時間：2023-08-25 09:10:15
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1）機電一體化在向智能化的方向發展，智能化就是在原本電腦控制的基礎上更具備合理性和效率性，機電一體化的智能化發展就像最初的硬件手機與現在的智能手機的區別一樣?？傮w說來就是智能化更人性化，更能解決操作中的突發狀況或者說是提前就設定了應對解決突發狀況的解決措施。
2）機電一體化更加環保，機電一體化進程使原本的柴油發電帶動發電機的情況得到改善，現在的機電一體化是電腦操控，解決了其中一些污染環境的問題，響應環保的口號，機電一體化也朝著更環保的方向發展。
3）機械一體化朝著微機模式發展，顧名思義就是機械的規模與形式越來越小，這就要求機械的精密程度。這樣的發展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題，可以使同一片場地發揮更大的效果。機械以替換的發展趨勢是更加進步與人性化，它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發展。這就是機電一體化，它是機械與電子的有機結合，有著密不可分的有機組成部分，有著良好的發展趨勢。在這兩者的定義下，筆者希望日后機電的結合能夠更加密切，其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優化；機電一體化能夠在屬于它的發展趨勢下日益發展完善，更好的滿足機電一體化進程的需要。
2機械電子工程專業
在科技發展與時代進步的大背景下，機電一體化的進程日益加快，重要程度日益提升，人才需要也越來越大，接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發展趨勢，根據上文我們不難發現機電一體化已經在生產生活中日益重要，為了供應機電一體化所需要的人才，機械電子工程專業應運而生，上個世紀九十年代后期，一些高校開始設置了機械電子專業。機械電子工程專業的出現是為了響應現階段和日后的電子控制機械的主流趨勢，為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業設置上要注意很多的問題：第一要考慮新課程的課程設置方面，要在傳統的機械上有所發展又要估計學生的負擔，不能是學生在學習的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業是機械和電子的有機結合，電子與機械的側重點問題，在教授的過程中要二者兼顧，因為傳統機械是整個機械一體化的基礎而電子的計入是一個良性發展，很多新生代的同學更加重視電子方面，這是不科學的做法?？傊畽C械電子工程專業是一個時代要求的必要專業，要安排好課程，明確側重點，最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3機電一體化與機械電子專業
介紹過機電一體化與機械電子專業以后，接下來明確機電一體化與機械電子專業之間的關系。根據上文我們不難發現，機電一體化與機械電子專業有著非常密切的關系，可以說機械電子專業是機電一體化的前身，以為機械電子專業所培養的正是機電一體化專業的對口人才，也就是說機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業所學習的內容就是機電一體化的具體內容。其中包括理論知識與具體操作，也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業是為機電一體化培養人才的搖籃，在機械電子專業中學習的同學畢業后的前景就是在機電一體化應用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業研究的課題和研究方向。總之機電一體化與機械電子專業二者之間密不可分，互補互助，機電一體化的發展要求了機械電子專業的學科內容、機械電子專業為機電一體化提供了人才來源。
任務驅動，就是以目標或問題為導向，實施探究式教學活動，教師在教學過程中不再是以往“灌輸式”、“填鴨式”的教育，而是更加重視學生學習積極性的提升。具體而言，就是教師在上課前對課程內容進行分析，并在上課時先講解課程的基本原理與知識重點難點，然后在課堂中設置一個任務或者多個任務，由學生進行自由分組進行討論，得出問題的具體答案，完成任務設計。機電一體化課程的理論性與實踐性往往較強，課程中每一個章節都能夠設置一個或者多個任務，比如在學習機械的傳動部件設計中，包含了各種各樣的傳動方式，比如齒輪傳動、絲杠螺母機構、滾珠絲杠副傳動、間歇傳動機構等，在進行任務設置時可以考慮讓學生進行傳動優劣比較，最終獲得最佳的方案。任務驅動法的關鍵在于培養學生自主探索與創新能力，這對學生專業能力的提升有重要幫助。
二、任務驅動教學法在機電一體化教學中的實踐
（1）呈現任務。呈現任務指的是教師在講解相應課程前，必須整合與分析課程的具體內容與教學目標，編制相應的教學大綱，找出課程的重點與難點，然后設置一個或多個任務，多個任務設置應凸顯層層遞進的趨勢，使學生從易到難對課程知識點進行掌握。在具體設計上，首先，要求教師正確理解任務與教學目標的關系，認識到教學目標旨在幫助學生掌握課程相應理論，機電相關技能與能力，這也是任務設置的主要依據。其次，教師應了解到任務是有學生來完成的，因此要根據學生的實際情況，對任務進行分層，可以設置為“了解、理解、掌握”三個層次，使班級的每名學生都能獲得知識的相關理解。例如在微機控制系統這一章節，因其包含了微機原理、單片機、PLC等幾門課程，因此理論較多，難度也較高，教師在進行任務設置時就應做好分層，對學習能力一般的學生設置幫助學生掌握相關微機概念的任務，對學習能力較好的學生設置理論理解與基本操作型任務，對學習能力優異的學生設置理論掌握、實踐與創新型任務，促使各層級學生的理論與實踐水平都獲得一定的提升。
（2）明確任務。明確任務是任務設計的關鍵，在具體實施上，任務的明確主要是分析任務驅動是否區別于傳統教學形式，將總任務分解成多個小任務，通過對任務進行細化，可以讓學生的學習方向更加明確，任務設置還應具有較高的聯系性以及適當的重復，這樣即便學生對某一知識概念不能獲得較深刻的理解，在后續的任務探討方面，由于重復了之前的理論，學生可以統一再次分析獲得對理論的深刻理解。在任務細化過程中，讓學生在還沒接受新知識前就去完成小任務是不現實的，因此在該過程中需要教師給予適當的引導，要求學生通過小組討論或者自我閱讀新知識，發揮主觀能動性。
（3）完成任務。學生完成任務是任務驅動法最重要的過程，具體表現在教師課堂教學與學生的實踐上。在實際教學中，教師主要是根據課程的基本情況，將任務對應到相應學習能力的學生上。比如，在課堂小任務進行上，若任務的難度較大，可以由教師給予學生相應的引導，讓學生理解起來更加容易，而如果難度較低，則由學生自我討論完成，或者學生自主思維完成，實際教學中，由于學生剛接觸機電一體化課程，對機電相關理論的認識有限，因此教學過程中教師依舊處于主導地位。而對于學生而言，任務的完成需要發揮主觀能動性，以便獲得相關知識內容的理論與實踐技能，采取分組討論的方式，可以使學生之間進行相互合作，探討研究，這能夠培養學生的團隊合作精神。
中圖分類號TM 92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）93-0063-02
機電一體化從出現之始就極大地推動了社會的進一步發展，并且有了很快的發展速度和良好的發展趨勢。在機電一體化有其自身的發展歷史，并且在發展過程中不斷的進行創新，為自身創造了一個良好的發展趨勢，有廣闊的發展空間。在其發展過程中，不斷對新技術和新知識進行利用，使其符合現代實際應用的需要，促進其發展。
1 機電一體化技術創新發展的趨勢
首先，在未來的發展趨勢中，機電一體化的應用將會有更加廣泛。無論是在一些小的方面還是比較大的方面，在自動化產業上都要通過機電一體化技術來進行開發。機電一體化的重要性也是因為其為自動化工業和航太工業以及國防工業的基礎技術。機電一體化技術作為一門新興技術在一些工業比較發達的國家有著快速的發展，同時，它對PC工業控制的發展也有一定的帶動作用。在其發展過程中，程序控制器技術也就是機電一體化的核心也在不斷的發生變化。程序控制器在工業自動控制領域被廣泛的應用，在工廠自動化控制中，PLC也成為了核心技術。但是由于PLC程序的撰寫一般的情況下是先進行階梯圖的繪制再將其轉化成PLC的指令，所以說PLC質量在不同的品牌中也會不同，這樣所造成的結果就是每一個程序之間的轉換很不容易。另外，PLC指令比較接近低階語音，開發程序很不容易，并且比較耗費時間。為了使PLC機電一體化的缺點得到改善，目前情況下利用PC電腦或者是IPC將PLC取代，把它當作是機電一體化中的控制器，對于控制程序的撰寫使用的是Visual Basic，將PLC形式的機電一體化取代。
其次，發展了機電光一體化。在社會進入21世紀之后，半導體微電子技術和微機電技術以及鐳射技術發展速度非?？?，另外影響顯示產業以及新興的生物科技也在快速的發展，使得一些傳統技術有了新的生機與活力，使機電一體化開始向機電光方向發展。一個比較典型的機電光技術應該包含的范圍有：機構設計、精密制動器、人機界面、微處理器，程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能。另外，根據光學或者是光學元件和機電元件有不同的互動程度和組合特性，可以將機電光系統分為三種類型，即光機整合的類型；內嵌光電或者光學裝置的類型；在光學系統中嵌入機電裝置。
2 機電一體化技術發展的保障
在機電一體化技術的發展中，雖然有比較快的發展速度以及比較強的競爭力，但是仍有問題存在，要保證機電一體化技術能夠有一個較好的發展，必須要采取一定的措施，可以從以下的幾個方面來進行：要讓政府的決策高層認識到機電一體化技術的重要性；加強對機電一體化技術人才的培養；發展電力電子關鍵技術，加強對機電一體化技術的研究；注重理論與實際并行；積極推動“產學研合作”；機電產業要走進校園內部去尋找人才與合作；建立未來的研究對象。
此外，機電一體化中的機電光技術還屬于一種新興技術，從目前的情況來看，這一方面的人才比較稀缺。因此，在一些國內高校中，有必要開設相關的課程，培養有關這一方面的人才，推動機電光機電一體化的發展。
3 機電一體化創新的具體內容
3.1技術設計向單元化發展
在機電一體化的實驗平臺中實行單元化技術來進行設計。將系統分為幾個單元模塊，主要包括工控機、運動控制卡、伺服電機及步進電機、CAN總線、電動機驅動器，還有直線、工作臺以及回轉單元。只要是能使接口保持一致，就可以將每一個單元分開設計，這樣就使得系統具有高度的可擴展性以及互換性。它的總體結構可以用下圖來進行表示：
3.2控制系統向網絡化發展
在系統中將電子計算機作為節點，將運動控制卡以及CAN卡作為子節點，然后利用這兩種控制卡進行向下分支而形成樹狀網絡。利用計算機對電機運行情況以及傳感器信息進行統一處理，把整個系統都整合到一起。利用網絡將每一個控制節點聯系起來，這樣一來，在實際操作中就能夠將步進電機作為控制對象，使控制更加簡易，控制對象的選擇也可以是伺服電機來滿足高精度要求，也可以將兩者組合在一起構成一個系統。利用計算機對不同節點信息進行處理，再將其反饋到每一個控制對象上，利用這種方法來完成協同控制。
3.3系統應用向長久化發展
在實際操作過程中。操作人員可以利用控制卡數目的增加來將控制對象數目擴展，并且它的實現只需要在電氣上略微改動。
與此同時，也可以利用其他設備的增加來進行系統功能的擴充，比如增加工業攝像頭就能夠使圖像定位以及圖像智能控制等任務完成。
4結論
機電一體化是現在社會中的一項重要技術，在機電產業中的應用十分廣泛，所以對其有一個科學全面的認識是十分必要的。機電一體化在以后的發展中，其功能必然會不斷完善，控制系統也將會更加強大。相信在未來它將會有更加廣闊的發展前景，在各個領域的領域在將會更加廣泛，作為機電行業有關人員，對其現在實際中的應用以及其今后的發展趨勢有一個科學合理的認識，跟得上機電一體化今后的發展步伐，從而適應其發展，對社會發展也起到一定促進作用。
參考文獻
[1]王海靜.機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].教育教學論壇，2013（13）.
[2]崔樂芙.PLC在機電一體化生產系統中的應用[J].機電信息，2013（3）.
根據《江蘇省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》和《江蘇省產業調整和振興規劃綱要》等文件精神，裝備制造業已成為江蘇省國民經濟支柱產業，江蘇各地區都在大力發展高端裝備制造業。高端裝備制造業的技術水平主要取決于機電一體化高新技術的發展。
一、中高職機電一體化技術專業課程銜接存在的問題
目前，中高職在技能人才培養方面還存在一些亟待解決的問題，如專業與產業不夠銜接、人才培養方案與崗位需求不夠吻合、中高職課程體系不夠貫通、課程內容不夠銜接、中高職銜接管理工作不夠規范等。課程銜接是中高職教學銜接的關鍵，中高職機電一體化技術專業課程銜接存在的主要問題如下：
1.課程內容重復。中高職院校缺少有效的溝通，各自構建自己的專業課程體系，確定課程教學內容，造成一些專業課程在中高職階段內容重復的現象。如中職機電應用技術專業與高職機電一體化技術專業都開設機械制圖、機械基礎、液壓傳動、電工電子基礎等課程，造成中高職教育資源與學習時間的浪費。
2.基礎課程薄弱。中職學校存在的重技能輕文化、重操作輕理論現象，使得很多中職學生文化課基礎弱，升入高職后對文化基礎課的學習普遍感到困難，尤其是數學、物理、英語等基礎性課程。
3.技能訓練重復。高職院校技能訓練定位低，中高職較多實踐訓練項目相差不多，存在重復訓練的現象，甚至造成高職與中職實踐技能課程“倒掛”的現象。
因此，迫切需要對機電一體化專業中高職課程體系進行重構建，切實解決上述實際問題。
二、根據職業崗位要求，分析典型工作任務
1.崗位需求分析及人才培養目標。針對江蘇省等長三角地區，通過多種渠道，深入了解中高職機電一體化技術專業人才市場需求、企業用人需求及學校培養現狀。全面了解機電一體化技術專業中職、高職畢業生就業現狀，深入了解企業對人才需求情況及對中職、高職畢業生素養能力的具體要求，著重對中、高職畢業生從事機電產品和機電設備的設計、操作、裝配、測試、質檢、維修、銷售、技術服務和經營管理等工作崗位的初期定位及遷移發展情況進行調研。機電一體化技術專業學生具體從事的就業崗位如表1：
表1 機電一體化技術專業就業崗位
2.職業崗位能力。機電一體化技術專業的職業崗位及能力結構分析圖如圖1所示：
圖1 機電一體化技術專業職業崗位及能力結構分析圖
從崗位職業能力要求出發，確定中高職教育銜接機電一體化技術專業培養目標：學生在中職階段應重點掌握普通機床加工、機電設備的簡單安裝、中級維修電工等基本技能，應注重特定崗位的熟練操作能力訓練，學生憑借中職階段掌握的技能，既可直接從事相關的操作性工作，又可為高職階段的能力提高打下扎實基礎；高職階段重點培養先進設備的運行、自動化生產設備的安裝與調試、控制程序的編制、高級維修電工、設備開發等能力，還要掌握相當的理論知識，學生通過高職階段學習，既可提升單項技能，又可使這些技能得到綜合運用，使之具備從事機電復合型高端技能崗位工作所需的綜合能力。學生從某一具體崗位到整個職業生涯，具有更大的發展空間和更強的可持續發展能力。
三、以職業能力為導向的模塊化結構一體化課程體系構建
1.課程體系銜接框架。遵循學生職業能力形成規律，以崗位職業能力和職業素養為中心，搭建中高職教育銜接的機電一體化技術專業一體化課程框架，如圖2所示。
在人文素質方面，全面培養學生的政治思想素養、身心素養、文化素養和科學素養；在職業素質方面，課程設置由淺入深，中職課程注重專業基礎知識的學習，實踐方面注重基本操作和基本技能的培養，掌握基本職業理論、訓練基本職業操作能力；高職課程注重技術分析能力和創新實踐能力的培養，使學生在工作環境中發揮主觀能動性和創新實踐性。根據中高職兩個階段必須具備的知識能力和素質構建課程體系，規劃教學內容，制定相互銜接的課程標準，確定科學合理的教學順序和實施路線，從而在中高職課程銜接上，做到既避免課程內容的重復，又拓寬和加深課程內容，真正實現課程內容銜接的連續性、邏輯性和整合性。
中職階段以公共基礎課程、專業基礎課程和基礎技能的實踐為主，以能力拓展為輔，注重基礎知識、動手能力的培養；高職階段以專業核心課程和高級技能實踐為主，注重核心技術、創新能力的培養。
圖2 中高職銜接一體化課程體系的框架
2.課程體系的構建。中高職銜接（3+3分段培養）機電一體化技術專業課程體系結構如圖3所示。課程體系結構總體分為中職主干課程和高職主干課程兩個層次，其中，兩個層次中的銜接課程在中高職教育階段對接設置，中級工要求的相應知識與技能就是專業課程銜接的接口標準。課程設置體現能力和知識的提升，各模塊有相應課程完成知識的延續和深化。如AutoCAD與三維CAD，機械基礎與機械設計基礎，PLC（一）與PLC（二），電工工藝與技能與電氣控制技術，機電設備安裝與調試與機電設備維修等在課程上形成中高職銜接，形成中高職的知識和能力要求的提升。主體部分有基本素質模塊、專業基本能力模塊、專業崗位能力課模塊、專業綜合能力模塊和職業能力拓展模塊五個模塊式的結構。
圖3 中高職教育銜接的機電一體化技術專業一體化課程體系
3.課程模塊設置內容。依據學生認知規律和職業成長規律設置課程模塊的具體內容。（1）基本素質課模塊是按國家教育主管部門規定設置的含德育、體育、文化基礎在內的公共基礎課。主要包括文化基礎課程和德育、體育、政治經濟類和公共選修課程，尤其是數學、物理兩大課程，是機電一體化技術專業學習的重要基本保證。目前的實際情況是，中職生源的文化基礎普遍較差，因此，首先在招生時要對文化課程中數學、物理成績提出最低要求，其次可以通過入學后的測試，是否達到中高職專業學習的要求，如果達不到要求，就建議通過補習等方法，彌補不足。
（2）專業基本能力模塊。專業基本能力模塊是以職業崗位共同的知識和技能為基礎構建的課程。為后續專業崗位提供支撐作用，既避免了專業基礎課程的重復，又符合學生的認知規律，如中職開設二維AutoCAD，高職開設三維CAD。所有專業基礎課都采用理實一體化教學方法。
（3）專業崗位能力模塊。模塊是從崗位職業能力提煉的反映職業特性的技術性課程。這些專業核心技術課程，都安排在高職階段以企業典型任務為載體，完成工作項目為課程目標，按照工作任務設置教學項目，教學內容緊密結合企業實踐，有利于提高學生解決實際工程的能力，培養學生創新思維的能力。
（4）專業綜合能力模塊。中職階段培養基本技能和操作技能，包括認識實習、車工實習、鉗工實習和中級維修電工實習，完成中級維修電工的職業技能考核；高職階段培養高級技能和創新能力，包括電氣控制技術、單片機應用技術、機電設備維修、機電一體化系統設計和高級維修電工，并完成高級維修電工的職業技能考核；最后是畢業設計、畢業綜合實習和頂崗實踐，實現中高職實踐環節的無縫銜接和職業能力的循序提高。
（5）職業能力拓展模塊。職業能力拓展模塊主要開設職業拓展崗位，中職階段開展機電產品采購與銷售，高職階段開展產品質量管理和生產現場管理，拓寬學生就業渠道。
四、中高職銜接機電一體化技術專業課程體系實施策略思考
中高職銜接課程體系架構是基礎，課程內容的銜接是落腳點。整合優化課程目標，實現中職操作性和實用性目標與高職技能性和創造性目標的銜接；必須解構和重構課程內容，整合中高職的教學資源，避免教學內容重復，提高教學效率，實現中高職教學有效銜接。加強專業崗位職業證書的管理，職業技術等級資格證書及相關技術證書是銜接的標準。以機電設備安裝調試等工作任務為中心，以機電設備產品的分析設計為載體，將相關國家職業標準、行業技能資格認證要求、龍頭企業培訓內容等有機地嵌入到課程中，按照學生職業素質貫徹全過程，專業基本能力、專業核心能力、專業綜合能力和專業創新能力層次遞進的發展規律，構建以學生的職業能力發展邏輯為依據的中高職銜接課程體系，保證中高職職業教育的順利銜接。
參考文獻：
[1]劉大勇.職業能力導向的模具專業中高職銜接課程體系構建與實施[J].廣東教育，2012（5）：13-14.
20世紀80年代中期以來，計算機特別是微型計算機已日益廣泛應用于機械產品和生產過程的控制，使機、電有機地結合，發展成機電一體化技術。此技術經歷了三十多年的發展，其內涵隨科技的發展不斷更新。70年代主要是指機械與電子的簡單結合機電一體化產品，也較簡單主要涉及到高性能的伺服技術；在80年代高性能微處理器的出現立即在機電一體化產品中得到應用，大大提高了機電一體化產品的自動化智能化程度；進入90年代計算機網絡和通訊技術的迅速發展使機電一體化系統向著智能化和自動化方向發展，此時機電一體化是機械電子控制光學信息和計算機等技術的相互交叉和融合。
機電一體化技術的應用，給機械行業帶來了顯著的效益，降低了原材料消耗，減輕了操作工人的勞動強度，增強了企業在市場中的競爭力。
1.機電一體化基本結構要素
1.1 機械本體部分
機械本體就像人體的身軀骨架它是系統所有功能元素的機械支持結構包括機身框架機械連接等。
1.2 動力部分
動力部分與人體內臟產生能量去維持生命運動一樣為系統提供能量和動力功能驅動執行機構使系統按照控制要求正常運行。
1.3 傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官將系統運行中所需要的本身和外界環境的各種參數及狀態進行檢測變成可識別的信號傳輸到信息處理單元經過分析處理后產生相應的控制信息其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表完成。
1.4 驅動部分
驅動部分就像人體的肌肋腱接受大腦指揮驅動四肢運動一樣在控制信息作用下驅動執行機構完成各種動作和功能。
1.5 執行部分
執行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務一樣根據控制信息和指令完成各種動作和功能執行機構是運動部件一般采用機械電磁電液等機構。
1.6 控制及信息處理部分
控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據信息處理的結果按照一定的程序和節奏發出相應的指令控制整個系統有目的的運行它一般由計算機可編程序控制器數控裝置以及邏輯電路A/D 與D/A 轉換I/O 輸入輸出接口和計算機外部設備等組成。
2.機電一體化的具體內容
2.1 機電一體化技術是從系統工程觀點出發，應用機械、電子等有關技術，使機械、電子有機結合，實現系統或產品整體最優的綜合性技術。機電一體化技術，主要包括技術原理和使用機電一體化產品（或系統）得以實現、使用和發展的技術。機電一體化技術是一個技術群（族）的總稱。
2.2 機電一體化系統產品由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體，具有滿足人的使用要求的最佳功能，機電一體化系統產品。主要是指機械系統或部件與微電子系統或部件相互置換和有機結合，從而賦予新的功能和性能的新一代產品，有良好的人機協作關系。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構成。
2.3 機電一體化工程機械電子工程是機械工程與電子工程的綜合集成，即給定機電一體化系統或產品“目的功能”與“規格”后，機電一體化技術人員利用機電一體化技術進行設計、制造的整個過程體系。
2.4 機電一體化思想體現了“系統設計原理”和“綜合集成技巧”。系統工程、控制論和信息論是機電一體化技術的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。
3.機電一體化技術的主要應用領域
3.1 數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展在結構功能操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：
1)總線式模塊化緊湊型的結構即采用多CPU多主總線的體系結構；
2)開放性設計即硬件體系結構和功能模塊具有層次性兼容性符合接口標準能最大限度地提高用戶的使用效益；
3)WOP技術和智能化系統能提供面向車間的編程技術和實現二三維加工過程的動態仿真并引入在線診斷模糊控制等智能機制；
4)大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計不僅豐富了數控功能同時也加強了CNC 系統的控制功能；
5)能實現多過程多通道控制即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力并將刀具破損檢測物料搬運機械手等控制都集成到系統中去；
6)系統的多級網絡功能加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力；
7)以單板單片機作為控制機加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置；
3.2 計算機集成制造系統(CIMS)
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合而是全局動態最優綜合，它打破原有部門之間的界線以制造為基干來控制物流和信息流實現從經營決策產品開發生產準備生產實驗到生產經營管理的有機結合企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3.3 工業機器人
第1代機器人亦稱示教再現機器人它們只能根據示教進行重復運動對工作環境和作業對象的變化缺乏適應性和靈活性；第2代機器人帶有各種先進的傳感元件能獲取作業環境和操作對象的簡單信息通過計算機處理分析做出一定的判斷對動作進行反饋控制表現出低級智能以開始走向實用化；第3代機器人即智能機器人具有多種感知功能可進行復雜的邏輯思維判斷和決策在作業環境中獨立行動與第5代計算機關系密切。
4.機電一體化的發展趨勢
4.1 機電一體化的高性能化
高性能化一般包括高速化高精度高效率和高可靠性新一代CNC系統就是以此四高為滿足生產急需而誕生的。
4.2 機電一體化的智能化趨勢
人工智能在機電一體化技術中的研究日益得到重視機器人與數控機床的智能化就是重要應用。
4.3 機電一體化的系統化發展趨勢
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0041-01
機械電子學自從20世紀70年代誕生至今，歷經了差不多40個年頭，在科學水平的不斷發展的同時，人們對于機電產品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業具有快速創新研發新產品能力的時代大環境下，概念設計技術的應用越來越普遍，不但在汽車等高檔奢侈品上得以應用，在機電系統上的概念設計也越來越受到大家的青睞。因此，不僅要清醒地認識到機電系統概念設計技術研究的背景，還要深刻理解機電系統和概念設計技術的具體內容，同時，對機電系統概念設計技術的應用特點進行一定的探析。
1 機電系統概念設計技術與應用的研究背景
就機電系統概念設計技術與應用的研究背景而言，包括技術支持和機電產品需求兩個方面。具體來說，一方面，鑒于機械電子技術、傳感技術，以及計算機信息技術的持續發展，為機電系統的探索和應用提供了技術方面的大力支持。另外，人們對機電產品的需求和種類日益增多，然而，整個社會對機電產品的實際需求的變化速度無法與其產品的設計速度相適應。因此，機電系統的設計是機電產品的研發進程中的重要環節之一，而機電系統的概念設計更加是極具創造性的重要階段之一。另一方面，由于當今世界，科學技術日新月異，新產品更新換代的速度明顯加快，現代市場的產品競爭日趨激烈，對于機電系統的設計的要求將更加嚴格，對于機電系統的設計師而言，除了以往常用的適應性設計及變形設計，機電系統的創新性設計的任務已經迫在眉睫。面對嚴峻的挑戰，應當明白機電系統產品創新的關鍵所在，清晰地認識到機電系統概念設計技術的重要性。
2 機電系統以及概念設計的內涵
2.1 機電系統的內涵
機電系統，也是機電一體化系統，它一般是指幾厘米以下，甚至更加小尺寸的小型裝置，主要由傳感順、執行器，以及微能源等組成，實際上是一個相對獨立的智能系統，在電子和機械等各個領域有著非常廣泛的應用。對于機電系統的具體內涵，其實有很多不同版本的理解，有的認為，機電系統是一種將機械設備、電子裝置和各種軟件等有機結合而組成的應用系統；有的認為，機電系統是一種主要由計算機信息網絡協調并控制的，以此來實現機械力、運動和能量流等多動力學任務，同時，將機械和機電的各個部件相聯系的系統；有的認為，機電系統是一種將多種不同技術，比如，機械電工、電子光學等組合而成的系統。而在我國普遍將機電系統定義為是機電一體化技術（包括精密機械技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、信息處理技術、自動控制技術，以及系統總體技術）與機電一體化產品的合稱。
2.2 概念設計的內涵
眾所周知，產品設計是一項非常復雜的工作，就其具體的過程而言，雖然國際上有諸多論述，眾說紛紜，但是無論是哪一種說法，得出的總結就是產品設計涉及到兩個重要的設計階段，也就是概念設計與詳細設計。而概念設計的內涵主要包括這樣幾個方面：首先，功能創新；其次，功能分析和功能結構圖設計；再者，工作原理解的搜索和確定；最后，功能載體方案構思和決策。因此，概念設計在產品設計的整個過程中占據著重要地位，發揮著不可替代的作用，如果概念設計做好了，產品設計的整體水平才能達到一定的高度。此外，機電系統的概念設計運用到多個學科范疇的知識，其體現了設計的高度藝術性、創新性，以及綜合性。
3 機電系統概念設計技術的應用特點
3.1 創新性
我國一直致力于建設創新型國家，培養創新型高新技術人才，對于“創新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求，而對于機電系統概念設計技術而言，創新性更是機電系統概念設計技術的精髓和靈魂，如果要適應時展的要求，滿足用戶對機電產品的日益增長的要求，就要很好地體現機電系統概念設計技術的創新性特點，只有不斷地對機電系統進行創新的概念設計，才能夠打造出能夠讓機電產品的用戶感到滿意并且適用的新產品。因為機電系統本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統，所以，機電系統概念設計技術上所體現出來的創新可以是不同層面的，比如，機電系統的結構的完善和更換等等。無論是哪個方面的創新，都直接對機電系統的整體的創新有很大的影響。因此，機電系統概念設計技術的創新性特點是不可忽視的。
3.2 多樣性
除了創新性的特點以外，機電系統概念設計的另一個比較重要的特點就是它所體現出來的多樣性。無論是機電系統概念設計的手段的多種多樣，還是機電系統概念設計的設計方案的豐富多樣，都在一定程度上反映了機電系統概念設計在市場需求、工作原理，以及產品形態等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現多樣化，而且設計思路不同也會加強多樣化的顯現。
4 結語
總而言之，從長遠的角度來看，機電系統的快速發展和更新換代都離不開概念設計技術的應用。就目前的情形而言，機電系統概念設計技術的使用早就已經在世界范疇內得到了大家的普遍認可和推崇，作為產品設計的重要環節，概念設計是整個產品設計的過程中最不可或缺的一個階段。在某種程度來說，概念設計階段在產品的生命周期里發揮著決定性的作用，產品特征多半通過概念設計階段的內容來決定，同時，概念設計也是市場及企業間的角逐競爭的關鍵因素。上述內容通過對機電系統概念設計技術與應用的研究背景的分析，在深入理解相關概念的基礎上，對其應用特點等進行探析對該領域的發展具有一定的參考價值。
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1.1機電一體化技術的組成要求與原則
五大組成要素:一個機電一體化系統中一般由結構組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機結合而成。
四大原則:構成機電一體化系統的五大組成要素其內部及相互之間都必須遵循結構耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉換四大原則。
1.2機電一體化技術的具體內容
(1)機械技術 機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,利用其它高、新技術來更新概念,實現結構上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統制造過程中,經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術,同時采用人工智能與專家系統等,形成新一代的機械制造技術。
(2)計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術。
(3)系統技術
系統技術即以整體的概念組織應用各種相關技術,從全局角度和系統目標出發,將總體分解成相互關聯的若干功能單元,接口技術是系統技術中一個重要方面,它是實現系統各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術
其范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統設計,設計后的系統仿真,現場調試,控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
(5)傳感檢測技術
傳感檢測技術是系統的感受器官,是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強,系統的自動化程序就越高?，F代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗,它是機電一體化系統達到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術 包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
2、機電一體化技術的應用
機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術,合理配置各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術,它使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
2.1 在現代機械制造業中的應用 傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造?，F代制造業集成了現代科學技術的發展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
2.2 在飲料行業中的應用 機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量,提高其國內、國際競爭能力。
2.3 在鋼鐵企業中的應用
2.3.1 計算機集成制造系統(CIMS) 鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。
2.3.2 現場總線技術(FBT) 現場總線技術是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。
2.3.3 交流傳動技術 隨著電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。
2.3.4 開放式控制系統 “開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。
2.3.5 分布式控制系統(DCS) 分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統的主要潮流。
3、機電一體化技術的發展趨勢
3.1 智能化 智能化即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
3.2 數字化 微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
引言
機電一體化是集機械、電子、計算機和信息技術等多種技術有機結合的一門交叉綜合技術。其具有智能化、程序化、信息化的特點，以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。液壓技術具有大轉矩、無級調速、運轉平穩等特點。機電液一體化是結合了液壓技術和“機電一體化”技術的一門新興技術，在水泥生產中具有十分重要的應用。
1、機電一體化的發展歷程
機電一體化的發展歷程流經幾個重要時期，這幾個重要歷程對以后機電一體化的持續發展影響很大。第一，數控機床的問世。1949年，沈陽第一機器廠，出產中國第一臺車床―六尺皮帶車床。第二，微電子技術在機電一體化技術方面的促進。第三，數控技術的發明，也就是可編程序控制器和電子電力的發明，這些技術的發明給后來實現機電一體化打下了厚實的基礎。第四，信息技術，模糊技術、激光技術等相關技術的相繼問世，使正在慢慢發展的機電一體化技術更上了一層樓。
2、機電一體化的內容分析
2.1、機械技術
機械技術是機電一體化實現的根本。機械技術與機電一體化技術結合，實現工程機械的高性能、安全性和可靠性。機電一體化技術應用于工程機械，可以減少機械的重量，減小機械的體積，提高機械的運作效率。
2.2、信息通信技術
信息通信技術包括信息的交換、信息的存儲、信息的決策和人工智能技術。
2.3、系統控制技術
系統控制技術是從整體的角度對相關的技術進行組織，然后將技術分成若干個單元。接口技術是系統控制技術的關鍵，其可以保障系統的各個部分有機地連接。
2.4、自動化技術
自動化技術是在系統控制的基礎上，對系統進行分析和設計，對系統進行調試，自動化技術包括定位自動化、速度控制自動化、自我診斷、校正和檢索的自動化。
2.5、自動檢測技術
自動檢測技術是實現自動控制和自動調節的基礎，自動檢測技術的性能越好，系統的自動化程度就越高。自動檢測技術已經實現了在不同的環境下的運作，使機電一體化的水平越來越高。
3、工程機械機電液一體化技術發展
3.1、國際先進的機電液一體化發展
德國某制造公司生產的自動控制壓實系統，具有高智能特性，實現了自動控制可變振幅功效。這款機械利用兩個相對旋轉的偏心軸，對壓實輪進行振動，通過對雙軸的布置，可以靈活的改變振動作用力大小以及方向，并且可以利用液壓系統靈活調整雙軸之間的角度。這款壓實機，利用電子控制器，將機械運行過程中的相關數據輸入到機械計算機中，通過對數據的計算分析，發出相應的指令，保證壓實強度。國際上對超級路面壓實具有相應的規定，超級路面壓實系統需要選用粗粒骨料和含量低的瀝青，只有這樣，壓實路面的過程中，才能在保證路面具有高承重能力基礎上，有效的控制環境污染。國外一家公司開發了IQ2系統，能夠有效的記錄并實時顯示路面壓實情況，對系統振幅、速度、頻率等及時的進行調整，保證機械在短時間內完成路面壓實工作。電子監控技術也是機電液一體化系統中的主要表現，在機械中關鍵部位設置傳感器，對機械運行過程中，機械的燃油系統、路面壓實情況、機械振動頻率、行走速度、機械溫度等進行實時監控。并通過微電腦控制器，對這些參數進行統計、分析，能夠避免發生機械故障，降低故障的發生頻率。機電液一體化技術在國際上得到了廣泛的應用，利用機電液一體化技術，能夠提高機械的運行效率，降低運行成本以及維修成本，還能控制環境污染，具有社會效益、經濟效益、生態效益等多種功效。
2.2、工程機械的發展
2.2.1、液壓技術
19世紀崛起的石油工業推動近代液壓蓬勃發展，最早實踐成功的液壓傳動裝置并不是民用，而是用于軍事，其后才在機床上應用。工程機械工作裝置的種類繁多，作業形式多種多樣，需要實現各種各樣的復雜運動。而液壓傳動具有布置簡單方便，結構緊湊，易實現各種運動形式的轉換的特點，能滿足復雜的作業要求，為工程機械提供了極好的傳動裝置。因此隨著液壓傳動技術的完善，工程機械開始飛速發展，產品走向多樣化，出現了形形以完成各種施工要求的工程機械。
2.2.2、電子技術
電子技術是根據電子學的原理，運用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學。電子技術有以下的功能：①高效節能：對發動機和傳動系統等進行控制，根據工況合理分配功率，使系統處于最佳工作狀態。②智能操作：采用半自動，全自動控制，實現自動化。以完成高技能的作業。③安全監控：進行運行狀態進行全程監視，故障自動報警；在某些十分惡劣的地方代替工作人員對運行過程進行監控。操縱與控制是工程機械的先進技術的中心。解決操縱與控制問題，僅依靠機械和液壓技術是很難使工程機械有質的飛躍，電子技術、傳感器技術和電液轉換技術等為工程機械插上了翅膀。
2.2.3、傳感器與檢測技術
隨著信息時代的到來，國內外已將傳感器技術列為優先發展的科技領域之一。國家標準GB7665-87對傳感器的定義是:“能感受規定的被測量并按照一定的規律轉換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換元件組成?！眰鞲衅魇且环N檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現自動檢測和自動控制的首要環節。
2.2.4、信號處理和I/0接口技術
“信號”是信息的表現形式，“信息”則是信號的具體內容。電子技術和電子電路技術已發展成為以微處理器為中心的硬、軟件相結合的計算機技術?？蓪鞲衅鳈z測出來的各種信息存貯、運算、邏輯分析、判斷、變換，進而向執行機構發出控制指令，若加入自診斷功能，便可實現產品的智能化。I/0接口技術的優點是現實信息全部、準確、可靠地在系統中傳輸，同時還可通過顯示、應答、音響等實現人機交互。工程機械機電液一體化產品，通過計算機(單片機)進行數據采集、傳遞和處理，其運行速度極快，這就要求有實現信號變換和電平轉換的電子線路，即接口電路。
3、我國通用機械機電液一體化技術應用方向
3.1、高壓化
我國在發展過程中，大型、特大型機械越來越多的應用到工業等生產過程中，機械液壓系統的輸出功率也越來越大，這就需要機械液壓系統向著高壓方向發展。液壓輸出功率越高，對其安全性要求也就越高，在開發過程中，系統元件壽命以及人機安全問題成為了主要的制約因素。機械化生產在我國已經逐漸普及，通用機械也逐漸向著智能化、一體化、多元化的方向發展，這就要求機械對相關數據由相對完善的處理系統。微處理器、傳感器等原件，可以滿足上訴要求，還能增強機械的各項性能，提高運行效率，提高機械應對緊急情況的應對能力。在機電液一體化發展過程中，一定要堅持可持續發展的原則，對機械燃油功率實施自動化控制，保證機械具有高效的節能效果。在節能的同時，還應該考慮提升機械的運行效率，充分的利用新技術、新工藝、新材料，保證運行效率穩步提升前提下，發揮節能效果。在機電液一體化在通用機械上應用方面，利用先進的通訊媒體、微處理器、傳感器等，都需要有一個功能強大的軟件做支持，才能發揮其應有的效果。目前軟件開發市場中，各種匯編語言以及高級語言的應用，使得機械應用軟件開發具有了廣闊的前景。
3.2、智能化
智能化為工程機械裝上了大腦，主要有以下幾個的發展方向：①自動化。我國機械企業目前普遍存在需要調整產品結構的問題，而在調整產品結構時，都要選擇自動化作為發展的方向，例如：礦山隧道挖鑿便采用了許多半自動、全自動的挖掘機。②故障檢測。智能化提高工程機械的安全性和可靠性，減少例如礦難這些災難性事故的發生；保證工程機械設備能夠發揮最大的設計能力；同時通過檢測監視故障分析性能評估，為設備結構優化設計改造優化設計各理論制造及生產過程提供數據和信息。
3.3、綠色化
隨著機電液一體化的技術的日趨完善，我們往往利用具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術，實現輸出功率和能耗的最佳匹配。例如在深井勘探器、液壓靜力壓樁機或挖掘機上安裝電子監控系統、緊急制動系統等，便可以增加機器使用壽命，同時耗油量也會大幅減少。
4、結語
機電液一體化是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。機械技術、電子技術和液壓技術的融合必將使工程機械發生戰略性的變革，使傳統的機械設計方法和設計概念發生著革命性的變化。大力發展新一代機電液一體化產品，不僅是改造傳統機械設備的要求，而且是推動機械產品更新換代和開辟新領域、發展與振興機械工業的必由之路。與機電液一體化相關的技術還有很多，并且隨著科學技術的發展，各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電液一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。
參考文獻
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中圖分類號 G719 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219（2015）11-0078-03
高等職業教育的培養目標是培養面向企業生產、管理和服務一線的高素質技能型人才，因此高職教育必須堅持以服務為宗旨，以就業為導向的辦學方針[1]。高職教育課程內容以夠用為原則選取，以技術標準為準則。隨著科技進步和社會發展，用人單位對高職畢業生的職業能力要求越來越高，這要求高職院校不斷提高人才培養質量，提高學生的專業技能水平。中國經濟要提高國際競爭力，全面參與國際競爭，也要求提高中國產品的質量，而這建立在國家制造業技術水平提升的基礎上，提升制造業水平的一個標志是生產技術標準必須和國際接軌，考慮到中國一些技術標準低于國際標準的現狀，勢必需要借鑒一些高于國家標準的國際標準。VDE0100標準是電氣方面的標準，被世界上很多國家采用，本文試圖研究德國VDE0100標準在電類實訓課程中的運用，以提高學生電類技術能力。
一、VDE0100標準在維修電工綜合實訓課程中應用的意義
德國電氣工程師協會（Verband Deutscher Elektrote-chnikere，VDE）是世界上著名的電氣工程與科學技術專業機構，是德國電工領域的重要學術團體，VDE直接參與德國國家標準制定，是歐洲權威認證機構之一，并在世界上享有很高聲譽，每年為約2200家德國企業和2700家其他國家的客戶完成總數為18000個認證項目，迄今為止，全球已有近50個國家的20萬種電氣產品獲得VDE標志。
VDE100標準是在國際上廣泛使用的電類標準，在電類教學中使用VDE0100標準，對于提高學生的電類職業能力，接軌國際標準非常重要。
蘇州健雄職業技術學院與德國工商大會上海辦事處（AHK-上海）共同組建“AHK-上海、健雄職業技術學院專業技術工人培訓中心”[2]。學校機電一體化技術專業依托“中德工程訓練中心”，引進德國優秀的職業教育模式和職業教育資源，以AHK職業資格認證體系為準則，培養國際化高端技能型人才。“中德工程訓練中心”的人才培養方案由德國工商大會上海辦事處、德資企業、學校三方共同制定，共同開發核心課程，課程的評價由德國工商大會上海辦事處組織實施、按照德國行業技能標準、AHK職業資格標準進行考核，實施教考分離[3]。電類課程是機電一體化技術專業的核心課程，在教學過程按照德國的行業技能標準進行實施。
二、VDE0100標準在維修電工綜合實訓課程中的應用策略
（一）課程標準上的策略
“中德工程訓練中心”職業技能課程推行“雙證書”和“課證融合”制度，將德國職業資格標準融入到教學內容中[4]，將德國行業標準融入課程標準，將德國VDE0100標準融入到電類實訓課程中。
將《維修電工綜合實訓》課程教學內容項目化。按照AHK機電一體化工考證對電學知識要求確定課程的教學項目，列出每個項目的教學目標，采用探究式教學，提出問題，注重學生的獨立活動，著眼于學生的思維能力培養。該課程包含3個項目：低壓電氣圖的CAD繪制、變頻器控制接線與調試、AHK中期考試項目，共72學時，具體內容見表1。
《維修電工綜合實訓》采用形成性考核方式，以百分制給出成績，通過項目考核和綜合項目答辯相結合的方式進行。項目考核：占總評成績的60%，是各個子項目小組打分的綜合。綜合項目答辯：占總評成績的40%，其中，10%為項目說明書的制作，30%為綜合項目現場答辯成績。
（二）教學實施中的策略
1.重視檢測技術
電氣安全處于電工/機電一體化工專業能力的核心位置，要求能夠準確填寫和評估檢測記錄表。為了實現這一目標，選擇和使用正確的檢測儀器非常必要。檢測儀器按照VDE0100-600標準檢測防護措施（絕緣電阻、保護線電阻等，RCD測試和檢測功能），這是教學實施的重點。
基于VDE0100檢測防護主要檢測L1-PE、L2-PE、L3-PE、N-PE四根線的絕緣電阻，每次接線完成后，要對以上四根線進行檢測，保證絕緣電阻值在VDE0100規定的范圍。
2.重視德國標準的實施
中德工程培訓中心注重學生學習質量、實際操作能力的培養，由德國工商大會上海辦事處采取德國職業技術工種的試卷和評審標準進行考核。因此，德國標準在訓練中顯得尤其重要。而機電一體化技術專業的電類課程要采用VDE0100標準實施。從電線顏色、電線線徑、敷設線路的規范、相關電子測量技術等方面均要按照德國標準實施，VDE0100標準中電線顏色見表2，導線線徑選擇依據見表3。
（三）教學評價中的策略
《維修電工綜合實訓》課程實施過程中按照VDE0100標準執行，課程項目的考核以AHK畢業考試2為準則，每個項目調試前按照VDE0100-600對PE保護線絕緣電阻、PE線電流進行檢測，完成后要填寫電子技術、控制技術、功能檢測、面談、設計項目說明書共5個部分的內容。課程部分項目實施考核評分見表4，具體電子技術檢測見表5。
三、結論
機電一體化技術專業電類課程嚴格按照VDE0100標準實施，不僅符合德資企業相關工種對職業等級能力的要求，而且做到了能力與職業崗位的有效對接?；赩DE0100標準的《維修電工綜合實訓》課程的實施，為中德培訓中心其他課程引入德國標準提供了借鑒。
學生在學完本門課程后，基本達到課程標準規定的知識目標、能力目標和素質目標，深入了解并掌握了VDE100標準，也在實踐中融入了標準，為后續的畢業考試的順利進行奠定了基礎。
（蘇州健雄職業技術學院教改重點課題“‘雙元制’模式下《維修電工綜合實訓》課程引入德國VDE0100標準的研究”，編號：教改A201303，主持人：荊瑞紅）
參 考 文 獻
一、專業課程標準
所謂課程標準，就是對學生在經過一段時間的學習之后應該知道什么和能做什么的界定和表述，是國家層面對學生學習結果的期望，是內容標準（學生學習領域的劃定）和結果標準（學生某領域應達到的水平）的內在統一。
（一）中高職課程銜接在課程標準上存在的主要問題
一是中高職課程內容標準界限模糊?，F有試點院校都注重從一體化培養的角度來設計課程標準，力求實現同一專業方向的一體化培養，但模糊了職業教育中職與高職層次之間的培養界限，不利于現代職教體系的整體構建。二是中高職課程標準隨意性大，表述各一。試點院校自行選擇結對，自行擬定課程標準，造成校際之間課程壁壘，而在同一院校內，由于未能界定出有效目標，標準無效或虛化現象十分普遍。三是中高職課程標準的內在不協調?；殂暯拥恼n程標準往往在時空上局限于試點院校，制約了課程標準橫向“面”的統一，制約了教育生產力的可持續發展。
（二）中高職機電一體化專業人才培養目標的對比
中高職課程由于院校的專業教學資源與學生起點的不同，其在培養學生職業能力、核心能力等方面有著明顯的層次差異。一般認為，中高職是技能培養的不同階段，內容與形式相互依存，共同發展，進而形成分級職業教育的連續流，使中高職教育在人才培養上實現貫通。而人才培養目標的確立是中高職教育銜接的前提和邏輯起點，明晰中高職機電一體化專業人才培養目標，可以有效編制出相對科學的課程標準。（見表1）
（三）中高職機電一體化專業課程標準的制定
首先，國家或省級教育部門應從宏觀上進行科學的頂層設計，依據人才培養目標相對統一地制定中高職貫通的分類課程標準體系，明確課程目標、內容框架、改革要求等，為課程設置明確畫線定界。其次，機電行業發展的區域性特征在根本上要求職業院校共同制定適用于本地區的中高職銜接的課程標準，實現機電專業在中高職教育中的層次和貫通。再次，職業院校還應該與本地機電行業保持聯系，在與行業的互動中不斷調整課程標準，促使培養的人才能夠與產業發展協調一致。
二、專業課程結構
課程結構是指課程的各個組成部分如基礎課、專業課、實踐課或必修課、選修課等的構成比例及其相互關系，包括課程體系結構以及單一課程的內部結構兩種。
（一）中高職課程結構現狀
目前，中高職的課程結構通常還是按照文化基礎課、專業理論課、專業實踐課三大塊模式構建，作用力相對平均，與職業教育人才培養的分層目標并不協調。在單一課程結構中，其組織和結構形式，基本上也還是按照知識體系結構編寫教材、實施教學，從概念（原理）到應用“兩張皮”，與職業教育培養學生職業技能為主的課程標準相去甚遠。機電一體化專業還存在同一學科在中高職之間不銜接的現象，如物理課程在中職階段有的學校只開設一個學期，課時不足，只能選講，這就造成學生在高職階段諸如工程力學等課程的學習中感到難度，影響了高職階段相關課程的教學效果。
（二）中高職機電一體化專業課程的模塊化銜接
根據中高職人才培養職業能力的分析，將所有課程標準，包括基本的職業資格證書的應知應會要求和高一層級的技能大賽要求，都細化到知識點，通過知識點來確定中高職教學內容的銜接點，進而設計不同專業大類的課程模塊（包括基礎課程模塊和各專業模塊），實現中高職課程的一體化。這樣，既可以保證中職課程與高職課程的獨立性，又兼顧到兩個層次之間的溝通，中職階段側重于基礎理論及基本技能的訓練，高職階段則注重學生專業知識、職業能力和職業素質的全面培養，從而提高學生可持續發展能力。（見表2）
三、專業課程教材
作為教與學的典型材料，課程教材既是一種學習資源，更是一種教與學之間聯系的媒介及催化劑。按照當代教育理念，職業教育課程教材不再只是學科知識的匯編，而應該是反映教育和教學規律，體現學生認知特點，體現職業需求的嶄新教與學的資源，包括課程學本、教本、輔助教學資料等，其載體也有紙質、電子文本、影音視頻之分。
在中高職課程銜接中，機電一體化專業主要存在兩個方面的問題。一方面，專業課程教材在編寫體例上仍然沿襲著過去的學科框架，強調知識結構的系統性、完整性，缺乏職業教育的特點，而艱深的理論、繁復的教材內容與職業院校學生的學力及有限的課時形成尖銳的沖突，造成教與學的緊張關系；另一方面，中高職課程缺乏銜接意識，科目重復，如機械制圖、電氣控制技術等，課程內容重復率在30%―60%之間，教學資源的消耗影響了中高職銜接后的整體學習效率。
以?C電一體化專業核心課程為改革重點，以任務驅動來設置學習項目，將原先系統學科知識模塊化為工作現場的具體內容，實現中高職專業學習任務或項目的系統化銜接。就中高職機電一體化專業課程的銜接而言，首先在宏觀上要有統一分類的、具有明確對接屬性的課程標準，便于中高職教材明確定位；其次在教材編寫體例上要按照項目化或模塊化的體例來編寫，并通過區分項目或模塊的難易、大小等相對容易、內容單一、規模較小的編入中職教材，而將難度大、綜合性強、規模大的項目編入高職教材；再次，在教材運用上要注重整合創新，倡導教材“多本化”，可以通過大數據平臺建立精品課程示范教材遴選機制，促使提升教材質量。（見表3）
四、專業課程評價
課程評價就是對課程標準、課程設計、教材編制和教學實施在多大程度上實現了教育目的的一種價值判斷，并據此作出改進課程的決策。課程評價方式呈現多樣化趨勢，可以是定量的，也可以是定性的；可以是形成性的，也可以是診斷性的。而參與職業院校課程評價的主體則包括了教師、學生、學校、企業和行業、政府主管部門等。
在中高職機電一體化專業課程評價中存在的最大問題是眾多職業院校仍然沿襲過往以階段性、終結性考試成績作為唯一的評價標準，側重于學習成果的書面評價，對學生職業崗位能力及職業發展能力的判斷缺失，隔斷了學生成長的連續性，對中高職課程的銜接造成了消極影響。
中高職課程評價的銜接是課程銜接的一個重要方面，應該根據本區域經濟發展特點、職業崗位能力需求等，探索新的、能夠有效銜接課程的中高職一體的過程性考核方式，重點是建立靈活的職業技能鑒定考核機制，探索從職業資格證書與相應課程對接，尋求中高職課程評價有效銜接的方法與途徑。在中高職課程銜接尚處于試點階段時，建立中高職學分或課程認同機制應該是解決當前課程重復設置的重要可選途徑。
五、幾點思考
課程銜接是中高職教育銜接的重要內容，但絕不是全部，也絕非一蹴而就，并且，課程依專業其銜接要素也會呈現出較為明顯的差異。機電一體化專業與本區域經濟社會及該行業的發展基礎、將來的發展趨勢有著密切的關系，這必然影響到該專業中高職銜接的必要性、穩定性及政商校企合作的迫切性，也決定著區域內中高職專業銜接的改革、創新力度。要實現中高職機電一體化專業課程的全面銜接，有些問題亟需通過探索實踐來認識和解決。
［關鍵詞］
中高職銜接；機電一體化技術；創新創業
為貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，建立健全職業教育課程銜接體系和形成適應經濟發展方式轉變和產業結構調整要求、體現終身教育理念、中等和高等職業教育協調發展的現代職業教育體系，各省高職院校逐年擴大對中職學生的對口單獨招生規模。同時中高職教育銜接一體化建設成為當前構建協調、可持續發展職業教育體系的關鍵。近30年來，國家及教育部了關于職業教育的1部法律、2個綱要、3個規劃（計劃）、3份文件和4個決定等政策文件。比如教育部〔2011〕12號文《關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見》和教育部〔2011〕11號《教育部財政部關于支持高等職業學校提升專業服務產業發展能力的通知》反復強調了“協調發展”和“中高職專業銜接”。足見中高職專業銜接成了職業教育政策中的現實緊迫的訴求，也成了職業教育科學發展的不可以逾越的最大障礙。2012年6月國家教育事業發展第十二個五年規劃中提到了完善中等和高等職業學校的布局結構，明確中、高等職業學校定位，在各自層面上辦出特色、提高質量。全國各地開展了多種形式的實踐探索，取得了一定成果，但培養機制尚不完善。機電一體化技術專業的中高職銜接涉及專業培養目標、課程體系、考核方案等。但是現有資料表明中高職銜接的探索很少涉及這批學生創新創業能力的培養。機電一體化技術專業教育現狀基于畢業生就業和行業人才需求的實際情況，培養目標定位為行業“下得去、留得住、用得上、干得好”應用型人才。這需要做好學生的創新創業能力培養，目前我國創新創業教育和課程體系還有待提升，尤其針對中高職銜接的學生，如何在專業實踐課程教學環節培養學生的創新創業能力，需要深入研究和實踐。因此，必須將創新創業課程體系和學歷教育課程體系的融合建設貫穿于中高職銜接體系中。針對機電一體化技術專業中高職銜接現狀，本文探討了基于學生創新創業能力培養的中高職銜接體系。
一、機電一體化技術專業中高職銜接的現狀
2001年，“3+2”分段制高職教育開始開展，浙江工業職業技術學院機電一體化技術專業作為浙江省最早進行“3+2”招生和開展教學的專業之一，探索了中高職專業培養目標的定位、課程標準的銜接、考核方案的實施等核心問題。目前，浙江工業職業技術學院機電一體化技術專業與10所中職學校開展了五年一貫制、“2+3”和“3+2”的中高職合作教學，積極推進學生創新創業能力的培養，但是存在以下問題：
（一）五年制中高職人才培養方案的執行力度不足根據中高職銜接的培養目標，以全局觀念統籌構建課程體系，中高職銜接的五年一貫制、“2+3”和“3+2”培養模式要求課程體系五年貫通，實現人才培養方案和課程標準的一體化。課程設置由淺入深，中職課程側重基礎和應用，學生初步建立創新創業概念；高職課程側重實踐和創新創業，鼓勵學生發揮主觀能動性和實踐性。但是在落實中高職銜接的人才培養方案中，中職學校執行力度不足，甚至采用一貫的培養模式，側重學生的技能考證而對理論講解不足，同時忽略了學生中職階段的創新創業教育。
（二）中高職銜接的課程體系還不完善中高職課程注重兩個階段的有機融合，以滿足其漸進性學習和終身教育需求。專業課程以技術應用能力和創新能力培養為主線，將專業基礎課和專業課有機結合。目前中職與高職在教學內容上沒有考慮系統性，遞進關系不清，造成一些專業課程在中高職階段內容重復、知識點講授不全等現象。例如，機械制圖這門課程在中職階段學習后到高職階段需要進一步教學，主要原因是中職階段這門課教學深度和廣度達不到高職要求。
（三）中高職教學模式的不一中職院校的教學方法主要以教師灌輸式教學為主，讓學生了解知識即可。這種方式給學生主動學習的空間很少，不利于學生創新意識的培養。而我們需要學生掌握理論知識的相對系統性，它要求不僅“會什么”，而且做到“怎么用”“為什么”。
（四）創新創業實踐平臺和考核機制的缺少中職學校側重技能訓練和技能比賽，創新創業教育主要還停留在口頭上。而高職院校有各類學科競賽支撐其創新能力的培養，形成了創新創業實踐基地。中高職銜接的這批學生進入高職后學習時間有限，很難再融入高職的創新能力實踐平臺。
二、基于創新創業能力培養的中高職銜接體系探索與實踐
（一）確立了中高職銜接的人才培養目標人才培養目標是中高職銜接的基礎和構建課程體系的起始點。結合機電專業的市場需求和中高職學校的優勢，制定了機電一體化技術專業的人才培養目標：“面向機械制造企業及行業，培養機電產品研發、設計、制造、安裝調試、管理與維護的人才，從事機電設備操作、管理，工業機器人的應用，機電產品設計，加工工藝的設計，機電產品營銷和售后服務，企業生產和品質管理等工作的創新型技術技能人才。”為進一步明確中高職兩階段的培養目標，確定學生在中職階段為能夠從事機電設備的使用、管理、維護等生產一線工作，同時具有一定創新意識的中等職業技能型人才。確定學生在高職階段為能夠從事機電產品的研發、設備安裝調試、檢測與管理、工業機器人應用等工作，具有較強的自我學習能力、實踐操作能力和創新創業能力的高端技術技能型人才。
（二）形成了“分層遞進、縱橫延伸、分類培養”的中高職課程體系中高職兩個階段的課程系統要有機銜接，做好專業理論課程和技能課程銜接的貫通，教學內容循序漸進，形成“分層遞進、縱橫延伸、分類教學”的課程體系，具體內容如下：1.構建“分層遞進”的教學體系。按照教學設計分層遞進，教學組織梯度推進，教學內容編排由簡到繁的總體思路，構建中高職銜接的分層遞進課程體系。分層遞進的設計思路為中高職銜接的學生需要經過基礎層—主干層—拓展層—升華層,每一層涉及理論教學體系和實踐教學體系的設置，如圖1所示。這四個層次屬于遞進關系隨著層次的遞進，技術和知識的融合度、綜合性和創新性要求越高。在中高職銜接的五年時間內需要學生循序漸進的學習，側重理論與實踐相互協調和相互滲透，同步循序漸進地學習才能達到良好的效果?！胺謱舆f進”的課程體系要求考慮中等職業教育和高等職業教育兩個不同層級在師資、實踐條件等方面的區別。在理論教學體系中，中職階段必須完成大類基礎課程和部分主干課程的學習，高職階段需要完成剩余部分的主干課程、拓展課程和綜合課程的學習；在實踐教學體系中，學生在中職、高職都能獲得相同或相近工作范圍的職業能力，但高職獲得的職業能力水平應明顯高于中職。通過中高職有效銜接，使中職專業人才經過高職層次教育和培養，實現技能與素質的全面提升、發展和深化。2.構建“縱橫延伸”的課程體系。按照中高職銜接的總體要求，明確中職和高職的培養分工和培養周期的總學時以及學年學時，形成內容完善、對接緊密、特色鮮明的中高職銜接課程設置。課程設置按縱向和橫向開展，說明如下：在縱向課程設置方面，機電一體化技術專業核心課程平臺是中高職銜接的橋梁，中高職共同開發8門職業能力培養起關鍵作用、中高職對接緊密的專業課核心課程（如圖2所示），它們貫穿于整個五年中高職課程體系中。全面構建中高職聯合開發、校企共同開發的課程開發機制，實現核心課程建設中高職銜接和共建共享。創新課程教學方法，實行“教、學、做、工”合一，使學生在實踐中獲得知識和能力。目前經過共同探討確定機械圖樣識讀與繪制、電工與電子、機電設備PLC控制與調試和機械制造工藝與裝備等課程由中職學校完成并保證課時量，剩余4門課在高職階段完成。在橫向課程設置方面，由于中職學校和高職學校各有自己的專業特色和實訓條件，在保證縱向課程基礎上延伸專業方向和選修課程。這些課程的選取可依據當地企業結構組成，也可依據中職學校的專業特色。比如與我校合作的新昌職業技術學?？稍O置一些課程與軸承行業接軌，涉及軸承質量管理、檢測技術等課程，這為了后學生回當地就業創造條件。高職階段設置公共選修課、專業方向課和創新創業課程作為橫向拓展課程。3.構建“分類培養”的專業方向。機電一體化技術專業應用領域廣，學生就業范圍寬。與我校機電一體化技術專業合作的10所學校各有特色，同時學生水平和特長差異較大，為強化教育以人為本和因材施教的理念，依據學生現有的知識、能力水平和潛力傾向制定分類培養的方案。目前中高職五年制的機電一體化技術專業設置3個方向，分別為工業機器人、機電設備維修和檢測與管理。每個方向設置一定數量的必修、限選和任選課程。學生在進入高職前根據各方向的課程設置及自己的特長做出相應選擇，高職階段根據學生的選擇做好分類培養。
（三）構建了中高職學校創新創業實踐平臺目前我校機電一體化技術專業構建了包括Dr.Robot工作室、機械創新工作室等在內的創新創業實踐平臺，建立了擁有100多名學生的大型社團“大學生機電產品創新協會”，由于它具有自主性、廣泛性和靈活性等特點，有助于對學生個性的發展以及創新創業能力的提升。目前，豐富多彩的社團活動成為機電一體化技術專業第二課堂的重要組成部分。同時社團每年組織學生參加全國機器人大賽暨RoboCup公開賽、全國大學生機械創新設計大賽、浙江省高職高專院校“挑戰杯”創新創業競賽等活動，自2010年開始累計獲得108個獎項。這些活動都有中高職銜接的學生參與。具體內容如下：1.共同參與創新活動。每年的學校技能文化節期間邀請學生來學校共同參與創新創業活動，包括參觀學生工作室、參與比賽活動、共同聆聽企業或學校專家的講座等。各中職階段的學生通過繪制圖紙和設計說明書參與專業所在的電氣電子工程分院組織的中高職銜接機械創新比賽，對獲獎學生給予獎勵和升學成績的加分。這些活動的開展一方面使得處于中職階段的學生進一步了解高職階段的學習活動，拉近了他們與高職師生的距離，另一方面學生可以明確個人目標，盡早適應大學生的創新創業活動，有助于他們的個人成長。2.提高學生對外社會服務能力，培養創業能力。中高職學生完成創新設計與制作后將作品展示給不同群體，以紹興市科技館和中小學校等為通道加快了社會服務能力。比如在紹興市科技館“攜手志愿•對話科技———2015年暑期紹臺大學生義工科技交流活動”中，學生拿著作品與臺灣學生進行交流合作，學生開發的機器人舞蹈、機器人擂臺使臺灣學生目不轉睛，而發明和改進的自動蓋章機、多功能淘米機、自動壓瓶機更是讓臺灣大學生驚嘆不已，紛紛上臺體驗。這些讓學生增長了自信，有助于創業能力的培養。另外學生將自己開發的作品積極推薦給中職生甚至幼兒園學生，讓他們了解創新設計過程。3.校外實踐基地的開展。通過中高職學校和企業的聯動，高職學校加強了與中職學校緊密合作的當地企業，增加了校外實習場地。在聯系好當地企業的情況下積極鼓勵學生在假期參觀企業、引導學生到企業掛職鍛煉，真正走上社會、走進企業。
