机械电子工程的认识范文

前言：我们精心挑选了数篇优质机械电子工程的认识文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：机械电子工程 人才培养 应用型人才

培养模式机电行业是国民经济的基础性行业，是国家经济的支柱性产业，其发展水平对保持工业持续竞争力具有举足轻重的地位[1]。机电专业的本科教学是以培养具备机械设计制造基础知识与应用能力的高级工程技术人才，使其具备应用机械、电子、传感、测试和计算机技术，从事机电设备及其自动化技术的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的能力[2]，而我国现阶段正处于从制造大国向制造强国转型的关键时期。尽快实现这一重大转变，人才是关键。培养大批适应制造业发展急需的机电专业人才，对我国机械工程高等教育既是严峻的挑战，又是难得的机遇[3]。工科领域人才培养有别于其它学科，学生不仅需要掌握专业基础知识，更需要具备解决工程实际问题的能力及创新精神。知识是可以传授的，但实践能力是无法传承，必须经过不断实践和积累才能获得。

根据社会发展，我们探索出一套适应机电人才分类培养的实践教学体系，以期解决当前高等教育中实践环节的“短板效应”难题，创新了人才培养模式，提出了一种满足个性培养的多元化、多层次的实践教学模式，既能培养学生的理论创新能力、科研实践能力和工程创新能力，又能激发学生对学科专业和科学研究的兴趣。

1. 培养模式的思路和定位

坚持用产学研相结合来培养学生的各种能力，以应用性、实践性和创新性为导向，兼顾学生的个性与特长，兼顾学生人文素质和创新能力的培养，结合冶金企业和机械电子工程专业特色将相应的科研经验引入到教学中来，并建立相应的产学研基地，与机械电子工程专业相关的企业发展密切合作关系，构建良好的产学研运行机制。

2. 打通多样化机电人才培养通道

人才培养方案对实现人才培养目标起着重要的作用。本专业主要培养具有宽厚知识和职业能力的应用型人才，以适应社会发展和市场需求为前提[4-6]。以人才终端市场对人才的期望为导向的产学研合作教育模式。到机械电子工程专业学生毕业的去向市场做调研与考察，以他们对毕业生的期望作为我们努力的方向，让教师的科研尽量与这个目标吻合，学生的实习场所也以此为据进行取舍。了解往届毕业生和用人单位对教学改革的意见，调整培养方案适应市场需求。解决目前教学中出现的高分低能的问题，让我校培养的机械电子工程专业学生与人才终端市场形成无缝连接。

2.1 建立教学科研互动的实践教学模式

充分利用校内的科研平台与实习基地，将实践教育与科研相结合，建立教学与科研资源共享的平台。并探索渐进性实践模式：先开始校外实习，接触科研环境，培养科研兴趣，夯实基本功;接着增加校外实践，提高理论结合实际能力;最后加强专业与科研实践，提高学生的创新能力和科研素养。

2.2 探索多样化的合作教育实践模式

开展符合学科特点的多种方式产学研合作教育。学生走出去到企业与研究所等生产第一线实践;将企业与研究所的专家请过来讲学;学校与企事业单位合作创建实习基地，可以同时培训在校生与员工，并让他们互相学习，互相促进等。

3.构建多元一体的实践教学体系

机械电子工程专业所在学院拥有机械基础实验国家示范中心、省部共建重点实验室，电路实验室、微机原理实验室、PLC控制实验室、控制原理实验室、机械测试实验室、液压传动实验室、气压传动实验室、流体力学实验室、电液伺服控制实验室、数控加工实验室等教学实验室等各种先进的教学设备。

本专业依托钢铁行业，在冶金机械、智能机械、数字制造、机-电-液系统及其控制等方面形成了优势，建立了基础研究、应用研究和工程化应用及产业开发有机结合的科研体系。提倡学与用相结合，得到全面开放型的教学模式。教学上鼓励学生参与教学实践，并对参与教学实践较好的学生进行奖励。教师要充分利用各种资源将教学从课堂延伸到课外。鼓励教师探索符合学科特点的科研项目，让教师做到学用结合，提高学习能力和应用知识的能力，促进学生的创新品质与个性发展。

构建多元一体的实践教学体系。充分利用校内外多种教育资源，创造开放的环境，让学生主动参与实践，从中发现问题和解决问题。强调学生在实践教学过程中的中心位置，着重培养学生综合分析解决实际问题的能力和创造能力。

4. 教学改革的主要措施及方法

让课程内容具有“广范”、“浅显”、“新颖”、“实用”的特点。“广范”是指学科知识覆盖面要宽广;“浅显”是指将理论深度适度，贴合学生毕业后的去向环境;“新颖”是指授课中不断将与机械电子工程专业相关的最新知识加入课程，且所用案例也不断更新;“实用”指针对机械电子工程专业学科知识的传授要以应用性为导向。采用教师引导、学生参与的体验式教学方法。要求教师在课堂教学中灵活运用多媒体、案例、模拟训练、专题讨论等多种形式，注重观念引导、知识传授与技能培养的有机结合。采取多样化的考核办法，如课程笔试、口试、实习报告、调研报告、科技创新、职业证书等方式。学生的平时成绩占总成绩达50%;期末考试成绩占50%。

5. 结束语

改革措施实施后的实践教学模式丰富了教师的教学素材，教学更贴近社会和技术发展，学生通过多渠道的融入生产和科研实践，分析和解决问题的能力得到培养和提升，几年实践表明这种教学方法探索效果良好。

参考文献：

[1]龙腾发，李明顺，陈孟林等. 建设有地方特色的环境工程专业的探索与实践[J].高等理科教育，2008，（2）： 88-91.

[2]Wang Y，Yu Y，Xie C，etal.Mechatronics education at CDHAW of Tongji University：Laboratory Guidelines， Framework，Implementations and Improvements[J].Mechatronics，2009，19（8）：1346-1352.

[3]中国机械工程学科教程研究组.中国机械工程学科教程[M].北京：清华大学出版社，2008.

[4]梁燕.对发展应用性本科教育若干问题的思考[J].长春工业大学学报（高教研究版），2008，29（4）：2-22.

第2篇

我国高等工科教育的迫切任务是尽快培养与国际接轨的中国工程师，然而我国工科的教育实践中还存在不少问题，如重理论轻实践、强调个人学术能力而忽视团队协作精神、重视知识学习而轻视开拓创新的培养等问题。mc.kinsey global institute 在2005年10月发表的一份报告称，2005年我国毕业的约60万工程技术人才中适合在国际化公司工作的不到10%，其中的原因，他认为“中国教育系统偏于理论，中国学生几乎没有受到project和团队工作的实际训练，相比之下欧洲和北美学生以团队方式解决实际问题”。国内外的经验都表明cdio的理念和方法是先进可行的，适合工科教育教学过程各个环节的改革。

1 cdio工程教育介绍：

cdio工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起，麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究获得knut and alice wallenberg基金会近2000万美元巨额资助，经过四年的探索研究，创立了 cdio 工程教育理念，并成立了以 cdio命名的国际合作组织。

cdio代表构思（conceive）、设计（design）、实现（implement）和运作（operate） ，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体 ，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。cdio培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。

2 cdio工程教育模式在机械电子工程专业人才培养中的应用：

机械电子工程专业培养目标是培养具有机械工程、电气工程、控制科学与工程、计算机科学与技术等学科基础理论和基本知识，具备现代科技理念、综合人文素质、较强的创新精神和工程实践能力，能够从事机械和机电装备与系统的设计制造、研究开发、设备维护和运行管理的复合型高级工程专门人才。

山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学，于2009年初加入cdio。机械电子工程专业2010年被教育部批准为新上专业，机械电子工程专业作为cdio培养模式的试点专业。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系。为此，我们选定国际上公认的cdio工程教育理念。将cdio项目按规模和范围划分为三个模块，第i模块为包含本专业主要基础核心课程和能力要求的项目；第ii模块为包含一组相关核心课程、能力要求的项目；第iii模块为增强课程能力与理解而设的项目。

基于cdio工程教育理念而设计的人才培养模式中最重要的组成部分，是机电系统设计与制造i、机电系统设计与制造ii、机电系统设计与制造iii三个综合项目的设计和实现。分别设置在不同的教学学期，每个综合项目都是对学生某一方面知识和能力的锻炼和考核，往往涉及到多门核心课程。选定移动机器人作为项目对象，贯穿于三个一级项目。具体内容包括如下几个方面：

2.1 完成机械结构设计的概念设计。

机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造i项目训练，开设在第四学期，时间安排2周。学生在教师指导下通过对移动机器人这一典型机电一体化产品的解剖，了解其各个关键部件（包括机械系统组件和控制系统组件）的具体结构和连接方式，从而提前了解本专业核心内容与实际产品的关系，以工程师的角度去面对即将开始的专业课程学习。通过早期项目的构思和设计，激发学生兴趣，进行初步的创新思维与产品构思训练，并在一定程度上建立起与专业相关的整体概念。

根据这一总体要求，需要综合考虑在机械电子方向所必须的专业课程和基础课程的相关要求，重点考察学生将所学知识点运用到实际工程项目的能力并同时达到对其进行锻炼的目的。

2.2 完成机械构件运动原理综合考察的规划设计。

机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造ii项目训练，开设在第六学期，时间安排2周。在第四学期一级项目的基础上，本次二级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务，由学生自由组成团队，合作完成机器人各关本文由收集整理键部件的详细设计，要求每个学生独立完成给定的局部设计任务，并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。

在设计的工程设计中，满足给定的输出运动关系，并进行必要的运动分析是工程设计的最基本要求。结合学生在测绘环节对机器人总体结构和关键部件的认知，此环节需要给出机器人的运动关系，并在此基础上进一步根据指导教师的设计要求进行修正，实现新的运动关系输出，达到运动学设计的基本要求。

具体的机器人产品，要求整体上各关节运动灵活，能够满足一定的运动范围和运动速度要求。因此必然在结构上具有特定的参数要求，对于关键的技术参数，需要进行整体规划和论证，并提出具体的设计方法。

2.3 完成机器人控制系统设计。

机械电子工程专业学生培养过程中的机电系统设计与制造iii项目训练，开设在第七学期，时间安排3周。在第四学期和第六学期两个一级项目的基础上，本次三级项目进一步要求学生通过团队合作的方法完成机器人控制系统设计。通过单片机、工控机、plc等方案对第i、ii模块确定的项目进行控制系统设计。培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电产品设计工作，掌握机电产品中控制系统设计的一般程序和方法，并结合设计进一步巩固和扩大知识领域。

三个综合项目的完成，标志着学生基本掌握了机器人的总体方案设计、机械结构设计、控制算法设计、控制系统硬件和软件设计等关键技术，同时这些技术可以触类旁通的用于其它相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品，进行实际加工制作，一方面是对学生的激励，同时也可以作为以后学生的研究对象。由于三个综合项目依次承接，最终的产品完全是学生自己设计，因此，更利于学生掌握机电产品的整个设计、制造、控制和维护的流程，更能激发学生的学习兴趣。

3 实施效果：

第3篇

关键词： 高职机械电子工程 创新教学 教学模式

1.引言

机械电子工程专业的集成性较强，整合了机械专业、电子专业及计算机专业的相关知识，学科内容十分复杂与丰富，有着很强的应用范围。近些年来，电子行业及控制技术行业的快速发展，使得机电系统的发展不断信息化与智能化。加强高职机械电子工程专业课程创新教学模式的研究，对于高职机械电子工程专业的教学质量提高有重要的意义。

2.机械电子工程专业教学模式的改革创新方法分析

机械电子工程专业的教学模式有一定的独特性，某些学校近些年来都在进行机械电子工程专业的建设，希望用此专业的建设提高本学校人才的市场竞争实力，促进学生就业能力的提高。学校利用广泛与全面的市场调研进行岗位需求的了解，对人才所要掌握的知识进行分析，借鉴国内外先进的教学经验，加强机械电子工程专业的设置与建立。机械电子工程专业所涉及的专业课较多，如工程测试技术课程、机电一体化课程及计算机控制技术课程等，都在机械电子工程专业学生的学习范围之外。学科过多，使得机械电子工程专业的教学很难得到有效整合，加强教学模式的改革创新十分重要。

2.1加强教学目标的明确。就高职院校的机械电子工程专业课程发展特点讲，加强应用型人才及创新型人才的培养是高职机械电子工程专业课程教学的重要目标。教育工作者需要对学校内的教学资源及社会上的教学资源进行开发，将课程教学延伸到课前与课后，让高职院校的学生了解机械电子工程专业的学习意义，使学生具有创新学习的意识。只有教学目标得到明确，学生的知识与能力发展才能得以协调，促进学生建立科学的学科知识与实践体系。教师要加强多层次与多方面的实践训练，使高职院校机械电子工程专业的学生全面发展。

比如在教学电路分析的相关知识时，教师可以利用实训基地学习及实践平台学习等方法，加大学生的实践学习活动力度。利用第二课堂，使学生认识到电路分析相关知识的应用价值。教师可以组织学生进行实践竞赛，使学生在实践中找到学习目标。

2.2加大演示教学力度。演示教学活动的开展，对学生的机械电子工程学习思维的开发有重要作用。演示教学可以将抽象的专业知识向形象化转化，使学生从感性的角度对机械电子工程专业知识进行认识，提高学生的操作水平。教师要关注演示教学的价值，利用演示教学引导学生对问题进行分析与解决，使学生在思考中获取机械电子工程专业知识。思维的培养是增强学生学科学习能力的重要方法。教师可以利用实验教学，让学生在实验中体会机械电子工程专业的知识。

比如在讲解电子控制相关知识的时候，教师可以设计科学合理的实验，让学生在观察实验的过程中提出问题，使学生了解专业知识的来源。另外，教师也可以引导学生参与到实验当中，成为实验学习的主体，让学生成为教学演示者，从中体会机械电子工程专业知识的学习乐趣，提高学生的学习积极性。

3.高职机械电子工程专业课程教学体系教学方法

高职机械电子工程专业课程创新及教学模式的开发，都需要专业理论的指导。教师要引导学生开展正确的学习，就要对教学理论进行科学化处理。在科学的教学理论的指导下，教师的教学行为会更合理。

3.1在机械电子工程专业教学中融入素质教育。高职院校学生需要将素质教育融入机械电子工程专业教学中，使学生的就业能力与素质得到提高。教学要让毕业学生具有良好的职业能力，更要让学生对职场环境的变化进行适应。培养学生的创新能力及自主学习能力，引导学生建立起合作意识及较强的心理抗压能力，只有这样高职机械电子课程的创新力度才有可能提高。

3.2机械电子工程专业教学要以够用为准。在进行机械电子工程专业教学时，教师要坚持必需与够用的原则。教师要利用正确的教学与言语让学生认识到机械电子工程专业知识的工具性与实用性，让学生在掌握基本知识的基础上进行实践能力的提高。教师要掌握教学的度，不能为了实现教学内容的丰富不断在教学活动中加入新的内容，为学生带来不必要的学习负担。

4.结语

高职机械电子工程专业课程教学的创新是其学科发展的必然方向，也关系到高职学生的个人发展。希望教育工作者正确对待这项教育工作，融入创新因素，促进高职机械电子工程专业学生的快速发展。

参考文献：

第4篇

关键词：机械电子；工程设计；技术要点

众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。

1EDA技术的发展介绍

EDA技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是EDA技术在编辑中的表达方式。EDA技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为EDA技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑EDA技术认识不够，同时又由于EDA技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。

2机械电子设计要点

2.1仿真技术

机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。

2.2对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是EDA技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过EDA技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。

2.3优化设计

EDA技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用EDA技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用EDA技术。

2.4机械结构要注意防止静电

机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。

3EDA技术在机械电子工程设计中的应用

随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好EDA技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA技术在机械电子工程有很大的发展前景。

4结语

总之，EDA技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广EDA技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。

参考文献:

[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.

[2]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014（05）：553-558.

第5篇

[关键词]机械电子工程；应用；实践；平台建设

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0110-02

近年来，国务院、教育部等主管部门在政策导向上，引导600余所地方本科高校向 “ 应用技术型高校 ”转型 ，推动建设“应用技术大学”， 我校也以“建设特色鲜明的现代应用技术大学”作为自己的奋斗目标。机械电子工程作为典型的工科专业，对学生的技术应用能力和实践能力的培养尤为重要。

一、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的提出

我校机械电子工程专业2011年开始招生，作为一个实践性很强的工科专业，机械电子工程专业教研室在培养学生的应用能力和创新能力方面做了一些探索和尝试。但是，目前机械电子工程专业还是以传统教学为主，实践教学环节主要以参观、验证性演示为主，学生动手的机会不多，自主设计实验则更少，导致动手能力培养不足。围绕“建设特色鲜明的现代应用技术大学”，培养应用型人才的目标，结合我校工程训练中心和实验室建设，机械电子工程专业教研室通过一系列调研，在现有条件的基础上，提出了“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方案，它为技术技能应用型人才培养提供有力的支撑条件。

该方案与机械电子工程专业建设相结合，通过项目化教学和管理方法，拟解决以下方面问题。

1.通过组装及创新组合出各种典型机构和结构部件，加深对机械原理课程中所学知识的理解与运用，培养学生机构认知、选型、组合及创新的能力；2.培养学生综合运用机、电、液（气）一体化技术进行机械系统创新设计的能力；3.培养学生对各类传感器、单片机、PLC控制器的综合运用，加深对机电控制类课程中所学知识的理解与运用；4.培养学生的综合应用能力、创新思维能力和团队合作精神，提高学生的创造和动手能力。

二、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的实施方法

具体实施方法如下。

1.建立面向课程体系的创新实验支撑条件及关联实验系列。首先打通机械电子工程相关课程的实践环节，包括机械原理与机械设计、机电传动、机电控制工程、机电一体化设计等，完善创新实验条件，以一个机电产品为例开设贯穿课程体系的关联实践系列，如机械本体装配、传动机构分析、单片机与接口技术、等实验系列，使学生更主动地学习、更有效地掌握机电一体化技术的系统知识。

2.以“从做中学”为指导思想，围绕学生的创新设计项目来完成整个课程体系的教学和实验。从专业基础知识学习开始，给学生提出一个具体的机电产品设计项目，使学生能够带着问题来学习和实践，并从中初步掌握科学研究的基本过程和基本方法，养成良好的学习自主性和能动性，培养学生动手和自学能力、发现与解决问题能力、交流协作能力等，达到创新能力培养的目标。

3.结合毕业设计与学科赛事，利用此平台设计制作机电产品实物。利用此平台中提出的一些新颖且可实现的项目，可以逐步从设计到实物制作，参加高层次学科赛事。另外以这些项目为题材设计毕业设计课题，培养优秀毕业设计。利用CAD软件完成所有零件图、部件图和总装图设计，使学生对机电产品的结构和组成等获得较为丰富的感性认识，对机电产品的设计过程和设计要点有基本概念。在设计过程中，通过产品装配、控制编程运行，全面了解机电装备的控制、驱动、传动、测试等技术，并可以综合运用机械制造工艺和工装等知识。

三、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”教学成果

为了检验该教学平台建设的教学效果，机械电子工程专业的老师们在教学中组织学生进行了小范围的试验，取得了比较理想的成果，下面展示其中的一些成果。

1.大学生优秀科技作品――基于STM32单片机的三轴实验平台。图1所示为基于STM32单片机的三轴实验平台。根据实践教学需求，确定了该实验平台由机械本体、STM32控制系统和VB上位机操作软件组成，搭建了该实验平台的机械本体结构，完成了实验平台控制系统的硬件设计和软件设计，制作了三轴实验平台样机，并进行了运动功能试验。通过试验证明，所设计的三轴试验平台能够在有效工作范围内实现圆弧和直线插补，实现了设计要求。

2.江苏省大学生创新创业训练优秀项目――基于MCGS的PLC仿真实训系统。图2所示为基于MCGS的PLC仿真实训系统。该系统为提升 PLC课程实践教学效果，提出并实现了基于组态软件 MCGS的PLC仿真实训系统设计。仿真系统内嵌三个PLC经典控制子系统，各子系统均采用 MCGS 监控系统与西门子 200PLC 控制相结合的控制方案，由 PLC 实现子系统控制功能，由组态软件 MCGS 实现子系统工作过程的动态实时监控。

3.江苏省机器人大赛一等奖――可原地转向横向进出车位的新型机构。图3所示为可原地转向横向进出车位的新型机构。该新型机构针对目前私家车保有量大，道路狭窄，新手驾驶水平不高，机动车掉头和进出车位难度大等问题，设计了一种可原地转向、横向进出车位的传动机构，可以更加高效的利用有限的停车场资源，缓解停车位紧缺和驾驶人员技术不足的问题。通过实验，证明该机构可以实现原地掉头、横向进出车位，具有较高的创新性和实用价值。

4.南京理工大学泰州科技学院优秀毕业设计――剪式升降台液压系统智能测试平台。图4所示为剪式升降台液压系统智能测试平台。该课题针对剪式液压升降台，对升降成了机械分析，设计了实验油路并完成了仿真，设计出了基于PLC触摸屏一体机的控制系统，针对升降台油路中的液压缸建立了基于LabVIEW的检测平台，最后经过半实物实验系统仿真，能够实时反映出油路中的问题所在，降低了出错的几率。

四、结束语

通过对“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方法的探索实践，证明该方法在培养机电专业学生的应用和实践能力方面较传统教学方法更具有优势。通过该方案的实施，能有效的培养和锻炼学生的应用和实践能力，学生能够更好的理解机械电子工程专业的课程体系，对专业知识的掌握和应用也有了质的提升，提高了机械电子工程专业学生的培养质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李永祥，雷辉.构建机械创新设计开放平台培养学生创新能力[J]. 中国大学教育，2009（8）：33-35.

第6篇

在高速发展的社会时代，我国的经济和科学技术也在不断发展，机械电子工程涉及到我国各个行业领域，目前在研究上取得一定的成果，推动了教育,科研等方面的快速发展，它是衡量我国对外贸易的重要标志。然而我国机械电子工程技术设计过程还不够完善，还存在诸多问题亟待解决。本文主要对机械电子工程中的技术要点以及技术的应用进行浅谈，希望给相关工程人员提供参考。

关键词：

机械电子；工程设计；技术要点

众所周知，电子工程是由聚集电路、系统、数字信号处理、教育等多方面的综合性学科，是推动我国经济增长的主要力量。近些年来，电子工程快速发展，在教育和科研等多方面取得很大的成功，其水平达到了一个新的高度，但是电子工程在发展的过程中难免产生一些问题，并且其设计人员应该储备一定的知识，在设计方案中能发现问题，并采取解决措施，在此基础上优化设计方法。

1EDA 技术的发展介绍

EDA 技术在机械电子工程设计当中发挥了重大的作用，其构成部件主要包括下载器、适配器、编译器、综合器等，每个部件发挥着特定的功能，EDA 技术的主要载体是可以进行大规模编程的逻辑器件，硬件描述语言是 EDA 技术在编辑中的表达方式。EDA 技术拥有公开优势和描述范围广的优点，其自动化程度高，同时，在设计方案中有很高的辅助作用，减轻设计者在后期交流、修改和保存中的压力，能够快速解决在设计工程中出现的错误，方便操作者的调试。也正是因为 EDA 技术拥有很多的优势，因此逐渐被人们关注，但是迄今为人们对机械电子工程持有不同的态度和观点，人们质疑 EDA 技术认识不够，同时又由于 EDA 技术没有确切的定义及其机械电子工程的使用涉及到多种领域，因此电子工程将面临诸多的挑战。

2机械电子设计要点

2.1仿真技术

机械电子工程设计方案完成后通过一个系统的结构模拟，对设计方案的可行性进行分析的一门技术便称为仿真技术，其作用在于对设计方案在实际应用的模拟，通过建立数学模型及进行处理，发现设计方案的是否合理和科学，验证设计方案，避免在实际操作应用中出现一些可控性的问题，保证方案在实际中的应用，同时，EDA 技术还具有对电路结构和性能，各个电路的实际结构等进行检测和分析。

2.2对电路特性进行有效分析

对电路特性进行有效分析能决定设计方案在应用中的有效性高低，是 EDA 技术中不可或缺的部分，它决定设计方案能否在实际中得以应用，机械电子工程设计方案中所有的理论分析是通过 EDA 技术对电路特性进行有效分析，从获取其数据测试结果和特性分析来判断设计方案的可行性，因此在数据测试和特性分析这两方面必须保证其准确性高。在传统的电子工程设计方法中，其技术相对落后，从而在数据测试和特性分析等方面不能确保其准确度和电路测试的实际精度，可能对产品后期使用的稳定性有所影响。但是，EDA 技术能够精密准确的测试，确保该测量的准确度在一个较高的水平，在电路特性分析中具有系统性和全面性的优点，因此能够避免设计方案出现结构性的错误，确保机械电子工程设计方案在应用拥有较高可靠性和科学性。

2.3优化设计

EDA 技术可以测量电子工程在实际情况中的确切环境温度和其他数据，能对电子工程工作所需要的环境进行全面的检查及反馈分析结果，优化设计就是利用 EDA 技术，保证电子工程的正常使用外拥有最适宜的环境温度计和容差，提高方案的有效性，保证其可以正常的实施。设计者可以通过检查和分析结果对电子工程设计方案进行调整优化，完善设计方案，但是传统的机械电子设计检查技术无法达到此要求，不能保证其准确性及完整性，无法发现设计方案中存在的问题，难以使电子工程在实际应用中发挥最大的优势，提高其效率，可见，优化设计必须的使用 EDA 技术。

2.4机械结构要注意防止静电

机械结构是以一定的理论为依据，根据实际需求从而设计出具体的结构图的一种方案，应用于实物，最终要求达到设计方案中的结构构思。随着社会的发展，电子产品以轻、薄占极大的发展优势，因此，就必须对集成电路元件加以严格的管理，提高技术要求，基础的工作就是缩小线路和密集的电子组件排列的工作，减小集成电路占据较大的空间。机械就是用一定的理论作为支撑，设计者根据构思画出机械结构图，该机械结构图要满足实际方案且可以在具体实施中应用。而造成电子组件毁坏的致命因素是静电电场和静电电流，该破坏因素会影响到周围绝体元器件，致使元器件敏感度减低，从而产生许多安全隐患，因此，机械结构图一定的检查是否产生静电，及时修改机构设计图。

3EDA 技术在机械电子工程设计中的应用

随着社会的进步，机械电子工程的应用渗透到多个领域，同时吸引了许多机械工程人员参与其研究。与传统的机械电子工程相比，EDA 技术能满足广泛的生产需求，而传统的机械工程适用领域比较狭窄，仅仅只能在要求较低的基础领域才能发挥其优势，其无法引领世界电子工程技术的发展，俗话说，适者生存，传统的机械电子工程在科技进步的工程中将被遗弃，新型技术机械工程将引领我国电子工程的发展，恰好 EDA 技术的最大优势就是在于它的应用领域传统能填补传统机械工程中的欠缺，因此，EDA 技术在机械电子工程有很大的发展前景。

4结语

总之，EDA 技术在机械电子工程、社会发展和科技进步中有着不可忽视的功劳，其应用范围广，可行性高，适合社会的发展需求，因此我们应该推广 EDA 技术的使用与开发。为了满足社会的进步，与时俱进，设计人员必须要严格的按照设计流程进行，对设计方案进行仿真性检验、电路特性进行有效分析、优化设计，对电路进行分析，检查是否会产生静电；再者，必须大力支持从事机械电子技术人的工作人员，号召更多学者参与电子工程的研究发，尽可能弥补现有技术的不足，推动电子工程技术的改革与发展。

参考文献:

[1]杜景明.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014（07：）90.

[2]潘雍，傅明星，于晨.机械电子工程综述[J].机电工程，2014（05）：553-558.

第7篇

【关键词】机械电子;传统机床;趋势;改造策略;发展方向

1.机械电子概述

机械电子又称机电一体化，在应用的过程中需要根据系统功能及系统需求实施对应构建，达到组织、结构、效益等内容的优化。机械电子能够将机构得主功能、信息处理功能、动力功能、控制功能集成在一个系统中，达到运行-控制-反馈-调节一体化，大大降低了系统处理的工作量及难度。

机械电子构建的过程中要依照机械系统理念，从各个层次、各个单元着手，将机械装置与电子化软件结合，实现微电子技术、信息变换技术、传感可控技术、信息技术、电子电力技术、软件编程技术等的集成应用。机械电子将技术与产品融合，在产品的基础上对技术进行融入，将技术发展核心立于产品上，对产品的创新及发展具有至关重要的作用。机床向机械电子方向的发展主要指通过机械电子内容对传统机床进行优化和提升的过程。在该过程中，机床能够在保证组织及系统功能前提下实现科学布局，实现最佳配置，提升系统操作的可行性、安全性、准确性。与此同时，机床还能够最大限度降低能耗，减少工艺成本，能够从本质上提升机床价值，实现机床加工效益最大化。

2.传统机床向机械电子方向靠拢的必然趋势

20世纪中期西方国家开始对机床机电一体化方面内容进行研究，开始将机械电子机床的构建提上日程。随着时间的推移，机床机械电子研究不断深入，其发展效果得到了本质上的转变，主要可以划分为3个阶段（具体见表1）。

表1 传统机床向机械电子方向发展的阶段及特点

阶段 时期 特征

初级阶段 20世纪60

年代以前 处于自发状态，机电一体化水平较低，研究内容片面，电子技术及机械技术组合效益欠佳，产品经济效益低下。

蓬勃发展阶段 20世纪60年

代～80年代 世界各国逐渐认识并接受机械电子技术及产品，机床数控技术、计算机技术得到延伸，大规模及超大规模集成电路发展起来。

深入发展阶段 20世纪90年

代以后 机床机械电子技术开始向智能化、模块化迈进，建模、分析、集成等内容较为完善，出现光电及细微机床机械电子方向两方面分支，发展更为深入。

我国对机床机械电子方向发展的研究起于20世纪80年代，改革开放后，其机床部分技术已经达到了国际水平，提升了精细、复杂、大量的零件加工效益，零件加工水平已经得到了根本上的转变。但是在上述发展的过程中，受到费用、技术等影响，数控机床生产也受到非常大的制约：

（1）数控机床价格高昂，在进行使用的过程中需要投入大量的资金，成本巨大。这种状况导致小型或中小型企业难以承受，造成机床购置难度加大。

（2）在当前发展的过程中我国企业主要以普通机床为主，数量较为庞大。在使用数控机床代替的过程中操作难度较大，实现成本高昂。除此之外，当实现了数控机床替代后，普通机床资源闲置量大大上升，资源浪费现象较为严重，直接导致企业经济效益受损。

（3）国内数控机床在购置的过程中时间周期较长，重新购置周期直接制约了企业的生产效益，很容易造成企业无法满足自身生产要求，导致企业发展受到制约。

（4）当前国内零件加工的过程中零件较为单一，数控机床许多功能闲置，很容易导致机床资源浪费，造成投入生产使用后的使用效益大打折扣。

因此，在机床发展的过程中相关人员应做好数控机床技术研究，在传统机床技术上实施部分机械电子改造，从数控系统着手，将机械电子与传统机床融合在一起，实现机械加工的快速、精确、安全、高效，最大限度提升传统机床向机械电子方向靠拢的经济效益。

3.传统机床的改造策略分析

在传统机床发展中融入数控技术，实现机械电子方向改造，以改造代替购置，这种方法不仅能够改善传统机床的使用效益，还可以提升机械电子技术应用质量，已经成为机床改造的策略核心。

在实施传统机械加工机床改造的过程中，人员要从机械加工机床机械电子方向发展趋势的优势着手，将改造特征与改造优势有机结合在一起，合理配置机械电子技术，完成系统的自动化及数控化。

3.1 传统机械加工机床的改造策略分析

传统机械加工机床在改造的过程中要注意控制好对特定部位的改造。该过程中应加强对微机控制系统的设计及研究，实现传统机床加工过程中的“加工”、“分析”、“处理”，提升系统控制的智能化水平。当前传统机械加工机床向机械电子方向靠拢的特征及优势主要表现在以下几方面。

（1）传统机械加工机床改造后交货周期较短，可以最大限度缩短机床改造到投入应用的时间，降低了由于数控机床购置周期长导致的企业经济损失。相关资料显示：传统机械加工机床向机械电子方向改造的成本仅为数控机床购置成本的20%～40%，企业成本大幅降低。

（2）传统机械加工机床在改造的过程中选取铸造件一般较为精密且质量较高。该铸造件使用过程中常通常不是焊接构件，在改造使用后能够大大提升传统机械加工机床的机械稳定性。上述改造后的机床质量较高，性能得到大幅改善，部分设备甚至可以当做新机床使用，提升了原有传统机械加工机床的使用空间及使用价值。

（3）传统机械加工机床数控改造的过程中人员对机床了解较为深入，改造维修操作难度较低。相对于购置数控机床而言，机床改造更加符合零部件加工要求，可以最大限度降低改造人员、加工人员、维修人员的工作量。传统机械加工机床使用时间较长，相关人员对机床各部分结构、零件、特性较为熟知，改造、使用、维修过程中培训时间、培训投入可以大大减少且质量较高，改造完成后即可投入使用，缩短了由人员数控机床培训导致的加长周期。

3.2 经济型数控机床改造策略分析

经济型数控机床主要是依照当前生产现状要求，在原有生产功能基础上最大限度降低生产成本的一项设备。该机床在我国应该用较为普遍，整体操作性、实用性较强。随着机械电子技术的不断发展和提升，经济型数控机床已经得到了本质上的转变，成本控制效益大幅提升，其具体特征及优势主要表现在以下几方面。

（1）经济型数控机床性能能较高且价格适中，可以大幅降低企业经济负担，缩小企业开支。相对于进口数控机床动辄几十万元甚至几百万元的成本投入，经济型数控机床只需要几万元即可。该机床使用性能与数控机床相差不大，单其成本远远小于数控机床。

（2）经济型数控机床能够满足产品自动化需求，可以适应各种环境。在工作的过程中可以仅仅通过转变加工程序实现新功能的加入，缩短了投入使用的时间，对工作适应质量具有非常重要的意义。与此同时，经济型数控机床还可以有效降低加工成本，无需工装就可以完成处理操作。该机床应用时能智能化处理，简化操作，具有非常高的加工精度，减少了产品的废品率。

（3）经济型数控机床对工作人员工作素质要求较高，需要人员能够不断调整自身对科学技术的认识，这对企业人力资源具有非常好的提升。在上述过程中，经济型数控机床拓展了工作人员的视野，为工作人员智能化学习创造了良好的环境空间，提升了人员技能水平。除此之外，经济型数控机床还降低了人员的工作量和工作强度，激发了人员的工作兴趣及工作积极性，对企业核心凝聚力的形成具有非常好的促进作用。

4.机械电子背景下机床的发展方向

随着我国机械电子工程及自动化内容的不断丰富及完善，机床改造已经出现了翻天覆地的变化，各项内容已经出现了本质上的转变。在机械电子背景下，机床必将快速化、智能化、环保化、个性化，必将越来越符合工业生产需求。

（1）快速化：该趋势在当前的机床发展过程中非常明显。截止目前为止，数控机床中车床主轴转速已经在10000r/min以上，转动速度已经远远超过传统机床。与此同时，数控机床的快速移动速度也达到了120m/min以上，其加速度增幅达到原有加速度的3～4倍，速度持续增长且增长幅度不断加大。机床的快速化已经成为机械电子背景下发展的主要方向之一，尤其是在近年来纳米技术研究拓展的过程中。相关资料显示：纳米机床精度可以在0.05～0.01nm之间，运转速度及加速度将得到质的飞跃。虽然该机床还没有区域性投入使用，但在不久的将来一定会大幅提升零件加工效益，在零件处理中“大放异彩”。

（2）智能化：数控机床主要通过智能化手段达到对技术的分析、应用，实现零件处理。在上述过程中，机床需要具有与人相似的功能，在数据采集、集中的基础上实施分析，实现自主决策。这对智能化需求较高且智能化水平越高决策越有效。与此同时，信息时代环境下，机床的产品观念及模式将会出现一定转变，对工作效益提升需求更高。因此，在机械电子背景下，机床必将越来越智能化、集成化，越来越虚拟生产、智能生产、精益生产。

（3）环保化：随着可持续发展的不断深入，我国对企业生产的可持续化需求不断上升，实现企业环保化已成为发展的必然。在上述环境下，绿色化产品观念随之而生。机床环保化改造的过程中将产品设计、生产、使用、销毁过程紧密串联成一个整体，对各项危害环境的操作进行剔除，消除了可能出现的噪音污染、废料污染等，最大限度提升了资源的利用率。这种发展方向与企业环保需求一致，是今后机床改造过程的必然之路。

5.总结

在实施传统机械加工机床改造的过程中，人员要从机械加工机床机械电子方向发展趋势的优势着手，将改造特征与改造优势有机结合在一起，合理配置机械电子技术，完成系统的自动化及数控化;要从改造策略中总结经验，在改造策略上设计具体改造操作，分层落实，逐层递进，最大限度提升传统机床向机械电子方向靠拢的质量及效果。在今后的机床改造研究中，人们需要加强对机械电子的分析，从更深层次研究，探讨更高效、更完善的改造策略。

参考文献

[1]张鑫.基于机电一体化背景下的工程机械应用[J].黑龙江科技信息，2011（7）.

[2]陈军科.基于机电一体化背景下的工程机械应用[J].工会博览・理论研究，2009（4）.

[3]刘子扬.机电一体化技术在机械工程中的应用[J].中国科技博览，2012（17）.

[4]张寒松.浅析机电一体化技术的发展及其在钢铁行业中的应用[J].机械制造，2012（12）.

[5]陈志彪.浅论“机电一体化技术”的内涵及发展方向[J].科技创新导报，2010（14）.

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第8篇

关键词 机械设计 机械电子工程 数控技术 教学改革

0引言

机电工程教学改革促进了建立学校和企业建立了长期的产学研合作机制，形成了稳定的研究生设计基地和校外实习基地。校企合作，共同申报科研项目，扩大合作方式；练习的学生，有很强的动手能力，争取更多的就业机会；企业接受学生实习，为企业选择人才和设施的机会，为成绩突出的学生拓宽就业渠道，学生就业，反映和双向选择完美的和谐统一。

1机械电子工程专业教学改革的意义

1.1有效提高了学生的素质和应用能力

机械电子工程专业教学的改革是有针对性的改革，例如专业毕业设计打破以往的“纸上谈兵”创新为真题实做实验，使学生在实践能力、自学能力、团队精神以及应用新知识、新技术的能力等综合素质方面得到了培养和锻炼。有效地提高学了生综合素质和应用能力，提高了毕业生的就业率：大部分学生到企业工作时，在专业对口岗位上很快就能上岗工作，岗位适应度高。

1.2教学改革符合高等教育人才培养目标

人才培养的模式改革的重点是教学过程的实践性、开放性和职业性，机械设计R蹈母锸凳嫣馐底觯将学生安排在机械生产一线，让学生实地了解企业，了解机械设计专业知识的应用和机械生产组织管理，亲历了从选材、设计、生产到装配的全过程，既学到了很多实践实操知识，又消化、补充了课堂上所学的知识，提高了学生实践能力和创造能力。

1.3教学改革有利于增强专业教师实践能力

机械电子工程专业教学的改革的实施，教师和学生一起参与企业的生产实践与技术攻关，并跟踪最新理论、技术、工艺、流程的发展，学校专业教师和企业技术人员共同指导，进行生产各个环节的实战演习，在提高学生的实践能力的同时，也充实自己的实践知识，掌握了新工艺、新技术，提高了专业实践能力，实现了教学相长。

2机械电子工程专业创新教学方法与教学手段策略

2.1注意培养学生严谨的工作作风

机械电子工程专业教学的改革使学生有了极大的兴趣和热情，增强了学生的专业兴趣。然而，如何将已学过的理论知识与生产实际结合起来，往往是在校生的薄弱环节。设计时在满足制件要求的前提下，如何使机械制造方便、成本降低考虑得较少，以至于造成结构设计上人为的复杂。甚至有的学生设计时，不经过严密思考、马马虎虎，出现尺寸标注错误、公差标注错误等现象。因此指导老师要因势利导，注意培养学生在生产实际中发现问题、掌握解决问题的步骤和方法和一丝不苟的工作作风。

2.2加强校内实训与顶岗实习衔接

顶岗实习对于机械电子工程专业学生提高实际技能具有很大作用，但是目前，高等院校安置机械设计专业学生顶岗实习难度很大，主要原因是，机械行业是一个实践经验和技能要求较高的行业，由于学生没有工作经历，厂方不愿把贵重设备让学生练手，工作稍微马虎往往带来一副机械报废，损失巨大，如对学生培训，费时费力又影响生产，企业感到不划算；因此要让企业积极对待机械设计专业学生顶岗实习，学校一定要站在企业角度，考虑企业要求，在学生进厂前，做好铺垫，既学生进入企业能不太费力培训就能熟悉基本操作，这一过程要在校内实训环节完成，为此要认真抓好校内的各实训教学环节，力求达到企业上岗了基本要求，这样才能得到顶岗实习单位的正面回应。

2.3加强机械电子工程专业实践基地建设

目前，由于机械电子工程毕业生自主择业，而且择业时间提早，对毕业设计的开展发生较大的冲突。尤其是相当一部分毕业生提前离校上岗，在没有得到很好的实践就匆忙上岗导致用人单位反映学生动手能力较弱。因此认识到：一是通过校企合作，加强机械设计专业实践基地建设，进行对口顶岗实习和毕业设计，实现实习、就业一体化。同时，学校要为企业提供技术服务，有计划派出专业骨干教师主动参与技术开发研究或“送教上门”，为其开展各类员工培训，增加企业对学校的深入了解，拓宽实习岗位渠道；二是以学校场地引资源，由学校提供场地和管理，企业提供设备、技术，校企共建校内生产性顶岗实训基地。

2.4启发式教学方法取代灌输式”的教学方法

教学是教师和学生的一种特殊的人才培养活动。通过机械电子工程教学活动，引导教师积极组织学生，有意识地学习和加快掌握文化和科学知识和基本技能，促进学生在许多方面，全面提高学生的学习水平，使他们成为人们的社会需求。简单地说，教学是教师教学与学生学习的双向互动。在这样的行为过程中，学生可以通过掌握知识来了解客观世界，形成主观世界，学生是学习的主体。然而，学生的学习是开展的教师或指导的指导下，在教学过程中，对教师的主导作用和学生的主体作用是对立统一的关系，教学和学习中的矛盾，教师的教学方法和教学手段，直接影响机械电子工程课程的教学质量。

参考文献

第9篇

【关键词】机械电子 课程建设 创新

【基金项目】2015年中国博士后科学基金资助项目（编号：2015M580945）；朝阳区博士后工作经费资助项目（编号：Q5001002201601）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）04-0215-01

机械电子工程学科是国家建设和社会发展的主学科之一。机械电子是工程科学中的一个跨学科专业，在机械制造、电子工程和计算机科学等学科的基础上建立起来的。机械电子工程学科建设与我国高新科技发展和创新型人才的培养直接相关。

一、世界各国机械电子工程学科建设特点

（一）美国机械电子工程学科建设主要特点

美国是当今世界上高等教育的典范，建立了一套成熟的学科建设体系，对其政治、经济、文化、军事和科学技术的发展，以及综合国力的增强发挥了重要作用。在美国，机械电子工程学科非常注重学生的创新能力培养，以及学生的国家化水平。积极引导课程与社会、企业的广泛对接。通过推进学生与企业、市场以及国际化的交流，将新的思维、新模式、新方法引入到本课程中。

重视企业、市场的需求，授课的方法、模式及时更新。课程负责人通过对市场需求的研究，将授课方法，培养模式及时更新，通过现代化特别是以计算机、互联网为代表的信息技术，改革授课方式、课堂管理等。及时将课程大纲、教材更新。鼓励学生在学习阶段创新技术了解市场，创新创业；另一方面也通过对市场的及时把握直接为美国和全球的人力市场输出高科技创新型机械电子工程人才。

在授课过程中，大胆推出个性化教学。不拘泥于课程大纲的限制，依据教师自身的优势和特点，结合学生的特点。学校也鼓励学生的个性化发展，组织教育教学专家指导每位学生的需求。

积极推动以科学研究为先导的教学，重视基础研究，通过大力开展科学研究保证美国科技领先和高级人才的迅速成长。因此，建立了一支高水平的授课团队，在授课过程中严格执行考核要求，保证了培养质量。

（二）英国机械电子工程学科建设主要特点

英国的课程教育已经成为世界上最优秀的研究生教育之一。进入到新时代之后，为了确保本国在教育界的领先地位，维护本国在世界上的学术精英地位，机械电子工程学科教育改革也呈现出新的发展动向。

在英国，授课教师在学生培养过程中起着非常重要的作用。要让学生能够创造性的学习、必须选拔一批极富有创新意识的教师教授课程。因此学校、学院在遴选授课教师的时候非常重视教师的科研创造能力，并且把能否培养出具有创新意识、技能的学生作为评价教师教学工作的重要指标。

在追求教学目标的统一过程中，英国也非常注重学校的个性化发展。尽管培养目标不尽相同，但最终的大的、统一的目标是为了本国社会经济的持续发展、经济进步、科技昌盛作出努力。

英国的学科建设非常重视培养学生的科研能力。学生在上课过程中可以根据自身情况和实际问题选择相应的课题。英国学校经常性的组织多个跨专业的专家和教授指导学生，发挥个人的长处，使得学生扩大视野，并能够在实际问题中得到锻炼。

此外，英国的学校非常重视与企业、工业界和政府的联系和联合。经常性的邀请企业界认识联合制定培养方案，为学生在就业市场取得相当大的前期优势。

（四）大洋洲澳新两国机械电子工程学科建设主要特点

严格的授课教师选拔标准和流程，澳新两国一直仿效的是英国式的教育模式，全力打造具有国际化视野和高标准的教师队伍。同时特别重视授课教师和企业界的合作，经常性的聘请在企业界有着良好口碑的具有工程背景和研发经验的资深人士担任校外教师。

更加严格的入校标准，通过执行严进严出政策把握。建立严格的淘汰机制，通过设立卓越班的形式，每几个月不定时的考察，通过授课教师组织全部人员围绕该项课程的某一点问题讨论。考察成绩由任课教师队伍加权打分，当考核不合格时随时转到普通班。

重视课程的社会服务，努力与企业界建立联系，积极与企业界沟通，探索市场需求，然后根据本学科的特点添置教学设备和优化课程内容。

二、基于层次分析法的学科建设评估体系论证

由于机械电子工程学科交叉学科多，学生质量与热门学科尚有一定差距，授课教师的积极性也受到一定影响。因此需要借鉴国外关于机械电子工程学科建设的优秀成果，结合我国实际建立适合我国国情的机械电子工程学科建设评估体系。

层次分析法是通过对评价结果的逐次分解，对相关评价指标打分再乘以加权系数得到最终结论的分析方法。该方法相对于平衡积分法、专家团评价法来说虽然设立了中间层的检验环节，具有降低主观性的优点，同时计算方法简单、明了具有良好的推广性。

通过对机械电子工程学科的评价内容具体化，科学分解每个目标的内容。选择若干名经验丰富的专家、学者组成评估小组对每一层的权重进行比对和确定，按照两两比对取最大的原则确定所有目标的权重。总分分为优秀、良好、合格、较低、较差，通过计算每一层的最终值将会落入到相应的区域中。完成整个课程体系的评估。

三、研究结论

本文在分析了机械电子工程学科特点的基础上，分析比较了发达国家机械电子工程学科建设的主要特点，通过运用层次分析法对机械电子工程学科建设评价体系进行了深入研究、探讨。本文的研究结果表明，运用层次分析法可以有效地构建机械电子工程学科评价体系，并且简单、科学。同时也可看出，国外对于机械电子工程学科的建设中重视学生的个性化发展和与企业界的紧密联系。这一特点也为我们后续对机械电子工程学科建设目标的设定奠定基础。

参考文献：

[1]教育部高等学校机械学科教学指导委员会.机械学科专业发展战略研究[J].中国大学教学，2005（1）：9～12

[2]李丹青. 学科建设： 转型期高校发展的根本[J]. 高等工程教育研究， 2004， 2： 000.

第10篇

在科学技术不断革新的今天，机械电子工程发展速度也在不断的加快，但是现阶段内，世界各个国家都没有明确定义机械电子工程，认识不够统一；主要原因有还早呢多，首先是机械电子工程有着较快的发展速度，涉及到诸多的领域学科；其次是如果对定义进行明确设定，那么就会在很大程度上限制到机械电子工程的发展。还有很多问题产生于电子工程发展中，如今其朝着高集成和大容量的方向发展，但是又在不断的减小体积，那么为了促使目标得到实现，就需要不断革新技术。要合理检验电子工程设计方案，仿真分析也是必须要进行的。对于设计人员来讲，需要充分考虑电子元件的工作环境，并且科学优化设计方案，研究电路性能；静电也会危害到电子工程的正常运行。因此，就需要将EDA技术应用到电子工程设计中，促使电子工程获得更好的发展。

2EDA技术概述

在机械工程电子工程设计中，必须要提的一种是EDA技术，它将编辑器件作为主要载体，能够实现大规模编程，而借助于硬件描述语言来进行编程。在应用EDA的过程中，需要将一系列的高科技工具给利用过来，如计算机等，主要目的就是适配编译和逻辑映射特定的目标芯片，以便促使有集成电子系统、专用集成芯片等生成。结合电子电路技术，逐渐发展起来了EDA技术，包括诸多个组成部件，如编译器、综合器、下载器和适配器等等。其中，综合器的功能是转换设计人员的设计文件，以便有系统门级电路描述形成，其主要发挥的是桥梁作用，有效连接了硬件和软件；适配器则是将最终的下载文件给生成出来，并且在指定的器件当中安排。如今，在机械电子工程设计中，核心技术就是EDA技术，原因主要是EDA技术将HDL高级语言给运用了过来，可以公开利用本语言，并且有着较为广泛的描述范围，可以在较大程度上帮助机械电子工程设计，设计人员也可以比较容易的进行后期修改和保存；并且，借助于本语言，还可以自动在线升级现有的设计方案。此外，EDA技术的自动化程度比较高，能够方便的完成仿真、纠错等工作。

3电子工程设计要点

3.1仿真分析

要为了验证分析机械电子工程设计方案的可行性，系统仿真和结构模拟是必不可少的，借助于仿真分析的科学进行，可以保证在日后的实践中顺利应用设计方案。而将EDA技术运用到仿真分析过程中，则可以从技术角度给予保障，可以将各个环节中的传递函数给利用起来，进行数学建模，对仿真系统进行构建之后，就可以较好的推广和使用机械电子工程系统设计方案，对设计人员提出的构思和理论进行验证，保证其是合理和可行的。在此基础上，借助于EDA技术完成了仿真分析之后，还可以分析各个电路的实际结构，同时分析电路结构的正确性和性能指标，量化分析过程。通过大量的实践研究表明，借助于这种仿真分析模式，在很大程度上提高了我国电子工程设计水平。

3.2优化设计

通过优化设计方案，可以保证更加稳定和可靠的应用电子元件，促使其容差和工作环境达到最优化。如果将传统的电子工程设计方法应用到实践过程中，就无法全面科学的检查分析实际容差和电子工程元件工作环境，无法全面勘查电子元件环境，容易有不同方面的漏洞出现于设计方案中，这样就无法保证电子元件的容差和工作环境温度符合相关要求。而将EDA技术运用过来，则可以有效优化设计方案，原因就在于其可以分析计算电子方案环境，依据获得的电子元件的环境温度等数值资料，来优化设计方案，只有这样，方可以保障其能够可靠安全的工作。

3.3对机械结构中的静电有效预防

结合设计方案，促使其功能需求得到满足的结构即为机械结构，如今，科学技术不断地革新，集成电路设计难度较高，且更加复杂，那么就需要科学防治静电。电子元件会在较大程度上受到静电的破坏作用，因为静电电厂会吸引周边电荷，从而对绝缘体造成破坏作用，在较大程度上降低电子元件敏感度，甚至还会烧毁集成电路，影响到电子产品的正常使用；因此，工作人员就需要科学防护静电，合理划分防静电工作区域，定期经常的清理操作空间，促使其清洁程度符合要求，这样静电发生概率方可以得到显著降低。为了更好的检测电子工程故障，需要有机结合智能故障检测和传统故障检测，互相配合和验证，增加电子技术方面的投入成本，促使电子工程检测技术水平得到提高，电子元件和电路也可以更好的适应环境。

4结语

第11篇

关键词 机械电子工程 研究生培养 教学改革 创新意识

中图分类号：G643 文献标识码：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 “机电一体化”思维和创新能力培养

1.1 创新能力培养的重要意义

研究生的综合应用能力、创新能力，从大的方面讲，对综合国力的增强、高水平大学的建设和发展都具有积极的意义，从小的方面讲，是学生就业能力、考博能力、职业生存能力的基本保障，因而其意义十分重要。目前我国研究生创新能力，尤其是原创能力较差，参与创新研究的机会少、有影响的创新成果少。①为此，2013年3月，教育部、国家发展改革委、财政部三部委联合下发的《关于深化研究生教育改革的意见》中明确提出：“强化创新能力培养，探索形成各具特色的培养模式”。 ②

1.2 “机电一体化”思维的主要内容

现代的机械工程已不是简单的机械结构的设计与应用，机电一体化是大势所趋，机械电子工程是一门综合技术，它的设计与开发范围是非常广泛的，一般包括六大共性关键技术：机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。

机械工程学科的研究生，大多数出自机械工程及自动化本科专业，一般具有较扎实的机械专业的基础，在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识，但是电子方面的基础知识却比较薄弱，许多研究生连常识性的电子知识都不具备，甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。

机械电子系统的发展主要表现在智能化、模块化、网络化、微型化、人格化、绿色化。针对机械电子工程系统的发展趋势，与时俱进地改进教学内容，将上述思想引入教学，使研究生能够抓住学科发展前沿，对科研产生浓厚兴趣，培养基本的机电一体化的设计思想。③④

2 “机械电子工程”的教学改革

“机电一体化”的设计思想培养，依托“机械电子工程”课程，在课堂教学内容上重新设计。在测量传感技术中，重点讲解机械工程领域的传感技术，如力觉、视觉、触觉、位置、运动的检测等的检测原理与方法，而不再重复通用的工业领域的温度、压力、流量、物位等的检测；在控制技术中，重点讲解单片机、PLC，并适当介绍嵌入式系统STM、DSP处理器及PMAC多轴运动控制卡等；控制算法中除了介绍传统的PID控制策略及其改进，重点介绍模糊控制的原理和应用；在机电系统的集成技术中，重点讲解机电系统的各模块之间的级联问题、机电系统的电磁兼容问题等。

在整个教学过程中，以典型的应用案例“加工中心”、“工业机器人”贯穿始终，特别是将工业机器人领域的科研成果及前沿技术引入教学。在教学过程中，与时俱进地丰富研究生课程内容，尤其是运用最新机电一体化的案例作为分析对象，最大程度地吸引学生的学习兴趣，激发研究生的学习动力。将机械工程领域的“设计、制造”与“测量、控制”有机地结合起来，在培养研究生机电一体化领域坚实的基础理论的基础上，将测、控、传等各专业技能充分融合起来，提高研究生的机电一体化的系统集成能力、工程应用能力、科研创新能力。

同时，充分利用丰富的数字化教学资源、“机械电子工程”课程网站、优秀的多媒体课件，结合学生来自不同学校，基础差别较大的现状，采用模块化教学方式，将教学内容分为基本要求、中等要求和较高要求，引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教。实现教学内容与多种教学手段的有效结合。

3 加强实践教学环节

3.1 案例教学

结合学院办学条件，并与企业进一步加强合作，以自动导引搬运车（AGV）、汽车防抱死制动系统（ABS）、工业机器人、自动化生产线等典型机电一体化技术为实例，对常用机构的选择、运动的检测与控制、控制算法的实现等进行深入的剖析和讲解，使学生对机电一体化系统设计的集成技术有了深入的认识和理解。

3.2 开放式作业

设计了若干个开放式作业，如机器手运动中的直流电机运动控制、步进电机运动控制，高能锂电池生产线的锂电池恒流放电系统的模糊控制等，学生们通过自主查阅资料，自主设计方案，实现预期功能。通过这些训练，强化了学生进行信号处理及运用计算机控制知识的能力。

3.3 企业导师进课堂

一些学校引进企业导师进课堂，在本科生培养，特别是卓越工程师班的教学中发挥了重要作用，而在研究生的培养中尚很少引入。本文的企业导师进课堂针对的是低年级的研究生，与学术报告不同，更多的是结合企业的需求，先进前沿技术，更侧重于应用。本项目引入多次企业导师教学，包括机器视觉技术与应用、物联网技术及应用等。

3.4 展会现场教学

利用地域和行业的优势，参观一年二次的国际装备制造业博览会。在展会上进行现场教学，学生们就“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“三维扫描仪”等设备和技术进行了深入探讨，由任课教师和现场工程师进行细致讲解。通过展会的现场教学，学生们了解了制造业的发展新水平，学习了制造业的新技术，认识了制造业的新设备，收获颇丰。

3.5 研究生实践报告

每个研究生结合自己的未来的研究方向，完成一个“机电一体化综合案例”的应用设计报告。要求给出设计要求、设计背景、总体方案、各功能模块的具体实现思路等。在进入课题研究之前，先对机电一体化的课题研究形成初步的设计思想，对结构、测量、控制系统的设计，以及如何协调各模块的工作有直观的认识。

4 结语

文章构建的“机械电子工程”课程的课程建设体系、教材建设和教学改革建设，立足于本校研究生教育的现状，以高校机械工程学科研究生的“机电一体化”思想培养与创新实践能力培养为切入点，在近几年的研究生培养中积累了丰富的经验，取得了良好的效果。该教材已经列入“普通高等学校“十二五规划”教材”、“普通高等学校研究生系列优秀教材”，该教学改革的一些思想，比如“模块化教学”、“企业导师进课堂”、“展会现场教学”等，已推介到学校其他学科应用，研究成果已得到了一定程度的推广和认可。

注释

① 袁本涛，延建林.我国研究生创新能力现状及其影响因素分析――基于三次研究生教育质量调查的结果[J].北京大学教育评论，2009（2）：12.

② 教育部，国家发展改革委，财政部.教研[2013]1 号.关于深化研究生教育改革的意见.

第12篇

关键词：机械电子设备 发展现状 对策

1、引言

电子机械设备是指在研究、开发和生产各种电子信息产品过程中专门用于材料制备、元器件加工、组合装调、工艺环境保证、工艺监控和质量保证的设备。电子机械设备在生产电子信息产品过程中，先进行产品最原始的材料生产，然后将材料进行加工，将生产出来的硬件及其各种分离的元器件以及连线构建成为一件具有良好实用性、可靠性和优美外观的实体产品。目前，电子机械设备的市场需求迅速增加，随着信息时代的发展，机械电子设备的需求量随着电子信息产品需求量的提高而提高。在此状况下，机械电子设备发展前景良好，但也存在发展瓶颈使得机械设备发展的面临着重重考验。

2、 我国机械电子设备的发展现状

经过研究多方资料和企业的实践得出，机械电子设备发展中的问题主要有以下几点。

2.1机械电子设备质量得不到保证

国产机械设备以及其他产品较国外进口产品相对落后，所以机械电子设备的质量需从源头抓起。零部件的质量直接关系到整个机械设备的质量，机械零件都是大批量的生产出来，经过筛选后再使用，但是机械零件的生产和质量检测主要是由人工完成，工作人员处于高度紧张，连续在单纯的厂间环境下工作，人眼容易产生疲劳，无法保证机械零件的质量，检测的效果较差，如何改善机械电子设备配件的质量状况也是值得业内人士深思的问题。

2.2机械电子设备的使用与保养工作的相互脱节，

机械电子设备的使用寿命在很大程度上取决于使用过程中的保护以及保养工作，当前我国的电子信息产品的需求量过大，一些企业在生产过程中使机械设备处于长期高强度的工作负荷之下，必然会产生零部件磨损等现象，且又不注重对其进行维护与保养，直接影响着机械设备工作的稳定性、可靠性和安全性，导致企业生产量降低，甚至会发生严重的安全事故。当前很多企业都制定了相关的机械设备使用制度，一般是一个操作人员固定使用一台机械设备，但却没有指定定人的保养制度，忽视了设备的保养。由于没有定人的保养制度，导致操作人员放松了对机械的保养，维修人员应付了事，当机械出现故障，便会相互推脱责任，严重影响着机械设备的质量和生产的数量，增加了维修成本，降低了设备的使用寿命，造成企业的损失。此外，不少项目负责人只考虑眼前利益，未从长远打算，短期行为严重，只注意产值与效益挂钩，在设备管理使用上表现为重用轻管，为赶工期、抢进度而不惜拼设备，造成机械设备常期处于超负荷状态工作，或带病作业，甚至违章操作，其结果是该工程项目完工后，机械设备严重磨损老化，而调运到新工程又需花费大量的精力与费用进行整修，造成施工工期贻误，项目部之间在维修费用上互相推诿，致使固定资产无形流失。

3、改善我国机械电子设备发展现状的几点措施与建议

3.1重视机械设备的技术重要性，实现技术的不断创新

机械电子设备的技术问题不是依靠个别企业或者个别领导的重视就可以得到提高，而是需要国家、地方以及企业3方面共同关注，才能切实提高整体技术水平。首先，国家应当充分关注机械电子设备的发展，针对机械电子设备的技术水平问题，制定相关政策，创造良好环境，实现技术的不断创新与发展。其次，地方政府的支持对机械电子设备行业的发展至关重要。地方政府应当在制度、资金以及人才等方面为技术创新提供大力支持，为技术提高提供重要的方针指导，对于有技术创新突出贡献的人员以实质性的奖励，大力支持并鼓励技术人员的工作。最后，企业作为生产机械电子设备的主体，应当创造出一个良好的环境与氛围，聘请一些具有高技术水平和丰富经验的专家，定期对企业的相关技术人员进行培训，提高他们的技术知识能力，打造出一支具有高水平、高技术的专门研究机械设备的创新队伍，为企业的技术创新提供人力支持。

3.2加强设备保养和维修工作

（1） 设备在日常使用的时候，需要加强设备的保养工作，及时对设备进行清洗，和调整。减少机械设备间隙里的杂物，防止设备在缺油的状态下工作，减少致坏因素。

（2） 对使用中的机械设备给予定期保养，机械设备管理人员应根据不同的设备在出厂时所提出保养的具体要求来进行保养，同时要与使用设备的人员进行交流，了解设备状况，在规范操作下进行保养。

（3） 完善机械设备的维修计划。机械设备使用一段时间都会出现不同的故障，及时修理可减少故障状况。因此，企业应设定详细的年度或季度修理计划，对机械设备进行全方面检查，作出结论，进行维修。

（4） 精密贵重仪器结构精确，内部结构严密。因此平时应注意正确使用及维护。设立简易维修室及时排除使用中出现的故障，保证项目的顺利进行： ①上油，清洗擦干后在相关的关节部位涂上一层薄薄的油脂，它不仅可在相互接触的金属表面起到作用，还可适当地起到密封作用； ②运送、保管，精密贵重的器械较易损坏，在运送和摆放时要格外小心尖锐的器械如穿刺器等要及时套上保护帽，以免损伤器械。使用完最好采用专用容器在避免器械与器械相互碰撞和摩擦的前提下摆放和运送； ③定期维修：根据定期检修情况，总结仪器发生故障的规律，积累经验，了解仪器质量，为在使用中强调注意事项提供依据，及时排除故障，保证手术的顺利进行。

3.3管理措施

精密仪器、器械专人使用，专人管理。定点放置，集中放于有防止灰尘的潮湿的专柜内。建立一起档案，设置操作程序卡，建立使用登记本，做好每次详细使用登记。包括使用时间、性能状态，使用人等。器械原则上严禁外借，有特殊情况需外接，需填写借条，用后立即归还，防止损坏。建立器械损坏报告损赔偿制度，人为因素造成的损坏或遗失，则按器械价格追究当事人并按规定赔偿。器械使用后应立即清洗，拆洗的配件应及时安装，避免零件遗失。专科仪器必须由专职工程人员操作使用，严禁非专业人员盲目操作。只有充分掌握了设备性能操作规程，才允许使用该精密仪器。在使用该仪器之前要认真检查仪器运转情况，应轻拿慢放，一把一钳，确认各部零件是否完好。据工作情况，可以对专科仪器实行责任承包，包安全、包质量、包仪器完好率，做到定位放置、定期保养、定期检查、定人保管、责任到人，实行了分科管理。定期对器械仪器管理人员的工作情况进行考察，给与奖励或批评，这样可以充分提高管理的效率，最大限度发挥仪器的工作效率。

3.4 加强机械电子设备零部件的质量监督，保证机械电子设备质量首先，在生产中要使生产模式规范化，实行三班倒制度，保证工人有足够的休息时间，从而能够在工作中保持充足的精力。另

外，对于生产零部件的原材料也应把好关，要采购有质量保证的材料，在经济允许的条件下，采用国际高端零部件厂商的产品以保证质量。其次，在零部件的检测上要实行逐级监督的制度，通过多级检测，对零部件的质量层层把关。采用新进的检测工具，一旦发现不合格的产品需由相关人员负责赔偿，严禁出现由于人为原因造成的质量问题。

4、结语

机械电子设备行业的发展对我国工业的生产起着重要的作用，因此我们应当清醒地认识到其发展中的不足，利用科学手段进行管理，通过制度、技术等的创新提高管理水平，保证机械电子设备的质量，提高技术含量，才能够生产出大量高质量的电子产品，保证机械电子设备行业的持续发展。

参考文献

第13篇

关键词：机电　测控　实验平台

中图分类号：G482　文献标识码：A　文章编号：1007-3973(2011)009-096-02

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出，高校要着力培养“高素质专门人才和拔尖创新人才”，以满足国家发展对具有创新精神和创新能力人才的迫切需求。对于工程类本科专业而言，创新型人才培养工作不仅要使学生认识自然规律、掌握一定的科学技术知识，更要培养学生分析和解决实际问题的创新精神和创新能力。在此过程中，实验教学是不可或缺的重要组成部分，承担着开展必要的验证性实验以及研究性、探索性、设计性、综合性实验等重要任务。转变观念，创新机制，加大投入，打造团队，构建与应用型创新人才培养目标相符合的创新实验平台是对各工程类本科专业的必然要求。

1　机械电子工程本科专业现状及人才培养目标

机电行业是国家主要支柱行业之一，近年来发展迅速，人才需求强烈。机械电子工程本科层次主要培养能够进行技术创新和技术二次开发的机电工程与技术应用型人才，但目前国内开设机械电子工程本科专业的高校并不多，且多是2007年以后新增专业。

中原工学院机械电子工程学科为河南省重点学科，而且是河南省两个机械电子工程本科专业之一，学科专业特色优势方向为精密测量测试技术和现代机电测控技术。为了促进学科更好发展，提出进行机械电子工程专业实用型创新人才培养模式的研究与实践，构建现代机电测控技术创新实验平台，加强学生专业素质和实践创新能力的培养。

2　实验教学与实用型创新人才培养

实践教学环节与理论教学环节是本科教学工作中两个不可分割的组成部分，共同发挥着对人才的培养作用。机电领域新理论、新技术、新设备、新仪器的不断出现，对机械电子工程专业的课程体系构建、课程内容更新、实验项目与实验内容创新、实验条件完善、实践环节设置等各方面都提出了更高的要求。中原工学院机电专业总结多年来人才培养的实践经验，提出了适合本专业人才培养的专业知识体系基本结构为：机械＋控制＋测试＋接口＋系统。其中，机械学科为基础，控制技术与测试技术为学科主要特色方向，接口技术为纽带，最终落实到系统应用上。与传统机械设计制造及自动化专业相比较，更加突出控制、测试、接口技术的地位，更强调加强对学生在机、电、测、控、接口等技术一体化综合应用能力和实践创新能力的培养。要达到这个目的，实践环节，尤其是实验环节的设置、实验课程的开设、实验内容的优化、实验平台的建设等，不仅直接影响到人才的培养质量，而且关系到专业教学改革、知识创新、科学研究等主体工作的顺利开展。

根据专业实用型创新人才培养目标的要求，本专业在对课程体系、课程内容、实验室设置与仪器设备、实验项目开设、实验教师队伍等基本情况进行综合分析讨论基础上，结合人才培养过程中出现的问题与取得的经验，借鉴同类知名大学相关专业的实验室设备构成、开设实验类型、实验设计方法、实践环节设置合理性等，提出构建现代机电测控技术创新实验平台，从实验教学体系、实验教学内容、实验室管理方式、实验教师队伍建设等方面进行机械电子工程专业实验教学改革，促进机械电子工程专业实用型创新人才培养。

3　机电测控技术实验课程体系及问题分析

3.1　机械电子工程专业实验室基本情况

中原工学院机械电子工程专业实验室目前建制实验室以纺织机电设计与测控校级重点实验室为统合，包括纺织机械测控实验室、虚拟仪器实验室、多点传动控制综合开发实验室、视觉检测技术实验室、机械CAD／CAM中心等。主要实验设备包括三座标测量机、激光干涉仪、超声波无损检测仪、PLC实验装置、虚拟仪器综合实验套件、纺织机械测控实验系统、多点传动控制综合试验系统、视觉在线检测系统、单片机开发综合实验台、传感器与检测技术创新实验平台、机器人实验系统、计算机控制技术试验箱等。

3.2　可开设实验课程及实验课程体系存在的问题

根据专业主要特色方向要求，课程体系中开设实验课程的专业课包括：机械控制工程、机电系统控制技术、计算机控制、微机及单片机应用技术、机电系统接口技术、传感器及机电检测技术、光电检测技术、无损检测技术、机器视觉技术及应用、信号分析与处理、DSP技术、光学工程基础、机器人技术、精密仪器设计、机电一体化系统设计等，另外还有机电课设、现代制造技术综合实验、虚拟仪器综合实验、机电系统综合实验等综合实验环节，共同构成了现代机电测控技术实验教学的课程体系。

3.3　实验教学环节与课程体系中存在的主要问题

在近年来的专业课程理论教学与实验教学实施过程中，发现了目前实验教学环节与课程体系中存在的几方面问题：

(1)在专业课程内容设置上实验环节所占比重明显不足。造成这一现象的原因一方面是长期以来传统教育理念所造成的教学体系结构所致，另一方面则是实验条件和实验资源不足所致。

(2)资源短缺与资源重复现象并存，实验教学整体投入不足。虽然近年来专业实验设备增加不少，但也只是满足基本实验门类需求，总设备台套数还远不能满足要求。与此同时，由于校内实验资源的科学管理与优化配置仍不完善，其他院系的相关实验资源不能共享，造成实验资源浪费。这也是很多高校实验室建设中存在的一个共性问题。

(3)实验课程开设各自为战，缺乏相关课程实验环节的协调与融合。机电学科为交叉学科，其多门支撑学科的专业课程之间是紧密相关，构成一个有机整体，其实践环节是有可能融合为一体，采用综合实验或综合课程设计的方法来实现的。例如检测与信号分析类实验、机电控制与接口类实验等。但目前该类综合性实验环节开设数量还比较少，实验内容设计方面缺乏新颖性。

(4)采用新型、先进实验设备开设的实验较少，学生实践能力培养跟不上市场需求。

这一现象在许多普通本科院校中也比较广泛，主要原因还是普通院校所能得到的国家与地方政府的资金投入相比重点高校远远不足，新型设备、精密仪器少，许多企业中已经配备并常规化使用的仪器设备高校却没有。

(5)实验形式单一，验证性实验居多，设计型、创新型实验较少。缺乏对实验与实践教学的总体设计，实验教学与科研、学科、专业、人才培养结合不够，实验教学研究也不到位、不深。

4　现代机电测控技术实验教学改革探索与实践

针对上述专业实验室设置、实验课程体系及存在问题，充分考虑本专业兼顾机、电和纺织的行业背景，紧密结合精密测

量技术和机电测控技术的特色方向，提出构建现代机电测控技术创新型实验平台，其研究内容和实践方法如下：

4.1　保证基础，强化创新，确定创新实验平台体系构建的基本原则

在保证课程基本实验内容要求前提下增加综合性、创新性、研究性、实践性实验项目。具体来说，就是要按照“保证传统基础实验、增加新型设备实验；减少验证性实验，增加设计性实验：减少单一课程实验，增加多课程综合实验；减少教师指定题目实验：增加学生自主创新的研究性实验；保证课本内实验，增加实际科研项目关联实验；保证实验室内的实验项目，增加企业现场实践活动”的基本原则，构建符合本专业实际情况的现代纺织机电测控创新型实验平台的课程体系。

4.2　以人为本，因材施教，进行分类、分层次的实验教学体系的研究

高校以培养专业人才为己任，但学生存在基础、兴趣、努力程度等方面差异，在进行创新实验平台建立过程中要注意因材施教，构建分层次的实验教学与研究体系。对于基础薄弱，兴趣不足的同学，以基础实验和一般设计性、综合性实验能力培养为主，对基础扎实、兴趣浓厚、学习努力的同学，应鼓励他们进行一些研究性和创新性的实验研究，并积极参加各类创新实践活动。

4.3　分工负责，通力合作，进行实验大纲、实验内容与实验教学方法研究

组织专业课教师根据各自所长分工负责，对各门课程的基础实验与实践环节的教学计划进行修订和完善。通力合作，完成设计性实验、创新性实验、研究性实验的实验内容规划设计和实验教学大纲的编写。根据本专业人才培养的“机械＋控制＋测试＋接口＋系统”的专业知识体系基本结构，进行多课程综合实验内容开发与实验方法研究。

4.4　项目引导、以赛促能，积极开展自主创新的研究性实验与创新竞赛活动

鼓励专业教师根据创新性科研题目或实验室建设项目设计创新性实验，例如采用机器视觉技术、虚拟仪器技术、机电传动控制技术、PLC控制技术进行生产线产品质量检测技术的研究。鼓励教师在创新性实验活动中指导学生形成各种形式的物化成果。还可以结合“挑战杯”、“机械设计创新大赛”“电子设计竞赛”等创新大赛题目进行实验项目设计，组织学生成立创新兴趣小组，以赛促能，在比赛过程中培养学生创新意识、团队意识，提高动手能力、合作能力、创新能力。

4.5　提高能力，加强管理，建设具有创新精神、创新能力的实验指导教师队伍

只有具有创新精神、创新能力的教师才能培养出具有创新精神、创新能力的学生。在实验指导教师队伍建设中，鼓励专业课教师积极参与实验室管理，积极引导学生参加科学研究活动，组织各种科研兴趣小组，加快实验室开放制度的常规化，把实验室建成教学和科研的前沿阵地。

4.6　开拓资源，追求卓越，建设校企合作，资源共享的创新实验大平台

本专业科研人员目前参加有国家科技重大专项机床类项目2项和国家863项目1项，以此为契机，积极开展与相关重点机床企业的合作交流：同时发挥原部属院校的行业优势，保持和加强与纺机行业的技术合作，以教育部“卓越工程师教育培养计划”理念为指导，积极探索将人才培养与企业、科研工作紧密联系，充分利用企业实践平台，探索校企合作的创新人才培养新模式。现代机电测控技术创新实验平台建设将紧密结合机床制造业和纺机制造业中的各种测试、测量、控制技术应用，有效利用校内、校外资源，建设校企合作、资源共享的创新实验大平台，最终培养能够满足企业需要的系统掌握现代机电系统测试、测量、控制技术和应用能力，具有实践能力和创新精神的高层次机电人才。

参考文献：

[1]刘明贵，实践教学在应用型本科高校人才培养中的地位和作用[J]，高等农业教育,2010，(02)：6-9

[2]袁剑波，郑建龙，普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J]，高等工程教育研究，2008,(02)：137-140

第14篇

关键词：机械电子；工程节能；控制技术；研究

1 机械电子工程节能控制技术研究中存在的问题

1.1 部分工作人员思想观念陈腐

机电工程与其他行业有很大区别。与其他行业相比，机电工程更具技术性。因此，在研发过程中，总会出现一些技术瓶颈。这些技术障碍并不能使产业进步。行业内部存在的诸多问题对行业发展起着重要的阻碍作用，有一个关键原因在于员工的思想观念，虽然存在技术上的困难和瓶颈，但思想观念的陈旧是阻碍行业内部发展的关键原因，虽然有些员工没有很强的技术研究能力，但是他们没有很强的技术研究能力这也是控制技术创新发展中存在的一些疑问，不明白为什么要在电子工程中开展一些节能技术的研究，所以在具体工作中这些人员往往存在工作不积极、不主动开展工作的现象。在汽车企业中，虽然有一些研发人员工作能力和研发能力较强，但不可否认的是，这些人员对节能技术的使用并不是很认可，甚至有疑虑，因为根据以往的技术研发，机电工程的工艺和施工过程中不需要使用节能技术，也有人怀疑节能技术是否具有很强的优势和一定的作用，因此他们没有投入更多的精力在研发上，这也是由于科研人员观念落后造成的技术研究落后的局面。

1.2 缺乏专业的技术人员

人才是当前机电工程发展过程中的关键因素。如果没有人才，那么机电工程就无法顺利发展。技术创新也需要大量的人才和积极的研究作为支撑。但从目前机电工程行业的发展现状来看，该行业人才匮乏，大部分员工技术能力不强，工作积极性不强，对一些研发工作热情不高，阻碍了行业的发展。节能控制研究岗位本身对人员的技术能力和业务素质要求比较高，总体上人员少，素质差。从汽车领域，我们可以看到节能技术的使用现状。这些员工，无论是研发人员还是技术人员，对这项技术了解甚少，无法更合理地使用这些技术。在整个研究过程中，他们无法提供技术帮助。我国汽车工业有着很长的发展时期，但技能和技术的运用仍然非常困难，这是非常重要的原因之一，缺乏更专业、更具技术研究能力的专业人才。

2 解决机械电子工程节能控制技术问题的具体措施

2.1 加强理念意识的培养

为了有效地促进机电工程节能控制技术的发展，必须改变技术人员和管理人员的传统工作观念。通过相关培训，邀请一些业内知名人士授课，让他们充分了解节能控制技术，认识到节能控制技术对机电工程的重要性，切实提高观念和思维。同时，他们还可以提高自己的专业技能和敬业精神，传授一些新的思想，使自己的思想能够跟上时代的发展，从而在思想源头上接受和认识节能控制技术应用的重要性。

2.2 加速节能技术改革创新

一切都在不断变化，社会在发展进步，机电工程在变化。虽然目前的节能控制技术对当前的机电工程有一定的促进作用，但如果机电工程仍在不断地改革和进步，节能控制技术仍在原地不动，那么节能控制技术就不复存在了迟早不会对机电工程的发展起到作用。因此，为了保证机电工程的可持续发展，必须及时对节能控制技术进行改革和创新。一是实施全电控节能控制技术。对于机电工程系统而言，液压泵、电比例马达、电比例液压阀和电喷柴油机共同组成一个以全电控为工作方式的传动系统，进一步实现了先进的智能控制和感知的进一步深化实现了分布式节能控制技术。在建立全电控液压系统的过程中，必须对系统的压力系统进行有效的控制程度处理，以达到节能的目的；三是进一步加强全电控液压系统的节能控制，进一步降低能耗。

3 未来发展趋势分析

在机电工程不断发展的过程中，节能控制技术的研究是一个重要的组成部分，零部件的节能研究也应受到重视。随着机电工程的不断发展，大量的零件被添加进来，不仅在数量上，而且在类型上。在机电工程节能控制技术研究过程中，如果发现磨损较严重的零件频繁更换，将导致工程造价的增加和资源消耗的增加。因此，必须不断研究和改进节能技术，降低零件的磨损程度，保证零件的使用寿命，从而建立完善的机电工程节能控制系统，使机电工程不断向高水平方向发展。此外，通过机电工程节能控制技术的不断创新和优化，可以提高产品加工的整体效率，降低整体能耗水平，提高机电工程的整体安全性和稳定性。在此基础上，促进我国机电厂的可持续发展，促进我国机电工程行业创造更多的实用价值。但从目前的发展现状来看，机电工程还需要提高节能技术的创新和管理水平。

结束语

通过以上分析，机电工程的建设和运行可以促进我国现代化建设的全面发展，也可以不断完善各地的工程体系。在未来机电工程不断发展的过程中，我们要不断完善节能控制新技术的合理应用，从而使机电工程的全面发展，最大限度地发挥机电工程的价值，为中国社会主义经济建设的快速稳定发展提供相应的基础。

参考文献

[1]赵艳珍．机械电子工程专业模块跨课程实验设置与教学模式构建[J]．南方农机，2019，50(22):118+134.

第15篇

关键词：实践教学；教学改革；柔性制造系统

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0179-02

一、引言

实践教学是高等教育的重要环节，是实现人才培养目标的有效途径和重要保证。随着社会的进步和发展，对人才的需求也发生了很大的变化，给实践教学带来一些新的问题和新的挑战。我校机械电子工程专业的培养目标中强调了机电结合的高级工程技术人才，为了培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”的创新型工程技术人才，适应现代社会的要求，就必须要优化实践教学内容，推进实践教学方法和实践教学体制改革。而营造培养高素质创新工程技术人才的实践教学环境，提供合适的实践训练平台是达到培养目标的重要保障。为此，我校2012年在共建基金支持下成立了柔性制造实验室，通过柔性制造系统对实际工业自动化生产中的模拟运行，让学生了解和掌握现代机电系统运行控制技术，培养学生的实践能力和创新能力。本文围绕该柔性制造系统在我校机械电子工程专业实践培养上的应用，就我校在教学改革上的措施进行论述。

二、柔性制造系统

柔性自动生产线是将微电子学、计算机信息技术、控制技术、机械制造和系统工程有机地结合起来，是一种技术复杂、高度自动化系统，柔性制造技术更是当前机械制造业适应市场动态需求及产品不断迅速更新的主要手段，是先进制造技术的基础。

通过该系统，能使学生可通过实验了解柔性制造自动化生产实训系统的基本组成和基本原理，能为学生提供一个开放性的，创新性的和可参与性的实验平台，让学生全面掌握机电气一体化与物流技术的应用开发和集成技术，能够帮助学生从系统整体角度去认识系统各组成部分，从而掌握柔性制造相关系统的组成、功能及控制原理。促进学生在机械设计制造、电气自动化、数字控制技术、机器人技术、计算机技术、传感器技术、生产线技术等方面的学习，并对数控加工、电机驱动及控制技术、PLC控制系统的设计与应用、机器人控制技术、高级语言编程等技能得到实际的训练，激发学生的学习兴趣，使学生在光机电气一体化系统的设计、装配、调试能力等方面均能得到综合提高。系统组成如图1所示，共分为总控系统、自动化立体库及码垛机、自动化输送线系统单元、CCD形状颜色尺寸检测单元、上下料搬运机器人单元、数控加工单元、串联机器人装配与分拣单元、视觉导引搬运AGV几个单元部分。系统模拟某自动化加工、分拣、自动装配及自动出入库完整制造过程。立体库由两排货架及中间的码垛机构成，实现毛坯及成品部件的存储；传送线负责从立体库取件、传送工件到到各工作单元及传送入库；通过图像识别功能，对工件进行形状与颜色识别，通过信息识别，六自由度行走搬运机器人可选择把工件放入相应的数控加工设备（车削加工中心或铣削加工中心）当中。加工完毕，通过CCD视觉装置进行高度与直径等尺寸识别。并为下一工序做好准备。

该柔性制造系统可联机/单机两种运行模式，方便学生进行PLC控制、生产线控制、机器人控制及数控机床应用实训。

三、柔性制造系统在机械电子工程专业实践能力培养中的应用

1.课程实验实训。利用该柔性制造系统的各组成单元，对原有相关课程中的实验内容进行了调整整合，增加了综合性实验环节内容设计，根据教师授课情况，结合学生特点进行选取。主要服务的课程包括：机电传动与控制（步进电机、伺服电机控制）、PLC控制技术（立体库码垛机控制、传送线控制）、机器人技术（分拣机械手、搬运机械手）、机床数控技术（数控加工单元）、传感与测试技术（传送线、CCD等单元）、机电一体化技术。

2.实习实训环节。根据专业特点及实习实训要求，对原有实习实训环节进行了改革。将原第七学期三周的实习环节分割成几个模块，其中一个模块是2.5天的柔性制造系统实习实训模块，每次二十余人分成多个小组进行该模块的实习实训。对学生获得的专业知识和专业技能进行的一次全面考核和综合检验。按照机械电子工程专业设置的要求，通过柔性制造系统平台开展的集中实践教学环节，让学生完成的主要任务为：气路、电路或控制回路的构成的模拟设计及运行调试；根据工作要求对PLC控制程序进行修改或编写，模拟实际的控制过程；对人为设定的故障（电气及PLC故障）进行故障诊断及排除练习，提高学生解决实际问题的能力；模拟系统的各单元之间可以通过I/O进行通讯，将多个加工单元连接构成系统。通过这个教学环节，让学生自己动手来搭建实际机电一体化设备，以此来提高学生解决实际工程问题的能力。实习的内容：①柔性制造系统基础知识教学。主要讲授柔性制造系统技术的一些基本概念，让学生对柔性制造系统有全面的了解和认识。②立体库系统设计。通过对立体库实际操作，了解立体库工作过程；以立体库结构设计及PLC控制为主要教学内容，了解并掌握立体库结构设计技术，学生能够完成单元格的设计出图。了解立体库控制要求，采用PLC实现取、送工件的控制设计。③搬运线设计。以搬运线为教学对象，使学生了解掌握生产线工作原理及操作方法，了解生产线基本结构及控制方法，了解典型分拣、传送、检测环节的设计方法及操作。④AGV寻迹车设计。了解寻迹车基本结构组成和功能；了解AGV寻迹车车体结构设计方法，了解寻迹车控制原理和操作。⑤机械手。了解工业机器人基本原理，了解和掌握工业机器人机构及基本结构设计知识，掌握工业机器人操作知识，了解和掌握机器人控制原理，掌握机器人编程控制，利用测绘技术实现实物的测绘建模使学生在扫描和建模。⑥数控机床编程操作。以典型车、铣零件为对象，让学生能够通过动手实践将其数控加工程序编制出来，并在数控车及数控铣削加工中心完成各自零件的装夹、对刀及加工仿真操作。

本实习重点强化动手能力的训练，鼓励学生在对柔性制造系统全面了解和认识的基础上，独立完成系统的运行和各分系统的设计操作。

四、结论

柔性制造实验教学系统的建成与投入使用，丰富提高了我校机械电子工程专业在开放性实验室的实验教学和实训的能力。以此平台为基础，在授课教师及实验教师的共同努力下，有针对性地开展相关实验、实训项目，使学生可以更好地掌握机械、电子、电气、液压、自动控制、数控等专业知识，并以实际设备为对象，建立机电一体化设备调试、运行、维护等相关能力，有效地对应本专业培养目标要求。经过学习和训练，学生的综合素质得到提高并激发了部分学生的专业学习兴趣和科技创新兴趣，为今后的能力培养和就业发展打下了基础。

通过一年多时间的应用，实验、实训等项目内容在不断充实完善，在其间也发现了一些问题，例如包括对指导教师的能力要求、系统运行耗材费用控制等将在今后工作中逐步完善。

参考文献：

[1]王伟，王殿君，申爱明，等.柔性制造系统在机电一体化专业综合训练中的应用[J].安徽师范大学学报，2010，33（6）：554-557.