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機電一體化弊端范文第1篇

關鍵詞：機電一體化；技術；應用

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 18-0116-01

隨著社會不斷發展，科學技術廣泛運用到各個領域，機電一體化這個名詞不僅僅是理論，更被人們熟練運用到企業發展上。按照系統科學的觀點，機電一體化又可稱為機電一體化系統，它是集機械元件和電子元件為一體的復合系統。隨著機電一體化的迅速發展，它主要結合了光學、電子學、計算機技術、機械技術等領域知識，使整個機電一體化系統變得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推動了整個工業的生產。對社會的不斷進步具有深遠的意義。

一、機電一體化技術主要運用領域

（一）在數控機床中的應用。傳統數控機床及數控技術結構比較簡單，性能低，操作復雜笨拙，控制精度較差。然而經過40多年的發展，機電一體化的投入，除了解決了上述傳統數控技術的弊端更增添了其他的。先進的數控技術以信息為主導，其開發性設計即硬件體系結構和功能模塊具有標準性、兼容性、層次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了經濟效益。現代的數控技術充分結合現代科學技術，能實現多過程、多通道控制即一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。

（二）在計算機集成制造系統（CIMS）中的應用。機電一體化以其發展快適用范圍廣的特點深受各行各業的歡迎。機電一體化技術打破原有部門之間的界限，使各分散系統最優的結合，充分做好“物流”和“信息流”之間的關系，將生產線各個環節有機的結合，大大提高各種生產要素之間的連接作用，從而生產能力得到了很大的提高，使得各種生產要素充分發揮提高企業經濟效益。

（三）在現代機械制造中的應用。傳統的機械制造主要依賴于企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的，它著重考慮的是資源的有效利用，用低成本換取高效率，以機器代替人力，靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。然而，先進的機械制造業是以信息為主導，采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業，其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展，充分利用電子計算機技術，使制造技術提高到新的高度。

二、機電一體化技術的發展趨勢

（一）智能化。機電一體化與傳統機械的主要區別在于技術是否智能化，即使機電一體化產品具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。如傳統的數控機床像個被動執行者，它只能按照事前規定好的程序去嚴格執行操作，而現代的只能數控機床，它被結合了人的思想與感知，它可以主動地對自己的環境和加工條件進行感知及分析，從而采取相應的措施。利用這種智能化產品，從而能夠大大減少人的腦力勞動。為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

（二）系統化。機電一體化可以看成為系統結構，它主要采用開放式和模式化的總線結構。這種系統結構的組態比較靈活，在任何情況下都可以剪裁和組合，從而達到各個子系統之間的協調控制和統一管理。其次，通過機電一體化的系統化結構信息的傳遞功能極強，它可以使遠程網絡更穩定。然而，隨著科技的不斷發展，相信機電一體化產品還會更加完善，人類會賦予它更人性的發展，從而想著生物系統化飛躍。

（三）模塊化。機電一體化的正向著模塊化發展。眾所周知機電一體化產品種類和生產廠家繁多，故研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而十分重要的工作。若能制作出一系列的標準件，則對后續的產品開發大大縮短了時間。由于產品的標準化和系列化，使得生產規模大大提高，非常有利于企業的發展。

（四）網絡化。網絡技術的興起和飛速發展對全球都是一次巨大的變革，它帶給人類一次巨大的飛躍，然而對機電一體化也具有重要的作用。網絡在人類的生活中越來越普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

（五）人性化。各類產品的生產都是為了方便于人類，故機電一體化向人性化是個必然的趨勢。機電一體化產品要求除了能夠達到人類最基本的使用需求外還需要考慮它的外觀結構包括形狀及顏色等從而使產品更接近生活，讓人們在使用過程中更自然，更便捷。

（六）微型化。機電一體化的新目標是向著微型化轉化。機電一體化的微型化又稱為微型機電一體化系統，國外對其幾何尺寸定義為一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。微型機電一體化系統主要特點為具有體積小、耗能小、運動靈活等，由于微型化的特點，其可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故非常受生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域的歡迎。

（七）綠色化。人類生活的巨大改變離不開工業的發展，然而在我們個人感覺到物質豐富、生活舒適的同時資源卻在大批量減少、生態環境變得極具惡化，所以急需大量開發綠色產品。機電一體化產品的綠色化最根本目標為盡最大限度地減少對生態環境的破壞。故這就要求產品從設計、制造、使用和銷毀的整個生命周期中，達到符合環境保護和人類健康的要求，并使得資源的利用率提高。其產品的特點為低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。

三、結束語

隨著機電一體化技術的發展，大量的產品與裝置都在向著機電一體化發展，在優化整體的同時，提高了產品質量和生產效率，大大縮短開發新產品的生產準備周期，有利于加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統產業發生深刻變革；同時，隨著新產品的研發及高精密等設備的發展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展，從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]袁中凡.機電一體化技術[M].北京：電子工業出版社，2006.

機電一體化弊端范文第2篇

關鍵詞：機電一體化；機械工程；應用措施

1機電一體化系統的應用意義

1.1提高監控水平

在一體化系統中，電子監控屬于其重要內容之一，不僅可對機械設備運行情況進行多角度監督，還具有報警裝置；如設備在運行中出現故障，監控系統將在最快的時間響起警報，并精準判斷故障之處，將針對性的維修措施傳達給相關部門，便于維修人員盡快制定修復方案，在較短的時間內使系統故障得以解決，安全隱患得到有效消除。

1.2提高機械生產效率

與以往傳統機械設備相比，一體化系統的應用可節約更多的能源，電控系統可提高設備運行中能源利用效率。在設備生產過程中，充分發揮電子控制技術的作用和優勢，根據實際需求調節能源供給量，使機械生產效率得到顯著提升，還有助于節約更多的能源。

1.3提高機械作業精度

將電子控制系統應用到機械設備中，不僅可提高機械設備的精準度，還可實現設備自動化運行。在以往的機械生產中，主要以人力操縱完成生產工作，精度難以得到有效提升，而機電一體化系統的應用則可克服這一弊端，使機械作業整體精度得到顯著提升。

2機電一體化系統在農業機械工程中的應用

機電一體化系統作為一種新型技術，由多種技術有機集成而成，可為機械工程發展提供設備支持；通過特定軟件發揮該系統的作用和價值，在農業機械工程中得到廣泛應用。

2.1監控技術應用

在農業生產過程中，操作者應經常對農機各項數據進行查看，根據參數情況進行設備調整，為機械正常運行提供保障。為了便于操作者實時查看數據，傳感器、儀表等機電監控技術被陸續應用到農機工程之中。通過使用傳感器，可精準獲取設備當前的運行狀態，并在儀表中將各項數值顯示出來；操作者可將儀表顯示信息與正常情況下數據信息進行對比，以此來判斷農機設備是否處于正常工作狀態。此外，操作者還可根據畫面來操作設備，根據實際需求靈活調整農機設備，使農業生產效率得到顯著提升。

2.2CAD技術應用

CAD技術是計算機輔助設計技術的簡稱，屬于計算機圖形、數據庫、網絡通信等多種知識相結合的綜合技術。與其他設計工作相比，農業機械的設計較為復雜，內部結構較為繁瑣，需要進行大量的計算和測試。如單純依靠傳統手工計算方式，設計效率較低，難以充分滿足當前農業對現代機械的需求。CAD技術則可充分利用網絡構圖，通過三維圖形系統構建數學模型，在網絡與豐富數據的支持下，不僅可使農機設備的設計效率得到顯著提升，還可為設計者的技術創新提供更有效的支持。

2.3電子信息技術應用

現階段，農業機械逐漸朝著現代化、智能化的方向轉型，與電子信息技術之間的融合日漸緊密，與高效農業、節能農業、集約農業的發展趨勢相符合。通過使用電子信息技術，對于設計者來說，可為其提供大量的關于農機設備的資料信息；對于操作者來說，可遠程查看設備、操作設備，使生產運行更加精準；對于制造者來說，可通過自動流水線使生產效率得到顯著提升。

2.4GPS系統應用

該系統主要采用GPS差分技術、超聲波、傳感器等，借助計算機軟件為農機虛擬儀表提供生產活動所需的三維模型、三維坐標等。對于大型農業生產場來說，在大部分農機的集群運行過程中，通過廣泛應用該系統，充分發揮其精度較高的性能優勢，及時準確提供作業現場、機器、設備的實時坐標，從而為生產管理者現場調度、策劃等提供諸多便利。

3機電一體化系統未來的應用前景

從上述研究可知，機械工程發展離不開機電一體化系統的應用，在未來機電一體化系統擁有十分廣闊的發展前景。

3.1高智能化

在科技時代背景下，各行各業的智能化水平逐漸提升，這已經成為時展潮流之一。機電一體化也應朝著高智能化的方向發展，使機械工程獲得更加穩健的發展。同時，高智能化也是機電一體化系統發展的根基，在未來的發展中應將更多智能化技術引入其中，帶動機械工程發展。此外，隨著人工智能的發展，機械設備可自動進行故障識別和排除，工作參數得以優化，甚至可在無人值守的情況下自動運行，這也是機電系統未來發展的主要趨勢。

3.2綠色環保

工業化的發展雖然使人們生活質量得以提升，但其帶來的環境問題卻日益嚴峻。目前，我國大力提倡節能環保，機電一體化的發展也應積極響應國家號召，走綠色環保道路；在滿足機械工程生產需求的同時，在產品使用、生產運行中加入更多的環保元素，提高能源利用效率，推動機械工程朝著綠色節能的方向發展。

3.3光機電一體化

目前，機電一體化作為先進科技逐漸得到普及，在未來的發展中，光機電一體化將成為新的發展潮流。借助光學技術的力量，將其與機電一體化技術相結合，可使系統中傳感器的作用發揮到最大，信息處理、動力系統等功能也得到進一步完善，顯著提升農機工作效率和精度。

3.4輕量型

在集成電路與微電子技術飛速發展的背景下，機電產品將逐漸朝著輕量型的方向發展，重量更輕，占地面積更小；使以往大而重的農機設備得到有效改進，并節約在生產活動中所消耗的能源，同時為操作者提供更加舒適的作業條件。

機電一體化弊端范文第3篇

關鍵詞 職業技術學校 機電一體化教學 改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.11.055

Abstract The development of modern society has put forward higher requirements for the technical personnel， pay more attention to practical ability of technical personnel， it also requires the occupation technical school opened in mechanical and electrical professional teaching， teaching not only in theory， but also to strengthen the practice teaching， so as to realize the combination of theory and Practice， and training of professional and technical personnel compound. In this paper， based on the analysis of the vocational and technical school of mechanical and electrical integration of teaching system， the paper puts forward some suggestions for the integration of mechanical and electrical integrated teaching to provide a reliable guarantee.

Keywords vocational and technical school； Electromechanical Integration Teaching； reform

C電一體化作為機械與電子技術集成構成的一個綜合體系，對推動工業智能化發展有著很大的作用，且對人們生活的方方面面都會產生影響。①在機電一體化不斷推廣與應用的形勢下，社會對相關人才的需求也在不斷增多。為了滿足社會發展的需求，許多職業技術學校均開設了機電一體化教學課程，用人單位對機電一體化人才的要求不只是具備熟練的操作能力，還要綜合運用機電技術知識，從而更好的完成工作。②然而，在機電一體化教學中還存在著一些不足，需要進行一定的改革與創新，這樣才可以取得良好的教學效果，滿足社會與市場發展的需求。

1 部分職業技術學校機電一體化教學體系中的問題分析

1.1 專業課程體系設置不合理

現階段，職業技術學校在開設機電一體化課程的時候，主要把課時安排在“機”、“電”上，但學生學習時間只有兩年，再加上學習任務繁重，機械類課程設置較多，導致電類課時設置較少，使得相關人才培養無法達到預定目標，與機電一體化教學目標相違背。③在此種專業課程體系設置中，教學內容與實踐脫離的現象非常嚴重，導致課程專業教學與實踐操作教學未能達到預期目標。與此同時，在職業技術學校設置機電一體化課程時，培養學生職業能力是主要的教學目標，因此，在理論知識傳授的基礎上，也要重視學生綜合素質及實踐操作能力的培養。然而，在實際教學中，因為學校設備、師資力量等因素的制約，導致普遍存在著重理論、輕實踐的問題，未能實現理論和實踐的結合，因此，很多學生均未深入理解理論知識，只是了解知識的表層含義，盡管知識豐富，但卻未能靈活運用。針對職業技術學校而言，其畢業生的就業方向主要為機床設備安裝、機床設備調試、電氣線路等有關工作，所以，要求學生具有較強的實踐操作能力。倘若在學習中，未能接受良好的培訓，就無法有效適應工作崗位的要求，進而出現一些弊端。

1.2 專業教學內容不完善

現階段，機電技術發展越來越快速，但機電一體化教學課程設置卻未能跟上機電技術的發展步伐，導致教學效果不佳。④其一，職業技術學校機電一體化教材未能得以及時更換，內容相對老舊，并且教學設備不先進，導致部分教學內容無法落實。部分職業技術學校使用的依然是舊版教材，內容與現代社會脫節嚴重，學生根本無法學到先進知識，使其無法滿足社會發展需求，進而被淘汰。其二，在機電一體化教學中，教師采用的教學方法比較單一，只是按照教材內容予以講解，很少涉及項目教學，雖然學生能夠學到豐富的理論知識，但卻無法靈活運用。比如，在“電力拖動”教學中，教師講解重點為電路工作原理、電路接線方式等，而未對元件選擇、故障檢修等內容進行講解，造成學生應用能力較差，導致學生綜合素質較低。在理論與實踐教學中，如果教師沒有充分結合工作崗位需求，非常容易導致學生知識面狹窄，實踐操作能力較差，進而不符合用人單位的要求。

1.3 機電一體化教學設備陳舊

現階段，因為經濟條件有限，許多職業技術學校的教學設備都比較老舊，特別是具有專業特點的實驗設備，數量非常少。現階段只有部分經濟條件好的學校才會配備一些必要的數控機床，如加工中心、控制柜等，為PLC實訓一體化的落實提供了可靠保障。通常而言，在機電一體化實踐教學中，相關設備的作用非常重要，是有關教學活動得以落實的基礎與前提，能夠有效培養學生的專業技能與實踐能力，如果相關設備配置不全，就會影響教學活動的開展，進而降低教學效果。⑤

1.4 教師隊伍素質需提升

在機電一體教學過程中，教師作為教學活動的主導，發揮著十分重要的作用，對教學質量有著很大的影響，所以，必須給予高度重視。為此，要想取得理想的教學效果，就要構建一支高素質、高水平的教師隊伍。然而，現今許多職業技術學校的教師隊伍素質均未達到相應的標準，普遍存在著教師知識體系陳舊、落后的問題，致使學生未能學到先進的知識，進而影響了學生的就業情況。同時，部分年輕教師均是剛畢業的學生，未從事過有關工作，也未對市場需求展開調研，進而導致實踐教學效果不佳，使得學生很難滿足實際工作的要求。

2 職業技術學校機電一體化教學改革的建議

2.1 構建標準合理的課程體系

在職業技術學校教學中，應積極構建中國式“校企雙制”，從工作崗位的實際要求出發，加強和用人單位的溝通，深入研究用人單位對人才的需求，以工作要求為導向，以工作任務為載體，重新設置符合機電一體化教學的課程體系，以此取得良好的教學效果。⑥在設置課程體系的時候，必須對學生的基礎知識予以充分考慮，以此設置符合學生學習特點的課程體系。在實際教學中，應以學生技術應用能力培養為課程設置目標，強化理論與實踐的結合，突出專業教學的實用性與針對性，以此提高學生的綜合素質。

職業技術學校是用人單位技能操作崗位人才儲備的重要場所，其發展與用人單位的認可與好評息息相關，所以，職業技術學校的教學目標與考核應和用人單位的要求相統一，將崗位職業能力要求作為構建核心，以技術應用能力與崗位技能為支撐，突出專業性，以此設置合理、科學的課程體系，同時對教學設計、準備、組織、評價等環節予以改革，有效培養與提高學生的專業技能與職業能力，進而獲取有關職業資格證書，更好的適應與完成工作崗位內容。

2.2 完善教學場地與設備

在機電一體化教學中，教學場地與設備會對教學效果產生很大的影響。為此，在實際教學中，為了確保教學質量，一定要建立一體化的教學場地，配備相應的設備，以此確保教學活動的全面落實。在實際教學中，應加強實訓一體化體系的構建，明確“教、學、做”的要求，保證模擬教學全面展開，從而完全“四位一體”的實訓基地，即“教學、生產、培訓、鑒定”，有效增強學生的理論水平及實踐能力。⑦

與此同時，在場地、資金等因素的限制下，致使一些職業技術學校未能構建完善的實訓一體化體系，此時，應遵循資源共享、互惠互利的原則，積極和用人單位溝通，設立校外實習基地，從而為學生提供一個實踐的平臺，進而提高學生靈活運用所學知識的能力。

2.3 創建多元教學方法

（1）采用多種教學方法與手段。在機電一體化教學中，具有信息量大、理論性強、抽象等特點，教學內容相對枯燥、乏味，所以，在教學方法與手段上，應重視實訓、多媒體、現場教學的結合，以此培養學生的綜合素質。比如，在學習“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉”這一內容的時候，以往教師需要利用3-5分鐘的時間將電路原理畫在黑板上，在此過程中，學生非常容易走神，導致教學效果不佳，但是如果采用動畫演示的方式展現電路原理，再加上教師的講解，就可以充分吸引學生的注意力，不僅可以節省畫圖時間，還可以在短時間內講清電路各種元件等，進而讓學生掌握相關知識。

（2）加強實踐教學。在實踐教學中，主要包括課程設計、實驗等環節。因為機電一體化課程的實踐性非常強，在開展教學活動的時候，一定要注重理論與實踐的結合，從而讓學生充分掌握相關知識，達到預期的教學目標。比如，在實際教學中，教師可以根據學生的具體情況設置實訓方案，讓學生根據教學內容予以實踐，以此培養學生的知識應用能力，進而使其更好的適應工作崗位要求。

2.4 強化師資隊伍建設

在職業技術學校機電一體化課程教學中，要想取得理想的教學效果，就要重視“雙師型”教師隊伍的建設。⑧因此，學校可以組織一些優秀青年教師到用人單位實習，并且對其教學能力與職業技能進行定期考核，或聘請用人單位的專家到校兼任教師，以此提高教學質量。與此同時，學校也應鼓勵教師繼續進修，利用一些課余時間到用人單位參觀學習，積累實踐經驗，進而在講課的時候，能夠更好的融會貫通，加深學生的印象，讓學生可以深入理解教學內容，并且可以靈活運用，以此實現理論與實踐的結合，為學生畢業后成功就業奠定堅實的基礎。

3 結語

綜上所述，隨著現代社會的快速發展，機電行業市場越來越繁榮，對機電技術人才的要求也越來越高，進而要求職業技術學校進行教育改革，創新教學模式，以此培養復合型機電技術人才，更好的滿足社會與市場的發展要求。為此，在機電一體化教學中，一定要構建標準合理的課程體系，完善教學場地與設備，創建多元教學方法，強化師資隊伍建設，從而達到預期的教學目標。

注釋

① 袁建鋒.基于中職機電技術應用專業項目一體化教學模式構建的分析[J].廣東科技，2014（24）：170-170，146.

② 伍映紅.優化中職機電一體化教學體系[J].廣東教育（職教版），2014（6）：106-107.

③ 林靈，劉昌銘.機電一體化教學存在的問題及改革措施[J].新課程?下旬，2015（11）：459.

④ 唐鳳.基于一體化教學方式培養高職學生化學綜合能力的實驗研究[D].湖南師范大學，2015.

⑤ 群宣.“教學做”一體化教學在電氣控制技術中的應用體會[J].廣東科技，2014（24）：166-167.

⑥ 錢曉靜.關于機電一體化教學中項目教學法的應用研究[J].課堂內外?教師版，2015（9）：54-54，56.

機電一體化弊端范文第4篇

關鍵詞：高等職業教育；機電一體化技術；思維能力；培養

機電一體化技術綜合應用了機械技術、電子技術、計算機技術、檢測傳感技術、伺服驅動技術、自動控制技術、接口技術及系統工程等眾多技術，內容很多，且不易于學生理解掌握。在高職院校，由于學生的學習基礎較差，教師教學難度較大，傳統的機電一體化教學存在一定的弊端。實踐證明，在機電一體化技術相關專業課的教學中采用多媒體輔助教學、實訓教學、視頻教學等教學方法，學生的學習熱情會明顯提高，長此以往，學生的思維能力會得到有效的培養，教學效率能夠得到有效提高。其在教學中的具體實施途徑如下。

一、創設問題引導學生主動思考

首先，教師在實際教學中運用多媒體輔助教學，應以相應課程的教學目標為基礎，進而將教材中抽象的理論問題具體化、形象化。比如，教師可以以多媒體課件為載體，做到圖、文、視頻并茂，更加清晰地解釋某一個機械概念，教師容易教，學生易于學，進而提高課堂的教學效率。多媒體課件輔助教學中，教師可以利用圖片或視頻的形式創設問題，同時要留給學生思考和查閱相關資料的時間，使學生積極發揮主觀能動性，并盡可能獨立自主地發現并解決問題。其次，在安排教學內容的講授順序時，教師要做到循序漸進，讓知識點具有層次性與啟發性。比如，在機械設計基礎課程里的“平面機構自由度的計算”的講解中，教師應利用簡單的平面機構引出機構的自由度F與機構中活動構件個數n、高副個數PH和低副個數PL之間的關系，即F=3n-2PL-PH，使學生對平面機構自由度的計算形成初步的認識。然后教師將復合鉸鏈、局部自由度、虛約束等情況引入到平面機構中，使平面機構自由度的計算上升一個層次，同時把對應的機構制作成動畫演示給學生觀看，讓學生能夠直觀地看出機構自由度的個數，理論聯系實際，加深學生對復合鉸鏈、局部自由度、虛約束的認識。在該內容的教學過程中，教師不能一味地傳授，而是要時刻創設問題，讓學生獨立思考問題、解決問題，激發學生獨立思考的熱情，培養學生獨立自主地發現問題并解決問題的能力。再次，教師要根據學生的具體學習情況合理地創設問題，難度要適中，針對性要強，且有利于學生對所講章節知識的學習。教師要盡可能地做到有吸引力，使學生積極地參與進來，充分調動學生學習的積極性。在“輪系傳動比的計算”的學習中，教師可先與學生共同分析定軸輪系傳動比的計算方法以及周轉輪系傳動比的計算方法，使學生掌握傳動比計算的常用基礎知識。然后教師再充分利用多媒體技術以及計算機技術，動畫演示不同輪系下各輪軸的轉向，數字顯示各輪軸的轉速，激發學生學習的興趣。在教學過程中，教師可以給學生出思考題、討論題等，讓學生思考討論，以培養學生的思維能力。比如，教師可以問學生：“若在一個輪系當中既有定軸輪系又有周轉輪系的情況下，傳動比又該如何計算呢？”學生要獨立思考并解決該問題，在學生解決該問題的過程中教師可適當地提醒，這種方式不但培養了學生的思維能力，同時也有利于課堂教學效率的提高。

二、應用實例、實訓視頻教學，以活躍課堂氣氛

創設良好的學習氣氛有助于提高學生對專業課的學習興趣，在機電一體化技術專業課的教學中，引入多媒體教學以及實訓視頻教學，能夠將抽象的理論問題形象化、具體化，從而吸引學生有興趣聽課、學習，進而把學生從玩手機、睡覺的那種不良的課堂風氣中解救出來。液壓與氣動技術課程是機電一體化技術專業中的主要專業基礎課程，該課程理論性較強，傳統的教學方式枯燥無味，學生學習興趣普遍不高。在實際的教學過程中，若教師用視頻演示液壓與氣動技術在實際工程當中的應用，經常帶學生去液壓與氣動實訓室做實驗，學生的學習情緒會比較高漲，且這種寬松的學習環境下也利于學習效率的提高。另外，教師在這個過程中主要起到引導的作用，即根據自身的學習與工作經驗將理論聯系實際，引導學生用理論去解釋實際問題，用實際進一步武裝自己的理論知識。如此一來，既達到了教學的目的，又為學生提供了充裕的思考空間，同時教師也要積極鼓勵學生進行創新思維。長此以往，學生不會再覺得機電一體化技術的專業課程是枯燥無味的，而是充滿著趣味以及應用的，進而學生會主動地學習，獨立地探索以求上進。

三、以多媒體課件為載體，培養學生的思維能力

機電一體化技術專業基礎課程的復雜性體現在其知識結構分散，涵蓋了機械、電子、計算機、傳感器、伺服驅動、自動控制及接口等眾多技術。目前的教學形勢下，不管是教師的教，還是學生的學，都只是簡單地學習某一科目的知識，很少有機會體驗這些技術的一體化。因此，如何將機械技術與電子技術有機結合起來是機電專業必須解決的重要問題。根據近一年的教學經驗以及平時對機電一體化技術專業發展的關注，筆者認為在機電技術一體化的進程中，培養學生的邏輯推理思維能力是尤其必要的。基于機電一體化技術在專業課教學中的特點，首先教師應合理利用多媒體課件來引導學生進行推理。比如，在“液壓與氣動技術”中先導式溢流閥的課程教學中，教師應采用視頻課件動態演示先導式溢流閥的結構圖，從結構圖中引導學生分析先導式溢流閥的工作原理，進而讓學生思考先導式溢流閥的遠程控制口K是否可以接油箱。這樣就把機械結構、制圖知識與液壓技術無形中拉到了一起，由淺入深，有助于進一步培養學生的推理能力，為以后的學習打下基礎。其次，教師可以利用多媒體課件總結歸納知識點，在此過程中可以將機械、電子、傳感器等多種技術融合在一起，并提出新的“一體化”知識，不僅拓寬了學生的知識面，而且對學生推理思維能力的培養起到了積極的推進作用。再次，教師利用多媒體可以清晰地羅列出各專業課程相關知識點的聯系，學生通過對比可以加深對各課程相關內容的印象，推進機電相關課程實現真正的“一體化”，在此過程中，教師還可以培養學生的創新思維能力。比如，在液壓與氣動PLC綜合實訓當中，實訓裝置涵蓋了機械、液壓、氣動、電氣、計算機等多種知識，實訓中，教師有必要對涵蓋的知識進行一一介紹，讓學生認識到在工程實際應用當中，牽涉到的知識是多學科的，且這些知識往往能夠實現一體化，整個系統能夠在多種技術的支撐下有序并穩定地運行。通過實訓，教師也用事實向學生證明，所學的專業課知識不是無用的，只要大膽地去創新、去思考，多種技術的一體化就能實現相關技術的革新。

四、結語

在傳統教學中，機電一體化技術教學效率不高的主要原因在于該專業的知識繁雜，理論性較強，單純的教師講、學生聽的理論教學方式，學生不容易理解，在實踐中更不會應用。隨著多媒體等相關科學技術的發展，多媒體教學、課程實訓等越來越多地被應用到教學中，這種方式有助于提升學生的思維能力，使其養成獨立思考的能力以及主動發現問題、解決問題的能力。通過多媒體教學，機電一體化專業的相關課程內容能更加直觀、生動地展示給學生，有利于激發學生學習專業課理論知識的興趣，培養學生的思維能力。本研究從多個方面闡述了創設問題式教學、多媒體教學、實訓教學、視頻教學等對學生思維能力提升方面所起到的重要作用，為學生提供了輕松的學習氛圍，進一步優化了機電一體化技術的課堂教學，與現代教學的要求相符合。

參考文獻：

[1]王信和,王志科,薛學良.淺析機電一體化技術的運用與研究[J].建筑工程技術與設計,2015,(27).

[2]沈建國.高職院校人才培養質量目標探析[J].教育與職業,2013,(8).

機電一體化弊端范文第5篇

《機電一體化技術》是我校機械設計制造及其自動化專業的必修課程，它強調知識結構系統性和教學體系完整性的統一，使學生對機電一體化技術有較全面的認識，系統地掌握機電一體化系統各元部件的選擇、計算的基本理論和方法，初步具備機電一體化系統的設計能力。主要任務是使學生在機電一體化技術方面具有較廣泛的知識，了解機電一體化系統（產品）涉及的相關技術，重點掌握典型機電一體化系統構建、設計，使學生在今后的工作中具有綜合應用多學科知識的能力。所用教材是梁景凱主編的《機電一體化技術與系統》（機械工業出版社，2009年）[9]。先修課程主要包括電工學、機械原理、自動控制原理、微機原理、工業機器人等。電梯控制是《機電一體化技術》的重要內容，通過學習，使學生從應用角度出發熟悉常用控制電器的結構原理、用途、型號及選用方法，了解和掌握基本電氣控制系統的分析與設計方法。在此基礎上，學習可編程控制器(PLC)的基本原理，達到以下目的：具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力；掌握PLC的基本原理；掌握某一系列PLC的邏輯指令、步進梯形指令、功能指令；了解編程器與編程軟件及其使用方法；掌握PLC的系統設計與調試。最終能綜合運用所學知識解決一定實際問題，為畢業后從事本專業范圍內的各項工作奠定基礎。針對我校機械設計制造及其自動化專業的2012級本科生，把項目教學法應用到《機電一體化技術》的教學中，為該方法的推廣應用作鋪墊。

1）項目的確立和設計項目教學法的開展，依賴于學生現有的專業理論掌握情況，是在學生掌握一定專業理論前提下的教學活動。項目教學法成敗的關鍵是設計一項合適的工作任務，即提出目標。項目目標不僅指向某種專業知識內容的掌握和應用，而且指向專業知識的綜合探究過程，指向學生的探究意識，學生可以通過各種不同的探究途徑，有不同的選擇，項目的確定要從現實條件和可行性兩方面加以選擇，項目設定難度和可操作性，要直接與學生現有知識層次關聯。項目不能設得太大，太大使學生難以完成，提不起興趣，項目的難易應循序漸進，教師的條件和學校可提供的硬件環境也是項目設定中必須考慮的因素。因此，在此環節應充分考慮以下幾個方面：（a）項目活動能否調用學生已有的知識?（b）項目活動如何幫助學生完成新知識的自主學習？（c）此項目能否讓學生感興趣？（d）如何讓學生之間加強溝通與合作學習？（e）如何讓學生把所學的知識與現實聯系起來？（f）項目完成后是否有助于增強學生的自信心？在學習“第5章電梯信號控制系統”的第3節“電梯的PLC控制”時，我們設計了這樣的任務：要求學生自己選用某一種類型的PLC，完成4層載客電梯的控制，主要任務包括：設計電氣控制原理圖；進行PLC選型及I/O分配；PLC控制程序的編寫；系統安裝、調試；繪制設計圖樣等，最終實現電梯開、關門控制電梯轎廂快、慢速升降點動控制；電梯樓層連續顯示；電梯內選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制等具體功能。眾所周知，目前電梯控制系統主要有三種方式：繼電路控制系統、PLC控制系統、微機控制系統。繼電器控制系統由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統設計復雜。而PLC控制系統由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統中使用最多的控制方式，也廣泛用于傳統繼電器控制系統的技術改造。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言，編程方法的多樣性使編程簡單、應用面廣，操作靈活方便，監視和控制變量十分容易。現在PLC的功能越來越強大，品牌很多，特點各異，世界上著名的品牌有西門子、三菱、歐姆龍、施耐德等，這四大品牌各有所長，三菱FX2N系列執行速度快、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊；歐姆龍PLC功能完善，結構靈活不受環境的限制，傳輸質量高、速度快、帶寬穩定，成本低，適用面廣；西門子PLC在我國廣泛應用于冶金、化工、印刷生產線等領域，其中型機可對設備進行直接控制，具有較強的控制功能和較強的運算能力；法國施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo－mentum等系列，其編程軟件是施耐德電氣自動化的核心產品，處理器的靈活性可以實現更高的性能。采用項目教學法，讓學生了解、熟悉PLC在電梯控制中的具體應用，這是在《機電一體化技術》課程中的一次全新嘗試，同學們既有濃厚的興趣，躍躍欲試，又感不知所措。

2）分組制訂計劃及自主學習項目確定后，接下來便是分組實施，以小組為單位，既體現合作性，又體現獨立性，分組時要注意學生的搭配。將基礎好、能力強的學生與基礎相對較差的學生組合在一起，這樣能保證任務及時地完成，利于優生對基礎較差的學生進行幫助。全班30人，被分成4個組，每個組選出1名組長負責本組的實施，各組爭先恐后地開始查資料、自學，甚至向其他老師咨詢，不亦樂乎。

3）實施計劃第1組選用日本三菱FX2N系列PLC，第2組選用日本歐姆龍CPM1A-V1系列，第3組選用德國西門子S7-200系列，第4組選用法國施耐德Momentum系列。明確任務后，各小組在組長的領導下，有條不紊地校電工電子實訓中心進行，先從電梯的控制原理入手，查資料、討論、試驗、再討論、再試驗。具體實施步驟如下：①元件選擇。在明確項目任務的情況下，根據控制要求，確定PLC的輸入輸出點數，畫出I/O分配圖。②程序設計。在程序設計思路上，采用順序控制設計法，即根據系統的工作過程繪出順序功能圖，再根據順序功能圖設計出梯形圖的方法。這是整個項目的難點，同時也是培養學生獨立思考、分析問題、解決問題、進行創造性思維的過程。③運行調試。在程序調試過程中，學生遇到了許多問題，在我們的啟發下，讓學生自己去分析發現錯誤原因，使他們在解決問題的過程中學習分析問題的方法和技巧，最終4個小組都完成了規定任務。

4）檢查、評估項目教學中，學習過程是人人主動參與的創造性實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。在這個過程中，學生理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的能力及溝通合作等關鍵能力。它改變了傳統教學老師介紹知識聲嘶力竭，學生覺得枯燥無味，效率低下，死記硬背，難以將知識運用于實際的弊端。經過1周的團隊合作，4個組都完成了任務，都感到很欣慰。接下來讓學生進行自我評估，并講解、展示各自的成果。最后我們對各組進行點評，首先充分肯定了同學們的成績，點贊各組在實施過程中的靚點，指出這四種PLC各有自己的優勢，并將主要優勢列于表1中。總之，經過這樣一次嘗試，讓學生獲得了一定知識，而且激發了他們繼續探索的興趣，好象打開了一扇窗口。不僅各組完成了規定的任務，在老師的啟發下，學生自己又將這幾種PLC進行了比較。比如：三菱PLC與西門子PLC的編程理念不同，三菱PLC編程直觀易懂，學習起來會比較輕松，而西門子PLC指令比較抽象，學習難度較大，但指令較少，而三菱的指令較多，所以學習三菱和學習西門子的周期是一樣的；三菱的優勢還在于離散控制和運動控制，三菱的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服和步進容易實現，要實現某些復雜的動作控制也是三菱的強項，而西門子在這塊就較弱，沒有專用的指令，做伺服或步進定位控制也可以實現，但程序復雜，控制精度不高；過程控制與通信控制是西門子的強項，西門子的模擬量模塊價格便宜，程序簡單，而三菱的模擬量模塊價格昂貴，程序復雜，西門子做通信也容易，程序簡單，三菱在這塊功能較弱；假如某設備只要求控制動作，如機械手，可選擇三菱的PLC，某設備有伺服或步進要進行定位控制，也可選三菱的PLC；像中央空調，污水處理，溫度控制等這類有很多模擬量要處理的就要選西門子的PLC比較合適；若某設備在現場有很多儀表的數據要用通信進行采集，則選西門子的就比較明智，……。雖然所學的書本知識這一節已經結束了，但同學們的興趣和討論卻遠遠沒有停止。

2結語