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關(guān)鍵詞：煤礦；機電一體化技術(shù)；應用

1.煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展狀況

我國煤礦機電一體化技術(shù)始于建國初期，電子科技的初步發(fā)展使得把電子技術(shù)和原有的機械水平結(jié)合成為了可能，一定程度上提高了機械水平，但是由于計算機技術(shù)的限制，機電一體化并沒有蓬勃發(fā)展起來。20世紀70年代初，在“九五”期間發(fā)生了跳躍式變化，由于計算機技術(shù)的普遍應用，機電一體化程度加深；我國不僅引進了很多當時國際先進的機電一體化產(chǎn)品，并且研制成功了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品并得到廣泛應用[2]。近年來隨著煤礦行業(yè)的不斷發(fā)展，煤礦生產(chǎn)水平也在不斷的提高，機電工程的控制水平也要隨著行業(yè)的發(fā)展而得以提高，從而也加快了機電一體化技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展，機電一體化更加具有先進性，尤其是21世紀以來，智能技術(shù)的開發(fā)與利用對機電一體化起到了極大的作用，并且應用到煤礦系統(tǒng)中。

在煤礦的井下，智能設(shè)備已被應用，例如井下智能機器人、智能化作業(yè)設(shè)備等，這些都是機電技術(shù)所提供的機械設(shè)備，但我國井下機電設(shè)備的能力不高，可靠性和檢測智能控制水平也不能達到高標準，這樣會影響到工作的安全生產(chǎn)。就我國目前的情況來說，煤礦機電一體化取得了很大的突破，這在很多方面都得到了提現(xiàn)，以MGD150NW采煤機的應用為例，它不僅大大提高了產(chǎn)量，還增加了安全性；綜合液壓支架的使用不僅僅大量減輕了重力的壓力，也提高了人身設(shè)備的安全性；鋼絲繩損耗定量檢測系統(tǒng)，充分利用了計算機的作用，精確的計算了鋼絲繩的損耗程度，使安全隱患消失于無形；此外還有很多其他技術(shù)的應用也充分體現(xiàn)了我國煤礦機電一體化的進程，例如提升機交流電控系統(tǒng)、LC煤礦提升機綜合后備保護裝置、ZDC/30煤礦用斜巷防跑車擋車裝置等。雖然現(xiàn)在我國煤礦一體化已經(jīng)有了明顯的成就，但是和西方發(fā)達國家相比還存在著明顯的差距，整體技術(shù)水平和具體的機械設(shè)備都明顯落后，以SL500系列采煤機為例，這種智能的自動化技術(shù)在我國還沒有廣泛的流行。

2.電牽引采煤機

電牽引采煤機是機電一體化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的一個典型應用。和液壓牽引對比，它具有以下特性：

其具備較好的牽引特性，能在采煤機向前工作時提供牽引力，讓它克服陰力進行移動，也能夠在采煤機下滑時進行發(fā)電制動，向電網(wǎng)反饋電能；能用于大傾角煤屋。此外牽引電動機軸端還安有制動器，從而不必借助別的防滑設(shè)備；運行可靠，使用壽命長。電牽引不同于液壓牽引，其除電動機的電刷和整流子有磨損外，別的元件都沒有磨損，故其工作可靠，礦障少，壽命長，維修工作量??；反應屢敏，動態(tài)性好，電控系統(tǒng)能實時調(diào)整各種系數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、效率高。電牽引采煤機機械傳動結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)格小，份量輕，傳動效率能達99%，比液壓采煤機的傳動效率高出將近30個百分點。1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作，研發(fā)出我國首臺交流變頻調(diào)速MG3442PWD型薄煤屋強力爬底板電牽引采煤機。后國內(nèi)有關(guān)研究單位與企業(yè)在吸納國外采煤機技術(shù)進步。如：上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都對電牽引采煤機進行了大量的研究開發(fā)，同時在煤礦生產(chǎn)中起到了廣泛的作用。

3.礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

最能體現(xiàn)煤礦機電一體化技術(shù)之一的是礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。我國監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)應用較晚，上世紀80年代初，原國家煤炭部組織了大規(guī)模地對國外煤礦監(jiān)控技術(shù)的考察和引進工作，不僅推動了國內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。而且還從法國、波蘭、德國、英國和美國等先后引進了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion2200），經(jīng)過消化，響應收同進又結(jié)合我國的實阮情況，研發(fā)出KJ2，KJ4等安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)并通過了鑒定。

上世紀90年代以來，我國緊跟世界監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，自行研發(fā)出了一批具有世界先進水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統(tǒng)、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統(tǒng)等。它們的主要特點有：測控分站的智能化水平進一步提高：可與網(wǎng)絡(luò)邊接，系統(tǒng)軟件采用了Windows操作系統(tǒng)。而且，在“以風定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控”12字文針和煤礦安全章程等有關(guān)條款的指導下，規(guī)定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。此后，更多的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，這不但為各煤礦提供了更多的選擇，也促進了各廠家產(chǎn)品質(zhì)理和服務(wù)意識的提高。通過長時間的實踐，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。

4.液壓支架電液控制系統(tǒng)

我國研制液壓支架電液控制系統(tǒng)的起步較蟓。雖有諸多型號的電液控制系統(tǒng)液壓支架研發(fā)成功，但我國自主生產(chǎn)的電液控制系統(tǒng)的液壓支架卻還未在煤礦中廣泛的推廣使用，在高產(chǎn)高效工作方面依然是從國外引進電液控制系統(tǒng)液壓支架。以我國目前研制的支架電液控制系統(tǒng)來年，仍處于成組程序和單架控制的起步階段。液壓支架研制的趨勢是向電液控制的方向發(fā)展，將計算機技術(shù)與液壓控制相結(jié)合，達到定硬度雙向鄰架或自動移架，避免對頂板和支架產(chǎn)生沖擊。而且，電液控制設(shè)備還可查測支架的工作狀態(tài)。美國、德國液壓支架電液控制系統(tǒng)的研發(fā)走在世界前列，它們的液壓支架技術(shù)配備有礦障預警功能，能實現(xiàn)液壓支架與采煤機、刮板機的遠程控制。

5.礦井運輸提升設(shè)備

帶式輸送機不僅能滿足長距離的連續(xù)輸送、而且具有輸送量大、運行可靠、效率高和自動化等特點，已成為我國當今機電一體化技術(shù)的研究重點。

5.1 帶式輸送機

我國已自行生產(chǎn)制造了多個品種類型的帶式輸送機?！鞍宋濉睍r期，由于“日產(chǎn)萬噸綜采設(shè)備”項目的實施，帶式輸送機的技術(shù)水準得到了極大地提升，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的主要技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也獲得了較大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設(shè)備、高產(chǎn)高效順槽可伸縮帶式輸送機等；均真補了國內(nèi)此項技術(shù)的空白，并對帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)及主要部件進行了理論探討和產(chǎn)品開發(fā)，成功的研制出多種軟起動和制動裝置。有以PLC為核心的可編程電控裝置、驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星步齒輪減速器。

5.2 礦井提升機

礦井提升機實現(xiàn)全數(shù)字化的提升，特別是內(nèi)裝式提升機，從結(jié)構(gòu)上將驅(qū)動和滾筒合為一個整體，簡化了機械結(jié)構(gòu)，是典型的機電一體化設(shè)備。全數(shù)字提升機不僅能夠進行可重復性礦障尋址、診斷和自診斷，而且還可以進行簡單而迅速地通信。采用選擇總線的方式，大大簡化了電氣的安裝。其硬件配置簡單，相互兼容，零備件少，能夠輕松地實現(xiàn)軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。在我國“九五”計劃時期，國產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機是各煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產(chǎn)龍的全數(shù)字化直流提升機的核心部分ASCS的計算機系統(tǒng)由雙CPU構(gòu)成。除此之外，我國還研制成功了第一臺交2交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運行，情況良好。提升機由于采用了計算機技術(shù)，其安全保護系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點是：使用兩臺計算機裝置，每臺都有自已獨立的測量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現(xiàn)直接測量和間接測量容器位置相結(jié)合的方式，一定程度上實現(xiàn)了行程的自動控制。因為采用了計算機，對安全回路、制動回路、電源和驅(qū)動回路能夠進行實時檢測，極大地提高了提升機安全性能。

6.其他煤礦機電一體化裝置

其他的機電設(shè)備主要為煤礦供電設(shè)備。煤礦供電的特點不僅要求可靠，質(zhì)量高，而且還要能滿足大功率設(shè)備的要求，因此節(jié)能型產(chǎn)品應為首遷。高壓開關(guān)柜采用了維護量小，使用壽命長的真空開關(guān)。用集中補償和就地補償相結(jié)合的辦法提高功率因數(shù)，減少供電系統(tǒng)的無功電流，降低了無功功率損耗。目前高、低開關(guān)柜普遍采用了“微機保護”，具備網(wǎng)絡(luò)功能，可以實現(xiàn)遠程遙控、遙測和遙調(diào)。

7.結(jié)束語

總而言之，先進煤礦機電一體化設(shè)備的高智能化、程序化、信息化特點，以及體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點，使得這些機電設(shè)備在煤炭生產(chǎn)中得到廣泛應用，不僅減輕了操作人員的勞動強度，而且還為煤礦工人提供了安全保障，極大地提高了煤礦的生產(chǎn)能力，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】工作過程；機電一體化技術(shù)；教學改革

1課程改革思路

將崗位的真實工作過程轉(zhuǎn)化為課程內(nèi)容，稱為現(xiàn)階段職業(yè)教育教學改革的一種有效手段［1］。因此，《機電一體化技術(shù)》教學改革思路為:調(diào)研分析機電專業(yè)學生從事的職業(yè)崗位和職業(yè)能力，由真實的工作過程導出典型項目，生成工作任務(wù)單。針對典型工作任務(wù)，在整合教學資源的基礎(chǔ)上，以適用為原則，序化教學內(nèi)容，規(guī)劃學習情境，創(chuàng)設(shè)極具代表性的學習情境，實現(xiàn)教學內(nèi)容重構(gòu)，教學方法也隨著課程內(nèi)容、學生能力做出相應調(diào)整。

2課程改革目標

本課程的課程目標是通過CA6140車床、YL－335B自動生產(chǎn)線設(shè)備、挖掘機等項目典型的機電設(shè)備，使學生在實踐動手中，識別不同的電氣元件，看懂簡單的液壓回路、氣動回路、電氣控制原理圖、PLC的I/O接線圖，能夠正確使用拆裝工具對機械設(shè)備進行安裝和調(diào)試，能夠根據(jù)國家標準進行電氣接線與布線，能夠根據(jù)控制要求設(shè)計簡單的電氣控制圖或PLC控制程序，能夠檢測和排除設(shè)備運行過程中的簡單故障，管理和維護整個設(shè)備。同時在項目訓練中培養(yǎng)學生規(guī)范操作、文明工作、團隊合作意識，為定崗實習和職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

3課程教學改革路線

3．1設(shè)計課程項目

《機電一體化技術(shù)》課程覆蓋機、電、液、氣、控制技術(shù)等各方面的內(nèi)容，因此需要選擇、設(shè)計一個或幾個貫穿整個課程的大型綜合項目，作為訓練學生職業(yè)崗位綜合能力的主要載體。本文利用CA6140車床項目將齒輪、帶、導軌等機械結(jié)構(gòu)與電氣控制相結(jié)合。而挖掘機操作臂項目除了承接之前機械結(jié)構(gòu)、電氣控制，又融合了液壓控制、S7－200PLC控制。最后YL335B自動生產(chǎn)線項目既承接之前機械結(jié)構(gòu)、電氣控制和S7－200PLC控制，又添加了氣動控制和傳感器檢測技術(shù)，將機、電、氣、檢測技術(shù)和控制技術(shù)相互融合。因此，本文設(shè)計的課程項目既完成了單項項目的設(shè)計，又體現(xiàn)了單向項目之間的聯(lián)系，從而保證了知識、能力的連貫性和聯(lián)系性，符合學生學習知識由淺至難的學習規(guī)律。

3．2設(shè)計項目情境

所謂項目的“情境”，就是這件事情的由來、它的工作環(huán)境與約束條件［2］。根據(jù)不同的項目要求首先將學生帶到實訓室、工廠或觀看項目背景視頻，讓學生看得見、聽得見具體的實際工作，然后從項目再引出相應的工作任務(wù)，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，表1是項目實施場地，表2是YL335B加工單元的PLC控制與調(diào)試的項目情境。

3．3設(shè)計情境工作任務(wù)單

教師按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”六步法開發(fā)工作任務(wù)單，即將學習情景轉(zhuǎn)化為如同機電維修服務(wù)中心使用的維修任務(wù)單，模擬實際的工作過程。其中，資訊相當于產(chǎn)品原理說明，計劃和決策相當于維修人員、維修工具和維修計劃，實施相當于維修過程，檢查和評估相當于維修結(jié)果。表3是工作任務(wù)單結(jié)構(gòu)。

3．4設(shè)計課程考核

課程考核方案摒棄了傳統(tǒng)的卷面終結(jié)考試的考核方式，注重實踐與理論考核相結(jié)合、結(jié)果與過程考核相結(jié)合，專業(yè)成績與能力評估相結(jié)合、課程考核與職業(yè)資格鑒定相結(jié)合［3］。因此本課程考核由工作任務(wù)單評價(15%)、技能實操考核(30%)、職業(yè)素養(yǎng)考核(10%)、形成性考核(10%)、試卷考核(10%)四部分組成。其中工作任務(wù)單注重考核學生對理論基礎(chǔ)的掌握情況，技能實操注重考核學生對知識的應用能力，職業(yè)素養(yǎng)注重考核學生在操作過程的規(guī)范性、正確性、團隊協(xié)作和安全意識等，試卷考核注重考核學生對本課程知識的綜合掌握能力，形成性考核形成性考核方法重點考核學生自主學習能力、表述能力評價和階段學習效果。

4結(jié)論

在本次項目教學改革中，以實際工作過程生成教學項目，以項目驅(qū)動情境，以情境引出任務(wù)，采用多種教學方法，引導學生按照工作任務(wù)單積極思考、樂于實踐，完成工作任務(wù)，最終達到“夯實基礎(chǔ)、熟練技能、服務(wù)專業(yè)”的金字塔式教學目的。

參考文獻:

［1］張沖，張亞軍，孫山．“汽車底盤電控技術(shù)”教學的“四化”改革實踐［J］．機械職業(yè)教育，2015(3)．

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關(guān)鍵詞：機電一體化 中職教育 教學改革

隨著社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，機電一體化技術(shù)的應用與發(fā)展對我國經(jīng)濟建設(shè)所起到的促進作用越來越明顯。現(xiàn)代化設(shè)備逐漸發(fā)展成為集光、電、機、氣、聲、像、磁、熱等技術(shù)于一體的智能化系統(tǒng)，機電一體化產(chǎn)品幾乎貫穿到國民經(jīng)濟的所有行業(yè)。當前，機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)進入發(fā)展成熟期，高速率、高精確度的智能系統(tǒng)越來越成為機械制造業(yè)的主流。隨著我國后經(jīng)濟危機時代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級大潮的來臨，企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備正在經(jīng)歷一個更新?lián)Q代的頻繁時期，因此對高技能的機電一體化人才和高技術(shù)含量的機電產(chǎn)品需求越來越大。中職機電一體化技術(shù)專業(yè)是為生產(chǎn)第一線的高級技能型崗位培養(yǎng)人才，但是目前我國中職學校培養(yǎng)的機電一體化專業(yè)的學生與社會、市場的需要還有不小的距離，因此，機電一體化技術(shù)教學改革勢在必行。

一、當前中職機電一體化教育存在的問題

1.課程設(shè)置不合理

當前中職學校課程設(shè)置不合理主要表現(xiàn)在兩個方面：首先，重理論輕實踐。很多學校的課程設(shè)置和教學內(nèi)容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上，這對學生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。但是，也存在嚴重不足，學生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計等，在學校學的理論知識很多用不上，而實際工作所必需的實踐能力又不具備。其次，教學內(nèi)容落后。由于機電一體化是多種技術(shù)交叉融合的產(chǎn)物，相關(guān)技術(shù)的發(fā)展都在推動著機電一體化的發(fā)展。因此，其發(fā)展是日新月異的，這就必然導致課程設(shè)置與教學內(nèi)容與其發(fā)展不相適應。例如，當前很多中職學校的單片機課程的教學內(nèi)容是仍以MCS-51單片機為主，而實際生產(chǎn)中新的單片機層出不窮，種類繁多。

2.教學模式單一，實踐教學比例較低

傳統(tǒng)的教學模式，往往只注重理論教學和課堂說教，輕視了實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。很多學校的課程設(shè)置和教學內(nèi)容將重點放在追求知識和理論的體系的完整上，這對學生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。但是，這種教學模式也存在嚴重不足之處，學生畢業(yè)后大多被分配在生產(chǎn)一線，所從事的工作是操作設(shè)備、設(shè)定工藝、查找并排除故障，而不是研究、開發(fā)、設(shè)計等，在學校學的理論知識很多用不上，而實際工作所必需的實踐能力又不具備。

3.教材建設(shè)落后

教材建設(shè)仍是當前中職教育的薄弱環(huán)節(jié)并嚴重影響了中職教學質(zhì)量?，F(xiàn)在機電一體化的一些教材過于偏重理論、脫離實際、缺乏實用性、部分教材內(nèi)容陳舊、嚴重落后于現(xiàn)實，各科教材之間存在銜接性差、內(nèi)容重復或內(nèi)容脫節(jié)等現(xiàn)象。這些問題給教學帶來了很多不便，也在一定程度上影響了學生的學習積極性，制約了教學質(zhì)量的保證和提高。

4.教學、實習設(shè)施不夠先進

目前很多學校的教學、實習設(shè)備缺乏且嚴重落后。只有少數(shù)條件較好的中職學校配備有為數(shù)不多的數(shù)控車床、銑床、線切割機床、電火花成型機，很多學校的學生一學期只有三四次操作設(shè)備的機會，并且這些設(shè)備又比較落后，學生難以學到真正有用的技能。

5.優(yōu)秀教師隊伍缺乏

教師是教學質(zhì)量的關(guān)鍵和第一保證，但是當前的機電一體化教學的教師隊伍并不能達到教學的需要。一些老教師知識結(jié)構(gòu)陳舊且更新緩慢，還有一些年輕教師也是剛從學校畢業(yè)，缺乏足夠的實踐經(jīng)驗，都不能很好的教授學生以適應社會工作需要的知識和實踐技能。

二、推進機電一體化教學改革的一些思路

1.中職課程需突出工學結(jié)合，強調(diào)實踐性、職業(yè)化、一體化；課程設(shè)置要抓基礎(chǔ)和抓應用，淡化中間。根據(jù)學生就業(yè)崗位群的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，通過與企業(yè)有關(guān)人員共同論證，進行課程設(shè)置。

2.中職學校應推動教學模式改革。職業(yè)教育強調(diào)理論聯(lián)系實際。教師應注意調(diào)動學生的學習積極性，在課堂上可采用多種教學方法，如案例教學法、學生互動討論方法等，還可以多采用多媒體教學手段，使用多媒體技術(shù)演示，使學生更多的參與到教學過程中，最大限度的發(fā)揮學習的主觀能動性。除此之外，還應增加實習教學的比重，增加教學的實踐性，使學生能夠獲取更加直觀的知識。

3.教材編寫結(jié)構(gòu)應根據(jù)不同的培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方向，開發(fā)切合實際需要的教材。新的機電一體化教材應加強設(shè)備操作、調(diào)試維修等技能的比重，并根據(jù)專業(yè)技術(shù)的發(fā)展及時更新知識內(nèi)容；同時，中職學校在選擇教學教材時應考慮各科教材之間配合性，保證既不重復又能全面覆蓋學生應掌握的知識；還應強調(diào)綜合能力的培養(yǎng)，對知識結(jié)構(gòu)聯(lián)系緊密的課程進行跨學科的綜合化處理。

4.增加對教學、實習設(shè)施的投入力度。一方面政府應增大財政支持，另一方面應鼓勵學校與企業(yè)加強聯(lián)合，協(xié)調(diào)發(fā)展。應大力推進產(chǎn)學結(jié)合、校企合作的模式，彌補設(shè)備落后和不足，實習設(shè)施、設(shè)備是實習教學的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提條件。要提高機電一體化專業(yè)畢業(yè)生的職業(yè)技能水平,必須切實建設(shè)好校內(nèi)外實習基地。引導中職學校與相關(guān)企業(yè)建立互利互惠機制共同建設(shè)實習實訓基地，培養(yǎng)實用人才。同時，學校在與企業(yè)的交往過程中,還可以了解現(xiàn)代企業(yè)對員工綜合素質(zhì)的要求并征求企業(yè)對學校辦學的建議,以便對教育教學的方方面面進行改革與調(diào)整。

5.加強中職教師隊伍建設(shè)，增大“雙師型”師資比例。培養(yǎng)和引進一些既精通機械設(shè)計，又能充分使用計算機的專門人才。鼓勵在職教師進修或到相關(guān)企業(yè)鍛煉，促進中職雙師型教師隊伍發(fā)展；積極引進一些在生產(chǎn)第一線工作多年、具有豐富實踐能力的中青年高級技術(shù)人，通過幾年的教學培養(yǎng)，提高他們的教學水平，使他們成為名符其實的“雙師型”教師。還可以積極從企事業(yè)單位聘請兼職教師，實行專兼結(jié)合，改善學校的師資結(jié)構(gòu)。

總之，為提高機電一體化的教學教學質(zhì)量，廣大相關(guān)教育工作者必須緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐，既保證學生的基本素養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)，又要突出職業(yè)教育的特點，在教學過程中積極推進教學改革，不斷調(diào)動學生的學習積極性，加強對學生動手能力和綜合能力的培養(yǎng)，加強社會實踐能力，不斷為社會提供適合時代需要的高技術(shù)機電一體化人才。

參考文獻：

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【關(guān)鍵詞】機電一體化　教學改革　專業(yè)特色　智能化

一、引言

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術(shù)，已成為當今工業(yè)科技的重要組成部分。但是也存在不足之處，學生畢業(yè)后大部分被分配在生產(chǎn)第一線，所從事的工作不是研究、設(shè)計、開發(fā)、決策等，而是操作設(shè)備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調(diào)整試車、查找故障和排除故障，在學校學的知識相當一部分用不上，而現(xiàn)場工作所必需的工作能力又不具備。

二、改革的必要性

隨著國民經(jīng)濟的增長，社會對人才的需求也開始增長，社會對人才特別是機電一體化專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)提出了新的要求。舊的辦學模式在人才培養(yǎng)的方法和途徑上受到很大的制約，使畢業(yè)生在理論研究的領(lǐng)域里“缺乏理論”，在技術(shù)應用領(lǐng)域內(nèi)“缺乏應用”。有的專業(yè)由于課時設(shè)置不合理、教學方法陳舊等諸多原因，學生理論知識學習不扎實，又缺乏必要的社會實踐與動手能力，以至于課程結(jié)束后，了解的只是一些課本上的理論知識。

三、改革的思路

1　制定適應新形勢的教學內(nèi)容。制定符合現(xiàn)代化建設(shè)要求的機電一體化專業(yè)教學計劃，遵循國家、省教委的有關(guān)文件精神，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線。圍繞培養(yǎng)目標，對知識、能力、素質(zhì)等方面進行合理的綜合安排，力求整體優(yōu)化，培養(yǎng)實用的職業(yè)技術(shù)人才。

2　先進教學手段的應用。(1)運用多媒體進行直觀教學。(2)聯(lián)系生活，啟發(fā)學生思維，理論與實踐相結(jié)合。(3)與時俱進，激發(fā)學生的求知欲。

3　改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。為了培養(yǎng)學生專業(yè)技術(shù)能力，改革傳統(tǒng)的實踐教學模式，將實踐教學分為三個階段進行：(1)實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中的實驗，使學生掌握基本實驗儀器的使用，基本數(shù)據(jù)的測量、采集和基本實驗方法的運用。(2)單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數(shù)控實訓等，學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業(yè)基本素質(zhì)(數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。通過訓練使學生掌握相應的技能，參加職業(yè)資格考核取得數(shù)控工藝員或數(shù)控車、銑、加工中心操作工等級職業(yè)資格證書。(3)綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產(chǎn)實習、頂崗實習等，學在實訓中，采用邊教、邊學、邊做的教學方法，通過典型零件數(shù)控加工案例引導教學設(shè)計，針對實際零件數(shù)控加工任務(wù)討論工藝解決方案，并在加工現(xiàn)場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認識，有效培養(yǎng)學生的技術(shù)應用能力，畢業(yè)后實現(xiàn)“零距離上崗”。

四、機電一體化的智能化發(fā)展

機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發(fā)展和進步依賴并促進相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和進步。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

1　智能化。智能化是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2　模塊化。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。這樣，可利用標準單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時也可以擴大生產(chǎn)規(guī)模。

3　網(wǎng)絡(luò)化。20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。

4　微型化。微型化興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

5　綠色化。工業(yè)的發(fā)達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質(zhì)豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴重污染。于是，人們呼吁保護環(huán)境資源，回歸自然。綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。

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【關(guān)鍵字】機電一體化 高等數(shù)學 改革

一、高等數(shù)學課程在高職機電一體化專業(yè)的重要作用

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應用，機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù)，該專業(yè)要求學生能利用計算機輔助設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并能進行簡單的機電產(chǎn)品設(shè)計，重點培養(yǎng)的是高級應用型技術(shù)人才。高等數(shù)學是機電專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，科學合理的機電數(shù)學教學內(nèi)容，對學生專業(yè)課程學習、可持續(xù)發(fā)展以及職業(yè)素養(yǎng)培育具有基礎(chǔ)和支撐作用：

二、高職機電專業(yè)高等數(shù)學的教學現(xiàn)狀

1、教學內(nèi)容與專業(yè)脫節(jié)。高等數(shù)學課程的自身特點是邏輯的嚴密和抽象性，很多同學認為高等數(shù)學理論性太強，比較枯燥，不好學懂，因此學生的學習積極性不高。而之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象，是因為：高等數(shù)學與專業(yè)課程的結(jié)合不夠緊密，很多院校較多地注重在數(shù)學領(lǐng)域研究數(shù)學，并沒有在機械工程領(lǐng)域研究數(shù)學，這就造成了高等數(shù)學的學習與機械類專業(yè)課程學習的脫節(jié)，缺少實用性。其次，高職類院校在課時不足的情況下對高等數(shù)學的課時進行縮減，這就造成了學時少和內(nèi)容多的矛盾，很多老師為了完成教學任務(wù)只能在課上多講，造成沒有時間和學生互動，學生的困惑得無法及時解決，從而使學生產(chǎn)生畏懼和厭學心理，嚴重影響了教學效果。

2、考核方式單一。很多高職院校目前采用的仍然是傳統(tǒng)的單一理論考試，仍然是重視考核結(jié)果、忽視考核過程、重視考核理論、忽視考核能力的。因此，我們在考核過程中要注重考核過重，擯棄傳統(tǒng)的單一理論形式，采取期末考核和考核過程并重的形式，不僅要考察學生理論知識的掌握，還要考察學生的學習能力。

三、高職機電專業(yè)高等數(shù)學的改革途徑

1、教學內(nèi)容的改革。在內(nèi)容選取時我們注重加強專業(yè)針對性，探討數(shù)學教學內(nèi)容與專業(yè)教學內(nèi)容的深度銜接，實行教學內(nèi)容模塊化，層次化，做到因材施教，將數(shù)學建模與數(shù)學實驗的思想方法融入到課程教學，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

根據(jù)機電一體化專業(yè)課程需求，我們遵循“以應用為目的，以必須夠用為度”的選取原則，將傳統(tǒng)的高等數(shù)學課程的內(nèi)容進行合理的切割，并加以優(yōu)化和整合，將本門課程設(shè)計為三個模塊：首先是基礎(chǔ)模塊，我們以機電一體化專業(yè)課程涉及到的數(shù)學知識點來設(shè)計教學內(nèi)容，把各知識點與相關(guān)的專業(yè)課程內(nèi)容結(jié)合起來轉(zhuǎn)化為課程的教學項目，突出數(shù)學知識與專業(yè)內(nèi)容的聯(lián)系，每一項目均以相關(guān)的專業(yè)實際問題引入；其次是應用模塊，我們認為每一項目要有該知識點在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應用的學習案例，讓學生在應用數(shù)學知識解決專業(yè)問題的實踐活動中掌握知識，增強數(shù)學內(nèi)容與專業(yè)實踐的相關(guān)性，提高學生的理論聯(lián)系實際能力。再次是拓展模塊，即引入數(shù)學建模和數(shù)學實驗，以機電一體化相關(guān)案例和數(shù)學模型的實例為引領(lǐng)，將數(shù)學的基礎(chǔ)知識合理地連接、過渡到專業(yè)上，為后續(xù)專業(yè)課的學習打好堅實的數(shù)學基礎(chǔ)。

2、教學模式的改革。在教學模式方面我們可以適當?shù)夭捎梅D(zhuǎn)課堂教學模式，“翻轉(zhuǎn)課堂式教學模式”是指學生在課下完成知識的學習，而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。主要將教學分為課前、課中、課后三個階段，在授課之前，檠生提供相關(guān)內(nèi)容的微課視頻、課件和素材資源等，并利用手機教學軟件“云班課”、QQ群、等手段布置學習任務(wù)，學生根據(jù)相關(guān)任務(wù)，結(jié)合自己的實際情況，通過微課視頻先自行學習，并記錄自己在學習過程中遇到的難點和疑問。在課堂中，通過互動來完成教學和學習，由學生互相分享學習效果，討論、解決學習過程中的問題，再由教師進行重難點的分析講解。通過這個過程，學生逐步提高了自主學習能力，構(gòu)建了適合自己的知識體系，同時也使課堂教學具有了很強的針對性，學生增強了學習的目的性，極大地提高了教學效果。課后，我們還可以利用手機教學軟件云班課的云服務(wù)功能可以記錄跟蹤每個學生的每次學習行為和學習時長，同時可以對學生的總體學習進度和每章節(jié)的學習進度進行評價統(tǒng)計。學生的筆記、練習、測試、活動等情況可作為平時學習的考核依據(jù)。

3、考核方式的改革。教學評價是對教學效果的檢驗，傳統(tǒng)的考核評價方式不利于學生持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)，因此，該課程在考核中改變了傳統(tǒng)的單一理論考核，我們在改革學生考核評價方式時遵循多主體、多形式、重過程的開放性原則。在考核時我主要采用的是以過程為主的多元化考核方式，將過程化的考核貫穿于整個學習過程中，實現(xiàn)態(tài)度、理論、能力的全方位考核，主要分為：平時考核、終結(jié)性考核和平時加分三部分，其中，平時考核主要包括課外作業(yè)、考勤、云班課中的在線測試、練習等活動記錄；終結(jié)性考核就是我們常說的理論考試；其他項加分是指數(shù)學論文、角色互換、回答問題時學生的表現(xiàn)等等。

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關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；課程改革；理論教學；實踐教學

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.257

0 引言

近年來隨著教學改革的不斷深入，對“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學方法、教學模式的研究各高校都非常重視，有許多好的成果。啟發(fā)式教學模式、多元化教學模式、信息化教學模式、設(shè)計立體教學體系、項目驅(qū)動教學模式等；運用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、仿真技術(shù)等構(gòu)建各種現(xiàn)代化教學平臺也具有實際意義。提高學生的理論知識應用能力及工程實踐能力，是高等工程教育的發(fā)展方向，也是“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學改革的難點與重點[1][2][3]。

1 教學改革的方法探索

（1）整合優(yōu)化課程的教學內(nèi)容。針對目前微電子技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)狀，我們將集成芯片的實現(xiàn)工藝這些以前略講或自學內(nèi)容引入課堂正式講解，進行優(yōu)劣工藝對比，加深學生對器件選擇的理解；針對EDA技術(shù)在硬件系統(tǒng)設(shè)計方面的迅速流行，我們以HDL語言示例和maxplus教學軟件等方式將EDA技術(shù)講解引入課堂演示，加深和引導學生對數(shù)字電路設(shè)計的感性認識。（2）精心設(shè)計教學內(nèi)容，積極探索教學改革。經(jīng)過多年的摸索和經(jīng)驗積累，目前“精講多練”教學實踐，教學方式已基本形成。取得了很好的教學效果。我們一般采用“講”2/3學時，“練”（包括課堂練習、課堂研討、課后作業(yè)、配套練習等方式）1/3學時的方式，將講練結(jié)合，同時利用課外時間，多角度開設(shè)課程講座，拓寬學生的學習視野，開展“啟發(fā)性”、“探究性”教學。通過多種教學方法的運用，使學生由被動的繼承式學習為主動的創(chuàng)造性的學習，教學效果得到明顯提高。在教學過程中，大量應用了電子教案，我們還利用很多EDA軟件以及自己設(shè)計的演示程序，通過生動形象的演示加強學生對教學內(nèi)容的理解。通過將講解式、對比式、討論式、啟發(fā)式、習題課等多種教學方法有機融合在一起的多種教學方式。同時，我們將科研成果引入到教學環(huán)節(jié)，加強了學生理論聯(lián)系實際能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。（3）大力加強教學與實驗的結(jié)合，理論與實踐的結(jié)合。在課程教學及實驗教學工作中引入EDA軟硬件進行教學示例演示，積極開展“數(shù)字電子技術(shù)”課程設(shè)計的“項目式管理”工作，理論聯(lián)系實際，建立學生的感性認識，激發(fā)和培養(yǎng)學員的學習興趣，引導他們進行實踐階段學習，鼓勵學生實驗創(chuàng)新。本著“強調(diào)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、突出創(chuàng)新”的原則，充分發(fā)揮開放性實驗室和電子創(chuàng)新基地的實踐作用，對原有以驗證實驗為主的實驗內(nèi)容進行了改革，將驗證性實驗改為以虛擬仿真實驗為主，以原理理解為目的；增加綜合性、設(shè)計性實驗，專門開設(shè)了“數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計”、和“綜合電路實驗”課程，使學生的實踐創(chuàng)新訓練難度逐漸加大，由專題設(shè)計到綜合設(shè)計，逐步提高創(chuàng)新水平。（4）多方面綜合評分的考核方式。在課程的考核方式上，采用了多方面綜合評分的方法，淘汰了“一考定乾坤”的考核方式，強調(diào)平時作業(yè)和實驗教學，期終卷面考試成績僅占總成績50%；期中測試占總成績20%；實踐性教學環(huán)節(jié)（實驗、課程設(shè)計等）則采取單人單組“現(xiàn)場驗收制”考核方式（考核成績占總成績30%），提高了學生動手能力及分析和解決問題的能力，對實踐中有創(chuàng)新的學生，在考查考核等方面予以獎勵。

2 教學改革取得的教學成果

（1）提出新的教學體系，適應發(fā)展趨勢。組織教師探討“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程的改革，提出了“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程新的體系結(jié)構(gòu)。新的教學體系結(jié)構(gòu)將現(xiàn)代PLD發(fā)展和EDA技術(shù)和經(jīng)典的數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)理論教學有機結(jié)合；將理論教學與實驗教學有機結(jié)合；將課程設(shè)計與本科畢業(yè)設(shè)計有機結(jié)合，使學生更好地掌握數(shù)字電子技術(shù)理論的本質(zhì)，同時減少了學時。（2）采用先進教育手段，提高學習積極性。廣泛使用先進的教學方法和手段，積極探索現(xiàn)代教育技術(shù)手段在教學中的應用。[4]根據(jù)本課程理論與實際緊密結(jié)合的特點，綜合使用板書和多媒體教學手段，不斷改進和優(yōu)化電子講稿，將理論講解和計算機輔助分析（EDA軟件）有機結(jié)合，相得益彰，大大提高了學生學習的積極性。（3）全面進行教學改革，提高教學效果。從課堂講課、討論、實驗、實習、考核等教學環(huán)節(jié)進行“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學改革，全面提高了教學效果。（4）結(jié)合教學內(nèi)容，參加各類競賽。結(jié)合“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”教學內(nèi)容，組織學生進行課外科技活動，深化了教學內(nèi)容，取得了突出成果。依托上述開放式實驗平臺和學生電子創(chuàng)新實驗室，組織了全國大學生電子設(shè)計競賽、湖北省大學生電子設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯電子制作競賽等課外科技活動。

3 結(jié)束語

“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程具有自身的體系和特點，既具有很強的理論性、系統(tǒng)性和完整性，又具有很強的工程性、實踐性，我們在教學進程中將理論教學與實踐教學平臺相結(jié)合，根據(jù)教學內(nèi)容與特色，引入EDA軟硬件進行教學示例演示以及“項目式管理”工作過程等“啟發(fā)性”、“探究性”教學，激發(fā)學生的學習熱情。實踐證明這種教學改革能提高學生的理論知識應用能力及工程實踐能力，改善教學效果。

參考文獻：

[1]劉金華.“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”課程引入案例教學的探討[J].黃石理工學院學報，2009，08（15）.

[2]周偉英.工程學生工程實踐能力培養(yǎng)的改革與實踐[J].中國電子教育，2011，03（10）.

[3]盧超，蔣媛，盧進軍，翟寶清.基于實踐應用能力培養(yǎng)的數(shù)字電子技術(shù)課程創(chuàng)新教學模式研究與實踐[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2012，08（20）.

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【關(guān)鍵詞】 機械制造技術(shù) 機電一體化專業(yè) 課程體系

【Abstract】 The revision of professional personnel training programs， and adjusting the curriculum system， is an important part of the professional construction. What position is "Mechanical manufacturing technology" in the mechanical and electrical integration technology professional In view of the doubt of this technology function， this paper analyzes the background of the construction of the mechanical and electrical integration technology， and emphatically expounds the foundation supporting function of "mechanical manufacturing technology".

【Key words】 mechanical manufacturing technology； Mechanical and electrical integration professional； Curriculum system

1 概述

機械制造技術(shù)是人類歷史上發(fā)展最早的實用技術(shù)之一。在社會經(jīng)濟高速發(fā)展過程中，機械制造技術(shù)能真實反映一個國家的機械化水平，是機電一體化專業(yè)重要組成部分，是機電一體化專業(yè)在“設(shè)備自動化”和“機器換人”戰(zhàn)略中的基礎(chǔ)支撐。

1.1 機械制造技術(shù)概述

機械制造技術(shù)是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、完成產(chǎn)品生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高經(jīng)濟效益的共性技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。機械制造技術(shù)是隨人類文明的發(fā)展而發(fā)展，最早可追溯至石器時代，再到紡紗、戰(zhàn)爭武器、運輸工具、生產(chǎn)設(shè)備等等，都離不開機械制造技術(shù)，并隨機電一體化技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。20世紀70年代后，計算機與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)的迅速發(fā)展，帶來許多新技術(shù)、新工藝，帶動機械制造技術(shù)產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，其正朝著自動化、精密化、敏捷化和可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展。

1.2 機電一體化技術(shù)概述

20世紀70年代，日本企業(yè)最早提出“機電一體化技術(shù)”慨念，即機械技術(shù)與電子技術(shù)結(jié)合應用。隨著經(jīng)濟、科學技術(shù)突飛猛進的發(fā)展，極大的促進了機電一體化技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。目前，機電一體化是一門融合多種技術(shù)的獨立技術(shù)，其將計算機技術(shù)、機械技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感傳動技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)等進行綜合應用，使機械產(chǎn)品在一定程度上實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字、化模塊化，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性?，F(xiàn)在正向光機電一體化技術(shù)方向發(fā)展，應用范圍越來越廣，技術(shù)越來越成熟。

2 機械制造技術(shù)在機電一體化專業(yè)中的基礎(chǔ)與支柱作用

機電一體化技術(shù)在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)升級的大潮中具有廣闊的發(fā)展前景，在東莞市政府主導的“機器換人”中需要大量的掌握機電一體化技術(shù)的人才?！皺C”是機電一體化技術(shù)的重要組成部分，“機械制造技術(shù)”即為這個“機”的最基礎(chǔ)最主要的技術(shù)。那么，“機械制造技術(shù)”就順其自然地成為“機電一體化技術(shù)”專業(yè)必備的知識模塊，是該專業(yè)三大支柱之一。

2.1 機械制造技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)作用

機電一體化技術(shù)專業(yè)是以“機與電”為核心知識模塊的綜合性強的專業(yè)。機電一體化在國外被稱為Mechatronics，是在20世紀70年代初日本人提出來的，是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個新詞，意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。機電一體化技術(shù)又稱為機械電子技術(shù)，是機械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。認識到這點，對于高職院校的機電一體化技術(shù)專業(yè)的建設(shè)很重要，幫助理清機電一體化技術(shù)專業(yè)主線，歸納提煉專業(yè)的核心能力，配置對應的理論與實踐能力模塊，分配各能力模塊之合理的學時與學分的“黃金”比例，形成系統(tǒng)的專業(yè)課程體系，制定專業(yè)教學課程標準，讓機電一體化技術(shù)專業(yè)的學生不偏不移地朝著掌握“機電一體化技術(shù)”方向前進。

2.2 機械制造技術(shù)在機電一體化專業(yè)的支柱作用

若說機電一體化技術(shù)專業(yè)教學過程需要二條腿走路，那么，機械制造技術(shù)即為其中的一條腿。有了這條腿，能很好區(qū)別電氣工程專業(yè)與機電一體化技術(shù)專業(yè)。

（1）機電一體化技術(shù)專業(yè)崗位群與能力模塊。在東莞及珠三角地區(qū)，機電一體化技術(shù)專業(yè)學生職業(yè)規(guī)劃與能力要求如下：

主要就業(yè)單位：機電產(chǎn)品、設(shè)備制造或設(shè)計公司，家具、印刷、玩具、服裝、手機等制造等設(shè)備生產(chǎn)公司。

主要就業(yè)部門：設(shè)計部門、工程部門、生產(chǎn)部門、維修部門或銷售部門。

主要工作崗位：自動機或自動線操作員、機電設(shè)備維修與裝調(diào)員、設(shè)備機械研發(fā)與改造員、電氣工程人員、產(chǎn)品銷售員。崗位與其對應的主要工作任務(wù)和職業(yè)證書要求分析如表1所示。

主要工作能力：專業(yè)能力、團隊協(xié)作等社會能力、查閱資料等方法能力。

通過上面的對機電一體化技術(shù)專業(yè)的分析，可見“機械制造技術(shù)”的支柱作用。若將機電一體化系統(tǒng)比作一個“人”的話，那么機械制造技術(shù)就是要完成“人”骨架的構(gòu)建。

（2）機電一體化技術(shù)專業(yè)崗位能力模塊與課程體系如表2所示。

3 崗位能力中“機”知識的培養(yǎng)過程-機電一體化技術(shù)專業(yè)典型載體中“機械制造技術(shù)”的應用過程

機電一體化技術(shù)專業(yè)最為典型的載體為自動化生產(chǎn)線，應用范圍最為廣泛。比如，世界品牌的“SWAROVSKI”包裝盒制作的“自動化生產(chǎn)線”。它包含了機電一體化技術(shù)專業(yè)的各類知識模塊，比如氣動控制技術(shù)、機械技術(shù)（機械傳動、機械連接等）、傳感器應用技術(shù)、PLC控制和組網(wǎng)技術(shù)、步進電機位置控制技術(shù)，以及和變頻器技術(shù)等。以此為例，以下展現(xiàn)“機”知識的培養(yǎng)過程，看到“機械制造技術(shù)”的功勞與作用如圖1所示。

包裝盒生產(chǎn)線主要包括主要包含了四個工作站，每一個站是包裝盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一個工作站為例，展現(xiàn)“機械制造技術(shù)”在整個設(shè)備生產(chǎn)中的作用。

要完成該工作站的設(shè)計、制造，必須熟練掌握機械制造技術(shù)。如加工氣缸安裝板，在完成安裝板的零件設(shè)計后，見圖2（安裝板簡圖），應按以下步驟進行加工：如表3所示。

（1）零件圖分析。由零件圖獲取毛坯尺寸、零件主要特征、技術(shù)要求等信息。（2）編制加工工藝卡。根據(jù)零件圖獲取的信息合理編制加工工藝卡。（3）準備工、量、刀具及毛坯材料。根據(jù)工藝卡要求準備。（4）編制工序卡。以工藝卡為依據(jù)，遵循機械加工規(guī)律，科學編制工序卡。（5）加工操作。遵循安全操作規(guī)程，依照工序卡對零件進行機械加工。

4 結(jié)語

要搞好機電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)與教學，必須以正確的態(tài)度認識“機械制造技術(shù)”的重要位置。很好掌握一般機械或零件的加工工序及加工方法，更有助于設(shè)計生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品。

機械制造技術(shù)在機電一體化技術(shù)專業(yè)建設(shè)中不可或缺！

參考文獻

[1]唐方紅，曾軍華.基于職業(yè)資格鑒定的專業(yè)課程建設(shè)研究與實踐――以機電專業(yè)維修電工考證為例[J].科技創(chuàng)新導報，2015，15：136-137.

[2]李龍根.吳鐵軍.機械制造技術(shù)[M].上海.上海交通大學出版社.2014：82-84.

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關(guān)鍵詞：煤礦企業(yè) 機電一體化 煤礦開采 應用

伴隨著社會發(fā)展和科技的不斷進步，在煤礦開采中的設(shè)備也越來越綜合化和自動化，并且其設(shè)備技術(shù)不斷的向著組裝及綜合利用的方向發(fā)展。這些先進的技術(shù)和設(shè)備進一步的加快了煤礦企業(yè)的采煤速度和效率，為企業(yè)的經(jīng)濟效益做出來重大的貢獻。這其中，機電一體化在企業(yè)中的應用起到了不可磨滅的影響和作用。本文就機電一體化的相關(guān)情況進行簡要的概述，并就目前我國煤炭企業(yè)中機電一體化在煤炭開采中的應用情況進行簡單的分析和總結(jié)，使得機電一體化技術(shù)更好的應用于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程中去，從而不斷的促進和推動我國煤炭企業(yè)的高效、快速、可持續(xù)發(fā)展。

一、機電一體化的概述

1、機電一體化的含義

所謂機電一體化，主要指的是將電子技術(shù)引進機械設(shè)備的主功能、信息處理功能、動力功能以及控制功能等工作模塊上，從而將軟件技術(shù)、電子化設(shè)計同機械裝置進行有機的結(jié)合，構(gòu)成一個現(xiàn)代化、信息化、自動化的綜合工作系統(tǒng)。

2、機電一體化的核心技術(shù)

目前，機電一體化的核心技術(shù)主要包括兩方面，即硬件技術(shù)和軟件技術(shù)。

1）機械本體技術(shù)

主要包括精度的提高、質(zhì)量的減輕、性能的改善等。目前的現(xiàn)代機械采煤產(chǎn)品的制作材料通常以鋼鐵為主，因此，為了減輕機械本身的質(zhì)量，就要在改進結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用新型的非金屬復合材料進行制作，從而實現(xiàn)機械產(chǎn)品驅(qū)動系統(tǒng)的小型化，提高控制系統(tǒng)的快速響應，從而提高機械的工作效率，減少能量的消耗。

2）信息處理技術(shù)

現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品的進步和更新，其主要的內(nèi)容就是對信息處理技術(shù)的更新和發(fā)展。因此，要想進一步的發(fā)展機電一體化，就必須要對信息處理設(shè)備的安全性和可靠性進行提高，例如，提高分時處理時輸入輸出以及數(shù)/模轉(zhuǎn)換設(shè)備等的安全性和可靠性，從而提高設(shè)備的處理速度。

3）接口技術(shù)

對數(shù)據(jù)傳遞進行格式的規(guī)格化、標準化能夠使得各計算機之間實現(xiàn)通信，而在這一過程中，采用同一規(guī)格標準的接口對信息的傳遞和維修以及設(shè)計的簡化起著十分重要的影響和作用。目前，機電一體化的技術(shù)人員在系統(tǒng)接口的高速串行以及低成本方面進行重點的研究和開發(fā)，從而解決光藕器及光導纖維的標準化、小型化、大容量化，以及信號電纜非接觸化等問題。

4）傳感技術(shù)

這一技術(shù)主要著眼于傳感器的在精確度、靈敏度以及可靠性方面的提高，從而更好的對系統(tǒng)的干擾因素進行防御。目前，通常在機電一體化系統(tǒng)中使用光纖電纜傳感器，而外部的信息傳感器則主要時開發(fā)非接觸的檢測技術(shù)。

5）軟件技術(shù)

軟件技術(shù)主要指的是軟件的標準化，具體包括程序固化、程序模塊化、程序標準化以及推行軟件工程。從而減少了軟件研制的成本，提高了系統(tǒng)生產(chǎn)和維修的效率。

二、煤礦機電一體化在煤礦開采中的應用

目前，機電一體化技術(shù)在煤炭開采中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面，具體內(nèi)容即：

1、應用于采煤機當中

在采煤機中運用機電一體化技術(shù)，是煤礦開采中的一個典型的應用。如電牽引式的采煤機。與傳統(tǒng)的液壓牽引比較，這種采煤機主要有以下幾個方面的優(yōu)勢，即：效率高、重量輕、尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單；牽引良好；使用壽命長、運行可靠；動態(tài)特性好、反應靈敏；并可運用于大傾角的煤層當中。

2、應用于帶式輸送機當中

煤礦井下的主要原煤輸送設(shè)備就是帶式的輸送機。它也是最容易實現(xiàn)機電一體化的煤礦設(shè)備之一。當前，其CST可控軟啟動設(shè)備主要采用了電、機、液的一體化技術(shù)。它能夠為平滑起動系統(tǒng)輸送大慣性的載荷。同時，也能夠有效地提高輸送機在監(jiān)控設(shè)備方面的功能、壽命、靈敏度和可靠性。

3、應用于提升機當中

在煤礦的開采設(shè)備當中，礦井提升機是當前機電自動化、一體化技術(shù)應用最為廣泛、深入的設(shè)備。特別是在內(nèi)裝式的提升機和全數(shù)字化的交直流提升機上的應用。內(nèi)裝式的提升機主要是將提升機在結(jié)構(gòu)上使得驅(qū)動同滾筒結(jié)為一體，大大的簡化了設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了機械-計算機-自動控制-電力電子的一體化和綜合化。而全數(shù)字化的提升機則主要是通過總線的方法，提高機械的可靠度，將電器的安裝技術(shù)和過程進行極大的簡化，使得機械設(shè)備的硬件能夠互相兼容、配置簡單。

4、應用于其他方面

機電一體化技術(shù)還應用于其他的機械設(shè)備當中。例如，成組自動移架或者壓雙向鄰架，就是將液壓控制與計算機技術(shù)進行有機的結(jié)合，從而避免了對支架和頂板的沖擊所產(chǎn)生的載荷。再如，液壓支架也向著電液控制的方向不斷發(fā)展。同時，電液控制設(shè)備還能對支架的工作狀態(tài)進行檢測。在煤礦的供電方面推行機電一體化的節(jié)能設(shè)備，從而使供電系統(tǒng)在質(zhì)量、功率以及可靠性方面都得到了極大的提高。

結(jié)語

目前，我國的計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、自動化技術(shù)以及軟件技術(shù)都進行著快速的發(fā)展和變化，而機電一體化的核心特色也逐步的向著智能化、數(shù)字化、自動化的性能方向發(fā)展躍。因此，在煤礦企業(yè)的開采生產(chǎn)中應用和推廣機電一體化技術(shù)的使用，為我國煤炭企業(yè)提高煤礦在采、掘、運等方面的工作效率，以及煤礦生產(chǎn)的綜合實力提供了可靠的條件和保障，從而使我國的煤炭企業(yè)不斷向著結(jié)構(gòu)優(yōu)化、安全、高效、潔凈的方向建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻：

[1]張念超.我國煤礦機電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析[J].學術(shù)探討，2008（08）

[2]譚得健，徐?？?自動化技術(shù)、信息技術(shù)在我國煤礦企業(yè)的應用[J].工況自動化，2009（15）

[3]宋云奪.光機電一體化業(yè)的未來[J].光機電信息，2008（12）

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1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化的發(fā)展進程

1.數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.可編程序控制器（PLC）的應用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

摘要：機電一體化是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。文章概述機電一體化的核心技術(shù)，分析機電一體化發(fā)展進程，提出機電一體化向智能化邁進的趨勢。

關(guān)鍵詞：機電一體化；核心技術(shù)；發(fā)展進程；發(fā)展趨勢

機電一體化技術(shù)是面向應用的跨學科技術(shù)，是機械、微電子、信息和控制技術(shù)等有機融合、相互滲透的結(jié)果。今天機電一體化技術(shù)發(fā)展飛速，機電一體化產(chǎn)品更日新月異。

一、機電一體化的核心技術(shù)

1.機械技術(shù)：是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應，利用其高、新技術(shù)來更新概念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能要求。

2.計算機與信息技術(shù)：其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

3.系統(tǒng)技術(shù)：即以整體概念組織應用各種相關(guān)技術(shù)，從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā)，將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元，接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面，是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。

4.自動控制技術(shù)：其范圍很廣，在控制理論指導下，進行系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計后的系統(tǒng)仿真，現(xiàn)場調(diào)試，控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。

5.傳感檢測技術(shù)：是系統(tǒng)的感受器官，是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強，系統(tǒng)的自動化程序就越高。

6.伺服傳動技術(shù)：包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

二、機電一體化的發(fā)展進程

1.數(shù)控機床問世：自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已50個年頭。我國數(shù)控機床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展階段，尤其是在1999年后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。

2.微電子技術(shù)的發(fā)展：我國的集成電路產(chǎn)業(yè)起步于1965年，經(jīng)過30多年發(fā)展，已初步形成包括設(shè)計、制造、包裝業(yè)共同發(fā)展的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.可編程序控制器（PLC）的應用于工業(yè)：上世紀60年代后期，美國汽車制造業(yè)開發(fā)一種ModularDigitalController（MODICON）取代繼電控制盤。MODICON是世界上第一種投入商業(yè)生產(chǎn)的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽車工業(yè)獲得大量應用。80年代是它走向成熟，全面采用微電子及微處理器技術(shù)。90年代又開始了PLC的第三個發(fā)展時期。90年代后期進入了第四階段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口；采用各種相關(guān)的國際工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；從而使PLC和DCS這些原來處于不同硬件平臺的系統(tǒng)，正隨著計算技術(shù)、通信技術(shù)和編程技術(shù)的發(fā)展，趨向于建立同一硬件平臺，運用同一個操作系統(tǒng)、同一個編程系統(tǒng)，執(zhí)行不同的DCS和PLC功能。這就是真正意義上的EIC三電一體化。

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)的出現(xiàn)：以激光技術(shù)為首的光電子技術(shù)是未來信息技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，它集中了固體物理、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術(shù)的科研成就，成為電子技術(shù)與光子技術(shù)自然結(jié)合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科，對于國家經(jīng)濟、科技和國防都具有重要的戰(zhàn)略意義。

三、機電一體化向智能化邁進

20世紀90年代后期，各主要發(fā)達國家開始了機電一體化技術(shù)向智能化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術(shù)等進入了機電一體化，微細加工技術(shù)也在機電一體化中嶄露頭角，出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新支；另一方面，對機電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發(fā)展趨勢都進行了深入研究。同時，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進步，為機電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地，也為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了堅實的基礎(chǔ)。未來機電一體化的主要發(fā)展方向有：

1.智能化：是21世紀機電一體化技術(shù)發(fā)展的一個重要發(fā)展方向，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。

2.網(wǎng)絡(luò)化：20世紀90年代，計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來，只要其功能獨到，質(zhì)量可靠，很快就會暢銷全球。因此，機電一體化產(chǎn)品無疑將朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.微型化：興起于20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。

4.綠色化：機電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指，使用時不污染生態(tài)環(huán)境，報廢后能回收利用。綠色產(chǎn)品在其設(shè)計、制造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環(huán)境保護和人類健康的要求，對生態(tài)環(huán)境無害或危害極少，資源利用率極高。設(shè)計綠色的機電一體化產(chǎn)品，具有遠大的發(fā)展前途。

5.系統(tǒng)化：其表現(xiàn)特征之一就是系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)進一步采用開放式和模式化的總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)可以靈活組態(tài)，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現(xiàn)多子系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制和綜合管理。表現(xiàn)特征之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發(fā)展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系。一是如何賦予機電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研制各種機電一體化產(chǎn)品。

結(jié)束語：

當然，機電一體化的發(fā)展不是孤立的，與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多，并隨著科學技術(shù)的發(fā)展，各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術(shù)的發(fā)展與應用也將更加廣闊。

參考文獻：

[1]王靜。淺析機電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].同煤科技。2006.（4）

[2]石美峰。機電一體化技術(shù)的發(fā)展與思考[J].山西焦煤科技。2007.（3）

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[關(guān)鍵詞]機電一體化；應用；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TG553 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）14-0267-01

一、機電一體化技術(shù)的概述

所謂的機電一體化具體是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能以及控制功能上引進電子技術(shù)，從而將機械裝置與電子技術(shù)結(jié)合起來的系統(tǒng)總稱。“機電一體化”不是技術(shù)的簡單組合與拼湊，而是機械技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)以及電力電子技術(shù)等有機融合成的一種綜合性技術(shù)。機電一體化技術(shù)的應用與發(fā)展，使我國工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”向“機電一體化”邁進，對我國機械工業(yè)的發(fā)展意義重大。

機電一體化在當前已是一門新型的學科，它有著自身獨特的一套體系，在機械業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，機電一體化還將被賦予新的發(fā)展內(nèi)容。從整體上看，機電一體化包含了技術(shù)與產(chǎn)品兩個方面，它是許多技術(shù)的有機融合，它與機械電氣化存在本質(zhì)上的區(qū)別。機械工程技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，走向了機械電氣化，但是說到底還是屬于傳統(tǒng)機械的范疇，其主要的功能依然是代替與放大的體力。而機電一體化中的微電子裝置除了具備機械電氣化的功能外，還具有一些新型的功能，像能夠?qū)崿F(xiàn)自動監(jiān)測、自動調(diào)節(jié)以及自動控制等。從某種程度上講，由機電一體化所生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，而且更多涉及人的感官與大腦，具備智能化的特征。

二、機電一體化的應用

1、數(shù)控機床中機電一體化技術(shù)的應用

我國的數(shù)控機床經(jīng)過了50多年的發(fā)展，無論是其構(gòu)造、功能，還是其操作精度都體現(xiàn)了機電一體化帶來的顯著效果。機電一體化在數(shù)控機床上的引進，能夠使得數(shù)控機床的性能更加多樣化，在操作的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)一次裝夾、多過程控制，而且能夠同時完成很多項任務(wù)，同時搬運更多的物料，使得整個機械控制全部集成起來。數(shù)控機床軟件的模塊化，將有助于機械行業(yè)實現(xiàn)數(shù)控編程，從很大程度上提高了工業(yè)的機械化水平。

2、工業(yè)機器人中機電一體化技術(shù)的應用

工業(yè)機器人中機電一體化的應用并非一蹴而就，而是經(jīng)歷了一個長期的發(fā)展過程，這一過程可以分為三個階段。第一階段中工業(yè)機器人對其作業(yè)的環(huán)境與對象還不是完全適應，在作業(yè)過程中主要是按照某一示教重復做某一動作。第二階段中，工業(yè)機器人對作業(yè)的環(huán)境有了一定的了解，而且此階段工業(yè)機器人的傳感元件有了進步，在作業(yè)中能夠簡單的獲取一些作業(yè)信息，經(jīng)過計算機處理與分析后，通過反饋信息控制動作方式，這一階段的機器人已具備了較低的智能。第三階段的工業(yè)機器人則完全向智能化機器人方向邁進，它不僅具有人的一些思維，能在作業(yè)過程中進行簡單的判斷與決策，而且具有較強的環(huán)境適應能力，行動上也表現(xiàn)的相對獨立。

3、計算機集成與制造系統(tǒng)中機電一體化技術(shù)的應用

計算機集成與制造系統(tǒng)（CIMS）中應用機電一體化技術(shù)在當前已十分普遍，通過機電一體化技術(shù)的應用，能夠?qū)⒏鞣稚⒌南到y(tǒng)進行優(yōu)化組合，進而實現(xiàn)全程的動態(tài)監(jiān)視。實踐證明，計算機集成與制造系統(tǒng)中機電一體化技術(shù)的應用，一方面能夠突破傳統(tǒng)時代中各生產(chǎn)部門隔絕的狀態(tài)，另一方面能夠使得各生產(chǎn)環(huán)節(jié)系統(tǒng)化，規(guī)范化，更有利于生產(chǎn)作業(yè)的開展。機電一體化的應用，能夠使得計算機集成制造系統(tǒng)實現(xiàn)由產(chǎn)品研發(fā)、實驗設(shè)計以及生產(chǎn)經(jīng)營等全過程的動態(tài)控制，各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)要素也將得到優(yōu)化配置，各要素的潛力也將得到最大限度的發(fā)揮。

三、機電一體化的發(fā)展趨勢

1、網(wǎng)絡(luò)化

進入新時期，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展速度十分驚人，它的發(fā)展與應用對機電一體化有著重要的影響，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入機械行業(yè)的發(fā)展進程中，有助于機械行業(yè)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。機電一體化所涉及的產(chǎn)品種類多，面向網(wǎng)絡(luò)的方式也各不相同，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及與網(wǎng)絡(luò)遠程技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在機電行業(yè)中的應用將會越來越廣泛。目前看來，局域網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展使電器網(wǎng)絡(luò)化已成為一種發(fā)展趨勢，很多家庭會利用家庭網(wǎng)絡(luò)而將家中的各種家用電器連接成以計算機為中心的集成系統(tǒng)，使人們享受高科技帶來的便利。

2、智能化

智能化也稱信息系統(tǒng)化，是未來幾十年機械行業(yè)發(fā)展的重點方向，同時也是機電一體化與傳統(tǒng)機械的最主要區(qū)別。隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，機電一體化必將朝著更智能的方向邁進，所生產(chǎn)的機電產(chǎn)品也將具有更多的智能，能夠具有簡單的判斷力與決策能力，在一些生產(chǎn)勞動中能夠取代人類的體力勞動，減輕人類的負擔。工業(yè)機器人就是其中最重要的例子，它的出現(xiàn)能夠從一定程度上模擬人的思維能力，具備人的意識，從而使得工業(yè)行業(yè)達到更高的控制目標。

3、模塊化

模塊化是機電一體化將來發(fā)展的一個重要趨勢，由于機電一體化產(chǎn)品的種類與生產(chǎn)廠家的繁多，使得機電一體化的模塊化成為一項復雜、艱巨的過程。要想真正實現(xiàn)機電一體化的模塊化，我們就應該利用標準的單元迅速開發(fā)新產(chǎn)品，并不斷的擴大生產(chǎn)規(guī)模。產(chǎn)品的開發(fā)與規(guī)模的擴大必須有各項制度做依據(jù)，嚴格規(guī)范操作流程，在實現(xiàn)機電一體化的過程中，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。機電產(chǎn)品的系列化與標準化，必然會對機電行業(yè)帶來巨大的收益，因此我們可以斷定無論是生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的企業(yè)還是生產(chǎn)標準機電一體化單元的企業(yè)，模塊化的發(fā)展方向必將給機電企業(yè)帶來更廣闊的市場。

四、結(jié)語

我國當前正處于戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵期，傳統(tǒng)的機械設(shè)計已不能適應時展的需要了，必須進行改革與創(chuàng)新。而機電一體化是多學科融合的結(jié)晶，為我國振興機電工業(yè)注入了新鮮血液，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化的發(fā)展前景將會越來越廣闊。

參考文獻

[1]劉耀海.《淺談機電一體化技術(shù)的應用與發(fā)展趨勢》.信息系統(tǒng)工程，2012-10-20