机电一体化技术定义例1

一、选题背景

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，工程领域的技术改造与革命。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、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使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，工程领域的技术改造与革命。

二、机电一体化的定义

机电一体化是在大规模集成电路和微型计算 机为代表的微电子技术高度发展，向传统机械工业领域迅速发展渗透，机械电子技术深度结合的基础上，综合应用机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号转变等技术以及软件编程等群体技术，合理配置机械本体、执行机构、动力驱动单元、传感测试元件、控制元件、微电子技术、加工、线路以及接口元件等硬件元素，并使之在软件程序和微电子电路逻辑的有序规则运动，在高功能、高质量、高可靠性、低功耗的意义上实现特定功能价值的系统功能技术。

三、机电一体化发展简介

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。

（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。

四、机电一体化的专业优势

目前，机电一体化技术已广泛参透到各个领域。机电一体化这个尚未被确认的专用术语在十年之前并不为人们所注意，不过以此而取名的设备很旱就有了。随着机械设备的电子化机械部件逐浙减少，这已有十多年的历史了。 所谓机电一体化，即是机电一体化技术，或机电信息一体化技术。机电一体化系统的构成或者作为更复杂的系统，则构成的综合系统。

五、本课题内容及意义

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。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、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，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。因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，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、微电子技术以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。

机械工程技术有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、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。

我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。

六、结论

随着机电一体化技术的发展，各种产品与装置实现了机电一体化，有利实现整体优化，提高产品质量和生产效率，缩短开发新产品的生产准备周期，加速科技成果向商品转化，有利推动传统产业发生深刻变革，同时，随着新产品的研发及高精密等设备的发展，要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展，从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

机电一体化技术定义例2

应用现代教育技术是教育面向现代化的重要途径和重要标志，以多媒体计算机和通信技术为核心的现代科学技术，是教育现代化的技术基础。现代教育技术应用于教学，将对教学质量和效益的提高产生巨大的影响，它不仅可以改变传统的教学模式、教学方法，而且可以促进教育观念、教学思想的转变。通过人机交互，信息共享，不仅可以大大拓展教师和学生的视野，而且有利于培养学生创造性思维，提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。更为重要的是现代教育技术的应用，将不仅是使学生而且也使教师在全方位地接触和应用现代教育技术的过程中，增强继续学习和终身学习的能力，从而提高对现代社会的适应能力。

1要深刻领会发展教育技术是邓小平教育理论的重要组成部分，自觉从战略高度推动现代教育技术的应用

1978年4月，邓小平同志在全国教育工作会议上的讲话中指出:“要制定加速发展电视、广播等现代化手段的措施，这是多快好省发展教育事业的重要途径，必须引起充分的重视”;以后他又要求，“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”，指示“计算机要从娃娃抓起”。这些指示不仅是小平同志积极倡导发展电化教育的重要指示，也是邓小平教育理论的重要组成部分。他以伟大战略家的眼光，将教育的改革与发展融入国家改革开放和现代化建设的总体设计之中，深刻揭示了科技、教育同现代化建设的辩证关系。

邓小平同志提出的“教育要面向现代化”，要求教育既要为社会主义现代化建设服务，成为社会主义现代化建设的有机组成部分，又要适应经济建设和社会发展的要求不断进行变革，逐步实现其自身现代化，包括教育思想、教育理论、教育体制、课程体系、教学内容、教育方法、教育手段模式等方面的现代化。邓小平同志的阐述对教育技术的发展具有划时代的意义，第一次从教育发展战略的高度充分肯定发展教育技术的作用，这就奠定了教育技术作为实现教育现代化重要组成部分的思想和理论基础。

邓小平同志从“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的高度，积极关注各种先进媒体的应用，如:计算机教学对传统教育思想、教育体制、课程体系、教育内容、教学方法的变革所产生巨大影响。在计算机还没有开始进入普及的时候，他就要求“计算机要从娃娃抓起”。这充分体现了小平同志“我们已经承认比国外落后了”，就“必须下定决心，急起直追”，“力戒空谈”的思想。

今天，我们学习邓小平同志的教育理论，首先应该从战略高度，认识发展现代教育技术的重要性和紧迫性，自觉地、努力地推动现代教育技术在各领域、各学科的应用和研究。

2深刻领会现代教育技术的概念，推动现代教育技术的健康发展

在处于社会主义初级阶段的我国，教育事业的发展必须充分借助基于信息技术的现代教育技术。那么，到底什么是现代教育技术?现代教育技术与教育技术、信息技术、电化教育又有什么关系?本人认为着重从以下三个方面来理解。

2.1现代信息技术和现代教育技术

信息的大量产生和快速传递是20世纪的基本特征之一。从20世纪末到21世纪初，人类社会进入信息化的成熟阶段。现在仍处于由工业化社会向信息化社会转变中。被看作这种转变的两大技术杠杆的“多媒体技术”和“信息高速公路”，同属于现代信息技术范畴。

对什么是“多媒体技术”，说法很多。一般认为，综合运用计算机技术、数字音像技术、电子通信技术等来集成和传播多种媒体信息的技术，就是多媒体技术。“多媒体”主要指文本、图形、声音、静止图像、活动图像和动画等。

现代信息技术，目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通信技术、网络技术、卫星广播电视技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术以及多媒体技术和信息高速公路。

现代信息技术在现代教育思想、理论的指导下，在教育、教学领域中的应用，形成了现代教育技术。诸如电化教育、语言实验室教学、计算机辅助教学、计算辅助设计、计算机多媒体教学、远距离教学、网上通信教育、人工智能教学、虚拟现实仿真教学以及现代教学设计、现代媒体教学法等都是现代教育技术。他们给教育、教学带来了新的气象和新的格局。

2.2电化教育和现代教育技术

“电化教育”名称从20世纪30年代正式提出至今已有60多年，经过几代人的艰苦努力，我国电化教育事业取得了举世瞩目的辉煌成就。然而，随着对“电化教育”实践与理论探讨的深入和信息时代的到来，“电化教育”内在的局限性及与时代的要求难以适应性，已越来越明显。“电化教育”向“现代教育技术”过渡是历史的必然性。在我国，电化教育目前最有代表性的定义是:“电化教育”是根据教育理论，运用现代教育媒体，并与传统教育媒体恰当结合，有目的地传递教育信息，充分发挥各种感官的功能，以实现最优化的教育活动。

可以说在教育实践中，人们对电化教育的理解也已经涵盖了现代教育技术实质，但我国“电化教育”在国际系统中往往使人困惑和误解，随着教育国际化进程的加快(如全球网络教育的风靡)，国内外同仁越来越迫切要求尽快将“电化教育”改为通用的名称—“现代教育技术”。一方面它可以反映我国电化教育的发展变化，另一方面也便于进行国际交流。

2.3教育技术和现代教育技术

人类教育技术在漫长发展历程中，已经历了口语技术、文字技术(约产生于公元前350。年)、印刷技术(约产生于7世纪初)、电子视听技术(约产生于20世纪初)、多媒体网络交互技术(约产生于20世纪90年代)五个发展阶段。从广义上讲，技术在教育中的应用由来已久，有的学者认为，人类早期的语言教学和后来的直观教学亦应被看作是教育技术应用和发展的两个阶段。“教育技术”是一个通用概念，任何时代的“教育”都有其“教育技术”，只是“技术”的含量和水平有高有低而已。

本文所讲的“教育技术”不是上述广义上的“教育技术”，而是指20世纪初来源于美国的“教育技术((educationaltechnology)一词。

从19世纪来到20世纪初至今，电子信息技术的迅速发展，一系列现代教育教学手段和工具的发明，使教育走上了多元化、现代化的道路，学生有了较为丰富的学习资源与信息获取方式，这被称为第四次革命。每次革命中我们都可找出物化形态的技术和智能形态的技术最有代表性的典型例证。但是这样来探讨教育技术和基本内容也未免太宽泛了。于是，人们习惯上把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称为现代教育技术。即“现代教育技术”是指运用现代教育理论和现代信息技术，通过对学与教的过程和学与教的资源的设计、开发、使用、评价和管理，以促进学与教的优化的理论与实践。

“现代教育技术”的理论基础是现代教育理论，它要求综合运用人本主义、认知主义、行为主义、建构主义等各种流派的学习理论。“现代教育技术”中的各种现代信息技术包括音像技术、卫星通讯技术、多媒体网络技术、人工智能技术、虚拟仿真技术等;“现代教育技术”的具体操作内容包括对学与教的过程和学与教的资源进行设计、开发、使用、评价和管理。运用“现代教育技术”的一般目标是促进学与教的优化，其最高目标是实现在一定条件下的学与教的最优化。

而在1994年，美国教育传播与技术学会(aect)发表了教育技术的新定义，该定义指出:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”其中学习过程与学习资源的开发则包括“将音像技术、电子出版技术应用于教育与教学过程中的开发研究，基于计算机的辅助教学技术(cai和icai)的开发研究以及将多种技术加以综合与集成，并应用于教育教学过程的开发研究”。

很明显，在音像技术中，理应包括投影、幻灯、录音、录像等技术。原国家教委电化教育办公室《全国中小学现代教育技术实验学校工作实施意见》中对现代教育技术实验的内容早就给了科学的、全面的界定:“在实验中，要巩固和发展以投影和音像技术为基础的课堂多媒体优化组合教学;充分利用现有的广播电视教育节目资源;积极发展计算机教育及辅助教学，推动电脑多媒体技术在教学中的作用;实验研究交互网络在学校教学中的应用，以及进行有关虚拟现实的研究实验工作”，并在《全国中小学现代教育技术实验学校课题指南》中开列了大量以投影、幻灯、录音为实验媒体的实验课题。这就再也清楚不过地告诉我们，投影、幻灯、录音、录像是现代教育技术应有之义。

由此可见，“教育技术”与“现代教育技术”虽然名称不同，但概念的内涵、基本思想都相同，即以现代教育思想和学习理论为指导，以现代信息技术为手段，以教学过程和教学资源为研究对象，以对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理的理论与实践为研究内容。它们都注重探讨那些与现代科学技术有关的学习资源和现代与教的最新科学理论和方法。可以说，没有现代的音像技术、计算机技术和系统理论就没有今天的教育技术。从这个意义上讲，没有传统的教育技术和现代的教育技术之分。有人把音像媒体作为“传统教育技术”，而把多媒体及网络技术作为“现代教育技术”，那也许是他把教育技术等同于媒体的缘故。

随着现代科学技术的发展，人们对“教育技术”或“现代教育技术”的理解也在不断深入，概念的范畴也在不断扩展，只有深刻领会现代教育技术的概念，才能推动现代教育技术的健康发展。

3现代教育技术与现代化的教师队伍

知识经济呼唤教育现代化。教育实现现代化，教师队伍现代化是当务之急。如何建设一支新型的现代化教师队伍，本人认为广大教师要更新观念，有抢占“制高点”的意识;要有过硬的专业技术水平和业务素质，有自我发展的能力;要勤学苦练，有运用现代化教育技术的本领。

3.1教育观念的变革

现代化教育技术之所以被称作是教育发展的“制高点”，是因为它是信息时代国际人才激烈竞争的迫切需要。“领先一步就将领先一个时代”、“采用最新技术就容易实现超越”。就像燕汽机的发明使用带来工业革命一样，以多媒体计算机为代表的现代教育技术广泛应用于课堂教学，将带来知识的革命，广大教师在真正地认识抢占“制高点”的重大意义和历史责任，要有一种紧迫感、危机感，奋不顾身地投入教育改革的潮流。

教育观念变革包括两层含义:一是教育者对信息技术的接纳。主要表现在信息技术在教育学中的广泛应用，不单纯是手段的更新，更主要的是由认识时代特征而产生的观念的认可。事实说明，教育者已经充分感受到信息时代的降临，看到现代教育技术的重要性。这是教育观念变革的第一步。二是教育指导思想的变革。传统教育思想包括对教育要素、教育结构、教育模式的看法，开始退出历史舞台，基于现代教育的全新教育思想—素质教育正在形成。信息时代由计算机技术特别是网络带来的信息交流，要求每个人都具有获取信息的能力，并能够在大量信息之中分析、挑选有用的加以利用，这实质上是一个如何学习的问题.用同一种教学模式培养人才的应试教育显然无法承担这种重任，因而，时代对人提出新要求的结果必须会引发传统教育观念的变革，即向素质教育转轨。教师要掌握现代化教育思想理论，促进“角度”的转换，即由知识的权威者，知识的传递者转换成知识的组织者，学习的促进者。树立起现代化的教育观。

3.2要有过硬的专业技术水平和业务素质

这是教师在信息技术时代中必备的条件和基本功。面向21世纪的教师只有以“精”、“深”来构造自己的专业知识大厦，要有雄厚的人文科学功底，诸如哲学、文学、心理学、伦理学、天文地理等现代社会与自然科学诸素养便是教师博大精深大厦的根基，也是提高教师整体素质的决定性因素。而教师人文科学知识的获得又主要是靠平时的刻苦钻研与辛劳积累，只有天长日久的不断积累，及时地“充电”，不断更新知识，广纳最新动态信息，课堂上方能如鱼得水，才能出奇制胜。

信息时代新知识、新事物、新行业及一切可能性随时随地都在大量涌现，面对迅速变化的实践热点和迅速老化的旧知识，要想跟上这个社会并自由地生活和工作，随时都有必要学习，因为“比你的竞争者学习得快的能力也许是唯一能保持竞争优势”，教育存在的深刻必要性就决定了教育将走向终身化，终身教育应有三个含义:第一，人的一生中随时都有必要学习新知识，培养新技能.25岁前所接受的学校教育已经远远不能满足发展的需要。第二，信息技术为各个年龄段都提供了相应的受教育的手段和内容。第三，掌握学习方法。这是更重要的。只有学会了学习，才可以在变动不居的社会和知识中立于不败之地，在信息时代学会学习的一条重要途径就是掌握以计算机为核心的能即时和大量获取信息与培养技能的信息技术。实现自我发展，自我完善的跨越。

3.3要掌握运用现代教育技术的本领，努力成为新时代的新型教师

现代教育技术只有广泛应用于课堂教学，才能促进学生全面发展、个性发展和潜能发展。陈至立同志在为《中国教育报》“制高点—现代教育技术”专版撰写的《应用现代教育技术，推动教育教学与改革》一文中指出，“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的要求”。

教师要消除对教育技术的神秘感和畏惧心理，纠正只把计算机作为课程和打字工具的偏见和误解，认识发展多媒体教育的深远意义，努力掌握教育技术的理论和技能，成为新时代的新型教师。本人认为广大教师要逐步掌握以下技能:

(1)掌握以视听技术为主的教学技术，如投影、幻灯、录音、电视录像等视听设备的操作以及教材的编制、使用技能。

机电一体化技术定义例3

应用现代教育技术是教育面向现代化的重要途径和重要标志，以多媒体计算机和通信技术为核心的现代科学技术，是教育现代化的技术基础。现代教育技术应用于教学，将对教学质量和效益的提高产生巨大的影响，它不仅可以改变传统的教学模式、教学方法，而且可以促进教育观念、教学思想的转变。通过人机交互，信息共享，不仅可以大大拓展教师和学生的视野，而且有利于培养学生创造性思维，提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。更为重要的是现代教育技术的应用，将不仅是使学生而且也使教师在全方位地接触和应用现代教育技术的过程中，增强继续学习和终身学习的能力，从而提高对现代社会的适应能力。

1要深刻领会发展教育技术是邓小平教育理论的重要组成部分，自觉从战略高度推动现代教育技术的应用

1978年4月，邓小平同志在全国教育工作会议上的讲话中指出:“要制定加速发展电视、广播等现代化手段的措施，这是多快好省发展教育事业的重要途径，必须引起充分的重视”;以后他又要求，“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”，指示“计算机要从娃娃抓起”。这些指示不仅是小平同志积极倡导发展电化教育的重要指示，也是邓小平教育理论的重要组成部分。他以伟大战略家的眼光，将教育的改革与发展融入国家改革开放和现代化建设的总体设计之中，深刻揭示了科技、教育同现代化建设的辩证关系。

邓小平同志提出的“教育要面向现代化”，要求教育既要为社会主义现代化建设服务，成为社会主义现代化建设的有机组成部分，又要适应经济建设和社会发展的要求不断进行变革，逐步实现其自身现代化，包括教育思想、教育理论、教育体制、课程体系、教学内容、教育方法、教育手段模式等方面的现代化。邓小平同志的阐述对教育技术的发展具有划时代的意义，第一次从教育发展战略的高度充分肯定发展教育技术的作用，这就奠定了教育技术作为实现教育现代化重要组成部分的思想和理论基础。

邓小平同志从“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”的高度，积极关注各种先进媒体的应用，如:计算机教学对传统教育思想、教育体制、课程体系、教育内容、教学方法的变革所产生巨大影响。在计算机还没有开始进入普及的时候，他就要求“计算机要从娃娃抓起”。这充分体现了小平同志“我们已经承认比国外落后了”，就“必须下定决心，急起直追”，“力戒空谈”的思想。

今天，我们学习邓小平同志的教育理论，首先应该从战略高度，认识发展现代教育技术的重要性和紧迫性，自觉地、努力地推动现代教育技术在各领域、各学科的应用和研究。

2深刻领会现代教育技术的概念，推动现代教育技术的健康发展

在处于社会主义初级阶段的我国，教育事业的发展必须充分借助基于信息技术的现代教育技术。那么，到底什么是现代教育技术?现代教育技术与教育技术、信息技术、电化教育又有什么关系?本人认为着重从以下三个方面来理解。

2.1现代信息技术和现代教育技术

信息的大量产生和快速传递是20世纪的基本特征之一。从20世纪末到21世纪初，人类社会进入信息化的成熟阶段。现在仍处于由工业化社会向信息化社会转变中。被看作这种转变的两大技术杠杆的“多媒体技术”和“信息高速公路”，同属于现代信息技术范畴。

对什么是“多媒体技术”，说法很多。一般认为，综合运用计算机技术、数字音像技术、电子通信技术等来集成和传播多种媒体信息的技术，就是多媒体技术。“多媒体”主要指文本、图形、声音、静止图像、活动图像和动画等。

现代信息技术，目前主要指计算机技术、数字音像技术、电子通信技术、网络技术、卫星广播电视技术、远程通讯技术、人工智能技术、虚拟现实仿真技术以及多媒体技术和信息高速公路。

现代信息技术在现代教育思想、理论的指导下，在教育、教学领域中的应用，形成了现代教育技术。诸如电化教育、语言实验室教学、计算机辅助教学、计算辅助设计、计算机多媒体教学、远距离教学、网上通信教育、人工智能教学、虚拟现实仿真教学以及现代教学设计、现代媒体教学法等都是现代教育技术。他们给教育、教学带来了新的气象和新的格局。

2.2电化教育和现代教育技术

“电化教育”名称从20世纪30年代正式提出至今已有60多年，经过几代人的艰苦努力，我国电化教育事业取得了举世瞩目的辉煌成就。然而，随着对“电化教育”实践与理论探讨的深入和信息时代的到来，“电化教育”内在的局限性及与时代的要求难以适应性，已越来越明显。“电化教育”向“现代教育技术”过渡是历史的必然性。在我国，电化教育目前最有代表性的定义是:“电化教育”是根据教育理论，运用现代教育媒体，并与传统教育媒体恰当结合，有目的地传递教育信息，充分发挥各种感官的功能，以实现最优化的教育活动。

可以说在教育实践中，人们对电化教育的理解也已经涵盖了现代教育技术实质，但我国“电化教育”在国际系统中往往使人困惑和误解，随着教育国际化进程的加快(如全球网络教育的风靡)，国内外同仁越来越迫切要求尽快将“电化教育”改为通用的名称—“现代教育技术”。一方面它可以反映我国电化教育的发展变化，另一方面也便于进行国际交流。

2.3教育技术和现代教育技术

人类教育技术在漫长发展历程中，已经历了口语技术、文字技术(约产生于公元前350。年)、印刷技术(约产生于7世纪初)、电子视听技术(约产生于20世纪初)、多媒体网络交互技术(约产生于20世纪90年代)五个发展阶段。从广义上讲，技术在教育中的应用由来已久，有的学者认为，人类早期的语言教学和后来的直观教学亦应被看作是教育技术应用和发展的两个阶段。“教育技术”是一个通用概念，任何时代的“教育”都有其“教育技术”，只是“技术”的含量和水平有高有低而已。

本文所讲的“教育技术”不是上述广义上的“教育技术”，而是指20世纪初来源于美国的“教育技术((educationaltechnology)一词。

从19世纪来到20世纪初至今，电子信息技术的迅速发展，一系列现代教育教学手段和工具的发明，使教育走上了多元化、现代化的道路，学生有了较为丰富的学习资源与信息获取方式，这被称为第四次革命。每次革命中我们都可找出物化形态的技术和智能形态的技术最有代表性的典型例证。但是这样来探讨教育技术和基本内容也未免太宽泛了。于是，人们习惯上把第四次教育革命以来逐步发展起来的教育技术称为现代教育技术。即“现代教育技术”是指运用现代教育理论和现代信息技术，通过对学与教的过程和学与教的资源的设计、开发、使用、评价和管理，以促进学与教的优化的理论与实践。

“现代教育技术”的理论基础是现代教育理论，它要求综合运用人本主义、认知主义、行为主义、建构主义等各种流派的学习理论。“现代教育技术”中的各种现代信息技术包括音像技术、卫星通讯技术、多媒体网络技术、人工智能技术、虚拟仿真技术等;“现代教育技术”的具体操作内容包括对学与教的过程和学与教的资源进行设计、开发、使用、评价和管理。运用“现代教育技术”的一般目标是促进学与教的优化，其最高目标是实现在一定条件下的学与教的最优化。

而在1994年，美国教育传播与技术学会(aect)发表了教育技术的新定义，该定义指出:“教育技术是关于学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”其中学习过程与学习资源的开发则包括“将音像技术、电子出版技术应用于教育与教学过程中的开发研究，基于计算机的辅助教学技术(cai和icai)的开发研究以及将多种技术加以综合与集成，并应用于教育教学过程的开发研究”。

很明显，在音像技术中，理应包括投影、幻灯、录音、录像等技术。原国家教委电化教育办公室《全国中小学现代教育技术实验学校工作实施意见》中对现代教育技术实验的内容早就给了科学的、全面的界定:“在实验中，要巩固和发展以投影和音像技术为基础的课堂多媒体优化组合教学;充分利用现有的广播电视教育节目资源;积极发展计算机教育及辅助教学，推动电脑多媒体技术在教学中的作用;实验研究交互网络在学校教学中的应用，以及进行有关虚拟现实的研究实验工作”，并在《全国中小学现代教育技术实验学校课题指南》中开列了大量以投影、幻灯、录音为实验媒体的实验课题。这就再也清楚不过地告诉我们，投影、幻灯、录音、录像是现代教育技术应有之义。

由此可见，“教育技术”与“现代教育技术”虽然名称不同，但概念的内涵、基本思想都相同，即以现代教育思想和学习理论为指导，以现代信息技术为手段，以教学过程和教学资源为研究对象，以对教学过程和教学资源的设计、开发、应用、评价和管理的理论与实践为研究内容。它们都注重探讨那些与现代科学技术有关的学习资源和现代与教的最新科学理论和方法。可以说，没有现代的音像技术、计算机技术和系统理论就没有今天的教育技术。从这个意义上讲，没有传统的教育技术和现代的教育技术之分。有人把音像媒体作为“传统教育技术”，而把多媒体及网络技术作为“现代教育技术”，那也许是他把教育技术等同于媒体的缘故。

随着现代科学技术的发展，人们对“教育技术”或“现代教育技术”的理解也在不断深入，概念的范畴也在不断扩展，只有深刻领会现代教育技术的概念，才能推动现代教育技术的健康发展。

3现代教育技术与现代化的教师队伍

知识经济呼唤教育现代化。教育实现现代化，教师队伍现代化是当务之急。如何建设一支新型的现代化教师队伍，本人认为广大教师要更新观念，有抢占“制高点”的意识;要有过硬的专业技术水平和业务素质，有自我发展的能力;要勤学苦练，有运用现代化教育技术的本领。

3.1教育观念的变革

现代化教育技术之所以被称作是教育发展的“制高点”，是因为它是信息时代国际人才激烈竞争的迫切需要。“领先一步就将领先一个时代”、“采用最新技术就容易实现超越”。就像燕汽机的发明使用带来工业革命一样，以多媒体计算机为代表的现代教育技术广泛应用于课堂教学，将带来知识的革命，广大教师在真正地认识抢占“制高点”的重大意义和历史责任，要有一种紧迫感、危机感，奋不顾身地投入教育改革的潮流。

教育观念变革包括两层含义:一是教育者对信息技术的接纳。主要表现在信息技术在教育学中的广泛应用，不单纯是手段的更新，更主要的是由认识时代特征而产生的观念的认可。事实说明，教育者已经充分感受到信息时代的降临，看到现代教育技术的重要性。这是教育观念变革的第一步。二是教育指导思想的变革。传统教育思想包括对教育要素、教育结构、教育模式的看法，开始退出历史舞台，基于现代教育的全新教育思想—素质教育正在形成。信息时代由计算机技术特别是网络带来的信息交流，要求每个人都具有获取信息的能力，并能够在大量信息之中分析、挑选有用的加以利用，这实质上是一个如何学习的问题.用同一种教学模式培养人才的应试教育显然无法承担这种重任，因而，时代对人提出新要求的结果必须会引发传统教育观念的变革，即向素质教育转轨。教师要掌握现代化教育思想理论，促进“角度”的转换，即由知识的权威者，知识的传递者转换成知识的组织者，学习的促进者。树立起现代化的教育观。

3.2要有过硬的专业技术水平和业务素质

这是教师在信息技术时代中必备的条件和基本功。面向21世纪的教师只有以“精”、“深”来构造自己的专业知识大厦，要有雄厚的人文科学功底，诸如哲学、文学、心理学、伦理学、天文地理等现代社会与自然科学诸素养便是教师博大精深大厦的根基，也是提高教师整体素质的决定性因素。而教师人文科学知识的获得又主要是靠平时的刻苦钻研与辛劳积累，只有天长日久的不断积累，及时地“充电”，不断更新知识，广纳最新动态信息，课堂上方能如鱼得水，才能出奇制胜。

信息时代新知识、新事物、新行业及一切可能性随时随地都在大量涌现，面对迅速变化的实践热点和迅速老化的旧知识，要想跟上这个社会并自由地生活和工作，随时都有必要学习，因为“比你的竞争者学习得快的能力也许是唯一能保持竞争优势”，教育存在的深刻必要性就决定了教育将走向终身化，终身教育应有三个含义:第一，人的一生中随时都有必要学习新知识，培养新技能.25岁前所接受的学校教育已经远远不能满足发展的需要。第二，信息技术为各个年龄段都提供了相应的受教育的手段和内容。第三，掌握学习方法。这是更重要的。只有学会了学习，才可以在变动不居的社会和知识中立于不败之地，在信息时代学会学习的一条重要途径就是掌握以计算机为核心的能即时和大量获取信息与培养技能的信息技术。实现自我发展，自我完善的跨越。

3.3要掌握运用现代教育技术的本领，努力成为新时代的新型教师

现代教育技术只有广泛应用于课堂教学，才能促进学生全面发展、个性发展和潜能发展。陈至立同志在为《中国教育报》“制高点—现代教育技术”专版撰写的《应用现代教育技术，推动教育教学与改革》一文中指出，“要深刻认识现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的必要性和紧迫性;充分认识应用现代教育技术是现代科学技术和社会发展对教育的要求，是教育改革和发展的要求”。

教师要消除对教育技术的神秘感和畏惧心理，纠正只把计算机作为课程和打字工具的偏见和误解，认识发展多媒体教育的深远意义，努力掌握教育技术的理论和技能，成为新时代的新型教师。本人认为广大教师要逐步掌握以下技能:

(1)掌握以视听技术为主的教学技术，如投影、幻灯、录音、电视录像等视听设备的操作以及教材的编制、使用技能。

机电一体化技术定义例4

机电技术也被称为机械电子工程学，是跨学科的综合性高科技，主要是由计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、液压技术、机械技术等相互融合而成。机电技术的应用，对于整个煤炭行业的进一步发展具有重要的意义，除了能够提高运行管理水平外，对于企业效益的提升也有重要的意义。

2机电一体化技术的应用

机电一体化在固有的机械技术基础上，融合了计算机技术、自动控制技术、微电子技术和通信技术等多种技术，通过推广应用机电一体化技术能够推动传统生产模式和手段的变革，使生产运营更为科学、高效。未来的发展方向是全面实现智能化、模块化、网络化、微型化。在煤矿机电技术中，机电一体化技术有着很好的应用前景。

3地质勘探机电一体化技术的主要构成

地质勘探机电一体化技术作为一门具有独立体系的新型学科，是通过将信息处理、控制把控、实时监测、地质勘探等相关技术进行有机综合而形成的一个整体。通过应用这一技术，不仅能够很好地适应各种环境应用需求，同时也实现了勘探数据的高精度、勘探工作的高效率，对于地质勘探工作的顺利开展有积极的意义。3．1机械设备及技术。机械设备及技术是机电一体化相关功能实现的基础，通过与地质信息及设备技术的配合，能够在提高勘探精确度的同时，实现产业结构的优化、设备性能的升级，促进勘探工作的顺利开展。3．2信息处理技术。信息处理技术就是在系统运行过程中，对相关信息的采集、传递、计算、分析，是机电一体化技术的重要核心之一。通过在勘探过程中应用信息处理技术，能够实现对勘探所获取数据的系统化采集、整理、分类、筛选、反馈，同时通过指令传达可靠把握勘探设备工作情况，解决突出状况造成的不利影响，保证勘探工作的顺利开展。3．3自动化技术。在地质勘探机电设备方面，自动化技术是自动化控制实现的重要基础，通过对勘探过程中设备运行的把控、指导，保证了相关工作的可靠完成。自动化技术的应用，更好的推动了机电一体化技术的发展，在勘探进度、位置、深度、面积等方面都能很好地掌握。同时，由于减少了人员直接参与，避免了人为因素造成的数据、操作失误。3．4接口技术。接口技术的应用，保证了主系统及各组成部分之间顺利的可靠连接，通过接口技术，能够保证系统指令顺利下达到相关各部分，并实现反馈信息的快速传达与交换。接口技术保证了信息交流的实时性、精确性，进而保证了勘探工作质量。3．5系统总体技术。系统总体技术，就是以机电一体化系统整体为切入点，实现对各部分综合控制、调整的技术。通过将系统内各部分进行调整、分类，细致的对其进行分析、确定，根据性质不同针对性的有机配合和连接，并应用最优化技术组成方案指导各部分科学的合作。目的是保证系统内各部分之间合理的配合，相互协调，提升系统整体性能，使各项功能得到了更好的发挥。

4地质勘探过程中常用的机电一体化设备

目前，在煤炭地质勘探过程中经常应用到的机电一体化设备包括瞬变电磁仪、全液压岩心钻机等。4．1瞬变电磁仪。瞬变电磁仪是地质勘测中用以检测地面含水层的工具，具有三分量同时观测、分辨率高、动态范围大、信噪比高、观测装置灵活、稳定性高、工作温度宽等诸多优点，所以在国内煤炭地质勘测中得到了广泛的应用。随着机电一体技术的发展及应用，目前瞬变电磁仪也实现了软硬件一体化，在提高探测性能的同时，降低了操作损失、勘探误差、操作难度和噪声影响。在应用过程中，其分辨率、勘探范围也越来越广泛，勘测属于精确度也得到了提高，大大缩短了煤炭地质勘探周期。4．2全液压岩心钻机。全液压岩心钻机是一种岩心钻探设备，主要应用于金属、非金属固体矿产的普查及勘探，同时也可应用于工程、水利、油气等领域的勘探。全液压岩心钻机是目前最先进的设备，主要是依靠液体流动来带动机组运行。由于应用了机电一体化技术，所以具有可集中操作、场地适应灵活、工作效率高、施工范围广等优点，能够满足不同应用环境的需求。通过在煤炭地质勘探中应用全液压岩心钻机设备，降低了勘探人员的工作强度、减轻了恶劣环境下的勘测难度，同时在缩短勘测周期、保证工作质量等方面都有着积极的意义。

5结束语

煤矿机电技术的应用对于提高煤炭企业运行管理水平及经济效益具有积极的意义。通过将这些新技术充分应用在煤炭企业中，会不断推动煤炭机电技术向全面实现自动化、智能化、信息化发展。

作者:贾飚 单位:山西省煤炭地质115勘查院

参考文献:

［1］亓麦来，谷林峰．浅析我国煤矿机电一体化技术研究现状［J］．山东煤炭科技，2016，(5):121－122．

机电一体化技术定义例5

关键词：

机电一体化；煤炭机械；应用

引言

随着我国社会的不断发展与进步，工业化程度上升到一个新的层次，在对生产水平要求更加严格的背景下，机电一体化技术应运而生。机电一体化技术就是集计算机信息处理技术和机械自动控制技术为一体的复合型技术，是传统机械工业技术与微电子技术相互渗透与结合而形成的一种高新科学技术。

1机电一体化的历史回顾

1.1机电一体化历史的三个时期

机电一体化的起步时期主要在1960年之前，但在这一时期，由于军事因素在很大程度上影响了机电一体化技术的起步，推动力不足，仍处于较为缓慢低效的水平。第二个时期始于1970年，机电一体化技术进入高速发展的状态，为机电一体化提供了强大的科学技术的保障还有计算机通信技术、控制技术的快速发展。第三阶段始于1990年，逐渐开始崛起的微细加工技术被运用到机电一体化技术之中，机电一体化产生了很多新的应用分支，向着多样化的方向发展。

1.2煤矿行业的机电一体化产品

煤矿作为我国重要的战略能源，其开采和加工始终是国家十分重视的问题。在各行业机电一体化的大背景下，我国煤炭行业也将这一技术吸收进来，成效显著。在煤矿机械中利用机电一体化技术，不仅可以提高煤矿开采工作的安全性与效益性，能有助于企业实现环保节能的需求，在降低成本的基础上增加生产效益。

2机电一体化技术在煤矿机械中的具体实例

2.1在采煤机中的应用

由于采煤机的生产效率的高低直接决定着煤矿的产量多少，给企业的经济效益带来了直接的影响，因此采煤机在煤矿生产过程中极其重要。目前，在采煤机中应用机电一体化技术的实例主要是电牵引采煤机。相对于传统的液压牵引采煤机，电牵引采煤机有着更大的牵引力，采煤机移动时产生的阻力可以被有效克服，同时还可以发电制动，有效避免采煤机运行时发生的下滑现象。由于电牵引采煤机独特的运行机制，其元件磨损程度相对较小，故障程度低，运行可靠，因而使用寿命也较长。

2.2在掘进机中的应用

目前大多数的煤矿企业都普遍采用掘进机，电气系统主要由矿用隔爆安全型开关箱、矿用安全型操作箱、矿用隔爆压扣控制按钮、矿用隔爆型电铃、掘进机用隔爆型三相异步电动机、隔爆照明灯等组成。控制器作为核心，对三相不平衡、二运电机的过压、欠压、油泵、短路等诸多事项实行有效地监控与保护，并且还详细显示工作电压、各个电机实际运行状态以及诸多故障信息等，通过程序即可明确地判断出机械存在哪些故障，有效地实现了整个电控系统的保护功能。

2.3在支护设备中的应用

在支护设备中应用机电一体化技术主要体现在液压支架的改造与机电一体化的结合，在机电一体化的大背景下，正逐渐地朝着电液控制方向不断发展。先进的机电一体化技术与液压控制有机结合在一起构成的定压双向邻架或成组自动移架，有效减轻了一部分的冲击荷载。其中乳化液泵作为为液压支护设备提供高压液体的装置，不仅需要具备既高压又大流量的供液能力，并且需要自行检测工作面液压支护设备的用液量，主动调节供液量和乳化液浓度。2.4在带式输送机中的应用带式输送机作为我国矿井下原煤输送的主要运输设备，凭借远距连续传输煤炭、高效、运行稳定和易于实现自动化的优势，始终在煤炭运输方面发挥着巨大的作用。由于井下环境恶劣，输送机械容易受到潮气、粉尘等多方面影响，因此，我国始终致力于自主研发更具有稳定性的输送机。目前主要推广使用的机、电、液一体化的CST可控软启动装置，这一装置满足了远距输送煤炭的需求，启动时平滑稳定，还可以荷载大质量物体，适宜井下运作。

2.5在安全生产中的应用

安全性始终是在煤矿实际生产工作的重要问题，在安全生产中，机电一体化也发挥着重要作用。我国的自动化研究所从国情出发，开发出了新一代的安全生产监控系统，KJ90系统和KJ95系统，表明我国对于机电一体化技术的应用上升到了一个新的高度，将安全生产与机电一体化有效地结合起来，在提高煤炭生产的安全性上发挥着巨大的作用。

2.6在运输提升机械中的应用

由于煤炭生产的特殊性，对井上、井下的运输以及运输系统的要求很高，因此，在煤矿机电一体化中，科技水平最高的就是矿井提升机。全数字化交直流提升机，尤其是内装式提升机，将滚筒和驱动的结构融为一体，简化了机械结构，实现了机械、自动控制与通信等技术一体化运用。目前我国制造出的全数字化提升机，拥有机电一体化的系统，操作十分简便，稳定性很好。

3煤矿应用机电一体化技术的意义及未来展望

3.1在煤矿中应用机械机电一体化技术的意义

1）煤矿机械机电一体化技术有效地保障了工人的安全。在以往的煤矿开采中，工人长期处于恶劣的工作环境中，给他们的身心造成了很大的伤害，甚至危及到他们的生命，机电一体化技术使得许多工作在机械化的条件下完成，减轻了工人的压力，也改善了工作环境，保障了工人的生命安全。

2）煤矿机械机电一体化技术的运用促进了煤炭经济的发展。与以往的煤矿机械相比，运用机电一体化技术的煤矿机械具备了更完善的性能，简化了产品的生产步骤，提高了产品的生产效率，从而使得煤矿产量大幅度增加，煤矿企业获得了巨大的经济效益，得到了更加蓬勃地发展。

3.2在煤矿中应用机械机电一体化技术的未来展望

1）加强煤炭开采重点技术的自主研发意识，坚持研究具有自主知识产权的核心装置。

2）增强产品的联系性，真正实现机械信息一体化。

3）开发以计算机为核心的矿井设备工作状态和运行状态监测以及煤矿专业系统的应用等。

4）研究的重点仍在于以机械代替人力劳动，开发煤矿机器人等。

4结语

我国自主研发的煤矿机电一体化设备是在各行业机电一体化的大环境下产生的现代化煤炭工业发展的产物，以智能化、程序化以及信息化等特点被广泛应用于煤矿生产中，既减轻了工作人员的工作强度，又提高了煤矿的生产效率，为煤炭企业创造了巨大的经济效益和社会效益，这在一定程度上也标志着我国煤炭行业机电一体化取得了巨大成果，对于我国探索机电一体化产品具有重要的借鉴意义。

参考文献：

[1]芦景英.关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究[J].科技创新导报，2012（30）:97-98.

[2]黄文建，郭卫凡.机电一体化技术在煤矿机械中的应用[J].科技信息，2010（21）:585；618.

机电一体化技术定义例6

数字技术对法律提出的挑战，体现于合同法、知识产权法、行政法的一些程序流程中，我国在一些实体法中已开始逐渐解决，但在程序法上仍未开始这方面的尝试。在当前已经出现的大量技术含量极高的案例中，作为程序的核心——证据制度，不论是民事，还是刑事、行政证据制度在面对新问题时都处于一种尚付阙如的尴尬境地，这种尴尬在目前沸沸扬扬的新浪与搜狐的诉讼之争中又一次被重演。不仅当前制定证据法的学者们所提出的数稿中有的根本就没有此方面的规定，即使作为对以往司法实践的总结与最新证据规则的《最高人民法院关于民事诉讼证据的若干规定》，对数字技术引发出的愈来愈多的问题也依然未给予应有的注意。因此非常有必要在数字技术环境下对证据制度进行再研究（注：数字证据可以出现于三大程序法中，本文针对民事、行政、刑事程序法中的数字证据问题的共性进行讨论，并不涉及基于不同程序性质而产生的细节问题。同时，我们无意在此对我国原有证据体系的分类模式与合理性等进行论证，那并不是本文所主要研究的问题。）。

一、数字证据概念评析

使用精确的概念，进行内涵的准确界定与外延的清晰延展，对于一个科学体系的建立极具方法论意义，并且也符合社会学方法的规则，因此，建立一个体系首先进行的便应是概念的归纳。同时，一个精确的概念必须能够抽象归纳出所有客体的本质共性，必须能够把表现同性质的所有现象全部容纳进去。对数字证据进行概念归纳，基于其鲜明的技术特征，在归纳时要回归到数字技术层面，在其所使用的数字技术与存在的社会经济基础的结合中寻找恰当的突破点。

关于数字证据的概念，在国际上至今未有定论，如computer  evidence（计算机证据）、electronic  evidence（电子证据）、digital  evidence（数字证据）都具有其使用者。我国采取数字证据概念的大多是IT业界，法律学者采用的概念主要是计算机证据与电子证据，进而在这些概念基础上分析证据的性质、效力、类型等（注：还有的学者在论述中并未对其使用的概念进行定义，如吴晓玲发表于《计算机世界》1999年第7期的《论电子商务中的电子证据》一文中使用电子证据，游伟、夏元林发表于《法学》2001年第3期的《计算机数据的证据价值》一文中使用计算机数据电讯。吕国民发表于《法律科学》2001年第6期的《数据电文的证据问题及解决方法》一文所使用的数据电文等都未进行明确的法律上的界定。）。这些概念以及在此基础上的分析存在一些问题，之所以如此，或者是因为单纯注重对社会经济层面的考查却忽略了对技术层面的透彻分析，或者是因为虽进行了技术的分析，但却未深入到进行法律归纳所需要的足够程度。因而有必要在与这些概念、定义的多维比较中分析数字证据概念的内涵与外延。

（一）数字证据与计算机证据、电子证据概念的比较

首先必须明确的是，虽然各个概念所使用的语词不同，但在内涵上，计算机证据、电子证据都是针对不同于传统的数字化运算过程中产生的证据，在外延上一般囊括数字化运算中产生的全部信息资料。不过，计算机证据与电子证据这两个概念并不妥贴，不能充分表现该种证据的本质内涵，由此而容易导致概念在外延上不能涵盖该种证据的全部形态。

1.“计算机证据”概念。有人认为，“计算机证据，是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物”。[1]采取“计算机证据”概念来表述数字化过程中形成的证据具有一定合理性，因为计算机及以计算机为主导的网络是数字化运算的主要设备，并且目前数字化信息也大多存储于电磁性介质之中。从数字化所依靠的设备的角度来归纳此类证据的共性，在外延上能够涵盖绝大多数此类证据。然而，虽然计算机设备是当前数字化处理的主要设备，计算机中存储的资料也是当前此类证据中的主要部分，但是进行数字化运算处理的计算机这一技术设备并不是数字化的唯一设备，例如扫描仪、数码摄像机这些设备均是数字化运算不可或缺的设备，但并不能认为这些也属于计算机之列。从国外立法来看，没有国家采取computerevidence，采用这种概念的学者在论述中也往往又兼用了其他的概念。迪尔凯姆认为，研究事物之初，要从事物的外形去观察事物，这样更容易接触事物的本质，但却不可以在研究结束后，仍然用外形观察的结果来解释事物的实质。所以，“计算机证据”概念从事物外形上进行定义具有一定合理性，但是“计算机证据”概念未能归纳出数字化过程中形成的可以作为证明案件事实情况的证据共性，不能够涵盖数字化过程中产生的全部的信息资料，而且在法律上也不能对将来出现的证据类型预留出弹性空间。

2.“电子证据”概念。目前，采用“电子证据”者甚众，但对电子证据的具体含义则各有不同表述。有人认为：“电子证据，又称为计算机证据，是指在计算机或计算机系统运行过程中产生的以其记录的内容来证明案件事实的电磁记录物。”[2]有人认为：“电子证据，是指以数字的形式在计算机存储器或外部储存的介质中，能够证明案件真实情况的数据或信息。”[3]“电子证据是指以储存的电子化信息资料来证明案件真实情况的电子物品或电子记录，它包括视听资料和电子证据。”[4]加拿大明确采用了电子证据概念，在《统一电子证据法》(Uniform  Electronic  Evidence  Act)的定义条款中规定：“电子证据，指任何记录于或产生于计算机或类似设备中的媒介中的资料，其可以为人或计算机或相关设备所读取或接收。”[5]

综合起来，各种电子证据的定义主要有两种：第一，狭义的电子证据，等同于计算机证据概念，即自计算机或计算机外部系统中所得到的电磁记录物，此种内涵过于狭小，不能涵盖数字化过程中生成的全部证据，不如第二种定义合理。第二，广义上的电子证据，包括视听资料与计算机证据两种证据，在内容上包含了第一种定义，并且还包括我国诉讼法中原有的视听资料。但我们认为，这些定义中不仅所使用的“电子”一词不妥，而且所下定义亦为不妥，理由如下：第一，将电子证据或者计算机证据定性为电磁记录物未免过于狭隘。虽然数字设备的整个运作过程一般由电子技术操控，各个构件以及构件相互之间以电子运动来进行信息传输，但是仍然不可以认为该种证据即为自电子运动过程中得到的资料。美国《统一电子交易法》2(5)中规定：“电子(electronic)，是指含有电子的、数据的、磁性的、光学的、电磁的或类似性能的相关技术。”扩大解释了电子的语词内涵，使用各种不同的技术载体来表达扩大的电子语义，已经失去了“电子”一词的原义，原本意义上的电子只是其使用的“电子”概念中的一种技术而已，从而能够涵盖大多数此类证据。不过，既然如此，还不如直接使用能够涵盖这些技术特性的“数字”概念，在工具价值方面更有可取之处。加拿大《统一电子证据法》解释中之所以采取“电子”，“因为信息为计算机或类似设备所记录或存储”，但这个理由并不充分。并且接下来又承认有些数字信息(digital  information)未涵盖于本法，因为有其他的法律进行调整。第二，电子证据概念不能揭示此类证据的本质特征。电子运动只是数字化运算的手段，而非本质，并且也并不是所有数字设备的运算全都采取电子运动手段。进行数字化运算的计算机设备及其他数字设备的共同之处在于这些设备的运算均采取数字化方式，而非在于均采取电子运动手段。第三，不论是将视听资料这种已存的证据类型纳入电子证据中，还是将电子证据纳入视听资料中，都会致使“电子证据”与我国诉讼法中的“视听资料”相混淆，而此类证据与视听资料证据的本质共性并不相同。视听资料主要为录音、录像资料，其信息的存储以及传输等也都采取电子运动手段。录音、录像采取模拟信号方式，其波形连续；而在计算机等数字设备中，以不同的二进制数字组合代表不同的脉冲，表达不同信号，信息的存储、传输采取数字信号，其波形离散、不连续。二者的实现、表现、存储、转化都不相同。传统的电话、电视、录音、录像等都采取模拟信号进行通讯，这是视听资料的共性，而计算机与网络信息技术则采取数字化方式通信，这是数字化运算中生成的证据的共性，两者不同，不应混淆。

可见，狭义上的电子证据在外延上只能容纳数字化过程中产生的部分证据，失之过狭；广义上的电子证据确实能够在外延上容纳数字化过程中产生的全部证据，但却失之过宽，如将视听资料与计算机证据这两种差别极大的证据容于同一种证据类型中，将不得不针对两种证据进行规则的制定，从而导致同种证据类型的证据规则不相统一，很难建立起一个和谐一致的体系。

（二）数字证据概念的内涵与外延

我们认为，数字证据就是信息数字化过程中形成的以数字形式读写的能够证明案件事实情况的资料。这里使用的“数字”(digital,digits  pl.)与日常用语中的“数字”语义并不相同，虽并不如“电子”更为人们熟悉和容易理解，但重要的是根据科学的需要和借助于专门术语的表达，使用科学的概念来清晰地定义相关事物，况且“数字”概念在现今信息时代也并不是一个新概念，早已为人们广泛接受和使用。现代计算机与数字化理论认为，数是对世界真实和完全的反映，是一种客观存在。人类基因组的破译说明，甚至代表人类文明最高成就的人自身也可以数字化。[6]来势汹涌的全球信息化潮流实际上就是对事物的数字化(digitalization)处理过程，区别于纸质信件、电话、传真等传统信息交流方式，这种采用新的信息处理、存储、传输的数字方式在现代社会包括日常交往与商业贸易中逐步建立其不可替代的地位。毋庸置疑的是，数字技术还会不断地发展，因此在进行法律调整之时就更不能限定所使用的技术与存储的介质，从而在法律上为技术的发展留存一个宽松的空间。

1.数字证据有其数字技术性。信息数字化处理过程中，数字技术设备以"0"与"1"二进制代码进行数值运算与逻辑运算，所有的输入都转换为机器可直接读写而人并不能直接读写的"0"、"1"代码在数字技术设备中进行运算，然后再将运算结果转换为人可读的输出。数字证据以数字化为基础，以数字化作为区别于其他证据类型的根本特征。数字证据具有依赖性，其生成、存储、输出等都需借助于数字化硬件与软件设备；具有精确性，数字证据能准确地再现事实；具有易篡改性，数字化技术特性决定了数字资料可以方便地进行修正、补充，但这些优点在数字资料作为证据使用时成为缺点，使其极易被篡改或销毁，从而降低了数字证据的可靠性，这个特点也决定了在对数字证据进行规则的制定时应当切实保障其真实性。SWGDE(Scientific  Working  Group  on  DigitalEvidence)与IODE(International  Organization  on  Digital  alvidence)在1999年在伦敦举办的旨在为各国提供数字证据交换规则的会议IHCFC(International  Hi-Tech  Crime  and  Forensics  Conference)上提交了一份名为《数字证据：标准与原则》的报告，对数字证据从技术方面进行了定义，“数字证据是指以数字形式存储或传输的信息或资料”，[7]在接下来的规则中则重点阐述了如何对数字证据的真实性进行保障。

2.数字证据有其外延广泛性。数字证据概念在外延上既可以容纳目前以数字形式存在的全部证据，又具有前瞻性，可以容纳以后随着技术与社会发展而出现的此类证据。数字证据可以产生于电子商务中，也可以产生于平时的日常关系中，表现为电子邮件、机器存储的交易记录、计算机中的文件、数码摄影机中存储的图片等。从美国FBI目前的犯罪执法中可以看到，现在专家越来越喜欢用数字技术对一些其他证据进行处理，例如用AvidXpress视频编辑系统、Dtective图像增强处理软件对取得的录像进行处理，并且这种处理也往往得到法庭的承认。这种对原始证据进行数字技术加工后形成的证据也可看作是一种传来数字证据，即形成了一种证据类型向另一种证据类型的转化，例如对我国视听资料中的录音、录像进行数字处理后可以认为是数字证据，适用数字证据规则。这一点很重要，因为不同的证据类型往往适用不同的证据规则，从而在真实性等方面可能作出不同的认定。

数字证据一般有两种存在形式：一是机器中存储的机器可读资料，二是通过输出设备输出的人可读资料，如显示设备显示出来或者打印设备打印出来的资料。前种作为数字证据毫无疑问，而后者从表面看来似乎可以认定为书证。其实，此种人可读的输出资料仍然属于数字证据，因为这些资料来源于数字化设备，是在设备运行过程中取得的，其产生完全依赖于前者，人可读的资料是由机器可读的资料经过一个转化过程而取得的，两种资料在内容上保持了一致性，具有同质性，只是表现方式不同而已。后者的真实性依赖于前者，在如何确保真实性、合法性等规则上，应适用数字证据的规则，却不可以因为其表现为传统的纸面形式就认为是书证，从而适用书证规则。

二、将数字证据纳入我国证据体系具有必要性与可行性

数字技术推动出现的社会经济关系提出新的要求，体现于法律之上，在实体法上表现为，要求更新确认这种新技术指示的新类型社会关系当事人间的权利义务关系；在程序法上表现为，当这种社会关系的当事人因权利义务关系发生纠纷时，应当存在与之相适应的相关程序，或者对已有程序进行完善，能够满足这种纠纷不同以往而与其技术特征相适应的要求。而在程序法证据制度上的一个基本表现就是，要求数字化过程中所产生的一些数据资料等能够纳入到证据体系中，得到证据规则的认可，能够被法庭接受成为证明案件事实的证据。

虽然数字证据并不单纯只是在电子商务关系中产生，其还可在其他社会关系中产生（注：以数字化设备为基础而生成的数字形式读写的证据均可认为是数字证据，其可以为民事程序法上的证据，也可以为刑事、行政程序法上的证据。不过，在现阶段，电子商务关系中产生的这类证据的数量多于其他类型社会关系，但不可以认为数字证据即为电子商务中产生的证据，例如内部局域网、个人计算机存储的资料也可成为数字证据。），但数字证据问题主要是出于电子商务的飞速发展而提出。出于电子商务交易追求交易的快速便捷、无纸化(paperless  trading)流程，在很多交易过程中很少有甚至根本就没有任何纸质文件出现，电子商务交易中所存在的与交易相关的资料可能完全是以数字化形式存在于计算机等存储设备中。一旦产生纠纷，如果在程序法上不承认数字证据的证据力，当事人将没有任何证据来支持自己的权利主张，无法得到法律救济，商人对电子交易就难以产生依赖感，不利于电子商务的发展。

自20世纪90年代起，EDI数据交换方式便以其便捷、高效、准确而备受青睐。一些重要的国际组织对电子商务等进行大量的立法工作，欧美各国在实体上早已承认以数据电文方式订立合同、申报纳税与以信件、电报、传真等传统方式具有相同效力，在程序法上也作了相应的规定。美国《联邦证据规则》通过重申现行判例和成文法的形式肯定了数据电文无论是人工做成的还是计算机自动录入的都可作为诉讼证据。英国1968年《民事证据法》规定，在任何民事诉讼程序中，文书内容只要符合法庭规则就可被接受成为证明任何事实的证据，而不论文书的形式如何。[8]在1988年修正《治安与刑事证据法》(The  Police  and  Criminal  Evidence  Act)也作出了类型的规定。加拿大通过R.V.McMullen  (Ont.C.A.,1979)一案确立了新证据在普通法上的相关规则。联合国贸法会在《电子商务示范法》中规定，“不得仅仅以某项信息采用数据电文形式为理由而否定其法律效力、有效性和可执行性”，又承认了以数据电文方式订立的合同的有效性，并且认为，在一定情况下数据电文满足了对原件的要求，在诉讼中不得否认其为原件而拒绝接受为证据。这些规定运用功能等同法(functional-equivalent)，认为只要与传统方式具有相同的功能，即可认定为具有同等效力。我国也与这一国际立法趋势相靠拢，例如我国新修订的海关法中规定了电子数据报关方式。更为重要的是，我国在合同法中已承认以电子数据交换方式订立的合同的有效性，承认其符合法律对合同书面形式的要求。要使实体法的修改有实际意义，就必须设定相应的程序规则，使得以实体规定为依据，在诉讼中寻求救济时具有程序法基础，否则实体法上的修改不啻一纸空文。

纵观证据法的发展历程，各种证据类型是在随着经济社会的发展中逐渐得到法律承认的，目前作为主要证据形态的纸质文件经历很长的时间方得到法律认可，视听资料也经历了类似的过程。电子技术在20世纪大行其道，导致证据法上接受了电子资料的证据效力，而数字技术在20世纪末便开始获得了极大进步，对经济与社会有着深远影响，在新世纪之初所取得的发展与对社会发展的促进作用有目共睹。虽然法院尚未正式使用数字技术形成的数字证据，但法院却早已开始使用数字技术方便案件的处理，虽然不能肯定数字技术会否在某一天取代电子技术，但却能肯定数字技术必将抢占电子技术所占据的社会份额，其对社会的影响必将超越电子技术。任何一种技术新出现时都会有其欠缺之处，但正如电子资料最终成为证据法上的证据类型一样，不能因为数字证据在目前所具有的脆弱性等消极因素而拒绝直面技术的发展、社会的进步，对于消极方面可以通过立法技术来加以调整，保障其在诉讼中的可采性，从而扬长避短，在程序法上充分发挥数字技术的作用。

机电一体化技术定义例7

1 机电一体化的基本概念

机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科；其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术（即所谓的“3C”技术：Computer、Communication和 Control Technology）“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。

2 机电一体化的核心内容

机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此，要了解机电一体化，必须从以下几方面着手：

（一） 机械技术

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，利用其它高、新技术来，来提高其各项性能，满足更广的需求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

（二） 计算机与信息技术

凡是能扩展人的信息功能的技术，都是信息技术。可以说，这就是信息技术的基本定义。它主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。

（三） 系统技术

系统技术即以整体的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，它是实现系统各部分有机连接的保证。

（四） 自动控制技术

自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。

（五） 传感检测技术

传感技术是把各种量转变成可物理识别的信号进行输出，检测就是指人员对可是别的信号进行处理的过程。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。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

3 机电一体化的发展趋势

（一）绿色化

在人们越来越追求生活质量和生活品质的今天，绿色环保成为了人们生活关注的焦点，随着社会进步和近年来人们对生态保护意识的重视和加强，绿色产品概念也将成为时展的必然！绿色理念倡导消费者在与自然协调发展的基础上,从事科学合理的生活消费,提倡健康适度的消费心理,弘扬高尚的消费道德及行为规范,并通过改变消费方式来引导生产模式发生重大变革,进而调整产业经济结构,促进生态产业发展的消费理念。机电一体化技术也顺应了绿色理念，机电一体化产品在人们的生活使用时不会对环境造成污染或者污染远远小于传统的产品，而且在产品报废后，其零件还能被再利用和再加工，资源利用率得到了大幅度的提高，达到节约资源的目的。

（二）智能化

智能化是21世纪机电一体化发展的一个显著特点，它由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一个方面的应用的智能集合,随着信息技术的不断发展，其技术含量及复杂程度也越来越高，智能化的感念开始逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面，同样，机电一体化的智能化研究也在各个国家普遍开展。这里所提到的 “智能化”是指机器本身所具有的特性，它是在运用控制理论的基础上，结合计算机技术、精细化制造、运筹学等新学科、新技术和新方法，通过使机器模仿人类所具有的一些能力，如思维、推理、决策等，可以在一个比较复杂的工作和困难的环境中代替人类去工作。

（三）网络化

网络技术的发展是计算机技术发展的里程碑，网络技术的发展不仅推动了人类的科学技术的发展,同时给人们的学习,工作和生活带来重大的改变，同时，也深刻的影响着机电一体化技术的发展。其中最重要的影响就是对机电一体化设备的网络控制，控制的终端设备就是机电一体化产品。

（四）微型化

机电一体化技术定义例8

一、机电一体化的概念与由来

人类进入了一个新的世纪──21世纪。回顾过去的20世纪，人类的经济和科学技术发展成果超过了过去所有世纪的总和。传统的学科正在脱胎换骨，新的学科不断问世，技术的融合程度比任何一次技术革命都高。机电一体化技术产生于这一背景之下，自然符合科技发展的规律，也是机械学科发展的必然结果。“机电一体化”这一技术术语最初来源于日本学术界，他们根据英文的Mechanics（机械学）和Electronics（电子学）两词，组合出Mechantronics一词，日文谐音记作“夕力卜口二少又”，其表意汉字为“机电一体化”,Mechantronics一词从学科角度可以翻译为“机械电子学”，我国科技界也经常直接使用“机电一体化”作为汉语的表达词汇。

一般认为，机电一体化是以机械学、电子学和信息科学为主的多门技术学科在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术学科。这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学与信息科学等学科相互融合而形成的学科。其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术“溶入”到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术“渗透”到机械技术中，丰富了机电一体化的含义，现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。

二、机电一体化的发展现状

与其它科学技术一样，机电一体化技术的发展也经历了一个较长期的过程。有学者将这一过程划分为萌芽阶段、快速发展阶段和智能化阶段三个阶段，这种划分方法真实客观地反映了机电一体化技术的发展历程。

“萌芽阶段”指20世纪60年代以前的时期。在这一时期，人们在机械产品的设计与制造过程中总是自觉或不自觉地应用电子技术的初步成果来改善机械产品的性能，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，出现了许多性能优良的军事用途的机电产品。这些机电结合的军用技术在战后转为民用，对战后经济的恢复和技术的进步起到了积极的作用。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。

20世纪70年代到80年代为第二阶段，称之为“快速发展阶段”。在这一时期，人们自觉地、主动地利用3C技术的成果创造新的机电一体化产品，3C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迅猛发展，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：①mechatronics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；②机电一体化技术和产品得到了极大发展；③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。

从20世纪90年代开始的第三阶段，称之为“智能化阶段”。在这一阶段，机电一体化技术向智能化方向迈进，其主要标志是光学、通信技术等领域进入机电一体化，同时，由于人工智能技术、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，将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“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，并取得了一定成果，但与日本等先进国家相比仍有相当差距。

三、机电一体化的发展趋势

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。

机电一体化技术具体包括以下内容：

（1）机械技术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，利用其它高、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。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

（2）计算机与信息技术

其中信息交换、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

系统技术即以整体的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，它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

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，系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验，它是机电一体化系统达到高水平的保证。

（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。

四、结语

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。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，机电一体化技术的广阔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．北京：科学出版社，2004．

［2］潘忠堂．浅析传感器技术是机电一体化的一项关键技术．机械电子工程，1998(1)：13-17,39

机电一体化技术定义例9

关桥：“增材”的概念与“减材”相对。如果用人类构建居所作比喻，砌砖盖房就是“增材制造”，而掘凿窑洞就是“减材制造”。在现代机械工程与材料加工成形中，我们已经习以为常的用电焊条手工堆焊成形就是最原始的金属增材制造方法，而金属铣切加工则是减材制造的典型例子。

我把图1上的内圆示意为狭义增材制造，主要是以高能束流（电子束、激光束）作为特种能源的增材制造技术；而广义增材制造除利用电子束、激光束外，还有更广泛的能源，如：其他电能、化学能、电化学能、光能、机械能等，如图1外圈椭圆所示。广义增材制造包含了狭义增材制造，适用的材料范围也很广泛，包括金属、非金属、生物组织等；相关新方法和前沿技术的发展呈现突飞猛进、日新月异的态势。

在过去20年间，增材制造技术得以迅猛发展的技术基础是高能束流（电子束、激光束）作为特种热源的技术进步和把增材制造应用于金属材料直接成形构件的突破。

记者：如何理解增材制造与金属材料直接成形构件的关系？

关桥：如果要给“增材制造”一个定义，我认为，增材制造就是采用高能束流（电子束、激光束）或其他能源，借助CAD/CAM技术将材料（丝、粉、块体）熔敷沉积或组合焊接，逐步累积形成实体构件的制造方法。具体而言，高能束流极具柔性，具有热输入能量可精确控制，可聚焦、长焦距、可扫描、易偏转的特性；因此，高能束流的柔性与CAD/CAM技术相结合，在真空室内或惰性气体保护的环境中，向聚焦加热区填送金属丝材或铺送金属粉料，使材料逐层熔化、凝固堆积，这就构成无模具的快速近净成形，亦可称为“金属直接成形增材制造技术”。

广义增材制造可以从三个技术层面进行分类，见图2所示：第一个层面是以材料类别划分为：金属构件、非金属制品、生物模型的直接成形制造；第二个层面是以增材制造方法划分为：熔敷沉积、气相沉积、块体组焊、液相沉积、光固化等；第三个层面是以可采用的能源划分为：电能（高能束等）、机械能、化学能、光能等。

记者：我国正处在由制造大国向创造强国跨越的战略机遇期。请您谈谈伴随增材制造技术异军突起，将会对我国，特别是航空工业产生什么样的重要意义。

关桥：相比较传统的金属铣削/切除减材制造的劣势：需用模具制坯，留有较大加工余量，去除余量铣切工作量大，材料有效利用率低，制造周期长，成本高等；增材制造具有诸多难以匹敌的优势：用于金属材料，可以直接生产出近净成形的零件，是一种柔性制造技术；与锻铸相比，无需模具 ；减少铣切加工，节省原材料；降低成本，缩短制造周期 ，是快速反应的敏捷制造；同时，通过调控丝材、粉材的成份和成形热过程工艺参数及后处理，可以获得性能优良，组织致密的实体构件。

增材制造融合了计算机辅助设计/制造技术（CAD/CAM）和高能束流材料加工与成形（ Power Beam Processes ）等技术，为创新驱动制造，彰显出新的科技发展大趋势。增材制造雨后春笋般的创新发展，正在强劲地驱动着新兴产业技术群的快速崛起，也会引领设计/制造/材料三位一体发展模式的转型，从传统的大批量生产模式向定制式制造模式转变，带动提升自主创新能力，整合制造、设计、材料等资源，促进产业结构调整升级。

航空工业对增材制造技术，特别是采用电子束、激光束、摩擦热等能源增材制造技术的发展有很强的市场牵引力；尤其是把增材制造应用于新型飞行器结构设计改进，制造的快速反应方面，具有重要战略意义。

记者：据悉，近年来，中航工业制造所拥有的高能束流加工技术科技重点实验室在增材制造技术开发与应用研究方面开展了卓有成效的工作，请您谈谈现已取得了哪些研究成果。

关桥：广义增材制造技术的开发在制造所可以追溯到上世纪50年代末期，采用电化学液相沉积方法制造成功不同规格的黄铜波纹管，并批量生产。60年代激光束开始用于航空材料和零件的加工，而电子束主要用机和喷气发动机重要结构的焊接制造。这为90年代初建立高能束流加工技术重点实验室奠定了基础。

在随后的建设中，重点实验室开展了激光、电子束、等离子体和离子束多学科交叉融合的开发与应用研究。制造所凭借其在高能束流加工技术领域的优势，为重点实验室开展增材制造科学研究和技术开发创造了良好的技术资源与人才环境；几乎与国外同步开始电子束增材制造技术的研究。在短短的几年内，满足了研制新型飞机重要钛合金承力结构件的快速反应制造。

中航工业制造所在高能束流增材制造方面重点开展了三个方向的研究。一是基于送丝的电子束增材制造，原理示意于图3a，即在真空环境中，电子束按CAD模型沿CAM设定的路径，熔化金属丝材，层层堆积，直接制造出毛坯或近净成形的构件。现已能制造出如图3b所示的重要承力钛合金构件。此外，为满足飞机钛合金重要承力结构的设计技术要求，中航工业制造所还专门研制了丝材合金体系，可设计、调控合金体系及材料性能， 其综合力学性能与钛合金锻件相当；优化了电子束参数和工艺过程，调控逐层熔敷的残余应力与变形；研究制定了对近净成形构件的后处理规范。

二是铺粉电子束选区熔敷增材制造。这是一种精密增材制造，粉材的粒度和铺层的厚度以及电子束聚焦扫描精准性决定着构件成形的精度，成形后的构件即为最终成品。现已制造出钛合金复杂空间结构（见图4）。

三是激光选区熔敷增材制造（原理见图5）。在惰性气体舱内，激光按CAD模型沿CAM设定的路径轨迹扫描选区熔敷已经铺好的一层金属粉材后，成形缸下降一个步长，即层厚，同时右侧料缸上升一个步长，刮板将金属粉材推向成形区，均匀铺层，预热后激光再次扫描选区熔敷，逐层堆积，周而复始，完成构件的选区熔敷增材制造。激光束的品质、粉材的颗粒度、层厚的尺度、过程工艺参数控制等因素决定着激光选区熔敷增材制造的精准程度。复杂空间构件成形后经表面抛光即为成品，这是其他成形加工方法所不及。激光选区熔敷增材制造技术将在新型飞机结构中得到应用。

在重点实验室的激光增材制造研究开发中，把技术与装备研发相结合，基于机械手的激光直接成形装备，集同轴送粉直接成形、铺粉选区熔敷成形、送丝熔化成形于一体，具备温控、除氧、除尘等功能。

记者：除以电子束和激光束为热源的狭义增材制造技术群的研发外，请问制造所在广义增材制造方面正在开展哪些研究及工程化工作？

关桥：制造所正在研究与工程化应用开发相关的广义增材制造技术有：采用激光焊或搅拌摩擦焊将挤压型材筋条组合焊接在蒙皮上，这就是用块体组焊方法制造铝合金、钛合金飞机带筋整体壁板，替代传统预拉伸厚板铣切加工的减材制造。相比之下，带筋整体壁板的块体组焊增材制造可以使原材料的利用率从10%提高到95%，从而大幅度地降低了铣切加工工时，缩短制造周期，降低成本，满足新型飞机研制的快速反应制造。这类铝合金带筋整体壁板搅拌摩擦焊的块体组焊固相增材制造工程化批量生产，在我国造船、航天、高速列车等其他产业部门的推广应用方面已获得显著的技术经济效益。

另外我想再举两个例子。一是采用线性摩擦焊制造航空发动机整体叶盘，这是基于块体组焊固相增材制造技术的典型实例； 线性摩擦焊增材制造整体叶盘，接头为固相连接的金相组织结构（见图6），“固相增材制造”由此而得名，以区别于“熔敷”或“熔化”增材制造。高性能航空发动机为提高推重比，必须减轻自身的重量，最有效的途径之一就是把压气机叶片与盘的榫头连接改为焊接整体叶盘（Blisk）， 可减重50%。相对于由整体锻坯数控加工的减材制造而言，采用线性摩擦焊制造整体叶盘是增材制造（见图7），大幅降低了铣切加工，节材、节时，降低成本，还可实现空心叶片的整体叶盘制造。此外，装备是工艺技术的载体，为了新技术的工程化应用，根据连接的面积和材料特性，制造所还自主研制了线性摩擦焊设备。

机电一体化技术定义例10

近年来，在机电一体化、自动化领域中，伺服技术是人们关注的热点之一，伺服系统的应用也成为了一种时髦。但不得不说，虽然很多行业与工业技术门类都已经涉及伺服问题，但人们对伺服技术与伺服系统的认知还是有一定的局限性甚至是很混乱的，这在企业基层表现得尤为突出。拟对当下的一些认知混乱现象及根源做一些分析，然后给出对于伺服控制与伺服系统的一点个人见解。

1“伺服系统”的一些认知乱象及根源

当前伺服技术已经渗透到机电一体化及自动化领域的许多方面，各类精密数控加工机床、高档工业机器人、现代化兵器装备、某些高端医疗设备等等均有所谓“位置伺服技术”、“速度伺服技术”的广泛应用。但现实中被如此广泛应用且影响巨大的一门技术，人们对它的的了解与认识却存在很大反差。这主要表现在：（1）不少相关工业企业现场，人们对“伺服”、“伺服系统”的内涵理解并不到位，常常有现场人员将设备驱动元件是否采用所谓伺服电机、液压伺服马达作为该设备是否具备伺服品质的唯一标准；（2）部分人认为凡是没有精确定位能力的自动控制系统就不能算是伺服系统；（3）各种教科书、技术交流资料、技术文件（包括产品说明书）、网络信息资料、甚至期刊论文上对“伺服系统”、“伺服控制”的定义几乎没有统一的表述，各说各话十分混乱。何以会出现这种乱象呢？笔者认为主要有以下方面的原因：（1）基于PMSM（正弦波三相永磁同步电动机）的当代交流伺服驱动技术影响力非常大，是当今高性能电伺服驱动的主流，这是毋容置疑的。但对于我国来讲交流伺服驱动是泊来技术。世纪八十年代改革开放后，中国大量引进的欧、美、日技术及装备，其中包含交流伺服驱动技术。对不少中国企业来讲，对相关技术的消化吸收与改进大部分是滞后的。究其原因，一方面是在当时大的时代背景下，许多企业经营自负盈亏，经济效益是首位的，引进的东西需要立竿见影“生蛋”，除非国家有特别安排，自行吸收、改进相关技术并非当务之急；另一方面也受到国外知识产权保护的制约，不可能得到完整详尽的技术背景材料；特别是在很多技术（比如交流伺服驱动技术）快速发展的阶段，中国正处于十年动乱举国停滞时期，中国是完全错失了参与机会的，因为整个没有相关研发过程的经历，即使想快速消化吸收、改进也显得力有不逮。由此，全面的“拿来主义”、全盘照搬与山寨成了当时的“路线正确”。（2）另一方面，伺服技术源于自动控制理论这是不争的事实。国内自动控制理论研究与控制技术的应用推广其实并不算很晚。

早在上世纪六十年代，以中科院关肇直为首的一批中国数学工作者就已经开展了现代控制理论的研究与应用，且颇具成效。但当时的控制技术（包括伺服技术）在国内的应用领域多是国防高科技领域，由相关技术研发应用而催生的知识传播受众面窄，影响有限。当时虽然对伺服理论及技术已经有所了解，但主要限于高层研究人员和一些有技术保密要求的科研单位和企事业单位，这些理论与技术也不会推广普及到一般工业领域，多数理工科高校教科书也很少着墨进行介绍。由此绝大部分工业企业中（特别是一些非国防军工企业）人们对伺服与伺服技术可以说是一知半解或一无所知，当欧美日的产品大量涌入后，相关技术概念就成为那个年代人们对伺服及伺服系统的“第一印象”、“启蒙认知”。再加上前面（1）所提到的一些短视行为，人们对伺服技术在消化吸收应用过程中并未着力追根溯源重建相关的科学认知，只要欧系或日系伺服产品当时使用了什么名词术语，采用了什么规范守则，国内一些引进使用过相关技术的企业就全部沿用，奉为准则，行业内没有一个统一的说法，更甭谈制定一个统一的标准，由此导致目前的混乱自然无可避免。

2伺服控制与伺服技术的发展

伺服技术虽然萌芽于古代，但伺服理论与技术的快速发展却是在二十世纪上半叶，战争期间，在一些特殊的装备上需要动、静态性能俱佳的位置随动系统，基于当时已初步成型的经典控制理论，这首先在液压驱动中得以实现，当时人们把这些性能优异的液压位置随动系统戏称“伺服系统”。战后重建阶段，转化成战斗力的技术又快速转化成生产力，伺服技术自然不例外地在除军工以外的很多工业领域中迅猛地推广发展起来，涉及机械、化工、能源、汽车、航空航天等等方面的运动控制与过程控制技术问题。战后伺服技术的进展除了液压伺服技术的继续演进与推广外，最突出的是电伺服技术的快速发展与进步。不过在二十世纪五、六十年代，无论是调速还是定位，几乎清一色以有刷直流电动机驱动为主，尤其以他励直流电动机的调速技术最为突出。限于当时的技术发展水平及交流电动机实现高性能控制的难度，当时电伺服是直流一统天下，“直流伺服调速”几乎成了那个时代电气伺服的代名词。这种状况持续了近二十年，直到二十世纪七十年代初，随着电力电子变流技术以及微型计算机应用技术的长足进步，特别是交流电机矢量控制技术的发现与利用，交流伺服技术才迅猛地兴旺起来，以后逐渐在很多方面取代直流，基于PMSM的交流伺服目前已经成为电伺服驱动的当然主流。尽管如此，直流驱动技术优异的性能形成的强大惯性，仍然在近年发挥着作用，特别是在：兵器行业、特种装备、新能源汽车等领域仍然持续的产生着影响。