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第1篇

隨著人工智能技術的發展和在機電一體化技術中的應用，高智能已經成為了機電一體化發展的主要方向，相關的技術和研究人員也在不斷的研究，現如今高智能的機器人和數控設備已經可以代替人類完成一些危險性較高、精密度要求高、工序比較復雜的工作，節省了勞動力，也更加方便的得到了所需要的產品和服務，目前很多的研究人員逐步的將運籌學、模糊數學、心理學等多種智能化的學科逐漸引進到機電一體化技術中，這樣能夠有效的促進機電一體化系統判斷推理能力和自主決策能力，這樣能夠方便人們對機電一體化設備進行控制。

2區域模塊化

區域模塊化也是機電一體化發展的重要趨勢之一，針對使機電一體化產品的各個單元實現區域模塊化管理是一項比較復雜、涉及面廣的工程，例如，在進行智能減速、智能變速等相關功能研制的過程中，要充分的實現集圖形、圖像識別、視覺效果等其他附屬的功能的控制單元等模塊化，這樣可以更加標準、準確的衡量相應的控制單元以及動力單元，進一步的提高各個單元的性能，也可以使機電一體化產品相應的功能之間的聯系更加緊密，使一個區域模塊更加有效的運行，只有這樣才能方便人們對機電一體化產品的應用，提高機電一體化產品的利用程度、可裝配性、可維修性等，經過研究和推理，可以得出機電一體化模塊是未來機電一體化產品的主要方向，隨著未來技術發展的不斷深入，機電一體化產品實現模塊化的步伐也在不斷的加深。

3環保綠色化

機電一體化技術的發展給人們的生產和生活中帶來了巨大的變化，豐富了人們的的物質生活，同時也給人們的生活環境帶來了負面影響，資源的過度開發利用，加重了生態環境的負擔，近些年來，越來越多的國家和組織逐漸重視到環境保護的重要性，人們環保意識的增強，要求機電一體化產品在設計、制造、使用和銷毀的過程中要減少對環境的污染，因此機電產品的環保綠色化是未來發展的一大亮點，人們環境保護意識的提高，造成了一些對環境有危害且危害較大的產品失去市場價值，設計和生產綠色環保的機電一體化產品具有很廣闊的發展前景，也成為未來競爭的關鍵所在。

4網絡化

計算機網絡技術近些年來的發展勢頭更加迅猛，這也促進了機電一體化系統的進一步的發展，計算機網絡技術的興起及發展，給人們的生產、生活帶來了巨大的變革，機電一體化技術的發展也受到了計算機技術的影響，機電一體化設備通過對計算機網絡技術的應用可以有效的實現遠程自動化控制。計算機網絡技術的應用和改革開放的不斷深入，使國際上先進的機電一體化產品不斷涌入我國，這也為我國進行深入的研究提供了便利條件，促進了國內機電一體化技術的發展，機電技術發展和計算機技術的發展相輔相成，因此計算機技術的不斷進步也有利于存進計算機網絡技術的發展，目前，利用計算機網絡技術可以實促進了機電一體化技術產品更加快捷的推向市場，和生產商之間的技術交流，計算機網絡技術勢必會推動機電一體化技術的發展，也會繼續為人們提供更多、更優質的服務。

5微型精密化

機電一體化技術向微型精密化的方向發展的主要是納米技術的不斷深入發展，機電一體化的微型精密化產品體積小、攜帶方便、耗能低等，這些優點使得機電一體化產品的微型精密化技術不斷進步，應用范圍也逐漸擴大，因此，機電一體化微型精密化技術具有比較廣闊的發展前景和強大動力，但是想要實現機電一體化微型精密化需要精密的加工工藝以及先進的設備作為強大的后盾，因此需要相關的研究人員不斷努力，不斷提高我國先進的技術發展。

6總結

第2篇

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術特征，研究了國內外技術現狀和發展趨勢，指出了未來發展前景和一些重要技術熱點。

近些年來，光機電一體化技術得到迅猛發展，在民用工業和軍事領域得到廣泛地應用。因此，光機電一體化技術成為當今機械工業技術發展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術特征

光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下技術特征。

1.1體積小，重量輕，適應性強，操作更方便

光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定操作程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設的程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統可精確按預設動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現軟件化，智能化程度提高

傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。

1.5融合了多種學科新技術，衍生出許多功能更強、性能更好的新產品

光機電一體化產品的研究開發涉及到許多學科和專業知識，包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術與機械技術各自的優勢結合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。

1.6產品系統性增強，各部分系統間協調性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術，多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。

2.研究現狀和發展趨勢

2.1研究現狀

自從我國實行改革開放以來，科技領域急起直追，我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效，數控產品有了很大的提高，尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快，是我國特有的經濟實用產品，不但適用國內市場的需要，部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器（PC）和微電子技術控制設備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業機械都是如此，我國自行研制和生產的光機電設備，在質量上也有重大突破，為今后的推廣應用打下了良好的基礎。

2.2發展趨勢

光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產業，而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術的發展情況來看，光機電一體化技術的未來技術熱點主要包括：

（1）激光技術

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性，應用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。

（3）激光快速成型技術

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結，由點、線構造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場，極大地提高了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。

（4）光能驅動技術

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于初級階段，如果能發現具有優異光作用特性的動態物質，則可使光能驅動技術廣泛應用。

3.結語

技術上的改革和與之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引入電子技術，產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。

參考文獻

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[2]梁進秋.微光機電系統國內外研究進展.光機電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機電一體化業的未來.光機電信息，2003（12）

第3篇

（一）定位與培養目標不同根據人才培養分類，可分為學術型人才、技術技能型人才。教育部副部長魯昕在2014年中國發展高峰論壇表示，我國將實行兩類人才、兩種模式的高考，即技術技能型人才和學術型人才的兩種高考模式。技術技能型人才又分為工程師、高級技工，以及高素質勞動者三種。在高職教育體系中，高職專科的機電一體化專業定位為機電行業培養技術技能型人才，即高級技工和高素質勞動者，包括機電設備的安裝維修，機電設備的操作與維護等工作。隨著產業結構的升級和科學技術的高速發展，以及生產服務第一線崗位技術含量的革新和提高，對技術技能型人才提出了更高的要求。魯昕指出之前的職業教育只講技能，隨著信息技術的發展和產業升級，技能需以技術為基礎。應用本科機電相關專業作為本科層次的職業教育，就是應該在高職專科機電一體化專業基礎上，培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的技術技能型人才，能夠適應產業結構升級和科技水平發展對就業崗位所帶來的各種變化。目前，應用本科作為職業本科教育，其定位比較模糊，在人才培養、科學研究和社會服務三者關系上，過分強調科研研究，強調理論教學，沒有突出社會服務的方向，更多地定位于教學科研型大學，許多應用本科院校一心向往建成“一流本科院校”。應用本科目前的定位主要是受當今社會“重學術輕技能”思想觀念和等級觀念的約束和束縛，也是社會對大學的評價機制和考核標準所造成的。由于應用本科的定位模糊，因此，應用本科機電相關專業的定位也相應的比較模糊，造成了應用本科機電相關專業在培養目標上偏向學術型人才的培養，體現在教學過程中，則表現為注重學生理論知識的培養和考核，忽視學生應用能力的培養和考核。應用本科機電相關專業在定位和培養目標上，與職業教育的定位和培養目標是有很大差距的，這是制約高職專科機電一體化專業與應用本科機電相關專業實現有效銜接的一個重要因素。正是由于應用本科本身的定位和培養目標與高等職業教育的差距，使得目前機電一體化專業高職專科與應用本科的銜接，不管采用哪種方式進行銜接，都存在一定的缺陷。

（二）應用本科機電專業實踐教學不足高等職業教育強調學生職業應用能力的培養。高職專科機電一體化專業，通過工學結合、校企合作、頂崗實習等方式，培養學生具備從事機電一體化設備的操作、組裝、調試、維護維修等能力。應用本科機電相關專業以學科為導向，主要通過課堂講授為主，教學效果考核往往以筆試為主，培養學生的能力通過灌輸理論知識來實現。由于應用本科院校的定位以及培養目標與高等職業教育的要求存在一定的差距，以及應用本科院校在教學過程中長期以來形成的慣性，使得應用本科機電相關專業在教學過程中出現“重理論、輕實踐”的現象。應用本科機電相關專業在教學過程中，強調理論教學，輕視實踐。應用本科機電相關專業在實踐教學方面不重視，實踐條件不足，造成培養出來的學生應用能力不強。這是應用本科機電相關專業教學過程中存在的問題之一，也是妨礙高職專科機電一體化專業與應用本科機電相應專業有效銜接的重要因素之一。

（三）課程體系銜接存在問題課程體系是高職專科、應用本科各自的定位和人才培養目標的具體表現。高職專科機電一體化專業定位為機電行業職業技能型人才的培養，以實用為主，必需、夠用為度，主要培養機電行業的技能型人才，即高級機電維修維護技工和高素質機電設備操作者。應用本科機電相應專業應該在高職專科機電一體化專業基礎上，培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的機電行業的技術技能型人才。機電一體化專業高職專科與應用本科相應專業進行有效銜接時，應該對相應的課程體系進行設計，使其滿足機電一體化專業高職專科生進入應用本科相應專業后，能夠繼續有效地進行學習。目前，專接本模式，課程基本與高職專科相同，不同的是教材不一樣，一個是高職高專的教材，一個是本科教材而已，基本上沒有相應的實踐教學。專轉本模式，應用本科相應專業的課程設置上，前兩年基本上是機械方面課程，后面兩年是電方面的課程，高職專科機電一體化專業學生進入本科后，主要就是進行電方面課程的學習。無論是專接本，還是專轉本模式，高職專科機電一體化專業學生在完成三年專科學業后，進入本科階段學習，課程銜接得不是很好，這是進行高職專科機電一體化專業與應用本科相應專業進行有效銜接需要解決的問題。

（四）教師素質由于許多應用本科院校定位于教學科研型大學，許多教師科研能力強，理論基礎扎實，許多教師都是直接引進博士畢業生，這些教師是在研究型或教學研究型環境下培養出來的，缺乏在生產服務第一線工作的經驗，沒有在企業經歷過職業鍛煉，因此造成部分教師職業應用能力不強的缺點。高職教育對教師素質的要求與一般學術型本科教育對教師素質的要求不同，高職教育強調教師的雙師素質，既要求教師具有扎實的理論水平，同時也要求教師具有職業背景，具有職業應用能力，否則怎么來教育、培養學生的應用能力？許多應用本科院校由于定位教學科研型，在人才引進和教師素質培養方面，注重教師人才的學術能力、科研能力。許多應用本科院校在人才引進方面明確要求引進博士，強調引進人才的學術能力，同時，應用本科院校對教師的考核以及職稱的評定都是強調學術能力，要求發表一定數量的高質量的學術論文以及一定的科研項目，而幾乎沒有對教師的職業應用能力等方面進行考核和評定。這些原因都造成了應用本科院校的教師們更愿意從事學術科研工作，形成了“重學術輕應用”的風氣。這些因素都是造成應用本科教師科研能力、學術能力強，而職業應用能力欠缺的原因。這是應用本科院校作為高等職業教育的組成部分存在的不足。機電一體化作為一名綜合了機械技術、微電子技術、電力電子技術、自動控制技術、傳感測試技術、軟件編程技術等多門技術的專業，更加強調學生的動手應用能力，包括機械圖紙繪制；機械設備的安裝、維護維修；電氣線路的設計、檢修；程序的設計、編寫等能力。因此從事機電一體化高職教育的教師更需要具備一定的應用能力。目前應用本科從事機電相關專業教學的教師應用能力的缺乏，是機電一體化專業高職專科與應用本科銜接的障礙之一。

二、解決問題的建議

將高職專科機電一體化專業與應用本科相應的機電專業進行銜接是社會發展、經濟轉型對機電應用型人才需求的必然要求，也是完善我國機電行業高等職業教育的需要。針對高職專科機電一體化專業與應用本科相應專業進行銜接存在的問題，提出一些建議和意見。

（一）應用本科應定位職業教育要想高職專科機電一體化專業與應用本科機電相應專業進行有效銜接，關鍵就是要將應用本科定位為高等職業教育。許多應用本科定位于教學研究型大學，甚至希望向一流本科學術型大學轉型，這同現在社會普遍對高等職業教育存在認識上的偏差有關，同時也與當前對高等教育的評價機制有關。由于歷史等一些原因，在社會上普遍存在“輕實踐、重理論”的思想，特別是本科院校，認為重視實踐，進行職業教育是低人一等的事情。這種思想不清除，應用本科就不可能真正向高等職業教育靠攏。應用本科的定位也與目前大學的評價機制有關。目前對大學的評價考核以及排名，主要關注的是學術成果，例如論文數量與質量，科研經費量，博士點、碩士點數量等。這就造成了許多應用型本科將學術研究放在重要的位置，將學術論文、科研課題數量作為考核教師標準。要想應用本科定位為高等職業教育，除了扭轉社會對高等職業教育的觀念，還必須對應用本科建立合理的評價和考核機制，國家加大對職業教育，特別是高層次職業教育的投入，可以對國民經濟發展起重大作用的一些應用本科在資金、教學資源等方面進行傾斜。對應用本科教師，建立合理的評價考核機制與職稱評定標準，加大對教師應用能力培養的考核，減少學術研究方面的考核，讓學校和教師的重心向應用能力培養，向技術技能教育轉移，使應用本科真正地定位于高等職業教育，使應用本科機電相關行業真正向職業應用型人才培養方向挺進。

（二）加大實踐教學量、改善實踐條件由于高職教育的關鍵是培養學生的職業應用能力，而培養學生的應用能力，不能只靠理論傳授，應該將理論與實踐結合，通過實驗、實訓、企業實習、校企合作等多種實踐方式，達到培養學生職業應用能力的目的。高職專科機電一體化專業基本上都是根據培養目標，設置了相應的實踐手段和方式來培養學生的應用能力。應用本科機電相關專業在培養學生應用能力方面還有所不足，主要也是受“重理論、輕實踐”的影響。應用本科院校機電相關專業作為機電行業高等職業教育的一部分，必須轉變思想，將定位轉移到學生應用能力培養方面上來，加強實踐實驗條件的建設，同時，通過實驗、實訓、企業實習、校企合作，建立校外實踐區。在實踐教學過程中，建立起一套完善的實踐教學評價體系，強調突出過程考核的重要性，激發學生學習的主動性。應用本科機電相關專業應加大實踐教學量，對機電設備的設計、操作、維護維修增加學生實踐機會，同時也應改善實踐條件，以便更好地培養學生的應用能力。

（三）課程體系銜接由于課程體系是人才培養目標的具體表現，高職專科機電一體化專業與應用本科機電相應專業作為機電行業高職教育的兩個階段，應該從整體上對課程體系進行銜接。應用本科機電相關專業應該對課程體系進行設計，使高職專科機電一體化專業學生進入本科階段后，能在原來基礎上繼續提高。針對專接本模式，應該設置好課程體系，而不是簡單采用相同的課程，不同教材，應該在滿足應用本科機電相關專業對學生應用能力和理論知識更高要求和需要的基礎上，進行統一的課程體系設計。針對專轉本模式，應用本科機電相應專業的課程設置上，應該從重視理論知識，向理論和實踐并重方向發展。由于應用本科機電相關專業的機械方面課程，以及電氣方面的一些基礎課程被安排在前兩年進行，因此，在課程設計上，可以對進入本科學習階段的高職專科機電一體化專業學生提供機械、電氣方面的選修課程，讓他們能補上這些課程。