一体化技术论文篇(1)

一、论文提纲.........................................1

二、内容摘要及关键词..................................2

三、正文............................................3-9

四、参考文献..........................................10

论文提纲

1、机电产品的优越性

2、机电一体化技术的应用

3、机电一体化技术的发展趋势

4、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

5、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

内容摘要、关键词

摘要：随着科技日益直向整体化、交叉化和数字化以及微电子技术信息技术的飞速发展，机电一体化技术应用越来越广泛，机电一体化逐渐成为国民经济增长的重要推助力。现如今，我国的机电一体化已取得初步成效，其应用领域不断拓展，有效解决了人工劳动强度大、工作效率低、不可控质量影响因素多等问题。本文将对机电一体化技术的应用进行简要概述，并展望其未来发展趋势。

关键词：机电一体化技术;应用;发展趋势

探究机电一体化的发展及应用

一、机电产品的优越性

与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性：

（一）使用安全性和可靠性提高

一般机电一体化产品都具有自动监视、提醒、报警等自动保护功能，可以减少和避免人身和设备事故，设备的使用安全性能明显提高。

（二）生产能力和工作质量提高

一体化的机电产品具有自动控制和自动处理信息的功能，其灵敏度、精确度等都有很大提高，可以确保机械按照设计要求完动工作，减少人为者主观因素的影响。

（三）人机交流和复合功能进一步得到提升

一体化机电普遍采用电子屏数字显示和程控技术，减少了许多外延性的操作，更加方便、简单，人机互动更容易。自动补偿、自动校验、自动调节保护等便多的智能化功能，能在不同工作场合领域适应更多的工作要求。

二、机电一体化技术的应用

（一）数控机床

数控机床又称数字控制机床，是配置程序控制系统的一种自动化机床。经大量试验数据表明，机电一体化技术是数控机床发展的可靠支撑，不仅提了升数控机床的加工精度、加工质量以及加工效率，同时还有助于加工性能多样化，以满足多元化的工业生产要求。数控机床的实际生产制造过程中，机电一体化技术为总线系统和CPU之间的多重连接提供便利，这对提高管理效率，丰富数控机床种类极为重要。首先，可以削弱多台数控机床的排斥效应，为机床使用周期的延长、生产效率的提高奠定了良好基础;其次，用户可以按照实际生产需求，对操作管理进行自定义设计，大幅度提高了数控机床的智能化水平。

（二）分布式控制系统

机电一体化技术应用于分布式控制系统，可以针对性解决集中控制系统的不足。首先，便于分布式控制系统进行控制流程简化，提高操作稳定性，进而实现对多台主机的有效管控。其次，可以强化系统运行的安全管理。具体来讲，分布式系统与机电一体化技术的结合，有助于控制级别多样化，以便针对不同生产情况，主机可以进行不同的操作管理。同时，还可以化繁为简，优化在线生产以及生产计划等功能，大幅度减少因控制系统故障导致的一系列后续问题。

（三）全自动照相机

全自动照相机是机电一体化技术应用的另一代表性产品。该类型照相机可以利用微电子技术，根据光线条件、拍摄距离等，自动对光圈、曝光速度以及焦距进行最优化选择。全自动照相机主要分为机械与电子两大组成部分，它们互相协作，是一个不可分割的整体。全自动照相机不仅包含精密机械以及复杂电路，同时还涉及光电检测、液晶显示等多种先进技术。

（四）工业机器人

在工业生产过程中，危险生产环节以及作业环境恶劣等情况在所难免，这导致人工操作存在诸多安全隐患。基于此，人们结合机电一体化技术，利用机器人代替人工进行高危操作，以降低工人劳动强度以及作业危险性，有效避免安全事故频发问题。纵观工业机器人发展史，有3个重要转折点：第一代机器人只能机械性重复简单工作，其自动化水平以及对于外界环境变化的敏感度偏低;第二代机器人可以部分感知外界工况，并可对部分信息进行判断与分析;第三代机器人的智能化水平较高，基本可以模拟人脑思维模式。这也是当下机电一体化技术的研发核心课题。

三、机电一体化技术的发展趋势

（一）人工智能

人工智能技术的迅猛发展，为机电一体化技术的智能化建设提供了可靠技术支撑。人工智能，就是指机械设备拥有人脑思维能力，可以自主思考问题，并及时对传感器收集信息进行有效分析与处理。与前两代机器人相比，第三代机器人的人工智能水平得到大跨步发展。与此同时，学习能力也是人工智能技术的重中之重，可以有效提升机电设备控制管理系统的精确性、高效性。

（二）网络化

当今社会是信息化时代，网络化是机电一体化技术发展的重要发展趋势。网络信息通讯技术的合理应用，可以强化机电一体化的远程管控质量，工作人员不需要对生产车间进行实时监控，就可以在任何时间、地点反馈生产信息，对生产规划进行动态管理，并根据实际情况，及时采取应对措施。

（三）模块化

实现模块化是机电一体化发展的迫切需求。然而，由于市场上的机电一体化产品五花八门，且不同配件往往产于不同的制造厂商，导致同一类型的机械设备多少会存在一定差异。同时，模块化对产品标准提出了更严格的要求，真正实现产品模块化，并不容易。因此，相关人员应加大研发力度，充分调动一切可利用资源，不断拓展资金渠道，为部件接口统一化奠定坚实基础。

四、缺乏全、系统的并且实地性的专业信息平台

为应对技术壁垒和反倾销，应由政府和行业协会、出口企业建立全面系统的专业信息平台。我国缺和一个综合性的信息平台，使政府的调控和监督作用难以有效发挥，行业协会的作用也很难到位，企业对国际标准或进口国标准等信息滞后，技术发展遇到壁垒。

五、应有的技术法规体系、市场管理体系不完善

我国有许多产品没有建立统一的技术标准，存在有标准不统一或低于标准的现象。这对于向其它国家作为主机出口发展方向的企业是一个无缺失。执法的不严不及明也使企业没有严格的质量标准意识，使我国机电产品在国际市场存在很大的质量疑问。

要使我国的机电产品在国际上有一足之地，要完善技术标准和相关法规的建设。

六、结束语

综上所述，机电一体化包含计算机技术、机械加工技术、电子信息技术等多方面内容，对社会生产力以及工业产业的发展具有直接性影响。只有机电一体化理念与时俱进，才能保障我国工业生产力在国际市场占有一席之地。因此，相关政府主管部门应健全制度体系，完善生产标准建设，积极拓展资金渠道，鼓励企业创新技术，促进机电一体化在人工智能、网络以及模块化、绿色化等方面实现大跨步的飞跃，为社会发展以及GDP增长提供可靠推助力。

参考文献

1、谢明扬，杜明鉴.机电一体化技术在汽车领域中的应用及发展研究[J].南方农机，2018，49(09):144+148.

2、 关磊.基于PLC/单片机控制的光机电一体化系统的研究[J].现代职业教育，2018(07):190.

一体化技术论文篇(2)

机电一体化是在以机械、电子技术和计算机科学为主的多门学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科，而机电一体化产品是在机械产品的基础上，采用微电子技术和计算机技术生产出来的新一代产品。机电一体化技术同时也是工程领域不同种类技术的综合及集合，它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、电力电子技术、伺服驱动技术以及系统总体技术基础之上的一种高新技术。与传统的机电产品相比，机电一体化产品具有下述优越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。机电一体化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施，避免和减少人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。

（二）生产能力和工作质量提高。机电一体化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和产品的合格率。同时，由于机电一体化产品实现了工作的自动化，使得生产能力大大提高。例如，数控机床对工件的加工稳定性大大提高，生产效率比普通机床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。机电一体化产品普遍采用程序控制和数字显示，操作按钮和手柄数量显著减少，使得操作大大简化并且方便、简单。机电一体化产品的工作过程根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统可重复实现全部动作。高级的机电一体化产品可通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随机自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。

（四）具有复合功能并且适用面广。机电一体化产品跳出了机电产品的单技术和单功能限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机电一体化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同的场合和不同领域，满足用户需求的应变能力较强。例如，电子式空气断路器具有保护特性可调、选择性脱扣、正常通过电流与脱扣时电流的测量、显示和故障自动诊断等功能，使其应用范围大为扩大。

（五）调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机电一体化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件或零件。对于具有存储功能的机电一体化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，只需给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施，使工作恢复正常。

机电一体化技术和产品的应用范围非常广泛，涉及到工业生产过程的所有领域，因此，机电一体化产品的种类很多，而且还在不断地增加。按照机电一体化产品的功能，可以将其分成下述几类。

①数控机械类。主要产品包括数控机床、机器人、发动机控制系统以及全自动洗衣机等。这类产品的特点是执行机构为机械装置。

②电子设备类。主要产品包括电火花加工机床、线切割机、超声波加工机以及激光测量仪等。这类产品的特点是执行机构为电子装置。

③机电结合类。主要产品包括自动探伤机、形状自动识别装置、CT扫描诊断机以及自动售货机等。这类产品的特点是执行机构为电子装置和机械装置的有机结合。

④电液伺服类。主要产品为机电液一体化的伺服装置，如电子伺服万能材料试验机。这类产品的特点是执行机构为液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。

⑤信息控制类。主要产品包括传真机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机、复印机等。这类产品的主要特点是执行机构的动作由所接收的信息类信号来控制。除此之外，机电一体化产品还可根据机电技术的结合程度分为功能附加型、功能替代型和机电融合型三类。

二、机电一体化产品的构成及特点

机电一体化产品的功能是通过其内部各组成部分功能的协调和综合来共同实现的。从其结构来看，机电一体化产品具有自动化、智能化和多功能的特性，而实现这种多功能一般需要机电一体化产品具备五种内部功能，即主功能、动力功能、检测功能、控制功能和执行功能，而实现这些功能的各个组成部分及其技术就构成了机电一体化产品的总体或系统。

（一）机械系统。机电一体化产品的机械系统包括机身、框架、机械传动和联接等机械部分。这部分是实现产品功能的基础，因此对机械结构提出了更高的要求，需在结构、材料、工艺加工及几何尺寸等方面满足机电一体化产品高效、多功能、可靠、节能和小型轻量等要求。

（二）动力系统。动力系统为机电一体化产品提供能量和动力功能，去驱动执行机构工作以完成预定的主功能。动力系统包括电、液、气等动力源。机电一体化产品以电能利用为主，包括电源、电动机及驱动电路等。

（三）传感与检测系统。传感器的作用是将机电一体化产品在运行过程中所需要的自身和外界环境的各种参数转换成可以测定的物理量，同时利用检测系统的功能对这些物理量进行测定，为机电一体化产品提供运行控制所需的各种信息。传感与检测系统的功能一般由测量仪器或仪表来实现，对其要求是体积小、便于安装与联接、检测精度高、抗干扰等。

（四）信息处理及控制系统。根据机电一体化产品的功能和性能要求，信息处理及控制系统接收传感与检测系统反馈的信息，并对其进行相应的处理、运算和决策，以对产品的运行施以按照要求的控制，实现控制功能。机电一体化产品中，信息处理及控制系统主要是由计算机的软件和硬件以及相应的接口所组成。

（五）执行机构。执行机构在控制信息的作用下完成要求的动作，实现产品的主功能。机电一体化产品的执行机构一般是运动部件，常采用机械、电液、气动等机构。执行机构因机电一体化产品的种类和作业对象不同而有较大的差异。执行机构是实现产品目的功能的直接执行者，其性能好坏决定着整个产品的性能，因而是机电一体化产品中最重要的组成部分。机电一体化产品的五个组成部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部匹配合理、外部效能最佳的完整产品。

一体化技术论文篇(3)

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。

机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不断发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术，根据系统功能目标要求，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术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、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体系。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，还被赋予许多新的功能，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。也就是说，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延伸，智能化特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

2机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：（1）20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，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。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。（2）20世纪70—80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，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奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80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予很大的关注和支持。（3）20世纪90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。同时，人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，使机电一体化进一步建立了坚实的基础，并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组，并将该技术列入“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。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。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。

3机电一体化的发展趋势

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。机电一体化的主要发展方向大致有以下几个方面：

3．1智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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，使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力，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、高速度的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而且必要的。

3．2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、动力接口和环境接口等的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事情。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等。有了这些标准单元就可迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。为了达到以上目的，还需要制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配。由于利益冲突，近期很难制定出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，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3．3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的应用使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(computerintegratedappliancesystem，CIAS)，能使人们呆在家里就可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将朝着网络化方向发展。

3．4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1cm3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、信息等方面具有无可比拟的优势。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。

3．5环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。机电一体化产品的绿色化主要是指，使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

3．6系统化

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。一般除RS232外，还有RS485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，机电一体化的人格化有两层含义：一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等，显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化；另一层是模仿生物机理，研制出各种机电一体化产品。事实上，许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物。当然，与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。

参考文献：

［1］李建勇．机电一体化技术［M］．北京：科学出版社，2004.

［2］李运华．机电控制［M］．北京：北京航空航天大学出版社，2003.

一体化技术论文篇(4)

传感器是一种检测装置，其测量对象是被检测系统的信息，然后将其以不同的形式进行传输、处理和管理等工作，从而能够实现对被检测系统信息数据的自动测量和控制。简单来说，传感器的作用就是类似于人的感觉器官，帮助机电一体化系统探索和发现系统当中存在的问题。因此，将传感器技术应用于检测机电一体化系统的操作对象以及运行环境状态，能够精确、快速的获取机电一体化系统的运作信息，有效地提高了机电一体化系统的运行水平。目前，传感器技术已经被广泛用于人们的生活和生产当中，引起了人们的高度重视。但是与此同时，由于传感器技术在我国的起步较晚，在发展过程中仍然存在着一些局限性，因此为了提高传感器技术的精确度，还需要对其进行进一步的改进与完善。

2传感器技术在机电一体化中的应用价值

机电一体化技术包含机械制造技术、微电子技术、信息处理技术、自动控制技术以及人工智能技术等多方面内容，在发展过程中直接导致了自动化技术的产生。而从某种程度上说，传感器技术是机电一体化发展过程中不可缺少的关键技术，影响着机电一体化系统的自动化程度，具有非常重要的应用价值。

2.1传感器技术在机械加工过程中的应用

众所周知，在机械加工的过程中，需要检测的地方有很多，下面将从两个个方面进行简要介绍：第一，将传感器技术应用于机械的切削过程和机床运行过程。现阶段，在切削方面，传感器技术主要是对切削过程中的机械设备切削力的变化状态进行控制，通过分析这个过程当中的相关数据，从而实现对设备运行状态的了解，保证切削过程的顺利进行，提高切削过程的生产效率，以及降低材料的消耗量。将传感器技术应用到机床的运行当中，主要是为了对机床的驱动系统、温度进行检测，从而保证机床运行的安全性，通过分析得到的相应参数，从而不断提高机床的运行效率和精度。第二，将传感器技术应用到工件的生产过程。与切削和机床的运行过程相比，工件的生产过程监视是非常重要，而且研究和应用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要对所用的加工设备和坯件进行自动检查，从而保证加工过程的正常进行，比如说自动判断和调整坯件的夹持方位等；其次，在加工过程中，也有严格的要求，对切削的剫、力度、扭矩等参数都需要进行自动检测，以保证加工条件处于最佳状态，除此之外，对于在这个过程中加入传感技术的其他目的还在于提高切削过程的生产效率；最后，在加工完成之后还需要对工件的合格与否进行测量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形状等，由于检查的过程比较繁琐和复杂，所以这些检测需要能够自动的进行，并且可以将检测结果直接输入到下一道程序，从而选用合格的产品。

2.2传感器技术在汽车行业中的应用

近年来，随着传感器技术在汽车行业中的广泛应用，现代汽车不断朝着智能化、小型化和电子化发展，进入了全新时期。目前，在汽车的制造过程中，为了实现汽车的机电一体化，需要用自动控制系统来代替传统的机械式控制装置，将先进的监测和控制技术扩大到汽车的全身，从而全面改善汽车的功能，不断增加汽车的人性化服务、减少排气污染和汽油损耗、提高汽车的安全驾驶和舒适性。比如说，在实现汽车的一体化过程中，凡是和电子控制有关的系统或是装置都离不开传感器的应用，尤其是在安全报警装置、信息装置和自动变速器等装置当中，所以这也要求传感器能够适应恶劣的环境，无论是尘土弥漫还是风雨交加的时候，都能够保证具有很好的密封性，与此同时还应该具备一定的抗干扰能力，尤其是安装在汽车发动机内的传感器，需要能够承受得住发动机在工作时的高温和高压环境。

3我国传感器技术在机电一体化中的发展现状和未来方向

一体化技术论文篇(5)

关键词：机电一体化；接口技术；人机接口；机电接口

机电一体化系统可分为机械和微电子系统两大部分，各部分连接须具备一定条件，这个联系条件通常称为接口。各分系统又由各要素（子系统）组成。本文以机电一体化控制系统（微电子系统）为例，将接口分为人机与机电接口两大类。

一、机电接口

由于机械系统与微电子系统在性质上有很大差别，两者间的联系须通过机电接口进行调整、匹配、缓冲，因此机电接口起着非常重要的作用：

（1）行电平转换和功率放大。一般微机的I/O芯片都是TTL电平，而控制设备则不一定，因此必须进行电平转换；另外，在大负载时还需要进行功率放大；

（2）抗干扰隔离。为防止干扰信号的串入，可以使用光电耦合器、脉冲变压器或继电器等把微机系统和控制设备在电器上加以隔离；

（3）进行A/D或D/A转换。当被控对象的检测和控制信号为模拟量时，必须在微机系统和被控对象之间设置A/D和D/A转换电路，以保证微机所处理的数字量与被控的模拟量之间的匹配。

1、模拟信号输入接口。在机电一体化系统中，反映被控对象运行状态信号是传感器或变送器的输出信号，通常这些输出信号是模拟电压或电流信号（如位置检测用的差动变压器、温度检测用的热偶电阻、温敏电阻、转速检测用的测速发电机等）计算机要对被控对象进行控制，必须获得反映系统运行的状态信号，而计算机只能接受数字信号，要达到获取信息的目的，就应将模拟电信号转换为数字信号的接口——模拟信号输入接口。

2、模拟信号输出接口。在机电一体化系统中，控制生产过程执行器的信号通常是模拟电压或电流信号，如交流电动机变频调速、直流电动机调速器、滑差电动机调速器等。而计算机只能输出数字信号，并通过运算产生控制信号，达到控制生产过程的目的，应有将数字信号转换成模拟电信号的接口——模拟信号输出接口。任务是把计算机输出的数字信号转换为模拟电压或电流信号，以便驱动相应的执行器，达到控制对象的目的。模拟信号输出接口一般由控制接口、数字模拟信号转换器、多路模拟开关和功率放大器几部分构成。

3、开关信号通道接口。机电一体化系统的控制系统中，需要经常处理一类最基本的输入/输出信号，即数字量（开关量）信号包括：开关的闭合与断开；指示灯的亮与灭；继电器或接触器的吸合与释放；电动机的启动与停止；阀门的打开与关闭等。这些信号的共同特征是以二进制的逻辑“1”和“0”出现的。在机电一体化控制系统中，对应二进制数码的每一位都可以代表生产过程中的一个状态，此状态作为控制依据。

（1）输入通道接口。开关信号输入通道接口的任务是将来自控制过程的开关信号、逻辑电平信号以及一些系统设置开关信号传送给计算机。这些信号实质是一种电平各异的数字信号，所以开关信号输入通道又称为数字输入通道（DI）。由于开关信号只有两种逻辑状态“ON”和“OFF”或数字信号“1”和“0”，但是其电平一般与计算机的数字电平不相同，与计算机连接的接口只需考虑逻辑电平的变换以及过程噪声隔离等设计问题，它主要由输入缓冲器、电平隔离与转换电路和地址译码电路等组成。

（2）输出通道接口。开关信号输出通道的作用是将计算机通过逻辑运算处理后的开关信号传递给开关执行器（如继电器或报警指示器）。它实质是逻辑数字的输出通道，又称为数字输出通道（DO）。DO通道接口设计主要考虑的是内部与外部公共地隔离和驱动开关执行器的功率。开关量输出通道接口主要由输出锁存器、驱动器和输出口地址译码电路等组成。

二、人机接口

人机接口是操作者与机电系统（主要是控制微机）之间进行信息交换的接口。按照信息的传递方向，可以分为输入与输出接口两大类。机电系统通过输出接口向操作者显示系统的各种状态、运行参数及结果等信息；另一方面，操作者通过输入接口向机电系统输入各种控制命令，干预系统的运行状态，以实现所要求的功能。

1、输入接口。

（1）拨盘输入接口。拨盘是机电一体化系统中常见的一种输入设备，若系统需要输入少量的参数，如修正系数、控制目标等，采用拨盘较为方便，这种方式具有保持性。拨盘的种类很多，作为人机接口使用最方便的是十进制输入、BCD码输出的BCD码拨盘。BCD码拨盘可直接与控制微机的并行口或扩展口相连，以BCD码形式输入信息。

（2）键盘输入接口。键盘是一组按键集合，向计算机提供被按键的代码。常用的键盘有：

1）编码键盘，自动提供被按键的编码（如ASCII码或二进制码）；

2）非编码键盘，仅仅简单地提供按键的通或断（“0”或“1”电位），而按键的扫描和识别，则由设计的键盘程序来实现。前者使用方便，但结构复杂，成本高；后者电路简单，便于设计。

2、输出接口。在机电一体化系统中，发光二极管显示器（LED）是典型的输出设备，由于LED显示器结构简单、体积小、可靠性高、寿命长、价格便宜，因此使用广泛。常用的LED显示器有7段发光二极管和点阵式LED显示器。7段LED显示器原理很简单，是同名管脚上所加电平高低来控制发光二极管是否点亮而显示不同字形的。点阵式LED显示器一般用来显示复杂符号、字母及表格等，在大屏幕显示及智能化仪器中有广泛应用。

结语：

接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题，使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅，使系统各部分有机地结合在一起，形成完整的系统。接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的，随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要；同时接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展。从某种意义上讲，机电一体化系统的设计，就是根据功能要求选择了各部分后所进行的接口设计。接口的好与坏直接影响到机电一体化系统的控制性能，以及系统运行的稳定性和可靠性，因此接口技术是机电一体化系统的关键环节。

参考文献：

一体化技术论文篇(6)

机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称，包括检测传感技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、机械技术及系统总体技术等。

1)机械技术。是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能的要求。

2)计算机与信息技术。信息交换、存取、运算、判断与决策，人工智能技术，专家系统技术，神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3)系统技术。即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。

4)自动控制技术。其范围很广，在控制理论指导下进行系统设计，设计后的系统仿真、现场调试、控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5)传感检测技术。是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程度就越高。

6)伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件，对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

二、机电一体化技术的主要发展趋势

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，未来机电一体化技术将朝着智能化、高性能化、网络化、微型化、模块化、绿色化等多方向发展。

2.1智能化

人工智能在机电一体化建设者的研究中日益得到重视。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。即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着制造自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。例如，在智能化房屋建设上增加人机对话功能，设置智能I／O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

2.2高性能化

高性能化一般包含高速、高精度、高效率和高可靠性。它采用多CPU结构，以多总线连接，进行高速数据传递，采有精简指令集机，实时多任务操作系统并进行处理。设置多重缓冲器，故障诊断，自动检错、纠错，系统自动恢复等技术保证该机电一体化产品具有高性能。

2.3模块化

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情。例如，研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品，也可以扩大生产规模。这就需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配。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。随着微处理器性能价格比的迅速提高和微机械电子(MEMS)技术的飞速发展，各种机电一体化模块将越来越多地出现在市场上。利用这些模块，可以迅速方便地设计和制造出各种新的机电一体化产品。机电一体化是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。

2.4网络化

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、教育以及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使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(eolnputerintegratedappliancesystem，ClAS)，使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。

2.5微型化

微型机电一体化产品向微米、纳米级发展，体积小、耗能小、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优越性。微机电系统是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。

2.6人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。未来的机电一体化将会加速它们与生命机体的相似性，更加注重产品与人的关系(人一机的协调)并与人共生(人一系统一一体化)，更关注适宜人的使用与操作、人的可靠性及安个性问题。

2.7绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化，同时资源减少、生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生并成为时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品具有远大的发展前途。绿色化成了时代的趋势，产品的绿色化更成为适应未来发展的一大特色。

一体化技术论文篇(7)

【关键词】教育技术学;理论体系;模式;反思

【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)10―0012―04

引言

教育技术学理论体系研究是教育技术基本理论研究的重要内容。南国农先生认为,“如何重构有中国特色的教育技术理论体系,是这一时期理论研究的第一主题。”[1]教育技术学理论界如何来解答这个“第一主题”呢?在教育技术学理论体系的研究成果层出不穷的今天,我们一方面需要沿着先行者的脚步继续前进,从正面构建教育技术学的理论体系;另一方面也需要回过头来反思,以更高的眼光和科学的态度来审视现有的教育技术学理论体系,分析其中的不足,这是一种学术上的自我审查,更是一条重构教育技术学理论体系的必经之路。

一 教育技术学理论体系的模式分类

中国的教育技术学理论体系研究经历了三个阶段:“上世纪80 年代到90 年代初,是我国教育技术理论研究的开辟时期。90 年代中期到新世纪初,是我国教育技术理论研究的多元发展时期。新世纪后,从2005 年起,我国教育技术理论研究进入重构时期。”[2]经过了从开辟到发展再到重构的历史进程,涌现出了各种不同的教育技术学理论体系,它们不仅有内容的不同,也有理论立场的不同,还有方法论的不同。通过对这些体系进行共性分析,我们大致可以把这些形形的教育技术学理论体系划分为三种模式。

1“教科书模式”

所谓的“教科书模式”是指用编写教科书的模式来构建教育技术学的理论体系,或者用教育技术学的理论体系来编写教科书,即这种理论体系同时又是教科书的体系结构或是教科书的主要知识体系。

早在上个世纪80年代,也就是我国电化教育刚刚崛起的时代,就有了对教育技术学理论体系的探索。南国农先生提出了电化教育学的理论体系由七论构成。这七论是“本质论、功能论、发展论、媒体论、过程论、方法论和管理论。”[3] 该理论体系是土生土长的研究成果,也是我国教育技术学界第一个颇有影响力的理论体系,具有奠基性的意义。2006年,南先生植根于中国文化土壤,在符合中国实际需要的前提下提出了信息化教育理论,并认为信息化教育就是新时期的电化教育,同时还重构了信息化教育的理论体系。该体系包括总论、基础论、技术论、模式论、方法论和管理论。[4]不管是电化教育理论体系还是信息化教育理论体系,其核心都是现代教学媒体的研究和应用。南先生组织编写的《电化教育学》以及《信息化教育学》在某种程度上表现出了两种理论体系的痕迹。

李康教授在其专著《教育技术学概论――基本理论的探索》中认为教育技术学的基本理论体系由引论、发展论、教育媒体论、教育信息资源论、教学设计论、信息化教学论和远程教育论等七个部分组成。[5]这个理论体系也就是该专著的知识体系。

2“内容模式”

有学者把教育技术学的理论框架概括如下:(1)技术和技术化;(2)教学需求和培养目标分析技术;(3)教学内容选择技术;(4)教学目标制定技术;(5)教学内容分析技术;(6)教学传播技术――教学策略:即教学设计。(7)教学传播技术――教学媒体;(8)效果测评技术;(9)教师遴选和评估技术;(10)教学研究和改进技术。[6] 该体系以教育技术的技术属性为逻辑起点,通过对教育中技术的分解而构建教育技术学的理论体系。

有学者认为教育技术学的理论体系由两大部分组成。(1)教育技术学的基本理论:①教育技术教、学的基本概念;②教育技术的产生和发展;③教育技术的教、学特点;④教育技术的作用;⑤教育技术的教、学作用原理;⑥教育技术的教、学实施原则;⑦教育技术实施方法等。(2)教育技术的理论基础:①马克思主义认识论;②教育心理学;③教育传播学;④系统科学;⑤艺术(音乐、美术)等。[7]这种概括与众不同,它把教育技术学理论基础也纳入到教育技术学的理论体系当中,并具体分析了教育技术学理论体系两个组成部分的具体内容。

这两种体系就是所谓的“内容模式”,即把教育技术学理论分解为不同的具体内容,这些内容作为教育技术学领域中具有理论特性的知识,它们构成了一个相对完善的理论体系。这种以具体内容的方式来构建教育技术学理论体系是目前的主要模式。

3“层次结构模式”

“没有一流的文科就没有一流的理科,没有一流的理科就没有一流的工科。”教育技术学是教育学中的工科是毫无疑问的,但教育技术学也有自身的文科、理科以及工科。什么是教育技术学中的文科、理科和工科呢?何克抗先生认为教育技术学的理论体系由三部分组成:一是涉及对“教育技术学”意义与作用的认识(即对这一学科的基本价值观与哲学立场),其内容应属于“教育技术哲学”的范畴。二是涉及“教育技术学”的基本概念、基本原理、基本研究方法等,其内容属于“教育技术学”的基础理论部分;三是涉及如何运用“教育技术学”的理论、方法去解决教育、教学问题的知识,其内容属于“教育技术学”的应用科学部分。[8]教育技术哲学是对教育技术中最根本问题的思考,是对教育技术中“后天事实”的理论考察,是教育技术学理论中的文科;作为教育技术学基础理论的基本概念、基本原理等就是教育技术学理论中的理科,而关于教育技术应用的方法、程序等应用科学部分则属于教育技术学理论的工科,由文科、理科、工科这三层次的理论组成一个具有层次性、逻辑性和关联性的教育技术学理论体系。

有学者在梳理已有教育技术学理论体系的基础上把教育技术理论框架分为五个部分:“教育技术的本体论、教育技术的理论基础、教育技术的基本理论、教育技术的应用与教育技术的评价。 [9]同样,该体系也是把教育技术学理论按其抽象性的程度划分为五个不同的层次,但是它的逻辑性和层次性却不如“三层次说”清晰。

以上两种教育技术学理论体系就是“层次结构模式”,其中“三层次说”是一种万能的理论构建模式。任何学科都存在“哲学―原理―应用”或“文科―理科―工科”的三层次理论,并由这三种层次的理论构成一个相对完备的理论体系。其优点就是层次分明,逻辑清楚,缺点就是内容不够明确,不够具体。

以上列举的教育技术学理论体系并非是最科学或者是最完善的,而且有的理论体系存在很多值得推敲的地方。之所以把现行的教育技术学理论体系进行归类并用“教科书模式”、“内容模式”和“层级结构模式”来加以区分,是为了对教育技术学理论体系研究的历史进行概括和总结,同时为重构中国特色的教育技术学理论体系提供启示,而且这种划分本身不具有评判优劣的意义。

二 对我国教育技术学理论体系研究的若干反思

在教育学领域,还没有哪个学科像教育技术学那样有如此多不同版本的理论体系。一方面可以认为我国的教育技术学理论研究成果非常丰富,出现了百花齐放的局面;另一方面也说明教育技术学理论体系研究还很不成熟,虽然经过了多年的发展,但学术界对一些根本问题缺乏共识,甚至争论不休,这对于一个期盼走向成熟的学科而言是十分不利的。

1 教育技术学有理论吗?――体系构建的前提性问题

教育技术学在教育科学领域中的尴尬源于理论建设的薄弱,在教育学其他领域的学者看来,教育技术学的理论积累是非常欠缺的,他们认为教育技术学只是技术,而不是像高等教育学、教育哲学那样具有理论学科的性质,而教育技术学理论建设的滞后进一步加深了他们的这一印象。有来自教育技术学领域内的学者认为,“经过几十年的发展,技术应用主义的教育技术学在知识积累方面几乎是一穷二白的。”[10]连知识积累都是空白的教育技术学,会有多少理论呢?这是危言耸听吗?只要我们翻开任何一本《教育技术学》的教材,我们都不会觉得它有多少称得上是理论的东西。理论是什么呢?乔纳森•卡勒(Jonathan Culler)认为任何可以被称为“理论”的话语都应具有四大定义特征:1)理论首先应该是“跨学科的话语”,其影响和应用不能局限于某一领域;2)任何理论都应该同时带有“分析性和思辨性”;3)理论应该是“对常识的批判,对理所当然概念的盘诘”;4)理论具有内在的反思倾向,是“有关思想的思想,是对我们借以产生意义的那些范畴的探究”。[11]这显然不是对理论的界定,而是对理论属性的陈述。以这个标准看,教育技术学有多少是具有理论属性的知识呢?发展到现在的中国教育技术学仍然缺乏一个规范的概念系统(虽然有许许多多舶来的或者自产的概念),也缺乏相应的表述这些概念及其范畴的逻辑结构。我们有形形的理论体系,却没有实实在在的理论,这难道不是一个悖论吗?当我们在构建教育技术学理论体系的时候,应该优先回答如下的问题:教育技术学理论有哪些属性?那些纳入到理论体系种的理论算得上理论吗?教育技术学理论生成的条件是什么?如果不回答这些问题,教育技术学理论体系的构建只会是一厢情愿、自说自话而已。

2 有必要选择逻辑起点吗?――体系构建的科学性问题

“在建构理论体系时,逻辑起点的选择显然是无法回避的理论前提和基础”。[12]经典的社会科学一般是从逻辑起点开始,演绎出概念、命题和原理,从而形成结构严谨、逻辑严密、内聚性强的理论体系。这也是评价一个学科是否成熟,学科的理论体系是否科学的重要标志。比如哲学是以“存在”作为出发点的,政治经济学是以“商品”为出发点的。教育技术学以什么为出发点呢?选择哪一个逻辑起点作为构建教育技术学理论题的前提和基础呢?据统计,目前教育技术学的逻辑起点多达17种。选择哪一个逻辑起点是比较科学的呢?是“如何教育”、“解决教学问题”?还是“借助媒体的学习”、“借助技术的学习”?亦或是 “教育中的技术”或“借助技术的教育”?哪种逻辑起点能够演绎出一整套逻辑严密、思路清晰的概念、命题和原理呢?

可以肯定的是,已有的教育技术学理论体系并没有明确的逻辑起点,有的学者虽然也提出了逻辑起点,但并没有按照这一逻辑起点来构建理论体系。现实的情况是这样的,理论界一方面需要确立逻辑起点来证明教育技术学理论的科学性,而另一方却又没有能够按照已经确立的逻辑起点来构建教育技术学的理论体系。这样就导致了一个结果:许多人认为教育技术学逻辑起点的讨论是没有必要的,因为没有价值。

只要教育技术学理论想靠近科学,那就不能回避逻辑起点问题的讨论,只要想构建科学的教育技术学理论体系,那就不能不选择经过论证并确认是科学的逻辑起点。对于一个还没有成熟的教育技术学学科来说,只有通过选择科学的逻辑起点才能构建科学的理论体系,否则,所构建起来的理论体系就很难得到学术界的公认。

3演绎还是归纳?――体系构建的方法论问题

南国农先生认为在90年代,教育技术学界主要形成了两类理论体系框架:一是,主要以美国AECT 教育技术94 定义为依据建立的理论体系框架;另一是,在不断总结本国理论研究和实践经验的基础上建立的理论体系框架。[13]有学者指出“94定义”是我们构建教育技术学体系的基本依据,因为它科学地、全面地、系统地回答了教育技术究竟是什么的问题。并由该定义演绎出了一套教育技术学的理论体系。[14] “94定义”真的科学地、全面地、系统地回答了教育技术究竟是什么了吗?“94定义”描述了教育技术学的研究领域,但没有明确回答教育技术是什么的问题,即没有揭示教育技术的本质,因此把“94”定义作为演绎教育技术学理论体系的起点并不妥当。

南先生指出的第二条道路是“在不断总结本国理论研究和实践经验的基础上建立的理论体系框架”,这就带有归纳的性质了。教育技术学本来就是教育学中的应用学科,它的理论应该是来自教育技术的实践活动。教育技术学理论如果不是来自实践或者不关照实践,那么其生命力是十分有限的。因此,在构建教育技术学理论体系的时候,我们要去教育技术实践中找依据,通过对丰富多样的实践活动的归纳来构建教育技术学的理论体系。

教育技术学理论体系的构建需要演绎和归纳相结合,在逻辑起点的基础上演绎和在实践基础上的归纳,两者缺一不可。需要指出的是,很多教育技术学理论体系既不是依靠演绎的方法提出来的,也看不出归纳的痕迹。很多研究者非常随意地提出了教育技术学的理论体系,其中没有进行任何的论证,也没有自洽性的说明。也就是说,这些研究者在没有科学的研究方法论指导下就提出了教育技术学的理论体系,这个理论体系是可靠的吗?具有科学性吗?答案不言而喻。

4理论体系要面面俱到吗?――体系构建的完备性问题

完备性是任何理论体系都祈求的,任何理论家都希望提出一个无所不包的理论体系。但任何理论体系都不可能是包罗万象的,因为只要实践还在发展,思维没有停止,理论及其体系就会不断发展变化,或改变、或扩充、或缩减。一个理论体系追求的是相对完整或完备,即就目前来说所有的属于该学科的理论都应该被包含进去。

在本文列举的七个体系中,其构成的要素数目各不相同,有三要素的、四要素的、五要素的、七要素的,乃至十要素的。多少才算完备了?恐怕不能单纯用数字来衡量。三要素的未必没有十要素的完备。在教育技术学理论体系的“内容模式”中,有的体系就没有包含被公认为是教育技术学理论中最核心的部分――教学系统设计。很多体系没有把教育技术学研究方法纳入进去,而教育技术学研究方法不仅是教育技术学理论的重要组成部分,而且是教育技术学学科成熟度的主要指标之一。如果采取“层次结构模式”来构建教育技术学的理论体系,那么教育技术哲学、教育技术学基本理论、教育技术学研究方法与方法论、教育技术应用理论就必须包括在内。虽然可以用不同的术语来表达,用不同数目的要素来概括,但都必须涵盖这几个部分,缺少了其中的任何一项,教育技术学的理论体系都是不完备的。

完备性内在地要求相容性,即构成理论体系的要素之间不能相互冲突。如果列举了所有理论,但它们之间具有包含关系或者对立的关系,那么这个理论体系的完备性也是值得商榷的,我们不能只追求形式上的完备,而要追求满足逻辑自洽的完备。比如,把“教学需求和培养目标分析技术”、“教学内容分析技术”与“教学设计技术”并列作为教育技术学理论体系的组成要素就出现了不相容的情况,因为前面两种技术就内含于教学设计技术,因而,该体系也是不完备的。

5 如何体现中国特色?―体系构建的本土化问题

教育技术学理论体系的重构就是要建立本土化的教育技术学理论体系,也就是中国特色的教育技术学理论体系。这是教育技术学学科健康发展的内在诉求。所谓的教育技术学本土化是“一种使国外尤其是美国的教育技术学理论的合理成份与本土教育技术(包括电化教育)的理论与实际相结合,增进教育技术学对本土社会的认识和在本土社会的应用,形成具有本土特色的教育技术学理论、方法的学术活动和学术取向。”重构教育技术学理论体系就意味着不再以AECT的定义为尊,而是批判性地吸收,无论是“94定义”还是“05定义”都不是演绎教育技术学理论体系的起点,我们需要吸收这些定义以及西方教育技术学理论发展的成果和经验,并同时进行本土化改造,使之适合中国的国情和教育技术应用的实践土壤。

南先生给教育技术学理论体系研究的本土化指明了一条道路,即“遵循‘和为贵’的理念,采取‘和而不同,求同存异’的策略,主要通过‘三重’、‘三化’、‘三防’三种途径,促进已有两类理论体系框架的更多融合。”[16]融合的过程实际上就是本土化的过程,也就是重构教育技术学理论体系的过程。而在重构中国特色教育技术学理论体系的过程中,单纯的以西方教育技术理论为尊或只考虑本土的研究成果都是不可取的,必须在借鉴和自我探索中寻求一条融合的发展道路。

三 结语

教育技术学理论体系是教育技术学理论的集合,是教育技术学理论按照一定的逻辑规则形成的有机整体。知识体系不是理论体系,研究领域也不是理论体系,然而有论者常常把研究领域或知识体系作为理论体系。“教育技术学的研究领域应当包括学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价等五个方面的理论与实践,因此可以将设计、开发、使用、管理和评价等五个领域当作教育技术学的理论体系的基本框架。”[17]这种简单的以研究领域来代替理论体系的做法是不利于教育技术理论体系的深入探讨的。

本文的出发点不是构建,而是反思,从对教育技术学理论体系的共性入手,总结其模式,并对教育技术学理论体系研究存在的问题进行批判性分析。这应当属于教育技术学元研究,在理论体系的层次中应该属于教育技术学的文科研究,是以现有的思想为对象,是对思想的思想,即属于教育技术哲学的范畴。本文总结的三种模式是不是合理的?还有没有其他的模式?从五个大方面来反思教育技术学理论体系的研究现状是不是周全了?还有多少问题没有考虑到?这需要进一步的分析和研究。我们可以确信的是,对于教育技术学学科来说,教育技术学理论体系研究已经步入了科学发展的航程,已经在学者们的反思性探索中走向繁荣,相信通过教育技术学界众多前辈和一批批追随者的共同努力,建立中国特色教育技术学理论体系的愿望是可以实现的了。

参考文献

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