時間：2023-09-28 09:32:19
導(dǎo)語：在機(jī)械電子控制技術(shù)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：電氣；自動化；技術(shù)；機(jī)械
隨著我國的建設(shè)速度日趨加快，生產(chǎn)的高效高產(chǎn)、穩(wěn)定安全需得到保障。機(jī)械模式也需隨之改變，對工業(yè)發(fā)展、國家進(jìn)步具有重要作用。機(jī)械設(shè)備向智能化、專業(yè)化、節(jié)約化過渡和轉(zhuǎn)變，自動化技術(shù)也逐步向功能多元化、集成化方向發(fā)展。同時也帶動新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)與自動化技術(shù)緊密相連。與此同時，各種現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用，在規(guī)避風(fēng)險的同時極大地減少人力勞動。
1機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制概述
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)保效益顯著，我國機(jī)械行業(yè)面臨著十分關(guān)鍵的機(jī)遇期。對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行優(yōu)化檢測與調(diào)度控制，繼而促進(jìn)機(jī)械電氣自動化技術(shù)盡快實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用。機(jī)械電氣自動化程度也得到了很大的改善，對優(yōu)化工作環(huán)境、減小運(yùn)營成本具有重要意義。電氣自動化是在工業(yè)控制的基礎(chǔ)上，通過人工輔助實(shí)現(xiàn)主要控制參數(shù)的設(shè)定。通過理論控制與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)，獲得較高的工作可靠性和工作效率。(1)機(jī)械電氣自動化主要由自動化軟件、硬件以及系統(tǒng)3個板塊構(gòu)成，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計相比，其具有自身設(shè)計新理念和新思路。在自動化系統(tǒng)中，設(shè)計人員需要樹立創(chuàng)新思維的理念。在增強(qiáng)生產(chǎn)效率的過程中，充分利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢，例如現(xiàn)場總線通過一連串的自動化系統(tǒng)以及智能設(shè)施生成通訊總線。注重提升其自動化調(diào)試與升級功能，有效提高企業(yè)生產(chǎn)效益。減少整機(jī)的成本，促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計發(fā)展。發(fā)展先進(jìn)、可靠的硬件設(shè)施，運(yùn)用各種創(chuàng)造性的方法和手段減小企業(yè)目標(biāo)和生產(chǎn)效率之間的矛盾。實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀軟件的國產(chǎn)化，對優(yōu)化工作環(huán)境、減小運(yùn)營成本具有重要意義。(2)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計離不開創(chuàng)新思維，同時這也是現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)造的優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械電氣自動化技術(shù)是社會發(fā)展的源泉，具有簡單、方便、易于維護(hù)和集成等優(yōu)點(diǎn)。使接口越來越標(biāo)準(zhǔn)，逐漸成為工業(yè)使用的統(tǒng)一平臺、語言與規(guī)范。機(jī)械電氣自動化技術(shù)也是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中重要的組成部分，在與計算機(jī)信息技術(shù)的結(jié)合中展示了重要的作用。需大力促進(jìn)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，結(jié)合豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識，讓產(chǎn)品接口統(tǒng)一化。以先進(jìn)的設(shè)計理論和設(shè)計工具為依托，更好地提高國際競爭力。保障生產(chǎn)量和安全的綜合性設(shè)施，將大容量的信息集中到中央控制器上。在機(jī)械性能的穩(wěn)定性以及測驗(yàn)等方面，讓產(chǎn)品被更多地應(yīng)用和接受。大大節(jié)省了時間，不斷提高生產(chǎn)效率。(3)自動化技術(shù)作為科技進(jìn)步、生產(chǎn)發(fā)展的結(jié)晶，充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造性思維能力。對機(jī)械設(shè)備具有重要作用，運(yùn)用自動化技術(shù)開發(fā)出具有創(chuàng)新性的產(chǎn)品，現(xiàn)代機(jī)械能夠利用計算機(jī)完成工作的模擬和再現(xiàn)。隨著現(xiàn)代化技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，這種操作能夠直觀地觀察到工作的結(jié)果并保證質(zhì)量水平。從目前的發(fā)展進(jìn)程來看，還能夠節(jié)約預(yù)備和其他相關(guān)細(xì)節(jié)工作的時間。機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)已經(jīng)向智能化精度化方向發(fā)展，使得工作的合理性和速度都得到提升。計算機(jī)、現(xiàn)代控制、通信技術(shù)以及傳感技術(shù)作為當(dāng)代自動化技術(shù)的中流砥柱，保持著良好的發(fā)展態(tài)勢。
2機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制應(yīng)用
隨著新型電子設(shè)施被廣泛應(yīng)用，對設(shè)計的模型進(jìn)行修改與合理性評價也變得尤為重要。高效率、高斬波率的斬波器進(jìn)入運(yùn)營狀態(tài)，有利于對設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計以及推理。提高行程控制并逐漸讓產(chǎn)品得到統(tǒng)一，在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能。增強(qiáng)自動化進(jìn)程，對產(chǎn)品的質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。(1)為了保障生產(chǎn)效率與安全，每個環(huán)節(jié)都要及時地對建立的模型進(jìn)行仔細(xì)分析。在電機(jī)驅(qū)動的同時，使用人工智能技術(shù)。讓電機(jī)以橫向布置的形式呈現(xiàn)并增加裝機(jī)容量，為機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制工作提供保障。控制技術(shù)以計算機(jī)作為核心技術(shù)，要求設(shè)計人員要有豐富的專業(yè)知識和設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。用戶需求直接影響電氣自動化發(fā)展，因此多以交流提升為主，對設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計以及推理。信息技術(shù)直接影響電氣自動化，引進(jìn)SCR-D數(shù)字型控制機(jī)，采用簡化系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)。當(dāng)信息技術(shù)穿透到執(zhí)行器、傳感器、儀表與控制器中后，在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時針對多種故障進(jìn)行診斷以及工況監(jiān)測，以提高系統(tǒng)可靠性。(2)目前電氣自動化正向著多樣化方向發(fā)展，裕度設(shè)計和可維修設(shè)計也變得尤為重要。很多企業(yè)應(yīng)用計算機(jī)對工作狀況進(jìn)行監(jiān)控，從而不斷提高工作效益。在機(jī)械電氣自動化中，滿足自動化程度高等基本要求。在高可靠性、大功率的機(jī)電一體化技術(shù)中，應(yīng)根據(jù)所在區(qū)域的具體情況進(jìn)行選擇。讓生產(chǎn)更加集中，營造一個安全的生產(chǎn)環(huán)境。根據(jù)養(yǎng)護(hù)方案進(jìn)行維護(hù)，將自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化設(shè)備中。加強(qiáng)對配網(wǎng)工程設(shè)計環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)入下一步。進(jìn)而讓單產(chǎn)轉(zhuǎn)變成高效高產(chǎn)，從而更好地了解工作狀態(tài)。保障維護(hù)工作，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械電氣自動化技術(shù)與控制整體質(zhì)量管理的重要措施之一。(3)從我國目前的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用狀況來看，不同的自動化技術(shù)模式存在著不同的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。自動化技術(shù)是一門涉及學(xué)科多、復(fù)雜性強(qiáng)的綜合性技術(shù)，具有投資少且費(fèi)用低的特點(diǎn)。人類對機(jī)械電氣的依賴程度日益增加，用戶需求直接影響電氣自動化發(fā)展。與計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)、電子學(xué)、系統(tǒng)工程等密切相關(guān)，所涉及的面廣且施工環(huán)境復(fù)雜。在機(jī)械設(shè)施投入運(yùn)營后，還需加強(qiáng)對工程施工區(qū)域的調(diào)查、勘察、勘測。在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍應(yīng)用的同時，工程還需要依據(jù)工作進(jìn)程進(jìn)行設(shè)計。在機(jī)械設(shè)備自動化技術(shù)中具有良好的靈活性，有助于進(jìn)一步加快機(jī)械電氣自動化控制技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。正在被更多的用戶使用，進(jìn)一步促進(jìn)我國機(jī)械裝備的完善和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】控制工程；機(jī)械電子工程；魯棒控制技術(shù)；模糊控制技術(shù)
機(jī)械電子工程在我國快速發(fā)展背景下，得到一定進(jìn)步與完善，并且在很大程度上促進(jìn)呢我國社會的進(jìn)步與發(fā)展。為促使機(jī)械電子工程能夠得到進(jìn)步，可以將控制工程應(yīng)用在其中。控制工程主要是通過加強(qiáng)對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，促使機(jī)械電子工程能夠逐漸朝著智能化與自動化方向發(fā)展，從而更好完成各項(xiàng)工作。但從實(shí)際控制工程的應(yīng)用中不難看出，控制工程的優(yōu)勢并沒有得到充分發(fā)揮。所以，本文將針對控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行闡述。
1控制工程與機(jī)械電子工程基本概述
1.1控制工程基本概述
控制工程通常情況下主要是指，將工程理論與先進(jìn)計算技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而形成的一種新型技術(shù)概念與理論。控制工程的主要工作內(nèi)容就是，能夠?qū)⒆詣踊夹g(shù)中存在的問題更好解決，避免問題影響范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大。在控制工程應(yīng)用水平的提升，需要保證工作人員能夠具備較強(qiáng)的專業(yè)能力與綜合素養(yǎng)，促使控制工程的應(yīng)用范圍能夠得到拓展。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，控制工程也將會得到一定完善，為相關(guān)行業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。
1.2機(jī)械電子工程基本概述
機(jī)械電子工程從實(shí)質(zhì)上而言并不是獨(dú)特的工程內(nèi)容，一般情況下，機(jī)械電子工程會使用模塊化的技術(shù)處理方式，這樣可以實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的有效控制。機(jī)械電子工程可以在很大程度上將構(gòu)造較為簡單的系統(tǒng)，減少在整體機(jī)械電子工程占據(jù)的總面積，使得整個系統(tǒng)的性能與功能得到完善[1]。除此之外，隨著我國機(jī)械電子工程的進(jìn)步與發(fā)展，促使機(jī)械電子工程系統(tǒng)控制水平能夠得到不斷提升。為能夠與當(dāng)前生產(chǎn)工作相適應(yīng)，機(jī)械電子工程的工作流程與操作流程也將會變得更加復(fù)雜化。基于此，為保證各項(xiàng)生產(chǎn)工作的有序進(jìn)行，需要工作人員能夠?qū)C(jī)械電子工程的特點(diǎn)進(jìn)行明確，同時與先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，保證工作人員能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進(jìn)行有效控制，使得各項(xiàng)工作能夠有序進(jìn)行。
2控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，本文主要從魯棒控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)應(yīng)用兩方面進(jìn)行分析與研究。
2.1魯棒控制技術(shù)的應(yīng)用
在控制工程中魯棒控制技術(shù)是其中的重要組成部分，在機(jī)械電子工程中，能夠?qū)⒆陨淼目刂谱饔贸浞职l(fā)揮。魯棒控制技術(shù)一般情況下主要是指，將控制器作為載體展開相應(yīng)的控制工作，在控制器的設(shè)計過程中，要按照相應(yīng)的性能指標(biāo)展開，這樣才能將控制中存在的問題更好轉(zhuǎn)化并解決，將復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為簡單問題[2]。在整個控制系統(tǒng)中，魯棒性的特點(diǎn)通常情況下會體現(xiàn)在，當(dāng)外界出現(xiàn)干擾源時，能夠保證整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，不會受到干擾源影響。魯棒控制系統(tǒng)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定控制作用與特點(diǎn)，所以，在機(jī)械制造領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。比如，在柔性臂的制造過程中，為促使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對柔性比會定的控制。那么在魯棒控制器的設(shè)計中，通常會采取滑膜變結(jié)構(gòu)，滑膜變結(jié)構(gòu)能夠?qū)x控制理論進(jìn)行充分利用。在這一過程中，還需要進(jìn)行計算，在計算時采取補(bǔ)償控制算法方式，使得電子機(jī)械工程能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證各項(xiàng)工作的有序進(jìn)行。
2.2模糊控制技術(shù)的應(yīng)用
在整個機(jī)械電子工程工作的開展中，會涉及到許多不同的工作步驟與工作內(nèi)容。這就需要工作人員在實(shí)際工作中，能夠進(jìn)行繁瑣操作，為工作人員帶來很大工作量與工作難度。而且在這一過程中，一般情況下會采取傳統(tǒng)的控制方式，在機(jī)械工程建模構(gòu)建中，對工作的展開產(chǎn)生制約。基于此，為保證機(jī)械工程的工作流程能夠得到簡化，不僅要依靠傳統(tǒng)控制方式與模型，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，并且達(dá)不到應(yīng)有的效果。需要將模糊控制技術(shù)應(yīng)用在其中，模糊控制技術(shù)能夠?qū)⒃据^為復(fù)雜的問題更好解決[3]。在傳統(tǒng)控制中，需要對實(shí)際工作情況進(jìn)行分析與研究，采集其中的數(shù)據(jù)信息，這樣才能使得模型構(gòu)建的精確性得到保障。模糊控制技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)而言，可以不需要對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。工作人員在實(shí)際模糊控制技術(shù)的應(yīng)用中，只要將輸入量的偏差能夠被控制在合理范圍內(nèi)。模糊控制技術(shù)的優(yōu)勢能夠被充分發(fā)揮，在機(jī)械電子工程中能夠得到廣泛應(yīng)用。通過對模糊控制技術(shù)的合理應(yīng)用，保證各項(xiàng)工作的順利展開。
【關(guān)鍵詞】計算機(jī)技術(shù)；機(jī)械電子；技術(shù)；融合；發(fā)展
上個世紀(jì)，物理學(xué)發(fā)展歷程中，晶體管的發(fā)明是一件極為重要的事件，以晶體管為基礎(chǔ)，經(jīng)過半個多世紀(jì)的研究與探索，出現(xiàn)了信息技術(shù)的革命，開創(chuàng)了微電子的時代。進(jìn)入本世紀(jì)，信息化與智能化在飛速發(fā)展，給傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)造成了威脅，推動了機(jī)械工業(yè)的革命。在發(fā)展過程中，各種技術(shù)不斷進(jìn)行融合，機(jī)電一體化控制技術(shù)就是以機(jī)械技術(shù)、計算機(jī)信息技術(shù)、電子技術(shù)等為核心，進(jìn)行技術(shù)的融合，并不斷發(fā)展成熟，在各行各業(yè)中廣泛應(yīng)用。
一、計算機(jī)信息技術(shù)現(xiàn)狀與概況
計算機(jī)控制理論在控制技術(shù)中綜合運(yùn)用差分理論、采樣理論、狀態(tài)空間理論、變換理論、系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等。計算機(jī)控制理論為計算機(jī)控制系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。而針對非線性系統(tǒng)，有著構(gòu)造復(fù)雜、時變的特性，需要系統(tǒng)中融入新型理論，如模糊控制、預(yù)測控制、魯棒控制等。在不斷的發(fā)展演變過程中，逐漸形成工業(yè)過程控制系統(tǒng)嶄新的方向。
第一次將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工廠控制是運(yùn)用于化工生產(chǎn)中，對其進(jìn)行自動檢測過程參量，同時處理相關(guān)數(shù)據(jù)。在上世紀(jì)60年代，利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行過程控制，將數(shù)字控制轉(zhuǎn)變?yōu)榭尚蟹桨浮＝酉聛戆l(fā)展為集中式計算機(jī)控制系統(tǒng)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)入到分層式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)以CPU為核心。在生產(chǎn)過程中，會存在很多環(huán)節(jié)，如監(jiān)控、管理、調(diào)節(jié)、控制等，利用計算機(jī)技術(shù)對這些環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，能有效提高工作效率與工作質(zhì)量。
二、機(jī)械電子技術(shù)概況與現(xiàn)狀
在上個世紀(jì)30年代前，手工操作是工業(yè)生產(chǎn)的主流。多采用基礎(chǔ)式儀表對生產(chǎn)中的壓力、速度、濕度、溫度等進(jìn)行控制，在操作過程中，逐漸積累了機(jī)械控制的基本理論。隨著計算機(jī)技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字技術(shù)控制生產(chǎn)的參量和過程。
在當(dāng)前情況下，機(jī)電一體化技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，在機(jī)電一體化技術(shù)中，常用的技術(shù)有模糊控制、比例-積分-微分控制、變結(jié)構(gòu)控制等。比例-積分-微分控制則是控制技術(shù)理論的典型代表。模糊數(shù)學(xué)理論是模糊控制的基礎(chǔ)，模糊控制能對人的綜合決策和推理過程進(jìn)行模擬，使得控制的算法更為可控、合理，同時具備更好的適應(yīng)性。模糊控制能很好地解決復(fù)雜、變量繁多的系統(tǒng)。不管是線性系統(tǒng)還是非線性系統(tǒng)，變結(jié)構(gòu)控制都能適用。
三、計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合發(fā)展應(yīng)用
（一）計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)融合的簡介
機(jī)電一體化是計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)融合的產(chǎn)物，將電子技術(shù)引入到信息處理功能、控制功能、動力功能中，并結(jié)合使用計算機(jī)軟件系統(tǒng)和機(jī)械裝置，將幾種技術(shù)融合起來，形成機(jī)電一體化系統(tǒng)。計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合，使其得到了良好的發(fā)展，不僅僅運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)，其融合發(fā)展已經(jīng)滲透到人們?nèi)粘９ぷ髋c生活的各個層面。
（二）機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域
機(jī)電一體化技術(shù)在柔性制造系統(tǒng)中得到了充分的應(yīng)用。在工業(yè)控制上運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造系統(tǒng)即為柔性制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要組成部分有計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床和自動化倉庫。可以根據(jù)總裝線的要求，對工件進(jìn)行隨機(jī)地、按量地批量加工，同時，還可以對不同品種的零散零件進(jìn)行生產(chǎn)加工。
在軋鋼生產(chǎn)中，交流傳動系統(tǒng)運(yùn)用得十分廣泛，不管電動機(jī)的容量大小，都可以利用交流傳動系統(tǒng)進(jìn)行平滑可逆調(diào)速，交流傳動技術(shù)使得矢量控制技術(shù)更易于操作。
計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)融合后，應(yīng)用得最多的設(shè)備是可編程控制器。它對繼電接觸器有觸電控制系統(tǒng)故障多、耗能大的缺點(diǎn)進(jìn)行了改善，同時，可以充分考慮加工的需要，進(jìn)行不同控制程序的編制。可編程控制器還有其他諸多功能，如數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的存儲、監(jiān)控、通信、聯(lián)網(wǎng)等，在各行各業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
四、結(jié)束語
計算機(jī)信息技術(shù)與信息技術(shù)的融合發(fā)展，最初產(chǎn)生于機(jī)械制造領(lǐng)域，機(jī)械制造是我國支柱型產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。計算機(jī)技術(shù)是新興科學(xué)技術(shù)。將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，共同發(fā)展，利用計算機(jī)信息化技術(shù)提高機(jī)械生產(chǎn)的效率，能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，建立新型的產(chǎn)業(yè)體系。計算機(jī)信息技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)融合發(fā)展，使得企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、管理能夠逐步走向數(shù)字化與智能化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，兩者會進(jìn)行更全面、更深入的融合發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞： 高職機(jī)械電子工程 創(chuàng)新教學(xué) 教學(xué)模式
1.引言
機(jī)械電子工程專業(yè)的集成性較強(qiáng)，整合了機(jī)械專業(yè)、電子專業(yè)及計算機(jī)專業(yè)的相關(guān)知識，學(xué)科內(nèi)容十分復(fù)雜與豐富，有著很強(qiáng)的應(yīng)用范圍。近些年來，電子行業(yè)及控制技術(shù)行業(yè)的快速發(fā)展，使得機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展不斷信息化與智能化。加強(qiáng)高職機(jī)械電子工程專業(yè)課程創(chuàng)新教學(xué)模式的研究，對于高職機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量提高有重要的意義。
2.機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)模式的改革創(chuàng)新方法分析
機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)模式有一定的獨(dú)特性，某些學(xué)校近些年來都在進(jìn)行機(jī)械電子工程專業(yè)的建設(shè)，希望用此專業(yè)的建設(shè)提高本學(xué)校人才的市場競爭實(shí)力，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)能力的提高。學(xué)校利用廣泛與全面的市場調(diào)研進(jìn)行崗位需求的了解，對人才所要掌握的知識進(jìn)行分析，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)機(jī)械電子工程專業(yè)的設(shè)置與建立。機(jī)械電子工程專業(yè)所涉及的專業(yè)課較多，如工程測試技術(shù)課程、機(jī)電一體化課程及計算機(jī)控制技術(shù)課程等，都在機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍之外。學(xué)科過多，使得機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)很難得到有效整合，加強(qiáng)教學(xué)模式的改革創(chuàng)新十分重要。
2.1加強(qiáng)教學(xué)目標(biāo)的明確。就高職院校的機(jī)械電子工程專業(yè)課程發(fā)展特點(diǎn)講，加強(qiáng)應(yīng)用型人才及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是高職機(jī)械電子工程專業(yè)課程教學(xué)的重要目標(biāo)。教育工作者需要對學(xué)校內(nèi)的教學(xué)資源及社會上的教學(xué)資源進(jìn)行開發(fā)，將課程教學(xué)延伸到課前與課后，讓高職院校的學(xué)生了解機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)習(xí)意義，使學(xué)生具有創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識。只有教學(xué)目標(biāo)得到明確，學(xué)生的知識與能力發(fā)展才能得以協(xié)調(diào)，促進(jìn)學(xué)生建立科學(xué)的學(xué)科知識與實(shí)踐體系。教師要加強(qiáng)多層次與多方面的實(shí)踐訓(xùn)練，使高職院校機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生全面發(fā)展。
比如在教學(xué)電路分析的相關(guān)知識時，教師可以利用實(shí)訓(xùn)基地學(xué)習(xí)及實(shí)踐平臺學(xué)習(xí)等方法，加大學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)活動力度。利用第二課堂，使學(xué)生認(rèn)識到電路分析相關(guān)知識的應(yīng)用價值。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐競賽，使學(xué)生在實(shí)踐中找到學(xué)習(xí)目標(biāo)。
2.2加大演示教學(xué)力度。演示教學(xué)活動的開展，對學(xué)生的機(jī)械電子工程學(xué)習(xí)思維的開發(fā)有重要作用。演示教學(xué)可以將抽象的專業(yè)知識向形象化轉(zhuǎn)化，使學(xué)生從感性的角度對機(jī)械電子工程專業(yè)知識進(jìn)行認(rèn)識，提高學(xué)生的操作水平。教師要關(guān)注演示教學(xué)的價值，利用演示教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行分析與解決，使學(xué)生在思考中獲取機(jī)械電子工程專業(yè)知識。思維的培養(yǎng)是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)能力的重要方法。教師可以利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體會機(jī)械電子工程專業(yè)的知識。
比如在講解電子控制相關(guān)知識的時候，教師可以設(shè)計科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中提出問題，使學(xué)生了解專業(yè)知識的來源。另外，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，成為實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主體，讓學(xué)生成為教學(xué)演示者，從中體會機(jī)械電子工程專業(yè)知識的學(xué)習(xí)樂趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.高職機(jī)械電子工程專業(yè)課程教學(xué)體系教學(xué)方法
高職機(jī)械電子工程專業(yè)課程創(chuàng)新及教學(xué)模式的開發(fā)，都需要專業(yè)理論的指導(dǎo)。教師要引導(dǎo)學(xué)生開展正確的學(xué)習(xí)，就要對教學(xué)理論進(jìn)行科學(xué)化處理。在科學(xué)的教學(xué)理論的指導(dǎo)下，教師的教學(xué)行為會更合理。
3.1在機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)中融入素質(zhì)教育。高職院校學(xué)生需要將素質(zhì)教育融入機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)中，使學(xué)生的就業(yè)能力與素質(zhì)得到提高。教學(xué)要讓畢業(yè)學(xué)生具有良好的職業(yè)能力，更要讓學(xué)生對職場環(huán)境的變化進(jìn)行適應(yīng)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及自主學(xué)習(xí)能力，引導(dǎo)學(xué)生建立起合作意識及較強(qiáng)的心理抗壓能力，只有這樣高職機(jī)械電子課程的創(chuàng)新力度才有可能提高。
3.2機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)要以夠用為準(zhǔn)。在進(jìn)行機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)時，教師要堅持必需與夠用的原則。教師要利用正確的教學(xué)與言語讓學(xué)生認(rèn)識到機(jī)械電子工程專業(yè)知識的工具性與實(shí)用性，讓學(xué)生在掌握基本知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐能力的提高。教師要掌握教學(xué)的度，不能為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的豐富不斷在教學(xué)活動中加入新的內(nèi)容，為學(xué)生帶來不必要的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。
4.結(jié)語
高職機(jī)械電子工程專業(yè)課程教學(xué)的創(chuàng)新是其學(xué)科發(fā)展的必然方向，也關(guān)系到高職學(xué)生的個人發(fā)展。希望教育工作者正確對待這項(xiàng)教育工作，融入創(chuàng)新因素，促進(jìn)高職機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程；深度；廣度；復(fù)合；多元
一、機(jī)械電子工程專業(yè)簡況和發(fā)展態(tài)勢
機(jī)械電子工程專業(yè)在20世紀(jì)80年代較多地被稱為機(jī)電一體化，被視為是機(jī)械工程和自動化專業(yè)的交叉學(xué)科，是工程科學(xué)中的一個跨學(xué)科專業(yè)。
機(jī)械電子工程專業(yè)和我們的日常生活中密切相關(guān)，例如安全氣囊、防滑剎車系統(tǒng)、復(fù)印機(jī)、行駛模擬裝置和自動售票機(jī)等一系列產(chǎn)品都是運(yùn)用了機(jī)械電子技術(shù)的結(jié)果。電子工業(yè)、微電子技術(shù)和計算機(jī)科學(xué)的迅猛發(fā)展擴(kuò)大了機(jī)械電子工程專業(yè)的涉足范圍，其不局限于機(jī)械制造的某個固定方向，涉及該領(lǐng)域所有分支學(xué)科。20世紀(jì)90年代初期，機(jī)械電子工程作為一個獨(dú)立專業(yè)呈現(xiàn)。曾經(jīng)，機(jī)械電子只是機(jī)械工程的一個專業(yè)方向和重點(diǎn)課程，甚至被劃分在精密儀器技術(shù)專業(yè)中。今天，已經(jīng)有很多大學(xué)將其列為獨(dú)立的專業(yè)學(xué)科。進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國工業(yè)發(fā)展飛速發(fā)展，特別是近些年來我國成為“世界工廠”，制造業(yè)迅猛崛起，機(jī)電方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、傳感與測控、數(shù)字化技術(shù)、CIPE、CAD/CAM/CAPP一體化等機(jī)械工程學(xué)科的前沿課日益引起國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界和學(xué)界重視，目前，我國相關(guān)科技成果產(chǎn)業(yè)化水平較高，總體研究水平的國際位次有所上升。
機(jī)械電子工程專業(yè)開設(shè)的主要課程有電工與電子技術(shù)、機(jī)械制圖、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、電氣控制與PLC、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)控原理與維修、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計、先進(jìn)制造技術(shù)導(dǎo)論、微機(jī)原理與接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計等計算機(jī)應(yīng)用與程序設(shè)計技術(shù)、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、機(jī)械制造工程學(xué)、機(jī)械CAD/CAM一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、精度與測量、液壓傳動、機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)、塑性成形與模具技術(shù)、專用機(jī)械原理與設(shè)計等。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有金工實(shí)習(xí)、電工實(shí)習(xí)、課程設(shè)計、制造工藝實(shí)習(xí)、機(jī)械制造工程學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、精度與公差實(shí)驗(yàn)、工程材料及熱處理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控原理實(shí)驗(yàn)、數(shù)控線切割實(shí)驗(yàn)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)、機(jī)械零件測繪、機(jī)械產(chǎn)品三維造型與快速原型制造實(shí)驗(yàn)、機(jī)器人控制實(shí)驗(yàn)、科技活動、畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計等。大體上，機(jī)械電子工程專業(yè)可細(xì)分為機(jī)械電子系統(tǒng)（傳動和模擬技術(shù)，機(jī)器和設(shè)備，機(jī)械人技術(shù)及其運(yùn)動系統(tǒng)，傳感和執(zhí)行元件技術(shù)，測量技術(shù)和圖像處理等），微型，超微型機(jī)械（微系統(tǒng)技術(shù)，微型和精密儀器的功能組，微系統(tǒng)的測量技術(shù)等）和生物機(jī)械（機(jī)器人技術(shù)，生物系統(tǒng)，仿生執(zhí)行技術(shù)，控制和設(shè)計，控制系統(tǒng)等）。需要注意的是，不同大學(xué)的專業(yè)設(shè)置存在差異，取決于專業(yè)的具體方向和培養(yǎng)重點(diǎn)的不同。例如，上海交大的機(jī)械電子工程偏向汽車方向、計算機(jī)控制和自動化制造和車輛電子系統(tǒng)的控制研究等，比較民用化。浙江大學(xué)傳統(tǒng)的機(jī)械制造很強(qiáng)，在大型機(jī)械的設(shè)計和控制，尤其是國防，航空領(lǐng)域的項(xiàng)目很多，畢業(yè)生很多在研究所工作。華中科技大學(xué)的機(jī)械電子工程的主要發(fā)展方向是機(jī)器人和柔性制造等自動化控制的應(yīng)用，如大型焊接機(jī)器人，流水線等等，大多數(shù)服務(wù)于汽車制造產(chǎn)業(yè)和造船工業(yè)等，畢業(yè)生去向以大型的機(jī)械制造企業(yè)為主，研究所要少一些。
二、機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)特色和培養(yǎng)目標(biāo)定位
機(jī)械電子工程專業(yè)專業(yè)特色。強(qiáng)調(diào)機(jī)械動手能力與機(jī)電控制能力相結(jié)合，側(cè)重于機(jī)電控制和數(shù)控維修。注意以數(shù)控所需各種能力為主線，突出機(jī)電控制的專業(yè)核心地位，培養(yǎng)會設(shè)計、能編程、具有較強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床操作、調(diào)試、維修、維護(hù)等實(shí)際操作技能的技術(shù)工程師和職教師資。簡言之，機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)具有機(jī)械電子工程專業(yè)基礎(chǔ)知識與專業(yè)技能，能在生產(chǎn)一線從事機(jī)械電子工程專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、控制開發(fā)、應(yīng)用研究和生產(chǎn)管理等工作的應(yīng)用型高級專門人才；或培養(yǎng)能在中、高等職業(yè)教育領(lǐng)域從事機(jī)電一體化專業(yè)的理論教學(xué)、專業(yè)實(shí)踐指導(dǎo)和學(xué)生管理工作的復(fù)合型職教師資。能適應(yīng)機(jī)械電子工程專業(yè)面臨的行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、科學(xué)研究和高等職業(yè)教育等方面呈現(xiàn)出的多元復(fù)合發(fā)展趨勢。
三、機(jī)械電子工程專業(yè)強(qiáng)化本專業(yè)大學(xué)生素養(yǎng)的應(yīng)對之策
1.要引導(dǎo)大學(xué)生及時了解和把握行業(yè)動態(tài)。要積極培養(yǎng)其掌握文獻(xiàn)檢索，資料查詢的基本方法，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力；了解本專業(yè)學(xué)科前沿和發(fā)展趨勢；2.要對大學(xué)生進(jìn)行專業(yè)教育和通識教育，使其成為專業(yè)素養(yǎng)精深、綜合素質(zhì)高的復(fù)合型人才。一方面，促使其具有本專業(yè)領(lǐng)域所必要的專業(yè)知識，較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識。具有本專業(yè)必需的制圖、設(shè)計、計算、測試和基本工藝操作等計算機(jī)應(yīng)用能力，對機(jī)電一體化產(chǎn)品有一定開發(fā)能力；對數(shù)控加工技術(shù)有較強(qiáng)的編程和操作能力；對大型數(shù)控加工設(shè)備具有較強(qiáng)的維護(hù)能力；了解學(xué)科前沿發(fā)展趨勢；另一方面，除了具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)外，還需促使其具有較好的人文社會科學(xué)基礎(chǔ)和外語綜合運(yùn)用能力；具有較強(qiáng)的調(diào)查研究與決策、組織與管理、口頭與文字表達(dá)能力，具有獨(dú)立獲得知識、信息處理和創(chuàng)新的基本能力。具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新意識。
【參考文獻(xiàn)】
[1]邱自學(xué)，姚興田，王君澤.機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式及其課程群建設(shè)[J]. 機(jī)電工程，2005（12）
東莞處于珠江三角洲經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，被政府定位要建設(shè)成為“國際制造業(yè)名城”，且與港、澳和國際交往密切，新產(chǎn)品、新設(shè)備、新技術(shù)引進(jìn)快、更新快，東莞理工學(xué)院是東莞地方性本科院校，具有得天獨(dú)厚的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。機(jī)械電f工程是該院機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主要專業(yè)方向之一，研究機(jī)械電子工程的辦學(xué)特色具有亟大意義。
1.機(jī)械電子工程辦學(xué)模式及特點(diǎn)
國外的高等工科教育，十分重視微電子技術(shù)與機(jī)械工程的結(jié)合，在高等院校中正式建立機(jī)械電子專業(yè)的大致有兩種類型，一種以機(jī)械制造過程機(jī)電一體化為方向，如日本的豐橋技術(shù)科技入學(xué)生產(chǎn)系統(tǒng)工程系和英國勃萊德福的制造系統(tǒng)工程系；另一種以產(chǎn)品機(jī)電一體化為方向，如日本的靜崗大學(xué)光電機(jī)械學(xué)科。日本名古屋大學(xué)電子機(jī)械工程系的學(xué)者認(rèn)為：過去是機(jī)械工程和電子工程分別作為兩個獨(dú)立的領(lǐng)域，今后，社會和發(fā)展形勢迫切需要能夠掌握機(jī)械工程和電子工程兩個領(lǐng)域的人才。這個系設(shè)有電子機(jī)械基礎(chǔ)理論、電子機(jī)械應(yīng)用設(shè)計、超精密加工、電子機(jī)械測量、集成機(jī)械工程等5個教研室。日本東京大學(xué)機(jī)械工程系設(shè)計與制造系統(tǒng)專業(yè)（相當(dāng)于我們現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計與制造專業(yè)）的課程設(shè)計考慮了培養(yǎng)機(jī)電一體化人才的需要。他們認(rèn)為在機(jī)電一體化產(chǎn)品中有關(guān)傳感技術(shù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、傳遞與處理技術(shù)，接口技術(shù)和計算機(jī)的操作與控制技術(shù)，以及應(yīng)用軟件等知識，已成為現(xiàn)代機(jī)械工程師必須具備的基本知識。因此他們在專業(yè)教學(xué)中增設(shè)了以下一些課程：機(jī)械工程學(xué)、機(jī)構(gòu)與信息、信息化生產(chǎn)系統(tǒng)、CAD/CAM、自動化、先進(jìn)制造技術(shù)、信號與圖象處理、系統(tǒng)管理、機(jī)電一體化、系統(tǒng)動力學(xué)、機(jī)械動力學(xué)、工業(yè)綜述、工業(yè)系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件技術(shù)等。
我國高校機(jī)械電子工程專業(yè)的設(shè)置始于20世紀(jì)80年代。最初機(jī)電工程專業(yè)是依據(jù)各校歸口行業(yè)應(yīng)急的需要，對原有相關(guān)專業(yè)進(jìn)行調(diào)整而設(shè)置的，教學(xué)計劃的制定明顯帶有“機(jī)靠電”或“電靠機(jī)”的傾向。而課程設(shè)置，尤其是體現(xiàn)機(jī)電一體化新技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置遠(yuǎn)跟不上技術(shù)發(fā)展的速度。盡管如此，由于微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的率先滲透，這一時期系統(tǒng)性教育結(jié)合進(jìn)修性教育培養(yǎng)出的機(jī)電一體化人才，在生產(chǎn)實(shí)踐中，對改造企業(yè)的老產(chǎn)品、舊設(shè)備和生產(chǎn)線，提高自動化水平和經(jīng)濟(jì)效益起到了一定的推動作用。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，機(jī)電一體化人才的培養(yǎng)為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)體制逐步轉(zhuǎn)軌以及學(xué)科迅猛發(fā)展所帶來的變化，許多高校對機(jī)械電子工程的專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容均進(jìn)行了大幅度的調(diào)整。
上海交通大學(xué)精密儀器專業(yè)立足于原有專業(yè)的改造，徹底更新原有的課程設(shè)置體系。該專業(yè)教改從優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置入手，以“精密機(jī)械設(shè)計”“傳感器”“微機(jī)及接口技術(shù)”等核心課程為結(jié)合點(diǎn)，鏈接反映學(xué)科新興技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)課程。如在精密機(jī)械設(shè)計分支中，增設(shè)了“精密機(jī)械CAD、儀器CAD”等課程；在傳感器分支中，增設(shè)了與提高產(chǎn)品質(zhì)量休戚相關(guān)的“儀器可靠性設(shè)計”和為加強(qiáng)電路系統(tǒng)設(shè)計能力的“精密儀器電路”等課程。與此同時，考慮到近年來光機(jī)電一體化系統(tǒng)的研究已經(jīng)步入產(chǎn)品化階段，出于光、機(jī)、電、智能伺服系統(tǒng)綜合設(shè)計能力培養(yǎng)的需要，又增設(shè)了“儀器光學(xué)基礎(chǔ)”“自動控制系統(tǒng)”等課程。優(yōu)化后的課程體系，總體分布趨于合理，較充分地體現(xiàn)了先進(jìn)性、及時性、實(shí)用性的特點(diǎn)，形成了機(jī)、電、計算機(jī)技術(shù)“三足鼎立”之勢。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)改革自始至終是與學(xué)校211工程發(fā)展規(guī)劃以及教改立項(xiàng)研究結(jié)合在一起的。為了挖掘內(nèi)部潛力、調(diào)動積極因素、發(fā)揮綜合優(yōu)勢，哈工大將校內(nèi)原“精密機(jī)械及儀器制造工程”專業(yè)、“機(jī)電控制及自動化”專業(yè)以及機(jī)器人研究所、現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)中心合并，重新組合成立了機(jī)械電子工程專業(yè)。這種集科研、教學(xué)、工程實(shí)踐于一體的教學(xué)體系，不僅在師資力量、教學(xué)設(shè)施上為專業(yè)教改奠定了基礎(chǔ)，而且合一化機(jī)制自身所具有的自動反饋功能，更為及時調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)、更新教學(xué)內(nèi)容提供了保證。重新制定的教學(xué)計劃中，專業(yè)課程的設(shè)置具有學(xué)時少、針對性強(qiáng)的特點(diǎn)，經(jīng)適當(dāng)搭配后，與統(tǒng)設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課組織，不僅形成了“機(jī)電控制和自動化”、“機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計和制造”兩個專業(yè)方向（這與當(dāng)前機(jī)電工程專業(yè)機(jī)械產(chǎn)品機(jī)電一體化和機(jī)械制造過程機(jī)電一體化分別設(shè)置的發(fā)展新趨勢相吻合），同時，突出了知識傳授與工程實(shí)際需要的緊密結(jié)合。
綜上所述，機(jī)械電子工程辦學(xué)模式的共同特點(diǎn)是：
（1）基于機(jī)械電子學(xué)從理論到實(shí)踐的不斷延伸和擴(kuò)展，基于機(jī)械電子工程綜合性人才培養(yǎng)的需要，遵循“寬口徑、廣適應(yīng)”的原則，專業(yè)方向以機(jī)械產(chǎn)品機(jī)電一體化和機(jī)械制造過程機(jī)電一體化兩個大方向來劃分。
（2）站在市場經(jīng)濟(jì)對專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的總體高度上來權(quán)衡課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時數(shù)，摒棄以往單純強(qiáng)調(diào)課程自身完整性的作法。對專業(yè)基礎(chǔ)課，要削枝強(qiáng)干、精心搭配；對專業(yè)課，要反應(yīng)現(xiàn)代科技水平，突出新、簡明、實(shí)用。
（3）加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，探索適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新機(jī)制的管理方法。提倡三結(jié)合，gfl:理論與實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)實(shí)踐與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)踐環(huán)節(jié)要體現(xiàn)機(jī)與電的結(jié)合。
2.機(jī)械電子工程課程設(shè)置
借鑒國內(nèi)外髙校設(shè)置機(jī)械電子工程取得的經(jīng)驗(yàn)和成果，結(jié)合我院自身特點(diǎn)及地理優(yōu)勢，總結(jié)我院第一屆機(jī)械電子工程辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在“保證基礎(chǔ)、突出主干、注重能力、增強(qiáng)適應(yīng)性”培養(yǎng)原則的基礎(chǔ)上，修改機(jī)械電子工程教學(xué)計劃。建議課程設(shè)置如下：
（1）保留通識教育課程。
（2）修改學(xué)科基礎(chǔ)課程設(shè)置。保留機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計、機(jī)電傳動與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動，將互換性與技術(shù)測量、工程材料及成型技術(shù)與機(jī)械制造工程原理整合為一門課，壓縮學(xué)時：加強(qiáng)電工與電子技術(shù)課程，具體將電子技術(shù)改為模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)，并增加電工部分的電路分析；加強(qiáng)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程，增設(shè)計算機(jī)輔助設(shè)計與制造課程。
（3）修改專業(yè)課程設(shè)置。保留控制工程基礎(chǔ)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計；將數(shù)控技術(shù)與制造系統(tǒng)的計算機(jī)控制整合為一，改設(shè)為計算機(jī)控制技術(shù)并增加學(xué)時，增設(shè)數(shù)控機(jī)床與編程，增設(shè)機(jī)器人技術(shù)。
（4）合理設(shè)置選修課。對任選課可按照“寬而淺”的原則設(shè)置課程，組織教學(xué)內(nèi)容，一般每門任選課以20~30學(xué)時為宜；對于跨專業(yè)的任選課可采用講座方式，一般每門課程的講座時間10?15學(xué)時為宜，以拓寬知識面、增加信息量、擴(kuò)大視野、促進(jìn)能力與素質(zhì)的培養(yǎng)提高為目的。
3.機(jī)械電子工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
為了在大學(xué)的有限時間內(nèi)，有效地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的素質(zhì)，除了課堂教學(xué)部分的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法應(yīng)圍繞上述培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改革外，還應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)及工程實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要性。這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)教學(xué)及工程實(shí)踐教學(xué)的過程中，學(xué)生將所學(xué)的知識用于解決工程實(shí)際問題，從而產(chǎn)生從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的6躍；通過實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣，貼近了工程實(shí)際，進(jìn)一步明確了學(xué)習(xí)目的。尤為重要的是還為提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供了一個合適的環(huán)境。基于上述原因，我們對機(jī)械電子工程實(shí)踐教育體系的建設(shè)進(jìn)行了探討研究。
3.1 機(jī)械電子工程實(shí)踐教學(xué)體系
以本科培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱為依據(jù)、以評估要求為標(biāo)準(zhǔn)，建議我院機(jī)械電子工程實(shí)踐分為3個階段，貫穿于大學(xué)四年教學(xué)全過程，且每個階段都有一定的目的與要求，各階段的基本內(nèi)容下：第一階段為實(shí)踐認(rèn)知階段，本階段教學(xué)主要沿工程設(shè)計的實(shí)際過程展開，使學(xué)生通過參觀、調(diào)研、資料查詢檢索、采購與經(jīng)濟(jì)核算、動手拆裝、模型制作、計算機(jī)繪圖大作業(yè)的實(shí)踐，得到一個真實(shí)的較完整的工程經(jīng)歷，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識，加深對機(jī)電結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)知，并結(jié)合有關(guān)的機(jī)電工程導(dǎo)論課使學(xué)生對機(jī)械電子工程有一個比較全面的了解。
第二階段是基礎(chǔ)實(shí)踐階段，使學(xué)生通過金工實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí)，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計、機(jī)電傳動與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動、微機(jī)原理等課程的實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計和大作業(yè)等環(huán)節(jié)，了解制造與控制的基本工程知識與設(shè)計過程，訓(xùn)練學(xué)生逐步樹立工程觀念，提高解決工程實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
第三階段是綜合實(shí)踐階段，把工程設(shè)計與機(jī)電課程結(jié)合起來，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計與機(jī)電控制相結(jié)合的綜合設(shè)計。在這一階段學(xué)生結(jié)合專業(yè)方向課程的學(xué)習(xí)，首先通過機(jī)電系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)的yii練，然后通過專業(yè)課程設(shè)計、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生綜合解決工程實(shí)際問題的初步能力得到系統(tǒng)的培養(yǎng)與鍛煉。
在實(shí)踐時間安排上，除了在學(xué)期末安排一段集中時間實(shí)施外，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)采用單獨(dú)設(shè)課的形式；專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)采用比較靈活的方式，只給學(xué)生布置一定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)與最終要求，而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的過程則由學(xué)生自己確定；在實(shí)驗(yàn)進(jìn)度安排上，只要求學(xué)生在規(guī)定的某…段時間內(nèi)（如一個學(xué)期內(nèi)）完成，實(shí)驗(yàn)室在規(guī)定的時間內(nèi)對學(xué)生完全開放，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)有較大的靈活性，從而為學(xué)生的個性發(fā)展與創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)建一個適宜的環(huán)境。
3.2 機(jī)械電子工程綜合實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置
針對機(jī)械電子工程的特點(diǎn)，建設(shè)機(jī)電系統(tǒng)綜合性實(shí)驗(yàn)平臺。設(shè)計符合新形勢下的科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系方案，充分突出綜合性實(shí)驗(yàn)的主體作用，提高共享性、開放程度和效率。
機(jī)電系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)是機(jī)械電子工程的綜合性實(shí)驗(yàn)課程，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)的力學(xué)、機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)汁、控制工程、測試技術(shù)、微機(jī)原理、計算機(jī)控制技術(shù)等課程知識來提高解決實(shí)際工程問題的能力。該課程通過學(xué)生親自、獨(dú)立完成一系列較有針對性的小設(shè)計小制作，使學(xué)生在獨(dú)立工作能力、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐以及專業(yè)技術(shù)知識與技能的綜合應(yīng)用等方面得到比較實(shí)在的鍛煉和培養(yǎng)。具體題目是從教學(xué)、科研、生產(chǎn)實(shí)際課題中提煉而出，每種題目由一至兩名教師負(fù)責(zé)輔導(dǎo)，各班學(xué)生分為4?5種不同類型、不同內(nèi)容的題目。如機(jī)械電子的具體綜合實(shí)驗(yàn)題目可以設(shè)為：①單片機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一應(yīng)用硬件及軟件的設(shè)計與研制；②爬樓輪椅的設(shè)計和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計、制作；③單片機(jī)控制電梯教學(xué)模型；④帶閉環(huán)控制功能的單相交流伺服電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)；⑤單相調(diào)速電動機(jī)控制的機(jī)械手；⑥單片機(jī)直流電動機(jī)控制系統(tǒng)。
在專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和時間安排上，采用比較靈活的方式，只給學(xué)生布置一定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)與最終要求，而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)與過程則由學(xué)生自己確定；在時間安排上，只要求學(xué)生在規(guī)定的某一段時間內(nèi)（如一個學(xué)期內(nèi)）完成，實(shí)驗(yàn)室在規(guī)定的時間內(nèi)對學(xué)生完全開放，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)有較大的靈活性，為學(xué)生的個性發(fā)展與創(chuàng)造性的發(fā)揮創(chuàng)建一個適宜的環(huán)境。同時又可以較好地解決了實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備在集中實(shí)驗(yàn)時不夠用，空時又閑置著的矛盾，較好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的效能。
3.3 機(jī)械電子工程畢業(yè)設(shè)計
進(jìn)入21世紀(jì)后，我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)入了更高層次、更快速度的發(fā)展時期，需要大量不僅有較深的專業(yè)知識，而且知識面更寬、素質(zhì)全面的高等工程技術(shù)人才。機(jī)械電子工程要求學(xué)生具有較強(qiáng)的工程素質(zhì)和工程技術(shù)綜合應(yīng)用能力，畢業(yè)后能勝任機(jī)械電子工程方面的設(shè)計、制造、研究開發(fā)、維護(hù)與使用、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面的工作。學(xué)生畢業(yè)后能否適應(yīng)多項(xiàng)技術(shù)工作的需要，是否具有一定的開拓和創(chuàng)新能力，在很大程度上取決畢業(yè)設(shè)計的效果。為此，畢業(yè)設(shè)計要著眼于市場，選擇科學(xué)研究與新產(chǎn)品開發(fā)相結(jié)合的“實(shí)戰(zhàn)”題目，將新技術(shù)運(yùn)用融入技能培養(yǎng)之中，同時讓同學(xué)們接觸市場經(jīng)濟(jì)知識，使他們在實(shí)戰(zhàn)演練中不僅增長技術(shù)才干，而且感受到市場競爭的嚴(yán)峻。
建議從三年級下學(xué)期開始實(shí)行導(dǎo)師制，學(xué)生可以選擇畢業(yè)設(shè)計的方向和指導(dǎo)教師，結(jié)合導(dǎo)師的科研項(xiàng)目，提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計，為保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量打下基礎(chǔ)。堅持選擇科研項(xiàng)目和有生產(chǎn)應(yīng)用背景的題目，真題真做，使學(xué)生受到嚴(yán)格的工程實(shí)踐和科研訓(xùn)練。已經(jīng)簽定就業(yè)協(xié)議的，畢業(yè)設(shè)計的題目可以征求用人單位的意見，將畢業(yè)設(shè)計題目與企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問題和教師科研成果聯(lián)系起來。少數(shù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計可以在用人單位做，由學(xué)校和企業(yè)的工程技術(shù)人員聯(lián)合指導(dǎo)。學(xué)生不僅可以綜合應(yīng)用所學(xué)知識，而且可以親生經(jīng)歷企業(yè)實(shí)際的工程訓(xùn)練過程，對現(xiàn)實(shí)社會有直接的了解，為今后上崗工作奠定基礎(chǔ)。
總之，實(shí)踐性教學(xué)體系的改革是專業(yè)總體改革的重要組成部分，始終遵循“來源于實(shí)際，還原于實(shí)際”的指導(dǎo)思想。
4.結(jié)語
機(jī)械電子工程培養(yǎng)的是復(fù)合型應(yīng)用人才，是從事機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計、制造、運(yùn)行、試驗(yàn)、開發(fā)研究的高級技術(shù)人才。要求他們既具有扎實(shí)的機(jī)械、電子、信息等方面的理論基礎(chǔ)，又具有較強(qiáng)的動手能力、工程設(shè)計和綜合調(diào)試能力，從而能綜合運(yùn)用系統(tǒng)理論、機(jī)械技術(shù)、電子和計算機(jī)技術(shù)及其現(xiàn)代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的巧妙結(jié)合，形成優(yōu)化設(shè)計方案，研制出高功能、高質(zhì)量、高可靠性、低成本的機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)，必須從各方面采取措施：
（1）課程設(shè)置做適當(dāng)調(diào)整，學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械類知識的同時，必須加強(qiáng)電類知識、計算機(jī)應(yīng)用和機(jī)電接口技術(shù)、自動化技術(shù)的學(xué)習(xí)。
（2）加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，建設(shè)機(jī)電系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺。
（3）畢業(yè)設(shè)計要著眼于市場，選擇科研項(xiàng)目和有生產(chǎn)應(yīng)用背景的題目，使學(xué)生受到嚴(yán)格的工程實(shí)踐和科研訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞 機(jī)械電子學(xué)理 煤礦機(jī)械 應(yīng)用
中圖分類號：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1機(jī)械電子學(xué)理論概述
機(jī)械電子學(xué)理論俗稱機(jī)械電子工程學(xué)，是一個涵蓋多門學(xué)科的綜合性較強(qiáng)、科技含量較高的技術(shù)。它不是簡單的“機(jī)”和“電”相加，而是成為集自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、液壓技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及其他技術(shù)有機(jī)融為一體的一門全新技術(shù)。就當(dāng)下而言，機(jī)械電子學(xué)理論設(shè)備或產(chǎn)品在國外機(jī)械上的應(yīng)用已在大范圍普及，在我國也是處于緊密結(jié)合的時期，是煤礦機(jī)械設(shè)備應(yīng)用與發(fā)展的趨勢。
2機(jī)械電子學(xué)理論在煤礦采掘機(jī)械中的應(yīng)用
2.1在綜合機(jī)械化采煤中的應(yīng)用
80年代后期，采煤設(shè)備逐漸由電牽引替代液壓牽引的方向發(fā)展，其液壓支架的控制系統(tǒng)也進(jìn)入了計算機(jī)智能控制化階段，形成了以計算機(jī)為控制核心，使用電液動力驅(qū)動，移架配合自動化的新格局。另外，與之關(guān)聯(lián)的工作面刮板運(yùn)輸設(shè)備也配備了計算機(jī)監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)自動化控制的改進(jìn)和升級。
2.2在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用
帶式輸送機(jī)在我國煤礦井下原煤輸送裝置中普遍使用，近年來，與機(jī)械電子學(xué)理論結(jié)合的愈加緊密。目前主要為機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置的設(shè)計與應(yīng)用，該裝置專為實(shí)現(xiàn)在運(yùn)送大慣性負(fù)載時可平滑起動而研制，通常設(shè)計為一臺或多臺CST驅(qū)動一條帶式輸送機(jī)。然而，受在線監(jiān)控術(shù)、動態(tài)分析和啟動延遲等技術(shù)的制約，我國帶式輸送機(jī)的中間驅(qū)動點(diǎn)一般僅為3點(diǎn)，尚不能設(shè)計過多，減低了輸送機(jī)的整機(jī)運(yùn)量和單機(jī)長度。并且，與發(fā)達(dá)國家相比，設(shè)備普遍存在著可靠性不高、靈敏度較差、監(jiān)控設(shè)備功能弱以及使用壽命較短等較大差距。
2.3在電牽引采煤機(jī)中的應(yīng)用
機(jī)械電子學(xué)理論在采煤機(jī)中的應(yīng)用中，表現(xiàn)較佳的就是電牽引采煤機(jī)的使用。與液壓裝置相比，該設(shè)備的動力牽引具有以下幾個突出優(yōu)點(diǎn)：（1）牽引具有雙向暢通的優(yōu)越性。在采煤機(jī)上升時，它能提供足夠的向上牽引力，輕松克服阻力前行；在采煤機(jī)下滑時，也可實(shí)現(xiàn)把設(shè)備的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，實(shí)施制動發(fā)電。（2）牽引力更強(qiáng)，適應(yīng)于傾角更大的煤層運(yùn)送。牽引電動機(jī)軸端停機(jī)防滑制動器的特別設(shè)計，使其電動機(jī)制動力矩甚至可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的2倍以上，較好的滿足40~50較大傾角煤層的輸送需求？）運(yùn)行更平穩(wěn)可靠，使用壽命更長，產(chǎn)生的故障更少以及維修強(qiáng)度更小等特點(diǎn)。與液壓牽引裝置不同的是，電牽引大量的使用了電子元器件，不會出現(xiàn)由于零件相互接觸而產(chǎn)生磨損的情況，也不會出現(xiàn)像液壓牽引受液壓介質(zhì)的傳遞等影響造成運(yùn)行不穩(wěn)的狀況，所以具備了上述特點(diǎn)。（4）機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡單，重量更輕，尺寸更小，使用效率更高。電牽引采煤機(jī)大量電子器件的使用，使其機(jī)械結(jié)構(gòu)更加簡單，整機(jī)尺寸變得更小，重量也大幅度降低，而且實(shí)現(xiàn)電能變機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率更高，接近于100%。
2.4在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控環(huán)節(jié)中，主要針對煤礦機(jī)械的電動機(jī)、工作裝置、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和制動系統(tǒng)等裝置可能出現(xiàn)的問題，實(shí)施在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控。若設(shè)備產(chǎn)生故障，則可自動報警并準(zhǔn)確地判斷出故障的部位，給出合理的解決方案，從而提高設(shè)備的整體穩(wěn)定性，簡化設(shè)備維護(hù)檢查工序， 減低設(shè)備操作者的工作強(qiáng)度，減少使用維修消耗和停機(jī)維修時間，最終達(dá)到延長設(shè)備使用壽命、提高設(shè)備工作效率的目的。但從我國多數(shù)煤礦企業(yè)使用監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)際情況分析，仍有一些技術(shù)需要改進(jìn)，傳感接收這一環(huán)節(jié)尤為突出。從設(shè)備使用情況看，普遍存在傳感器件使用壽命短、穩(wěn)定性較差等問題，雖然相關(guān)科研機(jī)構(gòu)也投入了大量資金和人力，對一些關(guān)鍵技術(shù)也積極進(jìn)行改進(jìn)和提高，但整體效果仍顯欠佳，致使其在煤礦機(jī)械中的實(shí)際應(yīng)用受到了限制。而在國外，由于其科技水平有相對較高的水準(zhǔn)，以發(fā)展為信息傳輸介質(zhì)由光纜代替同軸電纜、信息媒介由聲像代替字符的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控傳輸時。這些較大的差距，還需要我們國家加大投資力度，煤礦企業(yè)與科研單位一起合作，早日達(dá)到世界先進(jìn)水平。
930采煤機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測中心采用工業(yè)控制機(jī)。采煤機(jī)監(jiān)測中心，利用微電腦技術(shù)及專家系統(tǒng)，把實(shí)時數(shù)據(jù)庫理論和相關(guān)的現(xiàn)代控制方法融合在一起。通過接口電路板采煤機(jī)送來的信號、狀態(tài)、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，完成采煤機(jī)恒功率控制和故障診斷等功能；并對采煤機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行記錄，預(yù)報警及相應(yīng)的緊急故障處理，故障狀態(tài)下的事故分析，操作指導(dǎo)及提示等功能。
3結(jié)束語
從上面的敘述中我們可以看出，隨著當(dāng)代科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械電子學(xué)理論在煤礦機(jī)械中得到越來越多的應(yīng)用，雖然其設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用中還存在諸多問題，但與其他技術(shù)相比，其高智能化，高性能化以及高系統(tǒng)化等突出優(yōu)點(diǎn)，使它成為現(xiàn)在以及未來我們煤礦機(jī)械設(shè)計制造發(fā)展的趨勢，在我國的煤礦工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中扮演著越來越重要的角色。
參考文獻(xiàn)
論文摘 要： 概括說明機(jī)械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況，重點(diǎn)介紹計算機(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)展極大地推動了機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的變革，同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響，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)域帶來更多的實(shí)際應(yīng)用。
1 計算機(jī)技術(shù)與機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展概況
1.1 計算機(jī)控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展
忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng)，可以將計算機(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，則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機(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)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中，使計算機(jī)控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、時變的非線性系統(tǒng)，控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預(yù)測控制等多種新型理論，逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。
自世界第一臺電子計算機(jī)問世后，計算機(jī)首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，同時也研究了計算機(jī)的開環(huán)控制。到二十世紀(jì)六十年代，出現(xiàn)了用于過程控制的計算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機(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，通過計算機(jī)對生產(chǎn)過程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機(jī)處理器等技術(shù)的發(fā)展，計算機(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)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機(jī)的微型化使控制技術(shù)更加智能化，同時將機(jī)械、電子、計算機(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算機(jī)的優(yōu)勢，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)計及計算機(jī)軟件系統(tǒng)集合起來所構(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)、計算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進(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，是計算機(jī)化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機(jī)、數(shù)控機(jī)床、自動化倉庫等組成。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)。
交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機(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）是集計算機(jī)技術(shù)和自動控制化技術(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)中大量開關(guān)控制的問題，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，可采集存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(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。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外，隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(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)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。
2.2 計算機(jī)在機(jī)械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實(shí)例
計算機(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幾個具體實(shí)例來介紹計算機(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)械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，人類活動的范圍不斷擴(kuò)大，機(jī)器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(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）來完成。工業(yè)機(jī)器人是一種能進(jìn)行自動控制的、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，而且對保障人身安全，改善勞動環(huán)境，減輕勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(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渡，以此來改善人機(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)庫信息，顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外，還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡，將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室，由計算機(jī)應(yīng)用高級軟件進(jìn)行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機(jī)上的智能控制終端，實(shí)現(xiàn)自動控制農(nóng)機(jī)的操作。
plc在自動售貨機(jī)中的應(yīng)用。自動售貨機(jī)通過顧客選擇商品開關(guān)，投入的硬幣值由plc驅(qū)動數(shù)碼管顯示，經(jīng)過光傳感器識別，通過判斷，進(jìn)行下一步操作，經(jīng)過plc的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機(jī)技術(shù)和機(jī)電自動控制在自動售貨機(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。通過主要應(yīng)用plc技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準(zhǔn)確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間，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)中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用給機(jī)械編織行業(yè)帶來了巨大的變革。現(xiàn)在的電腦橫機(jī)是一種涉及到計算機(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)的編織是一個極其復(fù)雜的過程，最初的橫機(jī)是手動橫機(jī)，只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機(jī)中，通過電腦的自動控制，設(shè)計人員可對編織花型進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計，通過計算機(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)械編織動作，由計算機(jī)指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織，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)相互融合的趨勢將越來越明顯，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。
3 總結(jié)
在機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，電子技術(shù)和計算機(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。通過不斷發(fā)展的計算機(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。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞 機(jī)械電子工程 研究生培養(yǎng) 教學(xué)改革 創(chuàng)新意識
中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
Graduate Students' "Mechatronics" Training
and Innovative Ability Improvement
SUI Xiuwu， NIU Xuejuan， DU Yuhong， SANG Hongqiang
（Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300387）
Abstract In this paper， combined with Tianjin Polytechnic University "Mechanical and Electronic Engineering" excellent curriculum， outstanding teaching and teaching reform project on how to train a graduate student in mechanical engineering disciplines "mechatronics" design thinking， teaching philosophy， teaching methods， practice patterns， innovation aspects of consciousness and innovative ability， such as a series of measures. Teaching practice over the years shows that the application of these measures to improve the ability of graduate mechatronics technologies， research capabilities， the ability to continue their education and employability have achieved very good results.
Key words Mechanical and Electronic Engineering； graduates' training； teaching reform； innovative awareness
1 “機(jī)電一體化”思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)
1.1 創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要意義
研究生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，從大的方面講，對綜合國力的增強(qiáng)、高水平大學(xué)的建設(shè)和發(fā)展都具有積極的意義，從小的方面講，是學(xué)生就業(yè)能力、考博能力、職業(yè)生存能力的基本保障，因而其意義十分重要。目前我國研究生創(chuàng)新能力，尤其是原創(chuàng)能力較差，參與創(chuàng)新研究的機(jī)會少、有影響的創(chuàng)新成果少。①為此，2013年3月，教育部、國家發(fā)展改革委、財政部三部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于深化研究生教育改革的意見》中明確提出：“強(qiáng)化創(chuàng)新能力培養(yǎng)，探索形成各具特色的培養(yǎng)模式”。 ②
1.2 “機(jī)電一體化”思維的主要內(nèi)容
現(xiàn)代的機(jī)械工程已不是簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計與應(yīng)用，機(jī)電一體化是大勢所趨，機(jī)械電子工程是一門綜合技術(shù)，它的設(shè)計與開發(fā)范圍是非常廣泛的，一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù)：機(jī)械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機(jī)與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。
機(jī)械工程學(xué)科的研究生，大多數(shù)出自機(jī)械工程及自動化本科專業(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、機(jī)械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識，但是電子方面的基礎(chǔ)知識卻比較薄弱，許多研究生連常識性的電子知識都不具備，甚至對“測量”、“控制”領(lǐng)域一無所知。因此需對其在電子技術(shù)、計算機(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)。
機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)在智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、人格化、綠色化。針對機(jī)械電子工程系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，與時俱進(jìn)地改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，將上述思想引入教學(xué)，使研究生能夠抓住學(xué)科發(fā)展前沿，對科研產(chǎn)生濃厚興趣，培養(yǎng)基本的機(jī)電一體化的設(shè)計思想。③④
2 “機(jī)械電子工程”的教學(xué)改革
“機(jī)電一體化”的設(shè)計思想培養(yǎng)，依托“機(jī)械電子工程”課程，在課堂教學(xué)內(nèi)容上重新設(shè)計。在測量傳感技術(shù)中，重點(diǎn)講解機(jī)械工程領(lǐng)域的傳感技術(shù)，如力覺、視覺、觸覺、位置、運(yùn)動的檢測等的檢測原理與方法，而不再重復(fù)通用的工業(yè)領(lǐng)域的溫度、壓力、流量、物位等的檢測；在控制技術(shù)中，重點(diǎn)講解單片機(jī)、PLC，并適當(dāng)介紹嵌入式系統(tǒng)STM、DSP處理器及PMAC多軸運(yùn)動控制卡等；控制算法中除了介紹傳統(tǒng)的PID控制策略及其改進(jìn)，重點(diǎn)介紹模糊控制的原理和應(yīng)用；在機(jī)電系統(tǒng)的集成技術(shù)中，重點(diǎn)講解機(jī)電系統(tǒng)的各模塊之間的級聯(lián)問題、機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容問題等。
在整個教學(xué)過程中，以典型的應(yīng)用案例“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”貫穿始終，特別是將工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué)。在教學(xué)過程中，與時俱進(jìn)地豐富研究生課程內(nèi)容，尤其是運(yùn)用最新機(jī)電一體化的案例作為分析對象，最大程度地吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)動力。將機(jī)械工程領(lǐng)域的“設(shè)計、制造”與“測量、控制”有機(jī)地結(jié)合起來，在培養(yǎng)研究生機(jī)電一體化領(lǐng)域堅實(shí)的基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，將測、控、傳等各專業(yè)技能充分融合起來，提高研究生的機(jī)電一體化的系統(tǒng)集成能力、工程應(yīng)用能力、科研創(chuàng)新能力。
同時，充分利用豐富的數(shù)字化教學(xué)資源、“機(jī)械電子工程”課程網(wǎng)站、優(yōu)秀的多媒體課件，結(jié)合學(xué)生來自不同學(xué)校，基礎(chǔ)差別較大的現(xiàn)狀，采用模塊化教學(xué)方式，將教學(xué)內(nèi)容分為基本要求、中等要求和較高要求，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件及科研需要有針對性地選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，做到因需施教，因材施教。實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與多種教學(xué)手段的有效結(jié)合。
3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
3.1 案例教學(xué)
結(jié)合學(xué)院辦學(xué)條件，并與企業(yè)進(jìn)一步加強(qiáng)合作，以自動導(dǎo)引搬運(yùn)車（AGV）、汽車防抱死制動系統(tǒng)（ABS）、工業(yè)機(jī)器人、自動化生產(chǎn)線等典型機(jī)電一體化技術(shù)為實(shí)例，對常用機(jī)構(gòu)的選擇、運(yùn)動的檢測與控制、控制算法的實(shí)現(xiàn)等進(jìn)行深入的剖析和講解，使學(xué)生對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的集成技術(shù)有了深入的認(rèn)識和理解。
3.2 開放式作業(yè)
設(shè)計了若干個開放式作業(yè)，如機(jī)器手運(yùn)動中的直流電機(jī)運(yùn)動控制、步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動控制，高能鋰電池生產(chǎn)線的鋰電池恒流放電系統(tǒng)的模糊控制等，學(xué)生們通過自主查閱資料，自主設(shè)計方案，實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。通過這些訓(xùn)練，強(qiáng)化了學(xué)生進(jìn)行信號處理及運(yùn)用計算機(jī)控制知識的能力。
3.3 企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)課堂
一些學(xué)校引進(jìn)企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)課堂，在本科生培養(yǎng)，特別是卓越工程師班的教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，而在研究生的培養(yǎng)中尚很少引入。本文的企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)課堂針對的是低年級的研究生，與學(xué)術(shù)報告不同，更多的是結(jié)合企業(yè)的需求，先進(jìn)前沿技術(shù)，更側(cè)重于應(yīng)用。本項(xiàng)目引入多次企業(yè)導(dǎo)師教學(xué)，包括機(jī)器視覺技術(shù)與應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等。
3.4 展會現(xiàn)場教學(xué)
利用地域和行業(yè)的優(yōu)勢，參觀一年二次的國際裝備制造業(yè)博覽會。在展會上進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，學(xué)生們就“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”、“自動導(dǎo)引車”、“三維掃描儀”等設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行了深入探討，由任課教師和現(xiàn)場工程師進(jìn)行細(xì)致講解。通過展會的現(xiàn)場教學(xué)，學(xué)生們了解了制造業(yè)的發(fā)展新水平，學(xué)習(xí)了制造業(yè)的新技術(shù)，認(rèn)識了制造業(yè)的新設(shè)備，收獲頗豐。
3.5 研究生實(shí)踐報告
每個研究生結(jié)合自己的未來的研究方向，完成一個“機(jī)電一體化綜合案例”的應(yīng)用設(shè)計報告。要求給出設(shè)計要求、設(shè)計背景、總體方案、各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)思路等。在進(jìn)入課題研究之前，先對機(jī)電一體化的課題研究形成初步的設(shè)計思想，對結(jié)構(gòu)、測量、控制系統(tǒng)的設(shè)計，以及如何協(xié)調(diào)各模塊的工作有直觀的認(rèn)識。
4 結(jié)語
文章構(gòu)建的“機(jī)械電子工程”課程的課程建設(shè)體系、教材建設(shè)和教學(xué)改革建設(shè)，立足于本校研究生教育的現(xiàn)狀，以高校機(jī)械工程學(xué)科研究生的“機(jī)電一體化”思想培養(yǎng)與創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為切入點(diǎn)，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。該教材已經(jīng)列入“普通高等學(xué)校“十二五規(guī)劃”教材”、“普通高等學(xué)校研究生系列優(yōu)秀教材”，該教學(xué)改革的一些思想，比如“模塊化教學(xué)”、“企業(yè)導(dǎo)師進(jìn)課堂”、“展會現(xiàn)場教學(xué)”等，已推介到學(xué)校其他學(xué)科應(yīng)用，研究成果已得到了一定程度的推廣和認(rèn)可。
注釋
① 袁本濤，延建林.我國研究生創(chuàng)新能力現(xiàn)狀及其影響因素分析――基于三次研究生教育質(zhì)量調(diào)查的結(jié)果[J].北京大學(xué)教育評論，2009（2）：12.
② 教育部，國家發(fā)展改革委，財政部.教研[2013]1 號.關(guān)于深化研究生教育改革的意見.