机电一体化技术的认识篇1
【关键词】机械制造技术机电一体化专业课程体系
【Abstract】Therevisionofprofessionalpersonneltrainingprograms，andadjustingthecurriculumsystem，isanimportantpartoftheprofessionalconstruction.Whatpositionis"Mechanicalmanufacturingtechnology"inthemechanicalandelectricalintegrationtechnologyprofessionalInviewofthedoubtofthistechnologyfunction，thispaperanalyzesthebackgroundoftheconstructionofthemechanicalandelectricalintegrationtechnology，andemphaticallyexpoundsthefoundationsupportingfunctionof"mechanicalmanufacturingtechnology".
【Keywords】mechanicalmanufacturingtechnology；Mechanicalandelectricalintegrationprofessional；Curriculumsystem
1概述
机械制造技术是人类历史上发展最早的实用技术之一。在社会经济高速发展过程中，机械制造技术能真实反映一个国家的机械化水平，是机电一体化专业重要组成部分，是机电一体化专业在“设备自动化”和“机器换人”战略中的基础支撑。
1.1机械制造技术概述
机械制造技术是实现产品设计、完成产品生产、保证产品质量、提高经济效益的共性技术和基础技术。机械制造技术是随人类文明的发展而发展，最早可追溯至石器时代，再到纺纱、战争武器、运输工具、生产设备等等，都离不开机械制造技术，并随机电一体化技术的发展而发展。20世纪70年代后，计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服驱动技术的迅速发展，带来许多新技术、新工艺，带动机械制造技术产生质的飞跃，其正朝着自动化、精密化、敏捷化和可持续发展方向发展。
1.2机电一体化技术概述
20世纪70年代，日本企业最早提出“机电一体化技术”慨念，即机械技术与电子技术结合应用。随着经济、科学技术突飞猛进的发展，极大的促进了机电一体化技术的发展与创新。目前，机电一体化是一门融合多种技术的独立技术，其将计算机技术、机械技术、微电子技术、接口技术、传感传动技术、自动控制技术、系统技术、伺服驱动技术等进行综合应用，使机械产品在一定程度上实现智能化、网络化、数字、化模块化，提高了产品的质量和可靠性。现在正向光机电一体化技术方向发展，应用范围越来越广，技术越来越成熟。
2机械制造技术在机电一体化专业中的基础与支柱作用
机电一体化技术在现代产业升级的大潮中具有广阔的发展前景，在东莞市政府主导的“机器换人”中需要大量的掌握机电一体化技术的人才。“机”是机电一体化技术的重要组成部分，“机械制造技术”即为这个“机”的最基础最主要的技术。那么，“机械制造技术”就顺其自然地成为“机电一体化技术”专业必备的知识模块，是该专业三大支柱之一。
2.1机械制造技术是机电一体化的基础作用
机电一体化技术专业是以“机与电”为核心知识模块的综合性强的专业。机电一体化在国外被称为Mechatronics，是在20世纪70年代初日本人提出来的，是将英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。认识到这点，对于高职院校的机电一体化技术专业的建设很重要，帮助理清机电一体化技术专业主线，归纳提炼专业的核心能力，配置对应的理论与实践能力模块，分配各能力模块之合理的学时与学分的“黄金”比例，形成系统的专业课程体系，制定专业教学课程标准，让机电一体化技术专业的学生不偏不移地朝着掌握“机电一体化技术”方向前进。
2.2机械制造技术在机电一体化专业的支柱作用
若说机电一体化技术专业教学过程需要二条腿走路，那么，机械制造技术即为其中的一条腿。有了这条腿，能很好区别电气工程专业与机电一体化技术专业。
（1）机电一体化技术专业岗位群与能力模块。在东莞及珠三角地区，机电一体化技术专业学生职业规划与能力要求如下：
主要就业单位：机电产品、设备制造或设计公司，家具、印刷、玩具、服装、手机等制造等设备生产公司。
主要就业部门：设计部门、工程部门、生产部门、维修部门或销售部门。
主要工作岗位：自动机或自动线操作员、机电设备维修与装调员、设备机械研发与改造员、电气工程人员、产品销售员。岗位与其对应的主要工作任务和职业证书要求分析如表1所示。
主要工作能力：专业能力、团队协作等社会能力、查阅资料等方法能力。
通过上面的对机电一体化技术专业的分析，可见“机械制造技术”的支柱作用。若将机电一体化系统比作一个“人”的话，那么机械制造技术就是要完成“人”骨架的构建。
（2）机电一体化技术专业岗位能力模块与课程体系如表2所示。
3岗位能力中“机”知识的培养过程-机电一体化技术专业典型载体中“机械制造技术”的应用过程
机电一体化技术专业最为典型的载体为自动化生产线，应用范围最为广泛。比如，世界品牌的“SWAROVSKI”包装盒制作的“自动化生产线”。它包含了机电一体化技术专业的各类知识模块，比如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网技术、步进电机位置控制技术，以及和变频器技术等。以此为例，以下展现“机”知识的培养过程，看到“机械制造技术”的功劳与作用如图1所示。
包装盒生产线主要包括主要包含了四个工作站，每一个站是包装盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一个工作站为例，展现“机械制造技术”在整个设备生产中的作用。
要完成该工作站的设计、制造，必须熟练掌握机械制造技术。如加工气缸安装板，在完成安装板的零件设计后，见图2（安装板简图），应按以下步骤进行加工：如表3所示。
（1）零件图分析。由零件图获取毛坯尺寸、零件主要特征、技术要求等信息。（2）编制加工工艺卡。根据零件图获取的信息合理编制加工工艺卡。（3）准备工、量、刀具及毛坯材料。根据工艺卡要求准备。（4）编制工序卡。以工艺卡为依据，遵循机械加工规律，科学编制工序卡。（5）加工操作。遵循安全操作规程，依照工序卡对零件进行机械加工。
4结语
要搞好机电一体化技术专业建设与教学，必须以正确的态度认识“机械制造技术”的重要位置。很好掌握一般机械或零件的加工工序及加工方法，更有助于设计生产机电一体化产品。
机械制造技术在机电一体化技术专业建设中不可或缺！
参考文献
[1]唐方红，曾军华.基于职业资格鉴定的专业课程建设研究与实践――以机电专业维修电工考证为例[J].科技创新导报，2015，15：136-137.
[2]李龙根.吴铁军.机械制造技术[M].上海.上海交通大学出版社.2014：82-84.
机电一体化技术的认识篇2
关键词：学科定位；教育技术；教育信息环境
电化教育是干什么的?这是似乎容易回答又难于准确回答的问题，其实质是电化教育的定位问题，也是长期困扰电化教育发展的老问题，在这信息技术时代异军突起之时，这个老问题更加紧迫起来，甚至产生了电化教育的生存危机，对电化教育是干什么的，它的定位是什么等问题有必要进行深刻的反思。在理论上给予深层次的探讨，
1问题的提出
随着技术的不断发展，各种先进的媒体不断涌现并被引入到教育领域进行应用，电化教育发展的历史事实表明，每当出现一种新的媒体，伴随着对它及其教育应用的研究，都会在教育技术领域形成一股“先进媒体热”。伴随着这种“繁荣”局面的形成，在教育技术的研究和实践过程中也日益暴露出一些问题来，引起了一些细心并理智的教育技术理论与实践人员的注意，由于种种原因，人们对电化教育有着不同的认识，归结起来大致有以下内容：它是拍摄和播放电视录像的；它是管理配有电视录像的；它是管理配有电教设备的教室的；它是搞多媒体计算机和网络教学的等。
问题一：电教中心是教学单位还是教学辅助单位?电教人员是教师还是教辅人员?电教工作是教学工作还是教学辅助工作?国家教委颁布的文件中将电教中心定为“教学单位”，而许多学校却把它看作是教学“辅助单位”?电教人员是教师，而其他人却把电教人员当作是教辅人员。www.lw881.com这个问题自从有了电化教育后就一直缠绕着电教工作的方方面面。
问题二：电化教育所依据的媒体是幻灯，投影，电视录像呢，还是多媒体计算机和网络呢?是否像有些人认为的那样，前者是电化教育，后者是教育技术。电化教育是否会随着新媒体技术的出现，旧媒体技术的“落伍”而寿终正寝呢，是否在将来又有新媒体出现后，再次改换名称呢?这两个问题交织叠加在一起。构成了电化教育职能，定位和生存的危机。时下，电化教育在中国有着各种不同的称谓，“电化教育”强这个研究和实践领域在中国出现较早的名字，之后有人呼吁这个名字不科学，应改为“教育技术”，由于当前这个领域的实战人员大多从事新媒体的有关工作，于是又出现了“现代教育技术”这个名字，随着我们逐步迈入信息社会，随着社会对人才信息技术素养的重视，于是“教育信息技术”这个词也成为教育技术的另一个“时髦”的名字。
2对问题一的探析
产生这个问题的根源不在于电教机构是否应该建立，不在于搞电教要有多少资金的投入，更不在于现代信息技术的飞速发展。而在于人们是怎样看待电化教育工作的，其根源是人的观念和意识问题，观念和意识不是凭空而来的，它们总是依据一定物质条件和社会实践而产生，并随着条件的丰富和社会实践的深入而发展，它们是特定的时代产物，正如马克思所说，“随着新生产力的获得，人们改变自己的生产方式，随着生产方式的改变，人们也就改变了自己的一切社会关系”，“手工业的产生是以封建主为首的社会，蒸汽业的产生是以工业资本家为首的社会”，劳动资料不仅是人类劳动力发展的测量器，而且是劳动借以进行的社会关系的批示器，教育活动方式和教学观念的产生何尝不是这样，任何教育都要依靠一定的工具手段，并在一定工具手段的支持下形成特定的教学活动方式和教学实践，也必然产生与这种教学活动方式相吻合的教学观念和意识。
教师的工作是一种特殊的劳动方式，是一种脑力加体力的劳动或以脑力劳动为主的劳动。教师在工作中总要使用一定的工具手段去“劳动”，即使用一定的教学工具传递教育信息，教育学生。当教学工具处在手工业时代，就必然构成教师与学生面对面课堂讲授的教学活动方式或“劳动”方式，也必然产生课堂空间中的教学观念。在这种情况下，对教学活动的发生和发展，教学方式的产生和数师角色的认定均不超出课堂空间。只有在课堂上讲授的人才被看作是教师，只有在课堂狭小空间中的讲授才被认定为“正宗”的教学工作。如果说这是一种集体潜意识的话，那么专门研究教学的学科——教学论也把教学的认识局限于“课堂教学过程”之上，而把“学生”实际上仅划在课堂以内，把教师的职责任务框在课堂之内。在这种集体潜意识和所谓的学科意识的衡量下，电教工作者若没有直接进入课堂讲授，那么他们就不是教师；他们若不与学生面对面的交流，他们的工作就不是教学工作，至少不是“正宗”的教学工作，所以电化教育的职能就被定位在辅助性和服务性上。
新的劳动工具的出现必然产生新的劳动方式，也必然形成新的社会观念。以先进生产机器为标志的现代大工业生产，改变了手工业时期家庭小作坊式的生产，将劳动者从劳动密集型的个体劳作中解放出来，走上了知识密集型的协作化大生产之路。同
样，现代信息技术的发展必将打开人们的眼界，促进教学观念的变革。尽管比起生产领域，这种变革姗姗来迟，但最终还是出现了。现代信息技术的发展改变了某些过去认为亘古不变的教育，教学的观念和方式。现代视听技术，多媒体计算机技术和网络技术构成了多类型的，立体的信息传播方式。打破了人与人之间以及地域，民族，国家之间的沟通障碍。在这种情形下。手工业时期形成的教学方式和教学观开始发生变化，有了现代信息技术的支持，教学活动得以极大地延伸和扩展，人人超出课堂的时空。教师借助现代信息技术手段在无限的时空中获得教育信息，师生凭借新工具可以开展多种方式的教学活动，打破了传统课堂讲授的单一模式，教师的角色行为或工作方式发生了革命性的变化，教学不仅仅是教师个体在课堂上的讲授，应当说无论是教师个人或群体，无论是否在课堂，凡是对教育信息的开发，设计，制作和传播都是教学的范畴。
由于受工具手段的限制，在传统教学观念或集体潜意识中，往往把教学归结为课堂中教师个体的活动，而现代信息技术的发展将教师从传统单一的个体作业的方式解放出来。应当看到，现代信息技术为教学构筑了广泛而又多样化的教育信息环境。构筑这种信息环境仅靠教师个人行为是不能完成的，必须依靠教师群体的力量进行教育信息的开发，设计，储存，加工和传递等一系列工作。于是，教学过程中教师群体分工合作的现象在现代信息技术的条件下出现了，这个现象的出现与现代社会大生产发展的趋势相吻合。当然，现代信息技术的出现并不意味取消教师个体的劳动，相反对教师个体素质的要求更高了，教学分工合作现象的出现，使我们从一个侧面看到了现代教育教学体系的形成，电化教育正是现代教育教学中分工合作的产物。电教工作者所做的工作正是开发，设计，制作，储存和传递教育信息。由此可以看出，电教工作者是教师，电教机构是现代教育不可缺少的组成部分。那么，电化教育的职能归结起来就是为教育和教学提供或创设丰富多样的教育信息环境，这就是电化教育的根本职能。
任何教育教学活动都离不开教育信息的传递和交流，教育教学活动总是在一定的教育信息环境下进行的，无论是重传递知识还是重学生主动学习，无论是重视学生的知识积累还是注重其能力的发展，若没有教育信息的交流，没有教育信息环境，教育教学活动就不复存在，教育信息环境对教育教学来说是至关重要的因素，所谓教育信息环境是指师生活动所依赖的信息资源，信息表达形式，媒体手段的组合以及信息交流方式的总和。在传统教学中，由于仅靠教师讲授，媒体单一，信息资源少，交流空间小，教育信息环境的因素并不引人注意，科学技术的发展以及视听技术，光纤通信技术，交互式网络技术，多媒体技术和智能计算机技术纷纷亮相，人类所处的信息环境越来越丰富，信息交流方式越来越多样化，对人类的生产和生活方式产生了深刻的影响和变革，这种影响和变革迅速地作用于教育教学领域，于是“教育信息环境”这个新事物终于在我们感性和理性的视野出现了。它给了电化教育生存和发展的空间，使其成为现代教育的一个新“工种”。现代信息技术给教育教学最大的启迪就是要构筑丰富的多样化的教育信息环境，这是现代教育技术研究和发掘的领域。
3对问题二的探析
如果说，对电化教育工作属性和职能的问题涉及教育教学观念变革的全局问题。那么，电化教育是搞幻灯投影等还是搞多媒体计算机和网络的问题，则是电化教育工作的局部问题，在教学实践中，电化教育的具体工作是多种多样的，但归结起来就是给教育教学活动提供或创设丰富的信息环境。因而，无论是幻灯投影还是多媒体计算机和网络都是我们用来提供或创设教育信息环境的工具。这是不应该产生的问题，为什么会产生呢?这就是一种异化现象，把工具当作目的的异化。产生这种异化的原因很多，但深层原因就是在人类生产力水平提高和科学技术进步的同时也会带来某些负效应。这些负效应中有一个容易被人忽视的东西——“技术至上理念”，这种理念是伴随着科学技术日益发展而形成的。其主要特征就是认为技术手段可以改造一切，战胜一切，它们无所不能，从而产生一种新的“偶像崇拜”一技术手段的崇拜。而创造和使用技术手段的人的地位却被忽视了。
从技术的起源和发展来看，技术起源于人类对工具的使用和对工具的制造，正是由于对工具的使用和制造的实践才使人类从动物脱离出来。任何工具手段都是人的某些器官功能的延伸。机器设备和交通工具是对人的体力或肢体的延伸，各种信息技术手段是对人的大脑和感官的延伸。可以说，技术手段是人类本质力量的外化与展示，是人类智能因素与自然物质因素相互作用，相互对象化的产物，技术手段的真正内核是人类的智慧。然而，随着科学技术的发展，科技手段不断先进和复杂，人类战胜自然能力的提高，异化也就出现了。把本来是人类智慧的伟大，人类本质力量的伟大片面地当作技术手段的伟大。于
是技术手段占据了主角，它们的“光芒”挡住了人们的视线，以至于看不到它们背后丰富的人类智慧和精神内涵。于是，现实生活中出现了工具价值高于人的价值的现象，出现了错把工具当目的的现象。
这种异化现象在教育教学中同样存在。教育的本质目的是人类自身的再生产，再创造，为了全面培养和发展个人能力。教学的本质和目的是对人心灵的塑和能力的培养，其中心是人。为了实现这些本质和目的，就要通过书本等工具手段来实施。然而在现实中，教师成为教书的，而不是育人的，学生只能被动接受，不能自我发展，“书本，知识，分数”异化成教学追求的最高目的，“工具手段”成了中心，甚至教师也被异化为传递知识的“工具”。
电化教育最根本的目的是提供或创设丰富的教育信息环境，为了达到这个目的就要利用各种信息技术手段，无论幻灯投影还是多媒体计算机或是网络以及其他技术手段都是实现目的的工具。然而，这些工具手段却在群体潜意识中被异化为电化教育的目的，把电化教育本质的东西与某类工具联系在一起，认为搞这些东西就是搞电化教育，以至于当多媒体计算机和网络等新工具手段出现后就不是电化教育了，电化教育由此便产生了生存危机，要摆脱危机，就要更科学地把握本质的东西，把一项事业，一门学科的本质与某类技术手段相连接，观念就要实现超越。超越媒体工具的桎梏，将自己眼界扩大，洞察到媒体之后存在的广阔领域——为教育教学提供或创设丰富多样化的教育信息环境。要构筑教育信息环境，没有各种信息技术手段是不行的，电化教育的最终目的是优化教育过程，提高教育质量，在它们的基础上孕育着教育信息资源的组合，系统教学设计，媒传教学思想和教学方法以及众多的媒传教学模式，这才是教育技术工作者真正追求的东西，电化教育本身的优势是在延长和加强师生主体的认识器官的作用，正是有了这种优势，它才能参与到教育过程中，改变教育内容和形式，优化教育过程，只有认识到电化教育这一特点，才能正确的摆好电化教育的位置和发挥它应有的作用。
面对多媒体计算机和网络技术等工具手段的到来，我们要调整好自己的知识结构及思想观念，调整专业队伍的结构，不仅要适应新技术的要求和挑战，更要适应新信息技术条件下对教育教学的要求和挑战。这种调整的性质属扩充性和丰富性的，不是目的的转移。
机电一体化技术的认识篇3
关键词：煤矿机电；管理与维护；措施与对策
中图分类号：TM5文献标识码：A文章编号：1009-0118（2013）01-0278-01
从井上到井下，从采掘到辅助，一台设备完好率达不到要求，就有可能不同程度的引起各种事故的发生，甚至造成全矿毁灭性的重大损失。针对于煤矿机电管理，我们只有认真抓好机电管理和维护工作，保证每台设备的正常运转，保证设备的完好率，上水平，达标准，才能保证煤矿的正常生产，以确保矿井机电设备安全性为中心，扎实地搞好管理工作，保证矿井机电设备可靠、高效、安全地运行。
一、煤矿机电管理存在的主要问题
（一）机电管理职能部门没有充分发挥应有的作用。大多数矿井机电科都承担两种职能：机电管理和机电生产。机电科管理人员的主要精力放在生产上，管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够，机电职能管理作用淡化。
（二）对机电标准化工作认识不足。一些矿井没有专职机电标准化管理人员，多为兼职。部分机电职工标准化意识差，未能做到上标准岗、干标准活。
（三）设备管理不到位。设备从选型、购置、验收、试验、安装、维护、修理直到报废的全过程管理在某些环节还不到位。
（四）设备存在隐患较多。设备老、旧、杂，带病运转，安全设施、保护装置不全，距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置，电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重，未能定期防腐。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验等。
（五）机电技术力量薄弱，技术手段落后。一些煤矿技术人员严重不足，技术管理不能指导生产，以政带技的现象相当普遍。井下供电“三大保护”未能按技术要求进行整定、测试、检查，一些仪器仪表老化而且不全，测试手段和方法落后等。
（六）机电队伍整体素质较低。一些地方煤矿机电管理人员文化较低，专业技术水平不高。机电职工一般未接受过机电专门技术培训，理论知识不足，实践经验缺乏，违章作业时有发生。设备故障率较高，因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。
（七）机电培训走过场。尽管地方煤矿的机电培训工作年年进行，但由于针对性、实用性不强，抽象理论讲解，职工无法在实践中应用。未能实现“要我学”到“我要学”的转变，培训达不到目的。
（八）资金不足。地方煤矿受资金制约，普遍存在设备数量不足、备品备件数量有限的现象。机电职工待遇相对偏低，一些高水平的机电技术人员纷纷跳槽，致使机电安全生产处于被动状态。
二、改进煤矿机电管理的对策
（一）重视管理，提高机电管理水平。矿井领导重视机电管理是加强机电管理的关键。实行设备运行全过程的管理，追求设备寿命周期费用最优化，从技术、经济、组织三方面进行综合管理。充分调动职工的积极性，把工程技术人员、职工组织到管理活动中来，学习先进矿井机电管理的经验，制定规划，分步实施，逐步提高机电管理水平。
（二）因矿制宜建立机电管理机构，授予职权，统一管理。矿井机电管理机构的设置、人员配备、组织形式、体系结构都要因地制宜、因矿而异，不能采用一个模式，但应相对稳定。对于井型较大、基础工作比较扎实的矿井，设置机电管理科，负责全矿机电技术、设备管理、机电工作调度，对全矿机电工作实行统一管理。井型小、生产环节简单、设备拥有量少的矿井，机电管理科和机电工区可以合二为一，有利于减人提效。
（三）加强机电标准化管理。建立健全标准化管理组织，提高全体机电人员的质量标准化意识，按标准化要求开展机电工作。机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础，地方煤矿应逐步完善机电标准化工作，成立标准化领导小组，制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。
（四）做好设备综合管理工作。设备管理的基本任务是掌握设备动态，各矿应建立设备综合管理体系，完善设备综合管理制度，配齐设备管理人员，实行流程化管理，扎实做好设备综合管理工作，确保设备管理制度化、正常化、规范化。
（五）认真落实规章制度。矿井机电管理的主要工作对象是设备，落实规章制度必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是：机电管理人员责任制度；设备使用操作规程；设备维护保养、检查、维修、质量验收制度；机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。
（六）计划管理，综合平衡。计划管理是机电管理的核心。编制机电工作计划，一般应根据机电设备的技术状态、矿井生产计划、企业财力和物力、机电施工技术力量、技术条件手段、上级主管部门的意见、要求等进行编制并及时有力地正确协调平衡是计划顺利实施不可缺少的手段。
（七）实行技术人员责任制，强化技术管理。实行技术人员责任制，职责、职权和专业班组职责挂钩，是充分发挥技术人员作用、强化技术管理行之有效的方法。1、严格技术文件的审批制度，分级负责，层层把关；2、重视积累技术资料和科技情报的检索工作，做好图纸资料技术档案的管理工作；3、做好设备的运转、检查、保养、检修、事故等记录资料的分析整理，妥善保管，存档备查。
（八）突出机电管理重点。1、安全可靠性；2、井下供电和提升运输2个系统；3、操作、维护、修理3个环节。抓好这三方面，矿井的生产秩序也就基本保持正常。
（九）提高职工业务技术素质。业务技术培训是机电管理的一项重要的基础工作。受培训的人员，既要学习基础知识，又要学习当前管理、使用和修理设备需要的专业技术知识。培训方式、方法必须做到学用一致，教材、教员、教室落实到位，因人施教，只有这样才能取得良好效果。同时建立激励机制，如技术职称评定，结合企业经济能力提高技术人员的经济待遇等。
机电一体化技术的认识篇4
机电一体化涵盖了各种机械技术、微电子技术、自动操作技术、计算及编程技术等。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。机电一体化技术并不是由机械技术和电子技术技术的拼凑，而是系统化的统一和组成，使得生产效率和技术更高。
2.石油机械机电一体化的措施
石油机械来涉及的范围非常广，从操作环境来看，可以分为海洋和陆地，不论是大型设备还是精密仪器，近几十年来，实验机械在不断发生着变化，但始终没有发生根本性的变革。同时由于该行业的风险和工作量巨大，需要耗费大量的能源并且生产效率较低。随着机电一体化的出现，在石油机械行业中引入机电一体化势在必行。具体来说，可以从以下几个方面采取措施。第一，要从思想和认识上重视石油机电一体化。石油机械机电一体化能够捕捉、识别各种综合信息，独立完成各种复杂的任务，更为先进，具有更大的灵活性和智能。因此，作为建设者和施工者应当从思想和认识上重视石油机械机电一体化的推进。在石油机械行业实现机电一体化，能够在这些领域中发挥着重大作用，如进行一些危险的施工操作，一些地下和水下作业等，可代替人进行超负荷工作。第二，要及时关注机电一体化的发展方向。由于我国机电一体化发展较晚，与西方国家相比，还存在一定的差距，因此，要首先注重国际石油机械机电一体化的发展动向。并加强与先进企业的交流合作。要注意收集和积累相关资料，对国内国际发展程度进行比较，要取长补短，对机电一体化的发展水平和趋势进行良好把握，在石油机械当中积极引进国外先进的成熟经验和技术，促进国内石油机械机电一体化的发展。第三，要搞好科研调查工作。石油机械具有自身的特点，它大都是要求野外作业，由于环境多变，施工工艺复杂，要求对石油机械行业进行深入了解。只有这样，才能明确石油机械需要的机电一体化技术。第四，要强调石油机械机电一体化的实用性。机电一体化的重要特征就是实用性，因此，要石油机械行业的实际出发，对应选几个环节进行试验，如：石油化工设备、输油管线自动化管理以及计算机操作随钻测试等。切实提高石油机械的生产效率。
3.结语
机电一体化技术的认识篇5
“电力拖动”课程对机电专业人才培养的重要作用
电气传动类课程在机电专业中发挥着十分重要的作用，与其他课程有着密切的联系，在机电专业课程体系中起着承前启后的作用。学生通过学习该课程，一方面可以强化学生的电路基础知识，提升学生在电气技术方面的素养，锻炼学生的抽象思维能力与分析能力；另一方面，学生要掌握电机这种特殊机械装置，必须掌握磁路结构（铁芯）、电路结构（绕组）及电动机的运行特性，还要具备机械和力学知识。通过学习“电力拖动”课程，可以培养学生空间分析能力和构思能力。
高职机电类专业课程体系存在的问题
高职院校制定机电类专业教学计划过程中，参照了本科或专科院校机电类专业的“电力拖动”课程体系。如高职院校的自动化专业开设“电机与电力拖动”课程，数控、设备维修与管理、机电一体化专业开设“电机与电气控制技术”课程，这些课的先修课是“电路基础”、“电力电子技术”等，后续课是“可编程逻辑控制原理与应用”、“机电一体化系统与设计”等。高职院校机电类专业开设的“电机与电力拖动”、“电机与电气控制技术”课程内容主要又以电机学和电力拖动的传统内容为主。由此可见，高职机电类专业的课程体系、课程内容、教学顺序与普通大学机电类专业课程开设方式差异较小。这对高职机电类专业教学带来一定的问题。一方面，由于教学课时较少和教学内容繁多，学生很难熟练掌握电机与电力拖动的课程的主要内容；另一方面，课程体系中较少涉及电气传动方面的新技术，这不利于培养社会急缺的机电专业高端技能型人才。
高职“电力拖动”课程体系改革
在信息技术快速发展的背景下，如何改革高职“电力拖动”课程体系，仁者见仁，智者见智。笔者认为，要培养高端技能型机电专业人才，首先应加强专业技能训练，以培养学生的技术应用能力为主旨，突出人才培养的“技能型”特征。其次，在电气传动技术方面，首先要巩固传统核心知识的教学，再以企业实际要求为依据，适当提高知识层级，补充新内容，以突出培养“高端”技能人才的高职教育特征。
当前编写的高职《电力拖动》类教科书，似乎遵循淡化理论突出实践环节的教学要求，大刀阔斧地破旧立新，实际上这只是传统教材的压缩饼干。如很多《电机与电气控制技术》教材，将传统的《电机学》、《电力拖动》、《电气控制基础及机床电气控制技术》拼凑在一起，又要求在一学期内完成教学任务，并且还要安排大量的实习，实际理论教学课时不足以前的三分之一。在这种教学安排下，教师不可能深入浅出地讲授教学内容，为了完成教学任务，很难顾及教学效果。在学生文化基础知识薄弱和教学进度快的情况下，学生能够学习和掌握多少知识可想而知。笔者认为，在学时少和教学效果打折扣的要求下，要整合教学内容，必须明确两点：一是整合知识内容不是简单地堆砌和拼凑；二是压缩课程也不是把教材中的相关性较小的内容和公式推导简单地删掉。教材编写者必须在充分理解课程设置的目的、功能及课程之间的内在联系的基础上，以达到的教学目的为依据，对相应知识内容重新“熔化”和“铸造”。在整合课程中应该做到两点：一是必须突出核心、主干内容，突出课程的知识主体，也就是要保留传统教材中的经典和精华内容，不能因为某些重要内容的公式较多、论证较繁复，而以“淡化理论”为由将其删除；二是在整合那些相对独立的教学内容时，不能为了整合和压缩，把本无关联关系的教学内容生拉硬扯地凑合在一起。目前，“电力拖动”类的“电机与电气控制技术”课程的许多教科书和一些学校制定的课程标准都出现了“多、杂、散”的问题，把多门课程的内容全部纳入一门课程，课程内容面面俱到，十分庞杂；大部分教材中融入了机床电气控制的知识，牵强附会，课程内容之间缺乏内在逻辑关系。笔者认为“电力拖动”基础教学应侧重于电机及其拖动性质和整体运行特征，只须简单介绍拖动与电气控制之间的关系，没有必要介绍具体的设备电气控制系统。因此“电机与电气控制技术”课程的电气控制章节只须介绍低压电器、基本继电接触控制单元的内容就可以了，甚至可以不介绍电气控制的内容，可以把这些内容纳入其他的课程之中。
机电一体化技术的认识篇6
关键词：认知理论；布鲁纳；光电检测技术；专业课教学
作者简介：莫文琴（1978-），女，湖北武汉人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，讲师；晋芳（1978-），女，湖北武汉人，中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院，副教授。（湖北 武汉 430074）
基金项目：本文系中国地质大学（武汉）研究生培养模式与教学改革基金（编号：CUGYCXK0820）和中国地质大学（武汉）中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（编号：CUGL110222）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）04-0076-02
认知学习理论是通过研究人的认知过程来探讨学习规律的理论。认知理论主要包括：人是学习的主体，学习不是通过练习和强化形成的，而是通过顿悟与理解获得；学习可以看成学生个体构建自己的认知体系的过程；教学要关心学生学习过程的主动性及学生对知识意义的建构。[1，2]认知学习理论不仅重视人的主体性，而且准确把握了学习的基本过程及其规律。布鲁纳认知理论是现代认知理论的代表，他强调认知学习与认知发展，提倡发现学习，倡导结构主义教育。“光电检测技术”是一门综合性很强的专业课，涉及了光学、电子和计算机等多门学科，也是现代检测技术重要的发展方向。由于该课程基本知识点多、应用性较强，如何提高教学质量是该课程教师所共同关注的问题。[3，4]因此，通过将布鲁纳认知理论应用到“光电检测技术”的教学中，尊重学生学习的主体地位和知识的认知规律，促进了学生对该课程基本知识点的掌握，完善了学生专业知识体系的构建，取得了良好的教学效果。
一、课程教学遵循知识的认知过程
布鲁纳认为认知结构在一个人的学习过程中是不断发展的，人们总是通过把新来的信息与原有的认知结构联系起来积极构建起知识体系；学习的实质在于主动形成认知结构，学习包括知识的获得、知识的转化和评价三个过程。[1]
1.知识的获取
认识的获取，是新知识通过“同化”思维后，被容纳到新的认知结构中。我们在介绍新知识时，需要通过与学生以往接触过的系统进行类比，帮助学生理解和掌握新知识。学生在学习“光电检测技术”课程之前已经修完了“传感器技术”课程，那么在介绍现代光电检测技术中的光纤传感器时，将其与传统传感器进行类比：传统传感器的核心是电量参数的变化，传输信号为电信号，传输介质是电线，被测量是物理量（温度、压力或流量）；而光纤传感器的核心是光电场参数的变化，传输信号变成了光信号，传输介质是光纤，被测量仍然是物理量。通过这样的比较和分析，将新知识（光电场参数、光信号和光纤）“同化”到传统传感器结构中，帮助学生构建新的认知结构。
2.知识的转化
在获取知识之后，就是对新知识进一步分析和概括，从而演绎出新内容的过程。同样以上述例子说明，在学生获得光纤传感器的概念后，就要其思考：为什么会产生光纤传感器，光纤传感器和原有传统传感器相比，优势是什么？于是教师可以通过对不同光纤传感器的应用进行介绍和归纳，让学生了解到光纤传感器具有长距离遥测、耐恶劣环境（高温、强电磁干扰）、灵敏度高和易于联网等优点。这样，学生一旦遇到需要高灵敏度探测处于恶劣环境的物理量的课题时，自然就会考虑能否采用光纤传感器这一方案，或者说通过新知识的转化，学生在已掌握传统探测方法的基础上又增加了光纤传感这一方法，开拓了学生思路，提高了学生解决问题的能力。
3.学习评价
学习评价除了传统的考试，还可以通过课堂问答、开放式讨论、实验及课程设计等方式来实施。平时在课程教学过程中，待学生学完某一章节之后，教师利用课堂问答来检验学生对基本知识点的掌握程度，并根据学生的反馈来调整教学的进度，如果学生大部分还未真正理解该章节的基本概念和理论，则需要再次帮助学生完成基本知识点的获取。
开放式讨论则是在学生已具备一定理论基础后，检验他们是否能将新知识转化成为认知系统中新的内容。学生在“光电检测技术”课程中学习了激光雷达的工作原理后，教师可以设定具体问题，比如雷达测速与激光雷达测速的区别，让学生展开讨论。这样，学生通过与已修完的“物理检测理论与检测技术”课程中所学的雷达测速进行比较和分析，就能了解到两种测速的方法其实都是基于多普勒效应，只是激光的方法是利用光信号作为载波，而雷达是利用微波。但正是由于激光雷达采用的是比微波频率高104～105倍的光载波，它的测速精度也远高于一般雷达测速系统。利用类似的问题，可以检验学生是否掌握了新的测试技术，从而评价学生的学习效果。
实验和课程设计是学习评价环节中最为重要的内容。它是对新知识转化程度的一种检验，即考查学生对于新知识的使用是否得当，分析和概括是否准确。[1]学生不再是被动接受新知识，而是亲身试验，从实验的结果和现象中加深对基本知识点的掌握，验证问题的解决方法是否有效。“光电检测技术”课程开设有光电器件特性实验，学生在对光电二极管的光伏特性进行测试时，经常会提出疑问，即为什么当光电二极管的两端电压改变时，流过管子的电流始终不变？这时，教师就会反问他们，如果光电管上光照没有变化，管子的电流会变化吗？他们才恍然大悟，流经管子的电流只与入射光照有关，既然管子受到的光照恒定，光电流也是不变的。通过这种验证性实验，学生对光电器件的各种特性印象深刻，因此对课程的基本概念的掌握更加牢固。
当然，正如布鲁纳所说，知识的获取、转化和评价是三个几乎同时发生的过程。我们在“光电检测技术”课程教学中，将上述学习的三个过程贯穿整个课程讲授中，即每一章理论学习后安排课堂问答、开放式讨论和实验，这正符合学生对知识的认知过程，通过这些教学环节的展开，学生由浅入深、由表及里地掌握了这门学科的精髓。
二、教学应使学生理解各门学科的基本结构
学科的基本结构包含两个方面的内容：学科的基本知识结构以及学习的态度和方法。[1]学科的基本知识结构指的是该学科的基本知识概念和基本规律。学科的基本知识结构好比金字塔的基底，承受着最沉的负荷，只有基础打扎实了，才能有塔顶的辉煌。
在光电检测技术系统中，光电探测器起着将光载波转换为电信号的核心作用，其选取和使用是否得当在很大程度上决定了光电系统的性能。而光电器件的主要性能参数是区别各种光电探测器的基础，比如光谱特性，即探测器输出信号大小与照射到探测器上光波长的关系。可以这样解释：探测器好比人的眼睛，在红橙黄绿青蓝紫各种颜色中，我们总是对黄绿色的光最为敏感，也就是说在黄绿色光波长处，人眼的光谱响应度是最大的。这样的类比之后，学生很容易去理解光电器件的主要性能，从而能够根据各种光电器件的区别和特点，将各种光电器件应用在各自适合的场合，比如PIN型探测器和雪崩光电二极管，时间响应最快，适用于光通信中高速光信号的探测；而光敏电阻时间响应慢，线性较差，一般来说作为开关光信号的探测。通过对光电器件特性参数这一基本概念的理解和掌握，为器件选型、光电检测电路的设计和光电检测系统的设计打下基础。
由于“光电检测技术”课程涉及较多的专业基础，比如大学物理、模拟电子和数字电子、电子测量课程等，所以学生要学好该门课程，应当具有一定的知识背景，才能消化晦涩难懂的知识点。有些学生专业基础较差，在课程学习中很容易碰到挫折而放弃努力，这时，教师应该指导学生端正学习态度，以脚踏实地的态度去学习这门课程，不应急功近利；帮助他们复习相关的知识背景，从而理解本课程的重要知识点，只有这样后续学习才能顺利进行。同时，考虑到本课程应用性较强，教师讲课时应多联系实际，结合业界热点问题，介绍相关系统和技术。通过具体的应用系统案例将需要介绍的知识点引出，然后对知识点进行详细讲解，帮助学生深刻理解和掌握，最后引导学生回过头去分析系统中这些知识点是如何发挥作用的，解决了哪些问题。例如干涉测量技术这一章中介绍了典型的相位调制干涉仪，萨古纳克干涉仪是其中一种。倘若教师直接给出该干涉仪的工作原理，学生的兴趣不会很大。但是教师如果抛出这样一个问题：哪位同学知道苹果iPhone手机中的陀螺仪是如何工作的？想必学生就很想知道答案了。这时，教师就可以说明：如果将萨古纳克干涉光路放到光纤中，这便是光学陀螺仪了。萨古纳克干涉仪利用光的干涉作用，测量光环路的转动角速度。知道了萨古纳克干涉仪工作原理，教师再引导学生回到苹果手机中的陀螺仪的例子，正是因为陀螺仪能够感知三个轴方向的角速度，结合加速度传感器，就能够为手机提供导航和增强功能。因为学习的最好刺激，是对所学内容有兴趣。[5]一旦他们发现这些基本知识点可以解决实际系统中的重要问题，就会觉得值得去学，从而使学习的主动性和积极性得到提高。
三、提倡发现学习，激发教学生长点
布鲁纳认为发现并不只限于获得人类尚未知晓的知识和规律，也包含通过独立思考而获得的一切形式和方法。[1]提倡发现学习，教师可以通过设定的问题和情境，[6]比如电机转速的测量，要求学生给出合理的设计方案。学生五人一组，每组将自己的设计方案在课堂上讲述出来，教师则引导学生对各种方案进行比较和评价。该方式以学生为主体，一方面是激发学生学习的内部动机，在掌握基本知识的前提下，使其主动探索知识、独立解决问题；另一方面在讨论和争议的过程中，学生能够获得知识的生长点，因为每一组的方案不尽相同，在求同存异的过程中知识和经验得到积累。当然，在学生讲述和讨论的过程中，需要教师进行正确指导，并对各种方案给予合理的评价。
四、结束语
“光电检测技术”这门课需要学生掌握较多的专业基础知识，并且应用性较强，强调学生的动手能力。学生从以往理论性较强的课程学习转向应用性较强的专业课学习，需要一定的过程。笔者通过将认知理论应用到课程教学的各方面，以学生为学习的主体，教学遵循学生对知识的认知过程，使得学生更容易理解很抽象的基本概念，提升了其使用新技术解决问题的能力，将新知识与原有认知系统关联起来，丰富了学生的知识体系。
参考文献：
[1]武新春.高等教育心理学(修订版)[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]赵娟,娄德军.认知学习理论在课程改革中的应用[J].大连教育学院学报,2003,(1):23-25.
[3]李刚,曹浪舟.光电检测技术课程教学改革的探讨[J].高等函授学报(自然科学版),2010,(4):43-45.
[4]周雪芳.对“光电检测技术”课程内容体系优化的思考[J].中国电力教育,2010,(35):96-98.
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