时间：2023-08-07 17:30:00
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化的基本概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：机电一体化；产品应用；数控机床；发展趋势
中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）05（c）-0000-00
1机电一体化概述
1.1基本概念
机电一体化的英文单词是Mechatronics。它分别取了机械技术（Mechanics）的前半部分和电子技术（Electron-ics）的后半部分。通常，我们认为机电一体化技术是机械技术、电子技术、信息技术的有机结合，又称之为机械电子技术。
1.2五要素和四原则
五要素——机电一体化系统的硬件组成：指的是机电一体化系统的五大组成要素，具体包括结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素、智能组成要素。（1）结构组成要素：系统的框架、支撑、定位、联接部件。（2）动力组成要素：为系统提供能量、动力维护运行的部件。（3）感知组成要素：对系统内外各种状况进行检测、转换、传输、分析、处理，产生控制信息。（4）智能组成要素：将感知组成要素传来的控制信息进行汇总、存储、分析、处理，发出指令。（5）运动组成要素：根据智能组成要素发出的指令，完成既定的执行功能。
四原则——机电一体化系统的运作规律：指的是五大组成要素在互相作用时必须遵循的结构耦合、运动传递、信息控制与能量转换四大原则。（1）接口耦合：信息交换涉及到的两个环节，通过接口耦合来解决信息模式不兼容而不能传递的问题。（2）能量转换：这也是两个环节由于模式不兼容的问题导致无法直接进行能量转换。（3）信息控制：智能组成要素完成信息的采集、传输、存储等操作。（4）运动传递：机电一体化系统的各组成要素之间通过运动传递原则达到优化不同类型运动的变换与传输。
2机电一体化的应用
机电一体化的不断发展，实现了产品整体优化，也实现了产品质量提升、生产效率提高。在新产品的生产和准备周期上，机电一体化也有其巨大优势。
2.1机电一体化在现代机械制造业中的应用
与建立在规模经济基础上，依靠规模、产量来争取竞争优势的传统机械制造业不同，先进机械制造业强调以信息为主导。表一为传统机械制造业与先进机械制造业的类比。
表一 传统机械制造业与先进机械制造业类比
本质
竞争优势
综合特点
传统机械制造业
规模经济
1、企业规模大；
2、生产批量；
3、产品结构和重复性取胜；
4、资源利用率高。
1、专业加工复杂；
2、机器替代人力。
先进机械制造业
信息产业
1、先进生产模式；
2、先进制造系统；
3、先进制造技术；
4、先进组织管理形式。
1、全球化、网络化
2、虚拟化、智能化、
3、环保协调
2.2在饮料行业中的应用
机电一体化应于食品、饮料行业已经有很长的历史了。在包装机械的开发设计和制造中，机电一体化技术发挥了非常大的作用，它的出现使包装生产线的各项指标（如自动化水平、系统控制水平、生产能力）得到了极大的提高，竞争力产生了质的飞越，远远超过同类传统的机械设备，同时也使单机的自动化程度大大提高。
2.3在钢铁企业中的应用
机电一体化技术在钢铁企业中的应用有很多。在钢铁生产的全局控制中，计算机集成制造系统（CIMS）发挥重要的作用。CIMS将生产管理的各项宏观与微观过程与人有机地联系在一起，实现了生产要素的统筹管理。在钢铁生产的传动环节，交流传动技术一出现就受到各大厂家的青睐，它使矢量控制技术得以在实现。其于交流传动技术在调速方面的巨大优势，它取代传统的直流传动指日可待。
3机电一体化产品举例
以数控机床为例，阐述机电一体化产品的实际应用。
数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量等技术，是一种高效率、高精度、多功能的先进机床，与传统机床相比有巨大优势，取代传统机床是大势所趋，是成本、技术和时间问题。
图1为数控机床工作过程原理图，图2为数控机床的组成结构。
图1 数控机床工作过程原理图
图2 数控机床的组成
4机电一体化的发展趋势
随着机电一体化越来越广泛的应用，各行各业都不断涌现出机电一体化的应用实例。每每出现机电一体化的产品，都会引起一场革命，造成一个行业的蓬勃发展或者另一个落后产业的加速衰亡。
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。
未来，机电一体化的发展趋势不可避免地向以下几个方面发展。
4.1智能化
机电一体化技术越来越成熟。首先表现在其智能化程度越来越高，甚至具备了一定的AI（人工智能，Artificial Intelligence）能力。这给用户在使用、维护上带来了极大的方便。
4.2数字化
机电一体化产品也将会更数字化，如数控机床和机器人，这也是进一步增强机电一体化产品可靠性、通用性、可操作性的重要保障。
4.3模块化
产品配件模块化的最主要好处是使产品配件标准化、系列化，不仅更加容易应用于工业生产，也使接口规则更加简单和体系化。现阶段机电一体化蓬勃发展但仍处于初级阶段，产品种类繁多而不成体系，模块化这项工作潜力巨大。
5结 语
机电一体化技术是机械技术、电子技术、信息技术的有机结合。机电一体化在各行各业中的应用越来越广泛，产品层出不穷，引领各行各业发生翻天覆地的改变。机电一体化在未来不可避免地向智能数字、模块设计生产、互联共享、人性便携和环保绿色等方向发展。
参考文献
[1]顾京.现代机床设备[M].北京：化学工业出版社，2001
[2]袁中凡.机电一体化技术[M].北京：电子工业出版社.2006.
关键词：机电一体化；概念；构成；应用领域；发展
1 机电一体化技术的优势
1.1 使用性能改善
机电一体化产品大都数都采用数字显示和程序控制，产品上所设置的按钮和手柄数量大幅度减少，自动化程度提高，操作更加方便简单。机电一体化产品在生产过程中，通过内部的预制程度，实现电子控制系统自动指挥，重复实现全部动作。现阶段，高级化的机电一体化产品，可通过对被控对象外界环境参数的变化随即寻找最佳的工作程序，实现自动最优化操作。
1.2 调整和维护方便
机电一体化产品在安装和调试的过程中，可以直接通过控制程序改变产品的工作方式，使其适应不同用户对象的需要。这种控制程序的优势在于不用改变产品的任何零件或部位，仅仅通过一定的手段将其直接输入机电一体化产品的操作系统，就可以使原产品按照更新程序进行运作。另外，对于一些具有存储功能的机电一体化产品，企业可以预先在系统内安装若干套不同的执行程序，避免在需要时重复安装，系统也可以随时根据工作对象的需要，更换程序自动运作，提高工作效率。机电一体化的自动化监视、检验功能，可以使产品运作过程中出现故障时，设备自己做出反应并按照预设程序采取相应的整改措施，保证机电一体化产品的正常工作。
1.3 安全性能提高
大部分的机电一体化产品都具有自动报警、自动监视、自动保护、自动诊断等功能，所以如果在机电一体化产品工作过程中出现过压、过载、短路、过流等故障时，机电一体化产品可以自动采取各种有效措施，排除安全隐患，减少设备故障的危害，在一定程度上保证的安全生产，提高了设备使用的安全性。
1.4 生产质量提高
机电一体化产品一般都具有自动控制功能和信息自动处理功能，为此，在检测的精度、灵敏度、范围等方面都有了很大幅度的提高，通过自动控制系统，机电一体化产品可以不受操作者的主观影响，完全按照预定程序进行运作，确保机械的执行预期动作，保证了设备的生产能力和产品质量；另外，自动化的生产过程，提高了生产产品的效率，使得产品的生产能力大大提高。
1.5 适用面较广
相比传统的机电产品，机电一体化产品不再局限于单功能和单技术的限制，具有复合技术和复合功能，这在很大程度上提高了产品的自动化程度和功能水平。机电一体化产品大都有自动校检、自动补偿、自动化控制、自动调节、智能化以及自动保护等多种功能，可以广泛适用于不同的工作环境和工作领域，应变能力较强。
2 机电一体化技术的发展
2.1智能化。智能化即发展人工智能，是机器能够具有自主的计算推理能力。而这一切的基础，主要是模糊技术、软件芯片技术、信息技术以及其他一些相关技术的飞速发展。智能化是未来科技发展的必然趋势，其中就包括机电一体化产品之一，智能机器人。
2.2高速、高精度化。数控机床一直是机电一体化的一大项应用，而未来数控机床势必要比现在更快速、更精确。速度方面，机床主轴的转速、加速度都会得到极大加强。而纳米技术的发展与应用也使机床更微型更精确，这是未来的发展方向。
2.3绿色化。随着科技发展，科技生产迅速提升的同时也在危害着环境的健康。地球是我们共同的家园，人类的发展绝对不能以破坏生存条件作为代价，所以科技的发展的同时，也要求着生产的绿色化与环境保护。产品的绿色化，指的是在产品设计、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，资源浪费少、排污少、对自然生态环境影响极低。绿色化即将成为最重要的发展方向。
3 机电一体化技术的应用
3.1机电一体化在数控机床中的应用。随着机电一体化技术在数控机床中的应用，使得数控机床在结构、功能、操作和控制精度上都有所提高。主要体现在以下几个方面：1、数控机床的结构向着总线式、模块化、紧凑型的结构发展，在操作的过程中采用多个CPU，多主总线的体系结构。2、数控机床在设计方面对外开放程度较高，硬件体系结构的层次性和兼容性较强，可以使得用户在使用的过程中达到效益的最大化。不仅如此，还对软件进行了模块化设计，使得数控功能更加丰富，加强了整个系统控制功能。3、在数控机床的生产运行中，一台机床可以同时完成多个加工任务，也可以一次控制多台机床的运行，从而达到多过程、多通道的控制目的。
3.2智能化技术。在工业设备的生产中，重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术不能达到生产要求，所以有必要采取智能化的控制技术对生产环节加以控制。在重工业领域，职能控制技术主要应用于产品设计、生产、控制、设备的检查以及产品质量控制等各个方面。
3.3计算机集成制造系统。GIMS是将生产人员与生产经营、生产管理和生产过程的控制有效连接在一起，从而达到生产产品的一体化控制，他不是将各分散系统进行简单组合，而是将生产的全局动态进行优化组合。这一系统打破了原有制造系统的各个部门之间的界限，以产品的生产制造为核心来控制运输流程和整个信息流程，从而实现了产品从决策到经营管理的有机结合。更进一步提高了生产效率，节约了生产资源，降低了损耗，达到了节约人力资源的目的，使得产品的库存量逐渐减少，加快了产品销售中资金的流动性和周转能力，促进了企业生产力的快速发展。
4 结束语
现今，机电一体化已经越来越贴近我们的生活，这是让人闻为之兴奋的美好结果。相信随着科技的不断发展，各类技术不断地水融，各学科的不断渗透和影响，机电一体化必将绽放耀眼的光华，产生更多给于我们极大方便的产品，让我们的生活弥漫着科技的芬芳。
参考文献
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京：科学出版社，2114.
关键词：机电一体化；发展背景；趋势
【分类号】：TU855
前言：近些年来，随着现代科学技术的飞速发展，推动了不同学科的相互交叉与渗透，并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。再加之微电子技术的飞速发展及其向机械工业的渗透，机械工业的技术结构、产品结构、功能、生产方式及其管理体系均发生了巨大变化，目前，关于“机电一体化”含义尚未取得统一的定义，较为普遍的提法是“日本机械振兴协会”经济研究所对机电一体化概念所做的解释：“机电一体化是在机械主功能、功力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。”随着生产和科学技术的发展，“机电一体化”还被不断地赋予新的内容。但其基本概念的含义可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、信息技术、控制技术、计算机技术、传感器技术、接口技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个系统最优化而建立起来的一种新的科学技术。它使生产系统柔性化，机电产品智能化，极大地提高了生产效率。一场“机电一体化”革命蓄势待发。
一。机电一体化的发展背景
随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化产品有逐步取代传统机电产品的趋势，这完全取决于机电一体化技术所存在的优越性和潜在的应用性能。
（一） 使用安全性和可靠性提高
机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。机电一体化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，产品的故障率低，寿命得到了提高。
（二）生产能力和工作质量提高
机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。
（三）使用性能改善
机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作
二.形势。
我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。
我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。
另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。
三.机电一体化的发展趋势
（一） 智能系统化
所谓智能系统化，是指机电产品系统体系结构进一步采用模式化和开放式的总线结构，机电系统各部分可以灵活组态，进行任意组合，这是机电一体化和传统机械自动化的主要区别之一。另外，机电产品的通信功能大大加强，局部网络开始被大范围地使用。总之，未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电产品开始往着生物系统化的方向发展。
（二） 微型化
未来的机电一体化将会高度融合微机械技术、软件技术和微电子技术，所以未来的机电产品系统能进行精细操作，在航空航天、生物医学和信息技术等领域都将有广阔的应用前景。
（三） 规范化
由于机电一体化产品种类繁多，研制和开发工作相当复杂，所以需要制定一系列标准来规范生产过程。在这种形势背景下，机电一体化开始向着规范化的方向发展，如此一来，不仅可以迅速开发新产品，而且还可以扩大生产规模。
（四）网络化趋势
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、工业生产等领域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使家用电器网络化已成大势，利用家庭网络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，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朝着网络化方向发展是为大势所趋。
（五）绿色化趋势
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。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。
（六） 集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
（七） 带源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 人性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
关键词：船舶与海洋工程专业硕士培养《机电一体化技术》课程教改项目教学法
前言
从2009年起，我国开始培养全日制工程硕士，接受应届本科生报考。这种新的研究生教育模式，在短时间内得到迅速发展。
船舶与海洋工程作为国家级重点学科，在浙江海洋学院最早开展专业型硕士研究生培养与教育。以培养具有良好的职业素养、能独立担负本专业领域技术工作的，创新能力，创业能力和实践能力强的高层次应用型专门人才为目标，重点培养掌握船舶与海洋工程领域坚实的基础理论和系统的专业知识，能运用先进技术独立解决船舶与海洋工程技术实际问题的能力。具体分为：船舶与海洋结构物设计制造，轮机工程，水声工程，海洋工程和海洋油气工程5个大方向。
与学术型硕士不同，专业型硕士学历教育时间短，发展规模迅速壮大，不少单位和导师在培养过程中遇到了诸多问题。
船舶与海洋工程专业型硕士培养存在的问题
1、专业型硕士与学术型硕士的培养模式区别不明显
应用型人才培养是以能力培养的系统化取代知识培养的系统化。高校探索专业型硕士的培养，也进行了一定的改革，但在具体操作过程中，由于高校“学术至上”的传统，导致“重科研、轻应用”的现象较为普遍。由于学校应用型导师不足，在课程设置上，缺乏实用性较强的课程。
2、专业型硕士的教育实践环节落实不到位
专业型硕士的培养，尤其强调实践环节，大多有至少半年或一年的要求。但由于导师研究任务多、实践基地建设不足等问题，加上企业对研究生培养没有相关经验，往往使得专业型硕士的实践环节落实不到位。
3、专业型硕士的社会认可度不够
由于认识不足等原因，部分学校在研究生招生过程中就出现了高分成为学术型硕士，低分成为专业型硕士的现象，导致专业型硕士的“先天不足”。此外，从目前的就业情况来看，专业型硕士的整体就业情况差于学术型硕士，成为不良的反馈刺激，挫伤了专业型硕士的学习积极性。
加强课程建设有助于专业型硕士培养质量的提升
研究生培养质量是一个系统工程，它包括生源质量、课程教学、导师队伍、教学管理、科研条件等诸多因素，但其中课程教学却是保证研究生培养质量的基础，它对研究生知识结构的拓宽、科研能力的提升起着至关重要的作用。因此，如何加强课程建设已成为当前提高研究生教育质量的重要突破口。
教学方法是实现课程目标的主要手段。国外推广Seminar教学法，加强案例教学，重视启发式教学。与国外研究生的教学方法相比，我国研究生课程教学方式明显缺少研究性，灌输倾向比较严重，基本上还属于“保姆式”、“填鸭式”教学，不能引导学生自主学习，更不能激发学生的探究与发现精神。为了适应现代科学技术的发展和社会的需要，就要求我们树立新型的思维观，采用多种形式的教学法，突出研究生的参与主导作用，因此，研究和实践创新的教学内容与方式将有助于专业型硕士培养质量的提升。
《机电一体化技术》项目教学法的实践
1、《机电一体化技术》课程介绍
《机电一体化技术》是实用性非常强的课程，对船舶与海洋工程的专业硕士来说具有重要的意义。目前我校把该课程列为专业主干课，32学时，2学分，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）[6]。本课程旨在让学生熟练掌握机电一体化的基本概念和基本要素以及各部分的作用，了解机电一体化的相关技术和发展趋势，并结合实例分析机电一体化技术在机电产品中的应用。
2、《机电一体化技术》项目教学法的实践
在学习“第3章伺服传动技术”的第4节“步进电动机控制系统”时，我们采用项目教学法，设计了这样的任务：要求学生自己选用某一种类型的控制器，控制步进电机按三相六拍的方式运行，实现正转、反转、加速、减速等功能。具体任务包括：设计控制系统硬件电路、画出电路原理图、元器件布线图、设计控制程序、系统调试、运行，提交设计报告。
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[7]。全班10人，被分成4个组，每个组选出1名组长负责本组的实施，分组后各组便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。在实施过程中，我们注重启发和引导，让学生自己去分析发现的问题，使他们在解决问题的过程中学习。
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。经过这样一次尝试，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控制方式的优缺点进一步进行了比较，结果如表1所示。
结束语
专业学位研究生教育是我国研究生教育的重要组成部分，为使其更好地应用于社会，服务社会，针对目前普遍存在的培养质量问题，积极探索高效的教学方法，并在实践中不断充实和完善具有深远意义。
以《机电一体化技术》课程为例在我校船舶与海洋工程专业学位研究生中实施项目教学法，激发了学生的兴趣，收到了良好的效果，对其他课程的教学改革也具有一定启发作用。
参考文献：
[1]张嵘峰.船海专业产学研结合培养专业硕士研究生的机制探索[J].船海工程，2014，43（1）：39-41.
[2]杨国华.船舶与海洋工程全日制专业学位研究生培养研究[J].宁波大学学报（教育科学版），2015，37（4）：115-118.
[3]周宏，蒋志勇，王岳等.基于专业学位硕士的船舶与海洋先进制造技术培养模式研究[J].江苏教育学院学报（自然科学版）， 2012，28（6）：1-3.
[4]李峥，李锋，张旭.专业学位研究生培养质量保障体系研究――以船舶与海洋工程领域为例[J].江苏科技大学学报（社会科学版），2013，13（1）：104-108.
[5]刘永泉.加强研究生课程建设提高研究生培养质量[J].黑龙江教育，2008，62（5）：27-28.
[6]梁景凯.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2009年.
PLC（ProgrammableLogicalController）为可编程序逻辑控制器的简称，指的是一种采用可编程的存储器，用于控制器内部程序的相应指令，并通过相应生产指令来控制不同类型的机械设备或生产过程的一种技术。PLC技术以微型处理设备为依托，统筹计算机技术、自动控制技术以及通信技术三者协调发展的工业技术。可编程逻辑控制器的主要结构有电源、CPU（中央处理单元）、存储器、输入输出接口电路及某些具体的功能模块和通信模块构成。[1]根据PLC的组成结构，可以分为整体式和模块式。用于教学过程中的三菱FX2N系列PLC、西门子S7-200PLC等都属于整体式的小型PLC装置。[2]机电一体化又称机械电子学，可有效地实现机械装置、电子化设计以及软件的结合。[3]PLC技术在工业应用中因使用方便、编程简单、性价比较高、硬件配套齐全、适应性强等特点，在机电一体化中得到了广泛的应用。各行各业的生产装备设计、制造以及后期维护都与机电一体化专业知识息息相关。目前教学过程中最能体现我国机电一体化水平的是智能机器人。机器人作为人工智能及神经网络技术的载体，其中可编程逻辑控制器在机器人的运动控制、开关逻辑控制等方面有着不可替代的地位。
2三菱PLC在机电一体化中的应用分析
随着工业进程的不断加快，我国工业自动化程度越来越高，对工业应用中的PLC开关逻辑控制技术、PLC数据处理技术等的要求越来越高。三菱PLC是大连三菱电机生产的产品,目前在市场上拥有较高的占有率，由于优异的性能在工业中应用广泛。2.1位置控制。位置控制是目前工业进城过程中比较重要的方面，在工业生产中发挥着非常重要的作用。三菱PLC应用于机电一体化的位置控制体现在可应用可编程逻辑控制器对步进电机进行智能控制，使工业生产过程中的步进电机绕组发出符合生产需求的脉冲信号，从而对步进电机进行合理定位，进一步对步进电机实现有效地圆周运动、直线运动等位置控制指令。[4]三菱PLC在机电一体化中的应用主要是通过某个单独的输入输出模块完成，具有强大的抗干扰能力和可靠性等优点，并能保证工业设备的安全、稳定运行。2.2开关逻辑控制。三菱PLC在机电一体化中的开关逻辑控制也是其PLC应用较为广泛的一个方面。PLC技术的出现使传统的电气电路逐渐退出了历史的舞台，在工业智能化进程中广泛应用,有效地实现了在机电一体化中开关量的逻辑控制。三菱PLC既可实现对工业设备的单独控制，又可实现集群控制，可满足工业一体化中的多重应用需求，在印刷机、各种生产应用流水线中应用广泛。将三菱PLC技术引入CNC机床数控系统中体现出优越的数据处理性能和图像显示性能，并能很好地完成逻辑处理任务。另外，PLC技术与CNC机床数控装置的的连接可实现开关逻辑控制电路的高可靠性，特别在对经济性要求较高的数控机床、数控机床改造等方面，三菱PLC体现出极大的优势，发展空间广阔。2.3数据处理。随着科学发展速度的加快以及计算机技术的普遍应用，三菱PLC技术也在不断拓展自身功能。目前三菱PLC的计算功能主要包括逻辑运算、矩阵以及函数运算等众多方式，运用计算功能对数据处理主要有数据检索、数据采集、数据存储空间和数据的模数转换等方面。PLC体现出来的优点在于可在工作过程中将采集得到的数据与自身存储器中原始数据进行比较，进而完成对采集数据的处理。PLC作为可编程逻辑控制器，因其不单单为简单的编辑器，还存在存储空间，在数据丢失时还可提供紧急数据备份，这在日常生活中是非常实用的。除此之外，三菱PLC的数据处理功能在大型机电控制系统中应用十分广泛，大多数食品工业中的数据处理采用的均为三菱PLC技术。2.4通信模块。PLC中的通信模块目前也是在机电一体化中应用较多的一个方面。PLC中的通信模块可同时满足相同PLC产品之间的通信，也可为不同设备之间的相互通信提供很大的便利。三菱PLC在不断进行技术革新的过程中，还推出特有的PLC通信系统网络，只有产品拥有相同网络协议的通信接口，便可十分便利的进行有效通信。随着工业生产自动控制水平的不断提高，PLC的通信模块的通用化程度也会逐渐普及。
3结语
三菱PLC在位置控制、开关逻辑控制、数据处理等方面优势明显，目前三菱PLC的产品规模正朝着极大、极小的方向发展，大规模产品的输入输出口可达到14336个，小规模的产品正朝着模块化方向发展。从产品结构来看，三菱PLC的产品构成模块及比例构成在不断更新，各种专有模块不断出现。在我国经济结构转型升级过程中，PLC技术将会成为引领我国科技发展不断进步的强大引导力，在机电一体化中应用越来越广泛。
作者:张丽 单位:山东省济宁市金乡县职业中等专业学校
【参考文献】
[1]傅致勇.三菱PLC技术在现代工业电气自控系统中的应用[J].数字技术与应用，2012，(06):24.
[2]王哲禄，蔡晓东.高职“PLC、变频器和触摸屏综合应用技术”课程的行动导向教学研究[J].新课程研究(中旬刊)，2016，(02):53-54+64.
装备制造业是我国的支柱产业，随着知识经济的发展，机电一体化技术在装备制造业中得到了广泛的应用，社会对机电一体化技术人才需求持续增加，对高职院校毕业生的能力要求也发生了很大改变：要求高职学生通过系统的学习、训练和实践，在机电一体化领域具有坚实、过硬的技术技能，更要有过硬的创造创新本领。即应具有在扎实的专业技能基础上，有所创造，有所创新，为岗位、为单位甚至为社会创造显著的效益的能力。
1 创新能力培养的内涵
创新是指以现有的思维模式提出有别于常规或常人思路的见解为导向，利用现有的知识和物质，在特定的环境中，本着理想化需要或为满足社会需求，而改进或创造新的事物（包括产品、方法、元素、路径、环境），并能获得一定有益效果的行为。[1]
创新的主体在于人，高职院校创新教育的主体是学生，在创新能力培养过程中，应结合社会需求，以学生为中心，充分地激学生的学习兴趣，最大限度地发挥学生的主观能动性，将传统教育的知识获取的过程转换为学生自主探索知识的过程和创新能力的培养过程。
在创新能力培养过程中，要坚持因材施教的原则。适应学生的个体差异及创新潜能，尽可能地营造有利于学生创新能力发展的环境，采用团队合作机制，根据学生的不同个性、兴趣和才能，进行差异化、个性化的培养，激发学生身上的潜在创新能力，经营学生的长处，将学生的“长板”变得更长，“短板”与别人合作，为学生个性发展提供广阔的空间，让每个同学都有一技之长。
2 高职机电专业学生创新能力培养的措施
2.1 构建创新性的课程体系
构建创新性的课程体系是培养学生创新能力的关键。我们在构建创新性课程体系上的总体思路是：采用工程教育理念，做到学以致用；淡化学科樊篱，拓宽专业口径，课程设置前瞻化，课程内容时代化；丰富选修课程，鼓励学生自主学习。
2.1.1 采用工程教育理念，做到学以致用
工程教育理念是基于工程项目全过程的学习，是“做中?W”原则和“基于项目的教育和学习”的集中体现。工程教育需要选择一个典型的机电一体化产品作为载体，把多数专业素养课程和专业技术课程通过这个典型的机电一体化产品串联起来，完成产品从设计、模拟、加工、调试的工程制造过程，让学生真正认识到每门课程在整个课程体系中的作用和在实际工作当中的应用，从而做到学以致用。
2.1.2 淡化学科樊篱，拓宽专业口径
培养学生创新能力旨在使学生适应时代的进步和快速发展，使学生把学到的知识能够转换为能力和素质，高职院校在培养学生创新能力时，必须打破学科间的樊篱，加强通识教育和基础教育，拓宽专业口径，使学生的知识结构由纵向深入型向横向宽广型转化。在构建创新性课程体系时，我们力求打造更宽阔的机电专业人才培养平台。将课堂教学分为通识教育课程、专业素养课程以及专业技术课程三大类。如图1所示，为机电一体化专业课程体系框图。
通识教育课程是从基础性文化、语言、科学等方面实现对专业课程的补充，旨在更好地促进学生高尚道德品质的形成以及个性元素的充分拓展，[2]活跃学生思维，提高学生的人文素质。机电一体化专业通识教育课程包括：两课、计算机、外语、高等数学、体育等必修课程以及大学生创业指导、投资理财、沟通能力培养等选修课程。
专业素养课程是与专业知识、技能直接联系的基础课程，是学生学习专业技术课的先导和基础，对学生知识、能力、素质的全面培养有着十分重要的作用。机电一体化专业专业素养课程分为专业基础课程和专业拓展课程两大类。专业基础课程包括机械制图、机械基础、电工电子技术等涉及到专业知识基本概念、基本规律、基本技术等内容的课程。专业拓展课程则包括单片机控制技术、计算机辅助造型、先进制造技术等涉及到专业领域前沿的课程，旨在促使学及时接触专业前沿知识，激发他们的兴趣和创新思维。
专业技术课程是培养学生掌握适应企业生产需要的专业知识和岗位技能，贴近企业岗位的需求，体现专业发展方向的核心性课程。机电一体化专业技术课程包括机电设备控制、PLC技术、变频控制、数控加工等课程等专业技术课以及面向创业、竞赛、技术服务等方向的第二课堂。
2.1.3 课程设置前瞻化，课程内容时代化
在创新性的课程体系中，课程的设置和课程的内容不是僵化不变的。要逐年对课程体系进行动态的调整，按照企业需求不断地完善，站在时代的前沿，开设体现新知识、新技术，具有前瞻性的课程。比如：在课程体系中加入了工控组态与触摸屏技术、先进制造技术等课程。另外，课程的内容要贴近实际需要，要及时跟踪专业知识的发展前沿，删除陈旧的内容，增加反映学科发展方向的新技术、新知识，使学生建立起适应时展步伐的知识结构。
2.1.4 丰富选修课程，鼓励学生自主学习
创新教育强调以人为本，因此，在创新性课程体系中，应充分重视学生的个性差异，因材施教，满足学生的兴趣和要求，行之有效的措施之一就是丰富选修课程，使必修课与选修课的数量保持一定的合理比例，给学生较为充分的自主性，让学生根据自己的需要选择课程。
2.2 采用信息化的教学手段
信息化技术的发展为创新教育提供了崭新的空间，e-learning成为现代学生学习方式发展的必然选择。将多媒体技术和互联网技术应用于教学、学习及教学管理，能有效促进以学生为中心的授课方式，充分发挥学生学习的自主性，激发学生的创新潜能。
现代机电设备已由机械部件为主逐步转化为光、机、电三位一体，涉及面广，机电一体化专业知识总量的增多，知识更新速度加快，利用多媒体教学手段，将机械结构、电气控制、仿真运行、新型传动、未来机等内容，通过仿真动画、图片、视频等进行演示，能使课程的教学变得直观、生动，有效增大课堂教学的信息量。
虚拟仿真教学是信息化教学的一个重要方面。随着计算机软硬件技术的不断提高，应用于机电专业的各种仿真软件不断涌现，如数控机床教学的有上海宇龙数控仿真软件、南京的斯沃数控仿真软件；电力电子类教学的有电子仿真软件Electronic Workbench （EWB）和 Multisim等软件；单片机类教学的有Proteus软件；机械制造类的SolidWorks仿真制造软件等。虚拟仿真教学可以有效地提高学生学习效率，活跃课堂气氛，增强学生自主能力，开拓学生的创新思维，培养学生对机电系统的整体认识，另外，还可以提高实训教学的效率，减少实验耗材的损耗，节省实验设备的投入，降低实验中的事故发生率。
2.3 构建实训平台，强化实践环节
高职教育强调的是培养技术技能型人才，实践教学环节是高职教育中极为重要的组成部分。它对于学生职业素养、工程素质、专业技术素质、实践动手能力，尤其是创新能力的培养具有不可替代的作用。
高职机电专业培养学生创新能力以校内网实训基地为平台，以企业中实际的机电一体化产品为载体，以光、机、电、液技术技能训练为主要教学内容，穿插机电产品生产管理、调度管理、质量管理等内容，由学校教师与企业技术管理人员共同给予指导，通过实践教学环节，既能培养学生专业知识的综合应用能力，学生解决实际问题的工作能力和技能，又能充分挖掘学生的创新潜能。
一、引言
《机电一体化系统设计》课程可以使学生建立机电产品的一体化设计思想，把电子技术、传感器技术，自动控制技术、计算机技术和机械技术有机地结合起来，并且能运用所学知识对机电一体化产品进行分析或设计，使学生具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护和改造等实际问题的初步能力。这门课程既涉及理论知识的学习，又强调学生的实际动手能力，因此非常适合运用案例教学法。通过设计合适的教学案例及实训教学装置来引导学生自主探索、分析、理解案例中所包含的多学科问题和相关技术，采取即学即用、理论与实践无缝对接的教学方法，掌握案例中的科学知识和分析解决问题的工程实践能力，形成一个为解决问题学习，带着任务探索实践的学习氛围，最终达到教学目标。学生通过自导引小车案例，完成从机械本体设计、装配、电控系统搭建、程序框图及程序代码编写的全部过程，培养学生设计、调试及研发的能力，提高学生解决工程实践问题的能力。
二、自导引小车案例教学内容设置
1.理论教学内容。自导引小车是工业生产中得到广泛应用的典型车间自动设备，此系统从单片机控制系统硬件及运动轨迹算法、软件编程等方面锻炼学生的实际应用能力。自导引小车理论教学内容包括：介绍自导引小车简介及应用场合；自导引小车的工作原理；导引方式分类；路径规划；单片机控制系统；直流电机脉宽调速知识及实现方法；轨迹识别传感器原理及应用；双电机驱动行驶系统策略分析；Keil C单片机软件编程及调试。讲授时与案例相关的内容重点讲解，将已经学过的分散知识融合到一个案例，让学生体会到所学知识之间联系，对机电一体化的五大组成部分有更加明确的认识，掌握该实际工程应用中所涉及的内容和设计方法，实现系统地运用所学知识指导实际工程的目的。
2.工程实训内容。自导引小车案例实际操作环节为4周时间。在这4周中，首先完成机械结构设计；利用Proteus进行自导引小车控制系统硬件原理图设计和软件仿真；进行自导引小车运动轨迹设计；在采购来的电子元件和自制的一些零部件的基础上，组装自制自导引小车模型和搭建电路板实物；利用Keil C编程软件进行控制系统软件程序开发；自导引小车设备循迹、调试、运行等主要环节。（1）自导引小车机械系统设计，包括传动系统、转向系统。要求：自导引小车模型载重50kg。（2）自导引小车控制系统设计。主要电气元件包括：AT89C系列单片机、直流电机、直流电机驱动器、循迹元件、避障元件等外围芯片。（3）控制系统软件程序开发。要求实现按照预设轨迹运动并能实现调速。（4）自导引小车系统调试。上述四部分内容基本控制在每周完成一项内容，各项任务完成之后，总结并整理相关资料。
三、案例实施过程中注意事项
案例教学的目标是否实现，主要依赖两方面：（1）教师指导作用的实现；（2）学生自身重视程度。鉴于上述两点，笔者认为在进行自导引小车案例教学过程中，需要注意以下几方面的内容。
1.充分了解学生的动向。这个案例学生积极性比较高，但是忽略控制知识要求较高，机械结构也要兼顾的特点。教师要了解并根据这情况，从内容设置上要强调机械部分的重要性，在控制电路原理上要多提高，不能只满足小车能跑起来的外在现象，对于深层次的理论知识也要掌握，这样才算真正学懂单片机控制的机电一体化系统。
2.充分发挥学生之间的带动作用。在案例实施过程中，教师每天到场进行指导。但是大部分时间学生之间的交流更方便，学生在遇到各种各样的问题，学生之间互相切磋问询更能提高学习的效率和兴趣。出现共性问题时，教师要进行指导。学生还自发建立了QQ群，有问题都可以在群里商量讨论，教师也可以参与到其中。学生在整个案例实施过程中，教师和学生、学生和学生的互动交流，把主动权交给学生。
3.严格把关考核环节。这一案例教学是在本科生教育中应用的，学生人数较多，鉴于案例实训资源有限，学生分组进行，一组学生共用一套实训设备，共同完成整个设计任务。因此，教师要严把考核环节，在案例实施过程中，通过平时考勤、观察，最后，了解每个学生学习动手情况，根据学生承担的任务内容进行答辩提问，以杜绝学生没有认真参与现象的出现。最终目的是要让选择这一案例的每个学生都能有所收获。
四、自导引小车案例考核方法
由于教学分理论与实践两个部分内容，因此考核方式将分为笔试试卷和工程实训两个部分。其中，笔试考核部分，本案例理论知识考核占《机电一体化系统设计》试卷总分数的20%；工程实训部分分组完成，每组需要完成以下内容：（1）案例设计说明书1份；（2）机械结构三维模型图1张（电子版），二维设计装配图1张及主要零件图；（3）电气系统原理图1张；（4）程序框图及程序清单；（5）演示视频。每项内容占20分，工程实训总分数为100分。最后以小组为单位进行答辩，以设备能够调试运行为通过主要指标，同时对每个人对设备的总体方案和主要内容进行陈述，对其负责的部分内容进行答辩询问，回答问题完整且正确才算通过。这个可以督促每个人认真训练，达到培养其工程实践能力的目的。
五、案例教学实施效果分析
案例教学在机械2012级、2013级机电方向本科生中进行，《机电一体化系统设计》课程共40学时理论教学，共讲述5个案例，该案例占6个学时。教师通过积极备课，完善自导引小车案例教学内容。理论教学多以图片和视频形式展示给学生，让学生有更直观的感性认识，提高学生的兴趣和注意力。从实践效果看，效果比以往单纯文字讲述要好很多。自导引小车案例工程实训共有20名学生选择该案例。20名?W生分成4组，每一组都动手装配调试一套自导引小车设计和工程实训过程，每一组的设计方案要求和参数不一样，小车所行走的轨迹不一样，最后提交要求的全部资料。通过对本次工程实训教学实施过程的观察和思考，结合学生的实际实施情况和最后答辩考核情况，效果分析如下。
1.对于自导引小车机械系统设计任务，实训装置是小车模型，机械结构较简单，要求学生根据工厂使用的自导引小车，增加机械结构的强度进行结构设计计算，进行三维图、二维图、零件图的绘制。该环节主要训练学生机械结构设计、计算校核关键部件以及?C械制图能力。由于学生进行过机械设计课程设计，对于机械图具有较好的基础，比较容易完成。主要是要学习三维软件的使用。同学们根据未来各自希望从事的专业，选取了不同的三维软件来进行制图。
2.对于电气控制系统设计任务。学生们对实际电气控制系统和电气元件了解有限，前续课程缺乏电气控制系统的课程设计，学生通过自学所用开发软件Proteus和编程软件Keil C，掌握了实际工程中电路原理图设计，增强了学生自主学习的意识和能力。通过硬件电路图的实物实现环节训练了学生线路板的印刷、实物连线及硬件系统检测能力。从效果来看，学生们在实训过程中掌握了控制系统硬件原理图及其电气元件，了解了实际工程中的接线方法，加深了对机电一体化控制系统的认识，培养了他们运用已学知识理论与实际的结合解决工程实际问题的实践能力。
【关键词】理实一体化 维修电工 中职教学
机电一体化专业的应用领域已延伸到了各行各业，比如家电产品的控制、汽车、车床、照明系统等，都和机电一体化专业密切相关，它被广泛应用于工业、农业、国防等领域，在社会各项事务中发挥着巨大的作用。《维修电工》传统的教学模式是理论教学和实践教学分开进行的，学生先学习维修电工理论部分，再统一由实训指导老师带到实训室进行技能操作训练，理论与教学的分割导致理论基础差的学生对理论的学习缺乏兴趣，积极性不高，同时不能很好的把理论知识充分理解、掌握，进而应用的到技能操作训练中，导致教学效率不高，教学效果欠佳。为了能够提高学生的学习兴趣和增强学生的认知能力，探索了“理实一体化”教学模式并应用于《维修电工》课程教学实践中，以下是笔者学校在《维修电工》教学中“理实一体化”教学的一些做法。
1实现教师的角色转变即以“教师为中心”转变为“以学生为中心”
传统的教学模式是“师本教育”，但在《维修电工》“理实一体化”教学模式中要以学生为中心，改变以往学生被动接受知识的学习方式，教师要承认并了解学生已有的知识经验，并引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验。
其次，教学的过程不应该只是知识简单呈现和传递的过程，而是知识的处理和转换的过程，作为教师应当有意识的引导学生参与教学过程的各个环节，让学生成为教学过程中的主人，逐渐让学生懂得如何自主学习，培养学生的认知能力和学习能力。
2 实现教学方法由“多讲少练”向“精讲多练”的转变
心理学研究结果表明：听与看远远不如动手操作给人留下的印象深刻，对于《维修电工》课程的学习，更是如此。传统的教学课堂上，学生很少有机会动手练习，其学习效果也就可想而知了。“理实一体化”的教学模式就是提倡“精讲多练”，给学生更多动手的机会，在实践中学习知识，总结经验。要求老师能够做到能尽量让学生动手操作的就让学生亲自操作，能以练带讲的就只练不讲，必须要讲的就要“精讲”，即做到：讲重点、讲联系、讲规律、讲迁移。比如在教授电动机“起―保―停”控制电路接线内容的时候，由于学生刚学习了“点动控制”电路，两部分内容变化不大，很多学生完全有能力通过自己预习的知识把“起―保―停”电路接出来，那就可以完全让学生动手操作，只有在确实遇到困难的时候予以指导，最后对所学内容进行总结就可以了。学生在学习的整个过程中经历了摸索、挫折、改进，最终完成任务，这使得他们对知识的理解更加透彻，记忆更加深刻，且增强了学生学习的兴趣和主动性。
3实现从注重教学结果转向注重教学过程的转变
传统课堂教学存在“重结果、轻过程”的弊端，只重视知识的结论，让学生死记硬背，而忽略知识的来龙去脉，这样会导致学生一知半解，降低教学质量。“理实一体化”教学模式要求教师在教学中把重点放在揭示知识形成的过程上，让学生通过感知―概括―应用的思维过程去发现真理、总结规律。比如在教授《维修电工》中小型三相异步电动机拆装部分内容时，不但要让学生掌握如何顺利的将三相异步电动机拆卸、组装的技能，还要在拆装的过程中严格规范学生的每一步操作，讲解安全操作的重要性并对每一个拆下的零件进行结构、原理和功能的介绍，强调操作过程的重要性。学生通过了解电动机内部结构和功能原理，知道为什么要以这样的流程拆装，加深了对知识的记忆和对电动机的认知，同时为今后学习电动机的相关知识打下了良好的基础。
4以项目为引领的维修电工“理实一体化”教学
“理实一体化”教学如果仅仅停留在边教边做的程度上，那还不能充分发挥这种教学模式的优势和体现专业的特点。《维修电工》课程的学习过程中往往能够制作出具有一定功能的实物或者完成一个系统的操作流程。针对这一特点，师生可以通过共同实现一个完整的项目来开展教学活动，从信息的收集、方案的设计、任务的实施到最终的评价，都由师生共同负责，学生通过任务的完成，了解并把握整个过程以及每一环节的基本要求。通过这种教学方式，学生的学习兴趣大大提高，促进团队意识和独立工作能力的培养。但切记，并不是所有内容都适合以项目为引领的“理实一体化”教学，因为这种教学方法具有要求高、准备工作繁重；对学生迁移运用能力要求高；占用时间多等特点。所以“理实一体化”教学模式要有一定的灵活性，应用适合学习内容的教学方法方能取得更好的教学效果。
5实现评价模式单一化到评价模式多元化的转变
长期以来，“城市的准确定位”被认为是城市总体规划要研究的头等大事。在我国，大部分规划教科书上都有这样的表述：从客观层面上把握城市发展的定位、定性、定向，这是城市宏观决策人首先要关注的问题。如果在定位、定性、定向的问题上不花大力气去深入研究，即使总体规划做得再细、再具体，也将因目标和结构不合理，给城市发展带来全局性的问题，犯历史性的错误。这几乎已经成为无庸置疑的经典结论。我们将为城市寻找准确定位的战略行为称之为定位理论。
城市定位理论是假设城市内外环境的变化及不确定性很低，城市自身的产业结构及组织结构都处于稳定状态。在一个可以持久的、有吸引力和发展前景的环境中有利可图的准确定位，这就是定位理论追求的均衡状态。但这种因“准确定位”所获得的城市竞争力优势持续的时间，取决于选择的市场定位多大程度上是稳定不变的。因此，从城市定位与城市竞争力的关系分析，我们不难看出城市定位理论在当今这个时代有一定的局限性，还存在着某些缺陷。
城市定位理论的缺陷之一，就在于由于城市定位的理论注重研究与城市原有主导产业、自然资源相关的外部环境因素，而对城市内部的因素分析仅局限于针对“定位”而展开的协调安排（这不能充分体现城市在后工业时代或知识经济时代本质意义上的竞争能力）。因此，定位理论虽然能够明确什么样的城市定位是有利的，但由于现代的城市外部环境、科学技术及产品（尤其是对以自然资源为原材料的替代用品）更新变化快得让人眼花缭乱，围绕既定的产品进行市场分析往往不得要领。消费者的口味变化，朝阳行业的转移，都会使定位理论苦心经营的城市竞争力失去目标。我们可以设想，如果英国曼彻斯特仍然按照纺织业来定位，美国的圣何塞仍然追求杏子栽培与加工，尤他市、华盛顿市顽固地坚持原来的城市定位，人类社会将会减少出色的经贸中心、硅谷和仿生学集聚的高科技领地。这样的话，这些地区要么仍然是田园风光，要么早已因贫困潦倒而衰落。尤其值得一提的是，传统“定位理论”假设制订和实施城市规划的专家和官员们能把握未来变化的全部信息，从而准确地让城市“定位”在未来变化有利的位置上。这在“信息爆炸”、竞争环境迅速变化的时代是不可能的，这里列举的成功变化城市并不是以出色的规划定位而成功的。
城市定位理论缺陷之二，是由于大部分城市都在采用类似的分析方法追求几乎相同的目标定位。其结果是造成各个城市产业严重同构、重复建设盛行、大量企业产能过剩、区域城市之间恶性竞争、城市建设千城一面（表1）。
表1九五期间中国部分大城市的功能定位和支柱产业选择（注：参见：《开放导报》，1997年，第5期，第14页。）
城市定位第二产业支柱产业
深圳现代化国际性城市计算机及软件、通信、电子及基础
元器件、机电一体化、视听、轻工、
能源
广州现代化国际大城市汽车、摩托车、电子通信、家电、
石化、医药、食品、冶金
哈尔滨国际经贸城机械（含汽车）、电子、仪器医药、
化工
长春国际化大都市汽车、食品医药、建筑建材、光机
电一体化、生物工程、新材料
沈阳现代化国际性城市机械、汽车、制药石化、电子信息
业
大连社会主义北方香港机械、电子、石化、（含医药）、
汽车及零邯件、冶金、建材
济南现代化国际性城市经机电仪一体化的机械制造、重型汽
济强市车、摩托车为龙头的运输机械、家
电、化工
青岛现代化国际城市机械电子、化工橡胶、饮料食品、
纺织服装、海洋业、医药、新型建
材、家电
杭州现代化国际风景旅游城市大型设备及成套制造、汽车及零部
件、家电、电子通信设备、精细化
工和医药、化纤
宁波现代化国际港口城市石化、机械、电子、轻纺、建筑建
材
南京现代化国际性城市计算机及通信设备、家电、汽车摩
托车、石化及精细化工、建筑建材
武汉现代化国际性城市长江中钢铁、汽车机械及汽车制造、冶金、
游、华中地区经济中心食品、医药、化工、建筑
成都现代化国际大都市电子及通信设备制造、机械及汽车
制造、冶金、食品、医药、化工、
建筑
重庆长江上游经济中心汽车摩托车、重大机械设备、冶金、
化工建筑建材
西安我国北方西部中心城市汽车、电子、轻工、电力机械制造
国际旅游城市业、制冷设备制造业
厦门现代化国际风景旅游城市机械、电子、化工、电力、建材
北京现代化国际性城市汽车、电子、机械装备；电子信息、
生物工程、新医药、光机电一体化、
新材料；冶金、轻工、建材
天津现代化国际港口大都市机械（汽车、机械装备），电子（
通信设备计算机），化工（石化、
海洋化工、精细化工）、冶金
上海国际经济中心城市汽车、通信设备制造业、电站成套
设备及大型机电设备制造业、家电、
石化及精细化工、钢铁、集成电路
与计算机、现代生物技术及新医药、
新材料城市定位理论缺陷之三，表现为定位理论往往以邻近的竞争对手城市为参照构思的战略，可能导致方向性错误。在迅速变化的环境中，对现有的城市竞争力的主要威胁，并不仅仅来自已经存在的竞争对手，而是来自于拥有崭新思维的“创业型城市”。以竞争对手为参照，忽略现代科技创新的特性的结果，往往是与原来的竞争对手一起被“创业型城市”的迅速崛起而取代之。
2城市竞争力的基本概念
竞争是市场经济的最高权威。国与国、城市与城市之间的竞争成败，都取决于城市竞争力。世界上许多城市无可奈何地衰落和“莫名其妙”的兴起，皆是因城市竞争力的强弱不同所致的。城市竞争力，是以城市发展的质量、效率和潜力来衡量其获得
外界发展机遇和加快自身发展的能力，强调的是与其他城市的横向比较，是动态的，是相比较而起伏的，着眼于未来的发展，表达的是城市发展的后劲。
但城市竞争力是一个很难准确界定的概念，在不同的社会发展阶段，影响城市竞争力的主导因素是不同的，每个城市所体现的城市竞争力也是不同的。如农业经济时代的城市竞争力，主要表现在剩余产品交易范围及数量的大小（这也与是否交通便利及周边土地肥沃与否有关）、以及对外敌入侵的抗御能力等方面；工业经济时代的城市竞争力，主要表现为资本、劳动力、工业原料的集聚、加工和交换的能力、交通便利的程度等；知识经济时代的城市竞争力，则是在竞争和发展过程中，与其他城市相比较所具有的吸引、争夺、拥有控制转化人才资源以创造价值和占领市场的能力。一个企业要在激烈的市场竞争中生存发展，必须要有一个核心竞争力。城市同样也如此。在城市之间的相互竞争中，引进企业核心竞争力（注：核心竞争力战略理论基础是基于资源（知识）的理论和企业能力理论，基于资源的理论是对美国多元化的大企业纷纷收缩战线的现象反思的结果。美国多元化经营的大企业对各种产品市场无孔不入，但是各种产品之间往往没有内在联系，产品生产范围过大曾经使得欧美的大企业在日本企业的攻势面前节节败退。与定位战略研究内部因素时以涉及产品的各种活动为主不同，核心竞争力理论试图深入到企业内部活动背后的逻辑性，从各种企业能力中寻找凝聚竞争力的药方。）的概念，可以突出不同城市独具的竞争力要素以及抓住城市发展的主要矛盾。
3城市核心竞争力理论的内涵
首先，城市核心竞争力理论认为，城市的环境变化较快，相对稳定均衡状态存在的时间始终有明显的限制。环境不仅正在经历着明显的变化，而且还不时会被剧烈的质变所突破。因此，该理论认为，应通过培养城市的核心竞争力使城市在变化的环境中立于不败之地。
其次，城市核心竞争力理论的重心在于研究城市内部的因素，力求合理地组织城市内部的各种资源，以形成别的城市不易模仿的独特的竞争能力。解决竞争力问题的中心策略是“应该培养什么样的城市竞争力？”进一步的探讨，将研究重心置于城市和外部环境之间的界面上，兼顾城市内外各种主要因素，使抓住转瞬即逝的机会成为可能，成为一个对发展机遇时刻有准备的城市。
最后，城市核心竞争力理论讲求的是努力超越自己过去成功的经验和发展历程。这对于我国正在经历体制转轨的大多数内地城市来说是尤为重要的。因为在传统计划经济下，城市职能被扭曲了，其基本经济活动主要是为了城市自身的正常运转和满足市民的日常需求。而不是为周边甚至更广阔的地理空间提供商品交易服务的平台，城市更多地表述为“生活型”和“生产配套型”的职能。对这样一些因国家定点而形成的大型生产基地相伴而生的城市，如果不从战略上超越自身成功的“跑部钱进”项目定位的经历，无疑会因无法适应市场经济和全球化的竞争而急剧衰落。
4城市定位理论与城市核心竞争力理论的区别（表2）
表2城市定位理论与核心竞争力理论的比较
城市定位理论城市核心竞争力理论
理论来源城市组织经济学基于资源（知识）的竞争
力理论
理论假设城市内外环境不确定性低，城市内外环境变化快，偶
组成环境和城市的单元之尔还有质变，不同的单元
间差异性小。单元的变化是异质的，这种异质性可
节奏基本相似同步持续较长时间
中心战略问题定位在什么发展目标应该培养什么样的城市组
织应变能力
战略目标明确定位形成独特的竞争力
战略参照物竞争力城市自身（过去成功模式）
战略步骤识别一个有吸引力的目标；确立一个战略意愿或蓝图，
选择一个有利的定位；采积累战略资源和培养核心
用相应的保护性策略能力；在不同的环境和机
遇情况下，运用独特的战
略资源和核心能力进行争夺
竞争优势来源独特而准确的目标定位独特、不易模仿的战略资
源和竞争能力
内在风险很难随环境的变化迅速改培养战略资源和竞争力对
变目标定位环境变化应有的适应性
5城市核心竞争力与城市综合竞争力的区别
当前比较流行的称谓是城市综合竞争力的提法，与城市核心竞争力相比较，有以下区别：
(1)城市综合竞争力作为一种概念的提出，体现了新的发展观：发展不是简单的经济增长，它同时应该包括社会的全面进步、人类自身的解放与完善。城市的政治、社会、文化的发展包括精神文明、信息、道德、价值观等等，都应是发展的应有之义。这些观念应该说都是正确合理的，但如果我们将城市竞争力的探讨与关于“发展”这样的大课题混同起来，其结果只能使城市竞争力成为“什么都可以往里装的大箩筐，”内涵过于复杂，体系十分庞杂。自然就难以抓住城市竞争力的主要矛盾。城市核心竞争力的概念并不否定社会、政治、人文等范畴对竞争力的影响，而是将它们的作用抽象归纳到那些对城市未来发展起到决定性作用，以及对城市捕捉发展机遇有直接影响的“人才资源”这样的子系统之中了。
(2)城市综合竞争力概念提出，文化的发展不仅为城市竞争力的提升提供精神动力和智力支持，而且也因创造经济价值、增强城市服务功能和改善城市环境，而成为城市竞争力的重要组成部分。此外，文化还能塑造城市形象，成为体现城市竞争力的外在标志（注：参见：蒯大富：《一流文化塑一流城市》，文汇报，2001年11月12日第5版。）。这些提法无疑是正确的。但文化自身也是一个十分宽泛的概念。如果将其单独列出来成为对城市竞争力独立贡献的分工或单一作用因子，则会造成重复计算。因为，就一个城市而论，其企业的组织方式、产权结构、市民的创新热情、制度安排以及对人才的吸引能力等等，都无疑已经包含了文化的因素。就像蛋自质是构成人类的食品的基本要素那样，如果我们在点菜时既点了鱼肉，又点了蛋白质只会造成双重付费而并不能增加营养。
(5)城市综合竞争力的概念无疑能够更广泛地调动社会各界建设城市的积极性，使每个人都感到对增强竞争力做出了有益的贡献，被认为是有利于形成“合力”。但也难免在实际上造成“竞争力平均主义”的倾向，既然各行各业、各层次的社会团体对城市竞争力的贡献是“均等的”，就像城市定位理论所设想的“城市是由均质的因子”所组成，内外环境也是固定不变的。这一推论可以使得构成城市的每个子系统都认为自己是对竞争力贡献的“核心”，当然更难以形成合力了。这恐怕也与计划经济的大锅饭有着天然的联系。而城市核心竞争力的概念则可以避免这一困境，各行各业围绕几项本城市独具优势又能适应外部竞争的核心能力团结协作
关键词： 《液压与气压传动》 教学质量 提高策略
《液压与气压传动》课程是一门研究以液体和气体为工作介质进行能量传递与控制的学科，它不仅是机械类及近机类有关专业的一门专业必修课，而且是一门能直接用于实际工程技术的课程。在中职学校的教学工作中，学生初接触到这门课，缺乏感性认识，课程内容比较抽象、枯燥，学生普遍认为比较难学，涉及系统工作原理的理论知识点较多，学生学习起来理解难度大，问题多，如何提高学生对液压与气压系统工作原理的理解能力、分析问题能力和实际应用能力是任课教师面临的客观难题，本文就如何激发学生的学习兴趣，增强学习效果，提高本课程教学质量，实现教学目标，根据近年的课程教学实践，认为以下几个方面对教学质量的提高是非常有成效的。
一、教学思想的转变
传统教学以传授知识为主，转变到以能力培养为主，把应用技术解决实际问题的能力放到能力培养的主要位置上，基础理论的教学应以服务应用为目的，基础部分以必需、够用为度，专业部分加强针对性和实用性，注重理论教学与实训教学的密切结合，以掌握概念、强化应用为教学重点，以应用性原则构建理论教学内容的知识体系，根据学生的实际知识水平，扩充易于理解原理的知识内容，加深学生对系统工作原理的理解，在课堂讲授中淡化繁琐的数学推导与数字运算，强化应用，加强基本概念的理解，突出分析思路与分析方法，重视与日常生活中常见工程应用实例相结合，增强结论的直观性和知识的应用性，加大实践教学比重，提高学生学习兴趣。
二、合理安排章节学时
本课程的目标是使学生具备从事机械类工作必需的液压与气压传动基本知识和基本技能，结合液压与气压传动在机电产品设计、制造及维修过程中的应用，形成利用所学知识解决实际问题的能力，具有对机电一体化设备液压与气压传动系统进行安装、调试、维护和保养的能力，因此本课程在应用性知识方面应分配较多的学时，在教学上应对液压与气压传动的基本原理和特点；流体力学的基本概念、静力学基本方程、连续性方程、伯努利方程、动量方程；孔口和缝隙流量，空穴现象和液压冲击等章节在学时分配上相对要少，学生能记住重要结论即可；对各类液压泵的工作原理和特点、外啮合齿轮泵的困油现象、限压式变量叶片泵的变量原理及流量压力特性；液压缸的分类、参数计算、典型结构和各部分的连接方式；液压控制阀的类型及安装方式，方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀的结构原理、性能特点及其应用，液压传动辅助装置，各类速度控制回路、压力控制回路和方向控制回路的工作原理；典型液压系统分析，液压系统的设计；气源装置及辅助元件、气动执行元件、气动控制元件和逻辑元件、气压基本回路等章节应分配较多学时，有利于学生理解和掌握它们的工作原理、工作过程及典型应用。
三、教学方法与手段
1.采用启发式、互动式、讨论式、任务驱动式等多种教学方法，在教学过程中充分发挥教师为主导、学生为主体的作用，通过师生共同讨论和交流，激发学生的学习兴趣，引导学生主动、积极地融入课堂学习，变被动学习为主动学习。
2.积极使用多媒体技术辅助教学，教师在网上下载或制作本课程的电子课件和原理仿真动画，为学生提供更多图片、资料，增加课堂的知识信息量，突出课程内容的重点，尤其是其中的动画演示部分，将复杂的结构原理、传动过程等通过动画比较形象直观地展示出来，易于学生理解和学习各种理论知识的难点，有助于激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，从而提高教学质量。
3.在课程的重点部分教学中采用工业实例引导，激发学生的学习兴趣和求知欲，充分利用多媒体教学软件、动画演示、软件仿真、液压透明元件、气动剖面原件、工业图片、教学影片、液压与气动训练设备等进行直观教学，以便加深学生的记忆和理解，在课程的难点处安排课内实践和讨论内容。
4.课堂教学中，通过大量工业应用案例分析，采用“教、学、做”一体化的教学模式让学生掌握机电一体化应用中所需的知识与技能，激发学生的学习兴趣，提高教学质量。
5.注重教学的系统性，从基础理论到实际应用，从元件到基本回路，再到典型的液压系统、气压系统，遵循由简单到复杂、从通用到先进特殊的原则。
四、实验与实践
液压实验是理论教学内容的延伸和补充，通过基本回路实验，培养学生的实际操作能力和创新能力。在液压基本回路实验中，教师给出相关元件，指导学生设计并绘出基本回路图，让学生亲自动手将液压元件安插到实验台上，通过快速接头和软管连接成回路，并开机演示其运动效果，学生完全独立地自己动手进行实验设计、安装、调试、排除故障，有力地促进学生实际操作能力和创新能力的培养。另外，通过液压元件陈列室元件的拆装和多种方式的演示，强化认识过程和增强认知效果。
实践教学的目标是训练学生分析、设计、组装、调试液压与气动回路的能力。在实践教学环节中，实践内容应采用工业应用实例，实训内容包括回路设计、元件选取、回路组装、回路调试、故障排除、整理设备、小组讨论及实训记录。在实训环节的组织上，采用三四人一组，分配一台实训设备，每组都要单独按要求做，并鼓励每组同学对于同一目标用多种方案实现并比较优劣。通过设计并组装带有探索性的实验回路培养学生的创新能力、动手能力、团队合作精神和责任心。在训练中，各小组成员要团队工作、分工合作，由于每组所做项目的结果和时间记入形成性考核成绩，因此每次实训时学生都非常紧张地投入，将所学理论与工业应用有机结合在一起，进一步加深对理论的理解。
五、考核与成绩评价
本课程要改革期末一张试卷测评成绩的传统应试考核方法，实行知识、能力、全程化考核模式，学习评价多样化，采用理论考试成绩、课堂表现平时成绩、作业成绩和实训成绩按适当比例分配，进行综合成绩评价，如对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况，特别实践教学中的能力表现等情况进行全面考核，记入总成绩，并加大日常、实践考核的比重。
总之，《液压与气压传动》课程的教学工作，需要教师转变教学思想，以培养学生实际应用能力和创新能力为目标，课堂以多媒体技术辅助教学，多种教学方法结合，灵活运用，加大实践环节训练，积极推行多元化考核评价方式，充分调动学生学习这门课程的兴趣和主动性，进而实现提高教学质量的目标。
参考文献：
摘 要：“控制工程基础”是机械工程专业一门专业基础课，分析了本课程目前存在的主要问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了一些积极的探讨。关键词：控制工程基础 机械工程 教学改革 教学方法 教学手段中图分类号：G642
文献标识码：A
文章编号：1672-3791（2013）07（b）-0194-01现代科技的发展极大地促进了不同学科之间的交叉，由此引起了工程领域的技术改造和革命。在机械工程领域，由于微电子和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透，从而形成了机电一体化技术。自动控制技术是机电一体化技术的核心内容之一，已经成为从事机械与自动化工作人员不可缺少的重要理论基础之一。为此，从20世纪80年代开始很多高校的机械工程及其自动化专业相继开设“控制工程基础”课程，并把它摆在专业基础课的重要地位。由于该课程内容丰富、理论性强、涉及数学知识多，而且比较抽象、难度大，学生不仅需要具备扎实的高等数学和电路等课程的基础知识，还要有很强的计算机应用能力，再加上目前该课程课时的压缩，使得学生在学习“控制工程基础”课程时困难重重。因此，如何在较短的时间内取得较好的教学效果已经成为教师讲授该课时的一个重要问题。1 机械专业“控制工程基础”课程存在的主要问题“控制工程基础”是机械专业的核心课，是以控制论为理论基础，研究机械工程中广义系统的动力学问题。它把数学基础课程与专业课程紧密结合在一起，因而它既是一门理论性比较强的课程，又是一门紧密联系工程实际的课程，不仅课程内容涉及的知识面广，而且所含的信息量大。所以，“控制工程基础”教学大纲要求预修课程为高等数学、积分变换、电工与电子技术，然而大多数机械专业均没有开设“积分变换”与“复变函数”，学生在学习控制工程基础之前，对2门课程的了解几乎为零，加之教学学时不断压缩，因此学习控制理论时非常吃力。其次，内容偏抽象，数学公式推导过程繁复，工程上又做了一些简化处理，使学生更加迷惑，这也是讲授过程中普遍存在的问题。再次，理论和实践脱节，或二者联系不紧密，学生理解往往停留在表面，不知道学的理论到底有什么用，导致学生学习兴趣不高。如何提高学生学习兴趣，增强学习的主动性，对提高教学效果显得非常重要。2 机械专业“控制工程基础”课程教学改革的内容实际上，“控制工程基础”课程的教学改革，是不断解决教学内容庞杂而课时偏少的矛盾，不断优化知识内容和体系，及时补充新知，力求使整个教与学的过程更加流畅、内容更加丰富的过程。2.1 精选教学内容通过“控制工程基础”课程的学习，目的是使学生能清楚自动控制系统的基本结构和工作原理，掌握自动控制理论在机械工程领域中的应用，学会分析机械系统的性能，掌握控制系统设计和校正的基本方法。同时由于“控制工程基础”课程内容较抽象，学习起来比较吃力，教师也常常感到很难系统全面地讲授。为了达到教学目的，我们遵循教学大纲，对授课内容进行了取舍。重点讲授前四章内容：绪论、数学模型、时域分析法、频域分析法，同时由于机械专业学生没有修过复变函数与积分变换，所以在第二章中对拉氏变换至少用两节课的时间进行讲授，并在最后一次课简述如何进行控制系统的设计与校正，以及控制系统在机械工程中的应用实例，而对非线性控制系统、离散系统等相关内容不做讲授。在教学内容的组织上，循序渐进、逐步深化，重点强调基本概念的深入理解和应用，减少定理和公式的推演过程。2.2 教学方法的改进丰富的教学手段也是提高教学质量、实现教学目的的重要方法。首先，在教学中要明确教师与学生的关系，即以学生为主体，以教师为主导，在教与学中教师主要作用体现在指引、教导、激发、调动，而学生主要进行思考、参与、活动、反馈。其次，教法与学法。强调以学生为主的教法，并采用多样性的教学方法，如启发式教学、情境式教学、案例式教学、讨论式教学，可根据不同的授课内容选择合适的教学方式，以提高学生学习的兴趣，对于学生的学法，提倡自主学习，自主知识建构，教会学生如何学会学习，快乐地学习，最终培养学生学习能力，获取信息能力，发现、分析、解决问题的能力等等，为学生终身学习打基础。为了巩固学生的学习，在导课阶段和授课过程中，有意识、有目的的对学生进行提问，并把提问成绩作为平时考核成绩的一项内容，使学生在回答问题时能认真对待和积极思考，同时也能检验学生学习的效果，使学生一直处于认真听课的状态，也是对授课内容的一种反馈，及时掌握学生对授课内容的接受和理解情况。另外，在理论引入之前，也有目的性的设立一些问题，教师进行自问自答，使学生能够清楚这些理论引出的原因。2.3 引入现代化的教学手段“控制工程基础”不仅是一门理论性很强的课程，也是一门应用性很强的课程，只是单纯地掌握理论知识是不够的，还必须利用实践环节将理论应用到实践中，针对“控制工程基础”理论性强、公式多、计算量大等特点，将MATLAB/Simulink引入课程教学中，利用计算机进行系统的辅助分析和设计，可结合MatLab/Simulink进行控制系统的仿真，提高学生学习的积极性，对提高学生对控制系统的理解和分析有很大作用，也减少了教师绘制图表的麻烦和不精确，可以直接观测到复杂系统时域响应曲线、频率响应曲线和奈奎斯特曲线，加深学生对所学基本理论知识的理解，更增强了学生自己动手解决问题的能力，使学生真实的感到学有所用。另外由于网络具有开放、交互式的特点，教师将上课的内容上传到网上，充分利用网络资源，实现资源共享，学生课后根据需要下载内容，课上可以专心听课。另外，运用网络可以实现课堂内容的在线测试，并可以及时回答学生提出的各种问题。3 结语教学改革是一项系统工程，只有不断大力推动教学改革，才能更好培养学生对自动控制系统的分析设计能力，工程实践能力和创新能力。本文分析了机械工程专业“控制工程基础”课程目前存在的主要问题，从教学内容、教学方法、教学手段等方面对本课程的教学改革进行了一些积极的探讨，以期能更好地促进机械工程专业“控制工程基础”课程的建设和发展。参考文献[1] 路连.机械控制工程基础课程教学改革与实践[J].科技信息，2010（26）：96.[2] 王伟，申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报：自然科学版，2007，30（2）：139-141.[3] 顾玉萍，石剑锋.MATLAB在《机械控制工程基础》教学中的应用[J].职业教育研究，2007（4）：168-169.
1专业基础课理实一体化教学设计思路
1.1具体学习目标如下（1）理论知识教学目标能够正确识图和正确绘制电路图；熟悉交直流电路的基本分析和计算方法；掌握汽车电动机与控制电路的分析方法；熟悉汽车常用电路元器件、变压器及电动机的结构、工作原理与符号、参数、功能及选用方法；掌握必需的安全用电常识；常用电工与电子测量仪器及仪表进行基本电路检测的能力；熟悉电工电子技术知识汽车控制电器设备的工作原理及其故障分析方法。（2）实践操作教学目标具有正确使用常用电工、电子仪器仪表（万用表、示波器、信号发生器）的能力；具有正确识读电子元器件能力；掌握使用万用表判别电子元器件的极性与好坏的能力；能正确安装、测量与调试各汽车单元电路；具有电子电路安装、焊接基本技能，及电子线路故障的检测、分析及故障排除；具有查阅资料能力；具有运用所学知识与技能解决整车电路性能的分析判断与维护能力。
1.2课程改革设计的理念与思路通过市场分析及社会需求调研定位了培养目标及就业岗位，从而确定了典型工作领域，归纳出行动领域，最终转化出学习领域并设计学习情境。课程改革设计思路为三个转换：第一个转换：工作领域转换为行动领域学生毕业后工作领域通常为：汽车维修技工、汽车维修电工、汽车钣金、汽车美容与装潢、汽车涂装、汽车商务等。以汽车维修电工工总为例，学生的就业岗位是汽车维修电工，学生毕业后，如想胜任该工作，需要学习的知识（行动领域）包括：汽车动力系统电器设备的检修；汽车车身电器设备的检修；汽车空调的检测；汽车总线路的识读与连接等。第二个转换：行动领域转换为学习领域课程组与企业专家，通过对行动领域进行剖析，在任务实施时，尽可能营造真实的车间环境，设计出7个学习领域内容分别是：学习领域1直流电路的分析，学习领域2交流电路的分析，学习领域3汽车电机与控制电路，学习领域4常用半导体器件及应用，学习领域5汽车整流电路和稳压电路，学习领域6数字电路，学习领域7汽车电工测量仪表。第三个转换：学习领域转换为学习情境。
以学习领域1知识为例，设计出教学内容和训练项目以及学时分配，如表下：单元一直流电路（10课时理论6实训4）教学内容和要求：（1）电路基本概念，要求了解；（2）电阻元件，要求熟悉；（3）电容元件、电感元件，要求熟悉；（4）简单电路的分析，要求熟悉；（5）万用表的使用，要求掌握。训练项目，项目一：直流电路技能训练（4课时）实践内容：（1）使用万用表检查电阻电路的故障（2）使用万用表检测直流电桥电位（3）测量电路中应用KCL、KVL实践目的与要求：（1）牢固树立“文明生产、安全第一”的职业意识，确保人身和设备安全（2）能正确使用万用表，并正确读数（3）能用万用表测量电阻的大小并能识读电阻、电容的大小（4）学会按电路图及实验步骤完成接线、调试、观测、分析和记录（5）学会电路中电压、电流等基本物理量的测量方法
2理实一体化教学任务的实施
2.1教学条件我院电工综合实训室是为全校开设《电工应用技术》《、汽车电工电子基础》等课程而设置的专业技术基础实训室。主要承担电专业（如：电气自动控制、机电一体化技术、等专业）的电工应用技术项目教学与非电专业（如：汽车运用与维修和汽车电子技术等专业等专业）的实训及实验教学任务。电工综合实训室有电工综合实训台达到25个，配置了电工工具，各类常用电工仪表等设备，具有实习实训工位50个，可同时进行50人的技能实习或实训。建筑面积应达200平方米。可为电气自动化、汽车电子技术等专业提供最基本的技能实训及培训。实践教学环境和设备满足教学要求；实验开出率≥100%，设备完好率≥95%。全面提升职业教育质量，保证学生实践训练的时间和质量，将为我校培养大批高技能人才提供物质基础，通过扎实有效的实训教学将使学生的操作技能和实践能力得以培养，调动了学生学习的积极性。
2.2一体化教学实施的多种教学方法合理运用教师下发工作任务单，学生依据任务单，资讯，提出问题，教师解惑。教师解惑之后，学生逐渐过渡到通过资料进行工作计划的制定。在学生自主参与和教师参与教导下，采用项目法等教学方法进行学习。任务完成后，教师抽查两个小组汇报任务完成情况，进入总结汇报环节。
2.3现代教学技术手段的应用结合学院的网络教学环境，建立了网络教学平台，开发了与课程学习情境对应的多媒体课件，并利用校园网进行了开放式教学，学生可以在不同地点、不同时间，通过网络进行学习。目前教师，还充分利用多媒体课件、网络技术等现代手段进行教学，利用网络教学平台与学生互动式教学。以增强学生理论联系实际的能力，开拓学生的思维和视野。总之，课程实施教学改革后，学生学习积极性提高了，教学效果也取得很大程度的进步。我们，基于工作过程开发项目，构建出学习性工作任务是比较成功的。
作者：王慧丽单位：包头职业技术学院电气工程系
