时间：2023-08-25 16:55:14
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关键词：高职；机电一体化；人才培养
机电一体化的发展现状及趋势
20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术，是多种技术交叉融合的产物，并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。
机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果，其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统，电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度，其品种不断增多，水平也不断提高，不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用，而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。
随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步，机电一体化技术也在快速发展，其发展趋势是：（1）在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展；（2）在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展；（3）在层次上向复合集成、系统化方向发展。
机电一体化技术在我国的应用
机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下：
计算机技术20世纪70年代是纯电子技术；自80年代开始使用Z80CPU构成的单板机及个人电脑；从1987年开始STD总线成为工控机主流机型；从90年代开始使用MCS-51、MCS-96系列单片机与小型PLC；自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的IPC工控机取代STD工控机，成为主流工控机；90年代中后期中型、大型PLC与DCS系统在我国开始大规模使用；2000年以后现场总线开始应用。
传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器；70年代开始使用参量型传感器（R、C、L参量，无源）和发电型传感器（磁电式、压电式、热电式，有源），大多采用分立型；80年代开始随着半导体集成技术的发展，将敏感元件与信号处理电路集成在一起，实现了检测及信号处理一体化；90年代后，传感器向集成化、微型化、智能化方向发展；2000年后，出现了基于现场总线的网络化智能传感器。
执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成；执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。
机械加工技术20世纪50年代是通用机床，采取传统加工工艺；60年代开始使用硬件数控NC、特种加工与成组技术；70年代开始使用计算机数控CNC与精密机械技术；80年代开始使用计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、计算机辅助工艺设计CAPP、计算机辅助设计/制造CAD/CAM；90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术；2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。
高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力
机电一体化培养人才的层次（1）学术型人才：主要从事科学研究，从事发现和研究客观规律的工作。（2）工程型人才：主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。（3）技术型（工艺型）人才：主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作，进行技术应用、现场实施与服务。（4）技能型（操作型）人才：主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。
高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才，应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。
高职机电一体化人才应具备的知识与能力（1）知识结构：具有必备的文化基础知识；具有一定的政治理论知识和人文知识；具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识；具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识；具有计算机应用技术的基本知识；具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识；具有数控技术综合应用的基本知识；具有车间生产技术管理的基本知识。（2）能力结构：一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力，具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力，具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。
机电一体化技术发展与高职课程设置
课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务，以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案，毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点，以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。
机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应，具体表现在：
1.单片机课程：教学内容是以MCS-51单片机为主，而现在实用的单片机种类繁多。
2.PLC课程：我院主要讲述、实验的是小型PLC的原理、编程等，而现在不仅小型PLC被广泛使用，而且中型、大型PLC及DCS系统均已广泛使用。
3.检测与传感器课程：各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷，网络化的传感器也已出现，而课程中涉及很少。
4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。
5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开，不利于培养机电复合型人才。
6.新型的数控设备更新速度快，技术含量高，高职院校的教学实践设备相对滞后。
7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求，但教材中这些内容涉及较少，教学内容落后于生产实际。
8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍，而对于自动控制方面却很少涉及，所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。
9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如，课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件，而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。
解决的方法（1）设备方面：在经济条件允许的情况下，应购买先进设备用于教学实践环节；购买与自制相结合更新设备；学院应与企业合作，借助企业的先进设备与企业共同培养人才。（2）教师方面：应送出去深造、进修，或到企业学习，应积极开展科研开发，培养教师的关键技术技能，了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。（3）课程方面：一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快，要求课程内容实现跨课程有机融合，各门课程之间要体现合理的相互联系，以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解，形成模块，模块化课程可充分增强课程的灵活性，既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用，又便于开发新课程，以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强，为使培养目标能根据社会需求及时调整，应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程，实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。（4）教材建设：要紧跟机电一体化技术的发展，及时更新、自编、补充教材内容。（5）实践环节：应积极进行校内、校外实践基地的建设，与国内知名企业共建实验室、工作室，加强实践教学环节，以弥补理论教学上的不足。
机电一体化技术涵盖的面较宽，如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾，如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战，是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手：一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才，二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点，对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研，掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求，有针对性地合理设置课程，选择教学内容，以培养能充分满足社会需求的人才。
参考文献：
【关键词】机械工业；机电一体化；应用；发展方向
1.机电一体化技术的主要应用领域
1.1 数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
1.2 计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
1.3 柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
1.4 工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。
2.机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展。
2.1 智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
2.2 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
2.3 微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
2.4 模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
3.机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息
理单元和驱动单元等部分组成。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手。
3.1 机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
3.2 传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
3.3 信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
3.4 驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
3.5 接口技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
3.6 软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
4.结论
综上所述，机电一体化是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献
[1]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社，2003.
[2]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社，2004.
[3]王中杰，余章雄，柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化， 2006（6）.
【关键词】传感器技术 机电 一体化 应用价值
随着信息社会的不断发展，人们将越来越多的科学技术应用到在机电一体化的系统中，从而使其得到了有效的发展。尤其是传感器的出现使机电一体化的科技水平实现了飞跃发展，通过检测机电一体化系统的运行状态和相关问题，方面人们对系统信息及时进行控制和处理。由此，在机电一体化当中运用传感器技术，不仅有利于人们及时了解机电一体化中的系统信息，还不断加快了机电一体化的发展速度。鉴于此，下面将研究传感器技术在机电一体化系统中的实际应用。
1 传感器技术的研究现状
在工程中，人们通常把按照一定规律将被测量的信息转换成同种量值进行输出的器件叫做传感器，也就是说，传感器是一种检测装置，其测量对象是被检测系统的信息，然后将其以不同的形式进行传输、处理和管理等工作，从而能够实现对被检测系统信息数据的自动测量和控制。简单来说，传感器的作用就是类似于人的感觉器官，帮助机电一体化系统探索和发现系统当中存在的问题。因此，将传感器技术应用于检测机电一体化系统的操作对象以及运行环境状态，能够精确、快速的获取机电一体化系统的运作信息，有效地提高了机电一体化系统的运行水平。目前，传感器技术已经被广泛用于人们的生活和生产当中，引起了人们的高度重视。但是与此同时，由于传感器技术在我国的起步较晚，在发展过程中仍然存在着一些局限性，因此为了提高传感器技术的精确度，还需要对其进行进一步的改进与完善。
2 传感器技术在机电一体化中的应用价值
机电一体化技术包含机械制造技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术以及人工智能技术等多方面内容，在发展过程中直接导致了自动化技术的产生。而从某种程度上说，传感器技术是机电一体化发展过程中不可缺少的关键技术，影响着机电一体化系统的自动化程度，具有非常重要的应用价值。
2.1 传感器技术在机械加工过程中的应用
众所周知，在机械加工的过程中，需要检测的地方有很多，下面将从两个个方面进行简要介绍：第一，将传感器技术应用于机械的切削过程和机床运行过程。现阶段，在切削方面，传感器技术主要是对切削过程中的机械设备切削力的变化状态进行控制，通过分析这个过程当中的相关数据，从而实现对设备运行状态的了解，保证切削过程的顺利进行，提高切削过程的生产效率，以及降低材料的消耗量。将传感器技术应用到机床的运行当中，主要是为了对机床的驱动系统、温度进行检测，从而保证机床运行的安全性，通过分析得到的相应参数，从而不断提高机床的运行效率和精度。第二，将传感器技术应用到工件的生产过程。与切削和机床的运行过程相比，工件的生产过程监视是非常重要，而且研究和应用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要对所用的加工设备和坯件进行自动检查，从而保证加工过程的正常进行，比如说自动判断和调整坯件的夹持方位等；其次，在加工过程中，也有严格的要求，对切削的、力度、扭矩等参数都需要进行自动检测，以保证加工条件处于最佳状态，除此之外，对于在这个过程中加入传感技术的其他目的还在于提高切削过程的生产效率；最后，在加工完成之后还需要对工件的合格与否进行测量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形状等，由于检查的过程比较繁琐和复杂，所以这些检测需要能够自动的进行，并且可以将检测结果直接输入到下一道程序，从而选用合格的产品。
2.2 传感器技术在汽车行业中的应用
近年来，随着传感器技术在汽车行业中的广泛应用，现代汽车不断朝着智能化、小型化和电子化发展，进入了全新时期。目前，在汽车的制造过程中，为了实现汽车的机电一体化，需要用自动控制系统来代替传统的机械式控制装置，将先进的监测和控制技术扩大到汽车的全身，从而全面改善汽车的功能，不断增加汽车的人性化服务、减少排气污染和汽油损耗、提高汽车的安全驾驶和舒适性。比如说，在实现汽车的一体化过程中，凡是和电子控制有关的系统或是装置都离不开传感器的应用，尤其是在安全报警装置、信息装置和自动变速器等装置当中，所以这也要求传感器能够适应恶劣的环境，无论是尘土弥漫还是风雨交加的时候，都能够保证具有很好的密封性，与此同时还应该具备一定的抗干扰能力，尤其是安装在汽车发动机内的传感器，需要能够承受得住发动机在工作时的高温和高压环境。
3 我国传感器技术在机电一体化中的发展现状和未来方向
在机电一体化体统当中，传感器使其实现自动控制和调节的关键技术，起作用就好像系统的感觉器官，能够在严酷的环境中快速的获取机电一体化系统的运行信息，从而保证系统的高水平运转。一般说来，在机电一体化系统的运行过程当中，如果没有这些传感器对系统的运行状态和被检测对象各种信息参数的自动检测，那么就不可能实现系统的信息处理和决策控制等功能，不能够保证整个系统的正常有效工作。但是从我国现有的传感器技术发展现状来看，当前的传感器发展还不能够满足机电一体化系统的快速、精确和价格低廉的要求，仍然处于研究阶段，没有真正的实行于市场当中。这个问题的主要原因在于我国传感技术的起步较晚，科研技术水平比较低，所以为了提高传感器的整体水平，还需要对其进行不断的技术研究。除此之外，针对传感器技术在现实生活中的应用，其今后的发展方向还可以朝着加速开发新型敏感材料、向微型化发展、向高精度发展等方向发展。
4 结束语
综上所述，目前将传感器技术的应用于机电一体化当中，不仅提高了机械设备的使用效率，而且促进了机械一体化的不断进步。但是与此同时，面对我国传感器技术发展较晚的现状，在实际应用过程中还存在着一些问题，需要对其进行有效的改进和完善，从而不断推动经济社会的发展。
参考文献
[1]李文悦.传感器技术在机电一体化中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，17（24）：52-53.
[2]陈玉祥.浅析传感器技术在机电一体化中的应用[J].黑龙江科技信息，2013，10（4）：85-86.
[3]曹环军.探析传感器技术在机电一体化中的应用[J].科教导刊―电子版（上旬），2013，2（11）：155-156.
关键词：机电一体化；特征；发展趋势
随着日新月异的技术更新，机电一体化发展对不同学科交叉渗透也有着推动。机械工程当中的微电子技术以及计算机技术发展，为机电一体化发展目标实现奠定了基础，能够实现技术结构的优化目标，在机电一体化的技术应用下，就能提高生产力水平。从理论上对机电一体化技术发展研究分析，就能从理论层面提供支持依据。
一、机电一体化技术发展历程和主要的内容分析
1.机电一体化技术发展历程分析
机电一体化主要是电子技术和机械设备的有机结合，从而将机械设备的动力以及电子技术的信息处理功能充分发挥，实现自动化的工作目标。机电一体化是建立在综合应用技术基础上发展的，在当前已经成为独立的学科，从技术层面来说，主要体现在对机电一体化的产品有效实现和使用发展。而从产品的基础层面来说，就是机械系统和微电子系统结合构成的新系统，这就成为了有着新功能的产品。机电一体化的进一步发展过程中，在功能系统的作用发挥上比较突出。机电一体化实际是综合技术的融合，并非是简单化的拼凑，而是将各个领域的优势相结合，实现概念上以及技术上的融合。我国的机电一体化发展经历了几个重要阶段。上世纪80年代，学术界对机电一体化进行了研究，经过了几十年的努力，在理论上以及技术层面上都实现了长足发展，在数控技术方面的市场占有率也逐年提高，机械生产能力也有了大幅度提高。工业机器人的实际生产应用，对控制系统以及软件编程技术的应用等，都从很大程度上促进了生产效率的提高。在计算机集成制造系统的优化发展上也取得了瞩目成绩，已经在多个制造生产领域的发展中得到了广泛应用，发挥着重要作用。
2.国外机电一体化技术发展现状
国外的机电一体化技术发展可以分为三个阶段：第一阶段又称之为初级阶段，出现在20世纪60年代以前，这一时期是机电一体化技术的雏形，是人们不自觉地利用电子技术并且传承下来；第二阶段称之为发展阶段，出现在20世纪80年代末期，机电一体化技术的各项产品都有着很大的发展；第三阶段是深入发展阶段，出现在20世纪90年代后期，世界各国都开始研发和关注机电一体化的技术和新产品。日本东京在1989年召开的第一届国际先进机电一体化学术会议，可以称为机电一体化技术发展阶段的标志，世界各国也从此大力推动和发展机电一体化的技术和产品的研发。在深入发展时期，机电一体化技术进入了向智能化方向的新阶段，一方面出现了光学、通信技术、微细加工技术等新的机电一体化技术和产品，另一方面对机电一体化技术的学科体系和研究方法也进行了深入的探讨。在目前，机电一体化产品开发和应用方面处于世界领先地位是日本和美国。
3.国内机电一体化技术发展现状
我国的机电一体化技术与日本、欧美等先进国家相比仍有一定差距，如当前国内外在开发煤矿机电大功率厚煤层电牵引采煤机的机电一体化新技术方面。主要表现在以下几个方面：一是总体技术上，国外Eickhoff公司开发的SL500系列采煤机，截高范围2.0m～6.0m，可达截割功率2×825kW，而国内引进6LS3，6LS5和7LS5型6台，SL500型3台，EL3000型1台，最大装机总功率1860kW，最大截高才5.5m，差距主要在可靠性和使用寿命方面；二是工况检测、故障诊断技术上，目前国外使用微机控制、传感器多、信息量大、显示屏大、显示点多等特点，而国内却达不到这一水平；三是自动调高技术上，基于位置传感器和计算机的记忆截割技术在国外比较容易实现，而国内在研采煤机仍未实现记忆截割。
4.机电一体化技术主要内容分析
机电一体化技术涉及的内容比较丰富。机电一体化技术方面主要从系统工程角度分析。在对电子以及机械技术的应用下，能将两者得以有机结合，就能充分发挥综合技术的应用优势。因此，机电一体化技术涵盖技术以及产品两个层面的内容。机电一体化系统，也就是产品方面，是通过多个特定功能机械以及电子技术要素构成的整体，使人们的实际生产制造的需求得到满足。机电一体化系统所涵盖的装置要素比较多，其中的执行装置以及传感器等都是比较重要的装置要素。除此之外，机电一体化内容中的系统设计思想也比较重要。这就涵盖了控制论以及系统工程方法论等内容。机电一体化的思想也简称为一体化思想。这一思想的应用对人机一体化以及机电液一体化等发展目标都能有效实现。机电一体化工程作为电子和机械工程集合，通过机电一体化技术设计制造体系应用，在实际应用中的作用发挥也比较显著。
二、机电一体化产品特征类别和核心技术分析
1.机电一体化产品特征类别分析
机电一体化的产品特征也比较鲜明。机电一体化产品的结构比较简单，产品的轻细巧等特征比较突出，并且比较容易实现标准化、模块化的设计制造。机电一体化的产品记忆以及信息处理功能比较突出，能够将产品的高效性以及智能化的优势充分发挥，并能起到自动监视的功能和诊断功能等，在产品的安全可靠性上也能有效提高，可通过负荷以及运行情况加以有效调整控制。另外，机电一体化的产品类型也比较多。机械产品当中一部分控制功能及机构用电子装置替代，其中比较常见的有机电一体化照相机以及打印机等产品。此外，比较典型性的产品有着较为完整性的结构，其中比较常见的就是工业机器人以及自动绘图机等。简单地依靠机械以及电子无法制造这些产品，两者结合，就能够大大提高可运行效率。还是一种类型是通过微电子装置替代原设备的信息处理机构，比较常见的产品有全电子式电话交换机以及电机调速装置等内容。
2.机电一体化核心技术分析
机电一体化的核心技术比较多。计算机和信息技术是比较重要的应用技术，能够发挥信息交换以及存取和运算等作用。计算机以及信息技术当中的专家系统技术以及人工智能技术也是比较常用的。机电一体化核心技术中的系统技术，是通过整体概念对多种相关技术进行组织应用的，其中接口技术就是比较常用的。为保障计算机的通信，要对数据传递格式进行规格化以及标准化呈现。目前这一应用技术中的开发成本比较低，在高速串行接口的应用方面比较突出。机电一体化核心技术当中的机械本体技术是比较重要的应用技术。这一技术主要应用于对性能的改善以及质量的减轻等层面。当前的机械产品通常是将钢材作为主要材料。为减轻产品质量，要在结构上加以优化，并加强非金属材料的应用。这一技术的应用响应速率得到了很大提高，在整体的效率上也得到了有效提高。机电一体化核心技术当中的信息处理技术以及传感技术也是比较常见的应用技术。信息处理技术的应用中，将微型计算机在实际工作中加以科学应用，就能从整体上提高信息处理的效率，在信息的安全可靠性方面也能有效保障，提高了抗干扰能力。而传感核心技术的应用有着高灵敏度以及抗干扰能力，在当前的技术进一步升级下，对光纤电缆传感器的应用比较重要。另外，机电一体化核心技术当中的软件技术以及驱动技术也是较为常用的技术。软件技术应用是和硬件协调应用的。在软件研制成本降低的前提下提高生产维修效率，以及软件的标准化应用是发展的重要课题。在驱动技术的应用下，在响应速度上也能有效提高，对控制专用组件以及传感器和电机三位一体的作用发挥也比较重视。
三、机电一体化技术应用领域和发展趋势探究
1.机电一体化技术应用领域分析
机电一体化技术的广泛应用对我国的经济水平提高起到了积极促进作用。机电一体化技术的应用在当前社会发展中的作用也愈来愈突出。通过多年的发展以及技术优化，机电一体化技术在数控机床的应用使之结构、功能和控制精度等都得到了有效提高，在总线式以及紧凑型的结构应用下，使得数控机床的结构得到了优化。应用CPU以及多主总线体系结构，进行开放性设计等，能提高接口的标准化，实现使用效益最大化呈现。通过智能化以及WOP的实现，机电一体化数控机床系统就能实现二维以及三维的动态加工仿真。信息存储大容量的模块化设计使得控制功能也得到了有效提高，可有效实现多过程以及多通道控制。例如：当前市场上的CK0632数控机床就是采用机电一体化设计的数控机床，外型大气美观，用途广泛，操作方便。机床主轴采用高度精密滚动轴承之承，回转精度高。机订导轨采用耐磨铸铁，经过超音频淬火能够长期稳定地保证机床加工精度。CK0632数控机床机床也可实现自动控制，完成车削多种零件的内外圆、端面、切槽、任意锥面、球面、及各种公英制圆、圆锥螺纹等工序。此外，CK0632数控机床还有配有完备的S.T.M.功能，可以发出和接收多种信号控制自如的加工过程。目前，CK0632数控机床广泛应用于电器、仪表仪器工业、汽车、摩托车配件、轴承照相器材、电影机械、五金工具及其他高精度复杂零件的加工制造。机电一体化在工业机器人领域当中的应用也比较突出，第二代机器人的设计中，对各种传感元件进行了科学应用，这样在作业的信息获得以及操作对象的信息获得都比较方便。计算机技术的应用能准确判断分析对操作信息的处理，并进行反馈控制。在第三代的机器人设计中，就通过多感知功能的应用，有效实现复杂化的逻辑思维以及判断和决策等，在作业的独立性层面有着充分体现。
2.机电一体化技术发展趋势
随着时展以及技术进步，机电一体化技术也会向着智能化方向迈进。这也是当前的机电一体化和传统机械自动化的重要不同。近些年，我国在处理器技术上的进步以及传感器系统的集成化目标实现，对机电一体化的智能化发展目标实现提供了有力支持。智能化机电一体化目标实现和实际的应用，对人的操作和工作量的减少能发挥积极作用，可有效减少人的脑力劳动。机电一体化技术的网络化发展将实现。网络技术在当前的发展比较迅速。进入新的时代，在网络技术的支持下，机电一体化的网络化目标将得到实现，在远程控制技术的应用作用上将更加突出，同时会提高机电一体化的功能性以及安全性。机电一体化技术的系统化趋势比较突出，也就是在系统结构上的模式化以及开放式的总线结构应用，对系统的灵活性组态就有着鲜明呈现。在系统化的发展中，能加强通信功能，可实现远程以及多系统的通信。不仅如此，机电一体化的发展也会向着微型化方向迈进。这主要体现在电子部件的微型化，在产品的体积层面不断缩小等。这样就会促进机电一体化的设备运行效率提高，灵活性更加突出。
四、小结
综上所述，机电一体化的发展中，技术的升级进步对机电一体化设备的优化起到了很大促进作用。我国在机电一体化的发展中有了长足进步，但是在发展中存在着诸多不足。从理论上对机电一体化的技术进行研究分析，就能为实际机电一体化发展提供理论支持，带动我国机电一体化领域的可持续发展。
参考文献：
[1]张立辉.机电一体化技术的发展历程和趋势[J].机械管理开发,2011(1)．
[2]孙玲.大数据时代的计算机信息处理技术分析[J].科技展望,2016(26)．
[3]张振华,赵灿林.浅谈机电一体化技术发展趋势[J].职业,2009(9)．
[4]缪学勤.工业4.0推动机电一体化走向智能技术系统[J].自动化仪表,2016(37)．
1机电一体化概述
机电一体化技术指的是把机械技术、信息传感器技术、微电子技术以及电工电子技术等各式各样技术展开有机融合，且进行全面实践应用的一门综合技术。机电一体化技术属于以上集合技术有效结合的一类综合技术，并非是机械技术、信息传感器技术及其他相关技术的单纯归拢、拼凑。这也属于机电一体化相较于电气加上机械产生的机械电气化，在含义上所存在的本质区别。机电一体化囊括了机电一体化技术、机电一体化产品两方面内容，其中机电一体化产品一方面属于人类肢体的延伸，一方面属于人类大脑、感官的延伸，即有着智能化的特点。科学技术急速发展进步，现代化自动生产设备某种意义上而言均属于机电一体化设备。
2机电一体化数控技术的发展趋势
在20世纪80年代，我国数控机床制造业得到了迅猛的发展，一系列机床生产商完成了由传统机床产品生产向数控化产品生产的转型。然而就总体情况而言，产品质量、生产技术水平较为薄弱，因此在20世纪90年代初处于国家经济自计划性经济朝市场经济变换调节，历经了好几年十分困难的萧条阶段。自1995年起始，伴随着国家在机床设备技术改进方面的大量人力、物力投入，并不断攻克数控系统、设备，促使工业制造中数控设备得到繁荣发展。进入21世纪，在信息技术急速发展的背景下，数字化时代来临，基于此为机电一体化发展创造了良好契机，并获取了可观的突破，机电一体化数控技术不断朝更高层面奋进，在人类生活工作方方面面得以被推广应用。
2.1高速、高精加工设备发展趋势工业制造产品的质量与生产效率属于工业制造经济效益的重要体现。鉴于此，提升产品质量、改善生产效率属于工业制造企业经营发展的核心目标。高速、高精加工设备能够很大程度上提升产品质量、改善生产效率，缩减生产周期，提升市场竞争优势。在此基础上，极端设备将高速、高精加工技术视作一门重要的现代制造技术。就好比轿车工业行业，不同品种加工属于轿车设备首要面对的重要难题；就好比航空航天工业领域，生产的设备大部分是薄筋、薄壁，材料以铝制、铝合金为主，刚度不足，唯有采取极小的切削力及极快的切削速度，方可完成对此类薄筋、薄壁的处理。选取大规模铝合金坯料掏空手段来生产机身、机翼等庞大零部件，以取代一系列不同零部件经繁多螺钉、铆钉及相关联接手段展开凭借，很大程度上提升零部件的刚度、强度及安全性能。现阶段，为了实现企业生产目标，高精度机床加工设备可达到高精、高速及高柔性的生产要求，从而有效改善企业生产水平。
2.2轴联动加工发展趋势选取五轴联动就三维曲面零件展开加工处理，能够经刀具完备几何结构展开切削，一方面可获取极高的光洁度，一方面可极大程度低提升生产效率。一台五轴联动机床生产效率可等同于两台三轴联动机床，采取相关有着极高硬度的铣刀展开高速铣削淬硬钢零件情况下，五轴联动机床可发挥相较于三轴联动机床更高的加工效益。现阶段，受电主轴问世影响，促使五轴联动生产的复合主轴头结构得到大幅度简化，并且其生产难度及生产成本同样将得到极大的缩减[4]。在此基础上，复合主轴头种类的五轴联动机床及复合加工机床将得到有效的发展。
3机电一体化数控技术的主要趋势
3.1机电一体化数控技术的智能化电子计算机技术不断发展，机械智能化的相关技术得到越来越多人们的热点关注，在先进电子计算机技术的支持下，为机电一体化数控开拓了智能化发展的道路。智能化指的是在生产实践期间，借助电子计算机设备录入相关程序指令，促使机械设备可对程序指令予以识别，达到根据指令展开运作的目的。机电一体化数控技术智能化可极大地降低人力物力消耗，通过将其应用至大型生产环节，促使企业收获更佳的经济效益。此外，机电一体化数控技术智能化还能够应用于机器人生产，伴随着智能化的不断发展，机器人具备逻辑判定、决策能力等将变得更加可能，如此机器人将在工业生产领域得到更为广泛的应用，从而进一步帮助工业制造企业节约人力资源。
3.2机电一体化数控技术的开放式开放式数控系统指的是机电一体化数控系统的开发能够于全面运行平台上，服务于机床生产商、终端用户，经转变、提升数控功能，产生系列化，同时能够有助于将用户个性应用和技术窍门集成于控制系统内，便捷促进各类品种、档次开放式数控系统，产生有着鲜明个性的名牌产品。现阶段，关于机电一体化数控技术的开放式主要研究重点为体系结构规范、运行平台、通信规范及数控系统功能软件开发工具等[5]。
3.3机电一体化数控技术的网络化网络信息技术不断发展，自最初的2G网络发展至现如今全面覆盖的4G网络，仅仅在短短的几年时间里，网络技术全面发展的现状有目共睹，网络技术深刻地影响着社会大众的日常生活工作学习。网络技术全面发展为人民生活创造了便利，同样为工业生产创造了极大的便利。鉴于此，机电一体化数控技术同样势必会朝网络化方向展开深入发展。机电一体化数控技术的网络化将在机电一体化数控设备网络化方面得到充分显现，如此全面满足工作制造企业、制造系统及生产线等信息集成所提出的一系列要求，积极促进企业单元的虚拟制造。
4强化机电一体化数控新技术标准、规范的构建
随着科学技术的不断改革创新，机电一体化数控技术水平的不断提升，越来越多的工业制造企业开始重视机电一体化数控技术的发展、应用。机电一体化数控技术打破了传统机床生产技术存在的种种弊端，建立了更加合理的机电一体化数控生产模式。整个工业制造领域在时展新形势下，要与时俱进，大力进行改革创新，运用先进的科学技术不断强化机电一体化数控新技术标准、规范。数控系统设计为了科学合理，数控系统开放式具备更完备的柔性、通用性，诸多国家不断开展发展战略方案，并实施开放式机制框架数控系统科学合理的制定研发，全球三个最为庞大的经济体于短时间间开展了几近一致的科学方案及合理研发，反映着机电一体化数控技术一个全新变革时代的到来。我国自进入21世纪起，展开ONC数控系统科学合理结构制定研发。于数控系统内部署各式各样的自适应调节系统，于高速加工阶段的系统运动调节内应用预算、实时前馈功能，于相关方面选取模糊调节，极大程度改善数控系统控制性能，以实现最理想控制的目的[6]。
5结语
关键词 工学交替；人才培养模式；教学改革
中图分类号：G712 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）30-0053-02
1 前言
目前随着科学技术的不断发展，机电一体化技术正朝着智能化、光学化、网络化、微型化与集成化方向发展，机电一体化技术应用越来越广泛，大量懂技术并能操作先进设备的专业人才受到各企业的青睐。我国的高职专科层次的教学以三年制为主，在教学中存在专业定位不准确、教学手段单一、理论和实际脱节等问题。
把校企合作、工学交替作为人才培养模式的切入点，带动专业建设和教学改革，遵循学生认知发展规律和职业成长规律，以“职业基础能力专业通用能力岗位方向能力”的“能力递进”策略优化课程，实施“工学交替”的教学组织模式和“项目驱动”的教学模式，使学生在能力培养的不同阶段体验企业真实生产任务，强化生产性实习与顶岗实习，推行“双证书”制度，积极开展国际交流。
2 与产业对接，构建“能力递进、项目教学、订单培养”人才培养模式
针对邵阳装备制造业的发展需求，专业教学团队对三一湖汽、邵纺机、山立水电等邵阳市装备制造企业进行了人才需求及职业岗位能力调研，明确了本专业的职业岗位、典型工作任务及工作过程，将学生职业能力分为递进的职业基础能力、专业通用能力、岗位方向能力三个层次，参照岗位职业标准，制订了课程标准，创设企业情境，实施教学情境与生产环境对接，实行教学做一体的项目式教学模式；先后组建了“邵纺机班”“三一班”“德昌电机班”“山立水电班”“美的制冷班”等10个订单班，推行订单式培养。通过人才培养模式改革与探索，构建了“能力递进、项目教学、订单培养”的人才培养模式。
依托机电一体化技术校企合作联盟，校企共同夯实“理实一体化课堂，校内外实训基地，企业顶岗实习”的相互融合人才培养平台，优化“能力递进、项目教学、订单培养”的人才培养模式，如图1所示，实现培养方案共订，双师队伍共培，实训基地共建，教学资源共享，培养过程共管，校企文化共融。
3 对接行业需求，校企共同制订人才培养方案
在校企合作联盟理事会的决策下，实行校企共订人才培养方案，共同开发课程，共同组织实施教学，共建共享实训基地，深化校企合作的内涵。在专业建设指导委员会指导下，对三一湖汽、邵纺机、神风动力等企业岗位及人才需求进行调研，分析毕业生就业后岗位渐进提升所应具备的知识、能力和素质结构，按学生认知发展规律和职业成长规律，参照国家职业资格标准进行课程体系重构、课程建设、教学资源开发，校企共同制订人才培养方案，确保人才培养目标和规格能满足企业岗位能力要求和人才可持续发展要求。
4 推行工学交替，实施项目教学
在递进式能力培养过程中，推行工学交替的教学组织模式，从大二开始，首先到企业参观实习，感受真实的生产情境，了解工作岗位培训，返回学校学习；再以真实的典型工作任务为载体，对学生进行专业技能的培养，使学生获得装备制造行业的专业通用技能；再到企业进行专业实习，熟悉企业生产管理，体验职业环境和岗位职责，了解和认识企业文化；然后根据个人兴趣爱好及专业基础选择固定的岗位进行顶岗实习。
在教学组织上，参照企业典型任务创设学习情境，引入企业真实项目，校企共同开发教学资源，通过任务引入、项目展开、项目指导、项目评价、项目拓展等方式实施项目教学。
体现“教学做合一”的教学理念，利用校内外真实或仿真的生产实习环境，以真实的工作任务为载体，“教、学、做”一体教学，实现教学过程与生产过程、教学内容与生产内容、专任教师与现场专家有机衔接。在教学过程中，根据学生的知识、能力和素质结构，推进理实一体的教学方式，引入信息化教学手段，应用多媒体技术、虚拟信息技术，通过职教新干线和网络平台，将企业真实生产情境、产品加工过程等直观为教学服务，充分体现“教学做合一”的教学理念，增强各教学环节的实践性和实用性。订单班教学根据企业岗位需要，增设针对性强的课程，如邵纺机班开设纺织机械原理等相关课程，三一班开设搅拌车工作原理方面相关课程。订单合作企业全程参与整个教学过程，使学生所学的知识与企业岗位有效对接。
5 取得效果
通过机电一体化专业人才培养模式改革与实践，已取得了明显的效果，极大地调动了学生学习的主动性和积极性，学习效果显著增强：在以前的教学中经常出现不预习、不听课、不写作业、不复习的现象；现在，教学以项目为驱动，让学生在完成每个项目的过程中自主学习相关知识，使学习效果显著增强。教学改革以来，学校机电类专业学生的获证率显著提高，如2011年维修电工中级获证率为92%，高级工获证率为88%；2012年中级工获证率为99%，高级工获证率为91%。2009年湖南省劳动与社会保障厅举办的湖南省天煌杯电气控制技术技能竞赛中，王涛在单片机快速开发项目中获第五名；2011湖南省职业院校技能竞赛（高职机械部件创新设计与制造）中，艾鹏飞、张桃、刘建武获得二等奖。
通过对高职机电一体化专业“能力递进、项目教学、订单培养”人才培养模式的实施，进一步推动邵阳职业技术学院其他专业人才培养模式的改革，加强校企合作，实现产业对接，推行工学交替，实施项目教学，全面提高培养人才质量，可为同类院校同类专业教学改革起到积极的引导和借鉴作用。
参考文献
[1]卢艳.高职机电一体化专业人才培养模式改革与探讨[J].职业教育研究，2009（4）：33-34.
[2]汪炎珍.高职机电类专业教学改革的探索与实践[J].湖南科技学院院报，2006（1）：267-268.
高校机电技术专业群以机电一体化技术专业为龙头，以汽车检测与维修、电气自动化、数控技术、模具设计与制造专业专业支撑的专业群，为我院培训了高素质技能型应用人才，支撑了地方和长三角地区制造业的发展。
2建设思路
高校开展深度校企合作，加强高职专业群建设，为长三角地区培养面向本专业群中专业所涉及的装备制造业和新兴产业的高端技能人才；充分发挥核心专业辐射作用，带动专业群的改革与建设，在创新人才培养模式、社会服务能力方面走在江苏省民办高职院校的前列，把本专业群建设成为具有示范引领作用的省级品牌专业群。
3建设目标
高校在建设思路的框架下，从围绕专业群建设工作的“人才培养体制建设”、“课程体系建设”、“实训体系建设”、“教学资源库建设”“双师”团队建设”和“专业群管理体制和运行机制建设”六个方面开展机电技术专业群的建设工作，逐步实现以下具体建设目标。
3.1改革人才培养体制以“扬镇泰”三个城市实地调研为基础，参考江苏省乃至长三角本专业群中专业所涉及的装备制造业产业结构调整和新兴产业“十二五”规划纲要，改革人才培养体制。建设完全胜任装备制造业岗位群需要的，也可迁移到新兴产业的高端技能型复合人才培养体制。
3.2兼顾新兴产业技术的课程体系在对装备制造业和新兴产业与专业群对应的岗位群调研基础上，以制造业工作过程为导向、以装备制造业技术知识为主，兼顾新兴产业的底层共享、中层分立、高层互选的专业群课程体系。
3.3建设校内、外一体化实训基地建设教学、技能培养、生产、技术服务四位一体的校内实训基地，通过技术服务、企业员工培训等形式实现校内、外实训基地一体化，校企互享教学资源。深化引企入校管理，办“校中厂”。
3.4建设企业岗位技术为核心的信息化教学资源库以企业技术为核心内容，通过录像、虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、技术标准、先进企业管理理念等内容，形成校企、师师、师生共享教学网络资源。
3.5打造教研、科技服务能力强的“双师型”教学团队打造善于教育教学改革，科技服务能力强，年龄、学历、职称结构合理，有过企业工作经历或实践锻炼“双师型”教学团队。
3.6构建“四元一体”、“手掌型”专业群管理体制与运行机制建立由扬州市职能部门、企业（行业）、院系领导、学生代表“四元”组成的、“手掌型”专业群董事会管理机构。以ISO质量保证体系为理论基础建立专业群管理制度，并以此为基础，形成“四元一体”领导决策机制、校企一体化运行机制、学生管理工作机制、校企合作运行机制等。
4具体建设内容
根据江苏省“十二五”高校重点专业群建设要求，重点建设以下5个方面：
4.1人才培养体制的建设以高职教育理论和国家高职教育改革精神为人才培养体制建设指导思想。在专业群建设董事会统一领导下，以行业、企业动态引领专业群人才培养体制为建设目标，开展专业群人才培养体制建设工作。具体内容有：
4.1.1加强政府主导下的校企合作力度在原有扬州市职能部门主导、相关行业协会指导、区域内典型企业参与下的校企合作基础上，进一步深化校企合作力度。
4.1.2拓展校企合作范围，开发高端技能型复合人才培养方案在对“扬镇泰”、江苏省和长三角装备制造业现状和“十二五”工业经济发展规划调研的基础上，对现有合作企业进一步筛选，引进新兴产业进入专业群建设指导委员会，寻找机电技术群课程与新兴产业技术的结合点、制定以服务于装备制造业为主、新兴产业为辅的复合型人才培养方案。
4.1.3以行业、企业岗位技能标准为基础，构建人才培养规格通过与企业合作，明确企业对人才的职业资格要求，确定人才培养规格。通过职业资格证书与学历证书相融合，实施一书多证培养。
4.1.4拓展专业建设指导委员会功能，建立多元化的人才质量评价体系将现有的专业群建设指导委员会主要是制定人才培养方案功能拓展到与此并重的人才质量评价体系中，构建由企业参与的、以企业为标准、技术标准考核为主、学科知识考核为辅的人才质量评价体系。
4.1.5灵活的人才培养模式和教学组织进行“顶岗实习”、“订单培养”等灵活多样的人才培养、开展多学期、分段式等多种形式的教学实践。
4.1.6校企合作教育的人才培养学校与企业（行业）共同开发人才培养方案、专业课程及承担教学任务；专业教学内容与岗位技能相融合、学历证书与职业资格证书相融合、专业课程内容与职业标准相融合，进行合作教育人才培养。
4.2课程体系的建设
根据技术基础课平台、专业课模块和校企合作项目确立高职专业群课程体系开发理念。通过对本专业群中专业所涉及的装备制造业、新兴产业的岗位群进行调研，确定该专业群培养学生基本职业能力的专业群技术基础课平台和专业能力的模块化课程。具体课程体系框架如图1所示：图1机电一体化技术专业群课程体系框架说明：（1）职业素质课平台：作为底层的素质基础课平台主要依据教育部规定的基本职业素质培养的课程组成，培养学生的基础文化素质。（2）职业基础课平台：同样作为底层的专业技术基础课平台是专业群建设的各专业核心能力培养的基础，实现共享平台。（3）职业核心课模块培养各专业核心能力，是专业群中培养各自专业能力的课程。（4）职业拓展课模块：依据企业装备制造业和新兴产业所需能力需求，拓宽和拓深各专业职业能力，培养学生的个性需要和职业可持续发展需求。
4.3实训体系的建设
4.3.1校内实训基地建设项目化教学整合14个实验实训室和机械、电工电子、汽车三个校内实训基地教学资源，为技术基础课教学提供共享资源。
4.3.2以汽车典型机电一体化零部件为项目，整合校内实训基地现代化的汽车自动化程度高，也就反映在机电一体化的程度高。我院汽车实训基地共投入100多万元的设备经费，无论从整车、零部件到检测仪器，均是典型的机电一体化产品。利用现有的条件，从仿制一个汽车上的典型机电一体化产品，就形成了以机电一体化技术专业为核心、开展的电气自动化、模具设计到加工、装配、测试的专业联合教学活动。
4.3.3优化引企入校管理机制，加强校内生产性教学在目前引进的企业中，对其产品结构以及管理制度进行进一步优化，开展“校中厂”企业化管理，增强社会服务能力。
4.3.4校外实训基地建设在目前实施专任教师开展校企合作的基础上，进一步激励教师为企业技术和社会服务，实现校、企、社会三赢。通过专业教师为企业技术服务，形成校企技术合作长效机制，加强校外实训基地深度合作力度，形成稳定的教师技术服务、学生顶岗就业的校外实训基地。将校内实训基地纳入校外实训基地的产品开发、技改环节，实现校内、外实训基地一体化。
4.4“双师型”教学团队依托学院与杨镇泰区域经济发展的优势，按照“校企合作、教学与培训互补、专兼职结合”的思路，专业群、专业带头人、骨干教师培养与引进，打造专业群教学指导团队，形成优质的“双师型”教学团队。（1）建立激励教师参加企业技术服务机制，提高教师技术服务能力；（2）安排骨干教师重点参与实验实训室建设，开发实训项目、完善实习实训指导和考核方案，锻炼和提高教师的实践能力、理论与实践一体化教学能力；（3）安排教学名师、专业带头人和骨干教师参加学术交流活动，有针对性地到校外专项进修培训，增强教师专业实践能力；（4）建立激励教师教学改革机制，提高教师教研能力；（5）聘请合作企业专业技术人员进行校内理论教学和校外实践教学，专、兼职教师比例达到合理。
关键词：项目课程；能力；评价
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）26-0037-05
“构建以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”已成为全国职教课程改革的总方向。项目课程的实施关键是项目课程的评价，评价对项目教学实施起到重要的引领作用。
一、项目课程评价的意义
2006年11月16日，“教高”16号文《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中明确指出，“要积极推行工学结合，突出实践能力培养，把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点，带动专业调整与建设，引导课程设置，教学内容和教学方法改革”。“机电一体化专业创新型高技能人才”不是简单的熟练操作工，应该是具有创新意识、有迁移能力、具有一技之长并能够解决实际技术问题的人才。面对这种需求，高等职业教育必须在人才培养模式、教学体系和课程内容的改革、工学结合等方面进行积极探索和实践。各高职院校按照“以就业为导向，以服务为宗旨”的培养目标，根据职业能力培养需要、区域经济和产业发展的需求，对原来的专业课程从专业岗位群、任务和能力三个维度对职业教育课程进行定位，“构建以能力为本位，以职业实践为主线，以项目课程为主体的模块化专业课程体系”，开发出一系列符合现代职教的项目课程。项目课程已成为我国职业教育课程改革的主导理念，它是专业理论与专业实践一体化的课程。
贵州轻工职业技术学院机电一体化专业根据贵州工业强省战略，服务地方经济，服务企业，以学生就业为导向，修改了人才培养方案。通过对岗位群的技能分析，以工作任务为参照点设置课程，以项目承载的知识和技能的逻辑顺序组织课程内容，项目课程是经过教学加工且来源于企业典型的工作任务，具有典型性、可操作性，符合地方经济特色。项目教材按照项目要求、项目理论、项目分析、项目路径和步骤、项目预案、项目设施与评价、项目作业、项目拓展等内容编写项目教材。在教学中，以任务为中心开展教学，以实践问题为纽带联系知识与工作，以产品来激发学生的学习动机。课程评价是对学校课程进行的价值判断，是指根据人才培养目标对课程设计（背景）、课程条件、课程实施过程、课程实施结果进行定量测量和定性描述，进而做出的价值判断，并寻求改进课程途径的一种活动。它具有导向功能、诊断功能、决策功能和促进发展功能。项目课程评价可监控项目课程质量，改进教学实践，给课程决策者提供信息反馈，保证课程的有效性与合理性；还能对课程的合理性做出价值判断，以便教师在课程实施的过程中做出适当的控制与调整，促进学生发展、教师提高。在职业教育课程改革中，项目课程评价起着保驾护航的关键作用。
二、机电一体化专业项目课程评价体系构建总原则
1.全面性原则
评价指标体系要遵循教育规律和应用型人才培养规律，突出教育的基本特征。学生是教育的主体，在制定评价体系时，必须以提高学生的综合素质和能力为出发点。课程目标服务于教育目标，只有目标明确，学生才能朝着要求的方向去努力，教师才能按照目标去组织教学活动。根据目标进行评价，根据评价内容来选择评价方法，以人为本，突出评价促进发展的功能。项目课程评价体系从课程建设、课程实施、课程考核进行全面评价。
2.科学性原则
每项评价指标都须经过科学论证，要能直接反映项目教学质量特性，各指标名称、概念要科学确切。建立的评价指标要科学合理，充分运用现代科技对项目教学环节质量进行定量评定。每项评价指标具有可操作、客观性，便于准确描述实践教学环节的客观状态，应尽可能排除人为因素，实行定量化评价。评价方法要合理，应客观真实地反映教育质量的真实情况，使评估结果真实可靠，可信度高。评价指标体系须明确评价目标，在此前提下全面系统地设计、确定评价原则和评价要素。整个项目课程教学质量评价指标要自成体系，各项评价要素应有可比性。
3.综合性原则
指标体系是由若干个指标构成的有机整体，每个指标都从一个侧面反映项目课程建设、教学环节质量状况，各独立指标之间相互联系、相互制约、补充完善，形成指标的最佳组合，综合所有指标能科学反映出项目课程的总体质量。
三、机电一体化专业项目课程评价体系的构建
项目课程评价体系包括三个方面：一是项目课程建设评价，二是项目课程教学评价，三是项目课程学生学业评价。三者之间相互关联。课程建设是教学活动的起点和基础，课程评价、教学评价和学业评价之间联系起来，形成完整的项目课程评价体系，突显评价的改进与决策功能。因此，我们所进行的项目课评价体系的研究，既要有课程设计意识，把课程考核纳入课程设计的总体思路之中，又要兼顾对课程设计的评价。项目课程评价体系建立在高职教育的专业教育目标、课程目标、课程内容、课程实施的特征之上。
根据高职人才培养目标和项目课程具体的教学目标进行评价，要从客观、公正、合理，促进学生学习、教师提高的角度确立评价指标与数据。评价的内容要兼顾知识、能力、情感态度与价值观等方面。
1.项目课程建设评价
机电一体化专业根据其人才培养目标要求构建课程体系。确定一门课程的培养目标，首先要根据专业培养目标广泛征询行业专家的意见，对就业岗位做出正确分析，结合社会与企业的具体情况分析各职业岗位的技能构成，确定课程的整体目标，即知识目标、能力目标、素质目标；要围绕课程的整体目标设计项目，通过内容的增删、整合等方式，使项目贯穿在教学内容之中。因此，职业教育项目课程开发的程序是：社会需求分析职业岗位工作任务分析项目课程结构体系开发课程内容开发项目教学资源开发教学实施方案制定。
根据项目课程开发程序和项目课程建设特点，制定项目课程建设评价方案。项目课程建设评价方案包含以下内容：
课程设置评价：专业职业岗位工作任务分析是否深入调查研究？所选项目是不是典型工作任务？
（1）课程目标评价。课程标准制定是否符合专业人才培养目标？课程目标是否细化成明确、具体切实可行的教学目标？
（2）课程教材编写评价。教材是否按项目要求项目分析项目实施路径与步骤项目预案项目实施项目评价项目作业项目拓展编写？教材链接的内容是否涵盖了项目所需的理论知识？学生是否能根据项目实施路径与步骤完成项目？项目预案是否具有共性？项目评价是否合理？项目拓展是否合理？
（3）课程资源评价。课程教师队伍建设是否同步？项目所需设备仪器、仪表是否齐备？教学资料和媒体是否完善？
（4）课程整体评价。课程开发者是否了解社会、学生的需求？是否了解学生知识技能与课程的关系？是否请课程专家和行业专家等人士参加开发？是否符合专业岗位的典型案例？是否从教师、学生及其他有关人员获得足够的反馈信息？是否制订了进一步完善项目课程的措施？是否考虑项目外在影响因素？
项目课程建设评价人员组成：项目课程建设评价人员由教育行政部门、学院教学主管、行业企业专家、院校课程专家、第三方教育质量评价认证机构人员等组成。
2.项目课程教学评价
项目课程教学评价不是单一地评价问题，教学评价是由教学活动、师生发展状态和师生工作绩效三方面构成。开展项目课程教学评价，必须具有评价的主体和客体，也就是评价者与评价对象。现在，我国各高校普遍开展了对教师教学质量的评价制度，评价的主体分别为学生、同行教师、管理者，以及教师自评。高职教育目标具有多元性，因而教学质量评价应该是开放性的、多元化的。借鉴国外高等职业教育质量评价经验，高等职业院校教学质量评价应该采用院内评价和第三方评价相结合的体制，特别是院校建立自我评价机制，有利于教师发展提高，有利于教学质量管理保障。项目课程教学具有如下特点：
（1）项目课程教学注重培养学生的应用能力，与高等职业教育培养应用型人才的目标相一致，较好地体现了高职教育的本质内涵与特色。通过工作项目整合理论与实践，其知识结构来源于职业工作结构，提高了学生职业能力培养的效率。
（2）项目课程教学注重培养学生的综合能力，在完成项目的过程中能够锻炼学生的方法能力、社会能力和专业能力，能更好地适应人才需要。项目课程教学注重学习的主动性和探索性，学生成为学习的主体，因而能更好地培养学生的自主学习能力和创新能力。
（3）项目来源广泛，形式多样，可大可小，有利于发挥项目课程的功能。项目课程可以通过项目的差异满足不同层次学习者的学习需求.便于开展个性化、差异化教学。
（4）教师要负责整个教学的设计、组织、实施、指导，能力要求更高，有利于教师的成长、进步和能力的提升。
根据项目课程教学过程实施特点，对教学评价主要从10个方面进行考核，如表1。
总之，项目课程评价体系构建研究在理论、实践各方面都处于探索阶段，在评价指标制定方面如何达到评价理念的要求，还需要教师在教学中针对不同的环境、不同的任务、不同的目的选择适当的评价手段和评价形式，并根据实际情况灵活变通，创造性地使用新思想、新理念、新模式、新方法，在实践中不断完善。
参考文献：
[1]袁丽英.课程评价，职教课改中的重要环节[J].职教论坛，2010，（12）.
[2]张荣胜.关于职业教育课程评价的探讨[J].中国职业技术教育，2011，（29）.
[3]阎卫东，张宪立.职业教育课程评价研究[J].机电产品开发与创新，2011，（4）.
关键词 美国“双元制”；注册学徒制；借鉴
中图分类号 G719.1 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2017）12-0065-04
注册学徒制是美国职业教育的独特模式，其发展和完善以一系列法律和政策框架为基础。1933年罗斯福签署的《国家工业复兴法》标志着注册学徒制在美国的萌芽，1934年成立的学徒制联邦委员会标志着相关行业学徒制计划的管理体系进一步完善，而1937年颁布的《国家学徒制法》则为注册学徒制的正常运行提供了相应法律法规的支持，同时也提供了相应的监管机构。对于美国来说，尽管有注册学徒制这一体系，但仍存在着失业率高（2016年9月美国青年失业率为15.8%）[1]，高技能工人短缺等问题。为此，美国开始借鉴德国“双元制”形成了“美国双元制”。①
一、美国“双元制”的实施背景
美国“双元制”作为一种混合体，既是美国借鉴“双元制”学徒培训模式的成果，也是注册学徒制体系和形式不断丰富和完善的结果，是内因和外因综合作用的产物，因此，分析其实施背景时，既要考虑其国内因素，同时也应兼顾国际因素。
（一）美国注册学徒制存在缺陷与不足
作为职业教育与培训的一种形式，美国的注册学徒制在技能更新、生活水平改善等方面发挥着重要的作用，也推动了产业结构的转型升级，但注册学徒制自身存在的一些问题也为人所诟病。
1. 美国注册学徒制体系凝聚力不强
与德国等欧洲国家相比，美国缺乏具有凝聚力的注册学徒制体系。“尽管美国有一套联邦法律对工作程序、补助规模和企业工作环境都做出了相应要求，然而有一半的州直接通过其劳动部门、教育部门、经济发展部门管理法令，其他州则服从联邦政府的管理，这就形成了整个国家差别化的管理模式。”[2]与欧洲学徒制的国家管理模式相比，这种差别化的管理模式在某种程度上削弱了注册学徒制的凝聚力。
2. 中小企业参与学徒制的积极性有待加强
在美国注册学徒制中，存在着这样一种现象：热衷于学徒制项目的往往是大型企业，而中小企业则对学徒制持观望态度。在某种程度上，中小企业恰恰是开展学徒制的最佳选择，也是最容易获益的对象。这种情况之所以存在，一方面是财力上的局限性，部分中小企业有开展培训项目的需求，但负担全部培训成本费用却因财力不足而作罢；另一方面则是对培训风险的评估问题，如学徒制培训的完成率及毕业学徒能否留在培训公司，都是不得不考虑的现实问题。
（二）“双元制”学徒培训模式取得的成效已被全球认可
“双元制”学徒培训模式，尤其是德国“双元制”学徒制模式，已经得到全世界认可。其主要成就表现在两方面：第一，“双元制”自身具有极强的灵活性。纵向来说，“双元制”已突破中等教育的限制，正在向高等教育领域延伸与扩展，这意味着一系列配套设施的不断丰富和完善；从横向来说，“双元制”的课程设置能够紧跟时代需求，使学徒获得的技能符合市场和企业的需求，这在很大程度上激发了企业参与学徒制项目的积极性。第二，与其他学徒培训模式相比，“双元制”在减少失业率方面成效突出。以德国为例，近年来该国仅有8%的失业率，美国则有20%的青年失业率[3]。
二、美国“双元制”的实施――基于三个案例的研究 ②
由于美国注册学徒制固有的缺陷，一些跨国公司在充分考虑自身利益的基础上，开始将“双元制”学徒培训模式融入到自身学徒培训体系中。以宝马、西门子、大众3家在美德资企业为例，它们分别在美国的北卡罗莱纳州、南卡罗莱纳州以及田纳西州发起了学徒制项目，这些项目在考虑地域差异的基础上，适当借鉴了德国的学徒制经验，并进行了一定程度的创新，形成了自己的特色。
（一）西门子：独具特色的招生体系
作为以自动化设备生产、驱动技术、能源、卫生保健以及金融服务的全球性公司，西门子对高技能人才有强烈的需求，在美国技能差距难以满足这一需求的背景下，该公司积极借鉴“双元制”学徒培训模式，逐渐形成独具特色的培训体系。
2011年，西T子公司加入学徒制2000项目，在双元制学徒培训模式的基础上启动其独具特色的学徒培训计划。西门子公司学徒培训以培养既具问题分析能力，又有实践操作和问题解决能力的高技术人才为目标。具体而言，学徒项目主要集中在机电一体化项目上，包括机械、电子、软件、计算机、自动化体系中由可编程逻辑控制的机器人方面的知识和在职培训等。学生在完成培训并考核合格后，可获得国际证书和大专学历，并可以转换为四年制工程学位[4]。
西门子招收学徒的目标群体主要是当地的高中生，具体可分为以下几个步骤：1.参观及申请阶段。12月份，公司会设立开放日，家长和学生可在此日参观公司，有兴趣的学生需递交一份成绩单（平均成绩至少应该在2.5），数学成绩，考勤记录及推荐信。2.定向和测试阶段。2月份，被选定的申请者要参加历时4个小时的定向和测试，主要测试学生的技术数学、精密测量、手工磨光和组装，同时也要阅读一些蓝图，画3D图，还需要进行压力系统的测试，以考察学生测量机械的能力。3.决策和选择阶段。3月份，公司会召集相关人员并决定学生的岗位安排，在学徒初期，学徒将被安排最简单最基础的工作。4.带薪实习阶段。通过所有测试的合格高中生将在高三毕业的暑假期间被优先安排在西门子进行6周的有偿实习，每周工作40个小时，如果学徒显示出良好潜力，就会被安排接受正规的学徒训练。
（二）大众：学徒技能的“专”与“泛”
大众汽车公司于2009年开始实施学徒培训计划，公司成立“大众汽车机电一体化学院”，以机电一体化项目为重点培训项目，具体包括自动化机电一体化（AMP）和汽车机电一体化（CMP）两个就业方向。机电一体化技术人员拥有高度熟练的技能，这在某种程度上要求学徒要掌握“精细化技能”，做到“术业有专攻”；汽车机电一体化项目则主要关注人员的多种技能开发，学生在机械体系、电力、电子、机械加工、焊接和自动化系统方面接受实际操作培训，掌握广泛的技能。这两个就业方向分别关注学徒技能的“专”与“泛”，在某种程度上也符合因材施教的原则。
大众公司视辨识与解决问题、与团队沟通和交流等技能为最重要的技能。此外，他们还注重具体情境的创造和培训人员的参与。学徒培训与课堂指导最大的区别就是参与程度不同，学徒培训在技能掌握的过程中更注重具体情境的创设，注重应用型知识的传授。
（三）宝马：以教带学，以教促学
宝马公司于2011年8月启动了“宝马公司学者项目”，该项目主要包括以下三个方向：自动化技术；ESA（设备服务助理），机器人技术/机电一体化，行业维修，机械或电子工程师，以及其他相关的学位；生产：与生产相关的技术，以及其他与制造业相关的领域，如工程、焊接以及机床等。就学徒项目培训方向来看，主要集中于机电一体化人才的培养。
宝马公司将学徒的技术能力视为最重要的技能，并在这方面形成了自己的特色。对这一技能的培养，不是单向的师傅教给学徒，而是双向的互动与交流过程，学徒掌握基本操作后，还要反过来“教”给师傅，以判断其掌握情况，并找出其中的不足之处加以完善，这样不断的强化与反馈，最终使学徒能够独立解决在工作场所中遇到的现实问题。在这一过程中，学徒动手能力与解决问题能力得到锻炼，而且在向师傅讲解过程中也会理解其中所涉及的知识。此外，宝马公司特别重视数学这一基础性学科，强调数学对于机电一体化的重要作用。
这一项目产生的影响是多方面的，既有经济上产生的积极影响，也有市场等方面的无形财富；该项目也是互利共赢的典范，宝马公司与当地技术学院优势互补，达到“双赢”的目的。
三、美国“双元制”的成效
（一）调动了企业参与注册学徒制的积极性
在美国，大多数企业对注册学徒制持观望态度，因此，注册学徒制体系中的“双元”成分是不均衡的，政府或高校处于主导地位，企业处于从属地位，对学徒制采取消极被动的态度；而在“双元制”培训模式中，企业处于主导地位，积极开展学徒培训，而学校或政府处于次要地位。“双元制”学徒培训模式的借鉴与引入，在某种程度上激发了企业参与注册学徒制的积极性。
（二）激发了联邦政府对“双元制”模式的兴趣
这三家公司实施学徒培训，一方面满足了企业对高技能人才的需求，另一方面也激发了美国联邦政府对“双元制”模式的兴趣。美国与德国的交流与合作也进一步加强。2015年5月，美国商务部、劳工与教育部与德国就学徒制进行合作，并在两国工作培训、课程开发、认可证书、职业发展领域的合作达成了相关协议[5]。2016年4月，美国商务部部长普利茨克（Penny Pritzker）与德国联邦教育与研究部部长万卡（Johanna Wanka）在汉诺威工业展上就美国如何与德国合作扩大学徒制进行磋商[6]。
四、美国“双元制”存在的问题
美国“双元制”在借鉴与实施中虽然取得诸多成效，但仍存在一系列问题，这些问题在某种程度上将阻碍美国“双元制”在全国范围内的推广与实施。
（一）各州发展呈不均衡状态
美国“双元制”在各州的发展呈现不均衡状态，这与各州对“双元制”学徒培训模式的理解与认识有关。美国伊利诺伊州、南卡罗莱纳州以及威斯康星州是佼佼者。在伊利诺伊州，由该州制造商协会教育基金会领导的包括德美商会在内的联盟已经获得了390万美元，用以扩充学徒制，前学徒制以及职业生涯计划。德美商会给该联盟带来了一个培训计划，该计划在德国行业认定的能力与要求的基础上开发而成。[7]而在其他州和地区，对美国“双元制”的认识和实施有待于进一步扩展。
（二）资金支持力度不够
尽管奥巴马政府2014年宣布启动一项1亿美元计划，用以资助多项全新学徒制方案，并提出在未来5年内投入20亿美元的预算，将学徒制项目的数量翻一番。但从现实情况看，学徒制的资金支持力度远远不够，具体体现在两个方面：第一，美国各州虽然有对学徒制项目的奖励，但州一级的奖励办法（包括对企业和学徒实施税收抵免和学费补偿）有很大差异，比如有的州没有任何激励措施，而南卡罗莱纳州有慷慨的补偿方案。这种差异在很大程度上需要联邦政府动用联邦资金加以补偿，以达到均衡状态，这是一笔不小的开支。第二，就联邦政府而言，美国“双元制”是学徒制的新形式，如何从为数不多的注册学徒制资金中划拨支持美国“双元制”的资金比例仍是一个需要认真思考的问题。因此，要想增加对美国“双元制”的资金支持力度，关键是要增加对注册学徒制的资金支持力度。
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