机电一体化弊端

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机电一体化弊端范文第1篇

关键词：机电一体化；技术；应用

中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0116-01

随着社会不断发展，科学技术广泛运用到各个领域，机电一体化这个名词不仅仅是理论，更被人们熟练运用到企业发展上。按照系统科学的观点，机电一体化又可称为机电一体化系统，它是集机械元件和电子元件为一体的复合系统。随着机电一体化的迅速发展，它主要结合了光学、电子学、计算机技术、机械技术等领域知识，使整个机电一体化系统变得柔性化、智能化。更加合理、高效，它大幅度地推动了整个工业的生产。对社会的不断进步具有深远的意义。

一、机电一体化技术主要运用领域

（一）在数控机床中的应用。传统数控机床及数控技术结构比较简单，性能低，操作复杂笨拙，控制精度较差。然而经过40多年的发展，机电一体化的投入，除了解决了上述传统数控技术的弊端更增添了其他的。先进的数控技术以信息为主导，其开发性设计即硬件体系结构和功能模块具有标准性、兼容性、层次性，最大限度提高了其可操作性，大大提高了经济效益。现代的数控技术充分结合现代科学技术，能实现多过程、多通道控制即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。

（二）在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用。机电一体化以其发展快适用范围广的特点深受各行各业的欢迎。机电一体化技术打破原有部门之间的界限，使各分散系统最优的结合，充分做好“物流”和“信息流”之间的关系，将生产线各个环节有机的结合，大大提高各种生产要素之间的连接作用，从而生产能力得到了很大的提高，使得各种生产要素充分发挥提高企业经济效益。

（三）在现代机械制造中的应用。传统的机械制造主要依赖于企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它着重考虑的是资源的有效利用，用低成本换取高效率，以机器代替人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。然而，先进的机械制造业是以信息为主导，采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业，其特征是全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展，充分利用电子计算机技术，使制造技术提高到新的高度。

二、机电一体化技术的发展趋势

（一）智能化。机电一体化与传统机械的主要区别在于技术是否智能化，即使机电一体化产品具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。如传统的数控机床像个被动执行者，它只能按照事前规定好的程序去严格执行操作，而现代的只能数控机床，它被结合了人的思想与感知，它可以主动地对自己的环境和加工条件进行感知及分析，从而采取相应的措施。利用这种智能化产品，从而能够大大减少人的脑力劳动。为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

（二）系统化。机电一体化可以看成为系统结构，它主要采用开放式和模式化的总线结构。这种系统结构的组态比较灵活，在任何情况下都可以剪裁和组合，从而达到各个子系统之间的协调控制和统一管理。其次，通过机电一体化的系统化结构信息的传递功能极强，它可以使远程网络更稳定。然而，随着科技的不断发展，相信机电一体化产品还会更加完善，人类会赋予它更人性的发展，从而想着生物系统化飞跃。

（三）模块化。机电一体化的正向着模块化发展。众所周知机电一体化产品种类和生产厂家繁多，故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十分重要的工作。若能制作出一系列的标准件，则对后续的产品开发大大缩短了时间。由于产品的标准化和系列化，使得生产规模大大提高，非常有利于企业的发展。

（四）网络化。网络技术的兴起和飞速发展对全球都是一次巨大的变革，它带给人类一次巨大的飞跃，然而对机电一体化也具有重要的作用。网络在人类的生活中越来越普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

（五）人性化。各类产品的生产都是为了方便于人类，故机电一体化向人性化是个必然的趋势。机电一体化产品要求除了能够达到人类最基本的使用需求外还需要考虑它的外观结构包括形状及颜色等从而使产品更接近生活，让人们在使用过程中更自然，更便捷。

（六）微型化。机电一体化的新目标是向着微型化转化。机电一体化的微型化又称为微型机电一体化系统，国外对其几何尺寸定义为一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。微型机电一体化系统主要特点为具有体积小、耗能小、运动灵活等，由于微型化的特点，其可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故非常受生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域的欢迎。

（七）绿色化。人类生活的巨大改变离不开工业的发展，然而在我们个人感觉到物质丰富、生活舒适的同时资源却在大批量减少、生态环境变得极具恶化，所以急需大量开发绿色产品。机电一体化产品的绿色化最根本目标为尽最大限度地减少对生态环境的破坏。故这就要求产品从设计、制造、使用和销毁的整个生命周期中，达到符合环境保护和人类健康的要求，并使得资源的利用率提高。其产品的特点为低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。

三、结束语

随着机电一体化技术的发展，大量的产品与装置都在向着机电一体化发展，在优化整体的同时，提高了产品质量和生产效率，大大缩短开发新产品的生产准备周期，有利于加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革；同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社，2006.

机电一体化弊端范文第2篇

关键词：机电一体化；机械工程；应用措施

1机电一体化系统的应用意义

1.1提高监控水平

在一体化系统中，电子监控属于其重要内容之一，不仅可对机械设备运行情况进行多角度监督，还具有报警装置；如设备在运行中出现故障，监控系统将在最快的时间响起警报，并精准判断故障之处，将针对性的维修措施传达给相关部门，便于维修人员尽快制定修复方案，在较短的时间内使系统故障得以解决，安全隐患得到有效消除。

1.2提高机械生产效率

与以往传统机械设备相比，一体化系统的应用可节约更多的能源，电控系统可提高设备运行中能源利用效率。在设备生产过程中，充分发挥电子控制技术的作用和优势，根据实际需求调节能源供给量，使机械生产效率得到显著提升，还有助于节约更多的能源。

1.3提高机械作业精度

将电子控制系统应用到机械设备中，不仅可提高机械设备的精准度，还可实现设备自动化运行。在以往的机械生产中，主要以人力操纵完成生产工作，精度难以得到有效提升，而机电一体化系统的应用则可克服这一弊端，使机械作业整体精度得到显著提升。

2机电一体化系统在农业机械工程中的应用

机电一体化系统作为一种新型技术，由多种技术有机集成而成，可为机械工程发展提供设备支持；通过特定软件发挥该系统的作用和价值，在农业机械工程中得到广泛应用。

2.1监控技术应用

在农业生产过程中，操作者应经常对农机各项数据进行查看，根据参数情况进行设备调整，为机械正常运行提供保障。为了便于操作者实时查看数据，传感器、仪表等机电监控技术被陆续应用到农机工程之中。通过使用传感器，可精准获取设备当前的运行状态，并在仪表中将各项数值显示出来；操作者可将仪表显示信息与正常情况下数据信息进行对比，以此来判断农机设备是否处于正常工作状态。此外，操作者还可根据画面来操作设备，根据实际需求灵活调整农机设备，使农业生产效率得到显著提升。

2.2CAD技术应用

CAD技术是计算机辅助设计技术的简称，属于计算机图形、数据库、网络通信等多种知识相结合的综合技术。与其他设计工作相比，农业机械的设计较为复杂，内部结构较为繁琐，需要进行大量的计算和测试。如单纯依靠传统手工计算方式，设计效率较低，难以充分满足当前农业对现代机械的需求。CAD技术则可充分利用网络构图，通过三维图形系统构建数学模型，在网络与丰富数据的支持下，不仅可使农机设备的设计效率得到显著提升，还可为设计者的技术创新提供更有效的支持。

2.3电子信息技术应用

现阶段，农业机械逐渐朝着现代化、智能化的方向转型，与电子信息技术之间的融合日渐紧密，与高效农业、节能农业、集约农业的发展趋势相符合。通过使用电子信息技术，对于设计者来说，可为其提供大量的关于农机设备的资料信息；对于操作者来说，可远程查看设备、操作设备，使生产运行更加精准；对于制造者来说，可通过自动流水线使生产效率得到显著提升。

2.4GPS系统应用

该系统主要采用GPS差分技术、超声波、传感器等，借助计算机软件为农机虚拟仪表提供生产活动所需的三维模型、三维坐标等。对于大型农业生产场来说，在大部分农机的集群运行过程中，通过广泛应用该系统，充分发挥其精度较高的性能优势，及时准确提供作业现场、机器、设备的实时坐标，从而为生产管理者现场调度、策划等提供诸多便利。

3机电一体化系统未来的应用前景

从上述研究可知，机械工程发展离不开机电一体化系统的应用，在未来机电一体化系统拥有十分广阔的发展前景。

3.1高智能化

在科技时代背景下，各行各业的智能化水平逐渐提升，这已经成为时展潮流之一。机电一体化也应朝着高智能化的方向发展，使机械工程获得更加稳健的发展。同时，高智能化也是机电一体化系统发展的根基，在未来的发展中应将更多智能化技术引入其中，带动机械工程发展。此外，随着人工智能的发展，机械设备可自动进行故障识别和排除，工作参数得以优化，甚至可在无人值守的情况下自动运行，这也是机电系统未来发展的主要趋势。

3.2绿色环保

工业化的发展虽然使人们生活质量得以提升，但其带来的环境问题却日益严峻。目前，我国大力提倡节能环保，机电一体化的发展也应积极响应国家号召，走绿色环保道路；在满足机械工程生产需求的同时，在产品使用、生产运行中加入更多的环保元素，提高能源利用效率，推动机械工程朝着绿色节能的方向发展。

3.3光机电一体化

目前，机电一体化作为先进科技逐渐得到普及，在未来的发展中，光机电一体化将成为新的发展潮流。借助光学技术的力量，将其与机电一体化技术相结合，可使系统中传感器的作用发挥到最大，信息处理、动力系统等功能也得到进一步完善，显著提升农机工作效率和精度。

3.4轻量型

在集成电路与微电子技术飞速发展的背景下，机电产品将逐渐朝着轻量型的方向发展，重量更轻，占地面积更小；使以往大而重的农机设备得到有效改进，并节约在生产活动中所消耗的能源，同时为操作者提供更加舒适的作业条件。

机电一体化弊端范文第3篇

关键词 职业技术学校 机电一体化教学 改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.11.055

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

Keywords vocational and technical school； Electromechanical Integration Teaching； reform

C电一体化作为机械与电子技术集成构成的一个综合体系，对推动工业智能化发展有着很大的作用，且对人们生活的方方面面都会产生影响。①在机电一体化不断推广与应用的形势下，社会对相关人才的需求也在不断增多。为了满足社会发展的需求，许多职业技术学校均开设了机电一体化教学课程，用人单位对机电一体化人才的要求不只是具备熟练的操作能力，还要综合运用机电技术知识，从而更好的完成工作。②然而，在机电一体化教学中还存在着一些不足，需要进行一定的改革与创新，这样才可以取得良好的教学效果，满足社会与市场发展的需求。

1 部分职业技术学校机电一体化教学体系中的问题分析

1.1 专业课程体系设置不合理

现阶段，职业技术学校在开设机电一体化课程的时候，主要把课时安排在“机”、“电”上，但学生学习时间只有两年，再加上学习任务繁重，机械类课程设置较多，导致电类课时设置较少，使得相关人才培养无法达到预定目标，与机电一体化教学目标相违背。③在此种专业课程体系设置中，教学内容与实践脱离的现象非常严重，导致课程专业教学与实践操作教学未能达到预期目标。与此同时，在职业技术学校设置机电一体化课程时，培养学生职业能力是主要的教学目标，因此，在理论知识传授的基础上，也要重视学生综合素质及实践操作能力的培养。然而，在实际教学中，因为学校设备、师资力量等因素的制约，导致普遍存在着重理论、轻实践的问题，未能实现理论和实践的结合，因此，很多学生均未深入理解理论知识，只是了解知识的表层含义，尽管知识丰富，但却未能灵活运用。针对职业技术学校而言，其毕业生的就业方向主要为机床设备安装、机床设备调试、电气线路等有关工作，所以，要求学生具有较强的实践操作能力。倘若在学习中，未能接受良好的培训，就无法有效适应工作岗位的要求，进而出现一些弊端。

1.2 专业教学内容不完善

现阶段，机电技术发展越来越快速，但机电一体化教学课程设置却未能跟上机电技术的发展步伐，导致教学效果不佳。④其一，职业技术学校机电一体化教材未能得以及时更换，内容相对老旧，并且教学设备不先进，导致部分教学内容无法落实。部分职业技术学校使用的依然是旧版教材，内容与现代社会脱节严重，学生根本无法学到先进知识，使其无法满足社会发展需求，进而被淘汰。其二，在机电一体化教学中，教师采用的教学方法比较单一，只是按照教材内容予以讲解，很少涉及项目教学，虽然学生能够学到丰富的理论知识，但却无法灵活运用。比如，在“电力拖动”教学中，教师讲解重点为电路工作原理、电路接线方式等，而未对元件选择、故障检修等内容进行讲解，造成学生应用能力较差，导致学生综合素质较低。在理论与实践教学中，如果教师没有充分结合工作岗位需求，非常容易导致学生知识面狭窄，实践操作能力较差，进而不符合用人单位的要求。

1.3 机电一体化教学设备陈旧

现阶段，因为经济条件有限，许多职业技术学校的教学设备都比较老旧，特别是具有专业特点的实验设备，数量非常少。现阶段只有部分经济条件好的学校才会配备一些必要的数控机床，如加工中心、控制柜等，为PLC实训一体化的落实提供了可靠保障。通常而言，在机电一体化实践教学中，相关设备的作用非常重要，是有关教学活动得以落实的基础与前提，能够有效培养学生的专业技能与实践能力，如果相关设备配置不全，就会影响教学活动的开展，进而降低教学效果。⑤

1.4 教师队伍素质需提升

在机电一体教学过程中，教师作为教学活动的主导，发挥着十分重要的作用，对教学质量有着很大的影响，所以，必须给予高度重视。为此，要想取得理想的教学效果，就要构建一支高素质、高水平的教师队伍。然而，现今许多职业技术学校的教师队伍素质均未达到相应的标准，普遍存在着教师知识体系陈旧、落后的问题，致使学生未能学到先进的知识，进而影响了学生的就业情况。同时，部分年轻教师均是刚毕业的学生，未从事过有关工作，也未对市场需求展开调研，进而导致实践教学效果不佳，使得学生很难满足实际工作的要求。

2 职业技术学校机电一体化教学改革的建议

2.1 构建标准合理的课程体系

在职业技术学校教学中，应积极构建中国式“校企双制”，从工作岗位的实际要求出发，加强和用人单位的沟通，深入研究用人单位对人才的需求，以工作要求为导向，以工作任务为载体，重新设置符合机电一体化教学的课程体系，以此取得良好的教学效果。⑥在设置课程体系的时候，必须对学生的基础知识予以充分考虑，以此设置符合学生学习特点的课程体系。在实际教学中，应以学生技术应用能力培养为课程设置目标，强化理论与实践的结合，突出专业教学的实用性与针对性，以此提高学生的综合素质。

职业技术学校是用人单位技能操作岗位人才储备的重要场所，其发展与用人单位的认可与好评息息相关，所以，职业技术学校的教学目标与考核应和用人单位的要求相统一，将岗位职业能力要求作为构建核心，以技术应用能力与岗位技能为支撑，突出专业性，以此设置合理、科学的课程体系，同时对教学设计、准备、组织、评价等环节予以改革，有效培养与提高学生的专业技能与职业能力，进而获取有关职业资格证书，更好的适应与完成工作岗位内容。

2.2 完善教学场地与设备

在机电一体化教学中，教学场地与设备会对教学效果产生很大的影响。为此，在实际教学中，为了确保教学质量，一定要建立一体化的教学场地，配备相应的设备，以此确保教学活动的全面落实。在实际教学中，应加强实训一体化体系的构建，明确“教、学、做”的要求，保证模拟教学全面展开，从而完全“四位一体”的实训基地，即“教学、生产、培训、鉴定”，有效增强学生的理论水平及实践能力。⑦

与此同时，在场地、资金等因素的限制下，致使一些职业技术学校未能构建完善的实训一体化体系，此时，应遵循资源共享、互惠互利的原则，积极和用人单位沟通，设立校外实习基地，从而为学生提供一个实践的平台，进而提高学生灵活运用所学知识的能力。

2.3 创建多元教学方法

（1）采用多种教学方法与手段。在机电一体化教学中，具有信息量大、理论性强、抽象等特点，教学内容相对枯燥、乏味，所以，在教学方法与手段上，应重视实训、多媒体、现场教学的结合，以此培养学生的综合素质。比如，在学习“按钮和接触器双重连锁正反转”这一内容的时候，以往教师需要利用3-5分钟的时间将电路原理画在黑板上，在此过程中，学生非常容易走神，导致教学效果不佳，但是如果采用动画演示的方式展现电路原理，再加上教师的讲解，就可以充分吸引学生的注意力，不仅可以节省画图时间，还可以在短时间内讲清电路各种元件等，进而让学生掌握相关知识。

（2）加强实践教学。在实践教学中，主要包括课程设计、实验等环节。因为机电一体化课程的实践性非常强，在开展教学活动的时候，一定要注重理论与实践的结合，从而让学生充分掌握相关知识，达到预期的教学目标。比如，在实际教学中，教师可以根据学生的具体情况设置实训方案，让学生根据教学内容予以实践，以此培养学生的知识应用能力，进而使其更好的适应工作岗位要求。

2.4 强化师资队伍建设

在职业技术学校机电一体化课程教学中，要想取得理想的教学效果，就要重视“双师型”教师队伍的建设。⑧因此，学校可以组织一些优秀青年教师到用人单位实习，并且对其教学能力与职业技能进行定期考核，或聘请用人单位的专家到校兼任教师，以此提高教学质量。与此同时，学校也应鼓励教师继续进修，利用一些课余时间到用人单位参观学习，积累实践经验，进而在讲课的时候，能够更好的融会贯通，加深学生的印象，让学生可以深入理解教学内容，并且可以灵活运用，以此实现理论与实践的结合，为学生毕业后成功就业奠定坚实的基础。

3 结语

综上所述，随着现代社会的快速发展，机电行业市场越来越繁荣，对机电技术人才的要求也越来越高，进而要求职业技术学校进行教育改革，创新教学模式，以此培养复合型机电技术人才，更好的满足社会与市场的发展要求。为此，在机电一体化教学中，一定要构建标准合理的课程体系，完善教学场地与设备，创建多元教学方法，强化师资队伍建设，从而达到预期的教学目标。

注释

① 袁建锋.基于中职机电技术应用专业项目一体化教学模式构建的分析[J].广东科技，2014（24）：170-170，146.

② 伍映红.优化中职机电一体化教学体系[J].广东教育（职教版），2014（6）：106-107.

③ 林灵，刘昌铭.机电一体化教学存在的问题及改革措施[J].新课程・下旬，2015（11）：459.

④ 唐凤.基于一体化教学方式培养高职学生化学综合能力的实验研究[D].湖南师范大学，2015.

⑤ 群宣.“教学做”一体化教学在电气控制技术中的应用体会[J].广东科技，2014（24）：166-167.

⑥ 钱晓静.关于机电一体化教学中项目教学法的应用研究[J].课堂内外・教师版，2015（9）：54-54，56.

机电一体化弊端范文第4篇

关键词：高等职业教育；机电一体化技术；思维能力；培养

机电一体化技术综合应用了机械技术、电子技术、计算机技术、检测传感技术、伺服驱动技术、自动控制技术、接口技术及系统工程等众多技术，内容很多，且不易于学生理解掌握。在高职院校，由于学生的学习基础较差，教师教学难度较大，传统的机电一体化教学存在一定的弊端。实践证明，在机电一体化技术相关专业课的教学中采用多媒体辅助教学、实训教学、视频教学等教学方法，学生的学习热情会明显提高，长此以往，学生的思维能力会得到有效的培养，教学效率能够得到有效提高。其在教学中的具体实施途径如下。

一、创设问题引导学生主动思考

首先，教师在实际教学中运用多媒体辅助教学，应以相应课程的教学目标为基础，进而将教材中抽象的理论问题具体化、形象化。比如，教师可以以多媒体课件为载体，做到图、文、视频并茂，更加清晰地解释某一个机械概念，教师容易教，学生易于学，进而提高课堂的教学效率。多媒体课件辅助教学中，教师可以利用图片或视频的形式创设问题，同时要留给学生思考和查阅相关资料的时间，使学生积极发挥主观能动性，并尽可能独立自主地发现并解决问题。其次，在安排教学内容的讲授顺序时，教师要做到循序渐进，让知识点具有层次性与启发性。比如，在机械设计基础课程里的“平面机构自由度的计算”的讲解中，教师应利用简单的平面机构引出机构的自由度F与机构中活动构件个数n、高副个数PH和低副个数PL之间的关系，即F=3n-2PL-PH，使学生对平面机构自由度的计算形成初步的认识。然后教师将复合铰链、局部自由度、虚约束等情况引入到平面机构中，使平面机构自由度的计算上升一个层次，同时把对应的机构制作成动画演示给学生观看，让学生能够直观地看出机构自由度的个数，理论联系实际，加深学生对复合铰链、局部自由度、虚约束的认识。在该内容的教学过程中，教师不能一味地传授，而是要时刻创设问题，让学生独立思考问题、解决问题，激发学生独立思考的热情，培养学生独立自主地发现问题并解决问题的能力。再次，教师要根据学生的具体学习情况合理地创设问题，难度要适中，针对性要强，且有利于学生对所讲章节知识的学习。教师要尽可能地做到有吸引力，使学生积极地参与进来，充分调动学生学习的积极性。在“轮系传动比的计算”的学习中，教师可先与学生共同分析定轴轮系传动比的计算方法以及周转轮系传动比的计算方法，使学生掌握传动比计算的常用基础知识。然后教师再充分利用多媒体技术以及计算机技术，动画演示不同轮系下各轮轴的转向，数字显示各轮轴的转速，激发学生学习的兴趣。在教学过程中，教师可以给学生出思考题、讨论题等，让学生思考讨论，以培养学生的思维能力。比如，教师可以问学生：“若在一个轮系当中既有定轴轮系又有周转轮系的情况下，传动比又该如何计算呢？”学生要独立思考并解决该问题，在学生解决该问题的过程中教师可适当地提醒，这种方式不但培养了学生的思维能力，同时也有利于课堂教学效率的提高。

二、应用实例、实训视频教学，以活跃课堂气氛

创设良好的学习气氛有助于提高学生对专业课的学习兴趣，在机电一体化技术专业课的教学中，引入多媒体教学以及实训视频教学，能够将抽象的理论问题形象化、具体化，从而吸引学生有兴趣听课、学习，进而把学生从玩手机、睡觉的那种不良的课堂风气中解救出来。液压与气动技术课程是机电一体化技术专业中的主要专业基础课程，该课程理论性较强，传统的教学方式枯燥无味，学生学习兴趣普遍不高。在实际的教学过程中，若教师用视频演示液压与气动技术在实际工程当中的应用，经常带学生去液压与气动实训室做实验，学生的学习情绪会比较高涨，且这种宽松的学习环境下也利于学习效率的提高。另外，教师在这个过程中主要起到引导的作用，即根据自身的学习与工作经验将理论联系实际，引导学生用理论去解释实际问题，用实际进一步武装自己的理论知识。如此一来，既达到了教学的目的，又为学生提供了充裕的思考空间，同时教师也要积极鼓励学生进行创新思维。长此以往，学生不会再觉得机电一体化技术的专业课程是枯燥无味的，而是充满着趣味以及应用的，进而学生会主动地学习，独立地探索以求上进。

三、以多媒体课件为载体，培养学生的思维能力

机电一体化技术专业基础课程的复杂性体现在其知识结构分散，涵盖了机械、电子、计算机、传感器、伺服驱动、自动控制及接口等众多技术。目前的教学形势下，不管是教师的教，还是学生的学，都只是简单地学习某一科目的知识，很少有机会体验这些技术的一体化。因此，如何将机械技术与电子技术有机结合起来是机电专业必须解决的重要问题。根据近一年的教学经验以及平时对机电一体化技术专业发展的关注，笔者认为在机电技术一体化的进程中，培养学生的逻辑推理思维能力是尤其必要的。基于机电一体化技术在专业课教学中的特点，首先教师应合理利用多媒体课件来引导学生进行推理。比如，在“液压与气动技术”中先导式溢流阀的课程教学中，教师应采用视频课件动态演示先导式溢流阀的结构图，从结构图中引导学生分析先导式溢流阀的工作原理，进而让学生思考先导式溢流阀的远程控制口K是否可以接油箱。这样就把机械结构、制图知识与液压技术无形中拉到了一起，由浅入深，有助于进一步培养学生的推理能力，为以后的学习打下基础。其次，教师可以利用多媒体课件总结归纳知识点，在此过程中可以将机械、电子、传感器等多种技术融合在一起，并提出新的“一体化”知识，不仅拓宽了学生的知识面，而且对学生推理思维能力的培养起到了积极的推进作用。再次，教师利用多媒体可以清晰地罗列出各专业课程相关知识点的联系，学生通过对比可以加深对各课程相关内容的印象，推进机电相关课程实现真正的“一体化”，在此过程中，教师还可以培养学生的创新思维能力。比如，在液压与气动PLC综合实训当中，实训装置涵盖了机械、液压、气动、电气、计算机等多种知识，实训中，教师有必要对涵盖的知识进行一一介绍，让学生认识到在工程实际应用当中，牵涉到的知识是多学科的，且这些知识往往能够实现一体化，整个系统能够在多种技术的支撑下有序并稳定地运行。通过实训，教师也用事实向学生证明，所学的专业课知识不是无用的，只要大胆地去创新、去思考，多种技术的一体化就能实现相关技术的革新。

四、结语

在传统教学中，机电一体化技术教学效率不高的主要原因在于该专业的知识繁杂，理论性较强，单纯的教师讲、学生听的理论教学方式，学生不容易理解，在实践中更不会应用。随着多媒体等相关科学技术的发展，多媒体教学、课程实训等越来越多地被应用到教学中，这种方式有助于提升学生的思维能力，使其养成独立思考的能力以及主动发现问题、解决问题的能力。通过多媒体教学，机电一体化专业的相关课程内容能更加直观、生动地展示给学生，有利于激发学生学习专业课理论知识的兴趣，培养学生的思维能力。本研究从多个方面阐述了创设问题式教学、多媒体教学、实训教学、视频教学等对学生思维能力提升方面所起到的重要作用，为学生提供了轻松的学习氛围，进一步优化了机电一体化技术的课堂教学，与现代教学的要求相符合。

参考文献：

[1]王信和,王志科,薛学良.浅析机电一体化技术的运用与研究[J].建筑工程技术与设计,2015,(27).

[2]沈建国.高职院校人才培养质量目标探析[J].教育与职业,2013,(8).

机电一体化弊端范文第5篇

《机电一体化技术》是我校机械设计制造及其自动化专业的必修课程，它强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一，使学生对机电一体化技术有较全面的认识，系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法，初步具备机电一体化系统的设计能力。主要任务是使学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识，了解机电一体化系统（产品）涉及的相关技术，重点掌握典型机电一体化系统构建、设计，使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。所用教材是梁景凯主编的《机电一体化技术与系统》（机械工业出版社，2009年）[9]。先修课程主要包括电工学、机械原理、自动控制原理、微机原理、工业机器人等。电梯控制是《机电一体化技术》的重要内容，通过学习，使学生从应用角度出发熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法，了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。在此基础上，学习可编程控制器(PLC)的基本原理，达到以下目的：具备对一般电气控制线路独立分析的能力；掌握PLC的基本原理；掌握某一系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令；了解编程器与编程软件及其使用方法；掌握PLC的系统设计与调试。最终能综合运用所学知识解决一定实际问题，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。针对我校机械设计制造及其自动化专业的2012级本科生，把项目教学法应用到《机电一体化技术》的教学中，为该方法的推广应用作铺垫。

1）项目的确立和设计项目教学法的开展，依赖于学生现有的专业理论掌握情况，是在学生掌握一定专业理论前提下的教学活动。项目教学法成败的关键是设计一项合适的工作任务，即提出目标。项目目标不仅指向某种专业知识内容的掌握和应用，而且指向专业知识的综合探究过程，指向学生的探究意识，学生可以通过各种不同的探究途径，有不同的选择，项目的确定要从现实条件和可行性两方面加以选择，项目设定难度和可操作性，要直接与学生现有知识层次关联。项目不能设得太大，太大使学生难以完成，提不起兴趣，项目的难易应循序渐进，教师的条件和学校可提供的硬件环境也是项目设定中必须考虑的因素。因此，在此环节应充分考虑以下几个方面：（a）项目活动能否调用学生已有的知识?（b）项目活动如何帮助学生完成新知识的自主学习？（c）此项目能否让学生感兴趣？（d）如何让学生之间加强沟通与合作学习？（e）如何让学生把所学的知识与现实联系起来？（f）项目完成后是否有助于增强学生的自信心？在学习“第5章电梯信号控制系统”的第3节“电梯的PLC控制”时，我们设计了这样的任务：要求学生自己选用某一种类型的PLC，完成4层载客电梯的控制，主要任务包括：设计电气控制原理图；进行PLC选型及I/O分配；PLC控制程序的编写；系统安装、调试；绘制设计图样等，最终实现电梯开、关门控制电梯轿厢快、慢速升降点动控制；电梯楼层连续显示；电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除控制等具体功能。众所周知，目前电梯控制系统主要有三种方式：继电路控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言，编程方法的多样性使编程简单、应用面广，操作灵活方便，监视和控制变量十分容易。现在PLC的功能越来越强大，品牌很多，特点各异，世界上著名的品牌有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等，这四大品牌各有所长，三菱FX2N系列执行速度快、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块；欧姆龙PLC功能完善，结构灵活不受环境的限制，传输质量高、速度快、带宽稳定，成本低，适用面广；西门子PLC在我国广泛应用于冶金、化工、印刷生产线等领域，其中型机可对设备进行直接控制，具有较强的控制功能和较强的运算能力；法国施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo－mentum等系列，其编程软件是施耐德电气自动化的核心产品，处理器的灵活性可以实现更高的性能。采用项目教学法，让学生了解、熟悉PLC在电梯控制中的具体应用，这是在《机电一体化技术》课程中的一次全新尝试，同学们既有浓厚的兴趣，跃跃欲试，又感不知所措。

2）分组制订计划及自主学习项目确定后，接下来便是分组实施，以小组为单位，既体现合作性，又体现独立性，分组时要注意学生的搭配。将基础好、能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起，这样能保证任务及时地完成，利于优生对基础较差的学生进行帮助。全班30人，被分成4个组，每个组选出1名组长负责本组的实施，各组争先恐后地开始查资料、自学，甚至向其他老师咨询，不亦乐乎。

3）实施计划第1组选用日本三菱FX2N系列PLC，第2组选用日本欧姆龙CPM1A-V1系列，第3组选用德国西门子S7-200系列，第4组选用法国施耐德Momentum系列。明确任务后，各小组在组长的领导下，有条不紊地校电工电子实训中心进行，先从电梯的控制原理入手，查资料、讨论、试验、再讨论、再试验。具体实施步骤如下：①元件选择。在明确项目任务的情况下，根据控制要求，确定PLC的输入输出点数，画出I/O分配图。②程序设计。在程序设计思路上，采用顺序控制设计法，即根据系统的工作过程绘出顺序功能图，再根据顺序功能图设计出梯形图的方法。这是整个项目的难点，同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。③运行调试。在程序调试过程中，学生遇到了许多问题，在我们的启发下，让学生自己去分析发现错误原因，使他们在解决问题的过程中学习分析问题的方法和技巧，最终4个小组都完成了规定任务。

4）检查、评估项目教学中，学习过程是人人主动参与的创造性实践活动，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。在这个过程中，学生理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及沟通合作等关键能力。它改变了传统教学老师介绍知识声嘶力竭，学生觉得枯燥无味，效率低下，死记硬背，难以将知识运用于实际的弊端。经过1周的团队合作，4个组都完成了任务，都感到很欣慰。接下来让学生进行自我评估，并讲解、展示各自的成果。最后我们对各组进行点评，首先充分肯定了同学们的成绩，点赞各组在实施过程中的靓点，指出这四种PLC各有自己的优势，并将主要优势列于表1中。总之，经过这样一次尝试，让学生获得了一定知识，而且激发了他们继续探索的兴趣，好象打开了一扇窗口。不仅各组完成了规定的任务，在老师的启发下，学生自己又将这几种PLC进行了比较。比如：三菱PLC与西门子PLC的编程理念不同，三菱PLC编程直观易懂，学习起来会比较轻松，而西门子PLC指令比较抽象，学习难度较大，但指令较少，而三菱的指令较多，所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的；三菱的优势还在于离散控制和运动控制，三菱的指令丰富，有专用的定位指令，控制伺服和步进容易实现，要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项，而西门子在这块就较弱，没有专用的指令，做伺服或步进定位控制也可以实现，但程序复杂，控制精度不高；过程控制与通信控制是西门子的强项，西门子的模拟量模块价格便宜，程序简单，而三菱的模拟量模块价格昂贵，程序复杂，西门子做通信也容易，程序简单，三菱在这块功能较弱；假如某设备只要求控制动作，如机械手，可选择三菱的PLC，某设备有伺服或步进要进行定位控制，也可选三菱的PLC；像中央空调，污水处理，温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适；若某设备在现场有很多仪表的数据要用通信进行采集，则选西门子的就比较明智，……。虽然所学的书本知识这一节已经结束了，但同学们的兴趣和讨论却远远没有停止。

2结语