时间：2023-10-02 09:03:01
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篇机械电子控制技术，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。
在党和政府大力倡导构建资源节约型社会的今天，工程机械若不做到节能化将难以适应当代的生产要求。现在，优化控制系统被广泛应用在工程机械施工作业过程中，以便更加有效的控制传输动力以及智能控制工程机械局部节能，其直接目的是为了实现更高效工作以及有效节约能源。事实证明，在工程机械当中运用电子节能控制技术，对于节省工程机械的能耗来说是具有重要的意义的。
1对“广义节能”的概述
对于工程机械来说，广义节能提出了四大性能要求，分别是效率、动态匹配、作业效率与不同功率流之间的有效配合。在工程机械当中，对其所有能量进行传输与改变的作用在于对外界做有效功。也就是将有效效率输送到外界。对于不同的工程机构来说，通常是不同的协同机构共同配合，其中两大要素直接决定着输出有效效率：首先是功率的传递效率，其次是不同功率支流之间的配合效率。如今，我们在进行节能控制的环节，通常是仅仅关注功率传输及对供需双方的功率进行传送上。但对于不同功率流之间怎样有效配合方面的研究还开展地较少。而作业效率，则是指在单位时间内，工程机械所完成的工作量，它通常同节能性成反比，所以对于节能型的比较，也必须建立在基于相同的功率的前提上。
2对工程机械功率流控制方面的分析
我们根据柴油机的工作方式，来探讨关于工程机械功率流控制方面的要点。基于能量转换的角度来说，工程机械在进行工作时，本质上便是把不同的能量形式进行转换、传递并进行对外输出。要想对节能方面进行讨论，首先必须对功率流进行剖析。在以柴油机为原动机的工程机械中当中，其输出动力全部源自于柴油当中的化学能。然后由柴油机将其转换为机械能，通过转矩与转速，最终传递给传动系统，完成对于基本能量的转换。现在，在柴油机当中，我们常用的节能手段有两种，分别是全程调速技术与电控喷油技术。它们能够显著提升柴油机的工作效率，使油耗得到降低。然后由传动系统吸取柴油机的机械能并将其进一步转换为机械能、流体动能或电能。在这个过程中，柴油机扮演着能量的供方角色，而传动系统扮演着能量的需方的角色。
3对工程机械全局节能控制系统的分析
客观地讲，我国受制于目前的工程机械技术水平，距离真正意义上的工程机械节能要求来说还具有一定差距。因此，建立在现有技术水平上是很难完全实现节能之目标的。这也成为我们现阶段亟待改进的地方。
3.1全局节能控制系统概述
环保、节能是我国当前提倡的口号，为了坚持可持续发展道路，我们应该不断研究出各种先进的节能技术。对此，全局节能不失为一条符合我国国情的合理方式。分析工程机械典型的功率流程，在构建基于广义节能的定义下的全局节能控制系统时，我们必须将研究对象着眼于整机与外界负载上，对以达到节能的效果。当我们对全程节能指标的概念进行分析，不难看出工程机械基于单位时间内单位油耗的工况而作出的有效功，一共参照了三大要素：协同作业、作业效率及传统节能的目标。而在这些目标当中，我们又可进一步将其划分为系统目标、部件目标与元件目标。它能合理地控制工程机械当中不同部件的协同作业状况，作业效率状况与能耗状况，以实现全局节能，达到节能减排的目的。
3.2其他技术概述
对于传统的节能控制来说来说，现阶段已经实现了局部最优的目标。要想在此基础上进一步取得突破和得到提高，我们可以着眼于三个角度进行入手：首先，对原有的固定参数功率匹配手段进行改进，这样不论处于任何工况都能够做到动态功率匹配。其次，运用作业模式识别手段，也就是基于不同作业模式的动态功率分配系统。再次，基于操作人员的操作意图，构建起基于不同操作模式的作业效率管理系统。为了实现以上目标，我们就要具体依靠于两种技术：全电控节能控制和分布式节能控制技术。其中，全电控节能控制技术是采用电控喷油柴油机、电比例液压泵、电比例控制阀与电比例液压发动机，基于全电控的能量传递条件，实现硬件功能的最小化。将硬件的通用化程度进行提升，使智能控制的水平得到有效提高。对于电控系统而言，其控制功能与专用功能的实现都依赖于系统软件，因此我们在开展机械操作的环节，要基于实时工况和操作意图来对于在线调节控制参数进行调整，使参数匹配做到柔性化，有效地提升节能效果。而分布式节能控制技术尽管能对于整机节能进行有效控制，但程序控制必须建立在对液压系统的实时压力信号进行处理的基础上。它要求控制系统能够迅速响应。而现阶段的技术水平在这方面还很难有效跟进。为了有效地克服这个缺陷，提升对机器运转数据的处理速度，我们需要开发出一款基于总线的液压泵控制器、液压阀控制器与发动机控制器。对这三种控制器均连接高速总线，使处理速度得到有效提高。对于发动机控制器来说，可以基于发动机的实时工况与用户的操作意图来改变发动机的喷油量，将处理数据传输到总线，并从中获取其他控制器的指令；而液压泵控制器、液压阀控制器也具备类似的操作，使控制信息在运算、传输方面的效率得到明显提高。
4结语
工程机械电子节能控制技术，能有效地降低工程机械在工作过程中产生的能耗，达到节能减排的效果，符合可持续发展的原则。对此，我们要努力克服现有的工程机械技术中的缺陷，开发出完善的工程机械电子节能控制系统。
参考文献:
[1]游阳林，唐世波.工程机械电子节能控制技术研究[J].山东工业技术，2017，1（15）：90-92.
[2]杨文刚.工程机械电子节能控制技术研究电器控制设计要诀[J].工业设计，2015，10（20）：101-103.
关键词：机械电子；核心技术；应用；发展趋势
1机械电子工程的概念
机械电子工程的概念，在国际上大同小异，它最早起源于日本的“Mechatronics”一词，对其的解释是“将电子技术引入到机械的主动功能、控制功能、信息处理上，并将电子设备、软件及机械设备结合而产生的产品或系统”，美国学者对机械电子工程的理解是“有计划地应用和有效地把机械与电子结合起来，以创造最优产品”。而在我国，则更多的被认为是将传统机械工程与现代信息技术结合，称之为“机电一体化”。
2机械电子工程的核心技术
2.1机械技术
机械技术在机械电子工程中扮演着“母体”的角色，是机械电子工程最为重要的影响因素，从某种意义上来讲，机械电子工程师多种技术想机械技术靠拢、渗透的结果，但机械电子产品、系统却与机械制造技术有着截然的不同，因此，转变机电行业人员的思维模式是非常重要的。
2.2电子技术
电子技术是信息电子技术和电力电子技术的集合体，运用电子元器件设计和制造出满足需求并实现特定功能的电路或电子系统的科学，是对电子信号进行处理的技术[1]。
2.3自动控制技术
自动控制技术是运用已有软件系统和硬件设施并结合多种技术，实现控制理论的应用，它保证了生产制造等过程按预定方案进行，是“依附型”技术，目前，在教育、机械、军事等多个领域均有所涉及。
3机械电子工程的应用
机械电子工程在实际生活中应用非常的广泛，大到航天航海、小到手机电脑，具体来讲，主要可以概括为产品和系统两个方面。在产品方面，产品是机械电子技术的载体，而机械电子技术也很好的改变了机电产品的产品优越性，比如拥有磨、刨、洗等多项技能的新型机械加工中心；在系统方面，机械电子工程技术很好的提升了系统的安全性，简化了系统结构，增强了了机电系统的控制精度，比如，汽车的混合动力系统，可以在启动与刹车时进行多位调整，保证驾驶人员的安全。
4机械电子工程的发展阶段
机械电子工程大致可以分为三个阶段：第一阶段是源于第三次工业革命时期，是上世纪60年代以前，在这个阶段里，由于生产力提升的迫切需求，传统的机械技术与新兴电子技术开始初步融合，但由于技术的有限，所以，还不能大量的应用于工业生产中；第二阶段是上世纪60年代到上世纪末，这一阶段，计算机技术与控制技术的快速发展，为机械电子工程提供了强大的原动力，同时，微机技术、集成电路技术也开始出现，进一步推动机械电子工程技术向工业领域进军；第三阶段是上世纪末到本世纪初，这一阶段里，机械电子工程技术已经被广泛的应用于工业领域，并开始逐渐向着自动化、自动化、多元化的方向发展[2]。
5机械电子技术发展比较及发展趋势
5.1国内外机械电子技术发展对比
就目前的发展情况来看，国外在机械电子工程方面明显要优于我国。机械电子工程领域的佼佼者是日本，在上世纪就已经出现“无人化工厂”，紧随其后的是美国，美国的微电子技术水平很高，极大的带动了机械电子产业的发展，再就是欧洲发达国家，他们也在几乎同一时间开始大力发展机械电子工程，并取得了不错的成绩。而我国于1989年才开始机械电子工程专业的试办，在1993年才成立正式的专业，在起步上，明显落后于国外，这也是我国企业在国际市场竞争中无法取得领先地位的主要原因之一。
5.2机械电子技术发展趋势
随着机械电子技术影响力的不断扩大，势必会向着智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等方向继续发展延伸。首先是智能化发展，智能化因其具有感知能力、记忆思维能力及行为决策能力，而成为当今科学技术发展的主流，在机械电子与智能化融合后，其实用能力得到大幅度提高，其次是网络化发展，实现机械电子网络化可以进一步提升设备的可控性，主要体现在通过GPRS、蓝牙等网络手段进行控制，最后是绿色化发展，绿色环保是新世纪后，一切发展的核心理念，是建立在资源承载力的条件下，将科技的发展提升至环境保护的发展阶段[3]。
6结束语
本文通过对机械电子工程的核心技术、应用、现状及发展趋势进行了简要的论述，希望能为我国的机械电工程技术及行业发展提供一些参考价值。
参考文献：
[1]王建峰.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用，2014(26)：135.
[2]仇国良.机械电子工程的探究[J].装饰装修天地，2015(8)：308.
1机械电子工程教学内容的总体规划
机械工程学科的研究生，大多数来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。由机械电子系统的构成要素可见，机械电子工程技术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。如图1所示。因此，机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线，在上述各关键技术为主要模块深入展开，而在每一关键技术中，又分别设置三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块，形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了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。
2“一纵三横”的模块化教学
“一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构，具体包括：传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下：传感检测技术模块：基础要求模块包括传感与测试技术基础知识（传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用），机电系统最常用的位移检测（光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器），力学量检测（应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等），视觉检测（线阵CCD和面阵CCD的基本原理）。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定，触觉传感器（指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器）。高要求模块包括机电测试新技术，现场总线系统，虚拟仪器技术，多传感器数据融合等。计算机与信息技术模块：基础要求模块包括计算机控制技术基础，计算机控制系统的组成、分类，及常用控制器（工控机、PLC、单片机），软件方面要求测量数据的预处理，数字滤波，线性化处理，标度变换。较高要求模块包括PLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括PMAC原理及应用，基于DSP的运动控制及DSP运动控制卡。自动控制技术模块：基础要求模块包括PID控制算法的基本原理，标准PID算法的改进，数字PID参数的选择。较高要求模块包括模糊控制，模糊控制的定义及特点，模糊控制系统的组成，模糊控制系统的基本原理，应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法，如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。伺服传动技术模块：主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理，如直流电机的电枢电动势、电磁转矩，交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析，变频控制的原理及实现方法，步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术，如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。系统集成技术模块：基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计，重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术，重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术，如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。
3以案例为载体，推进模块化教学设计
针对上述的模块化教学内容，设计了针对不同教学内容相应的数字化资源，建设了课程网站，开发了多媒体课件，设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域，将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例，并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用PLC对交流电机进行变频控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例，是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学，最大程度地吸引了学生的学习兴趣，激发了研究生的学习动力。
4结语
以研究生的应用能力、创新能力培养为目标，对机械工程专业的研究生的“机械电子工程”的课程内容进行全面规划，进行模块化设计。形成一条主线贯穿全过程，基本要求、较高要求、高要求三个层次延伸的“一纵三横”的模块化教学，研究生们可以根据自身的知识背景，不同的科研方向需求，进行有针对性的选择，在完成“机电一体化”通用知识教育的基础上，因材施教、因需施教。模块化教学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，并已在其它相关学科得到了一定的推广。
作者：隋修武 牛雪娟 杜玉红 桑宏强 单位：天津工业大学
关键词： 煤矿机电系统；机电耦合；解耦系统
中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210172－01
0 前言
作为机械技术与微电子技术有机结合的产物，机电一体化和通常的机械产品之间存在一定的差异，是一种复杂程度更高、高阶的系统，并且阶数随着功能复杂程度以及控制参数的增加而提高。工程冲突是其典型的物理表现。工程冲突主要指的是在对其中一个参数进行修改时会造成其他参数出现相应改变的现象。借助解耦明确工程冲突并及时加以解决是机电一体化产品分析及研发的主要方法。
1 耦合及解耦定义
机电一体化产品所特有的分析方法即解耦及耦合，二者之间具有对立统一关系。解耦系统主要是指为准确发现工程冲突及冗余单元，做好耦合系统准备，以系统功能所主要依据，对系统进行降阶，所得到数个受单因素控制、功能单一的机械电子单元组合。解耦系统具有虚拟性特征，是解耦过程的结果。耦合是解耦的逆过程，具体指的是数个具有单一功能、简单结构并且可以灵活进行组合的机械电子单元，利用耦合作用以及信息收集等方式组建成一个功能更加全面的机电一体化产品，创造出单个机械电子无法拥有的新功能，同时对工程冲突问题予以有效解决的过程。以工程冲突的解决为依据，在参数之间构建正确的耦合关系就是耦合过程。
2 耦合分析
耦合的完成主要是需要借助控制及信息单元，有些时候也可以借助驱动完成。例如，两个机械电子单元的耦合，以二者间耦合密切程度、控制灵活程度、控制代码量、滞后及非线性适应性以及执行机构间的关系为主要依据，可以对耦合进行划分，大致包括分配耦合、跟踪耦合、顺序耦合以及协调耦合四种。
假设有A、B两个单元， 及 分别是二者的控制信号序列，
代表信号持续时间， 及 则分别代表二者的输出物理量。鉴于篇幅限制，笔者在此主要分析分配耦合形式以及跟踪耦合形式中，控制信号输出量之间的关系以及为确保输出量关系，控制量之间的关系为：
在分配耦合形式中，两个单元输出量之间的比例关系是根据具体要求而变化的，也就是说，比例系数是关于时间的函数，记作 ，并且在时间区间中需要满足：
由于此种耦合形式中的输出量间的比例关系并非固定不变的，因此，控制信号之间也是相应改变的，分配耦合系数公式为：
在控制技术领域中，比较具有代表性的分配耦合是二维插补，相比较于跟踪耦合形式，分配耦合的复杂程度较高，但灵活性更为突出。
在跟踪耦合形式中，在此种耦合形式中，两个机械电子单元输出量之间的比例关系是固定不变的。公式表示为：
输入量的简单比例变换就是输出量，这就是单元响应特性。也就是在区间 中，对于单元 ，存在： ；对于单元 ，则有
。
在上述公式中， 表示单元 输出量和输入量之间的比例系数；
表示单元 中输出量与输入量之间的比例系数。二者都是常数。
根据上述相关公式，可以得出：
在上述公式中， 代表跟踪耦合系数，为常数， 以及两个单元所对应的比例系数对该跟踪耦合系数具有直接性影响。不难看出，在单元控制信号之间的比例关系恒定的情况下，所对应的输出物理量之间的比例关系也是恒定的。在跟踪耦合形式中，一个单元的控制量对另一个单元的控制量具有决定性作用，二者之间具有极为严格的主从跟踪关系。
用该方法对平整机三相桥式整流供电电路的谐波分量进行了理论分析和计算，计算结果与实测结果能得到相互验证，实测结果是可靠的。提出了复杂机电系统机电耦合模型的建立方法。分析了复杂机电系统中存在的机电耦合行为和作用规律，归纳总结出四种形式的机电耦合，即电磁转矩直接耦合，谐波转矩直接耦合，微变量控制回路耦合，多传动加工件耦合，将两种算法巧妙地结合起来加以修正、取长补短构成新的退火遗传算法，提高了算法的整体寻优性能；并以典型的复杂机电系统一平整机为研究对象，以其主传动速度控制系统为切入点，应用退火遗传算法，解决了复杂机电系统中多参数、相互耦合、难于整定和组态的难题，使控制系统的性能指标在参数可调范围内达到最优.开发了复杂机电系统智能解耦控制技术。
3 解耦控制技术
解耦的过程具有明显的创造性，该过程主要包括以下几个步骤：1）分析产品功能，对较为复杂的功能体系加以分解，从而得到功能单一的组合体，也就是从多阶系统转化为一阶系统，这一步也是解耦降阶的重要基础；2）以上一步骤为基础，加以细化，实现功能与机械电子单元的一一对应，这样可以得到机械电子单元组合体，这也是是解耦过程的核心步骤；3）进行冗余性分析，也就是针对机械电子单元组合体进行时序及空间分析，通过合并执行机构可以将冗余单元予以消除。在完成冗余性分析之后的机械电子单元组合体可以称之为解耦系统。所谓解耦系统，即受单因素控制的机械电子单元所组建而成的虚拟系统，其作用在于对系统规模及构成加以说明，功能离散型是其典型特征，功能相互之间互不影响，相应的参数之间不具备线性关系，不会导致工程冲突问题。
机电一体化系统功能设计原理为：对总功能进行分解，得到数个分功能，明确各个分功能实现方案，以便达到简化总功能实现方案的目的。分解及组合功能的关系就是功能结构。
功能结构的组合方式大致可以分为串联结构、并联结构以及循环结构等几种形式。其中，串联结构也叫顺序结构，也就是说各个分功能相互之间是按照一定的顺序进行的；并联结构也叫选择结构，顾名思义，数个分功能之间具备并联关系，要想实现预期功能，需要各个子功能同时发挥作用；循环结构，也叫环状结构，其最突出的特征就是具备输出反馈。
4 结语
综上所述，在煤矿复杂电子单元组建成一体化系统之后，相互之间产生耦合关系。电子单元相应特性具体指的是滞后及非线性程度。通常情况下，跟踪耦合主要适用于所控制的单元之间在输出量方面的比例关系较为
恒定的场合，分配耦合则主要是借助改变分配系数的方式对单元之间的输出量实现控制，所以，借助跟踪耦合及分配耦合两种耦合形式很难解决之后及分线性问题。对于这一问题，可以通过协同耦合加以解决，同时控制的实现较顺序耦合形式难度系数更低，然而却面临一大难题，即很难借助反馈方法有效解决对应于各个单元的随机误差问题。相比较而言，顺序耦合形式在控制方面的灵活性更为优越，但其只能通过串行方式发送控制命令，这便和每个单元的实时协调运作的要求之间产生一定的矛盾，从而对其实际应用产生一定的限制性影响。
参考文献：
[1]张根保、曾海峰、王国强、张家为，复杂机电产品质量特性解耦模型，重庆大学学报，2010.05.
[2]李伟、齐建家、刘喜平，机电一体化产品中的解耦和耦合分析方法，黑龙江工程学院学报，2003.04.
摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”；教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才，为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说，工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响，我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。
高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程，强调实践和社会需要，需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中，必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识，对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时，还可以借鉴其他学科，如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论，嫁接到高等工程教育中，形成新的高等工程教育方法和理论。本文由收集整理
笔者所在的专业为机械电子工程专业，通过借鉴管理科学中的知识集成思想，将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员，提出专业知识集成的设想。经过多年的实践，发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。
一、专业知识集成的含义
进入21世纪以来，人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用，提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的，随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说，还没有统一的定义。从其概念的演变过程看，其内涵越来越深刻。
综合国内外的研究，一般认为知识集成的内涵是：知识集成的对象包括各种显性和隐性知识，这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间；知识集成是显性知识与隐性知识间的集成，也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成；知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识，在此基础上形成新的知识体系。
知识集成的本质是知识创新的动态过程，必须利用知识的集成成果进行自主创新，是螺旋上升的知识集成过程；知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程，集成主体必须发挥主动性和创造性；知识集成的目标就是打破知识壁垒，提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。
机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科，核心是机电一体化，本质是机械自动化和智能化，在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展，并且学科知识面广，交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求，特别是创新能力有要求。目前，机械电子工程专业同其他工程专业一样，一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质，这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程；通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节（如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计）等提高实践能力和专业技能；通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力；通过少数几门课（如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程）、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。
这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响，导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意，最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习，这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题，如：机械电子工程专业知识源异质性强，学生对异质性强的知识理解和转换不畅；机械电子工程专业的知识源是相对封闭的，如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭，学生对知识源的沟通不畅；对学生学习而言，知识源存在时间差等问题；机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题，如缺失、割裂和不畅等问题。
为提高专业学生的创新能力，笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理，将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员，提出专业知识集成的概念，重新审视机械电子工程专业的知识源，改变师生的知识源时空观，最终提高学生的创新能力。
二、专业知识集成的实践
1.机械电子工程专业学习型组织的建立
将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员，通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式，如全员学习、全过程学习和团体学习等，构建扁平式组织结构的方法，保证师生沟通快捷和通畅，实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识，认为在专业建设中教师和学生都是主体，教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。
2.机械电子工程专业知识源的构成
专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘，总结了它们的特点，确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径，评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。
知识集成理论认为知识可分为显性知识（编码型知识）和隐性知识（意会性知识）。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识，如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识（隐含经验类知识），是难以编码和度量的，并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中，这些知识源异质性强，相对封闭，存在时间和空间的分离等问题。
从学生层面看，机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有：
（1）课程。包括学科基础课和专业教育课等，如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程，如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。
（2）实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。
（3）课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。
（4）其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。
从教师层面看，显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。
3.机械电子工程专业知识集成的实现
针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成，从以下几个方面探索了专业知识的集成：改变师生对知识源的时空观；通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点，如课程学习的不同学期，理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施，可以利用创新思维方法，如逻辑思维和非逻辑思维，激发师生的创新思维。例如，借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册，按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构，改变师生对知识源的时空观。[2，3]
三、专业知识集成的效果和反思
1.专业知识集成的效果
机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。
首先，改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面，明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容，学生了解到专业所涉及的不同知识源，在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。
其次，促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念，对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中，获得省级以上课外科技活动奖项8项，获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学，有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学，截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖，申请实用新型专利23项、发明专利2项。
关键词：机械电子；现状；发展趋势
中图分类号： F407 文献标识码： A
近年来，随着我国经济的不断发展，我国社会以对电力电子系统的集成研究也开始重视起来。对于电力电子系统的集成技术来说，具有标准化，模块化以及能够可编程的集成系统是极有利于加速电力电子的系统级水平研究和设计，不仅如此，这还能够极大程度的提高电力电子产品本身的标准化、模块化以及智能化和产品生产过程中自动化程度，这也是当前社会的任何生产领域特别是现代工业生产领域中若想实现生产自动化的必可不少的关键技术之一。因此，电力电子系统集成技术能够给当前社会的电子技术、计算机以及工业自动化领域带来极其深远和革命性的影响。
1、机械电子系统的概念
机械电子系统比较复杂，它包含众多专业知识，将机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性的系统。机械电子系统是由日本的一位学者提出来的，日本人将它解释为“：机电一体化乃是在机械的主要功能、主要动力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的计算机技术有机的结合起来的系统”。 而美国机械工程师协会使用“现代机械系统”这一术语来描述“机电一体化”的复杂机械系统，他们的专家组在 1984 年向国家科学基金会提交的报告中，才明确提出现代机械系统术语的涵义为“：由计算机信息网络协调与控制的、用于完成包括机械力运动和能量流传递等动力学任务的机械和机电部件相互联系的系统”。
2、我国机械电子系统的现状
近些年来，虽然我国经济也在不断发展，但是在很多领域出现了趋缓的态势，譬如机械电子行业，受到很大的冲击。 据统计，2012 年国内机电产品的进口增长速度加快， 前三个季度累计进口的机电产品为 168.2亿美元，而进口数量的增加，使得国产的机械电子设备占有率下降，科技成果在市场的转换率低下。目前我国机械电子行业发展仍然存在以下几方面的问题：
（1）目前我国的机械电子设备较为传统 ，大多数的机电产品自动化水平和智能化水平都比较低，而且鲜有成套的设备。
（2）新技术的研究发展进度缓慢 ，相比于世界先进国家的科技发展，还处于低位水平，譬如科技附加值较高的产品市场占有率不高，而在覆盖市场率比较高的品牌产品，科技含量很低，不利于科技成果在市场的转换。
（3）企业对机械电子行业的研发投入比较少 ，仅仅停留于低端产业阶段，而且大部分在“模仿”其他国家的产品，无法给企业带来较高的产业附加值。
（4）智能化 、网络化 、集成化等关键技术的应用程度低 ，与国际先进水平相比，差别非常大。
（5）高新科技的应用，需要升级和改造传统的机械电子传统行业，但目前对传统产业的研发和改造力度不佳，无法发挥高新科技的应用优势。
3、机械电子系统发展趋势
随着知识经济和科学技术的进一步发展，机械电子系统展得到了迅速的发展，技术革新的周期明显的缩短，成为社会发展中不可或缺的新型技术之一。
3.1机械电子系统的高速、高精度、高效化趋势
高性能化就是速度、精度和效率是有机结合。由于机械电子采用了高速 CPU 芯片、RISC芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速、高精、高效化已大大得到提高。
3.2机械电子系统的实时智能化趋势
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而现在的机械电子系统就是人工智能的试图用计算模型实现人类的各种智能行为。可以说在人工智能在电子机械系统建设的当今社会，运用机械电子系统可以充分吸收人工智能、计算机科学、模糊数学等学科，从而使机械产品得到更大的进步。
3.3机械电子系统的科技创新趋势
3.3.1将企业作为科技创新的主体
传统机械电子系统的发展新主体是政府单位，经济体制改革对机械电子行业科技创新主体的重新定位提出了新的要求，认为政府需要转变以往在该行业中的主导地位和职能，以激励创新的手段，推动民营企业成为发展机械电子系统的主体。
（1）目前中国的企业是社会经济发展的主要贡献主体 ，但这些企业的科技研发和投资能力相对比较薄弱，需要提高企业的技术储备能力，以核心技术的优势，消除企业在机械电子领域的发展障碍，同时提高企业在行业当中的主观能动性。
（2）科技研发投入力度的加大，为了奠定科技创新的基础，需要在技术研究开发的阶段，加大科研经费的投入力度，并重新分配好企业的利润，尤其是那些比较成熟的机械电子企业，要做好充足的市场调研和财务分析工作， 合理将获得的利润注入到科技创新研究工作当中，发挥资金链在科技研究开发当中的效用水平。
（3）加大科技研究人员的培训力度 ，人力资源作为企业生产和科
技创新工作的主体， 要求进一步提高科技研究人员科技创新意识，丰富其知识结构和实践工作经验。
3.3.2提高科技成果的转化率
为了提高后续科技开发应用的水平， 需要对科技的成果进行转化，提高其科技水平和技术研发效果。 很多国家在机械电子行业发展中，通过转化科技成果，推动了行业的质跃发展。科技成果的转化有两种方式：一是直接转化，企业和工科院校的合作，互相交换科技研究开发的资源，譬如企业为工科院校提供更多就业的岗位，而工科院校为企业推荐更多的机械电子人才，两者进行某项科学技术的共同研究开发；二是间接转化，机械电子行业的中介机构进行深入技术交流，通过行业协会，推动技术转化工作的发展。
3.4机械电子系统的数字化趋势
数字化是现代科学技术发展过程中一个比较重要的概念。特别是微控制器的发展为其奠定了良好的基础，现代科学技术的发展都要尽可能的为技术发展的提供良好的平台。而数字化也成为了机械电子系统发展的一种主要趋势。
3.5机械电子系统的集成化趋势
集成化要求各中技术在发展的过程中互相渗透、互相融合，同时集成化又包含了生产加工过程中同时处理管理、检测、装配等多种工序，为了实现目前小批量生产的目标，使得系统的管理更具有弹性。首先，将系统进行分解，协调各个分解之后的部分的运转，进而促进系统高效、协调的发展。
3.6机械电子系统的网络化趋势
信息化的发展以及普及，使得以互联网为代表的信息技术逐渐成为各行各业，各个学科技术中最为依赖的基础工具之一。远程控制终端在生产中也逐渐成为普遍使用的技术，利用计算机计算，通过局域网技术使得在一定范围内使用的电器链接成为一个系统。因此。机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
结束语
综上所述，随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，传统的机械制造模式表现为自动化水平和智能化水平低、新技术研发进度缓慢、机械电子行业研发投入少、关键技术应用程度低等，其已经不能适应世界的机械制造的发展趋势了，因此我们要大力发展我国的机械电子系统，通过机械电子系统在机械制造中的作用，从而为我国的经济发展作出重要的作用。
参考文献：
[1]阮红坤，a大斌，曲宴良.机械电子行业的创新研讨[J].电子世界，2012，（8）：83-84.
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.
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[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：CDIO；机电一体化课程群；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）16-0174-02
一、引言
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，以工程设计任务为导向，以培养个人能力、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时，关注工程实践，加强实践环节，强调个人职业技能与人际沟通的技能并重；强调综合创新能力，与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的，适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。
山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学，于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程，基于CDIO的培养理念，我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化，建立机电一体化课程群，与机械电子工程专业的培养目标是一致的，特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。
二、实施过程
将国际工程教育的先进教学模式“CDIO（构思―设计―实现―运作）”融入教学过程，以机电项目为载体，制定了机械电子工程专业CDIO培养方案；确定以设计为导向的课程体系；制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲；编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化，建立机电一体化课程群，从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。
（一）课堂教学方面
基于CDIO的培养理念，将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课，主要以典型机电产品为载体，让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计，培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力，为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课，教学内容主要以典型机电产品为载体，重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用，结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解，教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力，为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义，综合国内外各种机器人的特点，选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。
基于CDIO的培养理念，机电一体化课程群的内容设计，避免了传统教学中课程内容重复问题，学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力，从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力，从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。
改变传统授课模式，课程群教学充分利用各种教育资源，采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段，从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学，通过生动直观多种方法手段并用，使学生在学习知识的同时，也学习分析问题，联系问题，综合运用多门课程知识，培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。
（二）实践教学方面
基于CDIO工程教育理念，机电一体化课程群在实践教学方面，以三向移动重载教学机器人作为项目对象，设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖，掌握各个关键部件（包括机械系统组件和控制系统组件）的具体结构和连接方式，进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务，由学生自由组成团队，合作完成机器人各关键部件的详细设计，要求每个学生独立完成给定的局部O计任务，并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练，让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等，同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品，进行实际加工制作，一方面是对学生的激励，同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计，有利于学生掌握机电产品的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）整个过程，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
三、实施效果
整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象，贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高，实践动手能力增强，极大地激发了学生学习兴趣和创新精神，学生反应很好。学生学完这几门课程后，能完成项目对象的构思、设计与开发，所设计产品具备一定的开放性，便于拆卸和组装，并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。
整合优化后，老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高，有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖；发表CDIO方面的教研论文3篇；申请专利18项；并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”；还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。
总之，基于CDIO的培养理念，将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化，注重培养学生创新精神和工程实践能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，具有明显的特色。
参考文献：
关键词：计算机控制技术；双语教学；必要性；实施计划
机械电子是工程科学的一个跨学科的新兴专业，为了开阔教师和学生的国际化视野，探索一条适合于机械电子工程类课程的双语教学模式极为重要。本文在充分调研相关参考文献的基础上，立足于“计算机控制技术”课程，从开展机械电子工程专业课双语教学的重要意义与必要性、开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划和进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题等方面进行阐述。
一、开展双语教学的重要意义和必要性
一般来说，双语教学指的是在教学过程中以外语为教学媒介来进行非英语专业课程的教学方式。双语教学可以完成专业课程的教学任务，通过使用原版英文教材、制作英语课件、英文授课、使用英语完成作业和考核等手段来提高学生的英语听说读写能力和使用英文进行交流和表达的能力。目前，比较受关注的双语教育模式有沉浸式双语教学模式、导入型双语教学模式和三向分流双语教育模式等。近些年来，我国的综合国力得到了迅速提高，在经济、科技、文化等方面与国际交流不断增加。这对英语的使用和交流表达能力提出了更高的要求。为了更好地适应经济全球化，英语的熟练掌握和灵活使用起着至关重要的作用。因此，大学学习中除了进行相应英语课程的教授外，专业课程双语教学也势在必行。
双语教学有利于学生提高英语的听说读写能力和交流水平。在专业课程双语教学中既传授了专业理论和英语语言知识，也可以通过课堂讨论、专题研讨等形式培养学生的语言交流能力，提高学生使用英语进行文献查询、问题讨论的水平。这样可以在很大程度上丰富学生的词汇。计算机技术和互联网技术的飞速发展使得学生获取知识和信息的手段与速度大大提高。双语教学中，学生可以频繁地接触和使用英语进行学习和交流。
二、“计算机控制技术”双语教学的实施计划
“计算机控制技术”是机械电子工程方向的一门重要的专业课程。涉及的教学内容丰富，难度相对较高，英语专业词汇多。因此在准备教学辅助材料时要做到精挑细选。计算机控制技术双语教学辅助材料的建设包括原版教材配套的讲义的制作、制作与收集相关音像资料和建立与双语教学相应的题库。在讲义中，要对原版教材的重点和难点内容进行注释，可以让学生更好地理解教材内容，避免因英文太难而产生厌学情绪。对书中的相关专业词汇和术语增加中文注释，在书后增加中英文词汇对照表，这样有利于学生对教学要点的理解和掌握。为了提高学生学习的积极性，应建立有利于激发学生学习主动性的试题库。
为了适应高校教学的要求和提高专业课程的授课效果，应该采用启发探究式的教学模式和研讨式的教学方法。在教学方法上，要充分调动学生的学习热情和积极性。在教学中，既要注重发挥传统教学灵活性强、节奏感好的优点，又要充分利用多媒体等新兴的教学手段教学形象、直观的特点。
三、双语教学中应该注意的一些问题
1.注重双语教学师资力量的培养。在双语教学中，常常会遇到这种情况，一方面，外语专业出身的教师具有较强的外语听说读写能力，但欠缺理工科专业课程的知识；另一方面，部分专业课知识扎实的相关专业教师由于缺乏外语使用的环境，虽然有一定的外语基础，却受到外语听和说的限制，无法胜任相关专业课程双语教学任务。因此，要重视双语教学教师的选拔和培养，积极引进英语水平高的年轻博士和有海外留学经历的教师。鼓励年轻教师积极阅读英文文献，撰写英文文章，安排教师去国外进行中长期的访学和短期的英文培训，提高教师的英文听说读写能力。
2.随着我国社会经济和国际化进程的不断发展，社会对大学毕业生外语能力的要求越来越高。这就对高校理工科的双语教学提出了更高的要求。
本文结合我院“计算机控制技术”课程双语教学的思考，阐述了在高校理工科学生中开展双语教学的重要意义和必要性，讨论了在学院开展“计算机控制技术”课程双语教学的实施计划。最后结合实际教学情况阐述了进行“计算机控制技术”课程双语教学中应该注意的一些问题。
参考文献：
[1]孙文，姜国新.浅析高校微分方程双语教学[J].教育教学论坛，2015（15）：271-272.
[2]成晓毅.我国高校双语教学模式初探[J].西安外国语学院学报，2005，13（03）：89-91.
关键词:人工智能；机电一体化；信息技术；工业机器人
0 引言
近年来，随着中国经济的快速发展和国内外金融环境的不断变化，人力成本上涨、利率和汇率的波动，给国内生产制造业的生存发展带来了巨大的挑战。针对生产制造企业急需在保证品质的前提下，满足既要提高生产效率，又想降低劳动成本的需求，利用人工智能的机器人产品和高效的自动化装配、输送等操作，无疑是企业的理想之选，同时也有助于制造业自动化的发展，使得工业生产过程综合自动化，工艺过程能够达到最优控制。另一方面工业机器人在工业生产中也能代替人做某些单调、频繁和重复的长时间作业和在危险、恶劣环境下的作业，例如在冲压、压力铸造、热处理、焊接、涂装、塑料制品成形、机械加工和简单装配等工序上、在原子能工业等部门中，以及完成对人体有害物料的搬运或工艺操作。
1 机电一体化的内容
机电一体化又称机械电子学，亦可称为机电整合，英语称为Mechatronics，最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，现在的机电一体化技术，是机械、微电子和信息这三项技术相互融合、交叉的产物。
机电一体化技术的内容包括机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术等。机械技术是机电一体化的基础，在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术，而其中的信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术；控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等；传感检测技术是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节，其功能越强，系统的自动化程序就越高，现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证；伺服系统则是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。
机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源五个组成部分构成。机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,传统的机械工程可以分为制造和动力两大类。
2 人工智能的定义及其用途
智能化即全息系统化,是对机器的行为状态进行描述，是吸收了计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟出人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识和行为等能力，以达到更高水平的控制目标。
人工智能（Artificial Intelligence）也称机器智能，它是研究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，又是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学等多种学科相互渗透而发展起来的一门综合性学科。
人工智能的目的就是让计算机能够指挥机器象人一样地思考和行动，它始终是计算机科学的前沿学科，在一些地方计算机利用编程语言和其它一些软件帮助人们进行原来只属于人类的工作，计算机以它的高速和准确为人类发挥了很大的作用。美国麻省理工学院的温斯顿教授认为人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作，这说明了人工智能是研究人类智能活动的规律，构造具有一定智能的人工系统，也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。
人工智能技术的发展，使得机械电子在传统的机械系统能量和功能连接的基础上，更加强调了信息连接和驱动，并逐步使机械电子系统向具有一定智能化的方向发展。目前，人工智能在推理功能方面已经获得突破，学习和联想功能正在研究之中，下一步要研究的就是模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。人工神经网络是未来人工智能应用的新领域，未来智能计算机的构成，可能就是作为主机的冯・诺依曼型机与作为智能的人工神经网络的结合。在人工智能的应用当中最有意思的是机器人，其实机器人有很多种类型，不仅包括各种外型独特的智能机器人，还包括一些用于工业生产代替人类劳动的机器人，现在的机器人技术在制造上还很欠缺，只在某一种功能的机器人方面取得了一定的成果，要研制一种多功能、人性化的智能机器人还需要进一步努力。除了机器人之外，在我们生活中的许多地方都能找到人工智能的影子，例如我们许多的家用电器里都有智能芯片、汽车和飞机的导航系统里都有人工智能程序。
3 人工智能在机电一体化中的应用
机电一体化是目前人工智能研究的目标，研究目的主要是把机械技术、微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。机电一体化可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的优势，促进机械产品的快速更新换代，这样就使得机电一体化的人格化，怎样将人的智能、情感、行为赋予到机电一体化产品中显得越来越重要。随着机电一体化技术的发展，机电一体化产品智能化特征也将越来越明显，智能化水平也会上升,人工智能在机电一体化的研究中也将进一步得到更加重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用，在日欧美等发达国家，工业机器人应用于工厂自动化生产中已有很多年的历史了。
随着计算机网络技术的飞速发展，它带动了科学技术发生巨大进步，同时也给日常生活带来了崭新的面貌，全球经济、生产等都被各种网络连成了一片，企业间的竞争也将面临网络全球化，一旦研制出机电一体化某种新产品，只要其质量和功能可靠必然会畅销全球。由于网络在全球的进一步普及，只要是关于网络的各种远程控制技术也就会持续发展，因为远程控制的终端设备就是机电一体化产品，因此，机电一体化产品也必然会朝着网络全球化方向发展。
参考文献：
[1] 王孙安.机械电子工程系统设计.西安交通大学机械工程学院，1996.
[2] 王士同.神经模糊系统及其应用.北京航空航天大学出版社，1998.
【关键词】机械工业；计算机技术；发展；应用
0 引言
机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不断满足人们生活和生产多元化需求。现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革，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 计算机技术的发展概况
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。
2 机械和电子控制技术的发展和现状
经过多年的迅速发展，特别是”十一五”期间，中国机械行业取得了很多可喜的成绩，在国内和国际上已取得一定地位，从业企业在市场、资金、人才和技术等方面都初具特色，为中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础，但我们仍要对行业形势及企业自身发展有一个清醒、客观的认识。机械未来的行业发展趋势显的至关重要，它很大程度上牵制和引领着中国机械行业的发展现状以及未来方向，因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要，机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。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。随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
3 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，“机电一体化”技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意。 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。
3.1 “机电一体化”的发展历程
（1）数控机床的问世，写下了“机电一体化”历史的第一页；
（2）微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机；
（3）可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础；
（4）激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使”机电一体化”跃上新台阶。
3.2 “机电一体化”发展趋势
（1）光机电一体化。引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
（2）自律分配系统化――柔性化。未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。
（3）全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品”全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。
（4）微型机电化――微型化。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。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
3.3 计算机在机械和电子控制产业的应用实例
机器人的应用正迅速向生产和生活的各个领域扩展，各种各样的机器人产品随之出现。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。
自动售货机[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。
4 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。广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者，而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
【参考文献】
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[2]马增强，等.数据采集系统的研究[J].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[J].农机化研究，2006.
关健词：机电一体化；可持续发展；培养目标；定位
作者简介：高安邦，淮安信息职业技术学院特聘教授，原哈尔滨理工大学硕士生导师、教授。
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号：1001-7518（2008）04-0041-03
一、机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路
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，促进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，已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都发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展新阶段。
“机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合，以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它的发展，使传统的机械如虎添翼，超越了操作机械和动力机械的范畴，进入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自动化、绿色化、微机数字化和远程网络化控制的新时代，不仅极大地解放了人类的体力劳动，还极大地解放了人类的脑力劳动。因此，“机电一体化”已成为当今世界工业发展的主要趋势，也带动了传统机械工业的一场新的革命。其典型产品为：数控机床、智能机器人、新型武器装备和作战指挥系统、高精尖的航空航天飞行器、以及用微电子（尤其微机）技术装置了的自动化生产设备、动力设备、交通运输设备、生产过程自动化设备、通信设备、办公设备和家用电器等等。这些都是当今世界高新技术的核心和应用成果的集中体现。机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路,而世界各国都将“机电一体化”前沿技术作为国家高新技术发展的重要方向。我国高新技术研究发展计划纲要，即863计划也将“机电一体化前沿技术作为国家高新技术重要发展领域。和世界上先进的发达国家相比，我国目前的“机电一体化”技术整体水平还相对落后。要开发大西北、振兴东北老工业基地、富民强国奔小康、实现中华民族的伟大复兴，就必须要刻不容缓地紧紧抓住这历史赋予的大好发展机遇，大力发展我国的“机电一体化”技术，抢占“机电一体化”前沿技术的制高点，加快提高我国的综合实力。而建立在高新技术发展基础之上的“机电一体化”新专业大学生的培养目标定位必然是、也必须是要造就出大批高素质、高技能复合型机电创新人才。尤其是当前国家要重点和优先发展的高职院的任务也不是培养普通的熟练工和劳动力，高职教育特定的培养目标，是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的技术应用性人才，尤其是当前加快发展先进制造业和现代服务业急需的高技能人才（未来的蓝领人才）。这也是我国当前教育工作的头等大事，更是我们职业教育工作者神圣而光荣的责任和义务！
二、“机电一体化”新专业理应归口于电气自动化技术专业
机电一体化技术是在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速渗透、机械与电子控制技术深度结合的现代工业基础上，综合运用机械技术、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群体集成技术。机电一体化技术已不是机械与电子简单的叠加，而是在信息论、控制论和系统论的基础上把两者有机组合起来的高端应用技术。由于引进了微电子技术，现代工业生产已从机械自动化跨入了机电一体化的新阶段，使机械产品的技术结构、产品结构、产品功能和构成、生产方式和管理体制均发生了根本性的巨大变化。机电一体化技术还赋予机械产品一些新的功能，如自动检测、自动显示、自动记录、自动处理信息、自动调节控制、自动诊断、自动保护等，从而使机械设备具有智能化的特征。如果说传统机械主要是代替和放大人的体力，而机电一体化技术则能取代并延伸人的部分智力。
“机电一体化”技术实际上是自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物，它是自动化领域中机械技术与电子技术有机地结合应运而生的一种高新技术，更是铸造创新人才的最热门技术领域。机电一体化技术得以发展的根本原因，就在于生产的高速发展和科学技术的跨越进步，其别是自动化技术与计算机科学起到了最重要的决定性作用。第二次世界大战以后，几乎是同时诞生的系统工程、控制论和信息论这三门科学既是工业自动化与机电一体化的理论基础，也是机电一体化技术的方法论。而微电子技术的迅猛发展，半导体大规模集成电路制造技术的快速进步，则为机电一体化与工业自动化技术奠定了物质基础。反过来，机械制造技术也为微电子学和自动化技术做出了重大贡献，如大规模集成电路芯片的制造就是以超精密机械加工为基础的，而这种加工设备本身又是一种计算机控制的自动化系统，即机电一体化的系统。由此可见，机电一体化技术的产生既是微电子技术与自动化技术不断发展的结果，又是信息论、控制论和系统工程付诸生产实践的结果。已形成以机械为主体，以微电子尤其是微机和自动化控制为技术核心，“机械+电气+计算机”三分天下的实际格局。
为此，国家专业技术委员会已将“机电一体化”专业列入自动化技术专业的范畴，理应归口于电气自动化技术为宜。
实际上也正应如此,目前全国凡是“机电一体化”新专业放在机械专业中来办的,没看到那所高校的“机电一体化”新专业的现行课程设置是真正按照““机械+电气+计算机””三分天下的格局安排教学的，要么还是机械和电气严格分家，各办各的；要么就是执行传统老机械专业的教学计划，电气与计算机只是机械的陪衬或者是沽名钓誉的点缀；“电控和计算机”类课程的比重远远不够；更没有跟上高新技术的快速发展。有些学校的“机电一体化”新专业更是名不符实，有的甚至就连“机电一体化”新专业的核心基础课“自动控制技术”与核心专业课“计算机控制”都不开，还谈什么“机电一体化”？
三、“机电一体化”新专业，应按照“机械+电气+计算机”三分天下的格局安排教学，加速培养国家急需紧缺的机电复合型创新人才
按照国家人事部最新统计预测，“机电一体化”专业技术人才是我国教育市场今后几年急需紧缺的最热门专业人才之一。21世纪内中国将发展成为世界现代制造业加工中心，“机电一体化”技术就是加工制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化，将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的高新复合技术群，是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向，是我国开发大西北和振兴东北老工业基地以及出口创汇等重大战略决策的重要科技支撑。21世纪中国将需要一大批掌握先进控制技术，能从事数控机床、加工中心、智能机器人、航天航空和先进武器装备制造以及其他新型机电一体化技术和产品的设计、安装、调试、操纵、编程与开发的高素质、高技能应用型机电创新人才。
“机电一体化”高新技术是一个大系统工程，其“主体”是机械，“核心”是控制和计算机。发展“机电一体化”所面临的共性关键技术主要有“精密机械技术”、“传感检测技术”、“信息处理技术”、“伺服驱动技术”、“机电接口技术”、“自动控制技术”、及“系统总体技术”，已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局。要开办“机电一体化”新专业，就必须针对其关键技术，按照国家对“机电”工作的重点安排开展教学。国家现阶段对“机电”工作的重点安排为两个层次：一是狠抓用微电子技术改造传统产业；二是集中人财物力抓紧抓好数字化、自动化、智能化机电产品的开发应用。三个重点：数控装置、新型工业控制系统、第二代电力电子产品系列。八类产品：经济型数控系统、中档数控系统、新型工业控制系统、可编程序控制器、发电设备自动控制系统、交流调速系统、智能化仪表、电力电子产品。四项配套产品和技术：集成电路、传感器、CAD与CAM、CAT。一个前沿技术：智能机器人。由此可见，没有相当数量和相应质量的“机电”专业技术人员就没有“机电一体化”事业的发展。它与传统老机械的不同在于增添了检测和自动化控制（即测控）等核心精尖技术，赋予工业产品更多更好更新的功能和柔性，是硬结构和软技术相互协调统一的一个信息处理系统。它既区别于机械设计与制造专业，又不同于电气自动化专业。前者的理论基础是机械结构设计、固体力学、切削原理，缺乏电子与控制技术。后者的理论基础是电力电子、电机传动、测控与计算机技术，对机械设计、力学分析涉及较少。这两类专业都很难适应对现代化高科技机电产品的设计、制造、使用、维护、开发和改造，更难胜任大量引进先进新技术与新设备的消化吸收和国产化。要办好“机电一体化”新专业，就要进行真正意义上的“机、电、计算机三分天下”的教学改革。
现在的问题是没看到哪所高校的现行课程设置是真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排的，仍是传统老机械专业的教学计划。“电气和计算机”类课程的比重远远不够，更没有跟上高新技术的快速发展。要办好“机电一体化”新专业，就必须重新修订“机电一体化”新专业的教学大纲和计划，真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排“机电一体化”新专业的教学；大幅度增加现代高新技术的教学内容。
四、办好“机械电子工程”新专业的几点建议
现在“机电一体化”新专业已在全国各高校蓬勃发展起来了，可是要真正办好“机电一体化”新专业，我们目前所面临的棘手问题还很多，为此，我对办好“机械电子工程”新专业提出几点建议：
（一）按时代要求确立“机电一体化”新专业大学生高素质、高技能复合创新人才的培养目标和科学定位，一方面进行高素质、高技能创新人才培养理论和方法的深入研究与探讨；另一方面整合学校优势资源,构建高素质高技能创新人才培养多样化的模式，搭建各种科技创新平台，营造创新人才培养的环境，通过各种实践教学环节,采用多渠道多方式,脚踏实地地培养出一批机电专业高素质、高技能复合创新人才参加人才市场竞争，检验高素质、高技能创新人才的培养效果。
（二）要办好“机械电子工程”新专业，就必须将“机电一体化”新专业从传统的机械老专业的禁锢束缚中彻底解脱出来，获得自主发展的新空间。按照国家对“机电一体化”工作的重点安排，重新调整专业结构和培养方向，安排学习内容，突出“机电”结合的特色和高科技新知识的内涵，发挥机械、电子、测控、计算机等多学科交叉和结合的优势，体现出与时俱进、开拓创新的办学特点。
（三）要办好“机械电子工程”新专业，就必须重新修订教学大纲和教学计划，真正按照“机、电、计算机三分天下”的实际格局进行教学规划，大幅度增加电控和计算机教学的比重，突出高新技术的含量，体现出“机电一体化”技术是以机械为主体，以电气控制和计算机为技术核心的内涵。
（四）彻底摒弃应试教育、奴化教育的传统观念；改变填鸭式死背硬记的教育方法；改变现行应试教育模式下的考试制度，加强对学生自主创新和综合素质、技能考核的力度；真正树立以学生为主体，给大学生营建主动学习、创新实践和个性发展、充分展示才华与综合素质能力的环境空间，真正从行动上能变应试教育为素质教育，而不是停留在口头和口号上。
（五）从学校的长远发展考虑，为体现高校办学与时俱进的时代特征，高校的专业课教师不能只充当教书匠、抢学时、捞工作量，多年不变地照本宣科，纸上谈兵式地只会讲授枯燥乏味的条文，不会动手搞实践；要投入足够的精力和时间从事科研创新活动，进行工程实践，学用结合、理论联系实际，才能更有效地培养出素质技能型创新人才。名师出高徒，一个本身都不能从事科研创新实践的老师，是无论如何也教不出高素质、高技能的大学生的。隶属于高新技术的“机电一体化”专业课教师更是如此，教师从事科研创新实践更是责无旁贷。
（六）高职院校的职业技能培训应该努力创造提升高新技术的含金量，绝不能再津津乐道于低技能低水平的“正反转”、“Y/Δ”和“指针式万用表的使用”了，对这种上个世纪20年代就开始使用的落后技术、初级电工都能掌握的基本技能，一个高职大学生还要花钱考证，即使拿到“特优证”，又能说明什么？应该多开展诸如“单片机”、“PLC”、“变频调速”、“现代智能网络测控”、“电机综合控制”等新技术知识的职业技能培训，才有实用价值。
（七）高职院校的专业教材编写应该是工学结合、学用一致、理论密切联系生产实际、加强创新性、实用性和实践性的知识和技能，决不是所谓的“够有”的“肤浅化”和“概论化”；未来的“蓝领”人才也需要掌握高深的技术理论知识和具备高技能。“肤浅”的和“概论性”的教材培养不出高素质高技能的“蓝领”人才！
（八）要办好“机电一体化”新专业，必须多方面多渠道的培养和引进专业人才；不拘一格选人才；并能真正做到政策、感情、事业、环境、条件等留住人才；这里不仅是要用政策吸引外来人才，更要能留住现有人才，机电专业的能人目前是太缺乏了。
