时间：2023-09-28 09:32:19
导语：在机械电子控制技术的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：电气；自动化；技术；机械
随着我国的建设速度日趋加快，生产的高效高产、稳定安全需得到保障。机械模式也需随之改变，对工业发展、国家进步具有重要作用。机械设备向智能化、专业化、节约化过渡和转变，自动化技术也逐步向功能多元化、集成化方向发展。同时也带动新技术的发展，现代网络已经与自动化技术紧密相连。与此同时，各种现代化技术的应用，在规避风险的同时极大地减少人力劳动。
1机械电气自动化技术与控制概述
随着网络技术的快速发展，经济、社会、环保效益显著，我国机械行业面临着十分关键的机遇期。对工业生产进行优化检测与调度控制，继而促进机械电气自动化技术尽快实现标准化应用。机械电气自动化程度也得到了很大的改善，对优化工作环境、减小运营成本具有重要意义。电气自动化是在工业控制的基础上，通过人工辅助实现主要控制参数的设定。通过理论控制与计算机网络技术等技术，获得较高的工作可靠性和工作效率。(1)机械电气自动化主要由自动化软件、硬件以及系统3个板块构成，与传统的机械设计相比，其具有自身设计新理念和新思路。在自动化系统中，设计人员需要树立创新思维的理念。在增强生产效率的过程中，充分利用现代计算机技术的优势，例如现场总线通过一连串的自动化系统以及智能设施生成通讯总线。注重提升其自动化调试与升级功能，有效提高企业生产效益。减少整机的成本，促进我国现代机械设计发展。发展先进、可靠的硬件设施，运用各种创造性的方法和手段减小企业目标和生产效率之间的矛盾。实现优秀软件的国产化，对优化工作环境、减小运营成本具有重要意义。(2)现代机械设计离不开创新思维，同时这也是现代技术创造的优点。机械电气自动化技术是社会发展的源泉，具有简单、方便、易于维护和集成等优点。使接口越来越标准，逐渐成为工业使用的统一平台、语言与规范。机械电气自动化技术也是现代机械设计中重要的组成部分，在与计算机信息技术的结合中展示了重要的作用。需大力促进软件产业的发展，结合丰富的实践经验和扎实的理论知识，让产品接口统一化。以先进的设计理论和设计工具为依托，更好地提高国际竞争力。保障生产量和安全的综合性设施，将大容量的信息集中到中央控制器上。在机械性能的稳定性以及测验等方面，让产品被更多地应用和接受。大大节省了时间，不断提高生产效率。(3)自动化技术作为科技进步、生产发展的结晶，充分发挥设计者的创造性思维能力。对机械设备具有重要作用，运用自动化技术开发出具有创新性的产品，现代机械能够利用计算机完成工作的模拟和再现。随着现代化技术越来越发达，这种操作能够直观地观察到工作的结果并保证质量水平。从目前的发展进程来看，还能够节约预备和其他相关细节工作的时间。机械设备自动化技术已经向智能化精度化方向发展，使得工作的合理性和速度都得到提升。计算机、现代控制、通信技术以及传感技术作为当代自动化技术的中流砥柱，保持着良好的发展态势。
2机械电气自动化技术与控制应用
随着新型电子设施被广泛应用，对设计的模型进行修改与合理性评价也变得尤为重要。高效率、高斩波率的斩波器进入运营状态，有利于对设计方案进行设计以及推理。提高行程控制并逐渐让产品得到统一，在规定的条件和规定的时间内完成规定功能。增强自动化进程，对产品的质量起着关键性的作用。(1)为了保障生产效率与安全，每个环节都要及时地对建立的模型进行仔细分析。在电机驱动的同时，使用人工智能技术。让电机以横向布置的形式呈现并增加装机容量，为机械电气自动化技术与控制工作提供保障。控制技术以计算机作为核心技术，要求设计人员要有丰富的专业知识和设计经验。用户需求直接影响电气自动化发展，因此多以交流提升为主，对设计方案进行设计以及推理。信息技术直接影响电气自动化，引进SCR-D数字型控制机，采用简化系统和结构。当信息技术穿透到执行器、传感器、仪表与控制器中后，在提高生产效率和质量的同时针对多种故障进行诊断以及工况监测，以提高系统可靠性。(2)目前电气自动化正向着多样化方向发展，裕度设计和可维修设计也变得尤为重要。很多企业应用计算机对工作状况进行监控，从而不断提高工作效益。在机械电气自动化中，满足自动化程度高等基本要求。在高可靠性、大功率的机电一体化技术中，应根据所在区域的具体情况进行选择。让生产更加集中，营造一个安全的生产环境。根据养护方案进行维护，将自动化技术应用于电气自动化设备中。加强对配网工程设计环节的质量管理，检验合格后才能进入下一步。进而让单产转变成高效高产，从而更好地了解工作状态。保障维护工作，是实现机械电气自动化技术与控制整体质量管理的重要措施之一。(3)从我国目前的机械设备应用状况来看，不同的自动化技术模式存在着不同的优缺点和适用范围。自动化技术是一门涉及学科多、复杂性强的综合性技术，具有投资少且费用低的特点。人类对机械电气的依赖程度日益增加，用户需求直接影响电气自动化发展。与计算机技术、自动控制技术、通信技术、电子学、系统工程等密切相关，所涉及的面广且施工环境复杂。在机械设施投入运营后，还需加强对工程施工区域的调查、勘察、勘测。在计算机网络普遍应用的同时，工程还需要依据工作进程进行设计。在机械设备自动化技术中具有良好的灵活性，有助于进一步加快机械电气自动化控制技术的研发和应用。正在被更多的用户使用，进一步促进我国机械装备的完善和发展。
参考文献
[1]贾瑛.机械设备电气自动化技术的应用研究[J].科技与企业,2015(13):137.
[2]王兴伟.电气自动化技术在机械制造企业的应用[J].科技创业家,2015(11):85.
【关键词】控制工程；机械电子工程；鲁棒控制技术；模糊控制技术
机械电子工程在我国快速发展背景下，得到一定进步与完善，并且在很大程度上促进呢我国社会的进步与发展。为促使机械电子工程能够得到进步，可以将控制工程应用在其中。控制工程主要是通过加强对先进技术的应用，促使机械电子工程能够逐渐朝着智能化与自动化方向发展，从而更好完成各项工作。但从实际控制工程的应用中不难看出，控制工程的优势并没有得到充分发挥。所以，本文将针对控制工程在机械电子工程中的应用相应内容进行阐述。
1控制工程与机械电子工程基本概述
1.1控制工程基本概述
控制工程通常情况下主要是指，将工程理论与先进计算技术进行有机结合，从而形成的一种新型技术概念与理论。控制工程的主要工作内容就是，能够将自动化技术中存在的问题更好解决，避免问题影响范围的进一步扩大。在控制工程应用水平的提升，需要保证工作人员能够具备较强的专业能力与综合素养，促使控制工程的应用范围能够得到拓展。随着科学技术的不断进步，控制工程也将会得到一定完善，为相关行业的发展打下良好基础。
1.2机械电子工程基本概述
机械电子工程从实质上而言并不是独特的工程内容，一般情况下，机械电子工程会使用模块化的技术处理方式，这样可以实现对系统的有效控制。机械电子工程可以在很大程度上将构造较为简单的系统，减少在整体机械电子工程占据的总面积，使得整个系统的性能与功能得到完善[1]。除此之外，随着我国机械电子工程的进步与发展，促使机械电子工程系统控制水平能够得到不断提升。为能够与当前生产工作相适应，机械电子工程的工作流程与操作流程也将会变得更加复杂化。基于此，为保证各项生产工作的有序进行，需要工作人员能够对机械电子工程的特点进行明确，同时与先进计算机技术进行有机结合，保证工作人员能够对整个系统进行有效控制，使得各项工作能够有序进行。
2控制工程在机械电子工程中的应用
控制工程在机械电子工程中的应用，本文主要从鲁棒控制技术、模糊控制技术应用两方面进行分析与研究。
2.1鲁棒控制技术的应用
在控制工程中鲁棒控制技术是其中的重要组成部分，在机械电子工程中，能够将自身的控制作用充分发挥。鲁棒控制技术一般情况下主要是指，将控制器作为载体展开相应的控制工作，在控制器的设计过程中，要按照相应的性能指标展开，这样才能将控制中存在的问题更好转化并解决，将复杂问题转化为简单问题[2]。在整个控制系统中，鲁棒性的特点通常情况下会体现在，当外界出现干扰源时，能够保证整个系统的安全稳定运行，不会受到干扰源影响。鲁棒控制系统具备较强的稳定控制作用与特点，所以，在机械制造领域中得到广泛应用。比如，在柔性臂的制造过程中，为促使系统能够实现对柔性比会定的控制。那么在鲁棒控制器的设计中，通常会采取滑膜变结构，滑膜变结构能够将Hx控制理论进行充分利用。在这一过程中，还需要进行计算，在计算时采取补偿控制算法方式，使得电子机械工程能够安全稳定运行，保证各项工作的有序进行。
2.2模糊控制技术的应用
在整个机械电子工程工作的开展中，会涉及到许多不同的工作步骤与工作内容。这就需要工作人员在实际工作中，能够进行繁琐操作，为工作人员带来很大工作量与工作难度。而且在这一过程中，一般情况下会采取传统的控制方式，在机械工程建模构建中，对工作的展开产生制约。基于此，为保证机械工程的工作流程能够得到简化，不仅要依靠传统控制方式与模型，这远远不够，并且达不到应有的效果。需要将模糊控制技术应用在其中，模糊控制技术能够将原本较为复杂的问题更好解决[3]。在传统控制中，需要对实际工作情况进行分析与研究，采集其中的数据信息，这样才能使得模型构建的精确性得到保障。模糊控制技术相较于传统技术而言，可以不需要对数据信息进行分析。工作人员在实际模糊控制技术的应用中，只要将输入量的偏差能够被控制在合理范围内。模糊控制技术的优势能够被充分发挥，在机械电子工程中能够得到广泛应用。通过对模糊控制技术的合理应用，保证各项工作的顺利展开。
【关键词】计算机技术；机械电子；技术；融合；发展
上个世纪，物理学发展历程中，晶体管的发明是一件极为重要的事件，以晶体管为基础，经过半个多世纪的研究与探索，出现了信息技术的革命，开创了微电子的时代。进入本世纪，信息化与智能化在飞速发展，给传统机械工业造成了威胁，推动了机械工业的革命。在发展过程中，各种技术不断进行融合，机电一体化控制技术就是以机械技术、计算机信息技术、电子技术等为核心，进行技术的融合，并不断发展成熟，在各行各业中广泛应用。
一、计算机信息技术现状与概况
计算机控制理论在控制技术中综合运用差分理论、采样理论、状态空间理论、变换理论、系统辨识自适应控制等。计算机控制理论为计算机控制系统奠定了基础。而针对非线性系统，有着构造复杂、时变的特性，需要系统中融入新型理论，如模糊控制、预测控制、鲁棒控制等。在不断的发展演变过程中，逐渐形成工业过程控制系统崭新的方向。
第一次将计算机技术应用于工厂控制是运用于化工生产中，对其进行自动检测过程参量，同时处理相关数据。在上世纪60年代，利用计算机技术进行过程控制，将数字控制转变为可行方案。接下来发展为集中式计算机控制系统，随着技术的不断发展，进入到分层式控制系统，该系统以CPU为核心。在生产过程中，会存在很多环节，如监控、管理、调节、控制等，利用计算机技术对这些环节进行管理，能有效提高工作效率与工作质量。
二、机械电子技术概况与现状
在上个世纪30年代前，手工操作是工业生产的主流。多采用基础式仪表对生产中的压力、速度、湿度、温度等进行控制，在操作过程中，逐渐积累了机械控制的基本理论。随着计算机技术以及电子技术的发展，实现了数字技术控制生产的参量和过程。
在当前情况下，机电一体化技术得到了广泛的应用，在机电一体化技术中，常用的技术有模糊控制、比例-积分-微分控制、变结构控制等。比例-积分-微分控制则是控制技术理论的典型代表。模糊数学理论是模糊控制的基础，模糊控制能对人的综合决策和推理过程进行模拟，使得控制的算法更为可控、合理，同时具备更好的适应性。模糊控制能很好地解决复杂、变量繁多的系统。不管是线性系统还是非线性系统，变结构控制都能适用。
三、计算机技术与机械电子技术的融合发展应用
（一）计算机技术与机械电子技术融合的简介
机电一体化是计算机技术与机械电子技术融合的产物，将电子技术引入到信息处理功能、控制功能、动力功能中，并结合使用计算机软件系统和机械装置，将几种技术融合起来，形成机电一体化系统。计算机技术与机械电子技术的融合，使其得到了良好的发展，不仅仅运用于工业生产，其融合发展已经渗透到人们日常工作与生活的各个层面。
（二）机电一体化技术应用的领域
机电一体化技术在柔性制造系统中得到了充分的应用。在工业控制上运用计算机技术与机械制造系统即为柔性制造系统。该系统的主要组成部分有计算机、数控机床和自动化仓库。可以根据总装线的要求，对工件进行随机地、按量地批量加工，同时，还可以对不同品种的零散零件进行生产加工。
在轧钢生产中，交流传动系统运用得十分广泛，不管电动机的容量大小，都可以利用交流传动系统进行平滑可逆调速，交流传动技术使得矢量控制技术更易于操作。
计算机技术与机械电子技术融合后，应用得最多的设备是可编程控制器。它对继电接触器有触电控制系统故障多、耗能大的缺点进行了改善，同时，可以充分考虑加工的需要，进行不同控制程序的编制。可编程控制器还有其他诸多功能，如数据的采集、数据的存储、监控、通信、联网等，在各行各业中被广泛应用。
四、结束语
计算机信息技术与信息技术的融合发展，最初产生于机械制造领域，机械制造是我国支柱型产业，也是国民经济的基础。计算机技术是新兴科学技术。将两者有机地结合起来，共同发展，利用计算机信息化技术提高机械生产的效率，能实现产业的转型升级，建立新型的产业体系。计算机信息技术与机械电子技术融合发展，使得企业的生产、经营、管理能够逐步走向数字化与智能化。随着科学技术的不断发展，两者会进行更全面、更深入的融合发展。
参考文献
[1]许轶.信息化与工业化融合的影响因素研究[D].南京大学，2013.
[2]自动化技术、计算机技术[J].中国无线电电子学文摘，2011（01）.
关键词： 高职机械电子工程 创新教学 教学模式
1.引言
机械电子工程专业的集成性较强，整合了机械专业、电子专业及计算机专业的相关知识，学科内容十分复杂与丰富，有着很强的应用范围。近些年来，电子行业及控制技术行业的快速发展，使得机电系统的发展不断信息化与智能化。加强高职机械电子工程专业课程创新教学模式的研究，对于高职机械电子工程专业的教学质量提高有重要的意义。
2.机械电子工程专业教学模式的改革创新方法分析
机械电子工程专业的教学模式有一定的独特性，某些学校近些年来都在进行机械电子工程专业的建设，希望用此专业的建设提高本学校人才的市场竞争实力，促进学生就业能力的提高。学校利用广泛与全面的市场调研进行岗位需求的了解，对人才所要掌握的知识进行分析，借鉴国内外先进的教学经验，加强机械电子工程专业的设置与建立。机械电子工程专业所涉及的专业课较多，如工程测试技术课程、机电一体化课程及计算机控制技术课程等，都在机械电子工程专业学生的学习范围之外。学科过多，使得机械电子工程专业的教学很难得到有效整合，加强教学模式的改革创新十分重要。
2.1加强教学目标的明确。就高职院校的机械电子工程专业课程发展特点讲，加强应用型人才及创新型人才的培养是高职机械电子工程专业课程教学的重要目标。教育工作者需要对学校内的教学资源及社会上的教学资源进行开发，将课程教学延伸到课前与课后，让高职院校的学生了解机械电子工程专业的学习意义，使学生具有创新学习的意识。只有教学目标得到明确，学生的知识与能力发展才能得以协调，促进学生建立科学的学科知识与实践体系。教师要加强多层次与多方面的实践训练，使高职院校机械电子工程专业的学生全面发展。
比如在教学电路分析的相关知识时，教师可以利用实训基地学习及实践平台学习等方法，加大学生的实践学习活动力度。利用第二课堂，使学生认识到电路分析相关知识的应用价值。教师可以组织学生进行实践竞赛，使学生在实践中找到学习目标。
2.2加大演示教学力度。演示教学活动的开展，对学生的机械电子工程学习思维的开发有重要作用。演示教学可以将抽象的专业知识向形象化转化，使学生从感性的角度对机械电子工程专业知识进行认识，提高学生的操作水平。教师要关注演示教学的价值，利用演示教学引导学生对问题进行分析与解决，使学生在思考中获取机械电子工程专业知识。思维的培养是增强学生学科学习能力的重要方法。教师可以利用实验教学，让学生在实验中体会机械电子工程专业的知识。
比如在讲解电子控制相关知识的时候，教师可以设计科学合理的实验，让学生在观察实验的过程中提出问题，使学生了解专业知识的来源。另外，教师也可以引导学生参与到实验当中，成为实验学习的主体，让学生成为教学演示者，从中体会机械电子工程专业知识的学习乐趣，提高学生的学习积极性。
3.高职机械电子工程专业课程教学体系教学方法
高职机械电子工程专业课程创新及教学模式的开发，都需要专业理论的指导。教师要引导学生开展正确的学习，就要对教学理论进行科学化处理。在科学的教学理论的指导下，教师的教学行为会更合理。
3.1在机械电子工程专业教学中融入素质教育。高职院校学生需要将素质教育融入机械电子工程专业教学中，使学生的就业能力与素质得到提高。教学要让毕业学生具有良好的职业能力，更要让学生对职场环境的变化进行适应。培养学生的创新能力及自主学习能力，引导学生建立起合作意识及较强的心理抗压能力，只有这样高职机械电子课程的创新力度才有可能提高。
3.2机械电子工程专业教学要以够用为准。在进行机械电子工程专业教学时，教师要坚持必需与够用的原则。教师要利用正确的教学与言语让学生认识到机械电子工程专业知识的工具性与实用性，让学生在掌握基本知识的基础上进行实践能力的提高。教师要掌握教学的度，不能为了实现教学内容的丰富不断在教学活动中加入新的内容，为学生带来不必要的学习负担。
4.结语
高职机械电子工程专业课程教学的创新是其学科发展的必然方向，也关系到高职学生的个人发展。希望教育工作者正确对待这项教育工作，融入创新因素，促进高职机械电子工程专业学生的快速发展。
参考文献：
关键词：机械电子工程；深度；广度；复合；多元
一、机械电子工程专业简况和发展态势
机械电子工程专业在20世纪80年代较多地被称为机电一体化，被视为是机械工程和自动化专业的交叉学科，是工程科学中的一个跨学科专业。
机械电子工程专业和我们的日常生活中密切相关，例如安全气囊、防滑刹车系统、复印机、行驶模拟装置和自动售票机等一系列产品都是运用了机械电子技术的结果。电子工业、微电子技术和计算机科学的迅猛发展扩大了机械电子工程专业的涉足范围，其不局限于机械制造的某个固定方向，涉及该领域所有分支学科。20世纪90年代初期，机械电子工程作为一个独立专业呈现。曾经，机械电子只是机械工程的一个专业方向和重点课程，甚至被划分在精密仪器技术专业中。今天，已经有很多大学将其列为独立的专业学科。进入21世纪以来，我国工业发展飞速发展，特别是近些年来我国成为“世界工厂”，制造业迅猛崛起，机电方面的人才缺口大幅攀升。MEMS、传感与测控、数字化技术、CIPE、CAD/CAM/CAPP一体化等机械工程学科的前沿课日益引起国内产业界和学界重视，目前，我国相关科技成果产业化水平较高，总体研究水平的国际位次有所上升。
机械电子工程专业开设的主要课程有电工与电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、电气控制与PLC、单片机原理与接口技术、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、微机原理与接口技术、C语言程序设计等计算机应用与程序设计技术、机械设计基础、机械制造工程学、机械CAD/CAM一体化技术、数控技术、精度与测量、液压传动、机电一体化技术、机电控制技术、塑性成形与模具技术、专用机械原理与设计等。实践教学环节有金工实习、电工实习、课程设计、制造工艺实习、机械制造工程学综合实验、精度与公差实验、工程材料及热处理实验、数控原理实验、数控线切割实验、机械创新设计实验、机械零件测绘、机械产品三维造型与快速原型制造实验、机器人控制实验、科技活动、毕业实习与毕业设计等。大体上，机械电子工程专业可细分为机械电子系统（传动和模拟技术，机器和设备，机械人技术及其运动系统，传感和执行元件技术，测量技术和图像处理等），微型，超微型机械（微系统技术，微型和精密仪器的功能组，微系统的测量技术等）和生物机械（机器人技术，生物系统，仿生执行技术，控制和设计，控制系统等）。需要注意的是，不同大学的专业设置存在差异，取决于专业的具体方向和培养重点的不同。例如，上海交大的机械电子工程偏向汽车方向、计算机控制和自动化制造和车辆电子系统的控制研究等，比较民用化。浙江大学传统的机械制造很强，在大型机械的设计和控制，尤其是国防，航空领域的项目很多，毕业生很多在研究所工作。华中科技大学的机械电子工程的主要发展方向是机器人和柔性制造等自动化控制的应用，如大型焊接机器人，流水线等等，大多数服务于汽车制造产业和造船工业等，毕业生去向以大型的机械制造企业为主，研究所要少一些。
二、机械电子工程专业的专业特色和培养目标定位
机械电子工程专业专业特色。强调机械动手能力与机电控制能力相结合，侧重于机电控制和数控维修。注意以数控所需各种能力为主线，突出机电控制的专业核心地位，培养会设计、能编程、具有较强的数控机床操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。简言之，机械电子工程专业培养具有机械电子工程专业基础知识与专业技能，能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型高级专门人才；或培养能在中、高等职业教育领域从事机电一体化专业的理论教学、专业实践指导和学生管理工作的复合型职教师资。能适应机械电子工程专业面临的行业技术创新、科学研究和高等职业教育等方面呈现出的多元复合发展趋势。
三、机械电子工程专业强化本专业大学生素养的应对之策
1.要引导大学生及时了解和把握行业动态。要积极培养其掌握文献检索，资料查询的基本方法，在本专业领域内具备一定的科学研究、科技开发和组织管理能力，具有较强的工作适应能力；了解本专业学科前沿和发展趋势；2.要对大学生进行专业教育和通识教育，使其成为专业素养精深、综合素质高的复合型人才。一方面，促使其具有本专业领域所必要的专业知识，较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识。具有本专业必需的制图、设计、计算、测试和基本工艺操作等计算机应用能力，对机电一体化产品有一定开发能力；对数控加工技术有较强的编程和操作能力；对大型数控加工设备具有较强的维护能力；了解学科前沿发展趋势；另一方面，除了具有扎实的自然科学基础外，还需促使其具有较好的人文社会科学基础和外语综合运用能力；具有较强的调查研究与决策、组织与管理、口头与文字表达能力，具有独立获得知识、信息处理和创新的基本能力。具有较强的自学能力和创新意识。
【参考文献】
[1]邱自学，姚兴田，王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[J]. 机电工程，2005（12）
东莞处于珠江三角洲经济发达地区，被政府定位要建设成为“国际制造业名城”，且与港、澳和国际交往密切，新产品、新设备、新技术引进快、更新快，东莞理工学院是东莞地方性本科院校，具有得天独厚的产业优势。机械电f工程是该院机械设计制造及其自动化专业的主要专业方向之一，研究机械电子工程的办学特色具有亟大意义。
1.机械电子工程办学模式及特点
国外的高等工科教育，十分重视微电子技术与机械工程的结合，在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型，一种以机械制造过程机电一体化为方向，如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系；另一种以产品机电一体化为方向，如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为：过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域，今后，社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业（相当于我们现在的机械设计与制造专业）的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术，数据转换、传递与处理技术，接口技术和计算机的操作与控制技术，以及应用软件等知识，已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程：机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。
我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要，对原有相关专业进行调整而设置的，教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置，尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此，由于微电子技术、计算机技术的率先渗透，这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才，在生产实践中，对改造企业的老产品、旧设备和生产线，提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后，机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化，许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。
上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造，彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手，以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点，链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中，增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程；在传感器分支中，增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时，考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段，出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要，又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系，总体分布趋于合理，较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点，形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。
哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势，哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并，重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系，不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础，而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能，更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中，专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点，经适当搭配后，与统设专业基础课组织，不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向（这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合），同时，突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。
综上所述，机械电子工程办学模式的共同特点是：
（1）基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展，基于机械电子工程综合性人才培养的需要，遵循“宽口径、广适应”的原则，专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。
（2）站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数，摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课，要削枝强干、精心搭配；对专业课，要反应现代科技水平，突出新、简明、实用。
（3）加强实践性教学环节，探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合，gfl:理论与实践相结合，教学实践与生产实践相结合，实践环节要体现机与电的结合。
2.机械电子工程课程设置
借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果，结合我院自身特点及地理优势，总结我院第一届机械电子工程办学经验，在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上，修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下：
（1）保留通识教育课程。
（2）修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动，将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课，压缩学时：加强电工与电子技术课程，具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术，并增加电工部分的电路分析；加强微机原理与接口技术课程，增设计算机辅助设计与制造课程。
（3）修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计；将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一，改设为计算机控制技术并增加学时，增设数控机床与编程，增设机器人技术。
（4）合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程，组织教学内容，一般每门任选课以20~30学时为宜；对于跨专业的任选课可采用讲座方式，一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜，以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。
3.机械电子工程实践教学环节
为了在大学的有限时间内，有效地培养学生的综合能力和创新能力，提高学生的素质，除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外，还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中，学生将所学的知识用于解决工程实际问题，从而产生从感性认识到理性认识的6跃；通过实验及实践教学，学生提高了学习兴趣，贴近了工程实际，进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质，培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因，我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。
3.1 机械电子工程实践教学体系
以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准，建议我院机械电子工程实践分为3个阶段，贯穿于大学四年教学全过程，且每个阶段都有一定的目的与要求，各阶段的基本内容下：第一阶段为实践认知阶段，本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开，使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践，得到一个真实的较完整的工程经历，强化学生的工程意识，加深对机电结构的感性认知，并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。
第二阶段是基础实践阶段，使学生通过金工实习、电工电子实习，机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节，了解制造与控制的基本工程知识与设计过程，训练学生逐步树立工程观念，提高解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。
第三阶段是综合实践阶段，把工程设计与机电课程结合起来，进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习，首先通过机电系统综合实验的yii练，然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计，使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。
在实践时间安排上，除了在学期末安排一段集中时间实施外，基础实验采用单独设课的形式；专业综合实验采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务的过程则由学生自己确定；在实验进度安排上，只要求学生在规定的某…段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。
3.2 机械电子工程综合实验课程设置
针对机械电子工程的特点，建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案，充分突出综合性实验的主体作用，提高共享性、开放程度和效率。
机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程，其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作，使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出，每种题目由一至两名教师负责辅导，各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为：①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制；②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作；③单片机控制电梯教学模型；④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统；⑤单相调速电动机控制的机械手；⑥单片机直流电动机控制系统。
在专业综合实验的内容和时间安排上，采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务与过程则由学生自己确定；在时间安排上，只要求学生在规定的某一段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用，空时又闲置着的矛盾，较好地发挥实验设备的效能。
3.3 机械电子工程毕业设计
进入21世纪后，我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期，需要大量不仅有较深的专业知识，而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力，毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要，是否具有一定的开拓和创新能力，在很大程度上取决毕业设计的效果。为此，毕业设计要着眼于市场，选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目，将新技术运用融入技能培养之中，同时让同学们接触市场经济知识，使他们在实战演练中不仅增长技术才干，而且感受到市场竞争的严峻。
建议从三年级下学期开始实行导师制，学生可以选择毕业设计的方向和指导教师，结合导师的科研项目，提前进入毕业设计，为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目，真题真做，使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的，毕业设计的题目可以征求用人单位的意见，将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做，由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识，而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程，对现实社会有直接的了解，为今后上岗工作奠定基础。
总之，实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分，始终遵循“来源于实际，还原于实际”的指导思想。
4.结语
机械电子工程培养的是复合型应用人才，是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础，又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力，从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术，实现硬件技术和软件技术的巧妙结合，形成优化设计方案，研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标，必须从各方面采取措施：
（1）课程设置做适当调整，学生在学习机械类知识的同时，必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。
（2）加强实践环节，建设机电系统综合实验平台。
（3）毕业设计要着眼于市场，选择科研项目和有生产应用背景的题目，使学生受到严格的工程实践和科研训练。
关键词 机械电子学理 煤矿机械 应用
中图分类号：TH-39 文献标识码：A
1机械电子学理论概述
机械电子学理论俗称机械电子工程学，是一个涵盖多门学科的综合性较强、科技含量较高的技术。它不是简单的“机”和“电”相加，而是成为集自动控制技术、计算机技术、微电子技术、信息技术、液压技术、机械技术以及其他技术有机融为一体的一门全新技术。就当下而言，机械电子学理论设备或产品在国外机械上的应用已在大范围普及，在我国也是处于紧密结合的时期，是煤矿机械设备应用与发展的趋势。
2机械电子学理论在煤矿采掘机械中的应用
2.1在综合机械化采煤中的应用
80年代后期，采煤设备逐渐由电牵引替代液压牵引的方向发展，其液压支架的控制系统也进入了计算机智能控制化阶段，形成了以计算机为控制核心，使用电液动力驱动，移架配合自动化的新格局。另外，与之关联的工作面刮板运输设备也配备了计算机监控设备，实现了计算机自动化控制的改进和升级。
2.2在带式输送机中的应用
带式输送机在我国煤矿井下原煤输送装置中普遍使用，近年来，与机械电子学理论结合的愈加紧密。目前主要为机、电、液一体化的CST可控软启动装置的设计与应用，该装置专为实现在运送大惯性负载时可平滑起动而研制，通常设计为一台或多台CST驱动一条带式输送机。然而，受在线监控术、动态分析和启动延迟等技术的制约，我国带式输送机的中间驱动点一般仅为3点，尚不能设计过多，减低了输送机的整机运量和单机长度。并且，与发达国家相比，设备普遍存在着可靠性不高、灵敏度较差、监控设备功能弱以及使用寿命较短等较大差距。
2.3在电牵引采煤机中的应用
机械电子学理论在采煤机中的应用中，表现较佳的就是电牵引采煤机的使用。与液压装置相比，该设备的动力牵引具有以下几个突出优点：（1）牵引具有双向畅通的优越性。在采煤机上升时，它能提供足够的向上牵引力，轻松克服阻力前行；在采煤机下滑时，也可实现把设备的机械能转换为电能，实施制动发电。（2）牵引力更强，适应于倾角更大的煤层运送。牵引电动机轴端停机防滑制动器的特别设计，使其电动机制动力矩甚至可达额定转矩的2倍以上，较好的满足40~50较大倾角煤层的输送需求？）运行更平稳可靠，使用寿命更长，产生的故障更少以及维修强度更小等特点。与液压牵引装置不同的是，电牵引大量的使用了电子元器件，不会出现由于零件相互接触而产生磨损的情况，也不会出现像液压牵引受液压介质的传递等影响造成运行不稳的状况，所以具备了上述特点。（4）机械结构更简单，重量更轻，尺寸更小，使用效率更高。电牵引采煤机大量电子器件的使用，使其机械结构更加简单，整机尺寸变得更小，重量也大幅度降低，而且实现电能变机械能的转换效率更高，接近于100%。
2.4在矿井安全生产监控系统中的应用
在矿井安全生产监控环节中，主要针对煤矿机械的电动机、工作装置、传动系统、液压系统和制动系统等装置可能出现的问题，实施在线运行状态监控。若设备产生故障，则可自动报警并准确地判断出故障的部位，给出合理的解决方案，从而提高设备的整体稳定性，简化设备维护检查工序， 减低设备操作者的工作强度，减少使用维修消耗和停机维修时间，最终达到延长设备使用寿命、提高设备工作效率的目的。但从我国多数煤矿企业使用监控系统的实际情况分析，仍有一些技术需要改进，传感接收这一环节尤为突出。从设备使用情况看，普遍存在传感器件使用寿命短、稳定性较差等问题，虽然相关科研机构也投入了大量资金和人力，对一些关键技术也积极进行改进和提高，但整体效果仍显欠佳，致使其在煤矿机械中的实际应用受到了限制。而在国外，由于其科技水平有相对较高的水准，以发展为信息传输介质由光缆代替同轴电缆、信息媒介由声像代替字符的计算机网络监控传输时。这些较大的差距，还需要我们国家加大投资力度，煤矿企业与科研单位一起合作，早日达到世界先进水平。
930采煤机监测系统监测中心采用工业控制机。采煤机监测中心，利用微电脑技术及专家系统，把实时数据库理论和相关的现代控制方法融合在一起。通过接口电路板采煤机送来的信号、状态、数据进行处理和分析，完成采煤机恒功率控制和故障诊断等功能；并对采煤机运行状态进行记录，预报警及相应的紧急故障处理，故障状态下的事故分析，操作指导及提示等功能。
3结束语
从上面的叙述中我们可以看出，随着当代科技的不断进步，机械电子学理论在煤矿机械中得到越来越多的应用，虽然其设备在实际应用中还存在诸多问题，但与其他技术相比，其高智能化，高性能化以及高系统化等突出优点，使它成为现在以及未来我们煤矿机械设计制造发展的趋势，在我国的煤矿工业生产经营中扮演着越来越重要的角色。
参考文献
论文摘 要： 概括说明机械电子控制产业发展的情况，重点介绍计算机技术在机械电子控制产业领域以及工业生产制造和人们日常生活中的广泛应用。
0 引言
现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，同时给相关生产产业带来了巨大的影响，提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展，以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。
1 计算机技术与机电控制技术的发展概况
1.1 计算机控制理论的形成与技术的发展
忽略数字信号的量化效应，可以将计算机控制系统看成采样控制系统，在这一系统中，将其中连续的环节离散化，则整个系统又可看成由不同的离散系统构成。计算机控制理论的发展主要是将采样理论、差分方程、变换理论、状态空间理论和系统辨识自适应控制等理论综合应用到控制技术中，使计算机控制系统有了初步发展。对于结构复杂、时变的非线性系统，控制系统则融入了鲁棒控制、模糊控制、预测控制等多种新型理论，逐步形成了工业过程控制系统的一个新方向。
自世界第一台电子计算机问世后，计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理，同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代，出现了用于过程控制的计算机，实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制，通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展，计算机控制技术也随之发生相应的变革，最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
1.2 机械和电子控制技术的发展和现状
在生产、科研等诸多领域里，有大量的物理量需要按某种变化规律进行控制。在二十世纪三十年代之前，工业生产多处于手工操作的状态。最初采用基地式仪表控制压力温度等在一恒定范围内，初步有了对工业生产的机械控制实践。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现，直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化，同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展，且越来越被广泛的应用到各生产领域。目前主要形成并应用的机电控制技术主要有pid控制，pid是经典控制理论的代表，它吸收了智能控制思想并利用计算机的优势，形成了自适应pid和非线性pid等更利于控制的变种pid控制器。另外还有模糊控制（flc）、变结构控制等，均随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
2 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
2.1 机电一体化的简介和生产应用
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及计算机软件系统集合起来所构成的系统总称，综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床，通过相应的数控技术，在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多cpu和多主线的体系结构，丰富了数控功能，也提高了生产效率。
柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、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，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。
交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。
可编程控制器（plc）是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着plc技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，plc可实现通信及联网功能，更有助于工业生产的控制过程的监控。如今，plc技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。
2.2 计算机在机械和电子控制产业的应用实例
计算机技术和机械电子控制技术一体化的有机结合，不断使相关的新技术应用到更多的领域中去，这些应用到的领域已经不再局限于工业的生产，更多技术是切身关系到我们日常的工作和生活。下面举几个具体实例来介绍计算机技术和机电控制相结合的实际应用。
plc实现了机械手移动工件的控制过程。随着世界经济和技术的发展，人类活动的范围不断扩大，机器人的应用正迅速向社会生产和生活的各个领域扩展，并从制造领域转向非制造领域，各种各样的机器人产品随之出现。随着机器人的生产和大量应用，很多领域，许多单一、重复的机械工作由机器人（也称机械手）来完成。工业机器人是一种能进行自动控制的、可重复编程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作机，广泛采用工业机器人，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
农业方面，机械作业过程中驾驶室内的仪表盘正迅速由电子监视仪表取代并逐步由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，以此来改善人机交互界面。这种智能化显示终端又被称为虚拟化仪器显示终端（virtual display terminal），它代表了当代仪器与控制装置发展的主流方向。它可通过屏幕任意选择显示机组中不同部分的终端信息，在屏幕上按操作者的需求，调用数据库信息，显示数据、图形、语音等多媒体信息。另外，还可以将数据信息动态存入类似信用卡尺寸大小的高密度智能化数据存储卡，将农业作业过程的数据信息通过智能卡带回办公室，由计算机应用高级软件进行处理。也可以将管理者的决策和操作指令通过智能卡传送到拖拉机上的智能控制终端，实现自动控制农机的操作。
plc在自动售货机中的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关，投入的硬币值由plc驱动数码管显示，经过光传感器识别，通过判断，进行下一步操作，经过plc的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活，也使plc的应用更加广泛。
交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用plc技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间，这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。
电脑横机中计算机技术的应用给机械编织行业带来了巨大的变革。现在的电脑横机是一种涉及到计算机、机械、电子、控制等诸多领域的复杂系统。电脑横机的编织是一个极其复杂的过程，最初的横机是手动横机，只能胜任比较简单的编织过程。随着计算机技术应用到电脑横机中，通过电脑的自动控制，设计人员可对编织花型进行数字化设计，通过计算机数字直接控制机械的退圈、垫沙、脱圈、弯沙等相应的机械编织动作，由计算机指令控制系统完成整个设计的编织，极大地提高了工业生产效率。
与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势。
3 总结
在机械生产领域，电子技术和计算机技术的融入发展，机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术，使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。
参考文献：
[1]张东宝，工程机械与控制技术[m].筑路机械与施工机械化，2007.
[2]马增强等，数据采集系统的研究，微计算机信息，1998.
[3]王立新，浅谈数控技术的发展趋势[j].赤峰学院学报，2007.
[4]杨明等，机电一体化的研究现状及发展趋势，农机化研究，2006.
关键词 机械电子工程 研究生培养 教学改革 创新意识
中图分类号：G643 文献标识码：A
Graduate Students' "Mechatronics" Training
and Innovative Ability Improvement
SUI Xiuwu， NIU Xuejuan， DU Yuhong， SANG Hongqiang
（Tianjin Polytechnic University， Tianjin 300387）
Abstract In this paper， combined with Tianjin Polytechnic University "Mechanical and Electronic Engineering" excellent curriculum， outstanding teaching and teaching reform project on how to train a graduate student in mechanical engineering disciplines "mechatronics" design thinking， teaching philosophy， teaching methods， practice patterns， innovation aspects of consciousness and innovative ability， such as a series of measures. Teaching practice over the years shows that the application of these measures to improve the ability of graduate mechatronics technologies， research capabilities， the ability to continue their education and employability have achieved very good results.
Key words Mechanical and Electronic Engineering； graduates' training； teaching reform； innovative awareness
1 “机电一体化”思维和创新能力培养
1.1 创新能力培养的重要意义
研究生的综合应用能力、创新能力，从大的方面讲，对综合国力的增强、高水平大学的建设和发展都具有积极的意义，从小的方面讲，是学生就业能力、考博能力、职业生存能力的基本保障，因而其意义十分重要。目前我国研究生创新能力，尤其是原创能力较差，参与创新研究的机会少、有影响的创新成果少。①为此，2013年3月，教育部、国家发展改革委、财政部三部委联合下发的《关于深化研究生教育改革的意见》中明确提出：“强化创新能力培养，探索形成各具特色的培养模式”。 ②
1.2 “机电一体化”思维的主要内容
现代的机械工程已不是简单的机械结构的设计与应用，机电一体化是大势所趋，机械电子工程是一门综合技术，它的设计与开发范围是非常广泛的，一般包括六大共性关键技术：机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。
机械工程学科的研究生，大多数出自机械工程及自动化本科专业，一般具有较扎实的机械专业的基础，在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识，但是电子方面的基础知识却比较薄弱，许多研究生连常识性的电子知识都不具备，甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。
机械电子系统的发展主要表现在智能化、模块化、网络化、微型化、人格化、绿色化。针对机械电子工程系统的发展趋势，与时俱进地改进教学内容，将上述思想引入教学，使研究生能够抓住学科发展前沿，对科研产生浓厚兴趣，培养基本的机电一体化的设计思想。③④
2 “机械电子工程”的教学改革
“机电一体化”的设计思想培养，依托“机械电子工程”课程，在课堂教学内容上重新设计。在测量传感技术中，重点讲解机械工程领域的传感技术，如力觉、视觉、触觉、位置、运动的检测等的检测原理与方法，而不再重复通用的工业领域的温度、压力、流量、物位等的检测；在控制技术中，重点讲解单片机、PLC，并适当介绍嵌入式系统STM、DSP处理器及PMAC多轴运动控制卡等；控制算法中除了介绍传统的PID控制策略及其改进，重点介绍模糊控制的原理和应用；在机电系统的集成技术中，重点讲解机电系统的各模块之间的级联问题、机电系统的电磁兼容问题等。
在整个教学过程中，以典型的应用案例“加工中心”、“工业机器人”贯穿始终，特别是将工业机器人领域的科研成果及前沿技术引入教学。在教学过程中，与时俱进地丰富研究生课程内容，尤其是运用最新机电一体化的案例作为分析对象，最大程度地吸引学生的学习兴趣，激发研究生的学习动力。将机械工程领域的“设计、制造”与“测量、控制”有机地结合起来，在培养研究生机电一体化领域坚实的基础理论的基础上，将测、控、传等各专业技能充分融合起来，提高研究生的机电一体化的系统集成能力、工程应用能力、科研创新能力。
同时，充分利用丰富的数字化教学资源、“机械电子工程”课程网站、优秀的多媒体课件，结合学生来自不同学校，基础差别较大的现状，采用模块化教学方式，将教学内容分为基本要求、中等要求和较高要求，引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教。实现教学内容与多种教学手段的有效结合。
3 加强实践教学环节
3.1 案例教学
结合学院办学条件，并与企业进一步加强合作，以自动导引搬运车（AGV）、汽车防抱死制动系统（ABS）、工业机器人、自动化生产线等典型机电一体化技术为实例，对常用机构的选择、运动的检测与控制、控制算法的实现等进行深入的剖析和讲解，使学生对机电一体化系统设计的集成技术有了深入的认识和理解。
3.2 开放式作业
设计了若干个开放式作业，如机器手运动中的直流电机运动控制、步进电机运动控制，高能锂电池生产线的锂电池恒流放电系统的模糊控制等，学生们通过自主查阅资料，自主设计方案，实现预期功能。通过这些训练，强化了学生进行信号处理及运用计算机控制知识的能力。
3.3 企业导师进课堂
一些学校引进企业导师进课堂，在本科生培养，特别是卓越工程师班的教学中发挥了重要作用，而在研究生的培养中尚很少引入。本文的企业导师进课堂针对的是低年级的研究生，与学术报告不同，更多的是结合企业的需求，先进前沿技术，更侧重于应用。本项目引入多次企业导师教学，包括机器视觉技术与应用、物联网技术及应用等。
3.4 展会现场教学
利用地域和行业的优势，参观一年二次的国际装备制造业博览会。在展会上进行现场教学，学生们就“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“三维扫描仪”等设备和技术进行了深入探讨，由任课教师和现场工程师进行细致讲解。通过展会的现场教学，学生们了解了制造业的发展新水平，学习了制造业的新技术，认识了制造业的新设备，收获颇丰。
3.5 研究生实践报告
每个研究生结合自己的未来的研究方向，完成一个“机电一体化综合案例”的应用设计报告。要求给出设计要求、设计背景、总体方案、各功能模块的具体实现思路等。在进入课题研究之前，先对机电一体化的课题研究形成初步的设计思想，对结构、测量、控制系统的设计，以及如何协调各模块的工作有直观的认识。
4 结语
文章构建的“机械电子工程”课程的课程建设体系、教材建设和教学改革建设，立足于本校研究生教育的现状，以高校机械工程学科研究生的“机电一体化”思想培养与创新实践能力培养为切入点，在近几年的研究生培养中积累了丰富的经验，取得了良好的效果。该教材已经列入“普通高等学校“十二五规划”教材”、“普通高等学校研究生系列优秀教材”，该教学改革的一些思想，比如“模块化教学”、“企业导师进课堂”、“展会现场教学”等，已推介到学校其他学科应用，研究成果已得到了一定程度的推广和认可。
注释
① 袁本涛，延建林.我国研究生创新能力现状及其影响因素分析――基于三次研究生教育质量调查的结果[J].北京大学教育评论，2009（2）：12.
② 教育部，国家发展改革委，财政部.教研[2013]1 号.关于深化研究生教育改革的意见.
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