)使用原版英文教材、制作英語(yǔ)課件、英文授課、使用英語(yǔ)完成作業(yè)和考核等手段來(lái)提高學(xué)生的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫能力和使用英文進(jìn)行交流和表達(dá)的能力。目前，比較受關(guān)注的雙語(yǔ)教育模式有沉浸式雙語(yǔ)教學(xué)模式、導(dǎo)入型雙語(yǔ)教學(xué)模式和三向分流雙語(yǔ)教育模式等。近些年來(lái)，我國(guó)的綜合國(guó)力得到了迅速提高，在經(jīng)濟(jì)、科技、文化等方面與國(guó)際交流不斷增加。這對(duì)英語(yǔ)的使用和交流表達(dá)能力提出了更高的要求。為了更好地適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化，英語(yǔ)的熟練掌握和靈活使用起著至關(guān)重要的作用。因此，大學(xué)學(xué)習(xí)中除了進(jìn)行相應(yīng)英語(yǔ)課程的教授外，專業(yè)課程雙語(yǔ)教學(xué)也勢(shì)在必行。
雙語(yǔ)教學(xué)有利于學(xué)生提高英語(yǔ)的聽(tīng)說(shuō)讀寫能力和交流水平。在專業(yè)課程雙語(yǔ)教學(xué)中既傳授了專業(yè)理論和英語(yǔ)語(yǔ)言知識(shí)，也可以通過(guò)課堂討論、專題研討等形式培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言交流能力，提高學(xué)生使用英語(yǔ)進(jìn)行文獻(xiàn)查詢、問(wèn)題討論的水平。這樣可以在很大程度上豐富學(xué)生的詞匯。計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展使得學(xué)生獲取知識(shí)和信息的手段與速度大大提高。雙語(yǔ)教學(xué)中，學(xué)生可以頻繁地接觸和使用英語(yǔ)進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。
二、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施計(jì)劃
“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”是機(jī)械電子工程方向的一門重要的專業(yè)課程。涉及的教學(xué)內(nèi)容豐富，難度相對(duì)較高，英語(yǔ)專業(yè)詞匯多。因此在準(zhǔn)備教學(xué)輔助材料時(shí)要做到精挑細(xì)選。計(jì)算機(jī)控制技術(shù)雙語(yǔ)教學(xué)輔助材料的建設(shè)包括原版教材配套的講義的制作、制作與收集相關(guān)音像資料和建立與雙語(yǔ)教學(xué)相應(yīng)的題庫(kù)。在講義中，要對(duì)原版教材的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行注釋，可以讓學(xué)生更好地理解教材內(nèi)容，避免因英文太難而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。對(duì)書中的相關(guān)專業(yè)詞匯和術(shù)語(yǔ)增加中文注釋，在書后增加中英文詞匯對(duì)照表，這樣有利于學(xué)生對(duì)教學(xué)要點(diǎn)的理解和掌握。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，應(yīng)建立有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的試題庫(kù)。
為了適應(yīng)高校教學(xué)的要求和提高專業(yè)課程的授課效果，應(yīng)該采用啟發(fā)探究式的教學(xué)模式和研討式的教學(xué)方法。在教學(xué)方法上，要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。在教學(xué)中，既要注重發(fā)揮傳統(tǒng)教學(xué)靈活性強(qiáng)、節(jié)奏感好的優(yōu)點(diǎn)，又要充分利用多媒體等新興的教學(xué)手段教學(xué)形象、直觀的特點(diǎn)。
三、雙語(yǔ)教學(xué)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題
1.注重雙語(yǔ)教學(xué)師資力量的培養(yǎng)。在雙語(yǔ)教學(xué)中，常常會(huì)遇到這種情況，一方面，外語(yǔ)專業(yè)出身的教師具有較強(qiáng)的外語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)讀寫能力，但欠缺理工科專業(yè)課程的知識(shí)；另一方面，部分專業(yè)課知識(shí)扎實(shí)的相關(guān)專業(yè)教師由于缺乏外語(yǔ)使用的環(huán)境，雖然有一定的外語(yǔ)基礎(chǔ)，卻受到外語(yǔ)聽(tīng)和說(shuō)的限制，無(wú)法勝任相關(guān)專業(yè)課程雙語(yǔ)教學(xué)任務(wù)。因此，要重視雙語(yǔ)教學(xué)教師的選拔和培養(yǎng)，積極引進(jìn)英語(yǔ)水平高的年輕博士和有海外留學(xué)經(jīng)歷的教師。鼓勵(lì)年輕教師積極閱讀英文文獻(xiàn)，撰寫英文文章，安排教師去國(guó)外進(jìn)行中長(zhǎng)期的訪學(xué)和短期的英文培訓(xùn)，提高教師的英文聽(tīng)說(shuō)讀寫能力。
2.隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和國(guó)際化進(jìn)程的不斷發(fā)展，社會(huì)對(duì)大學(xué)畢業(yè)生外語(yǔ)能力的要求越來(lái)越高。這就對(duì)高校理工科的雙語(yǔ)教學(xué)提出了更高的要求。
本文結(jié)合我院“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程雙語(yǔ)教學(xué)的思考，闡述了在高校理工科學(xué)生中開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)的重要意義和必要性，討論了在學(xué)院開(kāi)展“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)施計(jì)劃。最后結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況闡述了進(jìn)行“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程雙語(yǔ)教學(xué)中應(yīng)該注意的一些問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞:人工智能；機(jī)電一體化；信息技術(shù)；工業(yè)機(jī)器人
0 引言
近年來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)內(nèi)外金融環(huán)境的不斷變化，人力成本上漲、利率和匯率的波動(dòng)，給國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)的生存發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。針對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)急需在保證品質(zhì)的前提下，滿足既要提高生產(chǎn)效率，又想降低勞動(dòng)成本的需求，利用人工智能的機(jī)器人產(chǎn)品和高效的自動(dòng)化裝配、輸送等操作，無(wú)疑是企業(yè)的理想之選，同時(shí)也有助于制造業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，使得工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程綜合自動(dòng)化，工藝過(guò)程能夠達(dá)到最優(yōu)控制。另一方面工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中也能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)和在危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上、在原子能工業(yè)等部門中，以及完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。
1 機(jī)電一體化的內(nèi)容
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，亦可稱為機(jī)電整合，英語(yǔ)稱為Mechatronics，最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、微電子和信息這三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物。
機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)容包括機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)等。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過(guò)程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)，而其中的信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)；控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等；傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高，現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證；伺服系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體、檢測(cè)傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源五個(gè)組成部分構(gòu)成。機(jī)電一體化指的是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù),并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,傳統(tǒng)的機(jī)械工程可以分為制造和動(dòng)力兩大類。
2 人工智能的定義及其用途
智能化即全息系統(tǒng)化,是對(duì)機(jī)器的行為狀態(tài)進(jìn)行描述，是吸收了計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)思想，從而模擬出人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識(shí)和行為等能力，以達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。
人工智能（Artificial Intelligence）也稱機(jī)器智能，它是研究用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，又是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的一門綜合性學(xué)科。
人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)能夠指揮機(jī)器象人一樣地思考和行動(dòng)，它始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科，在一些地方計(jì)算機(jī)利用編程語(yǔ)言和其它一些軟件幫助人們進(jìn)行原來(lái)只屬于人類的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮了很大的作用。美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作，這說(shuō)明了人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。
人工智能技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械電子在傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)能量和功能連接的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)了信息連接和驅(qū)動(dòng)，并逐步使機(jī)械電子系統(tǒng)向具有一定智能化的方向發(fā)展。目前，人工智能在推理功能方面已經(jīng)獲得突破，學(xué)習(xí)和聯(lián)想功能正在研究之中，下一步要研究的就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個(gè)大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來(lái)智能計(jì)算機(jī)的構(gòu)成，可能就是作為主機(jī)的馮?諾依曼型機(jī)與作為智能的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。在人工智能的應(yīng)用當(dāng)中最有意思的是機(jī)器人，其實(shí)機(jī)器人有很多種類型，不僅包括各種外型獨(dú)特的智能機(jī)器人，還包括一些用于工業(yè)生產(chǎn)代替人類勞動(dòng)的機(jī)器人，現(xiàn)在的機(jī)器人技術(shù)在制造上還很欠缺，只在某一種功能的機(jī)器人方面取得了一定的成果，要研制一種多功能、人性化的智能機(jī)器人還需要進(jìn)一步努力。除了機(jī)器人之外，在我們生活中的許多地方都能找到人工智能的影子，例如我們?cè)S多的家用電器里都有智能芯片、汽車和飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)里都有人工智能程序。
3 人工智能在機(jī)電一體化中的應(yīng)用
機(jī)電一體化是目前人工智能研究的目標(biāo)，研究目的主要是把機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)地結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化。機(jī)電一體化可以充分發(fā)揮機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的各自的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，這樣就使得機(jī)電一體化的人格化，怎樣將人的智能、情感、行為賦予到機(jī)電一體化產(chǎn)品中顯得越來(lái)越重要。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化特征也將越來(lái)越明顯，智能化水平也會(huì)上升,人工智能在機(jī)電一體化的研究中也將進(jìn)一步得到更加重視，其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用，在日歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于工廠自動(dòng)化生產(chǎn)中已有很多年的歷史了。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，它帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)生巨大進(jìn)步，同時(shí)也給日常生活帶來(lái)了嶄新的面貌，全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)等都被各種網(wǎng)絡(luò)連成了一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將面臨網(wǎng)絡(luò)全球化，一旦研制出機(jī)電一體化某種新產(chǎn)品，只要其質(zhì)量和功能可靠必然會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)在全球的進(jìn)一步普及，只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)也就會(huì)持續(xù)發(fā)展，因?yàn)檫h(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)全球化方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械工業(yè)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用
0 引言
機(jī)械自動(dòng)化在各行各業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，顯現(xiàn)出了機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不斷滿足人們生活和生產(chǎn)多元化需求。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展極大地推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革，提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)為核心的機(jī)電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來(lái)更多的實(shí)際應(yīng)用。
1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展概況
自世界第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世后，計(jì)算機(jī)首先被用來(lái)自動(dòng)檢測(cè)化工生產(chǎn)過(guò)程的過(guò)程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時(shí)也研究了計(jì)算機(jī)的開(kāi)環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過(guò)程控制的計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計(jì)算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革，最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對(duì)其產(chǎn)生巨大影響。
2 機(jī)械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
經(jīng)過(guò)多年的迅速發(fā)展，特別是”十一五”期間，中國(guó)機(jī)械行業(yè)取得了很多可喜的成績(jī)，在國(guó)內(nèi)和國(guó)際上已取得一定地位，從業(yè)企業(yè)在市場(chǎng)、資金、人才和技術(shù)等方面都初具特色，為中國(guó)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)，但我們?nèi)砸獙?duì)行業(yè)形勢(shì)及企業(yè)自身發(fā)展有一個(gè)清醒、客觀的認(rèn)識(shí)。機(jī)械未來(lái)的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)顯的至關(guān)重要，它很大程度上牽制和引領(lǐng)著中國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)方向，因此有針對(duì)性的研究和分析國(guó)內(nèi)外機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的影響非常重要，機(jī)械自動(dòng)化，主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)，不僅影響整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的技術(shù)進(jìn)步有很大的直接影響。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，直接實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過(guò)程的數(shù)字控制。計(jì)算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時(shí)將機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合的機(jī)電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展，且越來(lái)越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。
3 機(jī)電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用
自電子技術(shù)一問(wèn)世，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)始了，只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路，尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后，“機(jī)電一體化”技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展，引起了人們的廣泛注意。 機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來(lái)所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對(duì)各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機(jī)床，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)，在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu)，豐富了數(shù)控功能，也提高了生產(chǎn)效率。
3.1 “機(jī)電一體化”的發(fā)展歷程
（1）數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世，寫下了“機(jī)電一體化”歷史的第一頁(yè)；
（2）微電子技術(shù)為“機(jī)電一體化''帶來(lái)勃勃生機(jī)；
（3）可編程序控制器、“電力電子”等的發(fā)展為“機(jī)電一體化”提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ)；
（4）激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使”機(jī)電一體化”躍上新臺(tái)階。
3.2 “機(jī)電一體化”發(fā)展趨勢(shì)
（1）光機(jī)電一體化。引進(jìn)光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源（動(dòng)力）系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。
（2）自律分配系統(tǒng)化――柔性化。未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。
（3）全息系統(tǒng)化――智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品”全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。
（4）微型機(jī)電化――微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、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(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
3.3 計(jì)算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例
機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域擴(kuò)展，各種各樣的機(jī)器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，而且對(duì)保障人身安全，改善勞動(dòng)環(huán)境，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。
自動(dòng)售貨機(jī)[的應(yīng)用。自動(dòng)售貨機(jī)通過(guò)顧客選擇商品開(kāi)關(guān)，投入的硬幣值由PLC驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，經(jīng)過(guò)光傳感器識(shí)別，通過(guò)判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過(guò)PLC的系統(tǒng)控制和信號(hào)輸出完成售賣過(guò)程。計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)控制在自動(dòng)售貨機(jī)中的這項(xiàng)應(yīng)用極大方便了人們的生活，也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。
交通信號(hào)燈系統(tǒng)也是微機(jī)軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實(shí)例。通過(guò)主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號(hào)燈動(dòng)作。準(zhǔn)確無(wú)誤的完成信號(hào)燈的變燈動(dòng)作來(lái)控制時(shí)間，這項(xiàng)應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>
4 總結(jié)
在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入發(fā)展，機(jī)電一體化的形成是機(jī)械工業(yè)中的重要變革。通過(guò)不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)，使機(jī)電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)制造只有向機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造方向發(fā)展，才是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。所以設(shè)計(jì)人員不能只熱衷于技術(shù)引進(jìn)，不能僅僅安心于作為新技術(shù)的傳播者，而應(yīng)該作為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)造者。為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟?gòu)V闊的天地。
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關(guān)健詞：機(jī)電一體化；可持續(xù)發(fā)展；培養(yǎng)目標(biāo)；定位
作者簡(jiǎn)介：高安邦，淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院特聘教授，原哈爾濱理工大學(xué)碩士生導(dǎo)師、教授。
中圖分類號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：1001-7518（2008）04-0041-03
一、機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，促進(jìn)了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透，已使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展新階段。
“機(jī)電一體化”就是將機(jī)械、電子與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。它的發(fā)展，使傳統(tǒng)的機(jī)械如虎添翼，超越了操作機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械的范疇，進(jìn)入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動(dòng)化、綠色化、微機(jī)數(shù)字化和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制的新時(shí)代，不僅極大地解放了人類的體力勞動(dòng)，還極大地解放了人類的腦力勞動(dòng)。因此，“機(jī)電一體化”已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，也帶動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的一場(chǎng)新的革命。其典型產(chǎn)品為：數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人、新型武器裝備和作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子（尤其微機(jī)）技術(shù)裝置了的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器等等。這些都是當(dāng)今世界高新技術(shù)的核心和應(yīng)用成果的集中體現(xiàn)。機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路,而世界各國(guó)都將“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)作為國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展的重要方向。我國(guó)高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要，即863計(jì)劃也將“機(jī)電一體化前沿技術(shù)作為國(guó)家高新技術(shù)重要發(fā)展領(lǐng)域。和世界上先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)目前的“機(jī)電一體化”技術(shù)整體水平還相對(duì)落后。要開(kāi)發(fā)大西北、振興東北老工業(yè)基地、富民強(qiáng)國(guó)奔小康、實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興，就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發(fā)展機(jī)遇，大力發(fā)展我國(guó)的“機(jī)電一體化”技術(shù)，搶占“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)的制高點(diǎn)，加快提高我國(guó)的綜合實(shí)力。而建立在高新技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)之上的“機(jī)電一體化”新專業(yè)大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)定位必然是、也必須是要造就出大批高素質(zhì)、高技能復(fù)合型機(jī)電創(chuàng)新人才。尤其是當(dāng)前國(guó)家要重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展的高職院的任務(wù)也不是培養(yǎng)普通的熟練工和勞動(dòng)力，高職教育特定的培養(yǎng)目標(biāo)，是面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的技術(shù)應(yīng)用性人才，尤其是當(dāng)前加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)急需的高技能人才（未來(lái)的藍(lán)領(lǐng)人才）。這也是我國(guó)當(dāng)前教育工作的頭等大事，更是我們職業(yè)教育工作者神圣而光榮的責(zé)任和義務(wù)！
二、“機(jī)電一體化”新專業(yè)理應(yīng)歸口于電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)是在大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)高度發(fā)展，向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅速滲透、機(jī)械與電子控制技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體集成技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)已不是機(jī)械與電子簡(jiǎn)單的疊加，而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上把兩者有機(jī)組合起來(lái)的高端應(yīng)用技術(shù)。由于引進(jìn)了微電子技術(shù)，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)已從機(jī)械自動(dòng)化跨入了機(jī)電一體化的新階段，使機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能和構(gòu)成、生產(chǎn)方式和管理體制均發(fā)生了根本性的巨大變化。機(jī)電一體化技術(shù)還賦予機(jī)械產(chǎn)品一些新的功能，如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等，從而使機(jī)械設(shè)備具有智能化的特征。如果說(shuō)傳統(tǒng)機(jī)械主要是代替和放大人的體力，而機(jī)電一體化技術(shù)則能取代并延伸人的部分智力。
“機(jī)電一體化”技術(shù)實(shí)際上是自動(dòng)化技術(shù)高度發(fā)展的一個(gè)階段和必然產(chǎn)物，它是自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)地結(jié)合應(yīng)運(yùn)而生的一種高新技術(shù)，更是鑄造創(chuàng)新人才的最熱門技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)得以發(fā)展的根本原因，就在于生產(chǎn)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的跨越進(jìn)步，其別是自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰(zhàn)以后，幾乎是同時(shí)誕生的系統(tǒng)工程、控制論和信息論這三門科學(xué)既是工業(yè)自動(dòng)化與機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ)，也是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。而微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的快速進(jìn)步，則為機(jī)電一體化與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。反過(guò)來(lái)，機(jī)械制造技術(shù)也為微電子學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)做出了重大貢獻(xiàn)，如大規(guī)模集成電路芯片的制造就是以超精密機(jī)械加工為基礎(chǔ)的，而這種加工設(shè)備本身又是一種計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化系統(tǒng)，即機(jī)電一體化的系統(tǒng)。由此可見(jiàn)，機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生既是微電子技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果，又是信息論、控制論和系統(tǒng)工程付諸生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)果。已形成以機(jī)械為主體，以微電子尤其是微機(jī)和自動(dòng)化控制為技術(shù)核心，“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。
為此，國(guó)家專業(yè)技術(shù)委員會(huì)已將“機(jī)電一體化”專業(yè)列入自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的范疇，理應(yīng)歸口于電氣自動(dòng)化技術(shù)為宜。
實(shí)際上也正應(yīng)如此,目前全國(guó)凡是“機(jī)電一體化”新專業(yè)放在機(jī)械專業(yè)中來(lái)辦的,沒(méi)看到那所高校的“機(jī)電一體化”新專業(yè)的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照““機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)””三分天下的格局安排教學(xué)的，要么還是機(jī)械和電氣嚴(yán)格分家，各辦各的；要么就是執(zhí)行傳統(tǒng)老機(jī)械專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃，電氣與計(jì)算機(jī)只是機(jī)械的陪襯或者是沽名釣譽(yù)的點(diǎn)綴；“電控和計(jì)算機(jī)”類課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；更沒(méi)有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。有些學(xué)校的“機(jī)電一體化”新專業(yè)更是名不符實(shí)，有的甚至就連“機(jī)電一體化”新專業(yè)的核心基礎(chǔ)課“自動(dòng)控制技術(shù)”與核心專業(yè)課“計(jì)算機(jī)控制”都不開(kāi)，還談什么“機(jī)電一體化”？
三、“機(jī)電一體化”新專業(yè)，應(yīng)按照“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的格局安排教學(xué)，加速培養(yǎng)國(guó)家急需緊缺的機(jī)電復(fù)合型創(chuàng)新人才
按照國(guó)家人事部最新統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，“機(jī)電一體化”專業(yè)技術(shù)人才是我國(guó)教育市場(chǎng)今后幾年急需緊缺的最熱門專業(yè)人才之一。21世紀(jì)內(nèi)中國(guó)將發(fā)展成為世界現(xiàn)代制造業(yè)加工中心，“機(jī)電一體化”技術(shù)就是加工制造業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境及市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化，將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)綜合應(yīng)用于制造加工生產(chǎn)全過(guò)程的高新復(fù)合技術(shù)群，是21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向，是我國(guó)開(kāi)發(fā)大西北和振興東北老工業(yè)基地以及出口創(chuàng)匯等重大戰(zhàn)略決策的重要科技支撐。21世紀(jì)中國(guó)將需要一大批掌握先進(jìn)控制技術(shù)，能從事數(shù)控機(jī)床、加工中心、智能機(jī)器人、航天航空和先進(jìn)武器裝備制造以及其他新型機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、操縱、編程與開(kāi)發(fā)的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型機(jī)電創(chuàng)新人才。
“機(jī)電一體化”高新技術(shù)是一個(gè)大系統(tǒng)工程，其“主體”是機(jī)械，“核心”是控制和計(jì)算機(jī)。發(fā)展“機(jī)電一體化”所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)主要有“精密機(jī)械技術(shù)”、“傳感檢測(cè)技術(shù)”、“信息處理技術(shù)”、“伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“機(jī)電接口技術(shù)”、“自動(dòng)控制技術(shù)”、及“系統(tǒng)總體技術(shù)”，已形成“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。要開(kāi)辦“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就必須針對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)，按照國(guó)家對(duì)“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排開(kāi)展教學(xué)。國(guó)家現(xiàn)階段對(duì)“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排為兩個(gè)層次：一是狠抓用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；二是集中人財(cái)物力抓緊抓好數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化機(jī)電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。三個(gè)重點(diǎn)：數(shù)控裝置、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、第二代電力電子產(chǎn)品系列。八類產(chǎn)品：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)、中檔數(shù)控系統(tǒng)、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、可編程序控制器、發(fā)電設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)、智能化儀表、電力電子產(chǎn)品。四項(xiàng)配套產(chǎn)品和技術(shù)：集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個(gè)前沿技術(shù)：智能機(jī)器人。由此可見(jiàn)，沒(méi)有相當(dāng)數(shù)量和相應(yīng)質(zhì)量的“機(jī)電”專業(yè)技術(shù)人員就沒(méi)有“機(jī)電一體化”事業(yè)的發(fā)展。它與傳統(tǒng)老機(jī)械的不同在于增添了檢測(cè)和自動(dòng)化控制（即測(cè)控）等核心精尖技術(shù)，賦予工業(yè)產(chǎn)品更多更好更新的功能和柔性，是硬結(jié)構(gòu)和軟技術(shù)相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的一個(gè)信息處理系統(tǒng)。它既區(qū)別于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專業(yè)，又不同于電氣自動(dòng)化專業(yè)。前者的理論基礎(chǔ)是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固體力學(xué)、切削原理，缺乏電子與控制技術(shù)。后者的理論基礎(chǔ)是電力電子、電機(jī)傳動(dòng)、測(cè)控與計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、力學(xué)分析涉及較少。這兩類專業(yè)都很難適應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化高科技機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、開(kāi)發(fā)和改造，更難勝任大量引進(jìn)先進(jìn)新技術(shù)與新設(shè)備的消化吸收和國(guó)產(chǎn)化。要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就要進(jìn)行真正意義上的“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的教學(xué)改革。
現(xiàn)在的問(wèn)題是沒(méi)看到哪所高校的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排的，仍是傳統(tǒng)老機(jī)械專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃。“電氣和計(jì)算機(jī)”類課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，更沒(méi)有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，就必須重新修訂“機(jī)電一體化”新專業(yè)的教學(xué)大綱和計(jì)劃，真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排“機(jī)電一體化”新專業(yè)的教學(xué)；大幅度增加現(xiàn)代高新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。
四、辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)的幾點(diǎn)建議
現(xiàn)在“機(jī)電一體化”新專業(yè)已在全國(guó)各高校蓬勃發(fā)展起來(lái)了，可是要真正辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，我們目前所面臨的棘手問(wèn)題還很多，為此，我對(duì)辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)提出幾點(diǎn)建議：
（一）按時(shí)代要求確立“機(jī)電一體化”新專業(yè)大學(xué)生高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)和科學(xué)定位，一方面進(jìn)行高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)理論和方法的深入研究與探討；另一方面整合學(xué)校優(yōu)勢(shì)資源,構(gòu)建高素質(zhì)高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)多樣化的模式，搭建各種科技創(chuàng)新平臺(tái)，營(yíng)造創(chuàng)新人才培養(yǎng)的環(huán)境，通過(guò)各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),采用多渠道多方式,腳踏實(shí)地地培養(yǎng)出一批機(jī)電專業(yè)高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才參加人才市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，檢驗(yàn)高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效果。
（二）要辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)，就必須將“機(jī)電一體化”新專業(yè)從傳統(tǒng)的機(jī)械老專業(yè)的禁錮束縛中徹底解脫出來(lái)，獲得自主發(fā)展的新空間。按照國(guó)家對(duì)“機(jī)電一體化”工作的重點(diǎn)安排，重新調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方向，安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，突出“機(jī)電”結(jié)合的特色和高科技新知識(shí)的內(nèi)涵，發(fā)揮機(jī)械、電子、測(cè)控、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉和結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新的辦學(xué)特點(diǎn)。
（三）要辦好“機(jī)械電子工程”新專業(yè)，就必須重新修訂教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的實(shí)際格局進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃，大幅度增加電控和計(jì)算機(jī)教學(xué)的比重，突出高新技術(shù)的含量，體現(xiàn)出“機(jī)電一體化”技術(shù)是以機(jī)械為主體，以電氣控制和計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心的內(nèi)涵。
（四）徹底摒棄應(yīng)試教育、奴化教育的傳統(tǒng)觀念；改變填鴨式死背硬記的教育方法；改變現(xiàn)行應(yīng)試教育模式下的考試制度，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生自主創(chuàng)新和綜合素質(zhì)、技能考核的力度；真正樹立以學(xué)生為主體，給大學(xué)生營(yíng)建主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐和個(gè)性發(fā)展、充分展示才華與綜合素質(zhì)能力的環(huán)境空間，真正從行動(dòng)上能變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，而不是停留在口頭和口號(hào)上。
（五）從學(xué)校的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，為體現(xiàn)高校辦學(xué)與時(shí)俱進(jìn)的時(shí)代特征，高校的專業(yè)課教師不能只充當(dāng)教書匠、搶學(xué)時(shí)、撈工作量，多年不變地照本宣科，紙上談兵式地只會(huì)講授枯燥乏味的條文，不會(huì)動(dòng)手搞實(shí)踐；要投入足夠的精力和時(shí)間從事科研創(chuàng)新活動(dòng)，進(jìn)行工程實(shí)踐，學(xué)用結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際，才能更有效地培養(yǎng)出素質(zhì)技能型創(chuàng)新人才。名師出高徒，一個(gè)本身都不能從事科研創(chuàng)新實(shí)踐的老師，是無(wú)論如何也教不出高素質(zhì)、高技能的大學(xué)生的。隸屬于高新技術(shù)的“機(jī)電一體化”專業(yè)課教師更是如此，教師從事科研創(chuàng)新實(shí)踐更是責(zé)無(wú)旁貸。
（六）高職院校的職業(yè)技能培訓(xùn)應(yīng)該努力創(chuàng)造提升高新技術(shù)的含金量，絕不能再津津樂(lè)道于低技能低水平的“正反轉(zhuǎn)”、“Y/Δ”和“指針式萬(wàn)用表的使用”了，對(duì)這種上個(gè)世紀(jì)20年代就開(kāi)始使用的落后技術(shù)、初級(jí)電工都能掌握的基本技能，一個(gè)高職大學(xué)生還要花錢考證，即使拿到“特優(yōu)證”，又能說(shuō)明什么？應(yīng)該多開(kāi)展諸如“單片機(jī)”、“PLC”、“變頻調(diào)速”、“現(xiàn)代智能網(wǎng)絡(luò)測(cè)控”、“電機(jī)綜合控制”等新技術(shù)知識(shí)的職業(yè)技能培訓(xùn)，才有實(shí)用價(jià)值。
（七）高職院校的專業(yè)教材編寫應(yīng)該是工學(xué)結(jié)合、學(xué)用一致、理論密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、加強(qiáng)創(chuàng)新性、實(shí)用性和實(shí)踐性的知識(shí)和技能，決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”；未來(lái)的“藍(lán)領(lǐng)”人才也需要掌握高深的技術(shù)理論知識(shí)和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養(yǎng)不出高素質(zhì)高技能的“藍(lán)領(lǐng)”人才！
（八）要辦好“機(jī)電一體化”新專業(yè)，必須多方面多渠道的培養(yǎng)和引進(jìn)專業(yè)人才；不拘一格選人才；并能真正做到政策、感情、事業(yè)、環(huán)境、條件等留住人才；這里不僅是要用政策吸引外來(lái)人才，更要能留住現(xiàn)有人才，機(jī)電專業(yè)的能人目前是太缺乏了。
