一體化技術論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇一體化技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

現代科學技術的發展極大地推動了不同學科的交叉與滲透，引起了工程領域的技術改造與革命。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，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。

一、機電一體化的核心技術

機電一體化包括軟件和硬件兩方面技術。硬件是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成。因此，為加速推進機電一體化的發展，必須從以下幾方面著手：

（一）機械本體技術

機械本體必須從改善性能、減輕質量和提高精度等幾方面考慮。現代機械產品一般都是以鋼鐵材料為主，為了減輕質量除了在結構上加以改進，還應考慮利用非金屬復合材料。只有機械本體減輕了重量，才有可能實現驅動系統的小型化，進而在控制方面改善快速響應特性，減少能量消耗，提高效率。

（二）傳感技術

傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面，提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾，目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。對外部信息傳感器來說，目前主要發展非接觸型檢測技術。

（三）信息處理技術

機電一體化與微電子學的顯著進步、信息處理設備（特別是微型計算機）的普及應用緊密相連。為進一步發展機電一體化，必須提高信息處理設備的可靠性，包括模/數轉換設備的可靠性和分時處理的輸入輸出的可靠性，進而提高處理速度，并解決抗干擾及標準化問題。

（四）驅動技術

電機作為驅動機構已被廣泛采用，但在快速響應和效率等方面還存在一些問題。目前，正在積極發展內部裝有編碼器的電機以及控制專用組件-傳感器-電機三位一體的伺服驅動單元。

（五）接口技術

為了與計算機進行通信，必須使數據傳遞的格式標準化、規格化。接口采用同一標準規格不僅有利于信息傳遞和維修，而且可以簡化設計。目前，技術人員正致力于開發低成本、高速串行的接口，來解決信號電纜非接觸化、光導纖維以及光藕器的大容量化、小型化、標準化等問題。

（六）軟件技術

軟件與硬件必須協調一致地發展。為了減少軟件的研制成本，提高生產維修的效率，要逐步推行軟件標準化，包括程序標準化、程序模塊化、軟件程序的固化、推行軟件工程等。

二、機電一體化技術的主要應用領域

（一）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。

（二）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。

（三）柔性制造系統（FMS）

柔性制造系統是計算機化的制造系統，主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。它可以隨機地、實時地、按量地按照裝配部門的要求，生產其能力范圍內的任何工件，特別適于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。

（四）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，已開始走向實用化；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。

三、機電一體化技術的發展前景

縱觀國內外機電一體化的發展現狀和高新技術的發展動向，機電一體化將朝著以下幾個方向發展：

（一）智能化

智能化是機電一體化與傳統機械自動化的主要區別之一，也是21世紀機電一體化的發展方向。近幾年，處理器速度的提高和微機的高性能化、傳感器系統的集成化與智能化為嵌入智能控制算法創造了條件，有力地推動著機電一體化產品向智能化方向發展。智能機電一體化產品可以模擬人類智能，具有某種程度的判斷推理、邏輯思維和自主決策能力，從而取代制造工程中人的部分腦力勞動。

（二）系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意的剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現特征之二是通信功能大大加強，一般除RS232等常用通信方式外，實現遠程及多系統通信聯網需要的局部網絡正逐漸被采用。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體，使其向著生物系統化方向發展。

（三）微型化

微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術，是機電一體化的一個新的發展方向。國外稱微電子機械系統的幾何尺寸一般不超過1cm3，并正向微米、納米級方向發展。由于微機電一體化系統具有體積小、耗能小、運動靈活等特點，可進入一般機械無法進入的空間并易于進行精細操作，故在生物醫學、航空航天、信息技術、工農業乃至國防等領域，都有廣闊的應用前景。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

（四）模塊化

模塊化也是機電一體化產品的一個發展趨勢，是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、信息接口的機電一體化產品單元是一項復雜而重要的事，它需要制訂一系列標準，以便各部件、單元的匹配和接口。機電一體化產品生產企業可利用標準單元迅速開發新產品，同時也可以不斷擴大生產規模。

（五）網絡化

網絡技術的飛速發展對機電一體化有重大影響，使其朝著網絡化方向發展。機電一體化產品的種類很多，面向網絡的方式也不同。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。

（六）綠色化

工業的發達使人們物質豐富、生活舒適的同時也使資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是綠色產品應運而生。綠色化是時代的趨勢，其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個生命周期中，對生態環境無危害或危害極小，資源利用率極高。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境，報廢時能回收利用。綠色制造業是現代制造業的可持續發展模式。

綜上所述，機電一體化技術是眾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。它促使機械工業發生戰略性的變革，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。

【參考文獻】：

1、李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社,2003.

2、芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社,2004.

篇2

1.2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。

1.3在鋼鐵企業中的應用

1.3.1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。

1.3.2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。

1.3.3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。

1.3.4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。

1.3.5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。

2機電一體化技術的發展趨勢

2.1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。

2.2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。

2.3模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。從而避免利益的沖突，并能使之標準化、系列化。

2.4網絡化網絡技術的興起和飛速發展給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品，現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能，利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統，使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處，因此，機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

2.5自源化自源化是指機電一體化產品自身帶有能源，如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能，因而對于運動的機電一體化產品，自帶動力源具有獨特的好處。

2.6人性化人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環境相協調，使用這些產品，對人來說更自然，更接近生活習慣。

2.7微型化微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。

2.8綠色化工業發達給人們的生活帶來巨大變化，在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果，所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求，機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境，產品壽命結束時，產品可分解和再生利用。

3結束語

隨著機電一體化技術的發展，各種產品與裝置實現了機電一體化，有利實現整體優化，提高產品質量和生產效率，縮短開發新產品的生產準備周期，加速科技成果向商品轉化，有利推動傳統產業發生深刻變革，同時，隨著新產品的研發及高精密等設備的發展，要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展，從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。

摘要：隨著科學技術日益走向整體化、交叉化和數字化以及微電子技術信息技術的迅速發展，機電一體化技術的應用也越來越廣泛。本文對機電一體化技術的應用進行闡述，并對其發展進行探究。

關鍵詞：機電一體化應用發展

參考文獻：

篇3

機電一體化發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，還將被賦予新的內容。但其基本特征可概括為：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、信息技術、傳感測控技術及電力電子技術，根據系統功能目標要求，合理配置與布局各功能單元，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。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。因此，“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。機電一體化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術由純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體系。但是，發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還被賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制、自動診斷與保護等。也就是說，機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，智能化特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。

2機電一體化的發展狀況

機電一體化的發展大體可以分為三個階段：（1）20世紀60年代以前為第一階段，這一階段稱為初級階段。在這一時期，人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。特別是在第二次世界大戰期間，戰爭刺激了機械產品與電子技術的結合，這些機電結合的軍用技術，戰后轉為民用，對戰后經濟的恢復起到了積極的作用。那時，研制和開發從總體上看還處于自發狀態。由于當時電子技術的發展尚未達到一定水平，機械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展，已經開發的產品也無法大量推廣。（2）20世紀70—80年代為第二階段，可稱為蓬勃發展階段。這一時期，計算機技術、控制技術、通信技術的發展，為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的出現，為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。這個時期的特點是：mechatronics一詞首先在日本被普遍接受，大約到20世紀80年代末期在世界范圍內得到比較廣泛的承認；機電一體化技術和產品得到了極大發展；各國均開始對機電一體化技術和產品給予很大的關注和支持。（3）20世紀90年代后期，開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段，機電一體化進入深入發展時期。一方面，光學、通信技術等進入機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。這些研究，使機電一體化進一步建立了堅實的基礎，并且逐漸形成完整的學科體系。

我國是從20世紀80年代初才開始進行這方面的研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組，并將該技術列入“863計劃”中。在制定“九五”規劃和2010年發展綱要時充分考慮了國際上關于機電一體化技術的發展動向和由此可能帶來的影響。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，取得了一定成果。但與日本等先進國家相比，仍有相當差距。

3機電一體化的發展趨勢

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展。機電一體化的主要發展方向大致有以下幾個方面：

3．1智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視，機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速度的微處理器使機電一體化產品賦有低級智能或者人的部分智能，則是完全可能而且必要的。

3．2模塊化

模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口和環境接口等的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事情。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置等。有了這些標準單元就可迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。為了達到以上目的，還需要制定各項標準，以便于各部件、單元的匹配。由于利益沖突，近期很難制定出國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業，還是對生產機電一體化產品的企業，模塊化將給機電一體化企業帶來美好的前程。

3．3網絡化

20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到、質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場總線和局域網技術的應用使家用電器網絡化已成大勢，利用家庭網絡(homenet)將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人們呆在家里就可分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。

3．4微型化

微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品，并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在于微機械技術。微機電一體化產品的加工采用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

3．5環保化

工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。

3．6系統化

系統化的表現特征之一就是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強。一般除RS232外，還有RS485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系，機電一體化的人格化有兩層含義：一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等，顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化；另一層是模仿生物機理，研制出各種機電一體化產品。事實上，許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。

綜上所述，機電一體化的出現不是孤立的，它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和產物。當然，與機電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，機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

參考文獻：

［1］李建勇．機電一體化技術［M］．北京：科學出版社，2004.

篇4

一、概述

煤礦機電一體化產品是把各項高新技術融于一體的高科技產品，其主要技術包括：微電子、計算機、自動控制、人工智能、傳感產品可靠性等等，這些都是科技高速發展的熱門技術。在煤礦企業中，開始利用機電一體化技術對煤炭系統進行改造舊設備和開發新產品，并取得了巨大的成功，這讓人們清楚地意識到，機電一體化技術和產品的發展是實現高效、安全、機械化采煤和煤礦機電產品更新換代的重要途徑。

二、煤礦機電一體化技術產品的應用

2.1礦井運輸提升產品的應用在煤礦生產中，因為現代化煤礦發展的需要，對煤礦機械化采煤提出更高的要求，那么隨之對井下、井上的運輸和提升系統的要求也就越來越高。如今，對于國外一些采煤技術比較先進的國家，煤礦井下大巷的運輸系統大多是采用帶式運輸機，他們基本上是采用直流式交流變頻裝置驅動方式，主要以電力電子器件為核心。在英國和意大利等國家，高性能、高可靠性的磁阻電機在煤礦提升系統中也得以應用。還有德國自主研發的內裝式交——交變頻調速提升機，它采用機電一體化技術把電機和滾筒做成一體，這樣的融合技術不論在機械結構設計方面還是在電氣控制系統方面在世界上都處于領先地位。

在我國，大多數煤礦井下生產已經實現了皮帶化，采用大巷強力帶式運輸機運輸的方式也非常普遍。另外，計算機控制系統發展也非常迅速，它們具有很多種及時故障診斷和自我保護等功能，如應用過程中的軸承溫度、倒轉、跑偏及斷帶等故障，可能在某些方面沒有面面俱到，在使用上還不能滿足一些功能，但是從發展的角度看問題，這的確是一個很好的開始。目前，我國直徑在兩米以上的提升機有1700多臺，其中90%為交流提升機，并且均是采用轉差功率消耗型的轉子串電阻調速，電控系統部分絕大多數仍采用繼電器——接觸器系統，只有一小部分采用可控制編程器。直流提升機多數為發電機拖動，雖有部分可控硅供電系統，也均為模擬量控制。而PLC可編程控制器使用比較簡單，程序設計起來也比較容易，不需要一些復雜的輸入輸出接口裝置，抵抗外界的干擾能力也很強，因此，它能在環境比較惡劣的情況下進行長時間工作。

2.2綜合機械化采煤1970年，我國自主設計制造裝配了第一套綜合機械化采煤工作面，并在大同礦務局進行試驗使用，一直試驗使用到80年代后期，這項技術的使用標志著我國的煤礦綜合機械化采煤有了重大的突破性發展，推動了煤礦自動化的發展進程，同樣，采煤機也由液壓牽引開始轉向電牽引；液壓支架的控制系統也逐漸向計算機化發展，以計算機為核心，采用電液控制，移架自動化得以實現。另外，對工作面刮板運輸機也進行了微機監控裝置的配置，實現計算機自動化控制。機電一體化技術在綜合機械化采煤中的應用，使設備動作趨于協調，且安全性、可靠性大為提高，操作性能更加完善，為煤炭企業帶來了更高的經濟效益。

2.3礦井安全生產監控系統從多數煤礦使用監控系統的效果來看，還存在一些問題，但是主要問題是傳感器的不足，并且使用過程中，其穩定性相對較差，使用壽命不足，一些研究所和使用單位在這方面進行了大量的研究，對一些關鍵技術也實施多次再設計改進措施，但仍然沒有得到預期的效果，因此這些在實際現場應用率不是很高。在國外，由于計算機網絡軟硬件技術發展很快，運行速度和質量也在不斷提高，傳輸介質由同軸電纜發展到光纜，信息媒體由字符發展到聲像，煤礦的安全監控系統有了很大的發展，他們的機電一體化技術在監控系統上的應用已有了非常高的水平。我國煤礦安全生產監控系統是煤炭行業內部機電一體化技術推廣應用最快的產品，一些高校、科研所和企業正在研究和生產煤礦安全生產監控系統。

三、對我國煤礦機電一體化技術的思考

在20世紀，我國煤礦機電一體化技術(產品)取得了較大的發展，機電一體化技術應用到了煤礦每個環節，但相對國外先進煤礦還是比較落后的。因此，要讓我國煤礦機電一體化技術達到世界先進技術水平，必須掌握信息時代機電一體化技術的特點和相關技術發展的動態。:

應提高我國煤礦機電一體化產品的規范化、標準化、系列化和通用化的程度；以計算機為機電一體化的核心裝置，因為計算機運算和存貯能力非常強，且體積和功耗小，更加適合于工作空間狹小的煤礦機電一體化產品，在設計煤礦機電一體化產品時，應盡可能的選用功能強大的嵌入式計算機，從而保證工作性能更可靠；對于新開發的煤礦機電一體化產品應具有通信功能，同時，要選用很好的開放性和高可靠性的通信模塊，方便與控制網絡進行連接通信控制；煤礦機電一體化產品需要達到智能化發展水平，能判斷機電設備和周圍環境的狀態，使設備能自動適應環境并以最優的狀態工作，同時能快速地對所采集的參數進行分析，從而對故障進行診斷，再根據這些診斷結果對以后工作過程中的故障進行預測；要對礦用傳感器進行深入研究和開發，提高礦用傳感器的可靠性和使用壽命，同時考慮傳感器的數字化、集成化、智能化和多維化，使礦用傳感器在比較惡劣的工作環境下進行信號的測量，并保證其測量準確度，并具有自校正、自診斷、狀態識別和自我調節等功能；要關注國內外高新技術的發展，將那些適于煤礦井下工作環境的高新技術用于煤礦機電一體化產品，從而提高煤礦現代化，達到煤礦自動化生產。

四、結束語

煤礦機電一體化技術是煤礦綜合自動化的發展基礎，更是煤礦企業信息化建設的重要支撐技術，煤礦機電一體化技術在采、掘、運、裝備等方面的應用和推廣，大力地推動我國煤礦綜合生產力，同時，為實現安全、高效、潔凈、結構優化的現代化、高科技煤炭工業生產打下了堅實的基礎。

參考文獻：

篇5

二、信息技術簡介

（一）信息技術的特點以計算機技術、網絡技術、通訊技術為代表的信息技術的迅猛發展，為職業教育“一體化教學”改革創造了一種全新的教學手段。通過圖、文、聲、像等多種媒體在教學中的應用，實現了用語言無法表述清楚的教學內容，對突破教學重點、教學難點有非常大的幫助。

（二）信息技術的優勢

1.多媒體技術可以有效激發學生的學習興趣興趣是推動學生學習的直接動力，只有使學生對所學知識產生濃厚的學習興趣，才能達到獲取知識、發展能力的目的。多媒體技術有刺激感官的作用，在教學中，充分利用多種感官實現多渠道信息的傳遞，加強學生對知識認知的透明度，可以提高學生對知識的吸收和消化，激發學生的學習興趣。

2.信息技術對教學內容具有可塑性信息技術采用新的教學媒介，通過數字化的文本、數字化的圖像、數字化的聲音、數字化的錄像、數字化的多媒體和網絡環境等多種形式，為多種形式展現同一概念提供了可能，同時也為一體化教學提供了可能。教育設計者可以根據教學任務、教學對象選用相應的媒介，使學生更清晰、直觀地感受教學內容。

3.信息技術的教育評價信息技術的交互能力為雙向評價提供了可能，讓我們不但能評價學習結果，還能對學習過程進行評估。通過評估學習過程，我們能了解學生采取了什么樣的策略和方法，缺乏什么策略和方法，環境中的哪些因素影響了學生對方法的選擇，什么樣的新策略能滿足學生的學習風格。

三、信息技術在一體化教學中的應用

信息技術在一體化教學中的應用，把教師的講授和學生的練習之間的距離縮短，實現了“做中學，做中教”的一體化教學。具體有以下幾個方面的應用。

（一）網絡在一體化教學中的應用

1.多媒體網絡教學平臺的應用使用多媒體網絡教學平臺進行一體化教學，可以讓學生通過計算機在線聽教師的講授課程，同時還可以在自己的計算機上進行練習。這樣，教師可以將理論教學與實踐操作訓練穿行，從而更好地將知識與技能緊密聯系，提高教學質量，完成一體化教學，實現教師講授和學生實際操作的有機結合。

2.網絡資源的建立利用網絡資源，開發用于教學的專門網站。具體做法是，教師把自己的教案、課件和講課的視頻資料放于網站上方便學生隨時查找自己想要的東西；或者在教學網站上建立學習論壇，讓學生一起交流討論在學習中遇到的問題，增強學生的探究能力。結果表明，通過網絡教學的應用使學生在實踐中自主學習，達到了教與學的結合。

（二）多媒體技術的應用應用圖像、聲音、動畫、影視、仿真等技術手段把實習教學過程中講授的東西更加形象、逼真地展現給學生，可以使一些實際教學過程中看不見摸不著的、不好理解的內容更容易被學生學習和接受，這對突破教學重點和難點有非常大的幫助。

1.利用Flash、Maya等軟件制作教學動畫利用Flash、Maya等軟件，把教學中講授的實際操作過程制作成動畫效果，并通過動畫演示，把實際操作引入到教學過程中，可以把以前很難用語言表述清楚的問題更清楚、直觀地展現給學生。

2.利用仿真軟件教學仿真軟件可以應用計算機虛擬現實，實現很多無法實現的實訓內容，是一體化教學得以實現的很好的辦法。這樣一來，教師利用仿真軟件講授的同時，學生可以在自己的計算機中進行仿真練習。例如，宇龍數控仿真軟件，可用“虛擬設備”來增加學生的操作熟練程度。

篇6

2提高教學質量提高教學效果

理論教師注重理論知識講解，實驗教師注重實際訓練，但在操作前還是要講解相關的理論知識，理論教學與實踐教學脫節，不但給學生的學習造成很大困難，也造成重復教學和資源浪費，更影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。為了使理論與實踐更好地銜接，將理論教學和實踐教學融為一體，開展一體化教學模式。即從以教師為中心如何“教給”學生，向以學生為中心如何“教會”學生轉變，從以教材為中心向教學大綱的培養目標為中心轉變，從以課堂為中心向以實訓為中心轉變。由此可見，變頻技術一體化課程教學對教師的要求更高了，教師的壓力、工作量大了，同時也鍛煉、培養了教師，促使教師努力鉆研業務，苦練操作技能，提高教學水平，能做到理論與實操互補。在教學過程中，加深學生的感性認識和理性認識，做到理論聯系實際。作為職業教育自動化專業新興學科，變頻技術一體化課程教學也必須與時俱進，不斷充實、不斷完善，才能發揮其積極作用，培養出適應社會需要的高素質、高標準人才。

3變頻技術一體化課程教學的實施過程

變頻技術是以自動化專業為主的新課程，在機電產品發展過程中相互交叉、相互滲透而形成的一門新興邊緣性技術交叉學科課程。對于學生而言，由于變頻技術課程綜合多門學科，因此，所涉及的概念、專業名詞較多，并且內容抽象，學生很難在有限課時內完全掌握。而對于從事該門課程教學的教師，由于課程涉及知識面廣、容量大、課前需要做相當充分的準備，一是要準備大量案例，二是要將深奧的道理通俗化，尤其是一些新的概念、思想和技術。因為過于抽象，學生理解具有一定難度。針對以上教學中存在的普遍問題，在變頻技術一體化課程教學中從教材定位、教師要求、教學方法、教學手段、教學安排、考核方式等方面嘗試進行改革。

3.1教材的定位

現有的變頻技術課程教材重視理論知識，缺乏學生動手實操訓練，而對于多數學生來說他們只希望動手，不喜歡理論。多數落后生學習差的主要原因在于基礎差，變頻器自動化程度高，理解相對困難。為此教師必須下大力氣，給他們更多的輔導與幫助，在鼓足他們勇氣的同時，為他們的進步創造條件。調動一切有效手段，針對本校學生的學習情況和進度，開發變頻技術一體化課程教學校本教材、工作頁等，變化教學方法、采用圖文并茂的講解方法，有效地促進學生整體素質的全面提高。

3.2教師要求

通過調查，一些學生反映，部分教師課上教授的變頻技術只講授原理、公式等，學習內容比較枯燥，學生不愛聽，所以教學效果不好。而多數學生卻只希望動手實踐操作，不喜歡煩瑣的公式理論，所以建設一支既能勝任理論教學又能指導實踐操作的“雙師型”教師隊伍是實施變頻技術一體化課程教學的關鍵。一體化教學要求教師不僅有豐富的專業知識講授先進的專業理論課，而且有熟練的操作技能指導學生實踐操作完成任務，成為能“文”能“武”的“雙師型”教師。作為從事一體化教學的教師應該不斷地進行“充電”，因為“學然后知不足，教然后知因”。

3.3教學方法

在變頻技術一體化課程教學中，還要根據學生的特點，具體情況具體分析。我們在授課中，全面地考慮到各類學生，設計的問題隨學生的層次的不同而有所區別。對于班級中基礎較好、動手能力較強的優秀學生，我們在實施中設計的起點高一些，問題難度大一些，使他們的聰明才智得到充分的發揮，從而享受到挑戰的快樂。對于班里中等學生，則按照教學大綱要求，以學生達到相應要求為目的，使學生掌握一些最基本的知識和技能，這種方法適用于班里大部分學生學習。對于班里較差的學生，我們在教學過程中，問題設計的起點低一些，問題的難度小一點，思維的步驟鋪墊得細一些，使他們感受到成功的快樂，從而提高學習興趣。除了在課堂上完成理論教學外，還要重視教學過程中實踐環節的輔助教學，采用開放式的實踐形式，引導學生充分利用課余時間完成一些生活中常見的變頻機電產品的調研任務，這樣既可以將課堂內容延伸到課堂外，強化學生觀察能力和獨立分析問題、解決問題的能力，同時又可以彌補課時的限制，保證后續課堂教學的正常進行。讓學生將問題帶進課堂，大家一起討論，分析，帶著問題學習。在教學中，為了檢驗學生對變頻技術的認識程度，要求學生以常見變頻產品設備為例，讓學生參與講課，然后一起進行小組討論，學生在討論過程中，列舉了生活中常見的變頻機電產品，例如：變頻空調、變頻洗衣機、變頻冰箱等，通過討論，發現學生對變頻技術原理、接線、設計、產品可靠性、安全性都具有了一定認識并提出一些相應的改善意見。實踐表明：在一體化課程教學中，讓學生參與講課，分組進行討論這種體驗型互動教學方法，提高了學生綜合能力，達到了較好的教學效果。

3.4教學過程安排

授課時間上的安排分為3個階段，第一階段為知識了解階段，學生主要學習理論知識，教師把變頻技術理論知識講解給學生，讓學生掌握一定的理論基礎。第二階段為技能訓練階段，重點是學生的動手能力訓練，學生把在理論課中學到的知識與課題任務進行實際操作，學生操作時，教師加以指導和深入的講解糾正，并回答學生隨時提出的問題。第三階段為提高階段，讓學生將所學的理論與實踐技能有機結合，檢查學生課題任務的完成情況，并加以評價，以達到鞏固知識的目的。

3.5考核方式

考試是對學生進行課程考核的手段，通常都采用閉卷或開卷的考試形式。但由于該課程涉及的概念、理論方法及系統設計需要查閱大量資料，如采用常規考試方法，一是受時間限制，學生在很短的時間內難以對系統的設計給出完善的解答。二難以體現出學生真正掌握知識的程度。針對變頻技術一體化課程特點，采取閉卷和開卷的形式都不是很適合，因此，本課程的考核依據平時課后作業和最后綜合典型課題任務報告完成情況進行考核。幫助學生樹立課題概念、設計思維、流程導向及解決問題的能力，讓學生明顯感覺到平時學習的知識學有所用，也是為理論學習和實踐操作有機結合進行一個探索。

篇7

2構建思路

機電一體化專業課程體系構建是基于學生未來職業要求和技術技能型質量要求的，要充分考慮職業資格考試和技能大賽對教學引領作用，在課程體系中集中體現技術、技能屬性。考慮現有機電一體化專業教學模式，將機電一體化專業課程體系構建為“階段+模塊”、“理論+實踐”的互補體系。機電一體化專業教學課程階段主要包括職業基礎能力培養階段、職業專門技術能力培養階段、職業關鍵能力培養階段和職業拓展能力培養階段四個階段，對學生在未來職業中所需技術技能進行培養，全面提升學生綜合專業能力。機電一體化專業教學課程模塊主要包括基礎課程、技術課程、實訓課程和選項課程四大模塊，其中基礎課程模塊就學生在未來職業中的職業素質和基礎能力進行開發培養，切實提高學生職業綜合素養；技術課程模塊就學生在未來職業中的專業技術能力進行開發培養，主要設置職業技術性課程；實訓課程模塊就學生在職業技術性課程中所學進行實訓教學；選項課程模塊就學生在未來職業中具體工作崗位所需設置的課程，具有較強的專業性和技術技能導向性。

3課程體系總體設計

高校機電一體化專業課程體系的總體設計框架是基于機械工程行業需求，強化學生技術、技能基礎，拓寬機電專業能力，突出未來職業能力，提高綜合專業素質，全面職業發展的課程結構，是面向多方向工作崗位需求，設計大類模塊化課程的體系。機電一體化專業課程體系的總體設計包括集“自然科學+人文社會科學+專業思想教育”在內的基礎課程教育（一個基礎），包括集“電工電子基礎平臺+機械基礎平臺+計算機控制技術基礎平臺”在內的平臺課程教育（三個平臺），包括集“自動生產線方向+機電一體化設備+模具設計和制造+數控技術應用+計算機輔助機械設計”等多模塊課程教育（多模塊）。

篇8

2煤礦機電一體化技術發展現狀

2.1電牽引采煤機在機電一體化設備中，電牽引采煤機屬于較為新型的一種。將電牽引采煤機與傳統的液壓式牽引設備進行對比，其在應用過程中所具有的優勢主要為：（1）自身具有較強的牽引特性；（2）應用范圍包括存在較大傾度角的煤層區域；（3）應用過程中的靈活度及動態型的特性也較為優良，因此能夠在整體系統運行時對其內部的各項參數值進行科學合理的調整優化，以防出現超載運行的情況；（4）運用過程中的磨損度較小，因此使用壽命也較長；（5）設備結構較為簡潔明了，工作效率及水平均能得到有效提升。國內現有的采煤設備無法真正達到一個全面自動化的水平，且尚未擁有集中式的監控功能。大部分的國內采煤設備通常采用的控制系統為微機式，相應的傳感設備偏少，與國外發達國家相比，所能獲取到的信息數據也相對較少。

因此，我國如果想要在電牽引采煤機領域獲取到較為優良的研究發展成果，則應注重以下幾點的加強提升：（1）對裝機自身的功率進行合理的加強增大，并將其相應的性能參數值進行提升；（2）積極采用一種集中化的高壓供電方式；（3）對監控系統實行科技智能化的應用；（4）將電牽引采煤設備系統進行科學的改進，促使其發展方向為交流調速式。

2.2液壓支架控制系統液壓支架控制型系統主要是指將現有的計算機核心技術與液壓控制系統進行完美的融合，從而實現一種自動式的移架，以此減小對頂板等部分造成的沖擊力。對于此項技術的相關發展研究，國外諸多發達國家已獲取到了較為優良的研究成果，并進行了技術的廣泛應用。液壓支架型控制技術在其應用過程中主要采取的是一種微機式的監控技術，在其應用過程中能夠對所出現的故障進行查詢、保護以及控制等一系列的工作。對液壓支架型控制系統進行科學合理的應用，能夠將煤礦生產工作的整體效率進一步提升，并對其相應的工作環境進行改善，真正實現安全型生產。與發達國家相比，我國對于液壓支架控制系統的研究工作開展較晚，但經過科研人員多年不懈的努力，我國對于液壓支架的研究已與國外水準并無太大差距，但相應的支架閥技術在研究過程中的水平卻較為落后。在液壓支架的使用過程中，支架閥是其中較為重要且關鍵的一部分，由于其水平的落后使得我國的液壓支架電液控制系統未能得到較為廣泛的推廣應用。

2.3其余的煤礦機電一體化設備這里所提到的其余的煤礦機電一體化設備主要是指煤礦供電型設備。煤礦供電具有其自身較為獨立性的特色，即安全可靠性需加強，整體質量需保持在正常標準之上，并且能夠對各大功率設備的運行需求進行充分的滿足。針對此種特點，應積極進行節能降耗型設備產品的推廣應用。高壓式的開關柜設備所采用的開關維護量偏小，且相應的使用年限較長。運用集中及就地式的補償方式能夠將設備內部的功率因數進行科學的提升，對其無功型電流量進行有效控制，從而對無功型功率的損耗量進行合理減少。在當前，無論是高還是低開關柜所采用的均是微機式保護模式，自身具備較強的網絡型功能，能夠在較長距離內進行各項遙控、遙信工作。

3煤礦機電一體化技術的發展趨勢

3.1從供電等級及其布局方面進行考量現如今，隨著社會的逐步前進與發展，供電等級也在逐步提升，地面式的特高供電等級已由原先的35kV調整為60kV，數值幾乎翻了一倍。3kV的供電綜采工作面現已開始全面實行，而相應的10kV供電設備也已開始進行應用。供電活動自身存在的環節較多，而其內部的控制型設備也相對較多，網絡的分布狀況也在不斷地進行變化。另外，移動式的供電設備現已得到了較為廣泛的應用。

3.2從單體設備電功率方面進行考量現有的煤礦機電一體化技術已開始廣泛采用功率及效率水平均偏高的重型機電設備，相應的采煤設備功率保持在2000kW左右，而相應的刮板輸送機功率也已達到了2250kW的水平。在對某煤礦開采工作進行煤礦機電一體化技術的科學合理應用后，整體功率為1000kW、730kW的采煤設備均得到了實踐應用，與原先的采煤設備功率相比，其工作效率已增加了一倍，而其配套類設備的功率也得以增強提升。

篇9

2整合教學目標，促進理論知識與實踐操作融為一體

打破傳統重視理論知識教授的教學模式，重新對課堂教學目標進行定位，確立以職業崗位能力要求作為主要導向，將知識、能力、態度三個目標進行融合的課堂教學目標。例如在“訂單”培訓中，教學活動以企業的人才類型需要、人才知識技能、人才規格等要求作為實施教學活動的目標。根據教學目標對課程設置進行調整，并確定相應的教學效果評估方法。這種教學模式根據就業崗位需要著重對學生的知識應用能力進行培養。在教學活動中制定明確的教學目標，可使學生在學習過程中明確學習目標，然后進行有針對性加強學習。根據具體的學習目標，學生可明確自己的學習方向，然后對學習資源進行尋找，提高學生學習的主動性和積極性。同時，在這樣的學習過程中，學生更容易發現問題，激發起探索知識的求知欲。在教學過程中，教師需要密切聯系技能訓練與實際生產間存在的聯系，提高學生實際生產能力，促進學生畢業后能盡快順利進行相應的工作。

3整合教師隊伍，促進教學任務融為一體

在傳統中職教學活動中，專業課程通常分為理論與實踐教學兩大部分。在任課教師的分配上也存在理論課教師和實踐課教師之分。理論課教師和實踐課教師在進行教學活動時各種有相應教育體系，二者幾乎完全獨立，不存在任何聯系。這種教學模式的存在導致理論知識和實際操作的教學與學生相互脫節，嚴重制約教師的教學效果，進而影響到學生的學習質量。因此，在機電專業教學中，必須對教師隊伍進行整合，將理論知識教學與實際操作教學密切結合起來，使學生在學習過程中真正能夠做到理論與實踐密切結合。例如將《電工技術基礎》、《電工技能》、《電子技術基礎》、《電子技能》四門基礎課程整合成《電工技能與實訓》、《電子技能與實訓》兩門課程。將分離開的電工及電子技術理論基礎與電工、電子技術實際操作相融合進行教學。教學過程中安排一個任課老師同時教授理論知識與操作實習。這樣的教學活動可更好的實現理論與實踐相互結合進行教學，更有利與學生對知識的掌握和運用。摘要：在中職院校的教學活動中，實踐教學是核心內容。中職教育的主要目的是為社會提供技術型人才。因此，在教學活動中必須高度重視理論與實踐相結合，在提高學生理論知識的同時促進學生的實際操作能力。就中職機電技術應用專業項目一體化教學模式進行分析，旨在為項目一體化教學的有效進行提高可靠參考依據。關鍵詞：中職；機電技術應用專業；項目一體化；教學模式。

4整合教學與實習，促進學生理論知識與操作技能融為一體

在機電專業教學中，應高度重視理論與實踐相結合，只有充分將理論知識與實際操作結合進行教學，才能真正提高學生的技術應用水平。經過理論教學后，及時讓學生到相應的工作崗位進行實習，讓學生更加深刻的理解理論知識，熟悉應用相關技能。在實習過程中，學生可將課堂上學生的理論知識充分應用到工作過程中，進而獲取更高等的操作技能。同時，應用課堂上所學到的理論知識，學生可在實踐中更加有效的探索實際問題，積極思考解決問題的有效方法，促進自身能力得到全面提高。在一體化教學中，教師應及時發現學生存在的問題，并在課堂上對學生進行巡回指導，引導學生探索問題、解決問題，指導學生形成獨立思考問題、處理問題的能力。教學過程中的巡回指導與教學結束時的結束性指導，對教學質量的提高具有重要意義，這個過程中均涉及到理論知識和實踐。例如在《電力拖動》教學過程中，可將理論知識與實際操作結合進行教學，具體教學設計如表1所示。

篇10

二、拓寬時空范圍，提升教學效率

信息技術能夠打破時空限制，把豐富的文字、圖片、音頻、視頻等資料集中起來，變微觀、抽象與遠程的知識為鮮活、生動、可感受的信息技術環境下的知識，從而節約了教學準備時間，提升了教學效率。例如，講授《電氣系統設計》一節的相關知識時，教師可借助信息技術，將電氣設計基本任務、基本內容、設計原理、中心環節，借助設計的實例展開分析與講解，使學生形成系統化的印象。還可以打造模擬的電氣設計實驗室系統，模擬特定條件下的設計環節，引導學生展開設計原件的選定、安裝方式與接線方式的實踐、組件裝配的設計等。從而促進學生將理論與實際結合，打破時空限制，強化學生的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的形成。