PG电子最新网站入口电子产品结构设计范例6篇前言：中文期刊网精心挑选了电子产品结构设计范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
现如今，各行各业运用的电子产品越来越多，电子产品的安全性和使用寿命受到越来越大的重视。而为了保障电子产品的安全性和更长的使用寿命必须保障电子产品的设计原理合理，同时保证结构设计的准确性。本文重点的分析了电子产品结构设计的要求，原则以及影响因素。通过电子产品结构设计要求，原则及影响因素的分析，为以后的电子产品结构设计提供有力的帮助，保障设计出结构更加合理，安全性更高，使用寿命更久的电子产品。
第一，功能要求。电子产品归根结底是一件商品，对于使用者来说，满足其功能是其基本的要求。所以，电子产品必须在设计中体现自身的价值。第二，质量要求。电子产品要想有更好的效率和更高的效益，必须质量可靠，同时在结构上必须更加合理，外观美观。第三，结构更加优化。合理优化的电子产品结构主要是从其尺寸，工艺，使用材料等方面体现，通过这些方面的考虑和选择，找到最优化的结构设计方案。第四，结构设计上要满足创新性的要求。现如今，电子产品都能满足自身的功能要求，但要体现其创新性才能有更好的市场，比如多功能的电子产品，外观设计独特，更加吸引人的注意力等等。只有电子产品的创新性做好，产品安全性高，实用性强，外观设计美化，才能有更好的市场。
第一，各部分功能满足设计要求的原则。电子产品的基本原则就是设计的各部件，各部分的功能得以满足预先设计，能够满足基本的使用。第二，产品的强度和刚度满足要求的原则。电子产品作为一件商品，其强度和刚度必须满足要求，达到该产品的规范标准要求，只有满足这个原则，才能有更大的使用寿命。第三，工艺和装配上满足要求的原则。电子产品在工艺设计和装配上必须满足电子产品装配的要求，在这个原则满足后，产品才能更好的进行装配使用。第四，满足用户的审美要求的原则。电子产品最终作为商品使用，在满足使用者基本功能需求的基础上，要更加美观，这样才能更好的吸引使用者。
1PG电子最新网站入口、生产和维修方面的因素。电子产品结构设计的过程中，必须考虑后续的生产和维修因素。在设计中必须保障后续的生产更加合理，方便后续的生产，保障后续生产更加流畅合理。同时，在设计时，就必须考虑电子产品的后续维修。因为，一个电子产品不可能在使用中不出现问题，而出现问题后，就必须进行维修，所以在维修上更加方便的电子产品更容易满足要求。这需要设计者在结构设计上就必须考虑好。合理的结构设计，可以在电子产品出现问题进行维修时，能够方便的进行维修，而不破坏电子产品的本体。
2、零部件材料选择方面的因素。电子产品在设计中，零部件材料的选择会直接影响电子产品的使用寿命以及电子产品的安全性。所以，选择合适的材料是非常必要的。这就要求在电子产品零部件材料选择上，必须考虑环保，安全，可回收利用等等因素。在选择材料的时候，不能贪图便宜，要认真选择生产厂家，选择资质齐全，口碑好的材料生产厂家。
3、功能实现方面的因素。功能实现方面因素考虑是保障后续电子产品后续投入使用良好的关键。为了满足功能要求，必须考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局方面的相互影响。保障三者合理的实现功能，同时元器件布局、电路板布线、组件部件布局三者方面不会产生干扰的现象。
4、产品使用寿命方面的因素。电子产品结构设计必须考虑使用寿命的因素。用户购买电子产品首先考虑的就是能够长久使用。所以提升使用寿命，是电子产品设计者必须考虑的重要问题。而为了保障使用寿命更久，就必须设计更加合理，零部件参数选择更加优化，材料选择更加安全等等。
总结：总之，在以后的电子产品设计中，在保障其设计原理合理的基础上，注重其结构设计是非常有必要的，保障结构设计满足国家标准要求，并且根据其应用环境来设计合理的结构，来满足人们的需求，同时保持产品的安全性，保障电子产品使用寿命更长。
[2]李晓明，姜红明，任召. 某高密度电子设备结构设计与解析[J]. 科技风. 2016（01）
[3]巫发茂，蒋龙，王健，朱维兵. 基于ANSYS Workbench某机载电子设备随机振动响应分析[J]. 现代电子技术. 2016（10）
家具电商迅速发展的主要原因是销售环节优化带来的价格优势，传统体验式消费家具门店受高昂的铺租等费用、经营时间和空间等约束；家具产品属于大宗消费品，标准化程度低，产品的类别、风格、造型、材料、工艺等比较多元化，家具电商企业无法到处设立体验店，消费者难以体验家具产品，综合类电商平台发展受以上因素的约束。家具企业建立垂直电商平台已成为发展方向，如何满足消费者的购物体验，是当前家具电商发展面临最棘手的问题，线O(onlinetooffline)模式的多渠道成为主流。传统家装家居行业的经营中，建材、家具、软装三部分是割裂的，随着泛家装电商概念的兴起，互联网信息互动功能越来越强大，3D云设计的技术快速发展，统一建材、家具、软装三部分产品信息的设计平台的已出现，家具电商将迎来全新的发展模式。
家具电商的任何模式的发展与变化，其核心还是家具产品。家具电商的有交货快速的特点，对产品生产的管理水平要求高，需要企业加强库存的管理，家具电商的送货安装服务都是采用外包方式，家具电商的售后与安装也是影响其发展的主要因素，如何减少包装的体积、减少运输安装的损耗率、快速的安装，这些都可以从家具产品设计的角度入手解决。家具电商的消费主力是80、90后人群，该部分人群承受高房价，属于中低消费群，他们视野开阔、思想活跃、主张个性、有独立的审美意识，因此家具电商的产品设计应基于80、90后人群的需求，在家具产品造型设计、结构设计、色彩图案、材料、工艺设计上创新[3]。
家具商品体积大、易损坏，物流运输、售后安装的成本占据售价的不小比重，设计易拆装家具结构是降低家具电商成本的有效手段，家具产品平面化设计可大大减少体积。板式家具易拆装，可直接进入电商销售，但售后安装问题相对较多；而实木家具多采用榫卯结构，不易拆装，运输成本高，因此实木家具应采用五金件连接或设计易拆装的榫结构方式；软体、金属类家具的也应设计成易拆装的结构，如沙发的扶手与靠背采取拆装的结构，减少沙发体积。笔者曾设计过一款充气沙发沙发采用充气的方式，与可拆装的钢管结合，大大降低运输成本，产品价格也大幅降低。家具的可折叠（图2）和家具之间的契合形设计是降低物流成本的有效途径。折叠设计既降低运输成本，又减少售后安装成本；家具之间的契合形设计可利用家具之间的契合空间关系，都可以降低运输成本，增加家具电商产品的性价比。优化家具的结构，降低物流成本，是提升家具电商产品竞争力的有效手段之一[4]。
80、90后消费人群作为家具电商的主要消费群体，多受过高等教育，视野开阔，追求时尚潮流，习惯网络消费，正处于结婚购房和换房的阶段，他们对家具造型的需求有着较高的审美标准，平时紧张的工作状态使得他们渴望有一个轻松、温馨的家，简约时尚的家具造型是他们的主流审美，因此家具电商的产品造型设计应基于80、90后中青年消费群的审美需求。
根据家具电商销售的调研结果来看，价格因素是消费者选择网购的主要原因。在淘宝等综合电商平台，由于商家没有家具体验店，存在不确定性，高档家具难以达成销售；而过于低价的家具，不够管理、物流的费用，不值得电商企业做。材料的价格决定着产品的售价，因而针对目前市场情况，家具电商产品应定位中低档材料，如板式家具多采用三聚氰胺板、烤漆表面处理的中纤板，实木家具宜选用橡胶木、水曲柳等中低价位的实木，金属材料家具多采用普通金属表面电镀或喷涂处理。未来，随着家具电商体验店的成熟完善，高档材料的电商家具比重将不断扩大，环保材料是消费者选择家具电商的重要因素。
根据有关的实验表明：人眼在看物体时，最初进入人眼的是色彩，其次是形体，色彩在家具造型的效果中起着重要的作用。作为电商消费主力的中青年消费层，家具电商产品色彩搭配应时尚、明快；板式类、金属类、软体类家具的色彩与饰面应多样性，满足消费者个性需求，原木色家具因其自然、健康、舒适，一直受到消费者青睐。
家具电商不同于传统的销售模式，网购的便捷，价格与款式的因素，消费者容易选择不同商家的热销产品，有创意、适合混合搭配的家具单品往往受到消费者的亲睐，因此，家具电商的产品设计不应停留在传统套系的销售模式，开发易于混搭的家具单品或组合类的家具产品，可扩大家具电商的销量。
家具包装作用有以下几个方面：①为家具产品提供适度保护。②为家具产品设计、生产、销售提供品牌化的服务。③为家具企业资源的适当调配提供提供信息化、产品通用化、生产销售库存化的信息社会服务。④为家具产品的消费者服务。为家具产品提供适度保护是家具包装的主要功能[5]。电商家具产品从生产到消费者的使用需要经历物流的多次辗转，合理的包装设计既可以降低产品的受潮、碰撞受损等影响，降低消费者退货的概率，家具的价值得以体现。
随着电商的快速发展，越来越多的设计大赛的主题基于电商产品设计，在中国制造向中国创造经济转型的发展下，作为“中国家具电子商务之都”顺德龙江镇，家具电商发展迅猛，龙江镇举办了以家具电商坐具设计为主题的第三届“龙”家具创意设计大赛。坐具作为人类社会历史发展的见证之一，它不仅是给提供支撑功能以及审美功能的用具，还承载着更丰富的文化意义和内涵[6]，同时坐具也是使用普遍、最能体现设计水准的家具产品，适合于参赛者广泛参与。
笔者获悉此次家具电商设计大赛后，调研了大量的家具电商产品，决定以凳子作为此次参赛的载体，目的是创新一款符合现代生活，适合电商销售的凳子，希望该凳在结构上可以拆装、便于运输、方便使用与收纳。
凳子是由坐面与腿部构成，如何将坐面与腿部实现快速拆装，使凳子可以达到平板化包装？消费者买到该产品后，如何能够快速完成安装？消费者在使用凳子的时候如何实现快速收纳？如何满足中青年消费群对它的审美需求？此次设计的目标则是妥善的解决这些问题。
针对设计构思中需要解决的问题，笔者通过大量的设计草图，推敲凳子坐面与腿部关系的解决方案，最终确定以折叠功能的方式去实现，折叠功能既可以减少运输成本又可以方便使用时的收纳需求，折叠功能可以借助五金件的连接方式去实现，妥善解决腿部之间、腿部与凳面的折叠关系，通过大量的结构草图的推敲，一个全新的折叠圆凳设计（图3）孕育而生。该折叠圆凳造型设计简洁时尚，符合中青年消费群体的审美；结构具有折叠功能,通过凳面中心长螺丝五金作为转动轴,控制凳子腿部的旋转,并通过半圆坐板下方的碰珠五金件固定结构（图4）控制凳腿90度夹角,碰珠五金件的运用是实现结构固定的关键；凳面可搭配时尚的亚光质感的各色烤漆处理，凳面的色彩可以提供多种时尚色彩搭配，满足不同消费者的个性需求。材料采用中档价位榉木，配合长螺丝、子母合页、碰珠五金件,规则的造型适合批量化生产,折叠的功能便于运输与收纳。设计方案需要通过实物制作去实现，绘制生产工艺图纸，在家具配件市场选购相应的五金配件，通过实训室打样师的精确制作与完善，折叠圆凳实物得以落地。
折叠圆凳采用平板化包装（图5），可以大大降低运输成本，外包装采用5mm厚瓦楞纸盒，并开启直径5mm圆孔，可直观的看到产品座面的色彩，便于识别。内包装采用1mm厚白卡纸根据产品造型折叠并黏合而成，可以缓冲外部压力，减少运输过程的产品破损。折叠圆凳实物作品在第三届“龙”家具创意设计大赛终评获得专家评委一致认可，认为有效的解决了电商背景下的凳子折叠功能的实现，结构巧妙、造型新颖、色彩可选，可满足中青年电商消费者的个性需求，被评为专业组银奖。
家具电商的快速发展，对于家具企业的生产管理、产品设计、销售模式、物流、售后服务等提出了全新的要求，家具电商快速发展的核心是家具产品设计，家具产品的设计定位对于家具电商的销售起到关键作用，家具设计师应肩负责任，立足市场，在家具产品造型、功能、色彩、结构、材料、工艺定位好产品设计，开发出适合电商时代背景的创新家具产品。家具电商的发展应构建一个由销售体系、知识产权体系、供销体系、终端服务体系等组成的家具行业网络生态圈，实现多方的互利共赢。
[2]]耿鑫,许柏鸣.各类家具电子商务平台的特征探析及比较[J].家具与室内装饰,2014,(05):11-13.
[3]沈华杰,柳翰,张华.基于电子商务渠道的家具产品设计策略初探[J].家具与室内装饰,2015,(05):20-21
人类的一切文明都是设计的产物。工程产品设计就是利用科学研究得到的原理,发明现实世界里还没有的人造装置,以满足人类在生活和生产中的各种各样的需求,从而创造出更美好的新世界。文学家雨果曾说过“想象是伟大的潜水者。”[1,2]创作新的作品需要想象,同样科学技术研究也需要创新性的想象与想象力培养。中国的大学教育传统上以文学和政论为主,强调修身、齐家、治国平天下[3]。近代以来,西方的以分析精神为代表的现代科学教育进入中国,并且已成为理工农医科学教育的核心[4]。根据中国教育的长期教育历史和目前建设创新型国家的要求,当前有必要强调创新教育。前文从产品设计、想象与想象力和想象力培养三个方面着重讨论了想象力在产品创新设计中作用[5]。表1列出的是发明家所需具备的主要素质[6],由数据可见,想象力和坚持性是迈向成功的两个主要素质,因此,在科技人才的培养方面应注重这两方面能力的锻炼。只有不断地在学习和工作中,主动地学习想象的方法,积极想象新的功能、原理和结构,才能更好地设计新产品。
机械产品、机电产品的设计也需要培养设计者的想象力,可以说,没有想象,就没有创造,只会是骥尾之蝇,亦步亦趋的步人后尘。我国政府倡导建设创新型国家,在一些领域要与国际先进水平并驾齐驱,这需要科技工作者与技术工人的共同努力。在新产品的创造过程中,需要设计者创新性的构思新产品、技术工程师设计新产品和制造工艺以及技术工人加工新产品。工人从事产品制造加工,技术人员从事产品设计和加工工艺编制,科学技术工作者从事产品创新思路研究与产品原型研制。想象力与坚韧不拔是创新工作者应注重培养和训练的优秀素质。本文拟讨论从事机电产品创新所需要注意的几个问题。
产品是指生产出来的物品,对人类具有一定的功能。“顾客购买的不是产品本身,而是产品所具有的功能。”社会上流通的产品对其生产厂商是获得经济效益的产品,而对使用者来说,他人提供的产品就是自己的工具。西方的阿里士多德和培根曾对工具论作了阐述,与机械工业化相对应,工具论对机械工业、电气化工业、信息化工业和生物技术都产生了显著的作用。笛卡儿提出数学描述的方,后来牛顿、达尔文和哥白尼等分别提出了自然科学不同学科的基本原理。机械产品设计依据机械原理,1970年德国科学界提出的功能原理的产品设计,特别注重功能原理解。功能是产品购买者购买商品的原因,因此产品的设计就是实现某些产品功能。
在人类社会的前期发展过程中,工程科学一直沿用师傅带徒弟的方式传承手工技艺,有的的技艺还是家族传递下来,由于战争等灾难因素,其中有的技术已经失传。近代科学以伽利略为其开端的代表人物,将数学原理用于物理知识的表达和分析,开启了近代工程科学。另一方面,知识的传播也由学校完成,高等教育蓬勃发展,形成机械、电气、土木、化工、计算机、信息和生物组成的现代工程科学体系。机械工程的历史悠久,而且其原理知识渗透到各个工程技术领域,并没有随新型工程技术的发展而消亡,而是成为工程产品设计的基础。例:现代的航天工业、生命技术和核能工业都离不开机械工程知识的支持。机械产品与信息科学、生命科学的结合,出现了数控加工机床、机器人和靶向药物等一系列技术产品,人类的制造能力大幅度提高。近年来,随着数字化设计和协同设计技术的发展,人们设计新产品的能力也将得到显著提高,计算分析软件包的开发与使用,必将对产品设计的方式和方法产生巨大影响,新产品的设计周期将大大缩短。
要设计出新的产品,就是设计出新的功能或功能组合。要实现产品的创新设计就是要在设计初始阶段想象出新的功能或功能组合,向用户提供新的功能。一般常用的想象方式是通过市场调研或用户反馈的意见,提出产品功能的改进,新的产品功能很多是根据使用者需要而想象出来的。性的系列化产品都是依据新的科学原理,或变换原理或变换结构所想象出来的。例,从双卡收录机到卡式随身听,再到电子技术的MP4,前者使用相同的磁记录原理,但变换了结构与功能组合,获得了便携的功能。后者采用新的磁记录原理,利用巨磁阻效应设计出新的技术手段,实现播放声音和图像媒体的功能。
功能设计有分解和综合方法,原理设计有集成、转用和逆向等方法。产品的功能创新设计不一定是设计出前所未有的产品,随着各个领域知识的融合和技术,很多产品的设计采用新的知识原理来更换以前产品所采用的原理,获得更低的成本、更方便的制造或使用。
功能设计的创新过程中需要形象,例如人类想象出了飞机、电视机和收音机等,在设计这些产品前,人们就已经幻想象鸟一样飞行,千里眼和顺风耳,在古代的小说中就有这样的文学想象,后来的技术用技术手段实现了人们以前的想象。要实现对新功能产品的想象,就必须解决其依托的核心功能原理,例如流体力学原理、无线信号传递等原理。物理原理、化学原理和生物原理是设计新型产品的基础知识,近200年来,人们主动采用各种基本原理设计出许多种新产品,而且这一趋势仍将继续下去。
设计产品需要依据一定的功能原理,功能原理的创新就非常重要,机械原理知识仅仅是机械产品原理设计的基础。有时很复杂的机械产品,如果用电子控制技术来实现,其结构就非常简单。例上面所述的随身听。机械科学的原理并不多,常用的有杠杆、滑轮、啮合传动、摩擦传动、滚动支承、滑动支承、电磁支承、凸轮、连杆、螺旋等十几种。常用的电子原理有加、减、乘、除、微分、积分、反馈等。现在基本的机械元件和电子元件都已有基本的单元销售,已有专业化生产厂家生产这些标准化的元器件。复杂机电产品的设计并不是将机电单元简单的堆砌在一起,而是有机的组合、有目的的组合基本单元,来实现其使用功能。
产品的制造工艺原理也十分重要,它们决定了产品设计是否可以物化、是否可行。常用的机械产品的加工工艺有车、铣、磨、刨、镗、铸造、焊接、热处理,新的加工工艺有电子束焊接、激光表面处理、离子注入、化学气相沉积、物理气相沉积、腐蚀、键合等等,这些加工工艺都已在机械产品加工中得到广泛应用。利用新的物理、化学或生物原理来发明新的机械产品或电子产品的加工工艺,这是目前和今后发展的方向之一。在知识教学中,更应培养学生的触类旁通、获取知识的能力。
现代的机电产品,在构思整体设计时就要分析其功能原理形态矩阵,比较优化得到最优的技术原理方案,并且择善而从地详细分析最佳方案。设计原理的选择,不仅要考虑技术的先进性,还要分析其成本、环境的友好性和可持续发展的前景。对产品功能原理的优化软件在近20年时间内得到了很大发展,例:TRIZ等。但,产品的成本分析和环境友好性分析仍无相应的设计软件,这也是今后的发展方向之一。
随着数字化设计、虚拟加工和虚拟装配技术的发展,例:Unigraphics软件包,机械产品的设计和制造过程也发生了很大变化,运用虚拟软件设计来设计和制造产品的成本比试样产品的制造,成本大大降低。数字设计、数字制造和数字管理技术的发展,依托于信息技术,对机械工业已经产生了变革性的影响。协同设计、协同制造和协同管理技术在最近几年仍然会得到快速的发展。机电产品的原理设计有集成、转用和逆向等方法。例如汽车内燃机集成了连杆传动、轴承支承、凸轮传动等。冲压机和汽车发动机就是曲柄滑块机构的转用。鞋底防滑花纹的设计是摩擦学中理论应用的反问题。
要将设计原理实体化,获取设计者设计的产品功能,就必须进行产品的结构设计。常用的结构设计方法有放大、缩小、转用和变结构等。在机械系统的结构设计方面,俄罗斯的学者非常重视,而德国和日本的学者重视原理的设计和设计方法。我国的机械产品设计在1978年以前学习俄罗斯的结构设计,在80年代学习德国的功能设计理念、日本的二次设计方法。结构设计中常用的零件结构已经标准化。
从1960年来人们研究的仿生设计思路,为结构设计者提供了一条途径。基于流体力学的飞机结构设计,基于固体力学的齿轮和滚动轴承设计,基于动量守恒原理的喷气机设计,基于光学的鹰眼、蛙眼设计,基于红外原理的制导设计等等。在固体材料结构方面有仿生陶瓷、仿生的复合材料,多层涂层设计模仿竹、海螺壳等结构,今后在有机材料的设计方面人们更加依赖于对自然材料的仿生。
结构的标准化、新材料的开发与应用将对机械结构的设计产生重大影响。前人的石器时代、青铜时代、铁器时代和半导体时代以及今后的生物材料时代,都已经对产品的设计原理、设计方法产生了巨大影响,而且产品的结构也发生了很大变化。例:古代利用细绳作为锯子,今天利用合金材料和电力驱动的电锯,今后的激光切割等。新的原理、新的方法和新材料决定了那个时代的产品的技术含量和经济效益。
现代机电系统向复杂化和微纳化两个方向发展。复杂机电产品集成了机械原理、电路原理和控制原理等。例如,盾构机械和大飞机等,复杂机电产品的结构比简单机械要复杂100～10000倍,因此其设计制造是一个国家的机电产品设计制造能力的集中体现。复杂机电产品的设计过程中一般都采用数字化协同设计的组织方式,充分发挥各个设计单位的优势,团队的协作有助于缩短设计周期、提高设计效率和优化产品的性能。我国的机械工程教学中过分强调单元课程的学习,可喜的是近来组织机械设计大奖赛的竞赛,这有助于培养设计复杂机电产品的能力。
微纳机电产品,以微纳微型、微纳传感器和芯片等技术为代表,在近10年内取得了一系列突破。化学原理和生物原理也逐渐应用到这类微纳机械产品的设计,例如生物传感器和生物芯片等。未来的机械应该是生物机械,传统的机械原理、机械设计和机械制造技术都日臻成熟,21世纪的机械是生物机械,这一点上大多数人已有共识。我们现在大学里培养的人才,今后的21世纪的机电产品创新必定依靠现在的青年人,因此有必要开设系统论、生物原理等课程,这一点仍有欠缺,也未达成共识,作者认为应从未来机械发展的高度,布局现在的机电产品设计人才的知识结构,以利于他们今后更有创造性、更好地创造出新的产品。
关于微纳机电产品的设计,目前有两种技术路线。其一,是将以前的机构、机械结构和电子元器件缩小,在微米级加工微型齿轮、连杆和轴承等。另一种思路是抛弃传统的机械原理和机械零件设计,依据生物物理和生物化学的基本原理来构造微纳系统,例如仿葵花的转动机械等。作者认为第二种思路是更好的,因为机械原理和零件的设计应该随时俱进,不应保守的依据毫米级的机械原理和零件,而应该结合生物科学的发展,将生物物理和生物化学与机械科学结合起来,创造出更多更好的微纳机械系统。
(1)功能、原理和结构的思路是德国科学家提出的别具一格的产品设计整体框架,本文从功能、原理和结构三方面再次讨论产品创新设计中“想象力”的作用。
(2)未来机电产品的发展向复杂化和微纳化两个方向发展,今天我们在本科教育阶段应该缩减单元知识的教学,增加系统论和生物原理的知识传授。
(3)对于研究生的创新能力培养,学生的课题研究不应竭泽而渔,而应结合研究生的论文主题,在讨论课上各抒己见,培养同学的提出问题、分析问题、解决问题和总结问题的能力。
[4] 戴本博,张法琨.外国教育史[M].(上册,中册,下册).北京:人民教育出版社,1989.
[5] 汪久根.初论想象力在产品创新设计中的作用[A].机械设计2008教学研究[M].北京:机械工业出版社,2008,1-4.
教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出，要以科学定位为立足点，优化职业教育层次结构，构建现代职业教育体系，树立系统培养的理念，坚持就业导向，明确人才培养规格、梯次和结构，明确高等职业学校定位，促进学生全面发展，重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校，我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任，探索“依托行业，校企合作、工学结合”的人才培养模式，紧贴人才市场需求，铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业，电子与信息技术产值连年提高，其中智能建筑电子产品市场需求旺盛，对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导，面向行业就业，对社会人才需求进行调研，科学定位专业人才培养规格，合理选择人才培养模式，改革课程体系，配备实践教学条件和教学团队，从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。
专业人才培养体系的构建需要从应用电子技术专业人才市场调研出发，根据岗位定位人才培养目标和规格，选择合理的人才培养模式，从而为人才培养体系的构建做好准备。
1.专业定位。在建筑行业，一方面智能家居市场需求旺盛，产品蓬勃发展，另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段，调研表明毕业生主要去向在电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念，针对这些专业工作岗位，将其工作过程归纳出典型工作任务，主要包括：产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线，培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作，具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力，具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力，能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。
2.人才培养模式。人才培养模式是为了实现培养目标，在培养过程中采取的构造样式和运行方式，包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。作为建筑行业的应用电子技术专业人才培养，我们采用“411”模式，即第1～4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练，第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力；第6学期到企业顶岗实习，完成职业素养的全面形成。在人才培养的各个环节当中，从实际工作岗位出发，理论知识够用为度，重视理论前沿新知识的传授和技术的拓展，实践技能培养方面构建虚拟真实的岗位工作环境，通过真实项目设计教学内容，运用行动导向教学方法，使得电子产品的设计、制作、维修、技术服务等能力逐步形成。
明确专业定位和专业人才培养模式之后，我们重点从改革课程教学体系、设置实践教学环境、教学团队建设等方面构建人才培养体系，完善应用电子技术专业“工学结合”人才培养模式的内涵。
1.课程教学体系的改革。根据专业设置，结合往届毕业生顶岗实习反馈信息，以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况，我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力，加强PCB制造方面的动手操作能力，了解SMT技术工艺，因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点：在专业课程中设置针对电路分析、设计、PCB绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学，以及积累电子产品工艺的设计和管理经验，如电子产品表面贴装（SMT）工艺、PCB制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、PCB绘图、样机制作、测试，将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程，共26门专业课程，其中4门集中实训课，占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、C语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接术等专业理论基础知识课程，电子CAD、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程，以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程，在专业知识技能拓展方面开设电气控制与PLC应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、EDA技术、智能卡技术、VB程序设计、建筑设备智能控制等课程。在课程的微观教学设计上，运用行动导向教学方法使学生在项目任务完成中形成能力，掌握知识。例如在《单片机应用设计》课程中从开发仿真到模仿真实产品项目开发，在电子产品开发的真实工作环境中学习单片机开发、测试工具设备、加工手段的选择和运用，在教学实施过程中模拟企业真实项目任务开发的组织形式将学生分组，为学生分配角色，培养团队协作精神。
2.实践教学环境构建。为满足教学体系中的实践环节，配置专业实践条件和环境，包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装（SMT）加工工艺实训、PCB线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有：数控电路板雕刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。通过实践培养PCB板制作、SMT贴装等工艺技能，另外可满足教科研和学生课外兴趣制作项目中的电路板加工。电子创新设计实训室主要承担单片机原理与接口实训、电子线路应用实训、智能建筑电子产品设计与制作，配备有计算机、单片机和FPGA实验箱、仿真软件（Proteus），可使电子产品创新设计过程中的测控应用电路设计和编程在计算机仿真软件环境中得以验证，从而加速产品开发和节省材料成本。同时可支撑电子测量与仿真技术、电子CAD、单片机应用设计、检测与控制技术、EDA技术、智能卡技术等课程。另外该实训室是教学科研项目设计、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛、科技文化创新活动、课外兴趣制作的主要平台。电子材料室主要支撑应用电子技术专业开展的实训教学项目，储备电子元件材料，库存系列阻值的电阻、电容、二三极管、IC芯片、及各种接插件等。实践教学体系构建的主要特色是从人才培养模式出发，结合相关专业课程，以专业人才实际动手能力的培养和工艺设计管理经验的积累为目的，为教学提供实践环境，注重在职业环境中培养学生道德素质，使学生在学习中完成角色的转变，以工学结合的模式为学生搭建通向企业职场的桥梁。
3.教学团队的建设。教学团队的建设是专业内涵建设的保证，是提升人才培养质量的着力点。现阶段职业教育的模式要求教学团队成员根据经济建设和社会发展需要不断地研究新情况，更新教育教学理念，整合教学资源，深化专业与课程改革，加强“双师”素质的养成。因而我们注重教学团队在知识结构、工程项目实践以及教科研等方面的进修、培训、提高，为人才培养质量打造优质教学团队。
以职业教育理念为指导，通过科学的调研和专业定位，合理地选择专业人才培养模式，主要从课程体系、实训环境、教学团队三个方面构建了适于建筑行业发展的应用电子技术专业人才培养体系，该体系从岗位工作过程出发，全面培养学生的专业能力、方法能力和社会能力，在提高人才培养质量方面收到良好的效果，例如学生在各类电子设计竞赛中多次获奖，学生在职业资格证书考试中通过率达到96.61%，毕业生的就业率逐年提高，2010、2011两年就业率均达到98%以上，毕业生受到用人单位的好评。
[1]教育部.教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见[Z].教职成2011]9号文，2011.
机电一体化控制系统的拥有量反映了一个国家的经济能力和国防实力，目前我国是全世界机电一体化控制技术较先进的国家，但是机电一体化的利用率、开动率低，这样我国制造业也很难把行业中机电一体化的控化率大幅度提上去。机电一体化在工业过程控制系统中接受调节器的控制信号，确保生产过程按预定要求正常执行，执行机构无需特殊的动力源就可以保持原执行位置，可远距离传输信号，更适应采用电子信息新技术。
“机电一体化”在国外被称为Mechatronics是日本人在20世纪70年代初提出来的，它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分结合在一起构成的一个新词，意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认，我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术又称为机械电子技术，是机械技术、电子技术和信息技术有机结合的产物。二、机电一体化技术基本概念机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展，向机械工业领域迅猛渗透，机械电子技术深度结合的现代工业的基础上，综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接术及软件编程技术等群体技术，从系统理论出发，根据系统功能目标和优化组织结构目标，以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础，对各组成要素及其间的信息处理，接口耦合，运动传递，物质运动，能量变换进行研究，使得整个系统有机结合与综合集成，并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下，形成物质的和能量的有规则运动，在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
1、安全性和可靠性。机电一体化产品都具有自动监视、报警、自动诊断等功能。在工作过程中电力故障时，能自采取保护措施，避免人身和设备事故，显著提高设备的使用安全性。
2、工作质量提高。机电一体化产品具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的精度上很大程度的提高.近几年出新了复合加工机床，派生出各新颖的机床结构，可以采取虚拟轴机床和特殊机械结构。例如：复合型的一体化机床，在钻深孔时大大提高效率。通过自动控制系统可保证机械按照设计的要求完成预定动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而保证最佳的工作质量和产品的合格率。由于高速加工技术普及，机床主轴转速由3000～4000r/min提高到9000r/min，运动部件的加速度，其已由过去一般机床的0.4G提高到2G，直线电机在机床上开始使用，主轴上大量采用内装式主轴电机。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。
3、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，操作按钮数量显著减少，操作技术大大简化并且方便、简单。机电一体化产品根据预设的程序逐步由电子控制系统指挥实现，系统通过被控对象的数学模型以及外界参数的变化随即自寻最佳工作程序，实现自动最优化操作。
4、适用面广。机电一体化产品跳出了机械机电一体化产品的单技术和单功能限制，使得产品的功能水平和自动化程度大大提高。具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护等多种功能，能满足用户需求的应变能力较强。
5、调整和维护方便。机电一体化产品在安装调试时，通过调整控制程序以适应不同用户对象的需要，通过多种手段输入到控制系统中，事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的要求，只需给定一个代码信号输入，可按指定的预定程序进行自动工作。机电一体化的定位精度可以提高到提高到1mm左右，最小分辨率为的数控系统和已有产品，并且两轴以上插补技术大大提高，纳米级插补使机床联动出的圆弧都可以达到1μ的圆度，提高了插补质量，并可进行自动拐角处理等。机电一体化产品的自动化检验和自动监事功能可对故障自动采取措施，使工作恢复正常。
6、网络化。依据机电一体化机床的基本要求，提高机床的开动率是企业合理化、最佳化的方法。因此，计算机网络制造和虚拟制造技术都在数控机床基础上发展起来，这必然成为制造业发展的一个主要潮流。
机电一体化可控的执行机构子系统是高精度匹配性和信息融合的结构，也是机电一体化系统中设计方案创新的核心。
1、F-P-A-M求解模型。它是根据总功能进行工艺动作过程的分解，通过与两个子系统的集成与融合设计得到机电一体化系统的方案，它的柔性化程度将多个单一功能的机械系统组合成多功能的机电一体化系统 ，用计算机控制系统取机械式的控制系统 ，提出了解模块的接口匹配策略。
2、符号表达模型。机电一体化系统需要以简图的形式表达多种可行方案，该表达方法建立在常用机电一体化系统基本功能元模块的层次上，包括文字符号，接口信息等符号，为计算机辅助机电一体化系统方案的创新设计提供了有效手段。机电一体化系统知识库来源可快速存取功能元载体并能自动产生可行的设计方案。
1、硬件结构设计。一体化电动执行机构的电气控制系统结构如图所示，整个系统把可编程序为整个控制系统的核心，它为用户反馈各类状态信号。该方法的优势在于易于调整两比较的标度值且能较好地维持原有的实际意义，两两比较相对优序值可以利用网状图的评价方法， 解决了无法排序方案的缺陷。
本课程作为工业工程专业的一门实践性强的专业核心课程，其主要任务是学习产品功能的设定、常用材料的种类和特性以及加工工艺、产品结构设计的原则以及与产品造型有关的通用结构设计知识，使学生掌握与产品设计相关的基本知识，具有产品结构设计的基本技能，能够完成简单产品设计中从功能定义到材料选择以及最终的结构设计。
1.1本课程的知识模块包括：①产品材料与表面处理工艺常识；②塑料件结构设计的基本原则；③钣金类产品结构设计基本原则；④模具基础知识；⑤产品结构布局设计；⑥产品典型结构。其目的是使学生掌握结构设计的基础知识，培养学生的三维空间想象能力，在实际应用中养学生的新产品开发以及应用计算机绘图的能力。
1.2课程的重点内容包括：①常用塑胶材料基本知识；②常用金属材料基本知识；③常用表面处理知识；④产品结构设计总原则；⑤产品结构关系分析与结构绘图的基本要求。
2.1选用教材。目前还没有适合工业工程专业使用的《产品结构设计》教材，所以国内普遍做法是选用产品结构设计方面教材，暂定的教材是黎恢来编写的《产品结构设计实例教程》。该教材将作者十几年的产品结构设计经验总结而成，系统、精细、全面地介绍了产品结构设计知识及设计全过程，明确了产品结构设计的概念和岗位职责，并通过讲解一款电子产品的全套产品结构设计的整个过程，帮助学生融会贯通，更加高效地学习和掌握实用技巧。
2.2教学内容。依据工业工程专业的整体人才培养方案和教学大纲的具体要求，将《产品结构设计》分为六大模块，每个模块里面包括若干的章节，各章节之间既自成体系，又互相有衔接，条理清晰，通俗易懂。
①“产品材料与表面处理工艺常识”模块，主要介绍注塑工艺理论、常用塑胶材料和金属材料基本知识，以及注塑件、钣金件表面处理方法。塑胶的定义及分类方面，介绍ABS、PS、PP、PVC等的应用范围、注塑模工艺条件和化学和物理特性，重点是使学生了解注塑件的常见问题分析及解决，比如缩水、飞边、熔接痕、顶白、塑胶变形等。金属材料方面，介绍一些金属的特性和应用范围，比如不锈钢、铝、铜、镍和锌合金。常用表面处理知识方面，主要涉及塑料二次加工的基本知识，学生需要了解丝印、移印、烫印、焊接、喷涂、电镀和模内覆膜等表面处理工艺。
②“塑料件结构设计规范”模块，重点介绍塑料件在设计和修改阶段需掌握的通用设计规范，比如塑料件的料厚、脱模斜度、圆角设计，能够分析塑料件的加强筋、孔、支撑面的使用范围。在细节部分，应了解塑料件文字、图案、螺纹和嵌件设计。
③“钣金件结构设计规范”模块，介绍钣金类产品设计的工艺要求，包括冲裁、折弯、拉伸、成形工艺，并且让学生了解压铸类产品结构设计的工艺要求。在此模块的教学中，应引入企业实际产品案例进行讲解，以便于学生更好地掌握钣金件的设计规范。
④“塑料模和钣金模基础知识”模块，介绍塑料模和钣金模的基本类型及典型结构，包括模具概述，模具的分类、注塑机介绍等，重点讲解的是注塑模结构里面的浇注系统、顶出系统、排气系统和行位与斜顶，以及二板模和三板模之间的区别和应用，以“实用、够用”为度，学生只需了解典型的模具结构，不需要进行后期的模具设计。
⑤“产品结构布局设计”模块，主要介绍壳体形状结构、密封结构、卡扣结构、螺钉柱结构、螺纹连接结构和嵌件连接结构等知识，以及各个特征的定义、作用和设计原则，特别是特征在使用时的相互配合关系。拓展知识方面，要了解塑料零件自攻螺柱及通过孔设计规则，以及模具设计与产品结构设计之间的联系。
⑥“典型产品结构”模块，重点介绍目前国内普遍使用的三大产品（电子产品、家电产品和电动产品）的典型结构设计知识。每类产品选取一款经典的已批量的产品作为蓝本，深入解剖结构知识在产品设计的运用。比如电子产品选手机为代表产品，讲解手机产品各零部件的结构、前壳与底壳的止口设计、LCD屏限位结构设计和电池固定结构设计，以及内藏摄像头结构设计。家电产品则以电吹风为例，学生要掌握电吹风的功能、材料、结构工艺性等，了解CAD软件在电吹风设计中的应用，能对产品塑料件进行结构分析。在此过程中，还要掌握项目管理方面的知识。
2.3教学方法。在教学中，提倡基于工作过程为导向的项目化教学，理论教学与实践练习相结合，增加实践课时的比例，培养产品设计的实践能力。教师引导学生建立实用合理的知识结构，强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力，淡化理论和实践的界限。在基础知识够用的前提下，采用任务驱动教学法、项目教学法，通过在具备多媒体教学设施的校内实训基地开展新产品和新工艺的开发工作，使学生体会具体产品的外观造型和结构设计过程，提高学生的综合应用能力和实际应用能力。