电气一体化论文

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电气一体化论文范文第1篇

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，对切削的剫、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

电气一体化论文范文第2篇

    【论文摘要】汽车电气设备构造与维修课程是汽车专业的一门主干课程。随着汽车机电一体化程度的不断加深,推行实践教学成为该课程关键。如何培养优秀人才,促进汽车专业特色建设,培养学生实战能力,成为教师专业素质的重要衡量标准。教师要在课程的实践教学中注重学生实战能力的培养。 

    汽车电气设备构造与维修课程是汽车运用与维修专业的一门重要课程,是从事汽车修理行业,特别是现代汽车修理的必备知识。其课程主要包括汽车电气设备的构造、原理、特性、使用、维修、故障检测判断与排除等内容,需要电工学、电子学、物理及电工学等知识,兼具理论性和实践性。 

    一、汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题 

    实验设备不足。实践教学主要方式为以班级为整体的演示性教学。演示性教学不仅要求教师正确讲解,更重视学生的动手操作。实验室设备台套数不足,学生很难有操作机会,不能实际操作,教师也不能预计学生操作过程中可能出现的状况,无法进行针对性讲解,完全不能发挥学生的能动性和教师的指导作用。 

    学生主导地位不突出。教学过程中,教师通常根据生产实际设置故障,然后带领学生进行分析、诊断和排除,不能培养学生的独立判断能力。 

    实践指导教师队伍教学脱节。实践指导队伍有理论课和实践课。理论课教师不注重实践训练,实践课老师不注重理论学习,造成理论和实践的脱节,重复教学但是效果不佳。教学队伍的“断层”不利于高素质应用型人才的培养,尤其是汽车这种实践性较强的学科。 

    反馈信息无法测评。教师的教学效果,学生是否在实践过程中掌握了理论知识,并能独立操作,都无法进行测评。学生的反馈信息无法传达到教师那里,造成单向教学,教学效果势必受影响。 

    二、汽车电气设备构造与维修课程实践的教学方向 

    设计教学模块,明确目标。 

    鉴于汽修专业学生的就业岗位主要集中在汽修、售后或相关部门,该专业学生首先必须掌握构造原理特性等基础知识;其次必须具有独立的故障判断、排除等修理技能。此外,还应了解汽车电气设备的型号、性能特点以及相关设备使用等技能。根据以上情况,可以将教学工作分为如下几个模块:第一模块:种类型号模块。该模块主要就汽车电气的种类、型号、型号特性等进行分析讲授。第二模块:原理特性模块。该模块为基础模块,通过原理和特性掌握,为下一步学习故障判断和排除打下基础。第三模块:构造、拆装、检修模块。第三模块和第二模块结合,理论和实践相结合,通过实物演示和操作,便于进一步理解和掌握理论。第四模块:识图、接线、故障判断和排除模块。该模块是教学工作的关键,是汽修专业必备的专业技能。第五模块:仪器设备使用模块。该模块要求学生认识使用仪器设备,学会用才能会修。以上模块的划分,是为了使教学知识点更为集中,方便教学工作开展和学生学习。 

    一体化教学。 

    所谓一体化教学,就是指课堂教学为主线,辅助教学设备为载体,理论和实践相结合,视觉、听觉和行动为一体,听课、提问、实践操作相贯通,全方位教学。一体化教学的出发点,是使学生的能力得到最大化的培养,不仅要注意理论与实践的相互结合,更要注意各个模块的相互渗透,以能力为主线,全方位实施。严格遵循教学规律,结合学生实习,充分利用课堂和校外场所等教学资源,逐步深入、循序渐进;注重师生互动,以教师为主导,以学生为主体,使学生获得实实在在的能力。

    需要注意的是,实行一体化教学,需要把握以下几个环节:合理设计教学模块,教学模块是一体化教学的依据,教学模块的设计,但一定要考虑本专业就业岗位的需要,在遵循课程教学体系的基础上进行设计;以循序渐进为原则,注意模块之间的相互关系,由浅到深,从基础到专业,避免“断层”;处理好理论教学和实践教学的比例关系,不能过分注重理论学习,更不能盲目增加实践学习时间,造成理论和实践比例失当,可以将理论学习放在实践教学中;突出学生的主体地位,切忌“满堂灌”,加强师生互动,活跃课堂氛围。 

    三、汽车电气设备构造与维修课程实践教学的具体措施 

    实行“三位一体”的教学方法。即汽车电气设备构造与维修课程的现场教学、技能训练、模拟故障三者结合,以学生为主体,以教师为主导,教学工作围绕学生实际操作技能开展。通过现场教学进行实践,通过学生实际操作进行理论学习,提高学生学习积极性。 

    实行“协作学习”的组织模式。协作教学的组织模式是基于汽车电气设备构造与维修课程自身的特点而定。该课程的教学计划中,包括蓄电池的结构与工作原理的认知、充电系统和故障诊断、汽车空调系统的故障判断和排除等,都有大量实践环节,加上教学设备、实践导师缺乏和学生自身兴趣等原因,引入“协作学习”模式很有必要。协作学习指以学生为中心、培养学生与学生之间的团结协作能力精神为宗旨,根据学生成绩、技能水平和学生兴趣,随机分成不同档次,组成协作小组。协作学习不仅培养了学生之间的团结协作精神,对促进学习效果,提高学生学习积极性,提高教学质量都有很大的作业。 

    实行“理论加实践”的考核模式。传统考核模式侧重于理论(理论成绩70%,实践成绩20%,平时成绩10%),忽视实践成绩,不利于学生综合能力的提高和教学质量的总体上升。“理论加实践”的考核模式,就是给予理论成绩和实践成绩对等的地位,提高实践所占比重,促使学生加强实践能力的训练,加强理论和实践的结合,提高自身的综合能力。同时增加实践成绩的比重,也避免了学生在考核过程中滥竽充数、相互抄袭的现象,保证了考核的真实性。 

    结语: 

    汽车电气设备构造与维修课程实践教学本身就是理论教学和实践教学相结合,突出实践教学的地位,将理论教学融入实践教学,避免脱节。本文从汽车电气设备构造与维修课程实践教学存在的问题出发,从教学方法和具体实施方面进行分析,提出一体化教学,三位一体和协作学习等模式。笔者希望以上模式能对汽车电气设备构造与维修课程实践教学提供参考价值,促进教学质量的提高,为汽修行业培养更多专业化人才。 

    参考文献: 

    [1]冯崇毅.汽车电子控制技术[M]北京:机械工业出版社,2004. 

    郭斌峰.汽车电气设备的构造与维修课程实践教学新法[J]企业技术开发,2010,22. 

电气一体化论文范文第3篇

关键词：机电一体化 发展趋势 机械工业

1前言

现代科学技术的不断发展．极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域．由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化．使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。论文 毕业论文

2机电一体化的优点

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软件结合起来所构成的系统的总称 其涵盖“技术”和“产品”两个方面．是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术．而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑．这是机电一体化与机械+电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别机械工程技术由纯机械发展到机械电气化．仍属传统机械．其主要功能依然是代替和放大的体力 但是发展到机电一体化后．其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外．还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等 即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸．还是人的感官与头脑的眼神。机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别是智能化 机电一体化产品的典型例子有：数控加工中心、机器人以及具有检测控制性能的数码相机等。总之．一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成。

3 机电一体化的发展历史

2O世纪6O年代以来．人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后．刺激了机械产品与电子技术的结合，再后来计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础 大约到20世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认：机电一体化技术和产品得到了极大发展：各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持：2O世纪9O年代后期．开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段．机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化．微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚．出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法．机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

我国是从20世纪8O年代初才开始在这方面研究和应用。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作．取得了一定成果，但与欧美、日本等先进国家相比仍有相当差距机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科．随着科学技术的不但发展．还将被赋予新的内容。

4 机电一体化发展趋势的分析

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

4．1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

4．2 模块化

模块化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、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

4．3 网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

4．4 微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1cm。的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4．5 绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

电气一体化论文范文第4篇

关键词：电力系统；工学一体化；教学设计

作者简介：赵美莲（1976-），女，山西朔州人，南京工程学院电力工程学院，讲师；陈跃（1963-），男，江苏南通人，南京工程学院电力工程学院，副教授。（江苏南京211167）

中图分类号：G642.41     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）06-0076-02

“电力系统分析”是电气工程及其自动化专业学生掌握电力系统基本概念、基本分析和计算能力的一门重要基础课程，是电类专业学生从基础技术理论课程走向专业技术课程学习的知识桥梁。该课程以电力系统潮流计算、故障计算和稳定分析为核心，紧密结合不断涌现的电力系统新技术，内容涉及面广多，涵盖了电机学、电路、电磁场、自动控制等多学科知识，包含了线性方程、非线性方程、微分方程等大量数学理论推导。学生学习该课程往往感觉难度较大，不易掌握内容的重点和难点。

随着电力工业的快速发展，“电力系统分析”课程教学面临着极大挑战，学生既要掌握扎实的专业理论知识，又要学会理论与应用相结合，具备运用知识的创新能力。传统的以教师为中心的单一教授法已成为制约教学质量提高的瓶颈，需要在方法上创新模式，适应学生个性和职业发展的需要，激发学习潜力，培养学生学以致用的创新能力，以满足技术、经济和社会发展对高级人才的综合素质要求。

一、工学一体化的教学意义

教与学，二者是一对辨证统一体，其行为是一种需要将刻板的理论知识与生动的实际应用有机结合的艺术活动。让学生具备学以致用的创新能力，这就是“工学一体化”教学的目的与意义。

学生要具备学以致用的创新能力，就是要实现其从获取知识到运用知识和创新知识的能力提升。显然，学生上课认真听课、仔细做笔记只能做到有知识，很难做到有能力。在教学中，要不断强化学生的主动参与意识，授之以渔，让学生成为教学活动的主体，学会主动思考和深化运用，提高创新知识能力。

电类学科具有很强工程应用背景，其专业学习的最终目的是要将技术成果转化为生产力，直接推动电力工程建设，因而特别强调对学生创造性思维和能力的培养。学生不仅要具有扎实的基础知识理论，而且要具备发现问题然后运用知识解决实际工程问题的能力。工学一体化教学的本质之一，就是要全面培养学生善于独立思考、勇于开拓创新的综合素质。因此加强理论与实践相结合的工学一体化教学，对于电类专业显得尤为必要和重要。

二、以往的教学困境

“老师在黑板上讲得天花乱坠，学生在下面呼呼大睡。”这是在教学调查中学生对传统课堂的形象描述。在传统教学模式下，教师是传道授业解惑的单一主体，学生完全处于被动接受知识的地位。教师在黑板上讲解教材中规定的纯理论知识，且往往是概念释义和理论算法推导，与实际应用需求脱节现象较为严重。课堂缺乏生动性和吸引力，学生很容易感到枯燥乏味，进而渐渐产生厌学情绪，这无疑不利于提高教育教学质量。更有甚者，不少学生的学习目的相对片面，仅为应付课程考试而学，死记硬背一些概念和原理，浅浮于知识的表面理解，谈不上深入分析所学知识去解决实际问题，很难具备学以致用的创新能力。

教学中也会安排一些实验课作为课程实践环节，但这些传统的实验课常常是“走过场”。学时少且实验内容相对固定，一般都是要求学生按照教师的示范或指导书的步骤去按部就班地操作，简单地验证一些基本原理和现象，学生无法参与过程设计，严重制约了学生创新思维能力的提高。

三、工学一体化的教学设计

“电力系统分析”课程包括电力系统稳态分析和电力系统暂态分析两部分，教学内容多，任务量重，教学时间安排也相对较长，如何获得良好的教学效果是我们一直在深入思考的问题。经过长期的教学实践探索，我们设计了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法。在教学过程中，注重运用现场教学、案例教学、讨论式教学等多种手段，将理论知识融于实际应用，让学生在教与学的互动过程中，发挥主观能动性，灵活运用所学知识，创新性地完成各类应用操作，达到学以致用的教学效果。

1.兴趣培养

虽然学生在学习“电力系统分析”之前，一般都已经学习过“电路”、“电机学”等基础课程，初步掌握了同步发电机、异步发电机、变压器等电工电器设备的基本知识，但是大多数学生对电力系统的体系结构和生产运行缺乏整体性概念。课程伊始，如果就直接讲授教材中的各种算法和理论推导，学生往往会很难理解和接受。

伟大的科学家爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。因此，在开始该门课程教学时，十分注重培养学生的课程兴趣。良好的开端是成功的一半，引导学生建立起学习电力系统的专业兴趣，激发其专业求知欲。感性认识是引导学生逐步建立学习兴趣的一种好方法。在教学过程中，主要采用了以下两种方法：

（1）声像教学。电力系统的生产、运行过程以及电力设备结构都十分复杂，很难用黑板或语言来讲授清楚，学生抽象地听讲，很吃力，无法直观理解。教学中，充分利用现代多媒体技术手段，通过声像结合、图文并茂的方式，形象地展现教学内容，特别是对一些电网运行控制环节和设备运行状况，让学生便于理解和感悟，起到了事半功倍的效果。通过声像教学，让学生一方面能够初步了解到电力系统的整体概况与生产过程，建立起对电网运行的系统感知；另一方面也能够了解到该专业的一些最新技术成果和示范工程建设，比如当今社会各界高度关注的特高压和智能电网知识，建立起“我是电力人”的兴趣感和自豪感。

（2）认识实习。大多数高校在该课程教学设计上都设置了认识实习环节，并计入学分，但时间安排上不是很科学，往往都在毕业实习前。为了及时增强学生对电力系统生产及其运行设备的直接感性认识，结合课程教学需要，与当地的电力生产运行部门（生产教学基地）联系，适时组织一些现场参观的认识实习，让学生现场参观发电厂、变电站和电力调度中心，亲身感受电力系统的实际生产运行过程。

2.课堂教学

在传统的教学模式下，学生在课堂中往往只顾及做好笔记，抄录基本概念、理论和算法推导，难以形成独立思考行为，更谈不上活学活用。因此，如何引导学生成为教学活动中的主人翁，勤于思考，善于发现问题解决问题，逐步培养其学以致用的创新能力，是提高课堂教学效果的关键。我们主要采用了以下2种手段来提升课堂教学质量：

（1）开放式课堂教学。开放式课堂教学是针对传统教育中以“课堂为主、教材为主、教师为主”的封闭性教学弊端而提出的。通过改革单一教学方法和教学手段，构建开放式的课堂教学，让学生成为教学中的活跃主体。一方面，增强教与学的互动性，即教师在讲解过程中允许学生提问，开展现场讨论。通过讨论，深化学生对知识点的理解和掌握。另一方面，柔性延拓“40分钟”课堂时间。一般高校专业课程的课时安排往往都会相隔2-3天，时间较长，为此，在每一次课堂结束时，首先将下一次课堂主要内容提炼为若干思考问题，引导学生课后独立思考，发现问题。然后在下一次上课之前，安排学生谈谈学习和思考的认知，发表自己的言论，教师做好引导工作，针对学生的发言，肯定他们说得正确的地方，也指出他们理解上的偏颇，并在接下来的课堂讲授中及时地进行有针对性的解惑。

现有教材大都是收集汇编了与课程相关的基本原理知识和成熟的技术成果，且偏重于理论阐述和算法推导，对专业领域的前沿技术和最新科技研究成果介绍甚少。为此，在教材的基础上，对讲义进行了适当的必要补充，重点内容包括电力专业最近10年来重大科技研究与重点示范工程应用成果，以及未来5-10年关键技术的发展方向。扩大学生的专业知识视野，让其及时了解电力系统的重大事件和重大科研成果，感悟该专业的技术成就和未来的发展方向。这一教学做法深受学生们的喜欢，既激发了他们的专业兴趣，又有效地强化了专业教育。

（2）组织课堂Seminar。课堂Seminar的教学目的是为了培训学生分析问题、解决问题、陈述观点、团队合作、参与讨论及论文写作等多方面的综合能力。让学生既勤于独立思考又善于团队合作，在相互讨论中锻炼逻辑思维能力，发现问题，然后综合运用所学知识去解决实际问题，逐步培养学以致用的创新能力。

具体地，我们在教学中的主要操作方法包括：结合课程重点知识的特点，开展小组内学生讨论（深入讨论）和小组间学生讨论（一般讨论）；记录讨论情况，作为最终成绩评定因素，以此来激励学生参与讨论的积极性；在讨论过程中教师应适度参与，特别是对于学生无法讨论清楚的知识点或学生回答错误的地方，应由教师回答；对于学生的讨论教师应具有“包容心”，特别是面对一些“幼稚”甚至错误的观点时，更不可挫伤学生的积极性。

3.课后论文撰写

对课堂Seminar的教学延伸，就是鼓励和引导学生阅读与电力系统专业领域相关的各类学术期刊，提高他们的自我学习和阅读能力。主要推荐的学术期刊包括IEEE Transations on Power System，CIGRE汇刊、中国电机工程学报、电力系统自动化杂志等。结合课程教学内容，指导学生对一些重点知识进行深化学习和分析，撰写科技论文，表达自己学术观点，逐步培养他们的科研分析能力，这对有志于考读研究生的学生来说十分有帮助。

4.课程毕业设计

本环节的教学目的是进一步强化学生学以致用的创新能力培养。在课堂讲授内容结束后，要求学生将所学的电力系统基本原理转换为可应用的计算程序或软件，在运用知识的过程中深化对原理和方法的理解，让学生具备解决实际问题的能力。学生可以根据自己感兴趣的知识点，选择诸如潮流计算、短路计算、有功功率控制、无功电压调节、静态/暂态稳定分析等内容，完成相应的应用程序设计，深度推进理论分析与工程应用相结合的工学一体化教学。这种综合性设计实践，学生能充分彰显个性和发挥创新才华，因而受到了他们的积极响应和广泛好评。

四、考核方法

考试既是检验学生学习效果的一种手段，也是检查教师教学成效的重要途径。为此，设置一种科学合理的考核方法，也是教学改革中十分关键的环节之一。我们的主要做法是：不以期末闭卷考试成绩作为唯一的评定标准，将考核方式从简单获取知识量考核向知识和能力的综合评价转移，实施一套“平时考勤+课堂讨论报告+课程论文+闭卷考试”多指标综合加权评定的考核方法。该方法更加强调了对学生综合能力的真实测评，能有效地将应试学习转变为开放式的兴趣学习，真正实现素质教育和创新能力培养目的。

五、效果与总结

为了适应经济社会快速发展对高级人才培养的新要求，以培养学生学以致用的创新能力为目的，形成了一套“兴趣培养―理论教学―工程实践”多层级交叉融合的“电力系统分析”课程工学一体化教学法，实现了将理论知识讲授融于实际应用实践的良好互动，且教学形式生动，内容丰富，解决了传统的教学模式下费时费力且效果不佳的问题。教学实践证明：该方法使得学生不但较好地掌握了电力系统专业基础理论知识，而且显著提升了电力工程的实践应用能力，取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]雷霞.关于提高电力系统自动化课程教学效果的思考[J].高等教育研究,2011,(2).

[2]梁小冰,黄萍,韩昆仑.电气工程及其自动化专业的“工学一体化”人才培养模式[J].中国电力教育,2008,(9).

[3]赵玲.电气工程及其自动化专业应用型人才培养综合教学改革探索[J].上海电力学院高教研究,2004,(1)．

[4]谢少军,周波,刘建业,等.电气工程及其自动化专业综合性课程设计的设置[J].电气电子教学学报,2003,(6)．

电气一体化论文范文第5篇

论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。此简述机电一体化技术的基本情况和发展背景，综述国内外机电一体化技术的现状，分析机电一体化技术的发展趋势。

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入以“机电一体化”为特征的发展阶段。

1机电一体化概述

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软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。但是，发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还被赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说，机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认；机电一体化技术和产品得到了极大发展；各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。（3）20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

3机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：

3．1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机电一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。转3．2模块化

模块化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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。

3．3网络化

由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术的应用使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可分享各种高技术带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3．4微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统（MEMS），泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小，耗能少，运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术。微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3．5环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

3．6系统化

未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许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和产物。当然，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，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

参考文献