机电一体化概述范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化概述，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：煤矿；机电一体化技术；应用

1.煤矿机电一体化技术的发展状况

我国煤矿机电一体化技术始于建国初期，电子科技的初步发展使得把电子技术和原有的机械水平结合成为了可能，一定程度上提高了机械水平，但是由于计算机技术的限制，机电一体化并没有蓬勃发展起来。20世纪70年代初，在“九五”期间发生了跳跃式变化，由于计算机技术的普遍应用，机电一体化程度加深；我国不仅引进了很多当时国际先进的机电一体化产品，并且研制成功了许多具有自主知识产权的产品并得到广泛应用[2]。近年来随着煤矿行业的不断发展，煤矿生产水平也在不断的提高，机电工程的控制水平也要随着行业的发展而得以提高，从而也加快了机电一体化技术的发展。现代科学技术的发展，机电一体化更加具有先进性，尤其是21世纪以来，智能技术的开发与利用对机电一体化起到了极大的作用，并且应用到煤矿系统中。

在煤矿的井下，智能设备已被应用，例如井下智能机器人、智能化作业设备等，这些都是机电技术所提供的机械设备，但我国井下机电设备的能力不高，可靠性和检测智能控制水平也不能达到高标准，这样会影响到工作的安全生产。就我国目前的情况来说，煤矿机电一体化取得了很大的突破，这在很多方面都得到了提现，以MGD150NW采煤机的应用为例，它不仅大大提高了产量，还增加了安全性；综合液压支架的使用不仅仅大量减轻了重力的压力，也提高了人身设备的安全性；钢丝绳损耗定量检测系统，充分利用了计算机的作用，精确的计算了钢丝绳的损耗程度，使安全隐患消失于无形；此外还有很多其他技术的应用也充分体现了我国煤矿机电一体化的进程，例如提升机交流电控系统、LC煤矿提升机综合后备保护装置、ZDC/30煤矿用斜巷防跑车挡车装置等。虽然现在我国煤矿一体化已经有了明显的成就，但是和西方发达国家相比还存在着明显的差距，整体技术水平和具体的机械设备都明显落后，以SL500系列采煤机为例，这种智能的自动化技术在我国还没有广泛的流行。

2.电牵引采煤机

电牵引采煤机是机电一体化技术在煤矿生产中的一个典型应用。和液压牵引对比，它具有以下特性：

其具备较好的牵引特性，能在采煤机向前工作时提供牵引力，让它克服阴力进行移动，也能够在采煤机下滑时进行发电制动，向电网反馈电能；能用于大倾角煤屋。此外牵引电动机轴端还安有制动器，从而不必借助别的防滑设备；运行可靠，使用寿命长。电牵引不同于液压牵引，其除电动机的电刷和整流子有磨损外，别的元件都没有磨损，故其工作可靠，矿障少，寿命长，维修工作量小；反应屡敏，动态性好，电控系统能实时调整各种系数，结构简单、效率高。电牵引采煤机机械传动结构简单、规格小，份量轻，传动效率能达99%，比液压采煤机的传动效率高出将近30个百分点。1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作，研发出我国首台交流变频调速MG3442PWD型薄煤屋强力爬底板电牵引采煤机。后国内有关研究单位与企业在吸纳国外采煤机技术进步。如：上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都对电牵引采煤机进行了大量的研究开发，同时在煤矿生产中起到了广泛的作用。

3.矿井安全生产监测监控系统

最能体现煤矿机电一体化技术之一的是矿井安全生产监控系统。我国监测监控技术应用较晚，上世纪80年代初，原国家煤炭部组织了大规模地对国外煤矿监控技术的考察和引进工作，不仅推动了国内监控技术的发展。而且还从法国、波兰、德国、英国和美国等先后引进了一批安全监控系统（如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion2200），经过消化，响应收同进又结合我国的实阮情况，研发出KJ2，KJ4等安全生产监控系统并通过了鉴定。

上世纪90年代以来，我国紧跟世界监测监控系统的发展趋势，自行研发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的KJ95系统等。它们的主要特点有：测控分站的智能化水平进一步提高：可与网络边接，系统软件采用了Windows操作系统。而且，在“以风定产，先抽后采，监测监控”12字文针和煤矿安全章程等有关条款的指导下，规定了我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统。此后，更多的监测监控系统生产厂家如雨后春笋般不断涌现，这不但为各煤矿提供了更多的选择，也促进了各厂家产品质理和服务意识的提高。通过长时间的实践，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用。

4.液压支架电液控制系统

我国研制液压支架电液控制系统的起步较蟓。虽有诸多型号的电液控制系统液压支架研发成功，但我国自主生产的电液控制系统的液压支架却还未在煤矿中广泛的推广使用，在高产高效工作方面依然是从国外引进电液控制系统液压支架。以我国目前研制的支架电液控制系统来年，仍处于成组程序和单架控制的起步阶段。液压支架研制的趋势是向电液控制的方向发展，将计算机技术与液压控制相结合，达到定硬度双向邻架或自动移架，避免对顶板和支架产生冲击。而且，电液控制设备还可查测支架的工作状态。美国、德国液压支架电液控制系统的研发走在世界前列，它们的液压支架技术配备有矿障预警功能，能实现液压支架与采煤机、刮板机的远程控制。

5.矿井运输提升设备

带式输送机不仅能满足长距离的连续输送、而且具有输送量大、运行可靠、效率高和自动化等特点，已成为我国当今机电一体化技术的研究重点。

5.1 带式输送机

我国已自行生产制造了多个品种类型的带式输送机。“八五”时期，由于“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水准得到了极大地提升，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的主要技术研究和新产品的研发也获得了较大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效顺槽可伸缩带式输送机等；均真补了国内此项技术的空白，并对带式输送机的关键技术及主要部件进行了理论探讨和产品开发，成功的研制出多种软起动和制动装置。有以PLC为核心的可编程电控装置、驱动系统采用调速型液力偶合器和行星步齿轮减速器。

5.2 矿井提升机

矿井提升机实现全数字化的提升，特别是内装式提升机，从结构上将驱动和滚筒合为一个整体，简化了机械结构，是典型的机电一体化设备。全数字提升机不仅能够进行可重复性矿障寻址、诊断和自诊断，而且还可以进行简单而迅速地通信。采用选择总线的方式，大大简化了电气的安装。其硬件配置简单，相互兼容，零备件少，能够轻松地实现软启动、软件控制和改变瞬间加速度。在我国“九五”计划时期，国产全数字化直流提升机是各煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产龙的全数字化直流提升机的核心部分ASCS的计算机系统由双CPU构成。除此之外，我国还研制成功了第一台交2交变频器供电的交流提升机。2000年11月，该系统在焦作古汉山矿投入运行，情况良好。提升机由于采用了计算机技术，其安全保护系统更为完善。该系统的主要特点是：使用两台计算机装置，每台都有自已独立的测量、传感装置和数据处理系统。两台计算机同步工作，互相检测，互为备用，对提升行程实现直接测量和间接测量容器位置相结合的方式，一定程度上实现了行程的自动控制。因为采用了计算机，对安全回路、制动回路、电源和驱动回路能够进行实时检测，极大地提高了提升机安全性能。

6.其他煤矿机电一体化装置

其他的机电设备主要为煤矿供电设备。煤矿供电的特点不仅要求可靠，质量高，而且还要能满足大功率设备的要求，因此节能型产品应为首迁。高压开关柜采用了维护量小，使用寿命长的真空开关。用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数，减少供电系统的无功电流，降低了无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”，具备网络功能，可以实现远程遥控、遥测和遥调。

7.结束语

总而言之，先进煤矿机电一体化设备的高智能化、程序化、信息化特点，以及体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点，使得这些机电设备在煤炭生产中得到广泛应用，不仅减轻了操作人员的劳动强度，而且还为煤矿工人提供了安全保障，极大地提高了煤矿的生产能力，创造了巨大的经济效益和社会效益。

参考文献：

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关键词:机电一体化；教学改革；教学水平；探索

中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)08(a)-0118-02

随着社会的不断发展和科学技术的不断进步,可以说机械行业在整个过程中起到了举足轻重的作用,由机械技术、液压技术、气动技术、传感器技术、PLC技术、计算机技术等学科的相互融合、渗透而形成的机电一体化技术[1],已经成为当今工业技术的重要组成部分,机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用尤为明显。当前,机电一体化系统和产品发展逐渐成熟,高速度、高精度的智能化系统逐渐占据机械制造业的主流,随着我国经济的不断发展,企业产品、设备也在经历一个更新换代的频繁时期,因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大[2]。为了满足这一需求,我们要不断对机电一体化的教学方法和内容进行改革,努力培养机电一体化技术方面的高精尖人才,以满足市场需求的快速响应,进一步适应市场经济的发展。

1教学目标与方法改革

机电一体化技术这门课程由多门学科构成,涉及的概念、信息量很多,而且有些内容抽象,每个章节衔接不连贯,从学生的角度来讲,学生很难将各个章节的内容真正的联系起来,不能从系统的角度去把握这门课程,甚至不知道开展这门课程的真正目的,给学生的感觉似乎每个章节都是在复习学过的知识。因此在短短的几十个课时内要想学生完全掌握有很大困难。从教师的角度来讲,由于此门课程涉及的信息量特别大,要想在短时间内将所有的信息保质保量的传授给学生,则对教师的掌握的知识量及自身素质、教学水平都有着很高的要求。所以为了适应现代化高新技术的高速发展,对这门课程的教学改革已经势在必行。

1.1教学目标的改革

目前现有课程的教学目标过于注重知识传授的倾向性,忽视了学生的学习方法、过程和目标态度等方面的培养,不利于学生全面的发展[3],同时也不利于知识的传授和掌握。为了响应高校强省的政策,致力于服务地方经济,更加有效地让毕业学生为地方发展作出贡献,我们制定了新的教学目标。通过机电一体化技术课程的学习,使学生在了解机电一体化系统设计基本知识基础上,全面、综合理解机电一体化系统设计的内涵、发展方向。注重培养学生综合运用机电一体化系统设计基础知识进行设计的能力,树立“多学科知识交叉与渗透”的观念。争取培养出一批有能力、有技术、有素质的优秀大学生,为我省的地方经济贡献一份力量。

1.2教学方法的改革

目前机电一体化技术课程教学方法的主要特征还是以教师讲授为中心,学生被动接受的方式进行的,学生学完后无法对课程形成较全面、系统的认识。此外学生缺乏自主探究和合作学习的机会,往往是课堂上讲理论,学生课后做作业,理论课时占据了绝大部分时间,留给学生动手学习的时间很少,这样严重影响到学生的实际动手能力。此外,目前机电一体化技术的教学任务是由一名教师担任,由于此门课程的信息量较大,再加上目前机和电两门课程脱钩严重,相关内容衔接起来很有困难,所以使整体的教学水平的提高受到很大的限性。鉴于以上问题的存在,特提出以下两点改革措施。

(1)针对新的课程教学目标,进一步进行教学手段,教学方法的改革,以保证教学质量,提高教学效果[4]。如采用课堂讨论的方法来取代原有的满堂灌的教学方式,从而使学生由被动的接受变为主动地学习,使学生的主体学习作用得到了很好的体现,进一步锻炼了基础较好的学生,而且对基础比较差的学生也起到了一定的带动作用。此外要发挥教师启迪学生思维的主导作用,能够做到善于引导、合理设疑,营造良好的课堂环境,让学生在好奇,新异的兴奋状态中无意识地把这些知识接受并掌握。充分调动学生的学习兴趣从而使本身枯燥,抽象而又繁杂知识转变为易于学生理解、接受的东西灌输到学生的头脑中,比如可以充分利用多媒体教学、使用直观的教具等手段,使枯燥的理论教学更具直观性和趣味性。此外课堂上多注重理论联系实际,多运用生活中的实例[5],这样既有助于学生掌握理论知识,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。

(2)教师知识储备量和教学水平直接影响教学效果。这就要求教师要具备良好的素质,应该与时俱进,了解课程最新的最前沿的技术动态,除了要不断地补充、完善自己,扩大自身的知识面以外,还可以考虑多名教师同时讲授一门课程,根据不同教师具有的不同优势,合理进行课程的分配,形成优势互补,同时要加强理论和实践之间的联系作用,无论在教学内容还是教学方式上都要围绕着培养应用型人才这一目标。

2教学内容改革

课程教学内容的改革是课程建设的灵魂,现在的机电一体化技术已经不再是过去的机械技术和电气技术等技术的简单组合,而是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术等技术为一体的有机融合[6]。此门课程信息量大,内容多,这就要求教师要根据本专业培养目标对教学内容进行合理的取舍,使教师在有限的课时内充分发挥个人所长,在教学内容上选取最能贴近生活实际、学生最感兴趣、最关心的内容进行讲解,此外也可在原有知识点的基础上从深度和广度上拓展外延,对课程内容进行适当的增减,使整体教学突出实用性。

(1)制定新的教学内容。以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用型技术型人才。对于学生综合素质的提高,教师要善于将机和电两部分有机的结合起来,综合比较并引导学生积极思考、全面掌握相关知识。

(2)运用多媒体教学。随着科学技术的不断发展更新,教学资源也越来越丰富,传统的“黑板加粉笔”教学方式已经逐步被多媒体教学方式所取代。对于课程中的程序和各种图表,均可制作成多媒体课件,采用多媒体教学可以起到很有效的辅助作用,教师可以把在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题采用多媒体的方式形象、生动、直观、简单的展现出来,从而使学生很直观的获得较多的信息,有利于解决重点和难点问题。同时还可以大大增加学生的学习兴趣,使课堂的教学效果和教学效率得到了提高,同时也增大了课堂教学的信息量。此外精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣,提高学生学习的主动性、积极性和创造力。

(3)改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节[7],为了培养学生专业技术能力,对传统的实践教学模式进行了一定的改革,主要将实践教学分为三个阶段:(1)实践能力训练。实践能力训练主要包括实验课和课程设计。在这部分中主要锻炼学生如何使用基本实验仪器,测量和采集基本数据以及了解机电一体化系统化设计的方法和步骤。(2)单项能力训练。单项能力训练主要包括金工实习、数控实训等,学生通过对这些基本技能的学习和训练可以巩固学过的知识点。(3)综合能力训练[8]。综合能力训练主要包括认识实习和生产实习等,通过这一系列的实习可使学生对机电一体化系统和产品有着更深刻的认识和了解。

3结语

随着社会的不断进步,现代的机电一体化技术随之迅猛发展,传统的机电一体化教学出现难以满足现实需要的情况[9],本文从实际教学角度出发,进一步明确课程教学目标,把社会发展过程中所需求的专业人才作为主要的动力来进行培养,改革机电一体化专业课程的教学目标、教学方法和教学内容,进一步提高机电一体化教学水平,进而全面提升学生的理论研究水平[10]、实际应用能力和创新素质,使我们的机电一体化专业教学为社会提供更多的优秀人才。

参考文献

[1]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技.2009(2):181-182.

[2]盛秀兵.试论机电一体化教学的改革[J].中小企业管理与科技.2010(28):105-106.

[3]蒋贤海.机电专业“机电一体化技术”课程改革探讨[J].机电产品开发与创新.2012(4):182-184.

[4]张威全.浅谈机电一体化教学改革[J].职业.2010(5):62.

[5]朱惠玲.机电一体化教学探讨[J].机电技术.2006(4):75-77.

[6]苏剑策.对机电一体化教学改革的思考[J].职业.2013(5):62.

[7]郭秀华,陈祥林.机电一体化教学方法探索[J].职业.2010(29):46-47.

[8]周庆华.机电一体化教学改革的研究与实践.嘉兴教育学院学报[J].1997(2):50-53.

[9]刘颜.试论机电一体化教学改革初探[J].中国商界.2010(6):206.

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关键词：机电一体化 中职教育 教学改革

随着社会的发展和科学技术的进步，机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统，机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。当前，机电一体化产品已经进入发展成熟期，高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。中职机电一体化技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才，但是目前我国中职学校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离，因此，机电一体化技术教学改革势在必行。

一、当前中职机电一体化教育存在的问题

1.课程设置不合理

当前中职学校课程设置不合理主要表现在两个方面：首先，重理论轻实践。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，也存在严重不足，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。其次，教学内容落后。由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应。例如，当前很多中职学校的单片机课程的教学内容是仍以MCS-51单片机为主，而实际生产中新的单片机层出不穷，种类繁多。

2.教学模式单一，实践教学比例较低

传统的教学模式，往往只注重理论教学和课堂说教，轻视了实践能力和职业素养的培养。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，这种教学模式也存在严重不足之处，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。

3.教材建设落后

教材建设仍是当前中职教育的薄弱环节并严重影响了中职教学质量。现在机电一体化的一些教材过于偏重理论、脱离实际、缺乏实用性、部分教材内容陈旧、严重落后于现实，各科教材之间存在衔接性差、内容重复或内容脱节等现象。这些问题给教学带来了很多不便，也在一定程度上影响了学生的学习积极性，制约了教学质量的保证和提高。

4.教学、实习设施不够先进

目前很多学校的教学、实习设备缺乏且严重落后。只有少数条件较好的中职学校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机，很多学校的学生一学期只有三四次操作设备的机会，并且这些设备又比较落后，学生难以学到真正有用的技能。

5.优秀教师队伍缺乏

教师是教学质量的关键和第一保证，但是当前的机电一体化教学的教师队伍并不能达到教学的需要。一些老教师知识结构陈旧且更新缓慢，还有一些年轻教师也是刚从学校毕业，缺乏足够的实践经验，都不能很好的教授学生以适应社会工作需要的知识和实践技能。

二、推进机电一体化教学改革的一些思路

1.中职课程需突出工学结合，强调实践性、职业化、一体化；课程设置要抓基础和抓应用，淡化中间。根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关的职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。

2.中职学校应推动教学模式改革。职业教育强调理论联系实际。教师应注意调动学生的学习积极性，在课堂上可采用多种教学方法，如案例教学法、学生互动讨论方法等，还可以多采用多媒体教学手段，使用多媒体技术演示，使学生更多的参与到教学过程中，最大限度的发挥学习的主观能动性。除此之外，还应增加实习教学的比重，增加教学的实践性，使学生能够获取更加直观的知识。

3.教材编写结构应根据不同的培养目标和培养方向，开发切合实际需要的教材。新的机电一体化教材应加强设备操作、调试维修等技能的比重，并根据专业技术的发展及时更新知识内容；同时，中职学校在选择教学教材时应考虑各科教材之间配合性，保证既不重复又能全面覆盖学生应掌握的知识；还应强调综合能力的培养，对知识结构联系紧密的课程进行跨学科的综合化处理。

4.增加对教学、实习设施的投入力度。一方面政府应增大财政支持，另一方面应鼓励学校与企业加强联合，协调发展。应大力推进产学结合、校企合作的模式，弥补设备落后和不足，实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外实习基地。引导中职学校与相关企业建立互利互惠机制共同建设实习实训基地，培养实用人才。同时，学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求并征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。

5.加强中职教师队伍建设，增大“双师型”师资比例。培养和引进一些既精通机械设计，又能充分使用计算机的专门人才。鼓励在职教师进修或到相关企业锻炼，促进中职双师型教师队伍发展；积极引进一些在生产第一线工作多年、具有丰富实践能力的中青年高级技术人，通过几年的教学培养，提高他们的教学水平，使他们成为名符其实的“双师型”教师。还可以积极从企事业单位聘请兼职教师，实行专兼结合，改善学校的师资结构。

总之，为提高机电一体化的教学教学质量，广大相关教育工作者必须紧跟行业发展的步伐，既保证学生的基本素养和知识结构，又要突出职业教育的特点，在教学过程中积极推进教学改革，不断调动学生的学习积极性，加强对学生动手能力和综合能力的培养，加强社会实践能力，不断为社会提供适合时代需要的高技术机电一体化人才。

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【关键词】机电一体化　教学改革　专业特色　智能化

一、引言

随着现代化工业生产的发展，由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术，已成为当今工业科技的重要组成部分。但是也存在不足之处，学生毕业后大部分被分配在生产第一线，所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等，而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障，在学校学的知识相当一部分用不上，而现场工作所必需的工作能力又不具备。

二、改革的必要性

随着国民经济的增长，社会对人才的需求也开始增长，社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约，使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”，在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因，学生理论知识学习不扎实，又缺乏必要的社会实践与动手能力，以至于课程结束后，了解的只是一些课本上的理论知识。

三、改革的思路

1　制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划，遵循国家、省教委的有关文件精神，以综合素质培养为基础，以能力培养为主线。围绕培养目标，对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排，力求整体优化，培养实用的职业技术人才。

2　先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。(2)联系生活，启发学生思维，理论与实践相结合。(3)与时俱进，激发学生的求知欲。

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

四、机电一体化的智能化发展

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

1　智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。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。

2　模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。

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。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。

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1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

5　绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。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。

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【关键字】机电一体化 高等数学 改革

一、高等数学课程在高职机电一体化专业的重要作用

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，该专业要求学生能利用计算机辅助设计软件进行结构设计，并能进行简单的机电产品设计，重点培养的是高级应用型技术人才。高等数学是机电专业的一门重要的基础课，科学合理的机电数学教学内容，对学生专业课程学习、可持续发展以及职业素养培育具有基础和支撑作用：

二、高职机电专业高等数学的教学现状

1、教学内容与专业脱节。高等数学课程的自身特点是逻辑的严密和抽象性，很多同学认为高等数学理论性太强，比较枯燥，不好学懂，因此学生的学习积极性不高。而之所以出现这种现象，是因为：高等数学与专业课程的结合不够紧密，很多院校较多地注重在数学领域研究数学，并没有在机械工程领域研究数学，这就造成了高等数学的学习与机械类专业课程学习的脱节，缺少实用性。其次，高职类院校在课时不足的情况下对高等数学的课时进行缩减，这就造成了学时少和内容多的矛盾，很多老师为了完成教学任务只能在课上多讲，造成没有时间和学生互动，学生的困惑得无法及时解决，从而使学生产生畏惧和厌学心理，严重影响了教学效果。

2、考核方式单一。很多高职院校目前采用的仍然是传统的单一理论考试，仍然是重视考核结果、忽视考核过程、重视考核理论、忽视考核能力的。因此，我们在考核过程中要注重考核过重，摈弃传统的单一理论形式，采取期末考核和考核过程并重的形式，不仅要考察学生理论知识的掌握，还要考察学生的学习能力。

三、高职机电专业高等数学的改革途径

1、教学内容的改革。在内容选取时我们注重加强专业针对性，探讨数学教学内容与专业教学内容的深度衔接，实行教学内容模块化，层次化，做到因材施教，将数学建模与数学实验的思想方法融入到课程教学，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。

根据机电一体化专业课程需求，我们遵循“以应用为目的，以必须够用为度”的选取原则，将传统的高等数学课程的内容进行合理的切割，并加以优化和整合，将本门课程设计为三个模块：首先是基础模块，我们以机电一体化专业课程涉及到的数学知识点来设计教学内容，把各知识点与相关的专业课程内容结合起来转化为课程的教学项目，突出数学知识与专业内容的联系，每一项目均以相关的专业实际问题引入；其次是应用模块，我们认为每一项目要有该知识点在相关专业领域内应用的学习案例，让学生在应用数学知识解决专业问题的实践活动中掌握知识，增强数学内容与专业实践的相关性，提高学生的理论联系实际能力。再次是拓展模块，即引入数学建模和数学实验，以机电一体化相关案例和数学模型的实例为引领，将数学的基础知识合理地连接、过渡到专业上，为后续专业课的学习打好坚实的数学基础。

2、教学模式的改革。在教学模式方面我们可以适当地采用翻转课堂教学模式，“翻转课堂式教学模式”是指学生在课下完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。主要将教学分为课前、课中、课后三个阶段，在授课之前，檠生提供相关内容的微课视频、课件和素材资源等，并利用手机教学软件“云班课”、QQ群、等手段布置学习任务，学生根据相关任务，结合自己的实际情况，通过微课视频先自行学习，并记录自己在学习过程中遇到的难点和疑问。在课堂中，通过互动来完成教学和学习，由学生互相分享学习效果，讨论、解决学习过程中的问题，再由教师进行重难点的分析讲解。通过这个过程，学生逐步提高了自主学习能力，构建了适合自己的知识体系，同时也使课堂教学具有了很强的针对性，学生增强了学习的目的性，极大地提高了教学效果。课后，我们还可以利用手机教学软件云班课的云服务功能可以记录跟踪每个学生的每次学习行为和学习时长，同时可以对学生的总体学习进度和每章节的学习进度进行评价统计。学生的笔记、练习、测试、活动等情况可作为平时学习的考核依据。

3、考核方式的改革。教学评价是对教学效果的检验，传统的考核评价方式不利于学生持续发展能力的培养，因此，该课程在考核中改变了传统的单一理论考核，我们在改革学生考核评价方式时遵循多主体、多形式、重过程的开放性原则。在考核时我主要采用的是以过程为主的多元化考核方式，将过程化的考核贯穿于整个学习过程中，实现态度、理论、能力的全方位考核，主要分为：平时考核、终结性考核和平时加分三部分，其中，平时考核主要包括课外作业、考勤、云班课中的在线测试、练习等活动记录；终结性考核就是我们常说的理论考试；其他项加分是指数学论文、角色互换、回答问题时学生的表现等等。

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关键词：数字电子技术；课程改革；理论教学；实践教学

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.257

0 引言

近年来随着教学改革的不断深入，对“数字电子技术基础”课程的教学方法、教学模式的研究各高校都非常重视，有许多好的成果。启发式教学模式、多元化教学模式、信息化教学模式、设计立体教学体系、项目驱动教学模式等；运用多媒体技术、网络技术、仿真技术等构建各种现代化教学平台也具有实际意义。提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，是高等工程教育的发展方向，也是“数字电子技术基础”课程教学改革的难点与重点[1][2][3]。

1 教学改革的方法探索

（1）整合优化课程的教学内容。针对目前微电子技术飞速发展的现状，我们将集成芯片的实现工艺这些以前略讲或自学内容引入课堂正式讲解，进行优劣工艺对比，加深学生对器件选择的理解；针对EDA技术在硬件系统设计方面的迅速流行，我们以HDL语言示例和maxplus教学软件等方式将EDA技术讲解引入课堂演示，加深和引导学生对数字电路设计的感性认识。（2）精心设计教学内容，积极探索教学改革。经过多年的摸索和经验积累，目前“精讲多练”教学实践，教学方式已基本形成。取得了很好的教学效果。我们一般采用“讲”2/3学时，“练”（包括课堂练习、课堂研讨、课后作业、配套练习等方式）1/3学时的方式，将讲练结合，同时利用课外时间，多角度开设课程讲座，拓宽学生的学习视野，开展“启发性”、“探究性”教学。通过多种教学方法的运用，使学生由被动的继承式学习为主动的创造性的学习，教学效果得到明显提高。在教学过程中，大量应用了电子教案，我们还利用很多EDA软件以及自己设计的演示程序，通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解。通过将讲解式、对比式、讨论式、启发式、习题课等多种教学方法有机融合在一起的多种教学方式。同时，我们将科研成果引入到教学环节，加强了学生理论联系实际能力和创新能力的培养。（3）大力加强教学与实验的结合，理论与实践的结合。在课程教学及实验教学工作中引入EDA软硬件进行教学示例演示，积极开展“数字电子技术”课程设计的“项目式管理”工作，理论联系实际，建立学生的感性认识，激发和培养学员的学习兴趣，引导他们进行实践阶段学习，鼓励学生实验创新。本着“强调基础、拓宽专业、突出创新”的原则，充分发挥开放性实验室和电子创新基地的实践作用，对原有以验证实验为主的实验内容进行了改革，将验证性实验改为以虚拟仿真实验为主，以原理理解为目的；增加综合性、设计性实验，专门开设了“数字电子技术课程设计”、和“综合电路实验”课程，使学生的实践创新训练难度逐渐加大，由专题设计到综合设计，逐步提高创新水平。（4）多方面综合评分的考核方式。在课程的考核方式上，采用了多方面综合评分的方法，淘汰了“一考定乾坤”的考核方式，强调平时作业和实验教学，期终卷面考试成绩仅占总成绩50%；期中测试占总成绩20%；实践性教学环节（实验、课程设计等）则采取单人单组“现场验收制”考核方式（考核成绩占总成绩30%），提高了学生动手能力及分析和解决问题的能力，对实践中有创新的学生，在考查考核等方面予以奖励。

2 教学改革取得的教学成果

（1）提出新的教学体系，适应发展趋势。组织教师探讨“数字电子技术基础”课程的改革，提出了“数字电子技术基础”课程新的体系结构。新的教学体系结构将现代PLD发展和EDA技术和经典的数字电子技术的基础理论教学有机结合；将理论教学与实验教学有机结合；将课程设计与本科毕业设计有机结合，使学生更好地掌握数字电子技术理论的本质，同时减少了学时。（2）采用先进教育手段，提高学习积极性。广泛使用先进的教学方法和手段，积极探索现代教育技术手段在教学中的应用。[4]根据本课程理论与实际紧密结合的特点，综合使用板书和多媒体教学手段，不断改进和优化电子讲稿，将理论讲解和计算机辅助分析（EDA软件）有机结合，相得益彰，大大提高了学生学习的积极性。（3）全面进行教学改革，提高教学效果。从课堂讲课、讨论、实验、实习、考核等教学环节进行“数字电子技术基础”课程教学改革，全面提高了教学效果。（4）结合教学内容，参加各类竞赛。结合“数字电子技术基础”教学内容，组织学生进行课外科技活动，深化了教学内容，取得了突出成果。依托上述开放式实验平台和学生电子创新实验室，组织了全国大学生电子设计竞赛、湖北省大学生电子设计竞赛、挑战杯电子制作竞赛等课外科技活动。

3 结束语

“数字电子技术基础”课程具有自身的体系和特点，既具有很强的理论性、系统性和完整性，又具有很强的工程性、实践性，我们在教学进程中将理论教学与实践教学平台相结合，根据教学内容与特色，引入EDA软硬件进行教学示例演示以及“项目式管理”工作过程等“启发性”、“探究性”教学，激发学生的学习热情。实践证明这种教学改革能提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，改善教学效果。

参考文献：

[1]刘金华.“数字电子技术基础”课程引入案例教学的探讨[J].黄石理工学院学报，2009，08（15）.

[2]周伟英.工程学生工程实践能力培养的改革与实践[J].中国电子教育，2011，03（10）.

[3]卢超，蒋媛，卢进军，翟宝清.基于实践应用能力培养的数字电子技术课程创新教学模式研究与实践[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2012，08（20）.

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【关键词】 机械制造技术 机电一体化专业 课程体系

【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

机械制造技术是人类历史上发展最早的实用技术之一。在社会经济高速发展过程中，机械制造技术能真实反映一个国家的机械化水平，是机电一体化专业重要组成部分，是机电一体化专业在“设备自动化”和“机器换人”战略中的基础支撑。

1.1 机械制造技术概述

机械制造技术是实现产品设计、完成产品生产、保证产品质量、提高经济效益的共性技术和基础技术。机械制造技术是随人类文明的发展而发展，最早可追溯至石器时代，再到纺纱、战争武器、运输工具、生产设备等等，都离不开机械制造技术，并随机电一体化技术的发展而发展。20世纪70年代后，计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服驱动技术的迅速发展，带来许多新技术、新工艺，带动机械制造技术产生质的飞跃，其正朝着自动化、精密化、敏捷化和可持续发展方向发展。

1.2 机电一体化技术概述

20世纪70年代，日本企业最早提出“机电一体化技术”慨念，即机械技术与电子技术结合应用。随着经济、科学技术突飞猛进的发展，极大的促进了机电一体化技术的发展与创新。目前，机电一体化是一门融合多种技术的独立技术，其将计算机技术、机械技术、微电子技术、接口技术、传感传动技术、自动控制技术、系统技术、伺服驱动技术等进行综合应用，使机械产品在一定程度上实现智能化、网络化、数字、化模块化，提高了产品的质量和可靠性。现在正向光机电一体化技术方向发展，应用范围越来越广，技术越来越成熟。

2 机械制造技术在机电一体化专业中的基础与支柱作用

机电一体化技术在现代产业升级的大潮中具有广阔的发展前景，在东莞市政府主导的“机器换人”中需要大量的掌握机电一体化技术的人才。“机”是机电一体化技术的重要组成部分，“机械制造技术”即为这个“机”的最基础最主要的技术。那么，“机械制造技术”就顺其自然地成为“机电一体化技术”专业必备的知识模块，是该专业三大支柱之一。

2.1 机械制造技术是机电一体化的基础作用

机电一体化技术专业是以“机与电”为核心知识模块的综合性强的专业。机电一体化在国外被称为Mechatronics，是在20世纪70年代初日本人提出来的，是将英文Mechanics的前半部分和Electronics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。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。认识到这点，对于高职院校的机电一体化技术专业的建设很重要，帮助理清机电一体化技术专业主线，归纳提炼专业的核心能力，配置对应的理论与实践能力模块，分配各能力模块之合理的学时与学分的“黄金”比例，形成系统的专业课程体系，制定专业教学课程标准，让机电一体化技术专业的学生不偏不移地朝着掌握“机电一体化技术”方向前进。

2.2 机械制造技术在机电一体化专业的支柱作用

若说机电一体化技术专业教学过程需要二条腿走路，那么，机械制造技术即为其中的一条腿。有了这条腿，能很好区别电气工程专业与机电一体化技术专业。

（1）机电一体化技术专业岗位群与能力模块。在东莞及珠三角地区，机电一体化技术专业学生职业规划与能力要求如下：

主要就业单位：机电产品、设备制造或设计公司，家具、印刷、玩具、服装、手机等制造等设备生产公司。

主要就业部门：设计部门、工程部门、生产部门、维修部门或销售部门。

主要工作岗位：自动机或自动线操作员、机电设备维修与装调员、设备机械研发与改造员、电气工程人员、产品销售员。岗位与其对应的主要工作任务和职业证书要求分析如表1所示。

主要工作能力：专业能力、团队协作等社会能力、查阅资料等方法能力。

通过上面的对机电一体化技术专业的分析，可见“机械制造技术”的支柱作用。若将机电一体化系统比作一个“人”的话，那么机械制造技术就是要完成“人”骨架的构建。

（2）机电一体化技术专业岗位能力模块与课程体系如表2所示。

3 岗位能力中“机”知识的培养过程-机电一体化技术专业典型载体中“机械制造技术”的应用过程

机电一体化技术专业最为典型的载体为自动化生产线，应用范围最为广泛。比如，世界品牌的“SWAROVSKI”包装盒制作的“自动化生产线”。它包含了机电一体化技术专业的各类知识模块，比如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、传感器应用技术、PLC控制和组网技术、步进电机位置控制技术，以及和变频器技术等。以此为例，以下展现“机”知识的培养过程，看到“机械制造技术”的功劳与作用如图1所示。

包装盒生产线主要包括主要包含了四个工作站，每一个站是包装盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一个工作站为例，展现“机械制造技术”在整个设备生产中的作用。

要完成该工作站的设计、制造，必须熟练掌握机械制造技术。如加工气缸安装板，在完成安装板的零件设计后，见图2（安装板简图），应按以下步骤进行加工：如表3所示。

（1）零件图分析。由零件图获取毛坯尺寸、零件主要特征、技术要求等信息。（2）编制加工工艺卡。根据零件图获取的信息合理编制加工工艺卡。（3）准备工、量、刀具及毛坯材料。根据工艺卡要求准备。（4）编制工序卡。以工艺卡为依据，遵循机械加工规律，科学编制工序卡。（5）加工操作。遵循安全操作规程，依照工序卡对零件进行机械加工。

4 结语

要搞好机电一体化技术专业建设与教学，必须以正确的态度认识“机械制造技术”的重要位置。很好掌握一般机械或零件的加工工序及加工方法，更有助于设计生产机电一体化产品。

机械制造技术在机电一体化技术专业建设中不可或缺！

参考文献

[1]唐方红，曾军华.基于职业资格鉴定的专业课程建设研究与实践――以机电专业维修电工考证为例[J].科技创新导报，2015，15：136-137.

[2]李龙根.吴铁军.机械制造技术[M].上海.上海交通大学出版社.2014：82-84.

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关键词：煤矿企业 机电一体化 煤矿开采 应用

伴随着社会发展和科技的不断进步，在煤矿开采中的设备也越来越综合化和自动化，并且其设备技术不断的向着组装及综合利用的方向发展。这些先进的技术和设备进一步的加快了煤矿企业的采煤速度和效率，为企业的经济效益做出来重大的贡献。这其中，机电一体化在企业中的应用起到了不可磨灭的影响和作用。本文就机电一体化的相关情况进行简要的概述，并就目前我国煤炭企业中机电一体化在煤炭开采中的应用情况进行简单的分析和总结，使得机电一体化技术更好的应用于煤矿企业的生产经营过程中去，从而不断的促进和推动我国煤炭企业的高效、快速、可持续发展。

一、机电一体化的概述

1、机电一体化的含义

所谓机电一体化，主要指的是将电子技术引进机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能以及控制功能等工作模块上，从而将软件技术、电子化设计同机械装置进行有机的结合，构成一个现代化、信息化、自动化的综合工作系统。

2、机电一体化的核心技术

目前，机电一体化的核心技术主要包括两方面，即硬件技术和软件技术。

1）机械本体技术

主要包括精度的提高、质量的减轻、性能的改善等。目前的现代机械采煤产品的制作材料通常以钢铁为主，因此，为了减轻机械本身的质量，就要在改进结构的基础上，采用新型的非金属复合材料进行制作，从而实现机械产品驱动系统的小型化，提高控制系统的快速响应，从而提高机械的工作效率，减少能量的消耗。

2）信息处理技术

现代机电一体化产品的进步和更新，其主要的内容就是对信息处理技术的更新和发展。因此，要想进一步的发展机电一体化，就必须要对信息处理设备的安全性和可靠性进行提高，例如，提高分时处理时输入输出以及数/模转换设备等的安全性和可靠性，从而提高设备的处理速度。

3）接口技术

对数据传递进行格式的规格化、标准化能够使得各计算机之间实现通信，而在这一过程中，采用同一规格标准的接口对信息的传递和维修以及设计的简化起着十分重要的影响和作用。目前，机电一体化的技术人员在系统接口的高速串行以及低成本方面进行重点的研究和开发，从而解决光藕器及光导纤维的标准化、小型化、大容量化，以及信号电缆非接触化等问题。

4）传感技术

这一技术主要着眼于传感器的在精确度、灵敏度以及可靠性方面的提高，从而更好的对系统的干扰因素进行防御。目前，通常在机电一体化系统中使用光纤电缆传感器，而外部的信息传感器则主要时开发非接触的检测技术。

5）软件技术

软件技术主要指的是软件的标准化，具体包括程序固化、程序模块化、程序标准化以及推行软件工程。从而减少了软件研制的成本，提高了系统生产和维修的效率。

二、煤矿机电一体化在煤矿开采中的应用

目前，机电一体化技术在煤炭开采中的应用主要体现在以下几个方面，具体内容即：

1、应用于采煤机当中

在采煤机中运用机电一体化技术，是煤矿开采中的一个典型的应用。如电牵引式的采煤机。与传统的液压牵引比较，这种采煤机主要有以下几个方面的优势，即：效率高、重量轻、尺寸小、结构简单；牵引良好；使用寿命长、运行可靠；动态特性好、反应灵敏；并可运用于大倾角的煤层当中。

2、应用于带式输送机当中

煤矿井下的主要原煤输送设备就是带式的输送机。它也是最容易实现机电一体化的煤矿设备之一。当前，其CST可控软启动设备主要采用了电、机、液的一体化技术。它能够为平滑起动系统输送大惯性的载荷。同时，也能够有效地提高输送机在监控设备方面的功能、寿命、灵敏度和可靠性。

3、应用于提升机当中

在煤矿的开采设备当中，矿井提升机是当前机电自动化、一体化技术应用最为广泛、深入的设备。特别是在内装式的提升机和全数字化的交直流提升机上的应用。内装式的提升机主要是将提升机在结构上使得驱动同滚筒结为一体，大大的简化了设备的机械结构，实现了机械-计算机-自动控制-电力电子的一体化和综合化。而全数字化的提升机则主要是通过总线的方法，提高机械的可靠度，将电器的安装技术和过程进行极大的简化，使得机械设备的硬件能够互相兼容、配置简单。

4、应用于其他方面

机电一体化技术还应用于其他的机械设备当中。例如，成组自动移架或者压双向邻架，就是将液压控制与计算机技术进行有机的结合，从而避免了对支架和顶板的冲击所产生的载荷。再如，液压支架也向着电液控制的方向不断发展。同时，电液控制设备还能对支架的工作状态进行检测。在煤矿的供电方面推行机电一体化的节能设备，从而使供电系统在质量、功率以及可靠性方面都得到了极大的提高。

结语

目前，我国的计算机技术、传感器技术、微电子技术、自动化技术以及软件技术都进行着快速的发展和变化，而机电一体化的核心特色也逐步的向着智能化、数字化、自动化的性能方向发展跃。因此，在煤矿企业的开采生产中应用和推广机电一体化技术的使用，为我国煤炭企业提高煤矿在采、掘、运等方面的工作效率，以及煤矿生产的综合实力提供了可靠的条件和保障，从而使我国的煤炭企业不断向着结构优化、安全、高效、洁净的方向建设和发展。

参考文献：

[1]张念超.我国煤矿机电一体化技术的发展现状浅析[J].学术探讨，2008（08）

[2]谭得健，徐希康.自动化技术、信息技术在我国煤矿企业的应用[J].工况自动化，2009（15）

[3]宋云夺.光机电一体化业的未来[J].光机电信息，2008（12）

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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要求。

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：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，系统的自动化程序就越高。

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、机电一体化的发展进程

1.数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

2.微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。

3.可编程序控制器（PLC）的应用于工业：上世纪60年代后期，美国汽车制造业开发一种ModularDigitalController（MODICON）取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。

摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术，分析机电一体化发展进程，提出机电一体化向智能化迈进的趋势。

关键词：机电一体化；核心技术；发展进程；发展趋势

机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。

一、机电一体化的核心技术

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要求。

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：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，系统的自动化程序就越高。

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、机电一体化的发展进程

1.数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。

2.微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。

3.可编程序控制器（PLC）的应用于工业：上世纪60年代后期，美国汽车制造业开发一种ModularDigitalController（MODICON）取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC.70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。

三、机电一体化向智能化迈进

20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支；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，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，也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有：

1.智能化：是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向，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。

2.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。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。因此，机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3.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1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

4.绿色化：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。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。

5.系统化：其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。表现特征之二是通信功能的大大加强，特别是“人格化”发展引人注目，即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理，研制各种机电一体化产品。

结束语：

当然，机电一体化的发展不是孤立的，与机电一体化相关的技术还有很多，并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与应用也将更加广阔。

参考文献：

[1]王静。浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J].同煤科技。2006.（4）

[2]石美峰。机电一体化技术的发展与思考[J].山西焦煤科技。2007.（3）

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[关键词]机电一体化；应用；发展趋势

中图分类号：TG553 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0267-01

一、机电一体化技术的概述

所谓的机电一体化具体是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能以及控制功能上引进电子技术，从而将机械装置与电子技术结合起来的系统总称。“机电一体化”不是技术的简单组合与拼凑，而是机械技术、计算机技术、微电子技术、信息技术以及电力电子技术等有机融合成的一种综合性技术。机电一体化技术的应用与发展，使我国工业生产由“机械电气化”向“机电一体化”迈进，对我国机械工业的发展意义重大。

机电一体化在当前已是一门新型的学科，它有着自身独特的一套体系，在机械业发挥着至关重要的作用，随着科学技术的飞速发展，机电一体化还将被赋予新的发展内容。从整体上看，机电一体化包含了技术与产品两个方面，它是许多技术的有机融合，它与机械电气化存在本质上的区别。机械工程技术经过不断的发展，走向了机械电气化，但是说到底还是属于传统机械的范畴，其主要的功能依然是代替与放大的体力。而机电一体化中的微电子装置除了具备机械电气化的功能外，还具有一些新型的功能，像能够实现自动监测、自动调节以及自动控制等。从某种程度上讲，由机电一体化所生产的产品不仅是人的手与肢体的延伸，而且更多涉及人的感官与大脑，具备智能化的特征。

二、机电一体化的应用

1、数控机床中机电一体化技术的应用

我国的数控机床经过了50多年的发展，无论是其构造、功能，还是其操作精度都体现了机电一体化带来的显著效果。机电一体化在数控机床上的引进，能够使得数控机床的性能更加多样化，在操作的过程中能够实现一次装夹、多过程控制，而且能够同时完成很多项任务，同时搬运更多的物料，使得整个机械控制全部集成起来。数控机床软件的模块化，将有助于机械行业实现数控编程，从很大程度上提高了工业的机械化水平。

2、工业机器人中机电一体化技术的应用

工业机器人中机电一体化的应用并非一蹴而就，而是经历了一个长期的发展过程，这一过程可以分为三个阶段。第一阶段中工业机器人对其作业的环境与对象还不是完全适应，在作业过程中主要是按照某一示教重复做某一动作。第二阶段中，工业机器人对作业的环境有了一定的了解，而且此阶段工业机器人的传感元件有了进步，在作业中能够简单的获取一些作业信息，经过计算机处理与分析后，通过反馈信息控制动作方式，这一阶段的机器人已具备了较低的智能。第三阶段的工业机器人则完全向智能化机器人方向迈进，它不仅具有人的一些思维，能在作业过程中进行简单的判断与决策，而且具有较强的环境适应能力，行动上也表现的相对独立。

3、计算机集成与制造系统中机电一体化技术的应用

计算机集成与制造系统（CIMS）中应用机电一体化技术在当前已十分普遍，通过机电一体化技术的应用，能够将各分散的系统进行优化组合，进而实现全程的动态监视。实践证明，计算机集成与制造系统中机电一体化技术的应用，一方面能够突破传统时代中各生产部门隔绝的状态，另一方面能够使得各生产环节系统化，规范化，更有利于生产作业的开展。机电一体化的应用，能够使得计算机集成制造系统实现由产品研发、实验设计以及生产经营等全过程的动态控制，各个环节的生产要素也将得到优化配置，各要素的潜力也将得到最大限度的发挥。

三、机电一体化的发展趋势

1、网络化

进入新时期，网络技术的发展速度十分惊人，它的发展与应用对机电一体化有着重要的影响，将网络技术引入机械行业的发展进程中，有助于机械行业朝着网络化的方向发展。机电一体化所涉及的产品种类多，面向网络的方式也各不相同，随着网络的普及与网络远程技术、网络控制技术的发展，网络在机电行业中的应用将会越来越广泛。目前看来，局域网与现场总线技术的发展使电器网络化已成为一种发展趋势，很多家庭会利用家庭网络而将家中的各种家用电器连接成以计算机为中心的集成系统，使人们享受高科技带来的便利。

2、智能化

智能化也称信息系统化，是未来几十年机械行业发展的重点方向，同时也是机电一体化与传统机械的最主要区别。随着网络信息技术、网络控制技术以及网络监测技术的发展，机电一体化必将朝着更智能的方向迈进，所生产的机电产品也将具有更多的智能，能够具有简单的判断力与决策能力，在一些生产劳动中能够取代人类的体力劳动，减轻人类的负担。工业机器人就是其中最重要的例子，它的出现能够从一定程度上模拟人的思维能力，具备人的意识，从而使得工业行业达到更高的控制目标。

3、模块化

模块化是机电一体化将来发展的一个重要趋势，由于机电一体化产品的种类与生产厂家的繁多，使得机电一体化的模块化成为一项复杂、艰巨的过程。要想真正实现机电一体化的模块化，我们就应该利用标准的单元迅速开发新产品，并不断的扩大生产规模。产品的开发与规模的扩大必须有各项制度做依据，严格规范操作流程，在实现机电一体化的过程中，保证产品的质量。机电产品的系列化与标准化，必然会对机电行业带来巨大的收益，因此我们可以断定无论是生产机电一体化产品的企业还是生产标准机电一体化单元的企业，模块化的发展方向必将给机电企业带来更广阔的市场。

四、结语

我国当前正处于战略结构调整的关键期，传统的机械设计已不能适应时展的需要了，必须进行改革与创新。而机电一体化是多学科融合的结晶，为我国振兴机电工业注入了新鲜血液，随着科学技术的不断发展，机电一体化的发展前景将会越来越广阔。

参考文献

[1]刘耀海.《浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势》.信息系统工程，2012-10-20