机械电子类论文篇1

关键词：

机械类专业；电子技术；教学改革

引言

电子技术是临沂大学机械工程学院机械类本科专业的一门必修课，学生不仅可以从中学习到模拟电路和数字电路的理论知识，而且对于其实践动手能力的提高起着关键性的作用，所以机械类专业的各位师生普遍重视这门课程。由于机械类专业本身就开设大量机械类的课程，与非机械类专业特别是电类专业相比，电子技术课程明显具有课程内容较多，而学时安排偏少的特点。因此在学时减少的情况下如何合理地选择电子技术的教学内容，使其满足机械类专业的需求，是我们所有从事电子技术教学的高校教师共同关注的问题。

一、当前在机械类专业电子技术教学中存在的难题

（一）学生基础之间的差异

导致学生基础之间存在差异的原因比较多，其中因招生生源不同而引起的差异是最为主要的。临沂大学机械工程学院机械类专业现有机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个本科专业，其中机械设计制造及其自动化专业有几个班级招收的是参加春季高考的学生（称之为高职本），由于他们在进入大学之前已经学习过与电工电子类专业有关的课程，因此在学习电子技术时感觉相对容易一些。而通过参加夏季高考考入的学生则是第一次接触该类课程，学习电子技术这门课程时则感觉相对吃力，导致出现了不少同学对这门课程的厌学现象。特别是随着机械类专业春季高考招生名额的逐年减少，这种现象已变得越来越严重。

（二）课程内容较多，学时安排偏少

在授课中我们选用的电子技术教材是秦曾煌主编的《电工学•电子技术》（第七版）（下册），其内容一共有十章：半导体器件、基本放大电路、集成运算放大器、电子电路中的反馈、直流稳压电源、电力电子技术、门电路和组合逻辑电路、触发器和时序逻辑电路、存储器和可编程逻辑器件、模拟量和数字量的转换[1]。在机械类专业（机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程）人才培养方案中规定电子技术课时数为64学时，其中理论课48学时，实验课16学时。因此，要想在48学时内完成理论教学，16学时内完成实验教学，其难度可想而知。

（三）理论教学与实验教学缺乏有机结合

电子技术与机械类专业课程之间的联系也比较少，而机械类专业学生关注的重点在于机械类专业的课程，所以学生对电子技术没有足够的重视程度。电子技术课程的考核现在还是以理论课成绩为主，所以学生普遍认为只要把理论课学好了就可以，导致出现了对实验课不重视的一些错误看法。从师资方面来说，机械类专业没有科班出身的专门从事电子技术教学的教师，不得不由非机械类专业出身的教师来讲授。由于师资力量匮乏，任课教师既要讲授理论知识，又要担任实验教师，没有足够的时间和精力去开发适应机械类专业特点的实验，从而导致了理论教学与实验教学二者之间缺乏有机地结合。

（四）考核方式过于简单，考核结果以偏概全

电子技术理论课的考核通常是以卷面笔试成绩和平时作业考勤作为最终结果，但到底这二者分别占据多少比例才最为科学也是很难把握的，也无法去全面地考查学生是否灵活掌握运用所学知识。由于电子技术实验设备是一定的，而每年大约有300多名的学生，任课教师只有2到3名，所以任课教师必须花费大量的时间和精力来对学生进行实验课的考核，再加上学期结束时每个任课教师还要承担大约20场左右的考试监考任务，所以对实验课的考核大多是以实验报告和考勤情况作为最终考核结果。

二、关于解决机械类专业电子技术教学难题的对策

（一）尽量减少合堂授课，优先采用小班教学

目前电子技术教学主要采取合堂授课，由行器制造工程专业只有一个班，通常是与机械设计制造及其自动化专业的两个班合并在一起上课，因此任课教师只能采取一套完全相同的授课方式对这两个不同的专业进行讲授，无法做到与具体的专业特点结合起来，长此以往必须会导致教与学这两个环节之间的严重脱节。因此有必要对机械类专业进行具体细化，找准每个专业与电子技术的结合点，尽量减少合堂授课，优先采用小班教学的模式。从2014年秋季开始学院已在电工学课程的授课中采用小班教学，并取得了不错的教学效果。特别是今年学校已明确提出推进“大班授课，小班研讨”的教学运行机制，扩大小班授课班级的比例，因此我们也有必要将小班教学推进到电子技术课程的教学中去。

（二）合理选取教学内容，科学安排教学学时

为使电子技术与具体的机械类专业紧密结合起来，有必要根据机械设计制造及其自动化、机械电子工程、飞行器制造工程三个专业的具体需求，有针对性对电子技术课程的教学内容进行合理选取，使其更好地为专业需求服务。例如在机械电子工程专业中已把电子技术细化为模拟电路和数字电路两部分，分别在两个不同的学期开设，以突出显示电子技术在机械电子工程专业中的重要地位，同时也对理论讲授和实验操作的学时进行了科学地安排。同时学院领导也非常重视各种创新大赛，为学有余力的同学们开放了航模实验室，电子设计实验室等等，这些都极大地鼓舞了同学们学习电子技术知识的热情。

（三）转变教学思路，改革教学方式，采取理实一体化的教学方法

围绕当前国家建设创新创业大学的总体目标要求，我们需要充分认识到教师和学生在教学过程中扮演的分别是主导和主体的角色，必须转变电子技术的教学思路，由以教师的教为中心转变为以学生的学为中心，以兴趣驱动学生成为学习的主体。改革目前的教学方式，采取理实一体化的教学方法，由理论授课教师和实习指导教师（同时）、在大学课堂和企业车间（同地）、将专业理论知识和工程实践操作（同步）融为一个整体，由任课教师根据教学计划，引导学生完成根据机械类专业特点选取的教学内容的学习，从而实现理论与实践二者完美结合的教学目标。在2015年学院选拔了30名优秀学生组建了卓越工程师班，这部分学生在春季开学时先由电子技术教师带队到青岛某企业完成不少于两个月的车间实习任务，然后再回学校开始两个月的电子技术课程的理论学习任务，这种理实一体化的教学方法极大的提高了同学们学习电子技术的积极性。

（四）考核评价方法的改革

针对电子技术理论课单纯以学期结束时的笔试成绩和平时作业考勤成绩作为最终考核结果的问题，我们可以通过增加期中考试环节，或者对每个章节的内容都单独进行考试，也可以采取撰写课程相关研究论文的措施。在考试试题选取方面，可以采取教考分离的方法由外校专家出题，或者通过采购电子技术题库由电脑出题。对实验课的考核，我们可以考虑将平时考勤、实验报告、理论测试和实验操作四者结合起来作为最终考核结果[2]。对学生实验操作能力的考核可以通过随机分组的方式，同时也考查了同学们的团队协作精神。另外我们也在考虑如何把同学们参加各类电子设计大赛的获奖成绩融入到对他们电子技术课程的考核中去。

三、结束语

在文章中我们以临沂大学为例，针对机械类专业电子技术的教学现状，详细地分析了电子技术课程教学中存在的各类难题，并给出了解决相应难题的行之有效的对策。该研究对于我校机械类专业电子技术的教学具有重要的意义，对于其它存在类似情况的同类高校也有一定的参考价值。对机械类专业电子技术教学的研究是一项长期任务，为了早日实现国家要求的建设创新创业型大学的总体目标，更需要我们广大师生的共同努力来完成。

作者：卢兆信 单位：临沂大学机械工程学院

机械电子类论文篇2

中图分类号：G642.3 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.005

随着科学技术的迅猛发展，尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用，机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。因此，在机械类专业的课程设置中，机电控制课程群是重要组成部分。本文结合我校机械类专业的特色，优化机电控制课程群的教学内容和教学方法，建立了完备的课程群建设框架，为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革进行了有益的探索。

1 改革背景

长沙理工大学“机械设计制造及其自动化”专业源于原长沙交通学院1979年创办的“筑路工程机械”专业和1996年创办的“机械电子工程”专业，2000年归并为“机械设计制造及其自动化”专业，设工程机械和机电一体化两个方向。几十年来，已培养了近三千名本科生，毕业生主要在交通领域相关行业就业，具有鲜明的交通行业特色。本专业依托行业优势，以创新实践能力培养为重点，不断优化专业结构，形成了自身的专业特色。

然而，在近几年培养计划的执行过程中，我们发现机电控制课程体系存在以下几个问题：课程体系不严谨，部分课程的内容设置有重复；理论与实践脱钩，实践环节偏少，导致学生的实践能力较差，解决不了实际问题；课程体系和内容与我校机械类专业的特色――“工程机械”背景结合不紧密。因此，优化机电控制课程体系结构，体现我校机械类的专业特色具有重要意义。

2 改革措施

结合机电一体技术的发展趋势，明确我校对机械类专业的要求，学生的基础知识、创新能力和综合素质等方面都需要相对提升。对机电控制课程体系与教学内容、教学方法与教学手段、实践教学以及突出特色等四个方面进行改革与建设。

2.1 课程体系与教学内容的整合与优化

对于原有的课程体系存在的多种问题，比如课程门数多、课程体系不严谨、课程内容相互之间重复交叉等。在重新修订教学计划和教学大纲时，把机电控制类课程体所存在的这些问题做了整合与优化。将“电工电子技术”中的电机部分、“机床电气控制技术”、“电力电子学”等机电控制技术中的强电控制知识整合为“机电传动与控制”；“机械控制工程基础”课程的教学中，通过更新教材，增加了Matlab软件和Simulink仿真工具包的教学内容；增加了“测控电路”、“工程机械电液控制技术”等课程，修订和编写了新的教学计划和教学大纲。

2.2 增设实践环节，注重学生工程实践能力的培养

针对原有课程体系实践环节不足的问题，对于这些存在的问题，我们既在课程中设置实验环节，还改革了原有的课程实验内容，同时增加综合性与设计性实验的比例。增加了“机电控制技术实习”环节，该实习以PLC为控制载体，使学生获取机电控制的实践能力，加深对机电控制的基本理论的认识，培养―定的操作技能。

2.3 与交通和工程机械行业紧密结合，突出我校机械类专业的特色

针对原有课程体系实践工程机械特色体现不足的问题，加强了机电控制课程体系与工程机械知识的有机融合。在多门课程的教学中，将工程机械作为机电控制的对象；增开了“工程机械电液控制技术”课程。

2.4 改革教学方法与教学手段

“机械控制工程基础”理论性比较强，用多媒体教学方法和传统的教学方式相结合，能够应对教学过程对学生逻辑思维的开发和理论分析能力的要求，同时将Matlab软件引入教学，可以减轻不必要的课时浪费；通过对平时大量课题和试题的收集，加上多年的教学经验积累，可以组织开发相关课程试题库，以此来满足教学要求；另外学校为提供教师教学和学生学习方便的条件，可以开发教学网站，以此实现互动式教学。

3 改革效果

通过整合优化后的机电控制课程体系内容更加的完善清楚，有利于课堂的教学实施，而且把理论和实践教学结合得更加紧密；教学内容的进一步改革，减少了平时课堂教学出现的重复现象，充实了一些新的科学理论和教学研究。为了突出教学的综合性和设计实践性，我们对原有的课程实践体系进行整合规划，以此加大了综合性和设计性实验的比例。实习实现了“电子技术实习――单片机控制技术实习――机电控制技术实习”的不断线。将机电控制课程体系与工程机械知识进行了有机融合，更明确地突出了本专业的工程机械特色。

4 结语

自2010年专业机电控制课程体系立项以来，我校“机械设计制造及其自动化”专业，就紧紧围绕人才培养目标及专业特色，在课程体系与教学内容、实践教学改革、突出交通及工程机械行业背景、教学方法与教学手段改革等方面进行了深入的改革与实践，取得了一些成果，为一般本科院校机械类专业进行机电控制课程体系改革提供了借鉴。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍（2012年）[M].高等教育出版社，2012.

[2]刘文文，吴晔，洪占勇等.测控专业控制类课程群建设与实践[J].电气电子教学学报，2011，（2）：13-14.

[3]车勇，叶涛，田会方.过程专业控制类课程群建设与实践[J].高教论坛，2007，（10）：60-62.

作者简介：唐宏宾（1979-），男，河南新乡人，博士，讲师，主要从事机械设计制造及其自动化专业的教学工作，长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙 410004

机械电子类论文篇3

1.1开设课程及其分类

安徽科技学院的机械设计专业除开设大学英语、物理、化学、思想与邓小平理论、体育等公共课外，还开设了工程图学、工程力学、工程材料学、机械原理、机械设计、电工电子技术、机械制造基础、机电一体化技术、微机原理与接口技术、机电控制系统和金属切削机床等专业课。

从大学生就业角度，专业课可分为如下几个方向：一是机械设计类，包括工程图学、工程力学、机械原理、机械设计；二是机械制造类，包括工程材料学、金属切削机床、机械制造基础；三是电工类，包括电工电子技术、机电一体化技术；四是电子类，包括微机原理与接口技术、机电控制系统。

1.2各课程的地位与作用

1.2.1机械设计类课程。一是工程图学。工程图学是一门以图形为研究对象，用图形来表达设计思维的学科。在工程技术界中由于“形”信息的重要性，工程技术人员均把工程图学作为其基本素质及基本技能之一来看待。如一位工作了多年的大学毕业生所说的：在工厂企业中如果不懂“图”，就等于人没有了空气和水。二是工程力学。工程力学主要研究物体机械运动和杆件弹性变形的一般规律。通过该课程的学习，可以为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法，也可直接用于工程实际。三是机械原理与机械设计。机械原理与机械设计是机械设计方向的核心技术课程。

1.2.2机械制造类课程。一是工程材料学。工程材料学的任务是从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，了解材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系，介绍常用机械工程材料及其应用等基本知识。工程材料课程的教学目的是使学生具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。二是金属切削机床。金属切削机床概论课程是主要讲授机床结构、性能、传动、调整和使用的基本知识。学生学完本课程后，应能够根据工艺要求并结合工厂具体情况，合理地确定机床的类型和规格；能分析机床常见故障，确定机床影响加工质量的主要因素。三是机械制造基础。机械制造基础主要研究机械零件的制造方法，即研究零件从选择材料、毛坯制造、一直加工至成品的综合性课程。使学生了解和掌握常用机械工程材料的性质和机械零件加工工艺的基础知识，为学习其他相关课程，并为以后从事涉及机械设计和加工制造方面的工作奠定必要的加工工艺基础。

1.2.3电工和电子类课程。该课程的任务是：使非电类学生掌握必备的电工电子技术与技能，具备解决涉及电工电子技术实际问题的能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。

2学生就业指导

大学生已深刻认识到就业的严峻性，因此有一部分学生利用大量的时间进入企业实习，希望得到锻炼，从而为就业提前做好准备。笔者认为，这是舍本逐末的做法。大学阶段是学生学习专业知识的黄金阶段，而获取实践经验是其工作后的任务。大学阶段，是学生全身心投入学习的大好时机，失不再来。在大学毕业走向社会后，再不会有充足的时间系统地学习专业知识。因此，做好学生就业指导工作非常重要。

2.1主要就业方向及本科阶段学习计划

机械设计专业的本科生主要的就业方向为机械设计类或机械制造类。机械设计方向需要熟练掌握画法几何、工程制图、电脑辅助设计软件、机械原理、机械设计、工程力学课程。机械制造方向需要熟练掌握工程材料学、机械加工、机床等知识。

2.2拓展就业面

机械设计专业学生，如果对电工电子类工作比较感兴趣，也可以选择涉及电工电子的机械类行业，但一般不宜选择以电工电子为主的行业，毕竟机械类学生开设的电工电子类课程较少，且主要以理解为主。本科生应该按照自己的兴趣和就业期望，把主要精力用于该方向专业课的学习，以系统熟练掌握该方向的专业基础知识和专业技术知识[3-4]。

3参考文献

[1] 韩继英，胡芬芬，张涛.农林高校专业课程教材建设问题探讨[J].安徽农业科学，2011（13）：8180-8181.

机械电子类论文篇4

论文摘 要：本文简述了目前中等职业院校电工电子教学所存在的问题，围绕如何改善教学方法、提高教学质量提出了一些方案。

随着科学技术的发展，各行各业电气化和自动化程度不断提高，要求技术人员掌握越来越多的电子技术和电工技术知识与技能。电子电工技术作为机械类专业的一门重要技术基础课程，对强化学生基础理论知识和培养学生专业技术能力有十分重要的作用。概念多、难理解、抽象、难记是电工电子学的主要特点。本文针对中职机械类专业电工电子课程的教学方法做了一些分析和探讨。

一、理论教学存在的问题

（一）师资力量匮乏，教学难度很大。

从师资方面说，电类专业教师大多承担本专业的教学任务，机械类专业没有自己的电工电子教师。为了完成教学的计划，一般采用合班上课的办法，最多的时候一个教室要坐上百人。这样做的结果就是课堂纪律差，教学效果不好。

（二）学生人数增加，水平参差不齐。

随着高等教育的扩招，中等职业学校的入学人数与日俱增，对目前中职教育资源造成了一定的压力。由于面向全国招生，各地教育水平差距较大，因此学生入学水平存在较大差距。

（三）授课方式单一，教学效率低下。

在机械类专业的课程设置中，电工电子课程是比较独立的。首先，专业课与其他专业课程之间基本是没有联系的；其次，报考机械类专业的学生兴趣爱好也在机械方面，对电工电子的重视程度不够。很多电类专业的教师既要带本专业的课程，又要带机械类的电工电子，而在授课方式上仍用对电类专业的学生授课的模式，没有摸索出一套灵活的授课教学方法。其结果是教学效率低下，严重挫伤了教学双方的积极性。

二、实践教学存在的问题

（一）实验课时比较少，考核方式落后。

电工电子是机械类专业的专业基础课，在中等职业学校教学体系里面所占的课时比例比较少，而电工电子实验教学一般是包含在理论课时里面的，这使得电工电子实验课时所占比例就更少，有些课题甚至没有实验课。传统的实践教学都是以批阅实验报告作为主要成绩的标准，而不是直接考核学生实践操作能力，实践教学考核未能达到预期的效果。

（二）实验设备缺乏，实验内容落后。

中等职业学校一般是由原来的中专升格而成的，其实验设备和实验内容难以满足职校实践教学的需要。加上连年扩招，在校生人数剧增，设备远远不能满足学校实验课程的需求。

（三）实验教师的缺乏，实验经费不足。

相比本科学校而言，中等职业学校的专职实验教师很少，很多实验由理论教师完成，因为这些做实验的教师以理论教学为主，他们就没有充分的时间根据机械类专业的特点开发出新的实验项目。此外，中等职业学校属于地方办学，决定了实验方面经费投入很少，很多耗材的购买不足。

三、教学方法探讨

（一）理论教学方面。

1.激发学习兴趣

中等职业学校学生文化课基础比较薄弱，对于繁琐深奥的理论都非常厌倦。在讲授电工电子的时候，既要尊重知识的逻辑系统性，又不能追求知识体系的完美性，强调必要的基础知识，剔除理论的推导。中职学生好动、好奇，我们应该根据这个特点，激发他们的潜能。如借助生活实例的理论教学方法应用，从而使抽象、枯燥的理论课变得直观、生动，引发学生浓厚的学习兴趣，从而激发求知欲望。

2.将多媒体教学与传统教学相结合

电工电子里面有很多的概念和原理较抽象，传统的教学方法是难以使学生掌握和理解的，利用多媒体课件可以帮助解决这一些困难。例如，在讲解三极管放大作用的时候，教学的难点是电流的分配及放大作用，学生在学习这部分的时候总是觉得难以接受和理解，如果学生看到的模拟电流在三极管输入回路是以微小的电流量流动，在输出回路中形成的是很大的电流量，电流的量的比例和电流的流动方向就一定会给学生留下一个深刻的印象，再来讲解分配和放大的问题就容易多了，变“抽象”为“形象”，其规律学生就能很快归纳和总结出来。

（二）实践教学方面。

1.实验内容应增强实用性

职业教育的目的是获得过硬技术应用的能力，因此沿用传统教学方法是不行的，必须尝试新的教学方法和手段。传统的实验课内容大多是验证理论的正确性和加强理论学习的认识性而设置的。应突出电工电子在机械类专业的应用，如增加机床电气控制实验，减少电工基础的实验。

2.应激发学生的求知欲望

传统的实验授课大多是教师先演示，然后由学生依照电路的连接，按照实验的步骤操作。这种教学模式不能激发学生的学习兴趣，不易取得良好的教学效果。为了体现电工电子的实用性，我们可设计一些题目，由学生自行完成，如设计一个简单的报警电路、流水彩灯、门铃电路等。学生在排除故障和设计“作品”的过程中能得到乐趣，而且能学以致用，从而激发学习兴趣。

3.建立兴趣小组和开放实验室

我们可以利用实验室资源，开展同学们普遍感兴趣的小实验，如电子钟表设计、收音机维修等，这样就可以给学有余力的学生一个施展空间，从而让他们调动周围同学的积极性。开放式实验的教学模式，可使学生有所选择和侧重地确立自己的学习目标，变被动为主动学习，开阔视野，启发思维，从而提高实验设备的利用率。开放实验室的教学模式是深化教学的改革，是提高实验教学水平的有效途径。当然，我校的电工电子实验室目前离全面开放的教学模式还有一定的距离，如设备不足、师资短缺等，但建立全面开放的实验室是电工电子实验教学的必然趋势。

四、结语

总之，机电不分家，机电一体化产品必将成为当今社会的发展趋势。电工电子是机械类专业的一门重要的专业基础课，它既依赖于数学知识，又以物理为基础。但教学任务重、时间短都加大了这门课的学习难度。电工电子教学的改革无止境，还需要认真研究，深入讨论。我们要紧跟时代的发展，不断总结经验，认真探索，用于实践，切实做好电工电子的课程改革，不断提高教学的质量，为培养出更多更好的适应时展的建设人才做出应有的贡献。

参考文献

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【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）31-0249-01

职业学校机电一体化专业是以国外“双元制”教育模式为蓝本，以培养具备基本课程知识、富有创新能力的综合性人才为教学目标的，要求将学生培养成能够开发、运用机电一体化产品的高等技术型人才。因此，在实际教学中，需要对学生“机”、“电”两个方面的课程进行有效安排，充分分析两类课程之间的学科特点，从而实现课程之间的平衡性，促进学生专业素养的提升。

一、关于机电一体化专业的概述

1.内涵。机电一体化专业是一门具有较强应用性的综合型课程，主要是在坚持发展性原则、人本化原则以及系统性原则的基础上，以培养学生机械学电子学方面的知识、培养学生创新实践能力为培养目标，从而满足相关行业的人才需求，促进机电专业的发展。

2.当前机电一体化专业教学中存在的问题。首先，课程内容设置落后。许多职业学校机电一体化专业在课程设置上往往是对固有教材的重复利用，而忽视了社会的发展使得企业需求发生的变化，因此教学内容与企业的人才需求不相符合。其次，重理论教学而轻实践操作。由于许多教师在教学过程中沿袭了传统的教学模式，坚持以教师为中心，一味地对机电相关的理论知识进行强制灌输，而忽视了实践的重要性。这种被动地学习模式也使得学生学习的积极性与主动性受到了压制，不利于学生对知识的掌握。而缺乏实践的经验，也不利于学生创新能力的培养，与素质教育的要求相背离。再次，机械学与电子学被分离开来。机械制造与电气工艺这两类技术的联系越来越紧密，许多产品在操作上都需要操作者同时具备机械学与电子学的理论。但是在实际教学中，许多职业学校在课程设置上将这两类学科分离开来，有的偏重于机械学的教学，有的偏重于电子学的教学，使得学科之间的平衡性被打破。而学生在学习过程中也难以掌握学科之间的有机联系，常常出现偏科的现象，不利于其全面发展。最后，校企之间缺乏有效的合作。根据教育部的规定，在技工学校的教学中应当加强学校与企业的合作来为学生提供一个实践基地，进一步培养学生的实践能力。但是当前许多职业学校尽管与部分社会企业建立合作关系，但是却没有落到实处，只是让企业管理者简单地讲述一下机电一体的相关知识，而没有让学生真正深入一线去具体实践，因此校企合作仅仅是流于表面形式而已。

二、机电一体化专业“机”与“电”课程平衡性的体现

1.课时设置的平衡性。在机械学与电子学相关课程的课时设置中，学校为了体现课程之间的平衡性，使二者在专业课程中所占的课时比重相当，理论课与实践课所占的总和分别占35%左右。

2.知识要求的平衡性。在机电一体化专业的考评机制中，机械学与电子学相关的课程都是重点考查的内容，除了理论性知识之外还加强了对学生实践能力的考查。

3.专业知识的交叉。在专业课程中，为了凸显课程之间的平衡性，在知识教学过程中，两类课程都涉及到知识的交叉。例如在数控机床机械结构课程中，既有机械学知识的教学，又包含了电子学的内容。

三、机电一体化专业课程平衡对学生专业素养的影响及实现

1.综合型人才的培养。与一般的专业课程不同，机电一体化专业的设置是借鉴了德国“双元制”的教学模式，通过对两类独立的课程进行学习，培养学生在机械制造与电气工艺方面的维护、调试、管理的能力。在学习过程中，教学紧紧围绕机电一体化知识，让学生掌握两类不同的技术，并通过实践增强对这两类技术的熟练度。因此实现机械学与电子学课程之间的平衡性，能够让学生更好地掌握这两类学科的知识，实现综合发展。

2.实用型人才的培养。机电一体化专业是一门具有较强应用性的课程，所涉及到的机械学与电子学的知识，都与实践有着密切的联系，只有通过具体的实践才能使知识的效用发挥到最大。因此，无论是在机械学的教学中还是在电子学的教学中，教师都应该注重学生实践能力的培养，让学生通过一系列的机械组装维修活动来提高对知识的应用能力。并让学生参与到合作企业的具体实践中，通过深入一线对企业生产的管理活动进行了解与体会，能够培养学生的操作能力，并学到一定的生产管理经验，为其以后参加工作奠定良好的基础。

3.创新型人才的培养。随着科技的进步，各大企业对人才的要求也更为严格，更多的是对创新型人才的需要，因此机电一体化专业的教学也要根据社会的实际需要，考虑到岗位需求与职业发展的需要，来培养学生的创造性思维。通过对学生实践能力的培养，能够让学生对学到的知识有更深刻的体会，并从中挖掘出新的理念、想法，通过将这些新的想法理念具体实施，能够培养学生的创新思维以及发散思维，从而培养出具有创造能力的新型人才，在机电一体化领域发挥更大的作用，促进该领域的快速发展。

4.素质型人才的培养。在当前素质教育的背景下，“机”与“电”课程的平衡性，不仅仅指的是机械学与电子学之间的平衡，在机电一体化专业的培养目标中，还包括了学生德、智、体、美以及良好职业道德的培养。因此在理论教学与实践教学之外，加强对学生各方面素质的培养，符合素质教育的要求，同时也是促进学生个体特征完善的要求，能够培养出符合时代特征的素质型人才。

四、结束语

机电一体化专业是一门对学生能力要求较高的综合型专业，因此只有实现课程之间的平衡性，才能促进学生综合素养的提高。

机械电子类论文篇6

中图分类号TP391 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）58-0114-02

0 引言

传统的机械工程一般分为两大类，包括动力和制造。制造类工程包括机械加工、毛坯制造和装配等生产过程，而动力类工程包括各式发电机。电子工程与传统的机械工程相比来言是较新的学科，两者于上世纪逐渐结合在一起。最初，电子工程与机械工程是以块与块的分离模式或功能替代的模式相结合，随着科学技术的不断向前推动，传统的机械工程与现代的电子工程通过信息技术有机的结合起来，形成了现在的机械电子工程学科。随着人工智能技术的不断发展，机械电子工程由传统的能量连接、动能连接逐步发展为信息连接，使得机械电子工程具有了一定的人工智能。传统的机械电子工程通过现代的科学技术进入到一个新的发展领域，同时，人工智能技术伴随着机械电子工程的日益复杂，也得到了长足的发展。

1 机械电子工程

1.1 机械电子工程的发展史

20世纪是科学发展最辉煌的时期，各类学科相互渗透、相辅相成，机械电子工程学科也在这一时期应运而生，它是由机械工程与电子工程、信息工程、智能技术、管理技术相结合而成的新的理论体系和发展领域。随着科学技术的不断发展，机械电子工程也变的日益复杂。

机械电子工程的发展可以分为3个阶段：第一阶段是以手工加工为主要生产力的萌芽阶段，这一时期生产力低下，人力资源的匮乏严重制约了生产力的发展，科学家们不得不穷极思变，引导了机械工业的发展。第二阶段则是以流水线生产为标志的标准件生产阶段，这种生产模式极大程度上提高了生产力，大批量的生产开始涌现，但是由于对标准件的要求较高，导致生产缺乏灵活性，不能适应不断变化的社会需求。第三阶段就是现在我们常见的现代机械电子产业阶段，现代社会生活节奏快，亟需灵活性强、适应性强、转产周期短、产品质量高的高科技生产方式，而以机械电子工程为核心的柔性制造系统正是这一阶段的产物。柔性制造系统由加工、物流、信息流三大系统组合而成，可以在加工自动化的基础之上实现物料流和信息流的自动化。

1.2 机械电子工程的特点

机械电子工程是机械工程与电子技术的有效结合，两者之间不仅有物理上的动力连结，还有功能上的信息连结，并且还包含了能够智能化的处理所有机械电子信息的计算机系统。机械电子工程与传统的机械工程相比具有其独特的特点：

1）设计上的不同。机械电子工程并非是一门独立学科，而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时，以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术，如：管理技术、生产加工技术、制造技术等。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合，以完成设计；2）产品特征不同。机械电子产品的结构相对简单，没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂，但却缩小了物理体积，抛弃了传统的笨重型机械面貌，但却提高了产品性能。

机械电子工程的未来属于那些懂得运用各种先进的科学技术优化机械工程与电子技术之间联系的人，在实际应用当中，优化两者之间的联系代表了生产力的革新，人工智能的发展使得这一想法变成可能。

2 人工智能

2.1 人工智能的定义

人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。尼尔逊教授将人工智能定义为：人工智能是关于怎样表示知识和怎样获得知识并使用知识的科学。温斯顿教授则认为：人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。至今为止，人工智能仍没有一个统一的定义，笔者认为，人工智能是研究通过计算机延伸、扩展、模拟人的智能的一门科学技术。

2.2 人工智能的发展史

2.2.1 萌芽阶段

17世纪的法国科学家B.Pascal发明了世界上第一部能进行机械加法的计算器轰动世界，从此之后，世界各国的科学家们开始热衷于完善这一计算器，直到冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在这一时期发展缓慢，但是却积累了丰富的实践经验，为下一阶段的发展奠定了坚实的基础。

2.2.2 第一个发展阶段

在1956年举办的“侃谈会”上，美国人第一次使用了“人工智能”这一术语，从而引领了人工智能第一个兴旺发展时期。这一阶段的人工智能主要以翻译、证明、博弈等为主要研究任务，取得了一系列的科技成就，LISP语言就是这一阶段的佼佼者。人工智能在这一阶段的飞速发展使人们相信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个万能的机器进行模仿。

2.2.3 挫折阶段

60年代中至70年代初期，当人们深入研究人工智能的工作机理后却发现，用机器模仿人类的思维是一件非常困难的事，许多科学发现并未逃离出简单映射的方法，更无逻辑思维可言。但是，仍有许多科学家前赴后继的进行着科学创新，在自然语言理解、计算机视觉、机器人、专家系统等方面取得了卓尔有效的成就。1972年，法国科学家发现了Prolog语言，成为继LISP语言之后的最主要的人工智能语言。

2.2.4 第二个发展阶段

以1977年第五届国际人工智能联合会议为转折点，人工智能进入到以知识为基础的发展阶段，知识工程很快渗透于人工智能的各个领域，并促使人工智能走向实际应用。不久之后，人工智能在商业化道路上取得了卓越的成就，展示出了顽强的生命力与广阔的应用前景，在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。

2.2.5 平稳发展阶段

由于国际互联网技术的普及，人工智能逐渐由单个主体向分布式主体方向发展，直到今天，人工智能已经演变的复杂而实用，可以面向多个智能主体的多个目标进行求解。

3 人工智能在机械电子工程中的应用

物质和信息是人类社会发展的最根源的两大因素，在人类社会初期，由于生产力水平低，人类社会以物质为首要基础，仅靠“结绳记事”的方法传递信息，但随着社会生产力的不断发展，信息的重要性不断被人们发现，文字成为传递信息最理想的途径，最近五十年间，网络的普及给信息传递带来了新的生命，人类进入到了信息社会，而信息社会的发展离不开人工智能技术的发展。不论是模型的建立与控制，还是故障诊断，人工智能在机械电子工程当中都起着处理信息的作用。

由于机械电子系统与生俱来的不稳定性，描述机械电子系统的输入与输出关系就变得困难重重，传统上的描述方法有以下几种：1）推导数学方程的方法；2）建设规则库的方法；3）学习并生成知识的方法。传统的解析数学的方法严密、精确，但是只能适用于相对简单的系统，如线性定常系统，对于那些复杂的系统由于无法给出数学解析式，就只能通过操作来完成。现代社会所需求的系统日益复杂，经常会同时处理几种不同类型的信息，如传感器所传递的数字信息和专家的语言信息。由于人工智能处理信息时的不确定性、复杂性，以知识为基础的人工智能信息处理方式成为解析数学方式的替代手段。

通过人工智能建立的系统一般使用两类方法：神经网络系统和模糊推理系统。神经网络系统可以模拟人脑的结构，分析数字信号并给出参考数值；而模糊推理系统是通过模拟人脑的功能来分析语言信号。两者在处理输入输出的关系上有相同之处也有不同之处，相同之处是：两者都通过网络结构的形式以任意精度逼近一个连续函数；不同之处是：神经网络系统物理意义不明确，而模糊推理系统有明确的物理意义；神经网络系统运用点到点的映射方式，而模糊推理系统运用域到域的映射方式；神经网络系统以分布式的方式储存信息，而模糊推理系统则以规则的方式储存信息；神经网络系统输入时由于每个神经元之间都有固定联系，计算量大，而模糊推理系统由于连接不固定，计算量较小；神经网络系统输入输出时精度较高，呈光滑曲面，而模糊推理系统精度较低，呈台阶状。

随着社会的不断发展，单纯的一种人工智能方法已经不能满足日益增长的社会需要，许多科学家开始研究综合性的人工智能系统。综合性的人工智能系统采用神经网络系统与模糊推理系统相结合的方法，取长补短，以获得更全面的描述方式，模糊神经网络系统便是一成功范例。模糊神经网络系统做到了两者功能的最大融合，使信息在网络各层当中找到一个最适合的完全表达空间。逻辑推理规则能够对增强节点函数，为神经网络系统提供函数连结，使两者的功能达到最大化。

4 结论

科学的不断发展带来的不仅是学科的高度细化、深化，而且是学科间的高度融合。人工智能就是各学科交叉与综合之后的结果，秉承这一天性，人工智能与机械电子工程自然的进行了完美融合，这一全新领域的发展必将引领世界潮流，促进生产力的飞速发展。

参考文献

[1]傅丽凌.杨平.机械专业综合型试验平台的建设[J].电子科技大学学报社科版，2005，7（增刊）.

[2]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息，2009，33.

机械电子类论文篇7

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0160-04

实践教学是高校机械电子工程专业不可或缺的重要教学环节，其在培养学生创新思维和实践动手能力方面具有重要意义。机器人教学平台是高校开展实践教学，培养及提高学生创新能力的最佳平台。当前，我国正处于“中国制造2025”战略发展时期，高校机械电子工程专业作为制造业人才培养的主体机构，积极开展机器人实践教学平台建设，正是响应国家智能制造战略“以人为本”的基本方针，充分把握智能制造业人才培养市场机会，顺应高校实践教学发展趋势，提高学生实践和创新能力，适应智能制造发展对高素质机械电子工程人才需求的重要工作。

1 高校机械电子工程专业机器人实践教学平台建设的必要性

1.1 高校助力“中国制造2025”的重要措施

2015年5月8日国务院公布的为强化高端制造业的国家战略《中国制造2025》明确提出“以人为本”的基本方针，强调“坚持把人才作为建设制造强国的根本”，“加快培养制造业发展急需的专业技术人才”，“以高层次、急需紧缺专业技术人才和创新型人才为重点，实施专业技术人才知识更新工程和先进制造卓越工程师培养计划，在高等学校建设一批工程创新训练中心，打造高素质专业技术人才队伍”[1]。高校机械电子工程专业是培养制造业人才的主体。机器人教学平台是高校进行工程训练，开展实践教学，培养提高学生创新能力的最佳平台[2]。因此，高校机械电子工程专业应依托机器人实践教学平台，加强新型制造业人才培养力度，提高制造业人才整体素质，以响应制造业强国战略、助力“中国制造2025”。

1.2 把握智能制造人才培养市场机会的客观要求

高校人才培养要关注新问题，迎接新挑战[3]。当前，我国正处于传统制造向智能制造的升级转变阶段，智能制造也是“中国制造2025”战略发展的主攻方向。要实施“中国制造2025”发展战略，达到中国制造强国的发展目标，必然需要大量具有以机器人和数控机床为代表的自动化、智能化装备专业背景知识、具备创新设计能力和自动化、智能化产品研发和制造能力的高素质制造业人才[4]。然而，目前我国制造业人才中高级技工人数仅占5%，远低于欧美制造业强国35%～40%的平均水平，而且具有大学本科学历的制造业工人的数量也甚少[5]。实践教学是高校人才培养的重要环节，而机器人平台是开展工程实践训练，培养学生创新思维和实践能力的最佳平台[2]。因此，高校应把握新形势下的人才需求市场机会，积极建设机器人实践教学平台，提升高校机械电子工程专业人才培养质量，增强学生综合能力，适应智能制造发展对高素质制造人才的需要。

1.3 机械电子工程专业人才培养中实践教学的发展趋势

机器人是典型的机电一体化系统，它融合了机械、电子、单片机软硬件、传感器、通讯和自动控制技术等众多先进技术，涉及单片机、C/C++语言、传感器、机械设计、自动控制技术、无线通讯等专业课程知识内容，被称为“当代最高意义上的自动化”。机器人实践教学一直是个热点，其在培养学生实践创新能力方面具有重要作用。早在1970年，麻省理工学院（MIT）机械电子工程系的H.H.Richardson教授就采用了《设计课程导论》课程，并将其改造成一项设计竞赛，成功开创了“工程导向式”培养模式的先河，目前它已经成为全世界众多遥控机器竞赛和机器人比赛的典范[6]。此外，美国、日本、德国、法国和韩国的高校都开设了机器人课程。其中，美国高校不仅开设了诸如《机器人学》《机器人学导论》这样的机器人相关理论课程，它们还将机器人作为课程的学习平台以提高学生的工程实践能力和创新能力。近年来在国内，清华大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学等传统工科优势高校也相继以教学机器人或者改造过的工业机器人为载体，开展了工程实践课程或者相关活动，并取得了一些成效。依托机器人平台，已成为高校实践教学发展的大趋势，高校要顺应这一趋势，大力开展机器人实践教学平台建设，提高高校教学质量。

1.4 有限实验条件下的有效人才培养措施

实践教学活动是工科院校人才培养的重要组成部分，但是很多院校由于实验经费投入不足、实验人员数量不足、实践教学活动时间少等原因，导致学生的培养质量下降。选择通用的实践教学平台、构建合理的课程体系是实现“有限实验条件下的有效人才培养”的重要措施。具有高度综合和学科交叉性质的机器人实践教学平台，同时具备机械、电子、自动化、计算机等学科的实践教学功能。构建高校机械专业机器人实践教学平台是解决工科院校在有限实验条件下，进行人才培养的有效措施。

2 机械电子工程专业机器人实践教学平台建设的目标和基本思路

2.1 建设目标

机械电子工程专业机器人实践教学平台旨在以机械臂教学平台、各种传感器模块、开放式控制器平台、轮式移动机器人教学平台、机电一体化综合应用等几大机器人教学平台为载体，通过分年级、分层次的模块化能力培养模式，实现专业课程体系的理知识和机器人实践教学平台的有效衔接，从而达到机械电子工程专业的培养目标，即：培养掌握基本数学和自然科学知识；具备坚实的机械学科的基本理论和机械电子工程专业知识；具有从事机械电子工程行业所需的数值计算与分析能力、机构设计与分析能力、控制系统设计与分析能力、工程实践综合运用能力；胜任机械电子工程领域的研究开发、设计制造、技术经济管理等岗位的智能型制造人才。

2.2 基本思路

结合智能制造人才的内涵，依据解决工程问题的能力需求，我们认为智能制造时代机械电子工程专业大学生应具备4类基本能力，即数值计算与分析能力、机构设计与分析能力、控制系统设计与分析能力、工程实践综合运用能力。对应这4个能力模块，将机械电子工程专业机器人实践教学划分为4个层次，即：关注数值计算与分析能力培养的基础实验、关注机械设计与分析能力培养的拓展实验、关注控制系统设计与分析能力培养的提高实验、关注工程实践综合运用能力培养的综合实验。基本建设思路如图1所示。

2.2.1 基础实验

基础实验的适用对象为大一学生，旨在帮助大一学生了解和掌握工科专业基础知识，强化数值计算与分析能力的培养。实验内容涉及的课程主要包括《Matlab程序设计与应用》《工程数学》《工程力学》。实验项目包括：（1）基于“机械臂教学平台”和“轮式移动机器人教学平台”，运用《工程数学》的基本数学理论知识，结合Matlab的Robot工具箱进行机器人运动学分析，使学生深入理解数学的基本概念和基本方法，掌握微积分运算、矩阵运算、线性方程组运算的方法，培养学生使用数学工具、建立数学模型解决实际问题的意识与能力，并培养大学生运用数学知识解决工程实践的能力。（2）以《工程力学》基本理论为基础，以“机械臂教学平台”和“轮式移动机器人教学平台”的传动轴设计为研究对象，利用Matlab进行建模、仿真，根据运算结果输出传动轴的弯矩图、扭矩图及合成弯矩图，对机器人传动轴进行校核与优化设计。（3）以机器人教学平台为基础，在《工程数学》《工程力学》等课程的学习过程中，借助Matlab软件强大的计算、仿真和绘图功能，激发学生的学习兴趣，培养学生独立思考问题的能力，在奠定工程理论基础的同时达到培养学生数值计算与分析能力的目的。

2.2.2 拓展实验

拓展实验的适用对象为大二学生，旨在帮助大二学生了解和掌握机械电子工程专业的相关知识，强化机构设计与分析能力的培养。实验内容涉及的机械专业基础课程有《金属工艺学》《工程制图》《机械原理》《机械设计》《互换性与测量技术》《基于SolidWorks的机械CAD/CAE》等。其中，学生通过《基于SolidWorks的机械CAD/CAE》课程的学习，要能使用SolidWorks软件进行机构设计与分析。因为，SolidWorks软件以其强大的工程图设计、零件建模、装配体建模、钣金设计、模具设计、机构运动仿真、机构力学分析、机构优化、计算液体力学分析、虚拟样机等功能，目前在航空航天、机车、食品、机械、国防、交通等领域得到广泛应用。在国外，包括麻省理工学院（MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学都已经把SolidWorks列为制造专业的必修课。在国内，清华大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、武汉理工大学等一批具有机械电子工程优势专业的高校也都在应用SolidWorks开展实践教学。实验项目包括：基于“机械臂教学平台”和“轮式移动机器人教学平台”，利用SolidWorks软件进行机器人关键零部件的3D设计、机构运动学仿真、机构优化设计，在具备一定的设计基础后进行新型机器人运动机构的设计与开发，最终达到机构设计与分析能力培养的目的。

2.2.3 提高实验

提高实验的适用对象为大三学生，旨在帮助大三学生了解和掌握电气与控制相关专业知识，强化控制系统设计与分析能力培养。提高实验涉及的课程为电气与控制专I课程，不同课程实现不同能力与技能的培养。如通过学习《电路基础》《电工电子》课程，要求学生掌握基本的电路设计方法；通过学习《C/C++语言程序设计》《单片机应用技术》《微机原理与接口技术》课程，要求学生掌握控制系统设计的方法；通过学习《机械工程控制基础》《传感器与测试技术》《机械故障诊断》《Labview虚拟仪器技术》课程，要求学生掌握基本的控制理论；通过学习《PLC原理与应用》《液压与气压传动技术》《机电传动控制》课程，要求学生掌握常用执行机构的工作原理及应用方法。该实验模块的内容包括：（1）基于“开放式控制器平台”，利用单片机、工控机、PC机、PLC等控制器实现电机、液压缸、液压马达、气压缸等常用执行器的运动控制，掌握开放式运动控制器的应用与开发方法；（2）基于“各种传感器模块”平台，利用Labview软件，掌握各类传感器的使用及信号采集与处理方法；（3）基于“开放式控制器平台”“各类传感器模块”“机械臂教学平台”和“轮式移动机器人教学平台”，根据控制理论，通过设计C/C++控制程序，实现机器人的运动控制，并通过Matlab的Simulation工具箱对控制系统进行分析。

2.2.4 综合实验

综合实验的适用对象为大四学生，旨在帮助大四学生了解和掌握机械电子工程的专业知识，强化工程实践综合运用能力。综合实验要求大四学生通过《机器人技术》《数控加工技术》《工业设计》《工业系统工程》《自动化产品设计》和《自动化生产线设计》等课程的学习，基于各类机器人教学平台，以课程设计、毕业设计的形式，进行以工程应用为导向的各类课题的研究。以工程应用为导向的相关的课题包括：传感器类课题（机器人路径规划、移动机器人精确定位研究、传感器信号采集及处理）、运动控制类课题（基于PID控制的机器人轨迹跟踪、移动机器人控制方法研究、开放式机器人控制器研究）、机器人系统类课题（新型机器人系统开发、机器人寻迹、机器人避障、机器人灭火）、图像处理类课题（视觉伺服控制、机器人视觉信息处理、运动目标跟踪）、人机交互类课题（语音识别技术研究、手势识别技术研究）、工业现场类课题（自动包装生产线研究、自动化仓库研究）。通过工程应用前景明确的课题的研究，实现机电一体化产品开发能力的培养。

3 机械电子工程专业机器人实践教学平台的实践效果

河南工业大学机电工程学院以现有机械电子工程训练中心为基础，在学校实验室建设专项经费支持下，规划建设了机械电子工程专业机器人实践教学平台。长期的实践教学表明，机器人实践教学平台对促进学生能力培养，激发学生的学习兴趣，提高人才培养质量有重要作用。

3.1 培养了学生从事机械电子工程专业所需的能力

专业能力培养是机械电子工程专业的重要教学目标。通过以能力培养为导向的专业课程体系群学习后，学生掌握了工科专业基础知识和机械电子工程专业知识；通过基于机器人教学平台的实践教学环节的培养后，学生具备了从事机械电子工程行业所需的数值计算与分析能力、机构设计与分析能力、控制系统设计与分析能力和工程实践综合运用能力。其中，在工程实践综合运用能力培养过程中，基于机器人教学平台，运用工程软件解决复杂工程问题的培养效果尤为明显。如运用Matlab进行工程计算、运用Matlab Simulation进行控制系统仿真、运用SolidWorks进行机构3D设计、运用SolidWorks Simulation进行机构力学特性分析与仿真、运用SolidWorks Flow Simulation进行流体力学分析、运用Labview进行控制系统构建、信号采集与处理等，极大地提高了学生解决复杂工程问题的能力。

3.2 激发了学生的学习兴趣，提高了人才培养质量

趣味性是学习的原动力，基于机器人教学平台的实验教学模式以工程应用能力为培养目标，以工程问题为研究对象，有效地提高课程的趣味性，增强了学生的学习主动性。通过组织小组对抗赛、校内机器人大赛、校间机器人大赛，充分调动了学生学习的积极性、主动性；通过组织参加挑战杯、机械设计创新大赛，提高了学生的创新思维能力，实现了工程应用能力培养的目的，在提高人才培养质量的同时，大大提高了大学毕业生的首任职业胜任率。

4 结语

针对机械电子工程行业对数值计算与分析能力、机构设计与分析能力、控制系统设计与分析能力和工程实践综合运用能力的需求，构建基于机械臂、传感器模块、开放式控制器平台、移动机器人和机电一体化系统的机械电子工程机器人实践教学平台，建立包括基础实验、拓展实验、提高实验和综合实验的分层次实验体系。实践教学效果表明，机器人实践教学平台对于培养大学生综合能力，激发学习兴趣，提高培养质量有重要作用。

参考文献

[1] 于志晶，刘海，岳金凤，等.中国制造“2025”与技术技能人才培养[J].职业技术教育，2015（21）：10-24.

[2] S文恺，陈虹.机器人创新性教学平台的实践与探索[J].今日科苑，2009（5）：131-132.

[3] 钟秉林.大学人才培养要研究新问题，应对新挑战[J].中国大学教学，2013（7）：1-2.

机械电子类论文篇8

引言

对一个产品可靠性评价是对产品设计、制造、使用等所有环节共同评价的总和。一个产品的可靠性必须要具备可靠的设计、可靠的制造以及可靠的使用等所有特征。产品的设计是产品实现可靠的基础，产品的制造是将产品的可靠性目标转化为现实的过程，而产品的使用则是对这些可靠性目标的一种检验。在产品可靠性实现的过程中，不管哪一个环节出现了问题都会产品可靠性目标实现带来不利的影响，而产品设计作为产产品可靠性目标实现的基础其重要性不言而喻。

1机械类产品可靠性特征

可靠性工程技术理论和方法中，机械类产品可靠性和电子类产品可靠性的研究有所不同，在对机械类产品可靠性特征的分析过程中要注意区分它们之间的不同，二者不能混为一谈。可靠性工程技术理论起初是在电子产品领域出现，发展至今已经拥有了一整套相对完善的可靠性分析、可靠性试验、可靠性分析方法以及可靠性评价体系，这些可靠性体系大部分都是以电子产品故障随机性以及电子产品呢寿命服从指数布局特征而制定的。因此，电子类产品可靠性分析的手段和体系并一定能够完全适应机械类产品的可靠性分析。由于机械类产品大部分的零部件都是易损耗品，大部分故障的发生都是由于这些易损件实效而导致的，而这些零部件故障跟零部件的安装以及使用等关系密切，因此，其可靠性建模存在较大难度。此外，机械零部件的设计大都是为了满足机械特定的需要，对于其他机械或机械的其他需求通用性较差，这对于其建模共用数据的积累带来很大困难。所以，在机械类产品设计时，不能完全照搬电子类产品可靠性工程理论和相关产品设计方法，在符合特定条件的基础上，结合机械类产品的实际特征，选择合适的方法加以运用。

2机械类产品可靠性设计和分析常见原则和方法

现阶段在机械类产品设计和分析过程中最为常见的原则和方法如下：

2.1 遵循简单化、标准化的设计原则

机械产品属于串联系统，因此，要想提高机械类产品的可靠性就必须要尽量优化零部件的质量，减少零部件的使用的数量，以做简单的结果实现机械的功能。机械产品设计时要尽量是产品的结构简化，并选用成熟的零部件和组装技术，最大限度地减少零件，降低因零件而导致机械产品故障发生的几率，从而实现机械产品整体可靠性的提升。

2.2实效经验在机械产品设计中的应用

这种方法是当前机械产品可靠性设计应用最为广泛也是非常实用的一种方法。产品的可靠性设计指的是在产品设计环节就能够实现对产品可能发生故障的预测。要想准确地完成对产品可能故障的预测不仅需要设计者拥有丰富的理论和专业素养，同时还需要设计人员具有一定的失败和成功经验。一般情况下成功经验都会大势宣传，而往往忽略了失败经验。而对于机械产品的可靠性设计而言，失败经验反馈的信息显得尤为重要。通过对失败经验的分析，能够掌握失败的原因，从而为下次设计提供参考，防止同类情况二次出现，这些国外企业较为注重而国内企业的观念还未完全转变。在电子产品可靠性设计时，由于电子产品的元器件在运行时需要其工作应力小于额定的数值，以此来提升电子元件的可靠性，在电子产品设计中这种方法被称为将额设计。而机械产品与电子产品不同，机械产品的零件需要高于自额定的安全系数，从而来提升零件的承载能力，对于那些对安全影响较大的零部件则应该最大限度地提升其安全系数，从而最大限度地机械能够安全运行。

2.3失效安全和损伤容限设计

这两种设计方法常见于安全性重要结构的设计中，实效安全设计指的是当系统或设备发生局部故障时，还可以依赖其产品结构能够保证系统或设备的安全。而损伤容限设计就是当机械局部发生损伤时，机械能够依赖其自身机构将损伤控制在一定的程度内，并能够保持整个机械的正常运行。这两种设计方法的应用在机械产品可靠性设计中显得尤为重要。为了最大限度地保证机械设备的可用性，设备维修的设计和设备使用寿命的设计具有同等的地位。现阶段逐渐发展和成熟的以可靠性为核心的设备维修性工程技术就是基于此目的而采用一种设计方法，该方法从定性角度和定量角度针对设备的维修性进行了深入地分析。所谓的维修性设计指的是在产品设计的过程将产品可能发生故障的部件维修策略和方法进行了明确，从而便于后续故障的维修。

2.4机械产品的冗余设计

所谓的冗余设计就是指在实现产品要求功能的基础上，通过增加多余部件的数量来保证部分部件出现问题时不会导致机械整体故障的发生。这种设计方法多用于电子产品的设计中，但随着人们对机械产品可靠性需求的不断提升，机械类产品的设计也逐渐将这种方法应用于产品的设计中。机械产品系统是由很多零件共同组成的，虽然大部分零部件都是与易损品，大多机械故障也是由这些易损零部件损伤而导致的，但是在使用过程中注意保养和维修这些系统故障也是可以预计的，所以，可靠性建模技术也同样适用于机械产品的预计和分析。当前适用机械产品可靠性预测和评估理论和方法还不够完善。现阶段对机械产品可靠性预测和评估多是以试验来完成，通过对产品的可靠性试验来发现故障。但是这种方法需要投入的时间和成本较高，因此，机械产品的可靠性试验需要制定科学的实验计划，从而保证试验的准确性和经济可行性。

参考文献

[1]宋懿勋，赵国江，李红.可靠性在机械产品设计中的应用[J]. 石油工业技术监督. 2009（01）

机械电子类论文篇9

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0276-02

一、机电工程信息资源及检索方法

1.机电专业图书的检索。机电专业图书主要有普通科技图书、专业工具书。普通科技图书包括学术专著、论文集等。专业工具书包括字典词典、技术手册、产品目录等。机电专业图书的检索可以通过联机检索、图书网站检索等方式进行。①联机公共目录检索。以国家图书馆联机公共目录查询系统为例介绍机电专业图书检索方法，登录国家图书馆网站（），网站按国际标准分类法、关键词、文献号等途径检索；国际电工委员会IEC（http：//iec.ch/searchpub/cur_fut.htm）负责有关电气工程和电子工程领域中的国际标准化工作。

4.机电专业专利检索。有关机电专业专利信息可以从以下数据库获得：国家知识产权局—专利检索（http：///zljs/）。内容包括自1985年9月10日公布的全部中国专利信息，包括发明、实用新型和外观设计三种专利的著录项目及摘要。中国专利信息网（http：//.cn）是国家知识产权局专利检索咨询中心提供专利信息的综合性网络平台，该网站于1997年10月建立，是国内较早提供专利信息服务的网站。中国专利网（http：///）由中国专利技术开发公司开发，隶属国家知识产权局。

二、机电专业信息其他检索途径

1.专业网站。维普机械技术网提供机械专业期刊的检索，有机械专业分类导航，可以从小类进入浏览该类别的所有文章。机械专家网是具有网络营销策划与推广、专家服务、技术培训与开发为一体的专业平台，服务项目主要有机械行业技术培训与咨询、专家在线服务、机械行业论坛、机械行业咨询、机械行业标准寻找、企业网络营销策划与基础服务等。中国机电网提供机电行业供求信息、企业信息、行业资讯等，在机电百科条目下有该专业的政策法规、行业标准、技术参数、技术专利、机电词汇等信息。中国工程技术信息网有数据库、电子读物、网络文摘、图书出版、站点导航等类目。

2.院校主页。一些以理工科为主的院校会有较多机电方面的信息资源。而机电专业作为其优势学科的院校，机电方面的资源具有较高的参考性。机电学院是广东工业大学的名牌专业，图书馆建设有机电专题数据库，提供会议消息、相关期刊图书、研究机构、新闻、专家学者等信息。华中科技大学图书馆建设有机械制造及自动化4个专题库，分别是该专业的中外文专利库、机构库及特色库。其中的特色库收录了机械制造及自动化方面的1万多篇专业论文。

3.搜索引擎。对于机电专业的一些产品信息、行业动态可以通过搜索引擎进行检索。Google是最大的全球性搜索引擎之一。通过关键词进行搜索。但搜索引擎只能进行简单的检索，不对检索结果进行分析。百度是最大的中文搜索引擎之一。通过关键词进行搜索。瑞典工程电子图书馆是一个因特网工程资源的搜索引擎。该系统由瑞典Lund University图书馆运行，收集大量工程技术领域的高质量资源。该系统根据《工程索引》分类法分类、标引，并撰写简单的摘要。

参考文献：

[1]杨颖，宁方，刘素梅．网络化学化工信息资源的检索述略[J]．情报杂志，2009，（12）：136-137

[2]钱薇薇．因特网上查找中医药信息资源的途径和方法[J].中华医学图书馆杂志，2001，（1）：30-313.

机械电子类论文篇10

随着时代的发展，人类各方面的文明都在进步[1]。因此，在能源、资源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨额的消费，间接地促进了我国在经济、能源上的发展水平。与传统的自动化技术相比，电子技术的发展为自动化机械工程带来了无限的光辉，不仅促进了机械自动化技术向高科技方向发展，传统技术与新科技的结合会快速促进控制工程在机械电子工程中的应用分析，进一步促进机械电子工程工业的发展。

一、机械电子工程中控制工程的简述

控制工程主要是以工程控制为理论，重点结合当代的高科技发展与革新，以解决自动化机械电子工程中的实际问题为首要目标，进行机械电子工程中控制工程的研究与分析。控制工程在科学领域的各个学科中都有广泛的利用，不仅可以促进机械电子工程的科技发展，还能够有效的加快机械电子在国际科学市场上的影响力和效益。1、控制工程的产生随着科学技术的发展，人类生活条件发展壮大，行业领域的发展亦是突飞猛进，各领域的发展都在加快步伐，不仅促进了控制工程在其行业领域的发展，还间接地促进了科技的进步，因此控制工程在机械电子工程中的运用也随着时代的进步而进步。比起传统的工艺工程，当代的机械电子工程已经在技术上有了突飞猛进的发展。传统的控制工程主要依靠手工工艺的技术，发展速度慢，工作效率低，不能达到企业所需的目标与需求。而电子计算机的诞生则恰恰为电子机械控制工程带来了新的挑战，并且再一定程度上为传统控制工程打下了坚实的基础。信息时代的发展与传统技艺的结合大大促进了机械电子工程的发展，没有信息时代技术就不可能存在机械电子工程的产生。2、控制工程在机械电子工程的应用我国科学技术进步速度快，在科技和经济方面的发展和变化巨大，但我国仍处于发展中阶段[2]。无论是在技术还是在经济上都与发达国家相去甚远，存在不小的差距[3]。因此，处于发展中国家的中国还是要坚持不懈地进行控制工程的分析和研究。为应对这一难题，国家也需要作出相关努力，对于技术相关工作人员要组织相关专业队伍，并由国家提供工作环境以及工作创造条件，供研究创新者使用，为我国创造出先进的机械电子工艺工程，提高我国在机械自动化行业的国际地位与国际影响力。

二、机械电子工程的应用

当今的社会已经逐渐形成一个高速运转的流程，效益是一个公司或者企业、行业的必备的要素，自动化控制系统因此也得到了广泛的认可和利用，并且能够在一定程度上为公司、企业、行业甚至国家层面带来巨大的经济和科技上的效益。因此，控制工程要一直不断地更新和发展才能够在社会市场上立于不败之地，为社会市场带来更大的经济效益。1、自动化的集成自动化技术的集成是控制工程在机械电子工程中的一项重要运用，集成技术主要通过整合分析对原有的通信技术以及科学技术进行规整和修改，对其中精华部分进行保留，糟粕部分进行摒弃，使得其中的机械自动化系统变得更加完善与合理，高效地运用于机械电子工程中的控制工程领域内。除此之外，想要加快机械电子工艺进程就要充分借鉴国外先进技术，加强与国外的信息交流与科技交流，计算机技术在机械自动化电子工程中的控制工程的作用非常重要，是自动化技术的基础，只有加强计算机网络技术，完善科技的整体设备与器材，才能有效解决自动化进程中出现的各种问题。2、控制工程发展前景在未来的科学技术发展进程中，控制工程的作用会越来越大，在机械电子工程中所占比例会日趋增大，其对于自动化技术是一项基本技术，是其他学科和设计的基础。随着世界各国都在加快科技发展进程，国际之间的科技竞争越来越激烈，只有在技术工艺上加强才能够使得控制工程发展领域越来越广阔。当然，在发展的同时也要保持环境的卫生，尽量避免噪声、辐射、环境等污染的产生，从污染源、传播途径、阻断方式等方面进行考虑，在最大程度生对其进行遏制。只有实现了环境的清洁，将环境保护作为首要任务，才能将可持续发展进行下去，促进控制工程在机械电子工程中的有益发展。相关环境局负责人员要加强企业在环境卫生方面的监督力度，禁止污染环境现象的发生，一经发现，立即对其进行行政处罚和道德批评。

三、结束语

随着时展，科学技术发展日趋成熟，控制工程在机械电子工程中的应用越来越广泛[4]。机械工程师关系到我国行业发展和国际综合实力的重要的一部分，机械工程的发展程度直接影响到了我国科技的发展和国际市场上的地位。因此，只有加快科学技术的步伐与进程才会促进控制工程在机械电子工程中的地位与发展。控制工程的技术固然得到相应的提高，但是也存在着许多不安全的隐患因素的存在，例如，自动化工程的实施为人类生活带来了恶劣的辐射影响，噪声污染、环境污染等等，这些都对人类文明生活等都带来了一定程度上的负面影响。相关工作人员只有加强对技术造成的后果进行清洁处理，才能够更加有效地加强控制工程的智能化和自动化，使控制工程的稳定性和准确性快速提高。相关工作人员要适当提高警惕，加强管理，针对当下的现实问题进行强有力的解决措施以及改善方案。

参考文献

[1]袁明新,王琪,洪磊等.机械控制工程中案例化教学的改革及实践[J].当代教育理论与实践,2012,4(5):137-139.

[2]董一辰,张君.浅谈建材机械特色的过程装备与控制工程专业建设[J].城市建设理论研究（电子版）,2013,(17).…

机械电子类论文篇11

【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）01-0193-01

前言

随着计算机控制工程技术的不断发展，使得机械电子工程逐渐向智能化方向进行发展，控制工程在机械电子工程当中起到了越来越重要的作用，因此，对控制工程在机械电子工程中的应用研究，成为了人们日益关注的新课题，将控制工程技术同计算机机械电子工程技术有机地结合在一起，从而进一步促进了机械工程行业的发展。

1控制工程与机械电子工程概述

控制工程是指结合了工程理论与计算机技术理论为基础的核心概念，是一种处理各种自动化技术中出现的工程技术问题的工程技术，控制工程在各种机械电子工程技术实施中都得到了广泛性的应用，以多输入、多输出，改变参数和非线性等设计问题为主要研究问题，因此控制工程在机械制造业中越来越受到重视。而机械电子工程并不是一种独特的工程学科，它通常采用模块化的方式来完成系统操作，而机械电子工程系统有着构造简单的特性，减小了机械电子工程系统的总体积，提高了机械电子工程的性能，不过，随着机械电子工程系统的复杂性不断地增加，就必须要使机械工程与计算机技术统一地结合在一起，从而使得控制工程在机械电子工程能够得到更好地发展。

2控制工程在机械电子工程中的应用

2.1智能控制系统在机械电子工程中的应用

智能控制系统就是指人工智能与计算机技术结合在一起，对机械电子工程当中的某一操作流程进行人工化的智能模拟和控制，使得智能的机器人可以像人一样进行操作工作，智能控制系统能够与人类的大脑思维模式相似，智能控制系统能够做到自主收集相关信息等。因此，智能控制系统结合了人工智能的特性进行了机械化大生产，使其生产效率与人工生产模式相比，得到了质的飞跃，还可以对生产操作流程进行严格控制，节约了人力、物力资源成本，提高了机械制造行业的经济收入[1]。

2.2鲁棒控制的应用

在控制系统中的鲁棒性是指，在一定的外界因素干扰下，控制系统某一方面的性能够保持不变的特性，因此，多变量型鲁棒控制系统在机械制造生产中得到了广泛性的应用。在柔性臂轨迹制造中，通常采用滑膜变的结构控制方法，控制并研究出慢变控制器，采用H∞的控制理论来研究出鲁棒控制器进而调整系统控制器的结构，所以，在操作轨迹的模拟研究中，利用补偿控制算法来进行补偿控制计算，从而保证滑膜变结构与H∞控制理论进行组合性控制，使得控制系统能够非常精确地对目标轨迹的运行过程进行控制。

2.3模糊控制工程在机械电子工程中的应用

机械工程的加工流程是十分复杂的，所以采用传统的控制方法建立起来的模型是非常困难的，所以自动化控制的效果并不好，而模糊控制工程可以把复杂的问题变得更加直观，模糊控制的算法比较简单灵活，从而将程序编制过程简单化，进行模糊化控制可以不用对机械制造工程进行精确化的数据研究，只要保证好输入量在合理的偏差范围内即可，所以，模糊控制系统在机械电子工程中应用效果十分明显[2]。

2.4神经网络控制的应用

神经网络控制是建立在生物学基础上的控制研究，将多个简单的网络神经元连接成一个网络，每个神经元都是十分简单的，但所有神经元连接在一起就能够变成高度复杂的神经网络控制系统，神经网络控制可以对数据进行大规模处理，因而这种神经网络控制系统可以有着与人类相似的适应学习能力，神经网络控制系统越来越朝向人工智能化发展，在智能机械电子工程控制系统中得到了广泛的应用。因而在对数控机床的控制当中，人们可以有效地改变数控机床切割过程中不确定的特点，通过神经网络控制工程系统在机械电子工程上的应用，使得了数控机床的加工效率大幅度得到了提升，提高了机械电子工程行业的安全性系数[3]。

3结论

由于控制工程在机械电子工程中的广泛应用，使得机械电子工程技术不断向智能化和自动化发展，因此，随着计算机控制系统的不断发展，必须要将现代化的科学技术控制理念同机械电子工程行业不断融合发展，从而使得机械电子工程行业能够快速、稳定地发展，提高机械电子工程的生产效率，提升整个机械电子工程行业的经济效益。

参考文献

[1]卫江，王胜.探究机械电子工程与人工智能的关系[J].科技资讯，2015，21：26~27.

机械电子类论文篇12

一、 机械电子工程的发展史

20世纪是科学发展最辉煌的时期，各类学科相互渗透、相辅相成，机械电子工程学科也在这一时期应运而生，它是由机械工程与电子工程、信息工程、智能技术、管理技术相结合而成的新的理论体系和发展领域。随着科学技术的不断发展，机械电子工程也变的日益复杂。

机械电子工程的发展可以分为3个阶段：第一阶段是以手工加工为主要生产力的萌芽阶段，这一时期生产力低下，人力资源的匮乏严重制约了生产力的发展，科学家们不得不穷极思变，引导了机械工业的发展。第二阶段则是以流水线生产为标志的标准件生产阶段，这种生产模式极大程度上提高了生产力，大批量的生产开始涌现，但是由于对标准件的要求较高，导致生产缺乏灵活性，不能适应不断变化的社会需求。第三阶段就是现在我们常见的现代机械电子产业阶段，现代社会生活节奏快，亟需灵活性强、适应性强、转产周期短、产品质量高的高科技生产方式，而以机械电子工程为核心的柔性制造系统正是这一阶段的产物。柔性制造系统由加工、物流、信息流三大系统组合而成，可以在加工自动化的基础之上实现物料流和信息流的自动化。

二、机械电子工程的特点

机械电子工程是机械工程与电子技术的有效结合，两者之间不仅有物理上的动力连结，还有功能上的信息连结，并且还包含了能够智能化的处理所有机械电子信息的计算机系统。机械电子工程与传统的机械工程相比具有其独特的特点：

（1）设计上的不同。机械电子工程并非是一门独立学科，而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时，以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术，如：管理技术、生产加工技术、制造技术等。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合，以完成设计；

（2）产品特征不同。机械电子产品的结构相对简单，没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂，但却缩小了物理体积，抛弃了传统的笨重型机械面貌，但却提高了产品性能。

机械电子工程的未来属于那些懂得运用各种先进的科学技术优化机械工程与电子技术之间联系的人，在实际应用当中，优化两者之间的联系代表了生产力的革新，人工智能的发展使得这一想法变成可能。

三、人工智能

人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科，是21世纪最伟大的三大学科之一。尼尔逊教授将人工智能定义为：人工智能是关于怎样表示知识和怎样获得知识并使用知识的科学。温斯顿教授则认为：人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。至今为止，人工智能仍没有一个统一的定义，笔者认为，人工智能是研究通过计算机延伸、扩展、模拟人的智能的一门科学技术。

四、人工智能的发展史

1 萌芽阶段

17世纪的法国科学家B.Pascal发明了世界上第一部能进行机械加法的计算器轰动世界，从此之后，世界各国的科学家们开始热衷于完善这一计算器，直到冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在这一时期发展缓慢，但是却积累了丰富的实践经验，为下一阶段的发展奠定了坚实的基础。

2 第一个发展阶段

在1956年举办的“侃谈会”上，美国人第一次使用了“人工智能”这一术语，从而引领了人工智能第一个兴旺发展时期。这一阶段的人工智能主要以翻译、证明、博弈等为主要研究任务，取得了一系列的科技成就，LISP语言就是这一阶段的佼整理佼者。人工智能在这一阶段的飞速发展使人们相信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个万能的机器进行模仿。

3 挫折阶段

60年代中至70年代初期，当人们深入研究人工智能的工作机理后却发现，用机器模仿人类的思维是一件非常困难的事，许多科学发现并未逃离出简单映射的方法，更无逻辑思维可言。但是，仍有许多科学家前赴后继的进行着科学创新，在自然语言理解、计算机视觉、机器人、专家系统等方面取得了卓尔有效的成就。1972年，法国科学家发现了Prolog语言，成为继LISP语言之后的最主要的人工智能语言。

4 第二个发展阶段

以1977年第五届国际人工智能联合会议为转折点，人工智能进入到以知识为基础的发展阶段，知识工程很快渗透于人工智能的各个领域，并促使人工智能走向实际应用。不久之后，人工智能在商业化道路上取得了卓越的成就，展示出了顽强的生命力与广阔的应用前景，在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。

5 平稳发展阶段

由于国际互联网技术的普及，人工智能逐渐由单个主体向分布式主体方向发展，直到今天，人工智能已经演变的复杂而实用，可以面向多个智能主体的多个目标进行求解。

五、人工智能在机械电子工程中的应用