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机电一体化的理解范文1
【关键词】初中物理 电化教学 重要性 问题 对策
初中物理电化教学是当前物理教学中极为重要的一种方式。从本质上来说，电化教学是使用现代化的设备、器材，通过对信息的储存、传输、调解和再现技术所进行的教学。相对于传统的物理教学来说，合理运用电教手段，更能优化课堂教学，达到好的教学效果。
一、初中物理电化教学的重要性
初中物理电化教学就是利用多媒体等电教手段进行的教学，对于提高初中物理教学质量起着重要的作用。下文，笔者就初中物理电化教学的重要性进行了探究。
1.提高初中生学习物理的兴趣。初中物理电化教学工作开展得好，在很大程度上可以提高初中生学习物理的兴趣。如何将物理学科的知识形象化是很多初中物理教师在教学过程中考虑的重点，电化教学以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式，充分刺激学生的视听感官，这对于好奇心相对较强的初中生来说，吸引力很大，在很大程度上可以提高学生对知识的理解，促进学生积极主动地学习。因此，在初中物理教学中运用电化教学手段，能充分调动初中生学习物理的积极性，提高他们学习物理的兴趣。
2.提高初中物理课堂的效率。初中物理电化教学工作开展得好在很大程度上可以提高初中物理课堂的效率。电化教学不同于传统教师的板书讲课，而是通过多媒体的方式，提前将课堂安排好，有针对性地进行课件准备，这样可以优化课堂教学结构，提高初中物理课堂的效率。另外，学生兴趣的提高在某种程度上也可以提高效率。
3.提高初中生的创新能力。初中物理电化教学工作开展得好，在很大程度上可以提高初中生的创新能力。电化教学可以充分利用诸多的网络资源以及其他资源开展教学，这样可以进一步开阔学生的视野，拉近学生与现实生活的距离，有利于学生对抽象物理知识的理解，有利于培养学生利用所学的物理知识解决生活中的问题的能力，有利于学生创新能力和思考能力的提高。
二、当前初中物理电化教学过程中存在的问题
当前，各地以迎接“两基”国检为契机，加大了对中小学教育技术装备的投入，许多学校装备了常规电教设备，加快了网络教室、多媒体教室，以及校园网的建设，为电化教学在学科教学中的运用提供了较好的物质条件。下面，笔者结合自身工作经验，就初中物理电化教学过程中存在的问题进行探讨。
1.电教设备的利用率低。电教设备的利用率低是当前初中物理电化教学过程中存在的主要问题。由于应试教育，片面追求升学率的影响，以及学校电教装备中软硬失衡，缺乏配套的电教教材(尤其是物理电教教材)等问题，造成物理教师在实际教学过程中，很少使用电教设备，粉笔＋黑板的教学方式普遍存在。还使得电教设备趋向于摆设，只是在教师上观摩课、优质课或上级领导下来检查时，学校才会有教师使用电教设备开展教学。这样，电教设备未能充分发挥效益，不仅导致学校资金的浪费，在很大程度上也不利于初中物理教学质量的提高。
2.电化教学的工作量大。电化教学的工作量大是当前初中物理电化教学过程中存在的瓶颈问题。物理电化教学需要教师将物理知识的要点都输入电脑，有针对性地制作课件。中学物理知识不是单纯的文字，涉及到力学以及电路等，都是需要人工输入公式来操作的，尤其是电路图，更是需要谨慎仔细，这样工作量很大。一个教师在进行课件的制作时，如果工作量大就会只写重点，其他的非重点就给忽略了，这样，可能电化教学的课堂效果并不如传统教学的效果。另外，较大的工作量无法让物理教师主动地投入到电化教学中去，采用电化教学方式的兴趣和积极性都不高，最终不利于电化教学在物理教学中的广泛运用。
3.部分初中物理教师多媒体运用水平不高。部分初中物理教师多媒体运用水平不高是当前初中物理电化教学过程中普遍存在的问题。物理教师虽然都学过计算机操作，但是毕竟他们的学习是不系统的，在这种情况下，初中物理教师制作教学课件有较多的困难。举一个简单的例子，在电化教学中，涉及到的摄像以及关于摄像的部分处理，这些处理都需要比较专业的软件才能操作，而较多的初中物理教师的计算机水平并没有达到这种标准。因此，电化教学对于计算机基础不太好的教师来说，是具有挑战和难度的。
另外，很多学校虽然加强了电教设备的装备，但是忽视了对教师电化教育知识的工作培训。这从本质上来说，阻碍了电化教学的广泛开展。
三、解决当前初中物理电化教学过程中存在的问题的对策
为了进一步推动初中物理电化教学工作的广泛开展，针对上述存在的问题，笔者结合实际情况，就如何解决当前初中物理电化教学中的问题进行阐述。
1.提高电教设备的利用率。提高电教设备的利用率是解决当前初中物理电化教学过程中存在的问题的前提和基础。学校要鼓励教师使用电教设备，要把合理运用电教手段纳入教学管理和课堂教学评价体系。另外要充分利用这些教学设备，还要使计算机房、多媒体教室、网络教室等场所向学生开放，不能只是在上课时才用，这样将大大提高电教设备的利用率。
据了解，有的学校向学生开放了网络教室，学生在休息之余都可以自己去学习研究，有利于提高学生学习物理的积极性，培养学生自主研究学习的能力。举一个简单的例子，在讲述《光的反射与折射》一课时，教师将主动权交给学生，鼓励学生自己到网络教室了解此方面的知识。学生们通过自己的实验以及相关网络知识的查阅，已经了解了大部分关于光的反射和折射的知识。在这个基础上，教师再进行课堂教学，效果很好。
2.合理分配资源，开展电化教学。合理分配资源，开展电化教学，是解决当前初中物理电化教学过程中电教教材不足问题的有效措施。笔者这里提到的合理分配资源主要是指采取集体备课的方式，让教师共同合作来完成电化教学的课件，这对于加快电教教材的建设，提高电教教材质量意义重大。比如，一个教师准备知识点，另外的教师针对知识点准备案例。这样教师共同合作来完成电化教学的课件，一方面集合了大家的智慧，另一方面也减轻了物理教师的工作量，有利于电化教学工作的开展，提高电化教学在初中物理教学中的应用效果。
3.提高物理教师现代教育技术运用水平。提高物理教师现代教育技术运用水平是解决当前初中物理电化教学过程中存在的问题的关键。提高物理教师多媒体运用水平，笔者认为应采取以下措施：一是教师要主动参与电化教育知识的学习，意识到电化教学的重要性，主动丰富自己的知识；二是学校要进一步加强对教师的培训，要根据学校的实际情况对教师开展多层次、多角度的培训；三是举办形式多样的电教活动。如电教优质课评比、优秀电教论文评比、电教教材制作评比、电教经验交流会等活动，为广大教师提供更多的实践和参与机会。通过活动，取长补短，发展自我，提高自我。笔者曾组织全县中学物理教师对初中物理《电压》一节的教学进行研讨。集体商议教学方案，然后观摩教学。通过自制“水流的形成”教具，自制课件进行计算机辅助教学，收到了非常好的教学效果，促进了我县电化教育的广泛开展。
以电教促教改，用教改发展电教。上文中，笔者就自身工作体会，发表了自己的浅见。望广大电教同仁在电教研究中，重新认识现代信息技术环境影响下学生的学习特点、规律，概括提炼新的电教理论，构建新的学科教学模式，提高教师在初中物理教学中利用现代教育技术的水平，充分挖掘学生的潜能，培养学生的创新精神。
参考文献：
[1]烟建堂.谈多媒体技术与初中物理课堂的整合[J].教育教学论坛.2011(01).
[2]赵冬.谈谈中学物理电化教学的实际现状[J].学周刊.2012(22).
[3]吴英.浅谈现代信息技术与中学物理教学[J].教育教学论坛.2011(01).
机电一体化的理解范文2
关键词：机电一体化技术；应用；发展趋势
机电一体化技术是综合性技术类型，包含多种学科的知识，发挥各自优势，是社会生产力不断前行的结果。在科技的推动下，机电一体化在诸多领域中产生影响，在推动社会与经济发展中发挥越来越大的作用。为因此，要对机电一体化涵义进行深入分析和理解，对其应用环境进行深入探讨，明确发展方向，推动这一技术的可持续发展。
1对机电一体化涵义的阐述
机电一体化技术凸显综合性的特征，融合多种学科的关键技术，主要涉及机械、电子等技术领域。凸显全面性与综合性，具体分析，机电一体化主要关注的是机械设备的生产以及信息技术在数据处理中的作用，重视对机械设备以及相关电子器材的探索和研究，目的是更好地支持工业自动化的发展，为其提供坚实的技术保障。机电一体化发展实践中，重点集中在信息与产品的组成，主要是关注传感、信息以及机械技术的全面发展。之所以推广机电一体化技术，主要是在传统生产技术的基础上，逐渐渗透在生产环节中，加快产品创新，促进改革，是工业自动化发展的必然。
2对机电一体化技术应用状况的分析
2.1机电一体化技术在数控机床中的应用介绍。在机电一体化技术的支持和应用下，整个生产操作的精度显著增强，功能更加多样化。另外，在结构方面，拥有紧凑的构造，模块化突出。在功能领域，开放性更强，推动数控机床向着智能化的方向发展，提升机床的精确度，为整个生产提供更加全面、先进的技术支持。2.2机电一体化技术在计算机制造和集成系统中的应用。在机电一体化的支持下，计算机制造以及集成系统能够满足动态管控的目的，达到对目标的优化，突破传统模式的制约，保证信息的顺畅性。同时，实现诸多功能的融合，如开发、生产以及决策管理等，使得产品配置实现优化，集成度得到显著增强。2.3机电一体化技术在柔性制造系统中的应用介绍。对于柔性制造系统而言，涉及诸多部门，如机器人、数控等。要在装配要求的指导下，结合生产需要，对工件进行生产。整个系统的应用中，需要进行相关构件、品种等进行频繁切换。在机电一体化的应用下，产品质量的增强成为必然，生产效率实现大幅提升。2.4机电一体化技术在工业机器人中的应用介绍。机器人与机电一体化技术的融合经历几个发展时期，首先，机器人在得到相关指令之后，进行单一动作的重复，但是，对环境适应能力不强，也很难结合对象进行及时调整。其次，在工业机器人中加装传感系统，能够实现对工作环境的识别和适应，及时反馈相关状态，实现对信息的有效处理，同时，反馈功能比较突出，满足对整个操作动作的控制需求。这一时期的机器人在智能水平上处于较低级阶段，但是，实用性得到显著提升。再次，工业机器人紧跟时展步伐，向着智能化的方向发展，感知能力增强，能够完成复杂的逻辑思维，具备了决策能力，环境适应能力更强，独立运行特点更加突出。
3对机电一体化发展趋势和方向的介绍
3.1机电一体化在绿色化方面更加突出。在现代科技的发展下，整个社会发展水平不断提升，环境问题备受关注，更加关注对资源的节约以及生态的保护。工业生产也要顺利这一发展趋势，追求绿色发展目标，发展绿色机电一体化，实现能耗的有效降低，在推动社会发展的同时，维护生态平衡。3.2机电一体化的智能化不断完善。智能化的发展在很大程度上依赖于科技的进步和发展。在时展中，智能化与机电一体化融为一体，相互促进。在发展中，注重综合性思维方式的引进，以控制理论为基础，强化控制性。机电一体化的产品在智能性方面无法与人的思维进行媲美，但是，借助智能化的产品能够实现复杂问题的缓解，在根本上推动机电一体化的飞速发展。3.3机电一体化中网络化的分析。信息技术是网络技术发展的基础，使得整个社会的发展速度更加飞速。同时，网络技术在工业生产和科研领域发挥作用。网络化技术催生了多种技术类型，影响人们的生活。在远程终端监控设备中，机电一体化技术得到功能上的集中体现，尤其是计算机的支持下，其优势更加突出。为此，网络化在机电一体化中的发展成为其完善中的必然一环。3.4模块化得到发展。机电一体化在不断完善中，模块化成为其必然选择。目前，机电一体化包含诸多类型，为了实现进一步开放的目的，需要将模块化作为发展方向，对技术进行单元划分，实现整体功能的强化。3.5全息系统化得到推广应用。全信息系统的发展与完善受到 智能化技术的广泛影响。在全息系统化的应用下，采用了开放式总线结构和模式化结构，系统能够进行自由重组，同时，通信能力更强，为人机一体化的发展提供更多的支持。
综上，整个社会的生产力在发展到一定阶段之后，机电一体化成为必然趋势，也是科技进步的体现。在社会经济的发展中，机电行业实现技术的全面融合，凸显全面性与综合性的特征。因此，为了实现对机电一体化的全面的理解和掌握，要对其概念进行明确，明确其应用的主要方向，系统分析其发展趋势和方向，在根本上推动机电一体化的有序发展，为社会生产生活的各个方面提供更大的便利。
作者:梁晋 单位:山西汾西矿业（集团）有限责任公司物资供销分公司
参考文献:
[1]黄骏.机电一体化技术在机械工程上的应用及其趋势展望[J].科技展望,2016(19):84.
机电一体化的理解范文3
一、教学内容的改革研究
机电一体化技术内容多，涉及面广，综合性强，因此，根据教学大纲要求，精选教学内容，制定合理的教学计划，以达到最佳的教学效果。
（一）根据教学目标优选教材
机电一体化技术作为一门新兴的综合性学科，发展非常迅速；目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限。为此按照教学大纲的要求选取一套内容体系相对合理且能反映机电一体化学科水平的教材，就尤为重要。依托培养目标，在对教材的选择上应把握以下几点：实用性，教材避免纸上谈兵，避免冗长的理论推理、介绍，使用时既要有入门的引导，又要兼顾提高和深入；系统性，教材针对机电一体化技术的组成展开，因此，对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性；先进性，介绍最新技术前沿，让学生了解最新发展状况，激发学生学习兴趣，把握学习方向。
（二）教学内容的改革
由于该课程开设之前，其主要内容都有多学时的专门课程讲授，如传感器有传感器测试技术在前，机械部分有机械设计基础等；如果课程内容仅仅是对先修课程的回顾和重复，势必造成学生普遍对该课程提不起兴趣，教学效果很不理想。因此，课程内容的设置上必须要有所突破。
1.理论教学内容的改革
首先，透彻讲述机电一体化的概念、体系结构等。本部分内容对学生建立机电一体化技术框架有高屋建瓴的作用，透彻的理解能对课程学习能起到事半功倍的效果。
其次，对各单元技术的讲解，要分清主次。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。虽然这些技术在系统设计中都很重要，但是如果在教学过程中不分主次，对每项技术的讲解等同视之，势必会大大加重学生负担，转移系统设计这一教学重点。因此，要分清主次，增删结合。对伺服驱动技术和检测传感技术要重点讲解，特别是伺服驱动技术，它是系统设计的核心；检测传感技术要突出检测系统的设计，减少传感技术的讲解，可改为学生自学。自动控制技术、信息处理技术内容较多，且前期相关科目有所讲解，所以不宜过细，可以总结性的讲解。
最后，重点引导学生运用所学知识进行课程设计，可以采用较多课时，分析实际系统的设计过程。比如工业机器人、数控机床、全自动洗衣机等典型机电一体化产品为实例，可以精讲其中一两个，使达到举一反三的效果。同时，可以根据实际情况，引入最新科技产品，提高学生学习兴趣。
2.实践教学内容的改革
在教学过程中，由于学生缺乏综合应用知识的经验，普遍感到学习《机电一体化技术》的难度较大。因此，实践教学就显得尤为重要。根据课程特点，在此环节中应该避免或减少验证性实验，加强综合性、设计性实验的开设。随着我院实验设备的不断完善，机械工程实训中心、创新实验室、机械原理实验室等逐步投入使用，实训、实验条件大大改善。同时，在实践教学中，做到以学生动手为主，教师辅导为辅的教学模式，充分调动学生的主观能动性，由被动学习转变为主动学习。
另外，安排学生进行课程设计时到企业进行调研，了解不同企业的岗位要求，明确自己能做什么，再经过指导教师的指导，最终进行设计选题；在做中学，学中做，最后完成课程设计及论文。这样可以避免学生设计时理论与实践脱节，纸上谈兵多、实际动手少的问题。
二、教学方法的改革研究
（一）采用多种教学方法和手段
《机电一体化技术》课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点，内容比较枯燥。为此，采用形式多样的教学方法，例如多媒体教学法、启发式教学法等，来激发学生的学习兴趣。采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识，加强学生对相关知识点的理解。重点讲授知识的精华、知识的内在联系。从能力培养着眼，注重讲、练结合。
此外，在理论教学方面重点采用类比法。类比法是指对两个或几个相似的的对象进行联想，根据它们之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。
（二）增强实践教学环节，理论联系实际
实践环节包括实验、课程设计等。针对《机电一体化技术》课程综合性强的特点，减少演示性、验证性实验，增加综合性、创新性实验，在教学中充分采用理论联系实际的教学方法。
开设综合性实践环节，如《机电一体化系统设计课程设计》，要求学生在两周内，利用简易模块，任意搭建各种机械模块，如打印机等，在构建机械模块之余，完成电机、传感器的选择、安装，完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试，以及软件编程调试。通过小型机电一体化系统的开发设计，来培养学生的动手能力和创新意识，增强学生“工程化”的意识，激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和目的性。
三、结束语
通过笔者近两年对《机电一体化技术》课程的教学改革，把握系统化、整体化、工程化这一主线，充分调动学生的学习积极性和参与性，综合运用多种有效的教学方法，增强实践环节，提高了教学效果和教学质量。
参考文献：
[1]梁景凯.机电一体化技术与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试，2008，（41）：11-12.
机电一体化的理解范文4
关键词：中职 机电一体化 教学
一、教学机电一体化课程存在的一系列问题
1.机电专业课程教学内容不够标准化、完整化
如今，在教师群里，总会听到学生对机电一体化课程兴趣不够或没有耐心钻研的声音；而在学生群里，存在着很多对教学内容、对教材的抱怨，觉得索然无味，使人厌倦。在机电一体化课程教学过程里，大部分需要手工实际编程操作，就很少教学自动编程软件。最终就使得学生整体的知识面过于狭窄，不能适应现代化企业的工作环境。面对这样的情况，我们应该尽快完善、规范机电一体化教学模式，使之更加标准、完整。
2.机电一体化课程教学模式体系科学性、合理性不足
目前对于机电一体化这一专业课程的体系，绝大部分的注意点就在机和电两方面，过于偏向机械方面的课程安排，在一定程度上忽视了对电类课程的实际应用。这极不适合现在“机、电、计算机”这三种机电教学格局，同样地，这一教学安排也适应不了机电一体化教学设备的实际应用。由此可知，在机电一体化教学课程内容中，强化对电气控制课程及计算机课程等教学的实践应用能力，在一定程度上对提高学生专业技能有重大的影响。
二、针对上述问题，提出有效的解决措施
1.强化“副科” 教学
（1）强化教师自身培训力度。因为以前培训系统的局限性，传统教师在机电综合技术方面的知识普遍匮乏， 如果想要让学生得到综合性的机电知识，就要让老师接受更高效的教学培训。可以采用多层次、多途径的培训方法， 就像在岗实践练习， 强化业务知识跟教研方式的不断更新；积极参加最新技术的短期训练班；脱产培训， 有目的地挑选机械类专业的老师去学习电类知识， 而电类专业的老师则去学习机类知识， 利用这种跨科学习机会，多掌握一些技术，方便传授给学生更全面的知识。
（2）追求讲课技巧。电工学、机械知识课本中大部分是较为抽象、枯燥的教学内容， 所以教师在讲课的时候，就要追求生动、形象的教学技巧。调动学生的激情， 在特定课程环节里，适当举些实例来活跃整个课堂的气氛， 让学生在自由、放松的环境里熟悉那些抽象、枯燥的理论知识。
（3）调动学生对机电一体化课程的学习激情， 培养学生优化、归纳知识的方法。绪论课教学成功的话，机电一体化的教学就一定会成功。理顺学习本课程的教学意义， 归纳各类教学内容的主要内容， 进而激发起学生对“副科”学习的自主性。因为“副科”教学知识过于繁杂， 而且需要记忆理解的定义、专业名词多， 所以教师需要让学生学会独立思考， 并对知识学会优化、整合。比如机械知识课程中的第二章，在介绍常用金材时，用了仅仅四页篇幅， 内容过于杂乱，学生掌握起来就有一定的难度。老师最好可以根据实际情况，编出最常用金材的分类表格， 去帮助学生掌握归纳技巧，培养动脑能力。
2.注重机电专业课程的实践教学
（1）学生应在短期内将自己获取的专业理论知识高效地应用到实际生活中，从而更加深刻地记住并理解那些理论知识。
（2）学生可以利用自己学到的理论知识上岗实习，获得更高等级的专业操作技能，所以学生依赖理论知识去探讨实际问题、寻找故障并积极思考出解决问题的最佳方案。
（3）教师在教学机电一体化课程时，应及时发现学生遇到的一系列专业理论难题，在课堂巡回指导时给予学生悉心的指导，帮助学生独立思考解决疑问。
最需要强调的就是，在机电一体化教学模式里的巡回指导跟课程结束性指导都应该涉及到专业理论、理论知识与实践相结合的教学。举电力拖动课本中的第二章第6节来说，其主要内容就是三相异步电动机知识，可将教学内容安排成理论知识的简单讲解跟实习巡回指导，如下表1、表2所示：
在讲解理论知识的同时，花费两节课的时间传授学生三相异步电动机中Y 连接跟连接的相电压知识，并推导出这两种连接方式里启动电流的一系列联系。在实际课程讲解时，最好直接用连好的电路板进行现场演示，并利用电压表、钳表相应地测量出电压值、电流值，从而加强学生自身的理解能力，让学生可以直观地对Y—降压启动控制线路知识进行掌握。
三、结束语
综上所述，随着工业化、市场经济的发展，培养高素质的技能专业型人才是目前中职机电一体化课程的主要追求。所以应不断地去研究机电一体化的教学内容、模式，进一步提升学生自身专业理论知识水平，另一方面，要加强实践教学，使得学生在毕业之后，可以尽快适应工作需求，为社会做出一定的贡献。
参考文献：
机电一体化的理解范文5
Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.
关键词： 机电一体化；虚拟样机；CDIO
Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0216-02
0引言
2001年，由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所大学合作开发了一个新的工程教育模式，称为CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线，综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能，及在整个企业、社会环境下进行CDIO的过程。近年来，东北石油大学机电工程系将CDIO模式引入到实践与工程应用性较强的“机电一体化”课程建设中，以提高课程教学质量和教学效果，本文就其实践教学过程中的一些认识作以探讨。
1现状分析
“机电一体化”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程，它在培养学生的机电系统设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生以系统的角度理解和掌握机电一体化技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机电一体化系统的分析和综合方法，具备进行现代机电系统设计的初步能力。随着机械和电子工业发展到新的阶段，现代机械必然是由计算机控制的系统，理论性与实践性联系密切、工程实用性强是该课程最大的特点。近年来的教学实践表明：原有的课程结构、教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等，已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。究其原因，主要有以下几个方面。
1.1 课程内容繁杂。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。以系统的角度理解和掌握机电一体化系统的工作原理及其应用是教学的中心内容，这对教师和学生都提出了非常高的要求。但是针对具体系统进行分析和研究时，常会出现“一叶障目”，以偏概全之感，并无总体把握的能力和认识。
1.2 概念抽象，理论繁琐，并且插图多、公式多、叙述内容多，教师不易抓住教学重点，学生学起来也常感到力不从心，对某些理论问题似是而非、模糊不清、严重时会导致学不下去。
1.3 教材存在局限性。目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限，在多达几十种版本的有关教材中，内容的编排大致相似，框架相同。在选材上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机电一体化系统章节，往往虎头蛇尾，没有受到足够的重视，不能起到综合和系统总结的作用。
1.4 理论与实践环节脱节情况严重，实验内容少且针对性不强，学生不能感受到实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解知识、掌握知识，如何培养与增强学生动手操作能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是课程教学的难点所在。
2基于虚拟样机技术的CDIO教学理念
目前全国有近百所高校开展了CDIO项目的实践和探索工作，汕头大学、成都信息工程学院等院校已经取得了显著的成绩。调研发现，实施CDIO战略是一项庞大的系统工程，需要很大资金投入和人员投入。根据自身实际情况，我们确立首先以虚拟样机技术为载体，按照CDIO战略对“机电一体化”课程的教学进行了探索和实践。
虚拟样机技术是近年来普遍应用的一种全新的机械设计方法,它作为一项计算机辅助工程技术于上个世纪80年代随着计算机技术的发展而出现，在90年代特别是进入21世纪以后得到了迅速发展和广泛应用。CDIO标准明确指出采用产品和系统生命周期的开发及使用这一工程教育方法论，它强调它作为知识和能力培养的载体及环境，即知识和能力之间的关联，而不是具体内容。从这一角度出发，虚拟样机技术可以为开展CDIO战略提供适合的载体及环境。具体表现在如下几个方面：
2.1 面向产品全生命周期的设计、仿真、分析是虚拟样机技术的核心，这在某种程度上与CDIO战略产品和系统生命周期的开发及使用标准不谋而合。
2.2 CDIO强调“做中学”教学模式，“做”具有广泛的含义，既可以是在实验室亲自制作模型、样机，也可以通过数字化工具在设计和仿真层面全面展开。
2.3 在市场竞争日益激烈的今天,为了达到时间、质量、成本、服务、环境等多方面要求,必须以最短的时间、最好的质量和最低的价格推出产品。采用虚拟样机技术既可以减少模型样机的试制,降低投入成本，又可以帮助学生在短时间内掌握产品开发的全部过程。
2.4 虚拟样机技术支持并行设计,便于设计团队之间的沟通和交流，这也正是CDIO战略重点强调的一种基本能力。
3机电一体化课程的CDIO架构
CDIO强调学生的工程能力不是单纯的理论知识或直观的技能，而是两者的有机融合，这对学生的创新能力、学习能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求。机电一体化技术的先修课程除了力学、模电数电等基础课程外，还包括机械设计、微机与接口技术、控制工程等专业基础课程，同期学习课程有单片机、可编程控制、机电传动系统等。该课程有着鲜明的技术基础和工程背景，因学时有限，包含的内容较多，所以在教学中把握一个基本原则：了解机电一体化技术的发展动态，掌握其核心思想和技术，运用现代工程设计方法中的虚拟样机技术，完成机电一体系统的创新设计与仿真分析。基于CDIO的思想，我们对“机电一体化技术”课程教学分成三个部分：课堂讲授、小组项目、自选实验。
课堂讲授。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。授课时采用模块化方式对教学内容进行了重新编排，侧重于通过实例分析加深对重要知识点的理解。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机电一体化技术的内涵、体系结构、特点、发展趋势、典型系统（本田机器人、大狗、数控加工中心）分析，学时数为4学时。②系统部件模块：主要讲解执行装置的工作原理、驱动方法、对比分析与选用原则；机械传动部件的种类、特点、对比分析与选用原则；检测装置工作原理、特点、对比分析与选用原则，学时数为6学时。③系统集成模块：主要讲解单片机、PLC、接口电路结构及特点，通过典型实例分析理解系统集成的内涵与相关技术，学时数为4学时。④系统控制模块：主要讲解机电一体化系统的设计方法与步骤、系统数学模型、现代控制方法简介、典型反馈控制和状态控制系统分析与设计，学时数为4学时。⑤虚拟样机技术概论模块：主要讲解虚拟样机的概念、原理、方法。通过典型实例领会基于虚拟样机技术的机电一体化系统的设计思想和方法，学时数为4学时。小组项目以3-5人为单位自发形成设计小组。该阶段需要完成下述内容。①项目调研：查阅资料，拟定项目范畴和设计内容。②项目申报：功能、原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定研究计划，分配设计任务，选择设计工具和仿真工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对学生进行辅导，每个阶段项目小组都要作公开汇报，并且需要回答指导老师和其它项目小组提出的问题，及时改进，完善设计。小组项目部分不占用教学学时，教师和学生利用课余时间开展该项内容。自选实验阶段，项目小组根据设计需要，可以提出自选实验项目，用以加强对机电一体化系统典型部件和单元的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为10学时。
4课程考核与评价
学生的工程能力等素质很难通过传统的教学测试方法进行考核与评价。在CDIO模式下，课程的考核与评价不再是一个孤立的行为。在“机电一体化技术”课程中，我们根据课程教学的三个部分―课堂讲授、小组项目、自选实验分别进行测试，然后与学生讨论考核与评价体系，综合学生的意见，再适当修正，尽可能做到灵活多样。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式，小组项目部分根据学生的自我评价、公开汇报、虚拟样机完成的质量等情况进行综合评价，自选实验部分根据学生完成实验过程中体现出的创新性、实验内容的连续性和执行完成情况等做出判断。
按照上述规划，近几年在我校机自专业进行了CDIO实践教学活动。学生表现出极高的热情,围绕机器人、数控机床等设计主题共提交了众多项目报告和虚拟样机产品，许多项目小组还额外提供了自己开发的仿真控制程序。在参与同学中展开了问卷调查发现，多数同学认为课程项目对于帮助理解机电一体化系统非常有用。在问到课程项目是否有必要继续在下一年级开展时,绝大多数同学认为应该继续开展。总体来看学生对该项活动抱有足够的信心，提出了很多具体意见，如提前在低年级开展设计工具类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、实验验证等深层次的设计内容，提高设计质量。
5结束语
机电一体化技术课程博大精深，具有内容多、原理深奥的特点。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践，既能使学生巩固所学基本知识，抓住主次，又能锻炼学生的观察能力、设计能力、分析问题的能力、书面表达能力和交流能力，使学生的积极主动性得到最大程度的发挥。本文将CDIO模式引入到“机电一体化”的课程建设中，从教学理念、课程架构、课程考核与评价等方面展开探讨，为“机电一体化”课程的教学提供了新的思路，这些对于提高教学质量和效果，培养学生的实践与创新能力具有积极意义。
参考文献：
[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008，5.
机电一体化的理解范文6
关键词 可编程控制器 气压传动 实验台 教学改革 机电一体化
中图分类号：G642 文献标识码：A
机电一体化是集机械电子、液压与气动传动、计算机科学、电工电子技术、传感器技术、微电子技术和通讯技术等多学科于一体的综合性技术，要掌握这一技术需要全面的理论体系和扎实的实践基础作支撑。因而，在该专业的教学中，必须注重对学生的理论知识和实践能力的双重培养，只有这样才能使学生在毕业后，在实际工作中能够熟练安全地操作相关设备，同时能够运用理论知识解决实际工作中遇到的问题。然而，当前在机电一体化专业的教学过程中，许多高校的教学方法、教学内容和教学体系并不能适应机电行业快速发展的新要求，重理论而轻实践，如在一些高校的先相关课程中，相关实践课程单一，导致学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性训练，而机电一体化是一门十分全面和综合的学科，需要高校对该专业的学生进行全面培养，充分重视技能和社会实践，是学生们在毕业后的实际工作中，很好地适应机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求。总之，高校根据本校机电一体化专业建设特点和实验室设备情况、建立良好的行之有效的机电综合实训模式、强化机电综合实践技能和职业素养的培养、不断提高实训效果是机电一体化专业教学改革的重中之重。
1 机电一体化专业传统教学的局限性
在传统教学体系中，理论教学大部分都采用板书的形式在课堂上完成，使学生在学习过程中普遍感到枯燥乏味，渐渐地对该门课程产生反感。例如，在关于液压与气压传动课程教学中，学生对液压与气压元件的了解仅限于概念及结构原理图，或者采用PPT或动画的形式传递给学生，对执行元件机械机构和工作原理并没有完成理解，认真消化，这样久而久之就会使学生的学习兴趣下降，进而严重影响学生们在后续的专业基础实习的积极性。在专业课程学习时，这样的现象更明显，例如单片机的教学，课堂教学中只注重单片机指令的学习和程序的编制，学习单片机硬件结构等，课后学生完成一个又一个的程序实例作业，但编写好的程序无法编译调试验证，即使在实验室，由于大部分单片机的控制对象无法装备到实验中，在调试过程中学生只能对实验结果进行模拟，无法得到实践成功后的成就感，影响了学生学习的积极性。因此我校积极推进机电一体化方向发展，这也是现代科技发展的重要标志，为顺应这一发展，许多高校将原隶属于机械类的专业统一合并为机械电子工程专业，这种归一化合并的方式正是机械电子工程专业教改的关键环节。
2 机电一体化专业实践教学改革的相关内容
2.1 教学方法的改革
我们首先要改变传统的教学方法： 第一，改变教师的授课方式，让教师在授课的同时，注重对学生学习方法和思维方式的训练和培养，注重同学生的互动。第二，高校还要采用多种方式对学生进行考核，对机电一体化的专业实践能力的考核重点不应该是学生的理论知识层面，而应该是学生将理论知识应用与实践的能力，例如：采用理论考试与实验动手测试相结合的方式考核学生，通过考核促进学生动脑筋着手解决实际问题。第三，高校培养的人才最终都要回到实际的工作中，机电一体化专业要培养出能很快适应机电行业的实用型人才，就要重视实践性教学环节，根据实际工作岗位的需要对专业进行改革，从而使学生很好地掌握岗位所需的知识与技能，形成了实践性教学环节有机结合的整体化结构，强化集中实践性教学环节的系列性和贯通性。总之，要在机电一体化专业的教学中，将机电行业岗位所需的知识和技能作为教学重点，开展以工作需求为导向的项目式教学，对学生进行培养。
2.2 教学内容的改革
在知识经济背景下，社会对人才的需求更加综合化，人才的应用领域的多元化，这就要求高校要依据人才培养目标和具体岗位需求对机电一体化专业实践教学环节制定有效性、全面性和操作性强的专业教学计划。首先，机电一体化的实践教学环节应突出对学生职业技能和实训能力的培养，在实验台的搭建与调试以及试验台的正常运行与管理等工作中要有专业教师和技术人员参与。其次，根据人才培养目标和实际工作需求设置实践教学环节的课程、编写课程教学大纲，大纲的内容包括：实践教学环节的课程目标、课程内容、课程的教学进程、课程的实践环节和学时安排、成绩考核、教学方法指南等。
2.3 教学体系的改革
为了适应适应机电行业快速发展的新要求，高校还要不断改革机电一体化专业实践教学的体系，建立与机电一体化专业培养目标和实际岗位需求相适应的教学体系。教学体系的改革主体思路如下：首先，将机电一体化专业的培养对象分解到各个教学模块中，以及要培养该专业学生的知识和能力，进而设计和安排相应的实践教学环节，包括：每一教学模块单元主干课程的内容组成，每一课程要传授的知识、内容以及对学生的考核方法等等。最后形成一套有力的注重学生实践能力培养、提高高学生的综合能力和创新能力的机电一体化专业实践教学的体系，进而真正做到满足社会对机电一体化专业人才的需求。
3 PLC气压综合实验台在教改中的应用与实践
PLC 气压综合实验台具有结构简单、操作方便、实验结果直观等优点，可用于有关PLC 课程的演示、实验、实训和毕业设计等实践环节。PLC 综合实验台为学生了解PLC的结构、工作原理及各种操作指令、掌握PLC 控制程序的编写和调试提供了一个良好的实践平台。针对以往的传统的实验方法，学生只需根据实验步骤按部就班完成，却忽略了实验的目的，这大大减少了学生的动手机会，实验教学目标自然也就难以实现。将PLC气压综合实验台引入到机电一体化专业的综合实践中，通过对实验台的应用与研究，加深学生对课程相关内容和理论的深入理解和熟练掌握，使学生对气压传动系统中常见的元件的内部结构、工作原理、PLC控制等有更加直观的认识和深刻的理解，并能自行设计气压基本回路，编译调试PLC程序；使学生初步具备气压元件、气压回路的组装和测试的综合能力、正确处理实验数据和分析实验结果的能力、将所学的理论知识应用于解决实际问题中，从而提高学生的综合素质。
4 结论
综上所述，PLC气压综合实验台在机电一体化专业实践教改中的应用已对教学改革产生重要的影响，利用实验室现有的实验设备，将PLC气压综合实验台应用于机电一体化专业的实践环节，力争培养出具有最新机械电子知识、较高技能和创新能力的机电工程人才是机电一体化专业实践教改的根本目标。
参考文献
