学机电一体化论文范文

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3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节，也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力，改革传统的实践教学模式，将实践教学分为三个阶段进行：（1）实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验，使学生掌握基本实验仪器的使用，基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。（2）单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等，学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能，参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。（3）综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等，学在实训中，采用边教、边学、边做的教学方法，通过典型零件数控加工案例引导教学设计，针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案，并在加工现场实施，形成不同零件加工效果的直观比较和认识，以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体，将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务，在不同的岗位上完成实践任务，毕业后实现“零距离上岗”。

（四）建设特色课程

在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查，以工作过程为导向，以工作任务或产品为载体，根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关的职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查，通过对在职业岗位上工作的学生的描述，经过分析、归纳、整理、综合，确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务，将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容，通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析，确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。

（五）总结

机电专业教学中必须坚持“面向现代，面向世界，面向未来”的发展方针，从实际出发，确定教学改革思路、培养目标，深入改革课程体系、教学方法和教学内容，使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到：1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力，学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量，培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发，抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节，不仅充分发挥了学生的开拓创新精神，而且充分调动教师教学和教改的积极性，在教与学两个积极性的推动下，教学质量得以大幅度提高，使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。

【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色

【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状，提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法，提出在实践环节深化改革，在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性，淡化了原专业课和专业基础课的界限，对课程实践教学进行了改革，体现了机电教学的特色。

【参考文献】

[1]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22):202-204.

[2]李巧萍.生本教育理念来源于实践服务于实践[J].现代教育论丛,2002(5):6-20.

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2教学方法与教学手段改革

2.1教学方法改革①教学方法灵活多样。采用传统教学与现代教学方法相结合的形式，从单一的课堂授课模式转变为课堂讲授辅以图片、录像、投影、课件、实验等灵活多样的多位一体的新型教学模式，加强理论知识与实践相结合，使学生能更直观、更形象地掌握知识，加深对机电一体化原理书本理论知识的理解与运用。②现代教育技术的运用。合理利用多媒体给学生上课，为了形象化的让学生更易接受所学理论知识，课堂上还要穿插些图片、幻灯片等。根据专业实验课的特点，理论部分略讲，主要讲操作中的注意事项，这样留出充分的时间让学生动手操作；除此外，还要安排自组装实验，培养同学们的动手兴趣及能力。③创新性教学。将课堂教学与实践锻炼相结合，在教学过程中涉及到实际工程应用的课程内容，布置学生在课外时间进行实训，并对实训成果进行评比，提高学生的动手能力和创新能力。④师生互动教学。教师授课中，善于提出问题，学生可进行讨论或争论，提出解决方案，教师适时引导，使学生从中领会教师思路，学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。

2.2教学手段改革①组织老师进行本课程网络化建设，充分利用网络教学手段，将本课程的教学课程和习题集等资源逐步公开在校园网上，学生在课外可自主下载学习。②在教学内容上侧重应用，对于基本理论部分要少而精，多结合实例进行教学，并在教学过程中补充学科前沿内容，拓展学生的知识面，加强学生的工程应用能力的培养。③进一步充实多媒体课件的内容，并进一步制作网络教学课程，网上系统库，网上答疑辅导信息平台等多种手段，弥补课件教学的不足之处。④加强实践性教学环境的建设，完善课程设计的内容，开设设计性实验、开放性实验，让学生自主构建简单的机电一体化系统，培养学生动手能力和独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。

3优化教学资源，建设高水平教材

3.1教学资源优化。①理论教学资源的优化。a协调整合校内外资源，加强机电一体化原理课程的习题、试题库及网络资源建设；b邀请国内外一流的专家学者，开设基于多学科交叉产生创新意识的机电系统设计方面的系列讲座。②重新整合实践教学资源。a设计采用MATLAB、LabView等软件组成综合实验平台，在其上做相关机电一体化系统的仿真、验证实验；设计综合性、设计性及开放性实验并编写相应的程序和调试。b将科学研究积累的资源进一步转化为提升以本科教育为核心的人才培养质量的平台，构建不同层次的开发、测试、控制平台；c把握学科发展动态，分层次、有重点、创特色地开展普及性和专题性工程实践与科技创新活动，培养学生分析、解决问题的能力和技巧，提升学生综合性、创新性思维能力。

3.2教材建设。①设立专项配套资金，鼓励教师从教学、科研成果中提炼素材；②提高认识，加强领导，定期研究教材建设工作；③组织高学术水平一线教师与相关企业高水平专家一起，编写以传授机电控制原理、知识为主，辅以培养思维、启迪智慧模块的，能培养创新思维人才的优秀教材辅助学习材料。

4成绩评价方式和课程评价体系改革

采用考试、实验、大作业并重的方式改进成绩评价方式，建成并完善以提高学生工程实践能力为指标的课程评价体系，设计综合成绩评价体系，并进行模拟考核加以改进。可采用考试、实验、大作业并重的考核方式，结合教师的科研项目，提出一个关于机电一体化系统设计的大作业。对授课教师授课效果的评价，既注重知识的获取更注重学生工程能力的提高。

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现代社会是一个高速发展的社会，机械、电子等新技术也一直处在日新月异的发展状态中。而机电一体化专业技术的学习的目的就是应用在日常的生活生产中，新技术不断出现，但未能及时加入到机电一体化专业课程的教学内容中，这就使学生在机电一体化专业课程上学习的内容与企业应用的机电一体化专业技术有着较大的出入。而真正具备机电方面专业知识技能的人才，却极少会参与到专业课程内容的编写中。多方面的原因就导致了机电一体化的专业课程内容不能及时得到更新，技术知识落后，不适用于当前的社会。

1.2部分教学内容与生产实际脱离

一方面，在机电一体化的专业课程的教学过程中，选用的大部分都是高学历低经验的专职教育教学工作者，这部分机电一体化的专业课程教师自身就没有实践另一方面，虽选用的有具备实践经验的来自企业的专业课程教师，但学校中又没有与之所具备的实用机能相对接的课程，能让教师对实用性技能进行讲解，最终课堂教学内容还是以理论知识作为重点。理论与实际脱离，学生的学习动力受挫的同时也不能为社会培养出高水准的应用型人才。

1.3传统的教学结构已经不能适应

社会的发展机电一体化的专业技术在不断的革新中，而传统的学科结构大都不是围绕学生的就业方向和社会需求来设置的，这就导致了学生在学习了主要以知识结构来设置的机电一体化专业课程后，只掌握了一些理论知识，却不具备独自实际操作的能力。传统的机电一体化课程还存在着新技术没被纳入到教学结构中，而已有的教学结构中出现诸多的知识内容重复的问题。从上述描述的我国机电一体化的专业课程中存在的一些问题，可以看出，当下，必须将培养专业人才的目标放在首位，突破传统教学模式和教学内容的束缚，果断摒弃那些华而不实的理论知识，对机电一体化的专业课程进行改革，以期为社会培养出一批有用的技术实用型人才。

2机电一体化专业课程的教学改革

2.1从教学内容上对课程进行改革

针对机电一体化的专业课程存在的问题，首先是对教学内容的改革完善。专业课程自然要以专业知识技能的获取为中心，紧抓机电专业所具备的特点，以理论知识够用为标准，少讲多练，将知识和技能的学力融入到实践教学环节中。同时加大实践教学的教学力度，将提升学生的独自分析问题和解决问题的能力作为教学的重点，并规范学生的实践操作，使之更接近企业对机电产品的生产标准。对于有内容交叉重复较多的课程，可以通过对几个课程内容脉络的梳理和整合，将之融入成一门条理性和综合性更强的课程。对常用到的理论知识进行精讲，以实践操作为主，让学生在机电一体化的专业实践课程中通过自己的亲手操作融会贯通所学的理论知识，提升自己对知识技能的应用能力。而对于另外一些内容复杂且内容脉络繁杂的课程可进行科学的拆分，一方面帮助学生更容易掌握理解这部分知识，另一方面也是为了加大实际操作课的课时。使理论和实际在这种高效的理论知识的学习和实践操作中更加紧密有机的结合起来。

2.2从教学方法上对课程进行改革

将教、学、做有机结合来进行机电一体化专业课程的教学。依照目前的机电一体化的专业课程的教学来看，其教学方式依旧沿用的是传统的灌输式教学方式。教师是课堂教学的中心，学生只是被动的坐在原位听教师所教授的知识，没有进行自主探究和合作学习的意识和机会。大量的时间都被没有进入实用阶段的理论知识所占据，这样实际操作的时间就少了，学生的实际操作能力差。针对这种情况，在确定了新时期的新的教学目标后，对机电一体化专业课程的教学手段和教学方法进行进一步的改革，将教师教和同学紧密联系起来并进一步融入到由教师指导的实践操作中，以保证一个高效的学习效率和较好的教学质量。这种方法对于学生巩固所学知识、提升自主操作能力也大有裨益。与普通的专业学科相比，机电一体化专业课程的学习对于学习的过程更为注重。原因在于学生有关机电一体化专业的知识和技能都是在机电一体化专业课程的学习过程中获取的。因此，在机电一体化的专业课程的教学方法改革中，可以将合作学习的方法作为一种新的教学方式融入到机电一体化的专业课程的教学中。合作学习为学生之间的专业知识和技能的学习创造了一个平等交流的平台。总的来说，合作学习在机电一体化专业课程的教学上的应用，能够使学生在一个平等交流的环境中，进行自主的、积极的思考，学会与人协作共同去解决问题。同时对于学生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。

2.3转变传统教学观念，积极提升教师实际操作技能

与一般的学科不同，机电一体化专业课程的最终目的是在于培养出一批能够进入到实际工作中的技能型人才。很显然，在我国一直沿用至今的传统教学观念并不符合机电一体化的专业教学。故而，教师应及时转变自己的教学观念，把学生作为机电一体化专业课程学习的主体，做好教学过程中的讲解、引导和辅导工作。同时摒弃以往以专业理论为重的观念，积极投身到机电一体化的实际操作技能的学习中，加深自己对机电一体化专业课程了解的同时，可以更多的为学生传授真正的机电一体化操作经验，带来更好的教学效果。教师还要关注机电一体化最前沿的技术的发展，及时根据现实情况对教学内容和教学方法进行调整，帮助学生获得更多的机电一体化专业知识和技能。

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二、组织教学

利用项目教学法，以任务驱动的模式教学，教师要认真钻研每个知识点，怎样以这种教学方式呈现，给学生创设教学情境，让学生探索发现新知识，并要注重培养学生的团队合作精神。并在学习中让学生进行分组讨论、交流、争论，对学生在学习中的表现进行测评、点评、互评和打分。机电一体化专业具有新颖化、复合化和灵活多变的特点，要想培养出具有自主学习能力、有创新理念和动手能力强的高素质技术工人，就必须使学生在学校的学习中体会到“想学”“爱学”“会学”的过程，而不仅仅是被动的只是“学会”。

三、自主学习

进行了以上学习后，学生基本上学会了构建新知识的方法和步骤，各种思维能力也都有了发展，此时学生可以自主地进行学习和研究，教师可以作为一个旁观者辅助学生进行学习，并提出有价值的建议。并让学生进行自我分析和评价，提高反思和批判能力、实践能力和创新意识。

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2如何进行“教学做”一体化教学

“教学做”一体化教学模式也是一种项目驱动教学模式，是在老师的指导下，将项目交给学生，从信息的收集、方案的设计到项目实施及最终评价，都由学生负责。每个项目设置了多个任务，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，将所要学习的新知识隐含在这些任务中，学生通过对所提出的任务进行分析、讨论，学生在完成任务的过程中在老师的指导、帮助下找出解决问题的办法，从而实现对所学知识的掌握。“教学做”一体化教学一般包括“项目设计———项目实施———项目评价”等环节。通过“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”等一系列完整的行动来实施教学活动，在“做中学，在学中做”，理论和实践有机的融合到了一起，教学往往能达到事半功倍的效果。例如，在“学习情境一直流稳压电源的分析与实践”模块中，项目分成“掌握用万用表识别与检测二极管、稳压二极管、电解电容、发光二极管的方法”，“用数字电压表和示波器观察、测试二极管单相桥式整流电容滤波硅稳压管稳压电路的波形和输出直流电压值”，“能按工艺要求进行电路的装配与调试”，“能排除装配、调试过程中出现的故障现象”4个任务，让学生先了解要制作一个直流电源，不是照着电路图进行机械装配，还要了解其每个部分的作用，从而激发起学生的学习兴趣。在提出任务后，教师可以对任务进行描述：在电子设备中，内部电路都由直流稳压电源供电的。直流稳压电源在使用时，能向负载提供一个稳定的直流电源。电路由四部分组成：变压、整流、滤波、稳压。其中变压电路由电源变压器将市电220V电压降到电路所需的交流值，整流电路由半导体二极管构成的单相桥式整流电路组成，把变压器次级交流电压变换为脉动直流电压，再经过电容滤波后送给稳压管组成的并联型稳压电路得到一个平滑的符合负载需要的直流电压。让学生了解该项目情境，再分别列出完成这些任务必须要掌握的知识点和必须具备的技能，使得学生能够明确自己通过此项目训练得到那些收获。这样，学生能在任务的驱动下，带着兴趣学习，为了完成感兴趣的实训项目，而学习必须掌握的理论知识；为了顺利实现项目，必须按照技能要求来操作，最后大部分学生都圆满完成了设置的任务，不仅学习专业知识和技能，而且能够通过经历工作过程提高自身的职业素养，达到教学目的。其它的项目情境也是一样，理论是依据设置的实践项目而展开的，实践是依据教师传授的理论知识而开展的，两者相辅相成。理论教学遵循够用为原则，相应的设定需要掌握的实践操作技能。实践知识以深化为原则。实践不仅可以促进学生技能水平的提高，而且可以检验理论、深化理论。因此，在项目制定中，实践教学部分要充分考虑理论知识的延伸，真正体现做中学的理念。理论与实践只有有机的结合到一起，通过一体化教学方式，才有可能促进学生综合职业能力的提高，为学生的就业和职业生涯发展提供必要条件。

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在传统的学生考核机制中，采用的是百分制，平时成绩占30%，考试成绩占70%，对于一些理论学习要求强的学科来说这样评估方式是可取的。但是，电子技术注重学生的实际操作能力，单一的考评模式无法反映学生对知识的掌握情况。

2.教材理论性过强

电子技术这门学科涉及许多专业名词，比如“有源逆变电力”和“无源逆变电路”，学生看到这些名词很头疼，如果再加上单一的授课模式，学生对这些知识点的学习就会产生厌恶情绪，若没有了兴趣，后期的学习只会变得越来越难。

3.理论教学和实践教学不配套

理论课和实践课因为任课老师的不同，在教学中授课内容、授课进度以及授课的重点不完全统一。有时在进行实践课教学的时候，理论学习还没有讲到，因此许多学生对实践教学内容没有深刻了解，许多学生只是按照老师的操作步骤重新做了一遍。即使学生要实践的理论课已经学过，但是时间过得比较久，学生已经遗忘了学习内容，这样的实践教学效果可想而知。

二、一体化教学在电子技术教学中的应用

所谓的一体化教学，就是改变传统以老师为主角的静态教学模式，让学生参与到课堂教学中来，采取师生互动、学生主动学习、理论和实践相结合的教学模式，这样一种教学模式既可以使学生对知识点的学习得到及时巩固，又不会出现重复学习知识点的现象，从而培养学生对电子技术这门课的兴趣。关于在电子技术教学中实施一体化教学，笔者主要从以下四个方面来进行：

1.编排理论和实践相结合的教材

教材是老师教学和学生学习的根本依据，因此对于教材的选用和编排是很重要的。以往的教材过多注重理论，新编的教材就要在理论之间穿插一些实际的例子加深学生的理解，如讲到任务三晶闸管的工作原理时，一方面我们可以提供实物和图片，另一方面给学生展示使用晶闸管的一些成品电路如电风扇的调速器加深学生对知识点的理解和印象。另外，对于教材的选用也要与时俱进，不能选定一本教材之后不再改变，电子技术的发展是很快的，教学要和最新技术相结合，不能让学生毕业后发现所学早已经过时，出现学校教学和企业生产脱节的现象。

2.培养能够同时担任理论和实践教学的一体化教师

针对目前电子技术教学过程中理论课和实践课是由不同老师授课的现象，培养能够同时教授理论课和实践课的一体化教师。对于这些老师的培养，一是可以从企业直接引入技能型人才，加入教师队伍。二是对原有的骨干教师进行实践教学能力培养，原有的教师对教学已经有了丰富的经验，经过实践和理论两方面的培养，就能让他们对教授的课程有更深的理解；学校领导必须转变观念，不要将专业课老师分成理论课和实践课教师。一体化课程必须安排一体化老师来上，如果电子技术、电子技能与实训还是分开上，或者分教师上，这样的一体化课程教学又将回到传统模式。

3.教学地点选在电子实训室

在电子实训室教学的时候，可以将课本上提到的抽象的名词以实物指给学生看，学生会对所学产生兴趣，对于所学有直观的感受，也能增加动手操作能力。比如在对“电流控制型开关稳压电源的调整与测试”这个任务进行讲解的时候，就可以将任务中相关设备摆出来，让学生自主探索设备的使用方法，进而督促学生仔细研读教材，学生从“要我学”逐步向“我要学”转变。

4.采用多元化的考评机制

鉴于电子技术教学的实践性，对于它的考评要集中在平时的课堂教学中，比如操作水平、展示水平、报告书写水平以及出勤率等方面的考查。

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在实施模块一电路中的基本概念的过程中，需要使用板书和多媒体对相关知识进行详细的讲解和介绍，在此之后，给学生大量时间，让他们独立地对电流表、电压表、稳压电源、绝缘电阻表等仪表进行实践操作，从而加深对理论知识的理解。在这期间，通过万用表的使用和操作能够掌握万用表的调零方法、注意事项。此外，通过实践操作还可以掌握电流、电压、电阻的测量和读数方法。模块二直流电路分析方面，对于电阻、电容、电感等电子器件进行了详细的讲解，这些元器件是直流电路和交流电路的重要组成部分，通过它们进行实际操作并搭建直流电路是非常有实用价值的。此外，这个模块还有重要的直流电路的定律———基尔霍夫定律，掌握它对于分析直流电路工作原理有着指导的作用。模块三是单相正弦和三相交流电路，通过学习需要学生掌握交流电路、RLC串联电路、三相交流电和三相负载的星形角形连接。在荧光灯电路和照明电路的安装实验中，学生们不仅学习到了交流电路分析的理论知识，同时还掌握到了实际电路安装过程中的实际操作。

（二）实施过程中遇到的问题和解决方法

课程学时分配问题：以前的教学安排大多是每次2学时，这样老师在完成讲授理论知识后，学生没有充足的时间将课堂上所讲的理论知识进行吸收，更不可能将理论知识应用到实践上，再者上下次课时前面讲的理论内容忘记很多，基于此，将学时进行调整，理实一体化课程变为4学时，这样做的好处是当学生听完老师讲授的理论知识，还没有忘记的时候，让学生通过实践操作来强化对理论知识的消化，这样一方面有助于对知识的理解，另一方面提高学生的实践操作能力。实施地点问题：传统教学模式的授课地点通常是教室，以理论知识学习为主，不具备实践操作的条件。理实一体化教学的实施地点则为实训室或实验室，这样不仅具备理论知识教学的条件，还可以利用实训设备和仪器进行实践操作，这样的话，老师可以一边教授理论知识，一边进行现场演示实践，教学的效果更佳。教学模式转变问题：传统教学模式中，老师在教学中占据主导地位，学生通常作为配合老师的地位，这种情况下使得学生学习的积极性不太高，学习主动性没有被完全地调动。而理实一体化教学模式让学生成为教学中的主体，老师的职责更多的是要指导学生，这样就能极大地调动学生的积极性和学习的主动性。

二、理实一体化教学模式的益处

1.有助于学生更加深刻地认识和理解理论知识

在实施过程中，对于电阻、电容、电感、常用电路和仪器仪表的认识可以通过实训室来获得，而不再是传统教学中靠老师的讲解和学生的想象或借助多媒体手段获得。这样，原来想象中的知识内容变成了现实中鲜活的东西，使得学生更加深刻地学习到了这些知识。

2.有助于提高学生的实践操作能力

在教学过程中提供了实训室或实验室的操作平台，让学生们能够充分发挥主观能动性，进行动手实践操作，不再像传统教学模式中的死记硬背，这样使得学生们在学习理论知识中增加了实践的机会，在实践过程中又更加深刻地理解了理论知识的指导性。3.有助于提高学生的学习兴趣：在实施过程中，学生不再是配合老师教学的配角，而占主导地位，这样势必将激发学生的学习兴趣，学生将更加积极踊跃地投入到教学过程中，和老师一起高效地完成理论知识和实践操作的教学工作。

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《机电一体化系统设计》是一门面向机械设计制造类专业所开设的专业综合特色课程，是集机械、电子等基础课程知识为一体的综合性专业课程，课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，并结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，阐明机电一体化技术原理。课程具有较强的实践性特征，因此，要求学生在学习过程中既重视和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重视相关理论的应用，加强实践环节的学习和运用[1-2]。针对该课程以上特点，如何开展课程的考核成为课程教学改革的关键，本文在综合分析课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，分析探讨了不同考核方式优缺点，提出课程考核方式改革的思路，为高校机械设计制造类专业《机电一体化系统设计》课程教学改革提供一定参考。

1.《机电一体化系统设计》课程特点

《机电一体化系统设计》课程作为机械技术与微电子技术的新兴交叉学科，在机制专业课程体系中占据重要地位，融合了机械技术、电子技术、信息技术等多种学科，将机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术融于一体，体现了“以机为主、以电为用、机电有机结合”的原则，具有综合性和应用性强的突出特点，课程对培养学生机电一体化设计能力具有重要作用。

课程在学生所学专业课的基础上，从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域，结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，使学生了解机电一体化的组成及发展方向，掌握典型机电一体化系统及产品的基本工作原理，了解有关机电一体化仪器、设备的应用。通过该课程的学习，以期达到课程教学目标，即通过相关学科知识的学习和掌握，促进学生系统了解机电技术学科知识，掌握机电一体化产品系统设计方法，提高学生“机电有机结合”的实际应用能力[3-4]。

2.当前主要的考核方式及其特点

2.1试卷考试。

试卷考试主要通过期末考试评估学生对专业知识的掌握情况，主要有开卷考试、闭卷考试及半开卷考试等形式。试卷考试一定程度上反映了学生对于机电一体化系统设计课程知识点的学习水平，但是，学生突击背复习题应付考试现象较为普遍，而且结合《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，单纯采用试卷考试很难实现课程“提升学生机电有机结合的实际应用能力”的教学目标，而且课程考试一般在结课后一次性完成，无法完全反映学生对于课程的整体学习效果，缺乏对于课程的过程管理。

2.2平时成绩与试卷考试相结合。

针对试卷考试存在的过程监控不足等弊端，许多院校在考核过程中引入平时成绩考核环节，平时成绩主要由期中考试测验、出勤、平时作业等组成，一般权重在20―40%。课程总评成绩最终由平时成绩和期末成绩两部分组成，期末成绩为试卷成绩。该种方式对课程的过程管理进行了监控，提高了学生平时学习的积极性，有助于学生在课堂上认真学习、积极思考，课下认真完成作业，但是该种考核方式对于课程考核权重及平时考核项目的设置要求较高，教师需对平时作业的布置、创新类实践项目设置等平时考核环节进行较好的把握。

2.3结课论文。

结课论文通过学生在课程结束后提交结课论文的方式完成课程考核，结课论文考核方式有助于培养学生的创新和初步的科研能力，有助于培养学生查阅文献的能力，对于课程论文，一般要求选题结合机电一体化系统设计方面的内容，原则上一人一题。

结课论文考核方式一定程度上调动了学生的学习主动性，但是在实施过程中，针对《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，要求学生在结课后期较短时间内完成质量较高的课程结课论文难度较大，易出现论文分析肤浅、运用课程理论知识点不足等问题。

2.4基于CDIO的“机电一体化系统设计”考核方式[5]。

基于传统考核方式存在的问题，相关人员提出CDIO考核方式，该方式以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具体做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的机电一体化系统设计方面的课题，学生在这段时间内有针对性地查阅有关资料，编制程序框架，调试程序并进行仿真，在考前一周，进一步强化学生的上机调试能力，适当缩小命题范围，减小难易程度，突出重点，命题采用分类随机抽签的方法，学生在上机考核过程中，规定时间，一人一机，分组进行，教师重点考核其对课程内容的掌握及实践技能，并进行答辩。答辩时，教师针对考题进行提问，考核成绩最终由平时、上机技能、答辩情况及调试结果综合评定，从而考核学生对课题的准备情况、理解程度及实践技能。对于动手能力较强的学生，鼓励成立兴趣小组，开展科技创新活动，明确职责，利用实验室的开放，对自己的课题设计一个机电一体化系统实物模型，通过当场演示，讲解分析，教师注重过程考核，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。这种考核方式的优点是引导学生平时注重学习，有的放矢，积极主动地配合教师的日常教学活动，上课互动性好，能有效地激发学生上课学习的积极性，提高学习效率。

2.5采用职业技术资格考试来代替传统考试[6]。

职业资格证书是反映劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明，与学历文凭不同，职业资格证书更多地反映了特定职业的实际工作标准和规范，以及劳动者从事这种职业所达到的实际能力水平。它是劳动者求职、任职、开业的资格凭证，是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据，也是境外就业、对外劳务合作人员办理技能水平公证的有效证件。

职业技术资格证书涉及知识、技能、能力和素质等多个角度，并侧重于技能、能力和素质的提高。因此，在利用其取代传统考试的同时，需对照人才培养目标和课程教学目标的要求，从认知、操作技能与能力和职业素质等方面，全面系统地考察其可行性，并将其作为选择和确定结业考试内容的依据。目前，可参照“数控中级工”、“维修电工”等工种中的一类或多类项目进行考虑，学生通过取得相应职业资格证书后申请课程免考的方式进行。

3.课程考核方式改革思路

基于《机电一体化系统设计》课程实践性、应用性强的课程特点，结合机械类专业人才培养目标，考核过程中，可在充分论证的基础上，将简单的一次性考试考核向多种形式并重的方式转变，将理论考核向理论与实践相结合方向转变，将组织方式由学校组织向社会认可的职业资格考试方式转变，具体思路如下：

3.1丰富考试考核形式，强化其合理性。

为了提高考试考核的公平性与合理性，考试考核的形式不能仅仅局限于传统方式[7]。考核过程中，合理引入平时成绩考核，将现有的一次性考试考核转变为多次考核，通过综合课堂表现成绩、随堂测验成绩、平时作业成绩、实习成绩等多方面的指标决定最终的综合考核成绩，在此基础上，确立合理的评价指标体系，优化评价标准，合理分配考核指标权重，以期合理、公正地反映学生对于课程的学习效果。

3.2完善考核内容，强化考核过程管理。

为了使课程考核能够真实反映学生学校效果，课程组需在进一步分析课程教学目标的基础上，完善课程考核内容，形成理论考核与实践考核试题库，并结合机电一体化技术发展方向，及时更新完善考核内容，根据实际及时修正考试内容，提高考核内容更新效率。在平时考核环节，需进一步加强过程管理，完善平时考核方式方法，提高其可操作性。

3.3拓展考核组织方式，多渠道实现课程考核。

在考核组织方式上，突出国家职业资格鉴定考试，引入职业资格证书制度[8]，通过课程学习，在合理分析人才培养目标及课程教学目标的基础上，确立适于课程考核要求的职业资格类别，建立与国家职业资格鉴定考试考核接轨的以职业综合能力（职业技能）和职业素质考核为主线、知识能力素质全面全程考核的考试考核体系，实现课程的多方式考核，使学生在实现课程教学目标的同时，达到国家职业资格考核要求，从而提高学生创新能力与应用能力。

4.结语

本文在综合分析《机电一体化系统设计》课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，提出了课程考核方式改革的思路，然而课程考核改革是一个长期过程，要改变先前的考核模式，必须引导学生注重平时学习和技能训练，同时要求教师加强课程教学改革的研究，这对教师、对学生都将是一种挑战。因此，要想切实做好《机电一体化系统设计》课程考核方式改革，务必制定好长期策略，注重积累，保障落实，只有这样，才能建立科学、规范、合理的考核机制。

参考文献：

[1]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试周刊，2008，41：11-12.

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结合我国目前职业教育的现状，造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面：

1、师生思想上都不够重视

从目前的职业院校的教学现状来看，重视理论教学轻视实践教学一直是我国职业院校理工科教学的传统方法，在这样的教学模式下，尤其是像机电一体化这样的课程，理论课本来就比较晦涩难懂，加之实践实训比较少，学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系，对于机电一体化的理解只是停留在表面层次，因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说，师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因，教师认为对于机电一体化课程教学任务重，往往疲于应付授课；而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力，往往兴趣不大，加之实践实验时间较少，最后将实践实训流于形式，因此，师生在思想上不够重视是目前职业院校机电一体化课程教学的一个基本现状。

2、机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容，目前，绝大多数职业院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响，课程的内容过多过深奥，理论课时数太大，实践技能教学课时不足，而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准，导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远，很多学生学习了很多知识，可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定，这也是导致职业院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

3、实践教学条件不完善

由于机电一体化类课程所开设的实验，往往实验设备体积比较庞大，集成度较高，价格昂贵，因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的，目前很多职业院校也在进行教学改革，增大实验实践课程量，但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子。

二、机电一体化类课程的教学改革策略探讨

1、充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候，我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革，添加符合专业特色的实践教学内容，不断完善实践教学条件和教学手段，尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验，加大动手实践实验及综合性实验内容，并和理论课程对应起来，使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验，这样更容易掌握机电专业知识和技能。

2、重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节，同样的，机电一体化课程实践教学也需要考核，考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式，这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力，只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分，因此传统的考核方式并不合理，就需要对传统的考核方式进行改革。

结合机电一体化课程实践教学的特点，对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准，而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式，采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验，应当减小考核的比重，而对于综合实验及动手考查较为全面的实验，考核比重就应当加大；另一方面，还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核，重点不是考查学生的知识理解程度，而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

3、加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度

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主管单位：上海市科学技术情报研究所

主办单位：上海科技文献出版社

出版周期：月刊

出版地址：上海市

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种：中文

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本：大16开

国际刊号：1007-080X

国内刊号：31-1714/TM

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创刊时间：1995

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近些年来，光机电一体化技术得到迅猛发展，在民用工业和军事领域得到广泛地应用。因此，光机电一体化技术成为当今机械工业技术发展的一个主要趋势。

1.光机电一体化技术特征

光机电一体化系统主要由动力、机构、执行器、计算机和传感器五个部分组成，相互构成一个功能完善的柔性自动化系统。其中计算机软硬件和传感器是光机电一体化技术的重要组成要素。与传统的机械产品比较，光机电一体化产品具有以下技术特征。

1.1体积小，重量轻，适应性强，操作更方便

光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节后频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，可以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序，任何一台光机电一体化装置的动作，可由预设的程序一步一步控制实现，甚至实现操作全自动化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光机电一体化系统包括以激光、电脑等现代技术集成开发的自动化、智能化机构设备、仪器仪表和元器件。电子技术的采用使得包馈控制水平提高，运算速度加快，通过电子自动控制系统可精确按预设动作，其自行诊断、校正、补偿功能可减少误差，达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。同时，由于机械传动部件减少，机械磨损及配合间隙等引起的误差也大大减小。

1.3部分硬件实现软件化，智能化程度提高

传统机械设备一般不具有自维修或自诊断功能。光机电一体化技术使得电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序，指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋势向"软件化"和"智能化"。

1.4产品可靠性得到提高，使用寿命增长

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，导致可动摩擦、撞击、振动等加重，严格影响装置寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。

1.5融合了多种学科新技术，衍生出许多功能更强、性能更好的新产品

光机电一体化产品的研究开发涉及到许多学科和专业知识，包括数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等。例如人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。光机电一体化技术将光电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来，衍生出许多功能更强、性能更好的新一代技术装备。

1.6产品系统性增强，各部分系统间协调性要求提高

光机电一体化是一门学科的边缘科学技术，多种技术的综合及多个部分的组合，使得光机电一体化技术及产品更具有系统性、完整性和科学性。其各个组成部分在综合成一个完整的系统中相互配合有严格的要求，这就要求各种技术扬长避短，提高系统协调性。

2.研究现状和发展趋势

2.1研究现状

自从我国实行改革开放以来，科技领域急起直追，我国的光机电一体化技术已取得明显的成效，数控产品有了很大的提高，尤其是经济型灵敏数控装置发展很快，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口。国内的机械产品采用可编程控制器（PC）和微电子技术控制设备也越来越多，覆盖面也日益扩大，从纺织机械、轴承加工设备、机床、注塑机到橡胶轮胎成型机、重型机械、轻工业机械都是如此，我国自行研制和生产的光机电设备，在质量上也有重大突破，为今后的推广应用打下了良好的基础。

2.2发展趋势

光机电一体化技术已经渗透到各个学科、领域，成为一种新兴的学科，并逐渐成为一种产业，而这些产业作为新的经济增长点越来越受到高度重视。从世界科学技术的发展情况来看，光机电一体化技术的未来技术热点主要包括：

（1）激光技术

1）高单色性，利用激光高单色性作精密测量时，可极大地提高测量精度和量程。

2）高方向性，因具有很远距离传输光能和传输控制指令的能力，从而可以进行远距离激光通信、激光测距、激光雷达、激光导航以及遥控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦点附近可产生几千到几万度的高温，可使照射点物体熔化或汽化，对各种各样材料和产品进行特种加工。

4）相干性，由于激光速频率单一、相位方向相同。适用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光学计算机的研制，而在实际运用中也会通过一些激光技术改变激光辐射的特性，应用范围更广。

（2）传感检测技术

1）激光准直，能够测量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三维空间的基准测量。

2）激光测距，其探测距离远，测距精度高，抗干扰性强，体积小，重量轻，但受天然影响大。

3）光纤探测器，在目标很小，间隔受限或危险的环境中，最常选用的是光纤探测器。

其他还有激光打孔、刻槽=标记、光化学沉积等加工技术。

（3）激光快速成型技术

激光快速成型是利用计算机将复杂的三维物体转化为二维层，将热塑性塑料粉末或胶粘衬底片材纸张烧结，由点、线构造零件的面（层），然后逐层成型。激光快速成型技术可使新产品及早投放市场，极大地提高了汽车生产企业对市场的适应能力和产品的竞争能力。

（4）光能驱动技术

利用光致变形材料可制作光致动器和光机器人。现已研制成功一种光致动器，其工作原理是将光照在形状记忆合金上，反复地通、断使材料伸缩，再利用感温磁性体的温度特性，将材料末端吸附在衬底上。利用材料本身的伸缩和端部的吸附特性，加上光的通断便能实现所要求的动作。实验验证，该致动器能可在顶面步行。这种状态目标处于初级阶段，如果能发现具有优异光作用特性的动态物质，则可使光能驱动技术广泛应用。

3.结语

技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础。开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。

参考文献

[1]刘志，朱文坚.光机电一体化技术，现代制造工程，2001（12）

[2]梁进秋.微光机电系统国内外研究进展.光机电信息，2000（8）

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1前言

现代科学技术的不断发展．极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域．由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化．使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。论文 毕业论文

2机电一体化的优点

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术．将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称 其涵盖“技术”和“产品”两个方面．是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术．而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑．这是机电一体化与机械+电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别机械工程技术由纯机械发展到机械电气化．仍属传统机械．其主要功能依然是代替和放大的体力 但是发展到机电一体化后．其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外．还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等 即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸．还是人的感官与头脑的眼神。机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别是智能化 机电一体化产品的典型例子有：数控加工中心、机器人以及具有检测控制性能的数码相机等。总之．一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成。

3 机电一体化的发展历史

2O世纪6O年代以来．人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后．刺激了机械产品与电子技术的结合，再后来计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础 大约到20世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认：机电一体化技术和产品得到了极大发展：各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持：2O世纪9O年代后期．开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段．机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化．微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚．出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法．机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

我国是从20世纪8O年代初才开始在这方面研究和应用。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作．取得了一定成果，但与欧美、日本等先进国家相比仍有相当差距机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科．随着科学技术的不但发展．还将被赋予新的内容。

4 机电一体化发展趋势的分析

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

4．1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

4．2 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

4．3 网络化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势，利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem，CIAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

4．4 微型化

微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1cm。的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术，微机电一体化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4．5 绿色化