时间：2023-02-27 11:15:11
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在1930年以前，工业的制造很多还以动手制作为主。普遍使用老式的仪表来操纵湿度、温度、压力、速度等，开始掌握了机械控制的根本原理。计算机控制系统的产生以及现代电子技术的快速进展，使数字技术完成了制造的参量把握以及过程操纵。目前普遍使用的机电一体化技术主要有：PID，模糊控制(FIC)以及变结构控制。PID是完美控制理论的标志，FIC是使用模糊数学理论，经过仿照人的综合判断以及很相似推断的过程，从而使算法的适应性、可控性和合理性得到了大大的提升。对于繁杂的系统，变化的量很多，模糊控制能够比较好的处理问题。变结构控制对于线性和非线性系统都适合，以及对于控制系统的调节、跟踪等系统都非常适用。
2机电一体化在工业上的应用
计算机和机械电子这两种技术的合并使用，不仅仅限制在工业制造方面上，通过对以下几个例子的分析，能够看出它已经融入到了我们的工作和生活的每一个细节中。
2.1工业机器人
工业机器人是一种有很多用处、能够反复编程的、多自由度的、有很多性能以及能实施自动操纵的操作机构。对于很多简单的、可重复做的工作可以用机器人去做，能够减少劳动强度，使劳动环境变得更好，使人身安全得以保障，加大了生产力度，使用的材料变得更少，还能让产品的质量更好。
2.2自动售货机
自动卖货的机器是由买家挑选货品的类别，外面投进去的货币是经过光传感器辨认货币的值的大小，并且通过PIC使数码管展示其大小，经过判别等一系列的操作完成项任务。CPU经过PLC限制物品的如何移动，经过传动装置把物品移动到出货口，高档的自动卖货的机器还可以有找零钱的功能。自动售货机的使用，使更多的人力和物力得以节省。
2.3农业方面的应用
从目前农业机械的检查测试可以看出，从单个变量到智能化终端的转变，人机交互界面越来越和谐。它能够在屏幕上显示，任意挑选不一样的机组，及其不一样地方的终端信息，能够任意使用数据库的信息，按照操作者的不同需求，可以在屏幕上展示语音、数据、图形等可用的信息；也能把操作的指令、决策按时的送给农机上的智能操作终端，完成自动化的农业制造。
2.4电脑横机
最开始的横机是用手来操纵的，仅仅可以实施很简单制作。但是产品颜色样数的加多，电脑横机便开始产生。设计人员能够使用电脑策画花的类型，使用特别的软件进行数字方面的完善，用计算机指令系统来操作机械的弯沙、脱圈、垫沙等步骤自动完成整个制作，制造成果显著提升。
3计算机技术与机械电子技术的融合发展应用
3.1计算机技术与机械电子技术融合的简介
机电一体化是计算机技术和机械电子技术协同产生的，把电子技术用到动力功能、控制功能、信息处理功能中去，而且联合着计算机软件系统、机械装置一起使用，把几种技术合并在一起，就生成了机电一体化系统。计算机技术、机械电子技术的联合，让他们有了更好的进展，这样不但能用在工业生产中，而且它的联合进展已经进入到了人们生活以及工作的每一个方面。
3.2机电一体化技术应用的领域
在柔性制造系统中，机电一体化技术有了很大程度上的使用。这个系统的主要构成成分包括计算机、数控机床、自动化仓库。能够按照总装线的条件，对工件实施随机地、按照数量地一批一批的加工，而且还能对不一样品种的零星的零件实施制造和加工。计算机技术、机械电子技术合并在一起之后，可编程控制器是使用它最多的。它对继电接触器故障多、消耗能量多的缺点实施了改造，而且能够完全顾及加工的需求，实施不一样的控制程序的制作。
4结语
机械电子自动化技术产生于20世纪20年代，当时被广泛应用到机械批量生产冷加工方面，直至20世纪60年代左右，为了适应市场的变化及需要，提高机械生产的灵活性与反应能力，逐步创建了可以改变的自动化生产体系，也就是以电子计算机为核心推广的柔性自动化。此种电子自动化是在生产体系不改变或者改变不大的前提下，在对生产及机械设备进行管理期间，可以利用信息处理、自行检测、判定分析等方法对结构进行预先判断，同时可以自行由生产一种零部件转变到生产另一种零部件。经过实践验证发现，传统的机械自动化生产技术同当前很多企业的真实生产不相符，所以，相关工作人员应对其进行改进与探究。对于机械自动化来讲，其技术水平不但同整体机械生产领域存在关联，同时也与社会经济存在密切联系。因此，怎样推动我国机械电子自动化技术的发展，成为当前制造领域需要深入探究的首要问题。
2当前我国机械电子自动化的情况
对于机械电子自动化技术来讲，其开始于20世纪，到目前为止已经获取了极大的发展。尤其是最近几年计算机集成化水平越来越高，极大促进了我国机械自动化的发展。尽管我国近些年机械电子自动化取得了一定进步，然而仍处在初级阶段。现今，全球除了西方少数经济较发达的国家外，很多国家的电子自动化水平较低。我国的产业结构不够合理，发展较不平衡，自动化程度较低，与一些发达国家比较，在种类、质量、应用等方面存在较大差距。想要发展我国机械电子自动化技术，不可能一蹴而就，而是需要一个漫长的过程，需要坚持不懈的努力、勇于尝试、大胆创新，开拓进取，从而推动我国机械自动化更好发展。
3提高我国机械电子自动化水平的措施
随着经济发展速度的不断加快，市场竞争越来越激烈，机械生产企业想要保证自身在激烈的竞争中得以生存并不断发展，就需要提高机械电子自动化的能力及水平，具体可以从以下几方面入手。
3.1同实际生活相结合，大力发展机械电子自动化技术
对于机械制造技术来讲，其核心内容在于使用。想要促进机械电子自动化水平的不断提高，需要从企业生产技术发展的实际情况出发。唯有针对相应的商品生产选用配套的自动化生产形式，才能缩减成本投入，增加资金收益，提高企业市场竞争能力。所以，企业在发展机械电子自动化技术期间，应同实际相结合，关注应用，也就是生产的真实收益。相关工作人员应及时纠正盲目进行自动化的行为，如仅需1~2个月就可以完成的工作却要进行自动化，不仅不会增加资金收益，同时还会降低工作效率。企业应将注意力放在效益方面，而不是仅仅关注速度。
3.2大力推广见效快、成本低的机械自动化技术
大力推广成本低的机械自动化技术，具有较大的潜力，并且投入较少，前景十分广阔，同时具备较高的自动化水平，能够取得事半功倍的效果，同我国当前发展需求相吻合。美国著名的麻省理工大学曾提出了精益生产的LP形式，也就是通过最低的资金投入，获取最高的生产收益。同时，日本丰田公司提出了生产JIT、弹性作业、成组技术GT等生产形式，使很多自动化水平较低的企业收获了较高的资金收益。在芬兰，NOKOAData企业在生产车间创造了386、486等生产线，其不仅仅是由自动化的机械设备构成的，同时在其中也插入计算机指导及员工的参与，将原始工业生产形式同高新科技灵活、巧妙地结合起来，进而缩减生产过程中的资金使用，提高生产质量及效率。其实，精益生产自身就代表由企业及国家的真实状况出发，借助外国机械制造领域发展低成本自动化的经验。我国很多机械制造企业存有大量的通用型设备，在大力发展机械电子自动化技术的同时，在可以给予原始设备的前提下，对机床的布局进行科学调整，尽可能少地加入数控设备，并且引进CAD技术，就可以全面发挥人员的创造性优势及电子计算机的管理特点，形成以人为核心，以计算机为先导的生产体系，为我国的机械生产领域开创一条资金投入低、效果好、资金收益高、同我国国情相吻合的机械电子自动化技术发展途径。
3.3把握基础，关注发展机械电子自动化的配套技术
在促进机械电子自动化技术的应用与发展期间，还需要做好该技术应用的基础工作，并且基于实际情况进行推广，不但应发展主要设备，同时还需要加大开发自动化软件及相关配套控制系统的力度。电子计算机、微处理设备、新型刀具、传感设备、可编程控制设备等必将是未来机械电子自动化技术的前提与基础。配套设备的质量同日后机械设备自动化发展水平之间存在密切的关联。所以，相关工作人员应对其予以重视，不断更新机械自动化的配套技术，进而推动我国现代自动化的发展。在应用其进行自动化加工期间，体系的自行检测、控制、伺服等操作都不能缺少微电子技术；并且需要进行信息处理与交换，对数据进行计算，进而同计算机及信息处理技术又形成了密切关联。对于现代的自动化技术来讲，其涵盖微电子、自动控制、机械技术等内容。想要促进机械电子自动化水平的提高，就需要对电子学、计算机技术、机床装料技术等给予高度重视，大量选用数控程序机床进行生产，并且不断改进并完善生产线，保证其稳定性与安全性，同时加大对生产控制信息体系的重视程度。相关工作人员在应用并发展自动化技术期间，需要不断提高自身的专业技能及综合素养，牢牢把握自动化的基础，由真实情况出发，不仅发展主要设备，同时发展配套技术，为后续工作夯实基础，降低企业成本投入，增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。
3.4与我国的国情相结合，大力发展机械电子自动化技术
发展机械电子自动化技术，其是一个由低至高，由简单至复杂，由存在缺陷到不断改进及完善的过程。在通过自动控制设备操控机械生产期间，其生产的形式也由机械化水平逐步向机械控制自动化水平过渡，实现了计算机、数字化控制的自动化。唯有建设自动化厂房后，才能保证生产整体过程实施自动化，进而提高生产质量及效率，增加企业资金收益。当前，我国的机械自动化水平相对较低，不可急于求成，需要逐步开展。对于我国这一处在发展期间的国家来讲，对生产技术进行探究的前提是保证技术的适用性。例如：我国想要学习借鉴国外柔性制造系统，则需要在柔性生产的基础上，对人机工作界面进行优化，创建比较全面的信息体系，提高人机管理的质量及效率。在体系中，先进的自动化设备需要同普通装置并存，在体系中各个环节都可以进行人工干预。这种方法密切结合的我国的国情，选用科学、先进的技术进行创新，以适用性为基础，获取经验，进行应用与推广，从而增加企业资金收益，提高企业市场竞争能力。
4总结
1.知识点的传授和项目相结合。
知识点的传授与项目相结合，有助于学生实施项目时，不存在知识点学习的困难或应用的障碍。项目中所涉及到的知识点应在课堂上提前介绍，依据学时的安排，调整知识点讲授的广度与深度。
2.项目选取和布置的注意点。
项目的选取范围应覆盖课程的重点内容，可以通过一个大项目覆盖所有重点内容，也可通过几个小项目涉及几个重点内容。项目的难易度适中，应使学生觉得项目有点难度但自己通过努力可以完成，这样的项目是比较好的。项目的选题还需要与实际应用相关，有了应用背景，学生做项目的兴趣度也会提升。项目布置时，应明确设计要求、设计任务和设计的关键点，这样学生才会有的放矢，从而顺利地完成项目。
3.项目分组的注意点。
小组规模是影响学生参与的一个重要变量，如果小组规模较大，部分学生的分工会出现重复或是任务不足，如果小组规模较小，组内成员的任务过于繁重，有时导致项目不能顺利完成。教师应设定小组规模的范围（一般2~5人一组为宜），让学生们自由组合。
4.鼓励实验测试和实物加工。
机械专业对学生的动手能力要求较高，实验测试和实物加工是锻炼学生动手能力的一个重要途径。常常出现纸上设计的机构，看起来合适，实际做起来是不合适的，因此在学生实施项目过程中，教师应鼓励学生完成实验测试和实物加工，从而检验机构设计的合理性。
5.项目的考核。
项目的考核是检验学生完成项目的一个重要总结，项目的考核应包含设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分。设计文档锻炼了学生总结设计过程的文字撰写能力；口头报告锻炼了学生口头汇报的能力，口头报告还应包含教师和学生提问环节，检验学生的完成情况，锻炼学生思考的能力；实物或实验展示直观地反映学生项目完成的效果，同时增强学生的动手能力。
二、项目驱动教学法在“电子精密机械设计”中的应用实例
下面以“陶瓷放电管全自动打印机”为例介绍如何开展项目驱动教学法。
1.知识点的讲解。
由于陶瓷放电管全自动打印机涉及上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构的设计，因此布置项目之前，教师应大概讲解凸轮机构、上料机构、下料机构、控制系统等相关章节，为学生的项目实施扫清未了解知识的障碍。
2.项目选取和布置的注意点。
“陶瓷放电管全自动打印机”项目与实际紧密联系，难度适中，学生在了解了相关知识点后不会出现看到题目而不知所措的现象。接下来，教师应明确项目的要求。该项目要求学生完成打印机的整机设计，包括上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构等的设计，使该设备满足打印质量要求，其中自动上料机构保证放电管的供料率；打印机构实现陶瓷放电管的打印，要求保证打印质量；凸轮传动机构驱动打印机构，使其完成打印任务；供墨装置是为印章提供油墨的机构，要保证油墨厚度均匀。教师还应指出项目实施的关键点，例如陶瓷放电管对自动上料的特殊要求：一方面该类放电管的形状和尺寸使放电管在振动排料时出现多种姿态，给自动上料带来一定难度，因此自动上料机构的设计必须保证放电管的供料率。另一方面，放电管在振动料斗中的振动，会造成放电管之间的碰撞和摩擦，进而影响放电管的外观甚至质量，进而影响打印质量，因此要优化振动料斗的机构以减少放电管间的碰撞和摩擦。“陶瓷放电管全自动打印机”是一个较为复杂的系统，因此需要向学生说明设计的要求和设计的关键点，同时鼓励学生组队合作完成，培养他们的团队精神。
3.实物的加工和实验测试。
要求依据设计图纸，加工陶瓷放电管全自动打印机。加工之前可通过多次文档报告或口头报告，不断改进设计，从而使得加工出来的实物是可行的，实物的完成会让学生有成就感，让他们对学习《电子精密机械设计》增添兴趣。
4.项目的考核。
项目的考核综合设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分，分别占40%、30%和30%。设计文档应注意规范性，图纸是否规范、合理；文字描述是否正确、翔实；图标是否清晰等等。口头报告应注意学生表述是否明朗、思路是否清晰，若发现学生的思路有误，应及时纠正，防止后续工作的中断。实物或实验的展示是成果最直接的体现，教师应对完成的实物或实验测试提问，掌握学生从项目实施过程中遇到的关键问题，以及他们解决的思路。
三、结语
我国的机械电子技术发展历史不长，对其研究并投入使用是从20世纪80年代开始。起初国家成立的机电一体化领导小组将机械电子技术列在“863计划”中，并在以后的“九五”规划和发展纲要中将机械电子技术的发展动向和对社会的影响列入考虑范畴。许多研究机构及企业也对这一技术做了深入的研究并取得了一定的成果，但在产品的品种、质量等方面与日本和欧美等发达国家相比还有一定的差距。比如欧美等发达国家工业中CAD（计算机辅助设计）应用率超过85%，而我国CAD的应用虽然也比较普及，但应用水平仍满足不了实际需要。从发展现状来看，我国的机械电子技术现阶段更新速度快、涉及学科范围更加广泛，有着很好的发展前景。从总体上看，机械电子技术现阶段的发展主要有以下几个特点：
（1）机械电子技术的产品已经涉及到了很多工业领域，各行各业都有机械电子技术的渗入，而且在工业发达国家，像数控机床等有关产品已经大规模投入使用，极大地提高了生产效率。
（2）机械电子技术目前已经实现了从简单机械向集成化制造的过渡，出现了计算机集成制造系统CIMS，该系统以制造来控制信息流和物流，将原有部门之间的界限打破，实现了开发、生产、经营管理等方面的有机结合。
（3）现代激光技术已经融入到机械电子技术当中，激光技术与机械电子技术的结合，扩大了机械电子技术的应用领域，为行业的发展开辟了新的道路。
（4）细微加工技术高速发展，带动了众多高新技术的兴起与发展，对机械电子技术的发展提供了可靠的保障。
2机械电子技术在未来的发展趋势
伴随着现代科学技术的快速发展，机械电子技术也在应用技术不断创新的推动下逐步形成一个新型的技术领域。机械电子技术具有其它许多技术无可替代的重要作用，同时它又是一种多学科的交叉融合，所以，机械电子技术在未来的发展趋势备受关注，该技术将朝如下几个方向发展。
2.1智能化
智能化，顾名思义，是要求机械电子产品具有类似人的思考、判断和决策的能力。机械电子产品在早期就有自动化操作的优点，随着科学技术的不断发展，机械电子技术正在将智能化成果融入其中，来实现高效、精确生产。未来人们会将更多的人工智能元素植入到产品的设计、开发与研制的方方面面，使产品尽可能具备与人思维协调的操作功能。比如可在CNC数控机床上设置人机对话功能，通过设置智能接口和智能工艺数据库使人们的操作以及对机器的维护更加方便。随着神经网络、模糊控制、灰色理论等一些人工智能新技术的不断发展，为机械电子技术的智能化提供了更广阔的技术支持，使其智能化程度不断提高。
2.2数字化
现代机械电子产品数字化的产生是基于微控制器技术的发展。而近年来随着计算机网络技术的迅速崛起，如计算机集成制造、虚拟设计等技术，使数字化机械电子产品的设计与制造水平得到了快速提高。数字化的机械电子技术产品具有更友好的人机界面，更容易操作和维护。数字化技术的应用还有助于实现远程操作和控制，而且基于数字化技术的机械电子产品，其输出不再是单一的模拟信号，而是经过处理之后的数字信号，会使人们的使用更加方便。
2.3网络化
近年来，网络普及率大幅提高，以网络为媒介的监视技术和远程控制技术也得到了长足发展，可以说网络技术已经渗透到了社会生活、生产的各个领域，成为人们生活中必不可少的工具。将互联网应用到机械电子技术中，它可以帮助其实现多个终端的连接，解决因为距离的障碍而不能传输信息的问题。众所周知，远程控制技术的终端设备就是机械电子技术产品，如家用电器利用局域网技术和现场总线实现网络化，可形成以计算机为中心的家用电器系统，为人们提供了各种高技术发展带来的便利。毫无疑问，机械电子技术必定会朝着网络化的方向发展。
3总结
EDA技术是机械电子工程设计当中重要的技术，其主要载体可以进行大规模编程的逻辑器件，在编程过程当中，使用的表达方式是硬件描述语言。EDA技术在应用的过程中要使用计算机、编程逻辑器件等科技工具，应用的最终目标是对特定的目标新平进行适配编译和逻辑映射，形成电子系统或是成为专用集成芯片。EDA技术是在电子电路技术之上发展起来的，EDA技术要编译器、综合器、下载器、适配器等部件共同构成。其中，综合器能够对设计者的设计文件进行转换，使其成为系统内门级电路描述。适配器可以生产最终的下载文件，并安排到制定的器件中。EDA技术是机械电子工程设计中的核心技术，EDA技术使用的HDL语言可以公开利用，其描述范围广泛，可以机械电子工程设计带来诸多的帮助。在后期进行交流、修改、保存等工序时也可以十分方便的进行。另外，EDA技术拥有较高的自动化，一些常规的纠错、调整等工作可以快速完成。
2电子工程中存在的问题
机械电子工程快速发展，但是到目前为止，世界各国对于机械电子工程都没有明确的定义和统一的认识，出现这种问题的原因，一方面是机械电子工程发展速度太快，所涉猎的领域越来越多，另一方面是因为设立明确的定义必定会对其发展产生一定的限制作用，不利于机械电子工程继续快速发展。电子工程在发展的过程中产生了一些难以解决的问题，电子产品的发展方向是具有更高集成和大容量，同时体积也越来越小，这就需要技术的不断升级来实现发展目标。电子工程设计方案需要获得科学的检验，要对其进行仿真分析。电子元件所处的工作环境是设计人员应该考虑的问题，要对设计方案进行有效优化，最后要对电路特性进行分析。另外电子工程在运行中要避免静电的危害。为了实现电子工程取得进步获得发展，需要在电子工程设计中采用EDA技术。
3电子工程设计要点
3.1仿真分析
机械电子工程设计方案需要通过科学的系统仿真或是结构模拟来说对其可行性、科学性进行验证和分析。通过仿真分析来确保设计方案在后续实践中能够顺利应用。在仿真分析过程中，使用EDA技术可以为仿真分析提供良好的支持。EDA技术能够通过各个环节当中的传递函数来进行数学建模并对其进行仿真分析，这样构建和仿真系统能够准确验证设计方案的实践性，并能够对电子系统工最后程设计方案进行推广和使用。这种仿真分析对于提高我国电子工程设计的整体水平和产品质量有积极的指导意义。
3.2优化设计
对设计方案进行优化的目的是尽可能确保电子元件在应用过程中具备稳定性与可靠性，保证其拥有最佳的容差和工作环境。在实际工作条件下，使用传统的电子工程设计方法，难以对实际容差及电子工程元件工作环境进行全面的检查和分析。不能对电子元件环境进行全面勘测，就容易导致设计方案在此方面出现漏洞，这样一来电子元件的容差及其工作环境温度就很难得到有效的保障。利用EDA技术则能对设计方案进行良好的优化，因为EDA技术可以对电子方案环境进分析计算，获得电子元件在实际工作中所处的环境温度等相关数值。在分析获得的数值基础上，来对电子工程设计方案进行优化，保证方案在实施后，可以稳定工作，具有可靠安全保障。
3.3预防机械结构中的静电
机械结构是根据设计方案来工作并应用于事物成为满足功能需求的结构。在科技快速发展的大环境下，集成电路设计愈来愈复杂，这对静电的防治也提出了更高的要求。静电对电子元件的破坏巨大，静电电场能够对周边电荷有吸引力会破坏绝缘体，使电子元件敏感度降低，甚至是引发集成电路烧毁，使电子产品直接报废。这要求工作人员做好静电防护，对防静电工作区域进行划分，保持操作空间的清洁，降低静电发生的概率。在电子工程故障检测方面，要将传统的电子工程故障检测和智能故障检测方法结合，相互验证，在电子技术投入方面加强，提升电子工程检测技术的能力，增强电子元件、电路对环境的适应能力。
3.4电路特性的有效分析
对电特性进行有效分析是EDA技术中的重要内容，在电子工程设计的过程中，理论分析都是在数据分析和特性分析的基础之上进行。因此，数据分析和特性分析方面的数据必须准确及时，使用传统的电子工程设计方法会受到多方面的限制，难以保证数值的准确性，电力测试的实际精度会受到较大的影响，不利于后期稳定性的建立。EDA技术就能够对整个系统进行全面的测试，并保证测试的精确性与科学性，避免设计方案出现结构性的差异确保设计方案的整体性以及合理性。
4结论
1）职技高师院校输出人才特点研究。
一是面向社会上的企事业单位，因此要具有理论与实践相结合的高素质技术人才；同时又面向各个中、高职院校，因此还应是“双师型”人才。
2）机械电子工程专业人才培养特点。
职业教育培养人才是提倡理论与实践相结合，加大技能培训力度，培养的是社会需要的实用型、应用型、操作技术人才和管理人才。随着技术的发展，现在的设备都是将机械技术、电气技术高度集合而成的，因此，企业需要大量的能在现场处理设备故障的，既懂机械、又懂电气的机械电子工程专业的应用人才。
3）“理实一体化”教学特点研究。
一是将技能训练、知识传授和能力培养三者融为一体并且实现了有机组合；二是克服了理论与实践相脱节的弊端，加强了学生动手能力的培养；三是理实一体化教学方式体现了职业教育“理论必须、够用为度”的特点，同时符合高校教育高素质高技能人才培养目标。
4）机械电子工程专业“理实一体化”教学的实验室建设研究。
a.建立机械电子工作专业实验室信息管理系统。
要想让实验室利用率、设备使用率到达最佳，我们就必须对实验室进行科学的信息化管理。实验室信息管理系统一般能够实现网上排课、网上选课，网上布置、批改作业，以及一些相关的资料下载，实验室上课、教师上课情况。这样可以更好的制订实验室的建设计划，有利于实验室的资源共享和综合利用。
b.合理人事管理制度的建立。
首先，一个合理的人事管理制度可以促进实验室教师队伍水平的提高，教师可以将自己的理论知识应用到实践当中去，同时了解企业的发展动态和需求。教师通过实践学习技能水平得到了提高，优化了人才结构，加快了一支理论知识强、动手能力过硬的教师队伍建设。其次，创造能够使实验室队伍安心工作的环境；再次，实验室建设要和实验室队伍建设结合起来，保证实验室有专家型队伍从事高水平科研工作。最后，合理地配备实验室的人员，拥有一个高、中、低档次分明，知识结构合理，工作职责明确的实验室队伍是建设和管理好实验室的根本保证。
c.根据“理实一体化”教学改革进度逐渐配置实验室资源。
首先，要有合理的硬件资源做保障，因为理实一体化教学是在一个场所，也就是实验室即要完成理论教学又要完成实践教学，这就要求有与专业和规模相适应的硬件教学环境。其次，根据机械电子工程专业特点以及现有实验室的配备情况选择一门或几门具体代表性的课程进行理实一体化教学改革试点，改建工作循序渐进、以点带面，保证实验室资源的合理配备。最后，改建或新建的实验室要避免单一性，即能满足理实一体化课程的要求又能满足其他理论课程实验的要求，使实验室具有多样性，避免资源浪费。
d.结合“双师型”人才培养的教学需要建立实验室。
一为培养学生不同的师能，根据课程性质将实验室分为理论师能和实践师能实验室两大类，理论师能实验室主要以机械零件、原理及制造和液压等基础实验室组成，实验室的主要项目以演示螺纹联接受力、齿轮、蜗轮传动、减速器拆装、机构运动和机械制造工艺等。实践师能实验室主要以单片机、PLC、检测、电工、数控等实验室组成，主要完成各门课程的理论教学和实验教学活动。教师可以通过不同的实验室来培养学生不同的师能技巧，使其达到一个合格的双师型人才。二为适应社会，验室设备的组建要尽量与企业接轨，同时采取以班级为单位建立“理实一体化实验室”，设计并配置理实一体化实验项目模块和多媒体教学设备。上课期间教师通过多媒体设施授课或网络授课，实现了“讲与演示”、“听与练习”的结合。教师可以随时将理论教学与实践操作训练穿行，实现了将知识与技能紧密联系，增强了学生的直观体验，激发了学生的学习兴趣，达到培养双师型人才目的。
二、总结
机械工程学科的研究生，大多数来自机械工程及自动化本科专业，一般具有较扎实的机械专业的基础，在“机械设计、机械制造”领域具备一定的专业知识，但是电子方面的基础知识却比较薄弱，许多研究生连常识性的电子知识都不具备，甚至对“测量”、“控制”领域一无所知。因此需对其在电子技术、计算机技术、机电系统集成技术等方面进行专业培养。由机械电子系统的构成要素可见，机械电子工程技术一般包括六大共性关键技术：机械技术、传感检测技术、计算机与信息技术、自动控制技术、伺服传动技术、系统集成技术。如图1所示。因此，机械电子工程的教学将以机械电子工程的原理与系统设计为主线，在上述各关键技术为主要模块深入展开，而在每一关键技术中，又分别设置三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块，形成“一纵三横”的模块化结构。模块化教学设计很好地实现了引导学生根据自身条件及科研需要有针对性地选择要学习的内容，做到因需施教，因材施教。
2“一纵三横”的模块化教学
“一纵”是指按机械电子工程原理与系统设计为主线的纵向结构，具体包括：传感检测技术模块、计算机与信息技术模块、自动控制技术模块、伺服传动技术模块、系统集成技术模块。“三横”是指在每个技术模块中又细分为三个层次的教学内容：基础要求模块、较高要求模块、高要求模块。具体内容如下：传感检测技术模块：基础要求模块包括传感与测试技术基础知识（传感器的基本构成、传感器的静态数学模型及其静态特性指标、传感器的选用），机电系统最常用的位移检测（光栅传感器、绝对码编码器、增量码编码器），力学量检测（应变式多维测力弹性体、扭矩传感器等），视觉检测（线阵CCD和面阵CCD的基本原理）。较高要求模块包括双目视觉检测的基本原理及标定，触觉传感器（指端应变式触觉传感器、多功能触觉传感器）。高要求模块包括机电测试新技术，现场总线系统，虚拟仪器技术，多传感器数据融合等。计算机与信息技术模块：基础要求模块包括计算机控制技术基础，计算机控制系统的组成、分类，及常用控制器（工控机、PLC、单片机），软件方面要求测量数据的预处理，数字滤波，线性化处理，标度变换。较高要求模块包括PLC、单片机的应用高级技巧。高要求模块包括PMAC原理及应用，基于DSP的运动控制及DSP运动控制卡。自动控制技术模块：基础要求模块包括PID控制算法的基本原理，标准PID算法的改进，数字PID参数的选择。较高要求模块包括模糊控制，模糊控制的定义及特点，模糊控制系统的组成，模糊控制系统的基本原理，应用模糊控制算法解决实际问题。高要求模块包括其它先进控制方法，如智能控制、自适应控制、模型预测控制、神经控制等。伺服传动技术模块：主要讲解直流电动机、交流电动机、步进电机及其控制。基础要求模块讲解三种电机的基本原理、机械特性及最常用的控制方法。较高要求模块讲解更深一层次的原理，如直流电机的电枢电动势、电磁转矩，交流电机的旋转磁场和定转子的电路分析，变频控制的原理及实现方法，步进电机的磁阻最小原理等。高要求模块讲解三种电机的先进控制技术，如直流电机的双闭环控制、交流电机的矢量控制等。系统集成技术模块：基础要求模块主讲机电系统各模块之间的级联设计，重点讲解模块之间的电气性能的相互匹配、信号耦合、时序配合、电平转换接口。较高要求模块主讲机电系统的电磁兼容技术，重点讲解接地技术、屏蔽技术、共模干扰的抑制、差模干扰的抑制、供电系统抗干扰、印刷电路板的抗干扰等。高要求模块重点讲解软件抗干扰技术，如软件冗余技术、软件陷阱技术、“看门狗”技术等。
3以案例为载体，推进模块化教学设计
针对上述的模块化教学内容，设计了针对不同教学内容相应的数字化资源，建设了课程网站，开发了多媒体课件，设计了多个教学案例。在典型的机电一体化的应用领域，将“加工中心”、“工业机器人”、“自动导引车”、“汽车防抱死刹车系统”制作了教学案例，并对一些复杂系统进行了分解设计。采用单片机进行直流电机控制、采用PLC对交流电机进行变频控制，基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模块在教学中起到了很好的效果。通过这些案例，是将机械电子工程领域的科研成果及前沿技术引入教学，最大程度地吸引了学生的学习兴趣，激发了研究生的学习动力。
4结语
