發(fā)布時(shí)間：2023-03-10 14:54:23
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)電一體化論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的龍頭，選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要因素，精心挑選畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，是搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)的第一步。結(jié)合我校實(shí)際情況，我認(rèn)為當(dāng)前選題工作存在著一些問(wèn)題：1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠；2、有的選題對(duì)學(xué)生顯得難度較高,工作量過(guò)大；3、有的選題雖然有較高的研究?jī)r(jià)值，但學(xué)生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選；4、有的選題雖然取自實(shí)際生產(chǎn)，但學(xué)生并不能完全弄明白生產(chǎn)實(shí)際的具體情況，設(shè)計(jì)就有脫離實(shí)際的情況出現(xiàn)；5、有的選題雖然很好，但是學(xué)生都選同一類(lèi)型的題目，相互之間，互相借鑒的比重太大，使的設(shè)計(jì)變相的成了一種具體的形式，另外，不同指導(dǎo)教師之間和不同的學(xué)生之間設(shè)計(jì)題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對(duì)以上問(wèn)題,可以從三個(gè)方面綜合考慮選題。
（1)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要盡可能做到一人一題，相互之間的共性盡可能少一些，這樣就可以避免學(xué)生之間互相抄襲、引用，讓他們能夠真正從設(shè)計(jì)的角度去思考問(wèn)題，達(dá)到鍛煉和學(xué)習(xí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，達(dá)到這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施的意義。
(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際和工程應(yīng)用的研究。這樣有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,由于是真做實(shí)干,他們就會(huì)主動(dòng)去了解、熟悉有關(guān)企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，積極主動(dòng)的去分析實(shí)際問(wèn)題，找到解決問(wèn)題的方法和途徑，使學(xué)生的綜合能力得到提高。因此,我們?cè)跒?004級(jí)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生選題時(shí),選擇了“20Kg鋁錠自動(dòng)裝箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”，“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”，“簡(jiǎn)易倪紅燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，“電子搶答器的設(shè)計(jì)”等新穎的又結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際的設(shè)計(jì)題目，這些題目不僅能夠反映當(dāng)代科技發(fā)展水平，而且能夠讓學(xué)生能進(jìn)一步了解、把握國(guó)內(nèi)外在機(jī)電一體化領(lǐng)域的一些最新成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到實(shí)際課題的研究中來(lái)。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)、教學(xué)試驗(yàn)條件都有限,不是任何來(lái)自科研實(shí)際的課題都可用做畢業(yè)設(shè)計(jì),必須根據(jù)客觀條件來(lái)選擇設(shè)計(jì)題目,這些條件主要包括:可查資料庫(kù)源,試驗(yàn)設(shè)施和足夠的經(jīng)費(fèi)等,因此我們?cè)谶x題時(shí),一般選用能為學(xué)生提供可用的儀器設(shè)備,試驗(yàn)場(chǎng)地等條件的科研課題,這樣可以為學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)提供可以直接操作，鍛煉自己的動(dòng)手能力的機(jī)會(huì)。
（4)要有適當(dāng)?shù)碾y度和深度。舉例說(shuō)我們選擇“擦黑板機(jī)械人的設(shè)計(jì)”課題時(shí),考慮到該課題涉及了機(jī)械原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)電、模電、單片機(jī)、微機(jī)原理、匯編等多個(gè)領(lǐng)域,涉及的知識(shí)面較廣,設(shè)計(jì)工作量較大,有一定的深度,學(xué)生可以通過(guò)綜合應(yīng)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學(xué)生在有限的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)努力能完成任務(wù)或做出階段性結(jié)果，我們安排了兩個(gè)同學(xué)參加,在掌握總體設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,分別進(jìn)行硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等不同部分的的設(shè)計(jì)工作，讓每一位同學(xué)都各有側(cè)重點(diǎn)地進(jìn)行研究，經(jīng)過(guò)兩位同學(xué)的分工合作，最終完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)任務(wù)，效果良好。
3加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo),落實(shí)開(kāi)題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中加入開(kāi)題環(huán)節(jié)，其目的是：1、通過(guò)開(kāi)題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)要求，學(xué)生能夠完成的可能性有多大，能否涵概所學(xué)專(zhuān)業(yè)的所有知識(shí)等基本問(wèn)題。2、通過(guò)落實(shí)開(kāi)題環(huán)節(jié)，還可以強(qiáng)化學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料，廣泛獲取信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、擬定實(shí)驗(yàn)研究方案和設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)試，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、畢業(yè)論文的能力，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生的書(shū)面表達(dá)和口頭表述的能力的培養(yǎng)，是落實(shí)和加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實(shí)施辦法是：
（1）明確落實(shí)開(kāi)題環(huán)節(jié)的必要性。開(kāi)題的意義在于完善論文設(shè)計(jì)方案,使論文設(shè)計(jì)方案更加系統(tǒng)化。學(xué)生通過(guò)收集設(shè)計(jì)資料的相關(guān)信息，聽(tīng)取各方意見(jiàn)，可以明確自己的設(shè)計(jì)思路，堅(jiān)定設(shè)計(jì)者的信心。一般說(shuō)來(lái)，將思考的東西正式地講出來(lái)和寫(xiě)出來(lái)，會(huì)比原來(lái)所思考的更有升華的意味，因?yàn)閺摹八肌钡健罢f(shuō)”和“寫(xiě)”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過(guò)程。因?yàn)樵谧珜?xiě)開(kāi)題報(bào)告時(shí),就要求學(xué)生能夠弄清楚設(shè)計(jì)題目的來(lái)龍去脈，從而使學(xué)生明確畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的和要求，讓他們對(duì)題目有更深刻理解與認(rèn)識(shí)，會(huì)使原來(lái)的設(shè)計(jì)思路更加完善和系統(tǒng)，令他們對(duì)自己的工作做到“胸有成竹”，減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。
（2）開(kāi)題環(huán)節(jié)的組織和實(shí)施。我們要求學(xué)生在開(kāi)題會(huì)之前,，要按規(guī)范書(shū)寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。在開(kāi)題的時(shí)候，學(xué)生須持經(jīng)指導(dǎo)老師簽字同意的開(kāi)題報(bào)告書(shū)、任務(wù)書(shū)及其它相關(guān)資料上臺(tái)匯報(bào)。主要匯報(bào)選題的目標(biāo)和意義、擬采取的技術(shù)路線(xiàn)和方法、工作基礎(chǔ)、預(yù)期成果和工作計(jì)劃等要求的內(nèi)容，要求學(xué)生自述10分鐘，然后評(píng)審小組根據(jù)學(xué)生的自述和開(kāi)題報(bào)告書(shū)及其它文本內(nèi)容，對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是否達(dá)到專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求和完成論文設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行考核,并對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的設(shè)計(jì)廣度、深度、貼切度、重點(diǎn)和難點(diǎn)等提出具體的修改意見(jiàn)。
4采取有效措施,加強(qiáng)過(guò)程指導(dǎo)
為了提高我們機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，我們探索出了一條適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)的全環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控的方法。具體的措施是：1、設(shè)定學(xué)生的設(shè)計(jì)出勤表，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)簽到，這樣做的目的是可以很好的掌握學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，督促和指導(dǎo)學(xué)生按時(shí)完成設(shè)計(jì)。2、成立設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組，小組成員盡可能包含所有專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對(duì)小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行自己專(zhuān)長(zhǎng)方面的專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)，這樣可以提高指導(dǎo)設(shè)計(jì)者的綜合能力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容準(zhǔn)確專(zhuān)業(yè)。3、開(kāi)展設(shè)計(jì)小組例會(huì)制度，即每個(gè)設(shè)計(jì)小組每周開(kāi)一次例會(huì)，主要工作是：要求學(xué)生把一周設(shè)計(jì)的心得體會(huì)在例會(huì)上發(fā)言，匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)度，并提出設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的新問(wèn)題。這樣做一方面可以跟蹤學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能及時(shí)糾正；另一方面，可以促進(jìn)教師之間相互交流學(xué)習(xí)，使教師教學(xué)水平共同提高。通過(guò)對(duì)我校畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的綜合考核，這種工作方式完全實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的檢測(cè)，保證了教學(xué)質(zhì)量。
5嚴(yán)格考評(píng),保證答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是全面檢查和評(píng)估畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹(shù)立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。我校的具體情況是：根據(jù)不同的專(zhuān)業(yè)成立若干答辯分委會(huì)，分委會(huì)下轄若干個(gè)答辯小組。分委會(huì)主任和答辯小組組長(zhǎng)均由副高職稱(chēng)以上教師擔(dān)任。為了加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo)作用，我校專(zhuān)門(mén)設(shè)立教學(xué)督導(dǎo)組，成員都是離退休的老教授，在答辯期間分別派到各個(gè)小組指導(dǎo)答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文進(jìn)行盲審,要求由除指導(dǎo)教師外的答辯小組2名以上教師認(rèn)真審查評(píng)閱，寫(xiě)出評(píng)閱意見(jiàn)與評(píng)分，盲審不通過(guò)的不準(zhǔn)予參加畢業(yè)答辯，以此來(lái)審查學(xué)生的答辯資格。通過(guò)的同學(xué)要準(zhǔn)備答辯的ppt，把畢業(yè)論文的結(jié)構(gòu)、主要完成部分及設(shè)計(jì)的結(jié)果等內(nèi)容準(zhǔn)備出來(lái)。答辯時(shí),要求每位同學(xué)的答辯自述時(shí)間應(yīng)控制在15-20分鐘左右,教師提問(wèn)20分鐘為左右。在答辯過(guò)程中要有專(zhuān)人對(duì)學(xué)生所提的問(wèn)題進(jìn)行記錄，對(duì)答辯情況進(jìn)行匯總。答辯完成后，要求所有答辯小組的成員對(duì)各個(gè)學(xué)生的答辯情況進(jìn)行決議，給出畢業(yè)答辯成績(jī)。畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定必須堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格要求?！皟?yōu)秀”的比例應(yīng)嚴(yán)格控制在本專(zhuān)業(yè)參加答辯總?cè)藬?shù)的15%以?xún)?nèi),優(yōu)良比例應(yīng)嚴(yán)格控制在60%以?xún)?nèi)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,除了本身的學(xué)術(shù)水平、應(yīng)用價(jià)值另外,還應(yīng)考察學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、在工作中查閱處理信息和應(yīng)用各種工具的能力、撰寫(xiě)科研報(bào)告和表達(dá)交流的能力以及在工作中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)擬評(píng)“優(yōu)秀”的學(xué)生,要求參加各系答辯分委會(huì)組織的集中答辯。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)平時(shí)不認(rèn)真、小組答辯成績(jī)較差的學(xué)生,由相關(guān)分委會(huì)組織復(fù)答辯后視情況決定是否給予通過(guò)。答辯委員會(huì)要辦事公正,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)不到教學(xué)要求的,決不姑息。
6結(jié)論
要想搞好畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,關(guān)鍵的是要做到“五個(gè)到位”,即認(rèn)識(shí)到位、經(jīng)費(fèi)投入到位、指導(dǎo)教師到位、學(xué)生到位和管理工作到位。另外,,消除學(xué)生畢業(yè)前的各種干擾,專(zhuān)心做好畢業(yè)設(shè)計(jì),是本階段學(xué)生思想政治工作的重點(diǎn)。嚴(yán)格的答辯將有利于學(xué)生樹(shù)立良好的學(xué)風(fēng),促進(jìn)學(xué)生認(rèn)真做好畢業(yè)設(shè)計(jì)。正確認(rèn)識(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性將有利于保障和提高教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)為社會(huì)輸入合格人才的要求。
.
1.1送料機(jī)構(gòu)（1個(gè)）送料機(jī)構(gòu)中，只有出料口有一個(gè)物料檢測(cè)傳感器，它用于檢測(cè)出料口位置處有無(wú)物料。在運(yùn)行中，如果它檢測(cè)到物料，則發(fā)出信號(hào)到PLC，PLC內(nèi)部程序指揮送料機(jī)構(gòu)開(kāi)始送料動(dòng)作；如若它沒(méi)有檢測(cè)到物料并保持若干秒鐘，則應(yīng)讓系統(tǒng)停機(jī)然后報(bào)警。這個(gè)傳感器屬于光電漫反射型傳感器，簡(jiǎn)稱(chēng)光電傳感器，主要為PLC提供一個(gè)輸入信號(hào)，判斷是否驅(qū)動(dòng)送料機(jī)構(gòu)執(zhí)行下一步動(dòng)作。
1.2機(jī)械手搬運(yùn)機(jī)構(gòu)在這部分機(jī)構(gòu)中，裝有較多的磁性傳感器用作多個(gè)不同的位置檢測(cè)，它需要在前點(diǎn)和后點(diǎn)各裝一個(gè)，以便檢測(cè)氣缸伸出和縮回的位置是否到位。例如，提升氣缸、手臂伸縮氣缸以及分揀機(jī)構(gòu)的三個(gè)手指伸縮氣缸就分別各裝有5對(duì)磁性傳感器。在運(yùn)行中，當(dāng)磁性開(kāi)關(guān)檢測(cè)到氣缸準(zhǔn)確到位后，則發(fā)出信號(hào)到PLC，PLC內(nèi)部程序指揮相應(yīng)部件執(zhí)行下一步動(dòng)作。值得注意的是，在機(jī)械手手爪處單獨(dú)安裝有一個(gè)磁性傳感器，若手爪為夾緊狀態(tài)，則有信號(hào)輸出，指示燈亮；反之，手爪松開(kāi)則無(wú)信號(hào)輸出。
1.3物料傳送和分揀機(jī)構(gòu)在這部分機(jī)構(gòu)中，落料口附近與出料口一樣，需要安裝一個(gè)物料檢測(cè)傳感器，檢測(cè)是否有物料在傳送帶的起始端。在運(yùn)行中，如果它檢測(cè)到物料，則發(fā)出信號(hào)到PLC，PLC內(nèi)部程序啟動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳送帶；若檢測(cè)為無(wú)料并保持若干秒鐘后，停止傳送帶。當(dāng)物料在傳動(dòng)帶前進(jìn)時(shí)，有三個(gè)傳感器逐一檢測(cè)物料的材料性質(zhì)，先是通過(guò)一個(gè)電感式傳感器，它可以檢測(cè)到金屬材料，發(fā)出信號(hào)至PLC，啟動(dòng)推料一執(zhí)行推料動(dòng)作。為保證檢測(cè)的靈敏度，檢測(cè)距離需調(diào)節(jié)為3～5mm。若物料不是金屬，將繼續(xù)前行至后面的兩個(gè)光纖傳感器處，它們主要用于檢測(cè)塑料，并區(qū)分黑、白兩種不同顏色。對(duì)于不同顏色的塑料，光纖傳感器的靈敏度是不同的，可以通過(guò)調(diào)節(jié)光纖放大器來(lái)區(qū)分塑料的不同顏色。
2傳感器應(yīng)用說(shuō)明與注意事項(xiàng)
2.1常用傳感器光電傳感器由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成，具有使用簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、抗干擾強(qiáng)的特點(diǎn)，常采用光電器件作為檢測(cè)元件，如光敏三極管。使用時(shí)應(yīng)注意將光電傳感器的前端面與被檢測(cè)的工件或物體表面保持平行，且距離應(yīng)保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。電感式接近傳感器由即振蕩電路、開(kāi)關(guān)電路和放大輸出電路這三部分組成。當(dāng)接通電源時(shí)，震蕩器在傳感器感應(yīng)面產(chǎn)生一個(gè)交變的磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物料接近傳感器感應(yīng)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流會(huì)改變磁場(chǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)的變化來(lái)判斷是否有金屬物體接近。
2.2磁性傳感器該實(shí)訓(xùn)裝置中的磁性傳感器均為DC24V帶指示燈有觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，所以也叫磁性開(kāi)關(guān)，它通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作進(jìn)行開(kāi)關(guān)的通斷。從設(shè)計(jì)、加工、安裝、調(diào)試各方面來(lái)看，用磁性開(kāi)關(guān)檢測(cè)活塞位置比使用其他限位開(kāi)關(guān)方式簡(jiǎn)單、省時(shí)。安裝時(shí)，要避免沖擊，開(kāi)關(guān)的導(dǎo)線(xiàn)不要隨氣缸運(yùn)動(dòng)；控制信號(hào)線(xiàn)不要與電力線(xiàn)并排在一起，避免誤動(dòng)作。
（一）內(nèi)涵
機(jī)電接口主要就是機(jī)電一體化產(chǎn)品中機(jī)械裝置與控制微機(jī)之間的接口，其是基于機(jī)電一體化而產(chǎn)生的。機(jī)電接口根據(jù)信息傳輸方向的不同，可以分為信息采集接口、輸出接口[1]。在機(jī)電一體化產(chǎn)品中，傳感器是一種較為常用的設(shè)備，在輸出信號(hào)的時(shí)候，一般采用模擬量方式進(jìn)行檢測(cè)，時(shí)刻掌握發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并且檢測(cè)差動(dòng)變壓器位置。然而，在輸出控制量的時(shí)候，存在一個(gè)比較特殊的形式，就是數(shù)字系統(tǒng)。機(jī)電接口技術(shù)主要就是研究機(jī)電系統(tǒng)各項(xiàng)組成技術(shù)與子系統(tǒng)連接問(wèn)題的綜合技術(shù)，其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等，共同構(gòu)成了一個(gè)綜合系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)了信息的交互與融合，在機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。機(jī)電接口主要是由硬件與軟件共同構(gòu)成，在機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行中，與環(huán)境及操作者之間成立一種有效連接，在物理通道中展開(kāi)信息與能量的輸入、轉(zhuǎn)換及傳輸。在信息轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，需要進(jìn)行有效的交互與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的協(xié)調(diào)與綜合，保證各系統(tǒng)的有效運(yùn)行，充分發(fā)揮系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目標(biāo)。
（二）分類(lèi)
目前，機(jī)電接口主要包括以下幾種：智能接口、動(dòng)力接口、機(jī)電接口、人機(jī)接口[2]。智能接口應(yīng)用較為復(fù)雜，不同技術(shù)形式產(chǎn)生的信息形式也不同，并且在使用過(guò)程中，可以根據(jù)不同要求展開(kāi)相應(yīng)的改變。在各種信息轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)倪^(guò)程中，智能接口可以確保不同技術(shù)與子系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)完整系統(tǒng)。動(dòng)力接口可以有效連接動(dòng)力源與機(jī)電系統(tǒng)，之后給予機(jī)電系統(tǒng)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。在機(jī)電系統(tǒng)中，動(dòng)力類(lèi)型有很多種，主要包括直流電、交流電、液壓等，在系統(tǒng)中運(yùn)用不同動(dòng)力類(lèi)型的時(shí)候，需要選用不同的接口形式，確保系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。機(jī)電接口的作用就是實(shí)現(xiàn)各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有效連接，并且將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變成執(zhí)行信號(hào)，在轉(zhuǎn)變的過(guò)程中滿(mǎn)足傳感器運(yùn)行要求。人機(jī)接口是機(jī)電系統(tǒng)與操作者之間存在的接口，通過(guò)這一接口，可以在操作者眼前呈現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并且有效監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)人性化操作目標(biāo)。
二、機(jī)電一體化發(fā)展及其發(fā)展趨勢(shì)
（一）機(jī)電接口技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響
近些年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對(duì)一些事物的要求也在明顯提高。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展離不開(kāi)科學(xué)技術(shù)水平的提高，傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的技術(shù)需求，需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與完善。從而在此形勢(shì)下，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其主要包括電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等，充分滿(mǎn)足了現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的技術(shù)要求。在機(jī)電一體化技術(shù)初始發(fā)展中，只是將電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)進(jìn)行融合，接口十分簡(jiǎn)單、便捷[3]。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)水平也在不斷提升。目前，機(jī)電一體化技術(shù)不再是簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化產(chǎn)品，逐漸形成了一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其系統(tǒng)內(nèi)部接口也日益復(fù)雜?，F(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)研究越來(lái)越深入、成熟，然而，簡(jiǎn)單的技術(shù)研究已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)的運(yùn)行需求，需要充分重視其復(fù)雜性研究。針對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)而言，其復(fù)雜性較強(qiáng)，如果只是單純研究系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其集成理論，根本無(wú)法充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的作用，為此，需要加深對(duì)機(jī)電接口技術(shù)的研究，在設(shè)計(jì)方面，加強(qiáng)對(duì)有關(guān)理論的融合，確保機(jī)電一體化系統(tǒng)的全面實(shí)施。在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，越來(lái)越向智能化、系統(tǒng)化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，其系統(tǒng)內(nèi)部接口要求越來(lái)越高，不僅要確保接口技術(shù)與系統(tǒng)技術(shù)的有效融合，還要確保信息傳輸?shù)捻槙场?/p>
（二）機(jī)電一體化發(fā)展歷程及趨勢(shì)
機(jī)電一體化發(fā)展主要經(jīng)歷3個(gè)階段。一是，在20世紀(jì)50年代，電子技術(shù)發(fā)展越來(lái)越成熟，人們嘗試在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用電子技術(shù)，進(jìn)而刺激了機(jī)械產(chǎn)品與電子技術(shù)的融合，初步產(chǎn)生機(jī)電一體化概念。二是，在20世紀(jì)80年代，機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展了30來(lái)年，不管是技術(shù)還是產(chǎn)品性能都得到了很大的提升，技術(shù)更加成熟，產(chǎn)品性能更加健全。三是，在20世紀(jì)90年代末，微細(xì)加工技術(shù)、電子通信技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等得到了快速發(fā)展，并且逐漸融入發(fā)到了機(jī)電一體化當(dāng)中，使得機(jī)電一體化技術(shù)越來(lái)越成熟。我國(guó)機(jī)電一體化起步比較晚，現(xiàn)今已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，在機(jī)械工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能機(jī)電一體化建設(shè)取得了很大的進(jìn)步，在數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人制造中得到了廣泛運(yùn)用，促進(jìn)了機(jī)械工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。系統(tǒng)化發(fā)展使機(jī)械系統(tǒng)更加開(kāi)放，為多子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展與綜合管理提供了可靠依據(jù)。同時(shí)，在綠色生產(chǎn)概念下，機(jī)械綠色化也是工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是人類(lèi)保護(hù)生態(tài)環(huán)境資源的重要手段[4]。
1.微型化微型化興指的是機(jī)電一體化向設(shè)備的體積逐漸的縮小。比如最原始的時(shí)候的計(jì)算機(jī)，由幾立方米到現(xiàn)在的手掌大小，無(wú)疑給人們帶來(lái)了巨大的方便。各種機(jī)械的微型化都方便的運(yùn)用到我們生活中的每一個(gè)角落。
2.綠色化工業(yè)的逐漸興起為生活帶來(lái)了豐富的物質(zhì)與生活享受，卻也帶來(lái)了資源的減少、環(huán)境的破壞等一系列不可彌補(bǔ)的損害。人們都注意到人們賴(lài)以生存的環(huán)境遭到破壞，人們呼吁綠色的生活方式。綠色的產(chǎn)品在人們的需求下產(chǎn)生了。它能有效地減少對(duì)環(huán)境的污染，減少對(duì)人們身體的損傷，符合人們的發(fā)展目標(biāo)。
3.系統(tǒng)化系統(tǒng)化的表現(xiàn)特征就是系統(tǒng)之間等夠靈活地拆分并組合成一個(gè)新的系統(tǒng)，更加快速的地開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品以適應(yīng)市場(chǎng)的需求，這樣才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與人的有機(jī)結(jié)合。
二、道路壓實(shí)機(jī)的應(yīng)用
1、道路壓實(shí)機(jī)的方向控制道路壓實(shí)機(jī)通過(guò)自身的重量和震動(dòng)，在路面上行走已達(dá)到壓實(shí)的目地。壓路機(jī)的設(shè)備體積非常大，這也增加了壓路機(jī)的靜載值，使壓路機(jī)能夠更加的實(shí)用。目前在國(guó)內(nèi)有輪胎的壓路機(jī)，這種壓路機(jī)還是很落后的，他只能通過(guò)頻繁的控制搖桿以實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)的控制。而現(xiàn)在比較普遍的則是液壓變速機(jī)構(gòu)，這種系統(tǒng)操作時(shí)只需單根手柄就可以完成壓路機(jī)的前后運(yùn)行，但是其他的震動(dòng)以及灑水的功能則主要由機(jī)電一體化來(lái)完成，他并不需要手動(dòng)的來(lái)操控，為了提高壓路機(jī)的各項(xiàng)性能，在壓路機(jī)上也同樣裝載了很多實(shí)用的系統(tǒng)比如收音機(jī)可以緩解操作者的疲勞、暖風(fēng)能夠提高操作者的冷熱，這些都能夠很好地提高壓路機(jī)的使用性能。壓路機(jī)的行走主要靠通過(guò)手柄來(lái)挑動(dòng)液壓裝置，使液壓中的液壓油流動(dòng)來(lái)為壓路機(jī)調(diào)整方向。壓路機(jī)的操作是枯燥與頻繁的，操作人員需要聚精會(huì)神完成壓路的工作，開(kāi)發(fā)者們了解到了這一情況也做了相當(dāng)大的改進(jìn)。壓路機(jī)中的方向控制改為了電液系統(tǒng)，電液系統(tǒng)的研制成功大大提高了產(chǎn)品的使用性能，更加延長(zhǎng)了壓路機(jī)的使用壽命，這對(duì)壓路機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)相當(dāng)大的福音。
2、道路壓實(shí)機(jī)的計(jì)數(shù)碾壓遍數(shù)顯示裝置也裝備在顯示裝置中，路面的壓實(shí)情況除了人為地判斷，現(xiàn)在也可以通過(guò)機(jī)械的壓實(shí)變數(shù)來(lái)確定，使工程質(zhì)量能夠有據(jù)可依。在以前的設(shè)備中，碾壓的遍數(shù)只能夠憑借操作者的記憶來(lái)記憶，出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率相當(dāng)多，即對(duì)施工質(zhì)量造成了影響，也增加了操作者的負(fù)擔(dān)。這個(gè)裝置裝備在壓路機(jī)上能夠自動(dòng)計(jì)數(shù)，通過(guò)壓路機(jī)的前后操作來(lái)開(kāi)始計(jì)數(shù)，通過(guò)壓路機(jī)中的顯示屏，明確的提供給操作者，讓操作者能夠更好地了解路面上的信息，做出相應(yīng)的處理。在網(wǎng)絡(luò)信息化的今天，壓路機(jī)中的數(shù)據(jù)也能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到指定的位置，使管理人員能夠遠(yuǎn)距離操控，從而實(shí)現(xiàn)壓路機(jī)作業(yè)管理的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。這種方式能夠時(shí)時(shí)了解數(shù)據(jù)，確保工程中的質(zhì)量，也為下一步的工作打下了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。以往的做法是利用已壓實(shí)的路面采樣，再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，這樣既浪費(fèi)了時(shí)間，又耽誤了工期，是非常不合適的。
三、道路壓實(shí)設(shè)備的機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)
為了提高壓路機(jī)的施工質(zhì)量，機(jī)電一體化使必然的選擇，但是在機(jī)電一體化的發(fā)展中還是有很多存在的問(wèn)題沒(méi)有得到解決，比如壓路機(jī)的系統(tǒng)可靠性，壓路機(jī)的工作環(huán)境非常的惡劣，壓路機(jī)的系統(tǒng)是否能夠滿(mǎn)足各個(gè)施工環(huán)境是非常重要的，如果一個(gè)壓路機(jī)只能適應(yīng)一種作業(yè)環(huán)境將會(huì)浪費(fèi)很大的設(shè)備資源，特別是對(duì)壓路機(jī)的抗震性能是否能夠適應(yīng)。任何設(shè)備都會(huì)有故障的一天，系統(tǒng)是否能夠檢查出設(shè)備的故障性也是圍為今一大難題。在現(xiàn)如今的壓路機(jī)中的設(shè)備操作化也越來(lái)越簡(jiǎn)單，可謂是觸一發(fā)二動(dòng)全身，萬(wàn)一操作人員由于不正當(dāng)?shù)牟僮鲙?lái)了很大的損失，這就得不償失了所以在操作板上應(yīng)當(dāng)需要配置相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)措施，以增加設(shè)備的安全性能。隨著科技的不斷進(jìn)步，電子元件實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化的量產(chǎn)，價(jià)格是十分便宜的，但是壓路機(jī)不是像汽車(chē)一樣人人所必需的產(chǎn)品，雖然能夠可靠了量產(chǎn)，但是不能夠供需量很大，這造成了設(shè)備的銷(xiāo)售價(jià)格大幅度的提高。
機(jī)電一體化作為一門(mén)獨(dú)立的交叉學(xué)科，具有跨學(xué)科性、綜合性性的特點(diǎn)。現(xiàn)代信息時(shí)代的到來(lái)，尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，促使機(jī)電一體化飛速發(fā)展并且在現(xiàn)實(shí)生活中得到前所未有的廣泛應(yīng)用。
2機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)
隨著各科技術(shù)的不斷發(fā)展、相互融合，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化提出的必然發(fā)展需求，導(dǎo)致機(jī)電一體化在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將呈現(xiàn)以下幾大趨勢(shì)：
（1）智能化。人工智作為科技進(jìn)步的一種體現(xiàn)，代表著一種新的生產(chǎn)力，在問(wèn)世之初就得到了社會(huì)各個(gè)方面的關(guān)注?！爸悄芑钡闹饕枋鰧?duì)象是機(jī)器設(shè)備的行為，這是各科學(xué)技術(shù)相互融合的一個(gè)必然結(jié)果，即結(jié)合控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)等新思想，使機(jī)器本身如同人類(lèi)一樣具有邏輯、判斷以及自主決策等能力，從而更好的控制發(fā)展進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
（2）微型化。微型化主要指的是物體的體積方面，泛指機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積之小，其尺單位一般用毫米，甚至是微米、納米。微型化的主要特點(diǎn)是主要體現(xiàn)在:體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活。機(jī)電一體化技術(shù)的微型化將在社會(huì)的各個(gè)方面得到應(yīng)用，尤其是精細(xì)化的行業(yè)和部門(mén)，如：醫(yī)療、軍事、信息等多個(gè)方面。
（3）綠色化。社會(huì)的持續(xù)發(fā)展給人們帶來(lái)巨大改變，在物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)，資源減少，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染等問(wèn)題要同時(shí)浮現(xiàn)。在保護(hù)環(huán)境成為社會(huì)發(fā)展的必然前提的社會(huì)環(huán)境下，綠色產(chǎn)品的概念應(yīng)運(yùn)而生。作為綠色產(chǎn)品必需滿(mǎn)足符合環(huán)境保護(hù)及人類(lèi)健康這兩大硬性指標(biāo)，這主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的制造過(guò)程、產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷(xiāo)毀的幾大方面。而作為機(jī)電一體化這一特殊的對(duì)象，其綠色化主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷(xiāo)毀的兩大大方面，即在使用的過(guò)程中不污染生態(tài)自然環(huán)境，同時(shí)能夠回收利用。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展要求，將具有廣闊的發(fā)展前景。
（4）模塊化。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)具有標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一接口的一體化產(chǎn)品需要具備兩大方面的因素：第一、一體化產(chǎn)品的各種類(lèi)具有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，第二，生產(chǎn)機(jī)電一體化電子產(chǎn)品的廠家能夠嚴(yán)格按照各種類(lèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，且所生產(chǎn)的產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)過(guò)關(guān)。但是，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中這兩方面的因素不能夠達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，成為一項(xiàng)十分復(fù)雜的事情。但研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口機(jī)電一體化產(chǎn)品單元本身對(duì)于機(jī)電一體化的發(fā)展是非常重要的事情。
（5）網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等方面都發(fā)生了重大改變。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，各產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)都隨著網(wǎng)絡(luò)的全球化納入到全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，各企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也隨著這種進(jìn)程呈現(xiàn)出全球化的態(tài)勢(shì)?？梢院敛豢鋸埖恼f(shuō)，只要研制出的機(jī)電一體化新產(chǎn)品滿(mǎn)足社會(huì)需求且質(zhì)量保證，暢銷(xiāo)全球?qū)⒉皇菃?wèn)題。
3機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在被引進(jìn)工程機(jī)械這一領(lǐng)域后，其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍非常廣泛，這主要源于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域所產(chǎn)生的以下幾大方面作用：
3.1監(jiān)督與控制
機(jī)電一體化這一技術(shù)被引入到工程機(jī)械領(lǐng)域之后，在該領(lǐng)域所發(fā)揮的作用主要是利用電子一體化產(chǎn)品的各種功能如智能化，其所發(fā)揮的作用主要多種多樣，其中監(jiān)督與控制作用是在該領(lǐng)域所發(fā)揮的關(guān)鍵作用之一。監(jiān)督和控制主要是利用了機(jī)電一體化的半智能化特點(diǎn)，對(duì)工程機(jī)械的使用過(guò)程及故障的出現(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)督和控制，從而減少相關(guān)事故的發(fā)生，提高安全性。這主要體現(xiàn)在以下三大方面：第一、電子監(jiān)控，第二、自動(dòng)報(bào)警、第三、故障自診。
3.2節(jié)能降耗
沒(méi)有將機(jī)電一體化引入至工程機(jī)械領(lǐng)域時(shí)傳統(tǒng)意義上的工程機(jī)械領(lǐng)域，存在一個(gè)非常突出的問(wèn)題：功能與功能之間無(wú)一定的相關(guān)性、聯(lián)系性，呈現(xiàn)相互杜歷的態(tài)勢(shì)，這就致使各功能之間不能進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而致使設(shè)備的利用效率偏低，生產(chǎn)資源浪費(fèi)相對(duì)比較嚴(yán)重。
3.3提高作業(yè)精度
產(chǎn)品的作業(yè)精度直接影響著工程的質(zhì)量，對(duì)于工程所具有的各種效益必將產(chǎn)生直接的影響。這不僅體現(xiàn)在施工過(guò)程中，在簡(jiǎn)單的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中同樣如此。一般情況下，機(jī)床加工的不良產(chǎn)品的成因主要是人的因素，即人的技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗(yàn)。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的引用，很大一方面是借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，從而，不僅實(shí)現(xiàn)了其自動(dòng)化、智能化，而且同時(shí)減少人為因素引起的各種失誤和偏差，從而提高工程機(jī)械工作的精密程度，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4降低勞動(dòng)強(qiáng)度
目前，工程機(jī)械施工操作過(guò)程中呈現(xiàn)的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化這一特點(diǎn)，是對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)引入后的一個(gè)必然結(jié)果。這促使在施工過(guò)程中，勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)大得到大大降低，同時(shí)能夠在同時(shí)間段內(nèi)完成各種不同工作，促使工作效率得到大大提高。
4結(jié)語(yǔ)
1.專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容不夠完善第一，教學(xué)課程的整體設(shè)置遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于當(dāng)前機(jī)電技術(shù)的發(fā)展：教材內(nèi)容更新慢，教學(xué)內(nèi)容落后，教學(xué)設(shè)備陳舊等。部分技工學(xué)校仍然在用陳舊教材進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生學(xué)不到前沿知識(shí)。而與目前技術(shù)脫節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生不了解它的用途和學(xué)習(xí)的好處，感覺(jué)枯燥無(wú)味，難以引起他們學(xué)習(xí)的興趣，因此會(huì)導(dǎo)致課程教學(xué)陷入教師為教而教，學(xué)生為學(xué)而學(xué)的怪圈。其次，教師講授時(shí)僅停留于課本，教學(xué)方法單一，缺乏項(xiàng)目教學(xué)的涉入，學(xué)生不知如何將基礎(chǔ)知識(shí)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)貫穿運(yùn)用到實(shí)際工作過(guò)程中。如實(shí)踐教學(xué)電力拖動(dòng)中多以電路工作原理、快速準(zhǔn)確接線(xiàn)為主，忽視了按圖施工前元件的選擇、檢修及故障排除的學(xué)習(xí)，未強(qiáng)化學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，未按崗位群必需的能力為主線(xiàn)來(lái)合理設(shè)置理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)，直接導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面過(guò)窄，畢業(yè)后達(dá)不到用工企業(yè)對(duì)技能人才的需求。
2.機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)備落后、匱乏部分技工學(xué)校的教學(xué)、實(shí)習(xí)設(shè)備落后，尤其缺乏具有專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)的綜合性、設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，僅有少數(shù)條件相對(duì)好的學(xué)校配備有車(chē)、銑、加工中心等數(shù)控機(jī)床，種類(lèi)齊全的電力拖動(dòng)與控制柜，PLC實(shí)訓(xùn)一體化等。設(shè)備不足會(huì)影響機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生的技能和實(shí)踐能力的提高。機(jī)電一體化教學(xué)水平要想得到提升與進(jìn)步，就必須擁有優(yōu)良先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施。
3.教師隊(duì)伍素質(zhì)有待提升技工學(xué)校機(jī)電專(zhuān)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)高質(zhì)量的教師隊(duì)伍，“雙師型”的教師隊(duì)伍會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)電專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的技能人才。但是在當(dāng)前的大多數(shù)技校里，教師隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)并沒(méi)有達(dá)到既定的標(biāo)準(zhǔn)。很多年輕的教師都是“高?！夹！蹦Ｊ?，沒(méi)有在用工企業(yè)工作過(guò)，沒(méi)有深入市場(chǎng)了解過(guò)，不清楚機(jī)電一體化在實(shí)操過(guò)程中的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，專(zhuān)業(yè)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相當(dāng)缺乏。
二、技工學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)改革的思路與方法
1.構(gòu)建合理的課程體系技工學(xué)校應(yīng)構(gòu)建中國(guó)式“校企雙制”，從崗位的實(shí)際工作過(guò)程和崗位標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，與企業(yè)進(jìn)行溝通交流，對(duì)企業(yè)的用人需求和近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況進(jìn)行深入分析，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)或產(chǎn)品作為載體，重新構(gòu)建出合理的機(jī)電一體化課程體系。課程的設(shè)置必須要考慮學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，也要兼顧其可持續(xù)學(xué)習(xí)，因而課程內(nèi)容從知識(shí)層面來(lái)說(shuō)要以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為目標(biāo)，基礎(chǔ)理論以必需、夠用為度，專(zhuān)業(yè)教學(xué)要突出針對(duì)性和實(shí)用性。技工學(xué)校是用人企業(yè)技能操作崗位的大型人才儲(chǔ)備單位，技工學(xué)校的發(fā)展離不開(kāi)用人企業(yè)的認(rèn)可和好評(píng)，因此，技工學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)和考核標(biāo)準(zhǔn)理應(yīng)與企業(yè)要求一致，以企業(yè)的崗位職業(yè)能力需求為中心，以技術(shù)應(yīng)用能力和崗位工作技能為支撐，明確專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域核心能力，并圍繞核心能力的培養(yǎng)形成專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域課程體系，從教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)組織、教學(xué)評(píng)價(jià)到教學(xué)改革等方方面面堅(jiān)持使教學(xué)內(nèi)容符合職業(yè)能力需求，同時(shí)培養(yǎng)方案要體現(xiàn)相關(guān)職業(yè)資格證書(shū)的要求，以使學(xué)生畢業(yè)時(shí)確實(shí)具備相應(yīng)的上崗能力。
2.完善教學(xué)場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)備教學(xué)場(chǎng)所、設(shè)備與設(shè)施在一定程度上決定了教學(xué)的效果。學(xué)校要保證教學(xué)的質(zhì)量，就要加強(qiáng)教學(xué)場(chǎng)地一體化設(shè)施的建設(shè)。技工學(xué)校應(yīng)努力建設(shè)模擬真實(shí)職業(yè)環(huán)境的“教、學(xué)、做”一體化實(shí)訓(xùn)室，逐漸完善集教學(xué)、培訓(xùn)、鑒定、生產(chǎn)“四位一體”的實(shí)訓(xùn)基地，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。另外，有些學(xué)校受場(chǎng)地、資金等影響，無(wú)法構(gòu)建完善的一體化實(shí)訓(xùn)室，則可以本著資源共享、互惠互利的原則，加強(qiáng)與工廠企業(yè)的聯(lián)系，廣泛建立校外實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)校企合作，以滿(mǎn)足學(xué)生畢業(yè)前頂崗實(shí)習(xí)的需要。第一，聘請(qǐng)有實(shí)際企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的人才擔(dān)任實(shí)習(xí)教師；第二，安排學(xué)生寒暑假到企業(yè)參觀、實(shí)習(xí)，了解企業(yè)不同崗位的職業(yè)能力需求，最大限度地縮短技校生畢業(yè)后的試用期，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
3.通過(guò)多元的教學(xué)方法提高教學(xué)質(zhì)量（1）多種教學(xué)方法和手段。機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)課程具有信息量大、抽象、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，內(nèi)容比較枯燥。因此，在教學(xué)手段方面，課程教學(xué)很有必要實(shí)現(xiàn)從板書(shū)、掛圖、模型教學(xué)向?qū)嵱?xùn)室、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。以電力拖動(dòng)其中一個(gè)課題“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉(zhuǎn)”為例，傳統(tǒng)教學(xué)中，教師用直尺在黑板畫(huà)出該電路原理圖需要3～5分鐘，這段時(shí)間學(xué)生很容易出現(xiàn)走神、聊天等違紀(jì)問(wèn)題。但若將該原理圖采用動(dòng)畫(huà)演示，結(jié)合教師對(duì)該電路圖設(shè)計(jì)思路的講解，并將電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的實(shí)際工作情況進(jìn)行視頻播放，對(duì)教師而言，不僅能節(jié)省畫(huà)圖的時(shí)間，而且能在短時(shí)間內(nèi)直觀地將電路中各元件的作用（各知識(shí)點(diǎn)）講解清楚，還能更好地掌控課堂的情況；對(duì)學(xué)生而言，其接受能力會(huì)更強(qiáng)，更能加強(qiáng)對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解，加強(qiáng)重點(diǎn)理論知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。教師要從觀念上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，必須學(xué)會(huì)了解學(xué)生的心理特點(diǎn)，以學(xué)生為中心，將多媒體教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)等各種教學(xué)方法相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各個(gè)感官，讓學(xué)生感覺(jué)到學(xué)習(xí)是一件快樂(lè)的事情，從而由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果。（2）增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實(shí)際。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等。根據(jù)機(jī)電一體化課程實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，在教學(xué)中充分采用理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)和組織綜合性實(shí)踐項(xiàng)目。比如根據(jù)西門(mén)子公司機(jī)電一體化課程特點(diǎn)和實(shí)際崗位的工作環(huán)境，創(chuàng)建西門(mén)子機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)基地，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)機(jī)器自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)室、典型工作區(qū)實(shí)訓(xùn)室、機(jī)電一體化實(shí)訓(xùn)室等項(xiàng)目教學(xué)方案，學(xué)習(xí)常用的PLCS7-200、S7-300、S7-1200等系列的工作原理、硬件結(jié)構(gòu)與維護(hù)、軟件編程、網(wǎng)絡(luò)通訊與診斷等內(nèi)容，并根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線(xiàn)的工作要求進(jìn)行程序編寫(xiě)和組態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)崗位的應(yīng)用能力。（3）教師要做好示范操作。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，實(shí)際操作技能訓(xùn)練中主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是帶電操作的安全注意事項(xiàng)；二是實(shí)際技能的規(guī)范要求。教師在教學(xué)過(guò)程中要做好引導(dǎo)和講解，強(qiáng)調(diào)安全性問(wèn)題。教師通過(guò)行為引導(dǎo)，輔助于教學(xué)講解，督促學(xué)生通過(guò)互相之間的合作完成實(shí)踐操作。這種教學(xué)方式可以加強(qiáng)學(xué)生間的探討交流，讓學(xué)生互相分享自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，促使學(xué)生間相互學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，共同進(jìn)步。
一、機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢(shì)
自電子技術(shù)一問(wèn)世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開(kāi)始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機(jī)電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問(wèn)世,寫(xiě)下了"機(jī)電一體化"歷史的第一頁(yè);
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''''''''帶來(lái)勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢(shì)
1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì).
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來(lái)的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個(gè)系統(tǒng)。
3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來(lái)越明顯，智能化水平越來(lái)越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡(jiǎn)單的“從上到下”的形勢(shì)而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴(lài)性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類(lèi)似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱(chēng)為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來(lái)，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長(zhǎng)的道路要走。
5.微型機(jī)電化——微型化。目前，利用半導(dǎo)體器件制造過(guò)程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒(méi)有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
三、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類(lèi)。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車(chē)電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專(zhuān)用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)、市場(chǎng)前景分析從略。
四、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”而臨的形勢(shì)和任務(wù)
機(jī)電一體化工作主要包括兩個(gè)層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提高一步；二是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化機(jī)電產(chǎn)品，促進(jìn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。
(一)北京“機(jī)電一體化”工作面臨的形勢(shì)
1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度
(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機(jī)床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風(fēng)機(jī)電泵、生產(chǎn)過(guò)程的任務(wù)還未完成需要量的一半。
(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺(tái)機(jī)床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進(jìn)行改造；在已改造的近6500臺(tái)機(jī)床設(shè)備中，大約有15%需進(jìn)一步改造。
(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進(jìn)行改造；且610座已改造過(guò)的工業(yè)爐窯也很有進(jìn)一步應(yīng)用模糊技術(shù)進(jìn)行二次改造的必要。
(4)北京工業(yè)系統(tǒng)CAD應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計(jì)，CAD應(yīng)用率僅17%(而美、日等國(guó)已超過(guò)85%；國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)也超過(guò)了30%)；CAD的覆蓋率才達(dá)到11%(而全國(guó)CAD應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達(dá)到35%，中小型骨干企業(yè)要達(dá)到15%—20%；到“九五”時(shí)，按國(guó)務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。
(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價(jià)值的各種風(fēng)機(jī)電泵裝機(jī)容量50萬(wàn)千瓦，尚49萬(wàn)多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進(jìn)行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。
(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶(hù)。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個(gè)能源嚴(yán)重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬(wàn)元產(chǎn)值能耗折合標(biāo)煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。
2.北京用機(jī)電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場(chǎng)占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬(wàn)種，每年約開(kāi)發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長(zhǎng)。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場(chǎng)變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品約837種，在當(dāng)年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機(jī)械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機(jī)電一體化產(chǎn)品不到150種機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強(qiáng)；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機(jī)電一體化產(chǎn)品210種，機(jī)電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機(jī)電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車(chē)工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車(chē)的總成本為3.5萬(wàn)元，每輛汽車(chē)平均裝用電子產(chǎn)品的費(fèi)用約300元，不是總成本的1%；與國(guó)外約28%的先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)；與國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平相差一半左右。
3.北京用機(jī)電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責(zé)任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶(hù)，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重的企業(yè)還占相當(dāng)大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來(lái)北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)的政出多門(mén)問(wèn)題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問(wèn)題，但不可否認(rèn)也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問(wèn)題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機(jī)電一體化，開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化產(chǎn)品功能強(qiáng)、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場(chǎng)需要和用戶(hù)反映時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程做必要的調(diào)整、改革，而無(wú)須改換設(shè)備。這是解決機(jī)電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時(shí)，可為傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)注入新鮮血液，帶來(lái)新的活力，把機(jī)械生產(chǎn)從繁重的體力勞動(dòng)中解脫出來(lái)，實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)。
另外，從市場(chǎng)需求的角度看，由于我國(guó)研制、開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品的歷史不長(zhǎng)，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿(mǎn)足需求，每年進(jìn)口量都比較大，因此亟需發(fā)展。
(二)北京“機(jī)電一體化”工作的任務(wù)
北京在機(jī)電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話(huà)：一句話(huà)是廣泛深入地用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話(huà)是大張旗鼓地開(kāi)發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品，促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品的更新?lián)Q代?？偟哪康氖谴龠M(jìn)機(jī)電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻(xiàn)。
1.北京應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點(diǎn)
(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺(tái)階
國(guó)內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計(jì)算機(jī)和PID技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時(shí)要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對(duì)應(yīng)該進(jìn)行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進(jìn)電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。
(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機(jī)床高備改造要達(dá)新水平
對(duì)機(jī)床設(shè)備的改造重點(diǎn)應(yīng)放在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機(jī)床設(shè)備(8420臺(tái))的改造率要達(dá)80%以上，到本世紀(jì)末要改造完畢。
(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風(fēng)機(jī)電泵改造要攀新高度
風(fēng)機(jī)、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)來(lái)抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風(fēng)機(jī)、電泵要改造完60%；到本世紀(jì)末，北京的風(fēng)機(jī)、電泵和其它調(diào)速電機(jī)要普遍；采用先進(jìn)的變頻調(diào)速技術(shù)。
(4)優(yōu)先應(yīng)用CAD／CAM技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)水平提高要有新目標(biāo)
北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計(jì)工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)CAD的應(yīng)用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達(dá)到20%和15%，本世紀(jì)末，要力爭(zhēng)分別達(dá)到55%和45%。
2.北京機(jī)電一體化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的奮斗目標(biāo)
(1)總體目標(biāo)：到1995年全市的機(jī)電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機(jī)電產(chǎn)品的機(jī)電一體化率分別達(dá)到25%和60%。
(2)單項(xiàng)目標(biāo)：
·機(jī)床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達(dá)5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達(dá)16%；2000年，分別達(dá)12%和40%。
·汽車(chē)電子化程度：1995年，平均每輛汽車(chē)上裝用和電子產(chǎn)品的費(fèi)用不少于1000元，在整車(chē)成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。
·PLC的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開(kāi)發(fā)能力要穩(wěn)居全國(guó)首位；“九五”北京要成為全國(guó)主要的PLC生產(chǎn)基地之一。
·“電力電子”開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開(kāi)發(fā)技術(shù)。“九五”期間第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟(jì)批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開(kāi)關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達(dá)到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯；“九五”，北京要形成一個(gè)具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
·模糊控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國(guó)模糊技術(shù)控制器的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)基地，開(kāi)發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來(lái)；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機(jī)、電冰箱、吸塵器、電風(fēng)扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達(dá)到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀(jì)末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達(dá)到50%以上。
·其它機(jī)電一體化產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)能力：微機(jī)控制多色印刷機(jī)要穩(wěn)居全國(guó)第一；電子醫(yī)療儀器的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)爭(zhēng)取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國(guó)領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬(wàn)千瓦汽輪發(fā)電機(jī)組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來(lái)；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動(dòng)化裝置要上品種、上批量……
總之，機(jī)電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機(jī)電工業(yè)的新鮮血液和源動(dòng)力，又是開(kāi)啟北京機(jī)電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門(mén)的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機(jī)電一體化”發(fā)展兩方面的目標(biāo)，那么，到本世紀(jì)末，北京就會(huì)形成一個(gè)銷(xiāo)售額超過(guò)200億元的機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機(jī)床、機(jī)電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機(jī)電一體化裝備銷(xiāo)售額可超過(guò)150億元；“電力電子”的銷(xiāo)售額可超過(guò)20億元；PLC模糊控制器等銷(xiāo)售額可超過(guò)15億元；汽車(chē)電子化、自動(dòng)化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷(xiāo)售額可超過(guò)25億元。機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機(jī)電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。
五、北京發(fā)展“機(jī)電一體化”的對(duì)策
(一)加強(qiáng)統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計(jì)劃
目前，北京地區(qū)從事“機(jī)電一體化”研究開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計(jì)是。同時(shí)，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃與規(guī)劃。各單位的計(jì)劃由于受各自立足點(diǎn)、著眼點(diǎn)的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門(mén)的有關(guān)計(jì)劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問(wèn)題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計(jì)劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責(zé)成有關(guān)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行深入調(diào)查研究、科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機(jī)電一體化”研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)計(jì)劃和規(guī)劃，避免開(kāi)發(fā)上重復(fù)，生產(chǎn)上撞車(chē)!
(二)強(qiáng)化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會(huì)”作用
目前，北京“機(jī)電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門(mén)”是難哆的。因此，北京有必要明確一個(gè)“機(jī)電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機(jī)構(gòu)，根據(jù)目前國(guó)家政治體制改革和經(jīng)濟(jì)體制改革的精神，以及機(jī)電一體化行業(yè)特點(diǎn)，我們建議，盡快加強(qiáng)北京機(jī)電一體化協(xié)會(huì)的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。
“協(xié)會(huì)”要進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)——理事會(huì)的代表層面和復(fù)蓋面，要加強(qiáng)辦公室、秘書(shū)處的建設(shè)；要通過(guò)其精明干練的辦事機(jī)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)實(shí)體，組織“行業(yè)”發(fā)展計(jì)劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導(dǎo)行業(yè)布點(diǎn)布局的調(diào)整，進(jìn)行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點(diǎn)工程的試點(diǎn)和有關(guān)項(xiàng)目的發(fā)標(biāo)、招標(biāo)工作……
(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度
優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過(guò)宣傳群眾，造成一種社會(huì)上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機(jī)電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機(jī)電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開(kāi)綠燈；盡力為開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。
增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴(yán)格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對(duì)未采用機(jī)電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強(qiáng)制淘汰；大力提倡用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，對(duì)有關(guān)機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對(duì)有關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用項(xiàng)目?jī)?yōu)先立項(xiàng)、優(yōu)先支持，對(duì)在技術(shù)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻(xiàn)的單位領(lǐng)導(dǎo)、科技人員進(jìn)行表彰獎(jiǎng)勵(lì)等。
在經(jīng)濟(jì)政策上，要多給機(jī)電一體化科研攻關(guān)課題、開(kāi)發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目利用科技專(zhuān)項(xiàng)基金和科技三項(xiàng)費(fèi)用的機(jī)會(huì)；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機(jī)電一體化技術(shù)改進(jìn)、生產(chǎn)合資和機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項(xiàng)目上傾斜；成立“機(jī)電一體化”發(fā)展基金，支持機(jī)電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。
(四)突出發(fā)展重點(diǎn)，兼顧“兩個(gè)層次”
機(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)復(fù)蓋面非常廣，而我們的財(cái)力、人力和物力是有限的，因此我們?cè)谧C(jī)電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個(gè)層次上的工作。第一個(gè)層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行改造，在傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計(jì)算機(jī))裝置，使“機(jī)械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個(gè)層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計(jì)之初，就把“機(jī)械”與“電子”統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行考慮，使“機(jī)械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來(lái)的新產(chǎn)品起碼正做到機(jī)電一體化。
我們認(rèn)為，北京“機(jī)電一體化”發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急，重中之重是：
抓緊開(kāi)發(fā)生產(chǎn)GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機(jī)、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進(jìn)行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；
抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，改造機(jī)床設(shè)備；開(kāi)發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；
（一）不完善的教學(xué)條件
在我國(guó)，大部分中職院校中，雖然擁有基本的專(zhuān)業(yè)課程以及相關(guān)的實(shí)訓(xùn)條件。但是，大多數(shù)的中職院校的教學(xué)模式傾向于：驗(yàn)證性。缺少大型綜合性的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)課程，即：缺少機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的綜合性以及針對(duì)性。從而嚴(yán)重影響到了機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐能力的培養(yǎng)。所以，針對(duì)不完善的教學(xué)條件現(xiàn)狀，中職院?？梢圆捎门c小型企業(yè)合作的方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力的提高。
（二）師資力量薄弱
在中職院校中，很少有“雙師型”教師，即使是有，存在的比例也相對(duì)較小。而對(duì)于專(zhuān)業(yè)的理論教師來(lái)說(shuō)，他們并沒(méi)有足夠的能力進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)。所以，中職院?？梢圆捎闷赣闷髽I(yè)的高資歷的員工對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐培訓(xùn)內(nèi)容。
（三）沒(méi)有進(jìn)行系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)定位
在我國(guó)部分中職院校中，并沒(méi)有制定系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)定位。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，電子與機(jī)械不能作為一個(gè)學(xué)科來(lái)學(xué)習(xí)的。而對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，在三年之內(nèi)，準(zhǔn)確掌握兩個(gè)學(xué)科的所有知識(shí)，是不科學(xué)的。從理論的基礎(chǔ)上而言，應(yīng)該制定一個(gè)側(cè)重面，或以機(jī)為主，或以電為主。
二、專(zhuān)業(yè)改革與專(zhuān)業(yè)課程課程體系構(gòu)建
（一）重新構(gòu)建專(zhuān)業(yè)課程體系
大學(xué)的課程體系的建設(shè)要在專(zhuān)業(yè)教育的特征開(kāi)始，要根據(jù)職位必須具備的知識(shí)與能力進(jìn)行。應(yīng)該把知識(shí)的運(yùn)用作為重點(diǎn)，針對(duì)課程進(jìn)行升級(jí)和調(diào)整，全面思考和中職的聯(lián)系，防止重復(fù)。課程體系在建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)該遵循以下幾點(diǎn)：首先，把要培育的對(duì)象分解到各個(gè)教學(xué)模塊單元。并且要明確各個(gè)教學(xué)模塊單元能夠承受的職能以及需要培育的知識(shí)與能力。其次，應(yīng)該調(diào)整好教學(xué)模塊間互相重復(fù)和交叉的知識(shí)。綜合化的課程應(yīng)該重點(diǎn)培育綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。再次，理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該有機(jī)的結(jié)合在一起。應(yīng)該運(yùn)用“講練式”的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)或者“啟發(fā)式”的教學(xué)方式。最后，課程的整體設(shè)置比較注重針對(duì)性與實(shí)用性，而不是理論知識(shí)的完善性與系統(tǒng)性。綜上所述，專(zhuān)業(yè)的課程體系分為兩方面，即綜合化系列的課程與專(zhuān)門(mén)化模塊課程。1.綜合化系列課程（1）機(jī)械制圖，具體包括原來(lái)機(jī)械制圖的內(nèi)容，以及添加了計(jì)算機(jī)協(xié)助繪圖的內(nèi)容。讓學(xué)生把制圖、尺寸標(biāo)注以及公差標(biāo)注結(jié)合在一起。（2）機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，包括三部分，即工程力學(xué)、金屬材料和熱處理以及機(jī)械原理。這個(gè)課程重點(diǎn)是培育學(xué)生與機(jī)械工程有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)與能力。（3）傳感器技術(shù)，具體包括三部分，即傳感器的類(lèi)型、運(yùn)用以及原理。（4）計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，包括三個(gè)方面，即計(jì)算機(jī)的原理、編程以及資料的處理。（5）機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括三部分，即商品設(shè)計(jì)的方式、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例以及掌控的形式與策略。2.專(zhuān)門(mén)化模塊課程專(zhuān)門(mén)化模塊通常是依照設(shè)置的方向，融合本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展情況和對(duì)人才需要的狀況，在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間完成。此模塊完成的核心是，在就業(yè)之前進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，為之后的工作打下較好的基礎(chǔ)，并且要明確實(shí)踐性和全面性。師資、設(shè)備符合條件的學(xué)校，在學(xué)校期間就應(yīng)該完成這個(gè)模塊。在完成的過(guò)程中，應(yīng)該把學(xué)生分為幾個(gè)專(zhuān)業(yè)的合作小組，學(xué)生可以隨意進(jìn)入各個(gè)小組。各個(gè)合作組需要完成一個(gè)子課題。而子課題根據(jù)本質(zhì)的不同能夠分為生產(chǎn)加工型、開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型以及生產(chǎn)綜合型這三方面。師資、設(shè)備不符合條件的學(xué)校，應(yīng)該和企業(yè)合作，將專(zhuān)業(yè)化的模塊放入企業(yè)中來(lái)實(shí)行。使得老師和企業(yè)員工依照企業(yè)的狀況，共同完成模塊課程的開(kāi)發(fā)和教學(xué)。
（二）實(shí)踐教學(xué)課時(shí)設(shè)置原則
