时间：2022-03-25 11:44:45
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篇机电一体化设计论文，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。
1平台框架之中的站群
1.1明晰站群特性协同设计依凭的平台，包含细化特性的工作站群。细分出来的多样站群，依循多重的认知背景。机械设计特有的工作站群，能完成关涉机械的设计。这类设计路径，包含拟定好的任务书、流程关联的运算、CAD协同下的建模。采纳CAE，面对建构起来的多重模型，予以仿真优化。更替原初的模型，变更为明晰的工程图。在这以后，再把描画好的图例，递交给体系之中的PDM。协同设计依凭的控制算法，涵盖多层级的职能。依循设定出来的总方案、规划出来的总流程，搭配最优硬件。选出来的控制算法，包含带有自适应特性的PID。采纳某规格下的Matlab，予以仿真解析。采纳软件协同路径下的开发工具，例如嵌入特性的ADS，来描画预设的算法属性，同时调试这一算法。
1.2工作站群独有的功能虚拟特性的样机、建构好的评估站群，经由PDM的路径，获取机械协同下的控制算法。依循给定流程，建构一体化这样的样机。与此同时，还要创设电控特有的仿真模式。采纳某规格下的CAE，优化给定参数。其他关涉的工作站群，可以经由虚拟样机，获取明晰的反馈结果。把反馈得来的数值，当成后续时段的设计指引。根据反馈方向，审慎修补缺陷。各时段的文档归整、工作站群特有的修护，涵盖多层级的技术。制备明晰的产品说明，审慎处理多重图片。项目关涉的专利申报，也被涵盖在这一范畴。带有管理特性的工作站，可被设定成单独架构下的站点，也可融汇至预设的站点之内。设计管理特性的这类站点，能够查验设计之中的可行性，有序管控进度，并调和主体冲突。
2多时段的平台运作
一体化特有的设计平台，建构在Web的根基之上，拟定了多重的工作站群。在开发之后，应考量的侧重点，是后续时段的真正运作。细分出来的运作时段，整合了初始时段的概念设定、接续的细化设定、平台建构及评估、制备样机及评估。首先应考量的，是拟定可行特性的落实方案。采纳多学科特有的互通语言，以便描画完备的设定流程。现有的最优语言，被看成UML。它采纳了配套特性的成熟技术，带有可视化的倾向。它适宜筛选出来的多重领域，获取广泛认同。在这种语言下，各科目特有的设计者，能够妥善互通，拟定任务书。把制备好的产品，看成带有概念特性的总设计。
后续时段的细化设计，应围绕预设的样机线索，在彼此协同之中，明辨彼此职责。项目组这一层级的PDM，在后续的这个时段，凸显了侧重价值。它能随时跟踪，把处理得来的精准数值，分享给拟定好的完整团队。若需要某一范畴的协同，即可经由特有的Web，来访问界面以内的PDM，获取期待中的数据。技术文档特有的归整及处理，包含说明书。设计人员归结得来完备的设计流程，把带有典型特性的珍贵经验，存留至知识库。这就便利了接续的复用，提升设计实效。
3结语
采纳UML特有的新颖技术，促动了跨科目情形下的互通协作。采纳了并发架构下的设计路径，促动设计成效的提升。虚拟特性的样机运用，规避了串行路径下的时间耗费。这种情形下，设定好的研发团队，就预留足量时间，来创设细微特性的新颖细节。一体化架构之中的协同设计，在接续的实践之中，应被不断改进。
作者：彭善生单位：湖南潇湘技师学院湖南九嶷职业技术学院
关键词：机电一体化，发展方向，技术应用
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化
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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 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使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 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。
2.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.7 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。 2.8 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。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，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，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
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摘要：机电一体化是一项交叉密集型技术，该技术的应用能够促进机械工程领域的发展，本文对机械一体化在该领域的应用进行探究。本文立足于机电一体化内涵等理论，分析机电一体化的多元具体化应用，并对应用趋势进行展望。
关键词：工程机械；机电一体化；应用
引言
伴随着现代社会不断发展，各种科学技术不断进步，完善。各类的学科融合也愈加密切。通过多种学科技术融合发展，极大的促进了工作效率，精化了发展途径。举个例子，就目前来看，机电一体化技术在多种领域的实际技术操作中都应用到。通过其技术的精确性和操作便捷性性等来大力的推进，改良了当前的工业生产，技术，管理层面的模式操作。需要注意的是，目前针对于此的技术操作仍属于初级发展阶段，还需后续不断的研究深化。本文通过对其技术应用的分析为后续的研究发展做先行探索。
一、机电一体化内涵及作用
（一）机电一体化内涵
“机械电子学”，也就是机电一体化的学科表达，机电一体化技术是基于计算机技术进一步发展的新型技术。通过将计算机，机械制造，机械控制技术等技术融合贯通，互相联系。来达成更为高效的操作需求。从上个世纪中期，就有开始将电子技术运用到机械操作中的实例，并取得一定的实践成果。在后来的发展中，电子技术与机械技术不断的融合发展。伴随着机电一体化进程的不断深入，更智能，更高效成为了后续发展的主旋律。以机电一体化为大纲发展，囊括机械制造，电子信息技术，机械控制，系统传感服务等等，逐渐运用到了更多的领域。
（二）机电一体化作用
通过运用机电一体化技术，在机械制造领域来说能够更好的去设计，匹配符合人们需求的机械产品。从而进一步推动当前的机械智能发展。结合实际的运用所需，当前运用机电一体化技术制造的产品多符合轻便，易于操作，携带等特点，能够更好的为人们提供信息服务。伴随着人工智能的不断发展，工业生产自动化，控制自动化，电子产品自动化，以及智能机器人等等不断问世，推动了行业发展。从大环境来看推动了当前的国体经济发展，优化了当前的生产模式。
二、机电一体化技术的应用特点
（一）自动检测
机电一体化技术与计算机操作技术密切相关。通过运用计算机技术来对机电一体化技术进行技术指导，操作指示，同时，计算机技术也运用在机电一体化技术的检测，修正环节。通过对机械制造，机械设计环节的信息采集，数据分析。来对其进行技术检测，针对操作过程中出现的程序错误和异常情况检索，并通过计算机技术演算制定相应的应对方案。以警报预警的形势对外传送，便与操作人员发现处理。在通过计算机技术管理下进行机械制造，机械设计更具有安全性，稳定性与操作便易性。
（二）高精度
作为新型的机电融合技术，机电一体化具有高精度，高效率的特点，在进行机械制造，机械设计之前对其所需数据进行调控配比，保证操作步骤的准确性，极大的提升了操作效率。现代的设计，制造业不断的完善发展自身生产的流程稳定性，准确性。保障了生产准确度，提升整体的操作规范性。举个例子，在进行建筑施工时需要进行混凝土搅拌，其中投入的物料比是一个需要精确度较高的操作。而通过电子计算机技术对其实际的物料比调控，再结合机械按配比投入，保障了混凝土质量。整体而言，此种高精度的操作环节极大的提升了工程建设效率。
（三）低耗能
除此之外，机电一体化技术还有着损耗低的优势，旧式的工程建设过程中，由于缺少计算机的精确管控，不能及时更进管理建设信息，在实际建设中出现问题时需要专业的技术人员进行每个操作环节的技术检测。此种工作模式不仅浪费人工成本，还不能完全保障其检测质量，操作效率低下。而计算机技术下通过即时使用的最低损耗量来进行工程建设，最大限度的降低了物料，建设成本损耗。
三、机电一体化具体应用领域分析
（一）监控领域应用
不仅仅是提升整体的工程建设效率，机电一体化技术还能维护建设过程中的设备运行，通过一体化技术来对工作环境中的建设仪器，设备进行技术，故障检测，一般情况下，当出现检测故障时情况时，检测仪器通过警示，声音，调节亮度等对外播报，便与技术维修人员更快的针对故障部位进行维修，在保障建设效率的同时降低建设损耗。而监控管理过程也能更为直观的了解到建设进程从而依此制定后续的建设方案。
（二）调整施工精度领域应用
在过去传统的工程建设中，在面临建设精确数据时需要进行更多的人工演算，在出现设计误差和偏差情况下，都有可能差之毫厘失之千里。从而影响到整体的工程建设质量。而引入机电一体化技术后，能够更好的对建设施工过程进行精确调控。
（三）节能领域应用
在减少能源损耗，最大限度的运用已有材料方面，机电一体化技术可以很好的通过精确的电子计算来对现有物料配比，分配其建设任务。保持当前的各项建设数值维持在临界工作值，在保证建设效率的同时最大限度的节省了建设生产所需材料。与旧式的工程建设相比，不仅是建设效率的提高，建设材料的节省，还能将当前的建设材料最大限度的使用，将各级建设环节紧密结合。
四、机电一体化应用领域趋势与发展方向
（一）机电一体化的应用趋势
就目前来看，机电一体化技术在今后的网络信息安全维护，微电子技术，传感器方面的应用将会有较好的发展前景。
伴随着当前社会的不断发展，计算机网络，互联网系统受众越来越广。所以，结合时展大环境，将机电一体化技术同网络安全技术捆绑发展。实现一加一大于二的发展建设。在保障机电一体化技术的市场竞争力的同时，更为便易的为网络用户服务，保障其活跃用户黏性。而机电一体化技术与微电子领域相结合，将其使用模式优化，更加灵巧，轻便。除此之外，机电一体化技术与传感器的联合应用，提高了操作精确性。
（二）机电一体化的发展方向
长久来看，机电一体化的今后发展延生方向有微型化，系统化和智能化三类。伴随着当今社会科学技术的不断发展，成熟，人们更倾向于使用便捷，操作简单，轻巧灵便的工具。通过运用机电一体化技术将其与微型设计结合，必将受到人们喜爱，推广。从工程建设方面来看，整体的操作流程繁琐复杂，为了达成对各个操作建设环节的进度了解，从而更好的制定后续的建设方案，采用机电一体化技术对其调控，管理，整合建设施工的各项建设任务。此外，当前网络的不断发展，各项行业，建设设计都讲求人工智能。在人工智能领域，结合机电一体化技术发展，提高生产效率，降低能源损耗。
结语
结合上述，本文文章旨在探讨在工程建设，机电制造，设计中机电一体化技术的合理应用。在了解机电一体化运用技术后将其合理科学的结合到工程建设环节，提高建设效率降低物料损耗，提高建设精确性。在今后的发展过程中可与微型电子，人工智能领域相结合。彰显其良好的发展前景。同时，通过本篇文章的表诉，为后续的研发人员做前行调查。望后续能有更多的专家学者投身于新型机电一体化技术运用不同的建设领域中。促进机械，机电建设行业发展。
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论文摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果，本文简述了机电一体化技术的基本应用，并对机电一体化专业就业前景及就业方向进行了分析。
0 引言
作为全国发展较为落后的省份，到贵州主政不到一年的省委书记、省长赵克志指出，工业强省战略是贵州更好更快发展的必然选择，因此，“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略和城镇化带动战略。在这样的时代背景下，作为职业院校的一名教师，深感机电一体化专业又迎来了发展的春天。随着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。但机电一体化专业就业前景如何，机电一体化专业就业方向有哪些？这些问题成了很多家长和同学们想要了解的问题。
1 机电一体化技术的基本应用
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软件结合起来所构成的系统的总称。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、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，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。
1.1 在现代机械制造业中的应用
传统机械制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以低成本获得高质量和高效率，其生产盈利是靠机器取代人力，靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。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。近年来，制造工程领域的新技术相继诞生，如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。
1.2 在饮料行业中的应用
机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高，而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高，使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量，提高其国内、国际竞争能力。
1.3 在钢铁企业中的应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。
2 机电一体化专业就业前景
有关研究报告显示“机电一体化”一词最早是日本提出的，在上世纪80年代初，日本名古屋大学最早设置了“机电一体化”专业。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。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。机电一体化专业是精密机械——电子技术(含电力电子)——计算机技术等多门学科交叉融合的产物，属高新技术，也是当前发展最快的技术之一，它是先进制造技术的主要组成部分。它的发展推动了当前制造技术的迅速更新换代，是产品向高、精、快迅速迈进，使劳动生产率迅速提高。由于我国逐渐成为世界制造业基地加上传统企业面临大规模的技术改造与设备更新，国内急需大量先进制造技术专业人才。而“十二五”时期贵州将重点实施工业强省战略，因此我校机电一体化专业的毕业生可以立足贵州，放眼全国，就业前景很好，而且往届毕业生普遍反应待遇较好。毕业生主要在各行政、企业、事业单位从事机械、电气工程、常用电器的维修、安装与调试以及技术管理等工作。具体就业方向有：
2.1 机电一体化专业
从事机电一体化液体灌装生产线及商品包装自动化机械运行、维护、管理、技术改造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。可在大型啤酒、饮料、食品及商品包装生产企业从事现代化自动机与生产线的维护和管理工作，也可在相关的自动机与生产线的生产厂家或设计部门、营销单位从事技术工作。
2.2 机电一体化专业（计算机辅助设计与制造方向）
从事机电产品的计算机辅助设计（CAD）与计算机辅助制造（CAM），并熟练使用和维修数控加工设备的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具设计及制造、机械加工、塑料、五金、电子产品、计算机生产等企业从事数控机床的加工工艺设计编程，数控机床的调试、维护及加工操作，从事生产和技术管理工作，也可以从事国内外数控设备的营销工作。
2.3 机电一体化专业(模具CAD/CAM方向）
从事利用计算机技术和数控加工技术对模具进行设计和制造等工作的机电一体化高等技术应用性专门人才。
可在模具、机械、五金、塑料、家电等生产企业从事模具计算机辅助设计与制造等方面的技术工作，也可在企事业单位从事与本专业有关的经营、管理工作。
2.4 机电一体化专业（机电CAD技术方向）
在机电一体化产品、设备的设计、制造、维修、管理、技术改造与服务过程中专门从事用电脑绘图设计、信息处理和资料管理的高等技术应用性专门人才。
可在机械设计、制造与装备行业、模具制造业，轻工、家用电器、电子制造业从事设计、制造、技术改造、产品营销、设备管理与维护等工作。
市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业，适应范围很广。我校该专业学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外，还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试，如维修电工，PLC程序设计师，CAD制图员等国家级职业技能鉴定考试，学生必须考取相应的技能证书后才能取得毕业证，充分体现重视技能培养的特点。历届学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司，从事加工制造业，家电生产和售后服务，数控加工机床设备使用维护，物业自动化管理系统，机电产品设计、生产、改造、技术支持，以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
参考文献：
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[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京.清华大学出版社.2002.
[关键词]机电一体化 技能大赛 中职 机电专业 教学改革 技能实训
中等职业学校技能比赛并不是社会新鲜事物，很多年前它就是我国技术学校、中专和大学内部选拔人才的一种方式，很多劳动模范和技术能手从技能比赛中脱颖而出。随着职业教育不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高，传统的中等职业学校对学生的培养方式已经无法满足企业对人才提出的技能要求。所以，在国家教育部的指导下，全国中等职业学校技能大赛作为一种新的制度出现，开拓出一条“以就业为导向，以大赛促专业建设改革”的职业学校，不断提升教学质量的革新之路。
大赛在推进职业教育教学改革方面进行了很多有效的探索和尝试，取得了丰富的经验，得到了学校和社会的认可，逐步形成了“普通教育有高考，职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有中等职业学校、覆盖所有专业、覆盖所有教师、覆盖所有学生”的良好局面。大赛检阅了职业教育的教学成果，同时展示了职教学生的精湛技能、认真负责的职业态度，体现了学生既有专业知识，又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。本人作为一名中职学校教师，从事机电专业教学已有6年，连续3年带领学生参加青海省中等职学校技能大赛，经本人指导过的学生在青海省中等职业学校技能大赛中取得了优异的成绩。现在此谈谈机电一体化技能大赛如何为我校机电专业教学指明了方向。
机电一体化技能大赛促进职业教育模式的转变。
技能大赛促进了职业教育人才培养模式的根本转变，体现了职业教育的根本特性，实现了引导职业教育科学发展。它不仅检验了学生的技能水平，检验了学校的师资力量，同时也检验了学校的课程建设和管理水平，是一场从学生到学校的全方位检验。
我校地处青海省互助县，学校坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学方针，在落实“培养我省产业群急需的一线技术工人”这个办学目标上，把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式的切入点，尝试探索推进“1+1+1”的办学模式，工学交替，半工半读，把学生技能比赛、学科建设、实习实训基地建设与职业资格取证作为工作重点，提高学生的职业能力与综合素质，帮助学生顺利完成由学生身份到企业员工身份的转变与适应，把学校办成特色鲜明、效果明显、能适应经济发展的技术工人的培养基地。
打造职业教育特色专业，培养技能型人才。
依据机电一体化大赛指导思想，调整课程模块化设置在机电专业教学计划中提出培养目标是“应用型、技能型实用人才”，除此之外，还要增加竞争意识的培养和创造思维的培养，突出职业道德教育，加强综合职业能力和综合素质的培养。另外，要体现使一部分学生毕业后升入高等职业教育继续深造的目标要求。所以，课程设计要通过教育思想、体制、内容、方法、手段的创新，根据我省产业需求进行开发。结合我校情况，将课程设置分为几个模块：文化基础模块、专业理论模块、技能实训模块和岗位训练模块。学生在学完文化基础课和基本专业理论课后，设置钳工、车工、维修电工、电子电器四个技能实训模块。不但要训练学生的动手操作能力，而且要求学生取得相应模块的职业资格等级证书，这样有利于学校培养的学生更贴近于社会经济发展的需求。
根据机电一体化大赛考核内容，提出技能教学方法为使教学过程更加符合当代中专生的特点，突出中等职业学生的职业技能培养，针对机电专业职业技能教学要求，提出技能教学方法。把以学习课程为中心转变为以学会技术、完成任务为中心，以项目形式体现其教学内容。全国大赛机电一体化项目的主要形式就是用PLC编程实现任务控制，所以，我在《PLC技术及应用》课程教学中主要采用项目教学为手段，不断提高学生分析问题、解决问题的能力，结合实际生产控制，制定相应的实训项目，让学生分组完成实训项目，是学生不断提高解决实际问题的能力。以PLC（Fx2n系列）为例，首先让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如电机顺序控制、工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等；然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能；最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自我们身边的生活和生产，学生对教学课题感兴趣，认识到所学的东西非常有用，能解决现实问题，学习热情自然高涨起来，从而学习的自觉性和主动性也随着提高。教师积极利用这一点，引导学生主动思维，开始由教师提出问题，激发学生的兴趣，引导学生分析问题、解决问题，再逐渐转变为学生提出问题、自行分析问题和解决问题。这样，不但提高了学生学习PLC知识的兴趣，而且还提高了学生分析问题和解决问题的能力。
分析机电一体化大赛出题形式，开展实训项目教学。
纵观近几年全国技能大赛机电一体化项目的试题，都是模拟企业中自动化控制要求较高的流水线生产设备设定的控制要求。当然，对这些题目我们在平时教学中不可能遇到，但是对于这样的任务要求，可以拆分为几个子项目进行处理，这就是我们近年来研究的实训项目教学。笔者结合近几年的机电专业课教学实践，将实训内容划分成若干个可独立进行的基本训练单元，每个训练单元对应一个实训项目。以《维修电工》课程为例。这门课有一个明显的特点，就是计算少，理解内容较多，动手能力训练项目较多。那么，如何使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢？本人主要采用项目教学法进行学生的技能训练。首先要围绕专业人才培养目标和教学计划要求，根据实训室的具体条件设置维修电工实训项目；接着按照基本技能训练、专业技能训练、综合应用训练模块进行分类（其中综合应用训练项目可独立设置为实训课程，如电机与电器控制），以一个可独立进行的、有完整教学内容的训练单元作为实训项目，并要求有成果展示。学生要根据实训项目的任务要求，包括实训目的、方法、步骤、要求、达到的标准以及所需的仪器、设备、工具、材料等，进行独立的学习和训练。最后，学生完成实训项目并写出实训报告；教师要给出此次实训项目的评价。经过几年的教学摸索，结合平时的实际技能的教学经验，这种项目教学法使教学效果有了明显的提高。
从技能大赛中发现问题，加强教师的实践能力。
随着我省的开发开放，我校不断探索推进“1+1+1”的办学模式，即一年基础理论知识学习、一年动手实践能力培训、一年到企业顶岗实习。在顶岗实习中，学生带着任务按照岗位技能的要求参加锻炼，企业按照准职工进行管理，让学生参与具体的生产实际操作。同时，教师要与学生共同下企业，不仅把学生管理从学校延伸到企业，而且促进了“双师型”教师队伍建设，让学生和教师在企业技术人员的指导下熟悉掌握新知识、新技术和新工艺，在生产实践中得到锻炼，以提高学生的综合素质和职业能力。教师也可以接受新的专业知识和信息，掌握专业技术发展动态，了解企业和社会对本专业的需求。教师从技能大赛中发现问题并在企业实践中寻求学习路径和解决办法，这是提高教师参加企业实践的关键所在。产学研结合是促进教师学习专业知识、提高专业素质和专业能力的有效途径。学校通过校企合作，积极开展技术攻关或产品研发，也可以利用本专业的技术力量，开展科技服务活动，培养教师的科研素质、创新能力和技术应用能力，提高教师的实践能力。
随着科学技术的飞速发展，教育的方法和手段应适应这一发展的需要，传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标，加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化课程教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。
技能大赛是对我国职业教育成果的大检阅，它不仅引导人们重新认识职业教育，而且让社会重视和支持职业教育。中职学校以此促进教育模式改革、课程教学改革、人才培养、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设，形成了“普教有高考，职教有大赛”的新局面。
参考文献
[1]赵松年，李恩光，裴仁清，机电一体化系统设计[M]，北京：机械工业出版社，2004.
[2]钟波，陈容，冯云，高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J]，职教论坛，2006（6）：79—80.
[3]韩培庆，高职教育实践教学模式改革的思考[J]，职教论坛，2006（6）：23—24.
[4]何龙，祁传琦，项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J]，成都航空职业技术学院学报，2005（4）：40—41.
关键词 高职 机电类专业 毕业设计-顶岗实习一体化
中图分类号：G642 文献标识码：A
Graduation Design Guidance and Practice of Mechanical and
Electrical Majors in Higher Vocational Schools
CAO Jianjun
(Changzhou Textile Garment Institute, Changzhou, Jiangsu 213164)
AbstractThis paper analyzes the importance of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education, summarizes experience of guiding graduation designs in mechanical and electrical majors adopted mode of Integration of graduation design and working practice, and characteristics of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education were embodied.
Key wordshigher vocational education; mechanical and electrical majors; integration of graduation design and working practice
1 高职机电类专业毕业设计（论文）的目的与意义
2004年教育部办公厅14号文《关于加强普通高等学校毕业设计（论文）工作的通知》指出，毕业设计（论文）是实现培养目标的重要教学环节。其在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面，具有不可替代的作用，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。①
机电类专业是高职教育中专业技术性强、就业行业口径最宽专业之一,专业技术性、综合性突出，其毕业设计是专业技术与行业企业生产实践的综合，是各单项技术、单项技能的综合运用，是培养学生发现技术问题，从文献、技术资料、生产实践和调查研究中获取信息，分析问题、并解决问题能力的关键教学环节。另外对提高学生写作基本技能，提高学生综合素质有着重要作用，可为学生的可持续发展提供源动力。
2 机电类专业毕业设计工作指导与实践
笔者自2005年以来，一直担任我校机电一体化技术专业、电气自动化技术专毕业设计指导教师，并负责毕业设计的管理工作，对于采用“毕业设计+顶岗实习” 一体化模式，介绍一下我们的做法。
2.1 毕业设计与顶岗实习一体化
（1）时间安排一体。高职教育一般三年制，时间短，教学课程多，把毕业设计安排在顶岗实习期间，学生边顶岗，边毕业设计，时间上得到了保证。
（2）毕业设计、顶岗实习指导教师一体。顶岗实习期间，学生是双重身份，既是企业新员工，又是学校学生。毕业设计指导教师同时也是顶岗实习指导教师，在进行毕业设计指导同时，进行学生岗位指导，使其更好的适应工作岗位。
（3）毕业设计课题内容与岗位工作一体。一般来说，课题由指导教师与学生一起探讨确定。常见课题可分为以下几类情况：层次较高的技术应用设计类，比如：RS智能绕丝机电气系统的设计、钢铁生产火焰切割机PLC改造、基于TPC7062K触摸屏的微生物发酵PLC控制系统等；装配调试类: 高铁用电器组件的装配、单晶炉控制系统安装与调试、橇装式加油机的安装与调试等；维护管理类：变电所系统管理及维护、英派斯跑步机使用及维护等；操作生产类：包装机操作与维护、电缆生产操作流程、计算机主板SMT的生产工艺流程、二极管生产工艺等；技术文献类：硬盘原理及其修复技术、机电一体化在纺织行业的应用与发展等。
可见，每一个课题均涉及不同的行业、企业，且与岗位工作密切相关。在毕业设计+顶岗实习一体化模式下，毕业论文内容与企业行业实际相结合，体现了工学结合的教改思路，体现了教学过程的实践性、开放性和职业性。②
2.2 校内师生双选、校企共同指导
校内指导教师实行双选，教研室公示每位指导教师的基本情况、擅长的领域，学生选择适合的老师, 而教师选择专业和方向对口的学生。教研室根据学生工作单位、学生岗位、教师指导人数集中协调，确定每位学生的校内指导教师。企业教师一般由企业安排的师傅、班组长、部门负责人担当，学生把相关师傅信息上报给校内指导教师，校内指导教师在走访学生时，要与企业师傅详细交流，了解学生顶岗实习、毕业设计的详细情况。
2.3 规范毕业设计格式标准
高职毕业设计论文，虽然在内容深度上降低了要求，但在逻辑性、规范性方面对培养学生文字书写、表达水平，提升学生文案处理能力方面具有重要意义。高职毕业设计格式一直没有自己独到标准，一直以来都向本科设计看齐。我们在本科院校的基础上，加以调整，形成自己的格式标准。实施中，适当降低语句表达要求，但是论文层次、逻辑条理、文字格式、图表格式严格按照标准执行，培养学生严谨、一丝不苟的工作作风。
2.4 多形式组织答辩
提高教师服务意识，采用多样化的答辩方式。大部分在学校周边参加顶岗实习学生，返校参加集中答辩。人数相对较多的企业学生，可以申请企业现场答辩，教研室业余时间组织教师深入企业，与企业师傅共同进行。个别学生因参军、异地工作，采用书面答辩方式，提交答辩报告。
2.5 立体化指导、检查监督
毕业设计过程中，指导教师采用电话、QQ、飞信、Email等方式加强联系指导、督促，要求学生严格按毕业设计工作计划实施，学生要定期向指导教师汇报阶段成果。规定指导教师要利用业余时间，走访学生。教研室统一组织中期检查，加强检查监督，每月要求指导教师上报指导学生状态数据，如所指导的学生工作单位、工作岗位、企业指导师傅及电话、课题名称、进度等信息，督促教师加强指导。
同时，学校组织实施“百名教师下百企业”专项毕业工作检查，组织教师们交叉检查学生设计情况及教师指导情况。学校教务对每届毕业设计论文开展抽查、优秀论文评选活动，优秀论文推荐参加省级评选，起到了很好的监督、促进作用。
3 成效及思考
采用一体化的毕业设计模式，大大提高了学生毕业设计的积极性，打破由教师出题，学生择题，理论完善，缺乏实践的传统毕业设计模式，较好地实现了每人一题，起到了师生互动交流及教学相长效果。这样培养出来的学生，独立思考能力强，专业发展潜力大，近年来的毕业生就业跟踪调查，充分证明了这一点。
“毕业设计+顶岗实习” 一体化模式，适应高职学生现状，可操作性强，也体现了机电专业毕业设计的高职特色，对实现专业目标培养目标起到了很好的促进。然而，从最终形成的文章上来看，内容上包括学生顶岗实习工作，又不仅是学生简单的劳作总结，而是结合行业、岗位、工作内容及专业技术的再学习、再提升、再应用。这种总结性、应用性的文章书写过程，帮助学生在平凡、简单的岗位上，充分认识自己所从事的工作意义，更深入的了解企业、了解行业，从而更好地实现专业技术、职业技能的应用。但是，笔者认为，这样的文章深度、广度、设计性、原创性存在不足，严格意义上说，不能叫设计，笔者个人认为称之为顶岗实结更为合适。
可以这么说，通过机电类专业毕业设计教学环节，提升了学生技术、技能、管理的可持续发展力，为其事业进一步发展和提升打好了基础。希望不久将来，高等职业技术教育的毕业设计能够形成自己的标准及规范，更好地指导一线教学实践。
参考文献
关键词 课程设计 质量 机电专业
中图分类号：G642 文献标识码：A
1 机电专业课程设计的重要性
机电一体化技术不是机械技术与电子技术的简单叠加，而是二者的有机结合。一直以来由于在基础课与专业课教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练，学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、微机原理与应用等基础课程以及数控技术、机电一体化技术等专业课之后，仍然不能很好地将机、电的知识融会贯通，不能很好地将所学知识运用于实际生活生产中的机电一体化系统的综合设计，遇到这类问题常常无从下手，存在不少困难。
机电专业课程设计是一个重要的实践性教学环节，一般安排在控制原理、数控技术、机电一体化技术等专业课学习之后。要求学生能够综合运用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练，主要目的是：①②
（1） 承上启下。在学习完相关专业课和即将进行毕业设计之前，初步建立“系统设计”的思想，以及相关能力的培养，为毕业设计奠定基础。
（2） 结合生产生活中的机电产品，学习机电系统总体设计方案的拟定、分析与比较的方法，进一步提高学生对本专业重要性的认识。
（3） 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动机构、导向机构及执行机构的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步齿型带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等以及相应机构的消间隙方法及装置。
（4） 通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、设计选择方法与控制驱动方式。如步进电机、交流伺服电机、直流伺服电机等。
（5） 通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路。如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A转换配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件设计思路等。
（6） 通过对机床夹具的设计，充分了解夹具在保证加工精度和提高生产率方面的重要性，掌握典型夹具的工作原理、设计计算和定位分析与选用原则。如数控钻床工作台设计、数控铣床工作台设计、箱体端盖钻锪孔钻模设计及动态仿真、车床拨叉两个25孔钻模设计及动态仿真等。
（7） 通过对机电产品零件生产工艺设计，掌握一些典型零件的加工工艺规程设计的内容及步骤，工艺路线拟定的方法和步骤。如CA6140型车床主轴箱箱体工艺路线设计、轴类零件数控仿形加工、型腔零件数控仿形加工等。
（8） 培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
（9） 锻炼提高学生阅读应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
2 提高机电专业课程设计质量的方法
2.1 选题
选题是决定专业课程设计质量的关键。题目的内容应该围绕机电一体化技术，难度和工作量要适中，既不要太难太大，拿到题目后使学生无从下手；又不要太易，照葫芦画瓢即可以完成。而应该使同学们能够在3～4周的时间中综合应用所学过的课程知识，同时查阅相关工具书及文献资料，通过总体方案论证、设计计算、选型、三维绘图及装配，论文撰写，最终完成题目的内容。近几年我院对机电专业课程设计的题目逐步进行规范，机电专业课程设计的对象主要结合生产生活中的机电产品（系统），分为机电产品生产工艺设计、机电产品制造夹具设计、机电系统进给伺服系统设计等三个主要方向。通过课程设计完成可以使学生有一定的成就感，进一步提高对本专业的学习兴趣。设计的机电产品主要有（下转第190页）（上接第169页）CNC机床、工业机器人、三坐标测量机、自动雕刻机、全自动洗衣机、果蔬自动烘干机等。
2.2 质量控制
2.2.1 规范课程设计过程
整个课程设计包括：确定题目及任务书、学生选题及进行课程设计、成绩评价。其中任务书包括：题目，主要完成内容及具体工作量（说明书字数及设计图纸大小、数量）。课程设计的时间一般为3～4周，指导教师根据具体题目进一步安排学生详细的进度安排，并督促学生按期完成进度任务。具体执行时为保证质量主要采取以下措施：
* 一人一题；同一题目不同参数可以扩展至两题；
* 必须有设计图纸（装配图和（或）零件图，或工艺流程图、工序卡）；
* 提高、规范机械制图能力，图纸严格按机械制图标准、规范执行。其中，装配图要求：结构、投影关系、剖面、标题栏格式、配合、总尺寸、技术要求、线条、字体、字号、标准件标注及国标等；零件图要求：结构、投影关系、剖面、标题栏格式、尺寸、公差、粗糙度、材料、热处理等以及技术要求、线条、字体、字号等；
* 认真撰写设计说明书。设计说明书要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容。内容一般不少于10000字符，要求条理清晰、图文并茂、符合国标。
2.2.2 规范成绩评价赋分标准
成绩评价应能充分反映课程设计的全过程，目前我们制定的专业课程设计赋分标准如表1所示。
从表1可以看出，成绩评定既包括学生的主观态度，又包括其完成的具体内容情况。
课程设计结束后，教研室根据指导人数，每名教师抽取所指导学生的20%比例，由全体指导教师组成小组，对设计内容、结果、教师给分等进行集体评议，以使课程设计成绩评定更加合理。
通过规范课程设计选题、规范课程设计过程、规范课程设计成绩评定，使我院的专业课程设计质量明显提高，为同学们后续的毕业设计奠定了良好的基础。
注释
【关键字】机电一体化 高等数学 改革
一、高等数学课程在高职机电一体化专业的重要作用
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，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，该专业要求学生能利用计算机辅助设计软件进行结构设计，并能进行简单的机电产品设计，重点培养的是高级应用型技术人才。高等数学是机电专业的一门重要的基础课，科学合理的机电数学教学内容，对学生专业课程学习、可持续发展以及职业素养培育具有基础和支撑作用：
二、高职机电专业高等数学的教学现状
1、教学内容与专业脱节。高等数学课程的自身特点是逻辑的严密和抽象性，很多同学认为高等数学理论性太强，比较枯燥，不好学懂，因此学生的学习积极性不高。而之所以出现这种现象，是因为：高等数学与专业课程的结合不够紧密，很多院校较多地注重在数学领域研究数学，并没有在机械工程领域研究数学，这就造成了高等数学的学习与机械类专业课程学习的脱节，缺少实用性。其次，高职类院校在课时不足的情况下对高等数学的课时进行缩减，这就造成了学时少和内容多的矛盾，很多老师为了完成教学任务只能在课上多讲，造成没有时间和学生互动，学生的困惑得无法及时解决，从而使学生产生畏惧和厌学心理，严重影响了教学效果。
2、考核方式单一。很多高职院校目前采用的仍然是传统的单一理论考试，仍然是重视考核结果、忽视考核过程、重视考核理论、忽视考核能力的。因此，我们在考核过程中要注重考核过重，摈弃传统的单一理论形式，采取期末考核和考核过程并重的形式，不仅要考察学生理论知识的掌握，还要考察学生的学习能力。
三、高职机电专业高等数学的改革途径
1、教学内容的改革。在内容选取时我们注重加强专业针对性，探讨数学教学内容与专业教学内容的深度衔接，实行教学内容模块化，层次化，做到因材施教，将数学建模与数学实验的思想方法融入到课程教学，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。
根据机电一体化专业课程需求，我们遵循“以应用为目的，以必须够用为度”的选取原则，将传统的高等数学课程的内容进行合理的切割，并加以优化和整合，将本门课程设计为三个模块：首先是基础模块，我们以机电一体化专业课程涉及到的数学知识点来设计教学内容，把各知识点与相关的专业课程内容结合起来转化为课程的教学项目，突出数学知识与专业内容的联系，每一项目均以相关的专业实际问题引入；其次是应用模块，我们认为每一项目要有该知识点在相关专业领域内应用的学习案例，让学生在应用数学知识解决专业问题的实践活动中掌握知识，增强数学内容与专业实践的相关性，提高学生的理论联系实际能力。再次是拓展模块，即引入数学建模和数学实验，以机电一体化相关案例和数学模型的实例为引领，将数学的基础知识合理地连接、过渡到专业上，为后续专业课的学习打好坚实的数学基础。
2、教学模式的改革。在教学模式方面我们可以适当地采用翻转课堂教学模式，“翻转课堂式教学模式”是指学生在课下完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。主要将教学分为课前、课中、课后三个阶段，在授课之前，檠生提供相关内容的微课视频、课件和素材资源等，并利用手机教学软件“云班课”、QQ群、等手段布置学习任务，学生根据相关任务，结合自己的实际情况，通过微课视频先自行学习，并记录自己在学习过程中遇到的难点和疑问。在课堂中，通过互动来完成教学和学习，由学生互相分享学习效果，讨论、解决学习过程中的问题，再由教师进行重难点的分析讲解。通过这个过程，学生逐步提高了自主学习能力，构建了适合自己的知识体系，同时也使课堂教学具有了很强的针对性，学生增强了学习的目的性，极大地提高了教学效果。课后，我们还可以利用手机教学软件云班课的云服务功能可以记录跟踪每个学生的每次学习行为和学习时长，同时可以对学生的总体学习进度和每章节的学习进度进行评价统计。学生的笔记、练习、测试、活动等情况可作为平时学习的考核依据。
3、考核方式的改革。教学评价是对教学效果的检验，传统的考核评价方式不利于学生持续发展能力的培养，因此，该课程在考核中改变了传统的单一理论考核，我们在改革学生考核评价方式时遵循多主体、多形式、重过程的开放性原则。在考核时我主要采用的是以过程为主的多元化考核方式，将过程化的考核贯穿于整个学习过程中，实现态度、理论、能力的全方位考核，主要分为：平时考核、终结性考核和平时加分三部分，其中，平时考核主要包括课外作业、考勤、云班课中的在线测试、练习等活动记录；终结性考核就是我们常说的理论考试；其他项加分是指数学论文、角色互换、回答问题时学生的表现等等。
关键词：机电一体化；执行元件；方案设计
机电一体化技术的迅速发展使得机构在实现原理和组成内容等方面有了突破性的进展，发展成为具有更广泛意义的广义执行机构。广义执行机构是由是驱动元件与执行件(或执行机构)组成的可控执行机构，是机电一体化系统的核心。广义执行机构最主要的特点就是可控性，它的输出运动是由机构参数和输入函数共同决定的，改变控制程序就可使同一机构系统实现不同需要的输出运动或改进机构的运动和动力参数，因此广义执行机构具有传统机构无可比拟的优越性和更大的设计空间。电动机是将电能转化为机械能的装置，可以说是现在世界上使用最普遍的装置，如果没有电机这样的装置，我们甚至无法想象我们这个世界会是什么样子。但原始的电机的功能却是单一的，就是接受电流以后转动，转数是恒定的，然而，人们对生产、生活的速度要求却是多种多样的，由它带动的机械对转数的要求也是多种多样化。
一、总体方案设计思路
1．总体设计要求
盖板能够实现可靠的打开及关闭是实现远程操控系统在各种恶劣环境下可靠地执行勤务和值守任务的保障，也是远程操控系统实现从勤务状态到戒备值守状态快捷、可靠、准确转换的关键。因此，为使此机电一体化执行元件在远程操控的各种工作状况下均能可靠地工作，其总体设计应满足如下要求：(1)应保证盖板在关闭状态下，密封可靠．具有防雨、防潮、防盐雾侵入等功能，并且使关闭后的盖板结构牢同，具有防盗、防撬和防撞击功能。保证此机电一体化执行元件在承受较大的外力撞击后，仍能正常可靠地工作，盖板仍能正常、轻松地开启。(2)盖板的开启和关闭应平稳、可靠、快捷，并可同时实现自动扁闭和应急人工手动启闭。具有机电联动互锁功能，保证自动启闭可靠、准确，手动扁闭轻松、方便，不误动，不锁死。(3)此机电一体化执行元件结构应尽量紧凑、体积小、重量轻，以便于在整个系统中的结构布置。(4)所控制的盖板在开启位置同样应保持锁定状态，并能保证在承受高频、强冲击载荷作用下不致松脱，从而造成误关闭的现象。
根据以上总体设计的要求，初步设想盖板采用骨架式蒙皮结构，为防止盗撬并适应各种恶劣的工作环境，盖板的启闭门轴以及启闭用机电器件在盖板关闭的状态下均应藏在平台本体的内侧。盖板关闭的锁定装置考虑采用具有防盗撬功能，能同时承受纵横向载荷的卡板式机械电子双控互锁式门锁，要求门锁在盖板承受较大的撞击后，仍不失效且能正常开启。另外，卡锁装置应与盖板自动启闭驱动和传动装置实现联动。当采用电子开锁时，应在开锁同时，接通驱动电机和电磁离合器，使盖板自动启闭。而当采用机械开锁时，则应切断驱动电源并使离合器分离。
2．机电一体化执行元件组成和接口
本文所研究的机电一体化执行元件主要分为三个部分：机械部分、电驱动执行部分、信号检测及控制部分，机械部分主要包括盖板、滑轨、减速器、丝杠等构件。电驱动执行部分主要包括驱动电机、电磁离合器以及卡锁电磁铁等构件。信号检测及控制部分主要有单片机、各传感器及数据传输总线组成。机械部分和电驱动执行部分完成整个过程巾的运动和能屠传递，信号检测及控制部分负责监测和接收盖板的状态信号，对数据和信息进行存储、变换等处理，并发送指令给驱动电路，以完成规定动作。
二、各组成部分方案设计
1．机械传动部分设计
本机电一体化执行元件的传动机构主要由电机、减速机构、离合器和丝杠等组成。通过驱动电机，经减速器带动丝杠转动，然后再通过与之配合的螺母把丝杠的旋转运动转变为盖板的平行运动，从而控制盖板的打开与关闭。减速器采用齿轮减速，主要是考虑其体积小，重量轻，传递转矩大，并且启动时转动惯量较小。采用滚珠丝杠主要是考虑其传动比大，轴向推力大，可使盖板肩闭轻松方便，另外，滚珠丝杠为非自锁丝柙，其传动具有可逆性，当位于减速器与滚珠丝杠之间的离合器脱离时，盖板町采用手动启闭，而不会由于传动链逆向自锁而卡死。
2．机电一体化执行元件工作流程分析
此机电一体化执行元件要实现远程控制，通过操作上位机发出指令来控制远程的电机正反转以及停转来控制盖板的打开和关闭。并通过检测装置检测盖板的位置和工作情况，并把盖板的工作状态反馈给上位机。在本机电一体化执行元件中主要是对盖板打开以及闭合的控制、卡销电磁铁和电磁离合器的控制。经过各方面的考虑，其中包括成本的考虑，选择采用位置控制的方式。通过对被控对象位置的检测达到系统控制的目的。盖板开启至工作位置时的锁定可采用常闭式电磁铁控制锁定销的运动来实现。在开启位置卡锁电磁铁断电将盖板锁定。而要将盖板关闭时，电磁铁工作，盖板解锁，即可在动力驱动下关闭。盖板的锁定机构要同时具有手工解锁功能，以备手动启闭盖板之需。
三、信号检测与控制部分方案设计
在盖板平台的控制系统中，单片机控制器通过CAN总线可以从上位机获得控制指令和运动数据，控制器输出的控制信号，经电机驱动器处理后控制直流电动机，从而控制盖板的运动。主控模块作为控制系统的核心部分对此机电一体化执行元件进行统一安排和调度，它通过分析监控平台传送的控制指令、系统状态和全局环境信息，规划盖板运动的轨迹并完成相应的运动控制。控制部分实现的功能：(1)实现盖板的开关动作：在单片机的作用下，控制电机实现盖板的开关动作。(2)实现微机软件控制盖板：利用计算机的软件实现单片机与上位机的通信，完成盖板的开关动作。其中系统的主要部分就是单片机控制外部电机的转动以及单片机和上位计算机的通信。这两个功能正是单片机系统中常用的关键技术，本论文在后面的章节中将会着重介绍这两个方面的功能。此系统具有以下特点：(1)使用方便：体积小，重量轻，不占用太多的空间。(2)操作简单：操作人员通过远程计算机实现盖板的开关动作。(3)程序简单：无论是计算机还是单片机的程序都很简单，不占用太多的程序空间。(4)成本低：使用最为简单的控制方案。本系统对盖板的控制更加智能化，开关过程更加可控化，可以利用一个单片机控制多个盖板的开关动作。甚至可以通过微机和单片机的连接，在用户的可视化窗口上随时控制盖板的开关，从而形成一个较为智能的盖板控制系统。基于单片机的盖板检测与控制系统可以分为：(1)微机及控制软件：提供用户微机程序界面，并将用户对盖板的操控转化为控制指令发送到下位机。(2)单片机控制单元：监测和接收外部状态信号，并发送指令给驱动电路，控制盖板的开关。(3)驱动电路：驱动盖板的电机动作，带动传动机构实现盖板的开关。(4)检测部分：利用传感器检测各器件的状态，并进行反馈。
总之，随着科学技术的飞速发展，特别是机电一体化技术在诸多领域的应用，促使系统的智能化程度越来越高，并日益成为此类执行元件发展的一大趋势。
参考文献：
[1]李慧君，张青，田志斌．机电一体化系统概念设计过程模型的研究．机械设计与研究。2002，11―12
[2](日)曲泽真渊．电动机的选择和使用方法．上海科学技术文献出版社．2006（03）
【论文摘要】《机电专业英语》课程是我院机电一体化技术专业的专业基础课程，其学习的目的是培养学生掌握较高的专业英语水平以备更好地学习先进的机电一体化技术。本文结合本校专业英语课程设置的特点针对该课程课堂教学的开展提出了自己的看法，并以4MAT教学设计系统为理论依据以促进提高该课程课堂教学效率的目的。
随着全球经济一体化进程的加快，科技的发展对高技能人才知识和能力的要求逐步提高，为了更好地学习先进的机电一体化技术，加强交流，加快发展，具备较高的专业英语水平尤为重要。基于这样的发展要求，开设专业英语课程的学习是必要的。我院开设该课程的目的是学生在已有基础英语学习的基础上开设的一门专业基础课，其目的和任务是使学生掌握一定的机电一体化技术专业英语基础知识和技能，能够掌握机电类专业常用的词汇，具有一定的读、写、译的能力，能借助词典阅读和翻译有关英语资料，并且能顺利地阅读，理解和翻译有关的机电专业英文文献从而进一步提高英语阅读能力，并能在今后的生产实践中有意识地利用所学知识阅读最新的专业英语文献，为从事创新性的工作打下基础。
一、《机电专业英语》课程学习的现状
本课程的基本情况是：总课时为26节，每周两节，教学过程无多媒体辅助教学；使用教材为姚永玉，常云朋，周丽丹编著，人民邮电出版社出版的《机电专业英语》，实施教学实施对象为09级机电一体化技术专业所有学生，包括高职和高技。
基于以上的情况，课程学习前本人对专业学生做了问卷调查，调查发现，40%学生认为英语底子薄弱，对该课程的学习几乎无任何兴趣；30%认为该课程与普通英语是一回事，再学习觉得是重复；10%认为不知道学习什么东西，学习无用；20%认为既然开设了总有它的道理。面对学生这样的学习态度，本课程的教学仍然走原来的老路的话，课堂教学的效率是可想而知的。因此本人对以往的《专业英语》课程教学进行了反思，并针对09级机电一体化技术专业《机电专业英语》课程的课堂教学作了尝试性的实践，希望从中能够找到一些专业英语课堂教学的有效模式。
二、课堂改革的理论依据——4MAT教学设计系统
4MAT教学设计系统分为四个步骤，步骤一：创建经验，这一点非常重要，如果教师精心设计的话，这一象限的活动可以抓住学生的注意，激活他们的原有知识。步骤二：呈现内容，活动的目的在于理解教师传授的概念。步骤三：展开练习。最后步骤四鼓励学生运用所学。这些步骤通常在课堂教学中得以运用，体现了一种自然学习循环的模式，或者可以说是对教学进行思考的方式。4MAT体现了一个自然循环的过程，我们可以借助它拓展教学活动，提高学习者主动学习的可能性。国外有研究调查表明目前尚不清楚在什么条件下使用4MAT系统能使学生的成绩得到明显提高，但有一点毫无疑问，即教师使用这一系统教出来的学生与使用传统教学方法教出来的学生相比，前者学生的学习动机更加明显。基于这种结果，结合我校机电一体化技术专业《专业英语》课程现在的状况，可以借鉴4MAT系统针对机电一体化技术专业学生学习该课程学习动机不足，课堂教学沉闷，教学效率低的情况有一定的改善作用。
三、《机电专业英语》课堂教学改革的思考
针对学生英语现有的基础，根据4MAT教学设计系统所体现的学习自然循环的过程，本人将其教学过程分为以下几个环节来具体实施：
（一）课堂实施环节一：课堂互动环节，开展“游戏”
该环节实施的理论基础是：4MAT教学设计系统步骤一：创建经验。
该环节是整个教学过程中最重要的部分，这个部分如果不能吸引学生的注意激发他的原有知识，那么接下来步骤的实施是毫无意义的。高职学生英语基础相对而言比较薄弱，学习兴趣不高，如何能够让她在学习的初期阶段找到自己的自信显得尤为重要。在这个过程中我们采用联系（connect），组织（orgnize），形象化（Visualize）三个4MAT将教学设计系统当中的有效措施帮助学生创建经验，激发原有的知识水平，重拾英语学习当中的自信。基于如此的动机，我们可以在教学内容正式实施之前插入一些简单英文的小笑话或者简单英语的脑筋急转弯，如：
Teacher:Johnny， why are you late for school every morning?
Johnny:Every time I come to the corner，a guidepost says，‘School--Go Slow’.
还可以例举在翻译当中因为不懂专业英语出现的小笑话，如：“pigiron”，有同学会从字面上理解成“猪铁”（正确翻译是生铁），通过所学专业知识学生自己可以分析这种翻译会有错误，这样一来激发学生的求知欲，也为课堂教学下一个环节的正常进行打下了好的基础。
（二）课堂实施环节二：课堂阅读环节
该环节实施的理论基础是：4MAT教学设计系统步骤二：呈现内容。
该课程学习的目的就是通过学习能顺利地阅读，理解和翻译有关的机电专业英文文献从而进一步提高英语阅读能力，有意识培养学生的阅读能力是必要的。对于部分高职学生来说，让他们在课堂上主动阅读英文文献往往很难，学生学习信心不足导致动力不足，需要给他们学习的鼓励。
在方法上，可以给学生阅读的短暂时间，比如说10分钟，学生根据自己的能力看看自己在限定的时间内阅读完成的进度，阅读完成的地方指导学生做好适当的记号，并且完成几项数据：1.10分钟内阅读多少句子。2.多少生词可以根据上下文理解词意。3.阅读的文献里有多少个不能理解的生词。可以根据每次记录的数据进行比较，阅读的水平是否有所提高；阅读的速度是否有提高；词汇量有没有增加；如果数据没有变化，可以及时修正自己的阅读方法。这样一来，学生会在每次课后及时发现自己阅读上的短处，更能促进阅读水平的提高，对学生学习自信心的建立有积极地促进作用。
（三）课堂实施环节三：文献翻译环节
该环节实施的理论基础仍然是：4MAT教学设计系统步骤二：呈现内容
该教材专业文献包括材料和热处理，机械设计，加工工艺，电机控制，机电一体化技术和先进制造技术六大部分，兼顾了机电一体化技术的各个层面，文献的特点是篇幅比较长。在问卷调查过程发现学生英语基础差，全文进行翻译不现实，因此在该环节当中可以挑选其中的某些段落进行翻译，挑选的原则应该是：1.专业性强 2.生词词组多 3.翻译有难度。学生通过倾听来学习的方式容易感觉枯燥，因此在翻译生词词组的时候可以结合当前实事和新闻进行解释，不仅不给学生制造可能“开小差”的机会，还能起到调节课堂气氛的作用。比如在解释“Mechanical Design Engineer”这个词语的时候，可以先让学生看一则广告：
职位名称：Mechanical Design Engineer（机械设计工程师）
职位年薪：10-20万
工作地点：江苏省
招聘企业：欧美知名公司
所属行业：仪器·仪表·工业自动化·电气
企业性质：中外合营(合资·合作)
通过这则广告学生可以从中获取与该词组相关的信息，而这些信息的诠释往往比直接告诉他这个词组的意义更为显而易见。如果教室里有互联网的话，还可以及时搜索与该职位的相关信息，该职位的招聘信息多为英文，也就说明如果你需要应聘这个岗位的话，必须能读懂相关的专业英语。这种信息实质上起到了“学习暗示”作用，这样往往比我们直接告诉他们学习的意义更有效果。
同时还可以介绍我们日常生活中金属、集成电路的发展，机电一体化技术的发展，为学生提供一部分前沿的、热点的英文资料，选择学生非常感兴趣的内容。树立“以学生为中心”的教学理念，充分调动学生课堂学习的积极性，唤起他们的求知欲望。 总之，在该环节的教学中应该要体现多样化教学，以任务为导向，引导学生投入学习过程，从而确保学生成功率（是指学生理解和准确完成练习的比率）。
（四）课堂实施环节四：课堂练习环节
该环节实施的理论基础是：4MAT教学设计系统步骤三：反复练习。
4MAT系统当中就指出：“学生必须联系所学内容，联系首先进入了左半球模式，他们需要通过练习来学习，学生不仅可以保持理解事实，思想和概念，还能以某种形式使用这些概念。围绕你设立的问题推动联系活动的开展，可以帮助学习者掌握知识。在能够创新之前应该熟练掌握各种技能，所以所学的知识不经过相关的练习训练师不能形成程序性知识的。”鼓励学生参与到各种练习活动中，教师随之就他们的表现做出反馈如口头表扬或者鼓掌等简单的形式都有助于恢复学生学习英语的信心，课堂也因此活跃了。
（五）课堂实施环节五：课堂交流环节
该环节实施的理论基础是：4MAT教学设计系统步骤四：鼓励学生所学。
很多时候我们课堂教学的最后一个环节是课堂小结，即对这节课所学知识的回顾。这种方式仍然体现的是一种以教师为中心的教学方式，教师该次课的任务是完成了但是学生学习后的收获和存在的问题就不得为之了。对于90后的这一类学生来说，他们的求知欲、表现欲和交流意识很强。教师可以根据他们现阶段的心理特征设置必要的课堂交流活动，让学生在课堂上敢于表达自己的收获，甚至可以鼓励学生对课程课堂教学模式进行评价，然后对所有课堂记录或其中的某些部分进行记录和描述。之后，教师们去审视这些记录，从中探索各自的课堂上都存在着什么样的交流模式。通过这种方法，教师们获得了关于课堂交流模式的直观经验，可以准确的判断出什么样的课堂交流能够成为学生们进行更有效的学习提供机会，哪一种课堂交流会妨碍他们学习。
法雷尔在《反思课堂交流——亚洲案例》书中提到有效的课堂交流需要多种交流模式。在专业英语这样的课程教学当中，交流模式应该是开放的，自由的，引导性的。在以往的教学中，很多时候我们采取的是一种机械的交流模式。如询问学生：“这次课你学习了什么东西?”结果就是学生把板书念一遍就完事了。我认为，适合的交流模式可以更好的让学生的思维在交流中相互碰撞、相互沟通、相互理解、相互启发、互相帮助，让不同智力水平、认知结构和思维方式的学生实现了“互补”，实现了共同提高，从而取得交流的实效。
本文以4MAT教学设计系统为理论基础将《机电专业英语》课程课堂教学过程分成五个环节进行实施，其目的是为了在没有多媒体技术辅助教学的基础上学生能认真学习专业英语从而掌握一定的机电一体化技术专业英语方面的技能，为学习世界先进的机电一体化技术打下坚实的语言基础。
参考文献
[1](美)杨雷迪斯?高尔著.教育研究方法导论[M].江苏教育出版社，2003(2).
[2]普莱斯顿·D·费德恩，罗伯特·M·沃格尔 教学方法—应用认知科学，促进学生学习[M].华东师范大学出版社，2006(6).
指导老师：戴胜坤
设计要求：1、安装资料及要求。包括：平面图；用电负荷情况；供电电源情况；气象及水文资料等。
2、选子：位置、型号的选择
3、土建施工
4、设备安装
课题二、小电流接地系统的故障选线的研究
指导老师：戴胜坤 地故障时，故障特点不是非常明显，故障选线就显得很有必要，所以，要求学生
比较详细的了解国内外小电流接地系统故障选线的研究现状和研究方法，对现有
的选线方法进行总结并加以改进，找到适合的故障选线的方法；3、 利用ATP的仿真软件对小电流接地系统进行仿真；4、撰写毕业论文。
课题三、64点温度监测与控制系统的设计
指导老师：游佳
设计内容：64点温度监测与控制系统针对室温环境下的温度监控，如大型机组的轴温，大型变压器油温，化学反应过程，环境测试等。控制核心采用微处理器或单片机，监测64点温度，温度范围0～100℃，采用半导体温度传感器AD590，按矩阵方式切换输入信号。输出8路开关控制信号和2路PWM模拟信号（具备PID控制能力）。同时要求利用微处理器或单片机的已有通讯接口或其它工业控制网络实现数据上传和控制。
设计要求：1.总体方案设计，需要提出至少两种切实可行的方案，并加以比较，选择一种最优方案；
2.根据总体方案设计硬件电路，需要有理论依据，有分析计算过程，选择的主要元件要有原理和说明，所有元件必须有型号和参数；
3.软件设计，使用汇编语言或C语言编成。主要软件必须能在设计制作的硬件电路上正确运行 ，且能够显示被测试对象的温度；
4.制作硬件电路，调试硬件和软件，完成温度检测与测试点切换，实现温度上传并在屏幕上显示或存盘；
5.撰写毕业论文，严格按照毕业论文标准，论文引用其它文章和相关技术资料不得多于40%。
课题四、 用8051单片机设计一交通信号灯模拟控制系统的设计
指导老师：潘纹
一、设计任务与要求：
用单片机8051设计一个十字路口的红、绿、黄交通信号灯控制系统，要求如下：
1）用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。考虑到学生设计时的难度，只考虑一条道路相对的两个方向，每个方向有红、绿、黄三个灯。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行，每隔30秒红绿灯交替变化。在每次由绿灯亮变成红灯亮或者由红灯亮变成绿灯亮的交替变化转换时要求黄灯闪烁5秒，给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。
2）能实现正常的计时显示功能。用倒计时方法显示红灯、绿灯、黄灯还需亮的时间。
3）能实现控制器总清零功能。 按下某个键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。 二、根据设计任务与要求：画出设计总电路图，写出设计程序。
课题五、单片机步进电机控制器的设计
指导教师：游佳
设计要求:1.用MCS-51单片机,通过软件编程,设计一个步进电机控制器。要求能对步进电机实现正、反转及速度控制，同时能对步进电机进行位置控制，即能控制步进电机从一个位置精确地运行到另一个位置。
课题六、传感器在机电一体化系统中的应用及发展的研究
指导老师：周小薇
论文要求：1.了解传感器在机电一体化系统中的作用及地位
2.机电一体化系统中常用传感器的类型、特点、结构及用途等
3.如何为机电一体化系统选择传感器（举例说明）
4.机电一体化系统中常用传感器的发展
相关知识：本课题要求学生综合《传感器技术》《机电一体化技术》《控制电机》等相关知识进行编写。
课题七、水轮机制动系统的设计
指导老师：周小薇
设计要求：
掌握一定的电气控制技术的基础知识，可以利用PLC进行编程，并且对气压传动和液压传动有一定的了解。还要求能够运用基本的绘图软件进行绘图。
设计内容：
本设计共有三个部分：电气控制部分、流体控制部分、PLC编程部分。
（一）电气控制部分设计任务： 2.24点制动闸动作后向PLC发出制动成功或复位信号
3.压力站气路压力数显示向PLC发出4～20mA的模拟信号
4.根据PLC传送来的4～20mA的模拟信号，显示相应的转速。
（二）流体控制部分设计任务：
采用节流阀控制流量，水份分离器净化空气，两个三通换向阀分别控制汽缸的上、下腔；气液混用三通球阀进行气、油的转换控制，多块压力表可直接读数等。
（三）PLC编程部分设计任务：
根据给出的梯形图进行编程。
课题八、毕业设计题目：恒压供水系统设计
指导教师：黄卫庭
构成：PLC系统、变频器、检测保护电路、转速测量等环节
要求：1、采用PWM变频调速
2、有具体结构图及外形图
3、选用元器件合适
4、有控制电路图、主电路原理图、PLC程序框图和清单
[注意：选题要结合实际供水工作。要求写明本设计所涉及的分析方法或技术手段（如定性、定量分析的方法）；要求有学生独立的见解，设计内容要详细写明具体步骤]。
课题九、两种液体混合的设计
指导老师：叶俊 一、控制要求
1．初始状
此时各阀门关闭，容器是空的。 SL1=SL2=SL3=OFF
M＝OFF
二、起动操作
按下起动按钮，开始下列操作： (2)液体B流入，液面达到SL1时，YV2=OFF，M＝ON，开始搅拌；
(3)混合液体搅拌均匀后（设时间为l0s），M＝OFF，YV3＝ON，放出混合液体；
(4)当液体下降到名 SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20s后容器放空，关闭YV3，YV3=OFF，完成一个操作周期；
(5)只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。·
三、停止操作
按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。
四、要求：用欧姆龙型PLC技术设计
课题十、机械手控制的设计
指导老师：叶俊
一、机械手工作过程，且每次循环动作均从原位开始。
二、控制要求
1．在传输带A端部，安装了光电开关PS，用以检测物品的到来。当光电开关检测到物品时为ON状态。
2.机械手在原位时，按下起动按钮，系统起动，传送带A运转。当光电开关检测到物品后，传送带A停。
3．传输带A停止后，机械手进行一次循环动作，把物品从传送带A上搬到传送带B(连续运转）上。
4.机械手返回原位后，自动再起动传送带A运转，进行下一个循环。
5．按下停止按钮后，应等到整个循环完成后，才能使机械手返回原位，停止工作。
6.机械手的上升／下降和左移／右移的执行结构均采用双线圈的二位电磁阀驱动液压装置实现，每个线圈完成一个动作。
7.抓紧／放松由单线圈二位电磁阀驱动液压装置完成，线圈通电时执行抓紧动作，线圈断电时执行放松动作。
8.机械手的上升、下降、左移、右移动作均由极限开关控制。
9.抓紧动作由压力继电器控制，当抓紧时，压力继电器动合触点闭合。放松动作为时间控制（设为2s）。
要求：用欧姆龙型PLC技术设计
课题十一、建立机械全自动洗衣机的工作电路模型
指导老师：方玮
结构：由电动程控器、水位开关、安全开关（盖开关）、排水选择开关、 不排水停机开关、贮水开关、漂洗选择开关、洗涤选择开关等组成。工作原理：通过各种开关组成控制电路，来控制电动机、进水阀、排水电磁铁及蜂鸣器的电压输出，使洗衣机实现程序运转。
主要内容：进水控制电路，电动机控制电路，排水系统电路等。
要求：结合洗衣机的工作过程，给出以上电路模型号并说明原理，论文不少于5000字
课题十二、工厂变配电所的设计
指导老师：居剑文
一、设计的要求
根据设计课题的技术指标和给定条件，能够独立而正确地进行方案认证和设计计算，要求概念清楚，方案合理，方法正确，步骤完整。
要求会查阅有关参考资料和手册等
要求学会选择有关元件和参数
要求学会编制有关电气系统图和编制元件明细表
要求学会编写设计说明书
二、设计说明书的内容
负荷计算及无功功率补偿计算。
变配电所所址和型式的选择。
变电所主变压器台数、容量及类型的选择（配电所设计不含此内容）。
变电所主结线方案的设计
短路电流的计算
变配电所一次设备的选择
变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定
变电所防雷保护与接地装置的设计
编写设计说明书及主要设备材料清单
10、绘制变电所主结线图、平面图和必要的剖线图、二次回路图及其它的施工图样。
课题十三、电缆－架空混合线路的继电保护问题的研究
指导老师：方玮 研究现状，了解目前电缆－架空混合线路的保护的配置的方法，优缺点，并根据
电缆的特点，架空线路的特点，提出适合于混合线路的保护的方案；
3、 提出适合于电缆－架空混合线路的继电保护的方案； 4、撰写毕业论文。
课题十四、铰链四杆机构的运动特性分析
指导老师：潘纹
设计任务与要求
1）对铰链四杆机构中的曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构三种基
本类型的运动特性进行分析。
2）每种类型各举一个日常生活中常见的实例，画出其基本图表。对每种
类型要求用falsh或者authorware等做一个能动的形象逼真的例子。如吊起重物的起重机、运动的火车的机轮、椭圆仪、翻箱机、机械手爪等。
课题十五、数控铣床及加工中心产品加工工艺设计
指导老师：倪祥明 课题十六、机械手直线运动液压系统的制作
指导教师：黄国祥
目的：实现机械手水平、垂直两个方向的机械运动
任务：1、系统方案的设计与计算；液压泵、液压阀等技术参数的选择；液压辅助部件的选择与购买。
2、液压缸的加工制作。
3、液压系统的安装与调试。
4、电路系统的安装。
5、技术资料整理与电子文档的制作。
要求： 1、分组布置任务，每组可以是1人以上。
2、电子文档要求打印，字数不少于5000字。
3、现场展览制作产品，参加答辩。
课题十七、“中国结”造型设计
指导教师：张蓉
1.毕业设计的基本任务
着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建中国结造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。
2.毕业设计的基本要求
通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：
灵活运用所学Pro/e软件创建“中国结”,打印出造型设计步骤和造型图；
对造型出来的“中国结”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；
写出500字左右的论文小结
培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；
通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
3.“中国结”造型参考图：
（造形和尺寸自定义）
课题十八、“福娃”造型设计
指导教师：罗进生
1.毕业设计的基本任务
着重提高在CAD/CAM软件应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养综合运用理论知识解决实际问题的能力。通过创建“福娃”造型设计、市场推广、资料整理等环节，初步掌握应用CAD/CAM进行工业造型设计的方法和基本技能。
2.毕业设计的基本要求
通过毕业设计各环节的实践，应达到如下要求：
灵活运用所学Pro/e软件创建“福娃”,打印出造型设计步骤和造型图；
对造型出来的“福娃”进行包装设计。如用Photoshop或3dmax等软件进行包装，打印出用于市场推广的效果图；
写出500字左右的论文小结；
培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力；
通过毕业设计实践，树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风，并培养自己具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
3.“福娃”造型参考图：
课题十九、大功率高频直流开关电源的设计
指导老师： 倪涛
通过该题目的设计,加强电力电子的学习和理解，系统学习开关电源的设计方法，综合运所学过的知识,培养独立工作，解决实际问题的能力，为走向工作岗位打一定的基础
内容：
按技术参数设计一台直流开关电源
主要技术参数：
输入电压：三相交流380V 输入频率：50HZ
输 出：恒流50安 输出电流变动范围：0---50安连续可调
输出电压：0—60伏
要求：
1.按要求分阶段写文字材料；
2. 3.论文要按要求格式打印；
4.独立完成
设计步骤：
1.阅读国内外有关 2.选定开关电源集成控制器，学习其工作原理、应用方法；
3.主电路方案选择，要有技术经济比较；
4.主电路设计；
5.元器件的设计、计算、选择；
6.控制电路、保护电路的设计；
7.打印论文
课题二十、三层楼电梯PLC控制系统设计与调试
指导老师：倪涛
设计内容： 1、不允许同时有两层楼要求停电梯；
2、当二层不需要停时，能越过二层直接到达所需楼层。
要求：
分阶段写文字材料；
2、 3、论文要按要求格式打印；
4、独立完成
步骤：
1、设计I/O配线表。
2、设计出电梯控制的梯形图。
3、写出指令表。
4、用编程器输入指令。
调试运行。
课题二十一、车辆出入库管理PLC系统设计
指导老师：杨芳
内容：编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形图控制程序,控制要求如下:
1、入库车辆前进时,计数器加1,后退则减1.
2、出库车辆前进时计数器减1,后退则加1.
3、要求有显示屏指示车库内车辆的实际数目.
要求：
1.根据题意设计显示电路，并按图连接。
2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。
3.编制梯形图及指令语句表。
4.完成系统调试，实现控制要求。
课题二十二、水塔水位控制PLC系统设计
指导老师：杨芳
内容：1、保持水池的水位在S3——S4之间，当水位低于S3，则打开阀门进水，水位到达S4时，则关闭阀门。 水塔水位控制面板
要求：1.根据题意设计显示电路，并按图连接。
2.画PLCI/O接口连线图，并按图连接。
3.编制梯形图及指令语句表。
4.完成系统调试，实现控制要求。
课题二十三、用PRO/E软件进行玩具造型设计
指导教师：罗进生
要求：利用软件进行实体造型，写出具体造型步骤。步骤清晰合理，造型思路明确。可以自己设计玩具形状，分析所设计玩具市场前景。
参考图样：
课题二十四、基于PROE软件的机械制图三维模型库开发及应用
指导老师：李广坤
信息技术的快速发展改变着人们获取知识的途径和手段，加快了信息的交流和传播。这种信息爆炸的现象不仅在改变人们的生活与社会的发展，也在改变着教育的方法与手段，尤其是对作为教学“第一现场”的传统课堂产生了剧烈的冲击，课堂教学的手段、形式和目标都在发生变化。从十几年前开始普及的电子化教学，到现在的翻转教学理念，都是这种冲击的具体表现。时代的改变促使教育工作者必须改革传统课堂以迎接信息时代的挑战[1-6]。本文以高等工科专业教学中的机电一体化课程为研究对象，探讨该课程翻转教学的设计原则和实施方法，并给出课程的教学设计方案，为该课程的翻转教学尝试提供依据。
2 基于微课教学的翻转教学体系框架
翻转课堂是起源于美国科罗拉多州林地公园高中的一种新型教学理念与模式，它通过在网上录制好的教学视频等教学资源，让学生在家中可以自主学习，从而将课堂教学时间解放出来，通过课堂作业、讨论和答疑等新型课堂交互教学形式，检查学生的学习效果，并解决学生的问题和疑惑。这个教学模式受到广大学生和学校的欢迎，被称为本世纪影响课堂教学的重大教学变革，受到全球教育界的广泛关注。
该教学模式的重点是其将教学过程从传统的教师传授转换为学生自学，这样将教学过程的推动力由教师变为学生，更容易激发学生的学习热情。但是由于不同学生的学习能力不同；众多教学资源的制作和组织、仍然由习惯于传统教学方法的教师来完成，因此，翻转课堂教学模式的实施方法是其进一步得到推广和发展的关键。
翻转课堂教学模式实施的关键是充分利用信息技术手段，构建信息化的网络教学环境；并通过重新规划和设计课前、课内、课后的各种学习活动过程，提高学生的学习效率和质量。在翻转课堂教学实践中，以萨尔曼·可汗等美国教育专家推出的微课教学方法取得很好的教学效果。微课教学是一种在线提供时长5～15分钟的教学视频资源作为学生自主学习内容的网络教学方法[2-5]。与传统常规授课方法不同，微课的视频内容常用以讲授单一知识点或某个教学问题，因此视频时间很短，一般在学生知识接收的生理极限之内，更便于调动学生的学习兴趣，充分利用零散时间学习，开展自主学习使学习效果可以得到最佳化。目前，微课教学已经在基础教育和一些技能教育实践中取得很好的效果，但在高等教育论文的专业课程中如何实施仍处于研究尝试中。
进行机电一体化课程的翻转教学设计，首先要构建课程实施的教学体系框架，如图1所示。与传统教学方式不同，基于微课教学的翻转教学中教师的大部分教学活动需要在课堂之外进行，教师进行知识传授的方式也要从面对面直接传授的课堂教学模式，改为借助微课等多媒体工具简介传授。首先，在课堂教学之前增加教学资源的制作与环节；并且在网络上的微课教学资料与传统的多媒体教学课件不同，需要更符合学生自主学习使用，便于学生认知和掌握课程的知识要点；在传统教学中占主导地位的课堂教学将被削弱，教师在课堂教学中主要起到引导、答疑和评估的作用，帮助学生提高学习效率和质量。
3 基于微课教学的翻转教学设计原则
由于基于微课教学的翻转教学的新特点，在教学设计时需要注意以下的设计原则。
微课内容短小化 在基于微课的翻转教学设计上要遵循人们认知和学习的一般规律。研究表明，人们的知识获取的持续时间一般在6～7分钟，超出这个时长，大脑接受信息的专注度和效率会迅速下降。因此，在知识点分解和微课视频制作时一定要注意时长的控制。
微课内容表达方式的多元化 微课视频的制作手段简单方便、丰富多样，可以根据教学内容的需要构架适合的教学场景，从而使教学更加直观易懂、生动形象，以学生喜闻乐见的形式提高学习自觉性、积极性和学习质量。
教学资源内容更适合自主学习 在基于微课教学的翻转教学中，学生作为学习的主体自主把握学习进程。因此在教学资源制作时，必须要保证其内容的完整性和连贯性，使不同学习能力的学生都可以通过这些教学资源顺利掌握课程知识要点。可以考虑组织课程组，由多个教师合作来完成教学资源的制作，使教学资源的教学风格更符合学生学习的习惯。同时在教学资源中需增加学习过程的指导内容，便于指导学生顺利高效地按时完成自主学习。增加学习效果的考核评估内容，帮助学生自我检查学习成果，方便教师在课堂教学中进行引导。
教师翻转教学效果评估与改进中的主导地位 在翻转教学中，教师的课堂教学过程被弱化，但不等于教师在教学过程中的作用被弱化，教师在教学过程中影响教学的手段需要随之改变。教师通过教学内容的设计和教学过程指导内容的描述来引导教学，虽然手段间接化了，但责任更重了。同时，教师还应注意在教学过程中通过相关的检查和评估手段不断了解学生的学习效率和效果，加以及时的指导；并在课程结束时对教学进行总结，以便在下一节授课式改进教学形式和手段，增强教学效果。
基于微课的翻转教学实践仍应遵循教育和学习的一般规律 基于微课教学的翻转教学的教学实践涉及教学设计和实施两个方面，其中网络教学环境的建设和课堂教学过程的实施是其教学实践的基础和关键，在这些教学活动中仍和传统教学一样，需要按照人们认知和学习的一般规律来进行。必须充分考虑学生的实际学习能力和内容教授方式的匹配，在教学过程中及时发现问题，及时加以改进。
4 基于微课的机电一体化课程翻转教学设计
机电一体化课程是机电专业的一门专业核心课程，前导课程涉及机械设计、电工学、检测技术、微机原理、控制工程基础等多门专业课程，对学生的专业基础要求高、专业知识面要求宽，学生需全面理解课程知识点，并能够灵活应用，才能较好地达到课程学习要求。
传统教学以教师理论讲解相关知识点和设计分析方法，学生按要求在课后通过部分作业练习理解和掌握知识点。但由于涉及知识面较多，常常出现教师在黑板、PPT上讲授、演示，学生却听得云里雾里。虽然机电一体化课程教学改革提出“在做中学、在学中做”的要求，在目前课时量不断被压缩而授课内容不断推陈出新并日益增加的情况下，用传统的教法明显已难以保证教学质量的提升。通过基于微课的机电一体化课程翻转教学模式，可以将教学工作的重点从教师的讲授转换为学生的自主学习，从而调动学生学习的主动性；把教师从不断重复的教学过程中解放出来，通过不断研究教学的形式与过程，改进教学方式和手段，增强教学效果。下面介绍基于微课的机电一体化课程翻转教学模式中课程的教学流程及实施过程设计。
课程教学内容的分解与学习进度规划 教师在课程教学资源制作之前，首先，要根据教学大纲确定课程教学所涉及的全部知识点和学习过程中的难点、重点。机电一体化技术涉及机械结构、检测系统、数字控制器、接口技术、驱动技术等知识内容，因此，教学内容分解就需要在此基础上细化知识点，并注意与其相关前导课程的教学内容衔接。其次，制定各知识点教学微课表达手段和制作方案，比如：新型机械结构的介绍用三维动画，能够更好地展示其工作原理与性能；电路分析则需要将工作原理动画与性能公式推导相结合，更容易让学生理解和掌握其设计计算的本质。最后，拟定学生的学习进度指导书，引导学生制订学习计划；确定学生自主学习过程中的评估点，安排检测评估的方式与时间。
教学资源的制作与 根据课程设计得到的全部知识点，组织任课教师搜集教学的多媒体资源，进行整理和完善。目前网络上的专业教学资源非常丰富，充分利用这些资源可以提高教师的工作效率、降低教学成本；但这些教学资源往往是针对不同学校的不同课程，因此需要根据自己的课程教学需要进行适当的修改和完善才能使用。同时要想增强教学效果，适应微课教学的需要，还需要根据学生知识接受的习惯和爱好，自行制作相关微课视频内容。
将制作好的机电一体化全部知识点微课视频、部分知识点相关的多媒体资源、学习进度指导书和机电一体化课程练习题、自测试题等教学资料上传至学校网络教学综合平台，通过该平台的管理功能控制教学资料的与访问权限，进行教学进度的管理。学生可以通过台式电脑、笔记本电脑、手机等多种终端自主观看微课视频和其他多媒体教学资源，并完成学生工作页上相关引导问题及学习笔记，同时学生也可以在该平台上讨论问题，分享学习体会。
课堂教学 基于微课的翻转教学的课堂教学与传统教学模式不同，重点不再是教师对知识的讲授，而是用来完成对学生自主学习的引导、答疑、讨论和检测。因此，课堂教学活动的形式将变得更加多样化。教师在课堂教学时需要定期对学生的学习进度进行引导，并通过课堂或网络的测试检查学生的学习效果，及时指出并纠正学生自主学习中出现的问题。也可以将从网络交流中收集到的学生反馈问题进行集中性解答，并组织学生针对这些问题进行讨论，从而促进学生对知识点的掌握和灵活应用。或者在课前布置课堂讨论的典型案例，让学生以小组为单位进行准备。在课堂上组织学生进行交流讨论，锻炼学生活用知识和团结协作的能力；在学生交流讨论过程中，教师在一旁协助并适时引导和点评，帮助学生领会课程知识的应用。
基于微课的翻转教学的课堂教学的学时安排也应有所变化，应给学生留有足够的时间进行自主学习，因此可以将部分课时削减，以自习课的形式交由学生自主安排；同时注意在课程初期应适当安排课堂教学学时，既保证学生有足够的时间自主学习，掌握足够的课程知识点，又不会因为学习内容的不适应影响学习的效率和效果。在机电一体化课程教学过程中，根据课程的知识领域设置里程碑式的课程节点，通过课堂检测和讲评进行阶段性学习进度和效果的检查，促进学生进行学习进度的把握。
课外的交流与测试 由于基于微课的翻转教学以学生的自主学习为主，因此要保证学生在设定的学习时间内完成学习，不能像传统教学那样通过课堂教学进度的把握来保证教学进度的完成。虽然课堂教学节点的测试检查可以督促学生按时完成相关内容的学习，但是课外的引导、讨论、交流与检测分析仍然非常重要。因此，网络化教学平台的建设是课外教学跟踪和教学研究改进的基础。在网络教学平台上学生可以针对自学过程中遇到的困难和课堂上没有解决的问题向教师进行询问，这样能够及时解决学生学习中存在的疑惑，并有利于教师归纳教学中的普遍问题，从而为课堂教学和教学改进提供对象。教师根据学生线上表现和测试结果，及时调整课堂教学内容的安排，挖掘教学过程中的共性问题，从而不断改进教学手段与方法，帮助学生提高学习效率与质量。
5 总结
通过基于微课的机电一体化课程翻转教学方法的研究，发现以微课来贯穿整门课程的翻转教学，改变了传统课堂教学以教师讲授为核心的教学活动组织形式，变为以学生自主学习为核心。采用移动互联设备充分利用碎片化时间进行学习，可以极大地提高学生学习的自主性，并将教师从繁重、重复的课堂教学中解放出来，更多地关注课程教学的方法与教学的效果。这样必将推动机电一体化课程改革的进展，提高机电一体化课程的学习深度和效率，对于新环境下的大学专业课程教学具有实践指导意义。
参考文献
[1]陈怡，赵呈领.基于翻转课堂模式的教学设计及应用研究[J].现代教育技术，2014（2）.
