机电一体化的理解范文

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关 键 词 电力调度系统； 一体化技术； 应用探析

中图分类号 TM734 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0131-02

1我国电力调度自动化系统的发展现状及存在的问题

就我国而言，基于计算机系统的调度自动化系统始于上个世纪80年代中叶，但其因受到计算机硬件的制约而功能是非有限。此外，上个世纪80年代的电网规模较小。电力调度工作相对更简单，且使用者均以经验型调节为主。近年来，我国经济与技术均得到了前所未有的发展新局面，且国家对电力事业的发展也投入了更多的关注力度及资金，这为我国电力调度自动化技术的逐步成熟提供了条件。现阶段，我国电力调度自动化系统已经发展成熟，甚至已经实现了遥信、遥调、遥测、遥视及摇动等功能。

电力调度自动化系统的更新是电力系统发展与完善的必然要求，其主要包括平台的更新及功能的扩展。电力调度自动化系统主要应用于计算机平台，其结构形式主要是分层分布式。尽管计算机硬件平台位于最底层，但其对电力调度自动化系统的影响仍然不容忽视。近年来，绝大部分用户的系统服务硬件平台均为基于R工SC架构的小型机，其在提高电力调度的高效性、可靠性及安全性等方面发挥了一定的作用；工作站多为CJSC架构机器，以此提高电力调度系统的易用性。现阶段，制约电力调度自动化系统发展的本质问题为如何屏蔽操作系统与计算机硬件平台间的差异性、如何确保界面的一致性、如何确保系统功能的一致性等。

2一体化技术在电力调度系统中的应用

2.1系统平台一体化

就计算机操作系统及硬件方面而言，电力调度系统的选择相当多，但不同计算机操作系统及硬件间均或多或少存在某些差异性。研究结果表明，中间件技术的应用在解决不同计算机操作系统及硬件方面发挥着极大的作用。将基于应用中间件的分布式运算模式构建于电力调度系统数据平台与不同操作系统及硬件（底层）间，开发一个软件包，以便将上层应用与底层系统有效隔离开来，并以信息交换效率为基础，对不同应用间的耦合信息实行对象中间件交换。现阶段，CORBA对象中间件在电力调度系统中的应用最多。对象中间件凭借着自身强大的可扩展性及良好的通信能力而实现了有效屏蔽电力调度系统内操作系统及硬件平台间的差异，从而为电力系调度系统平台提供了一个标准化的接口，并为电力调度系统平台一体化的实现提供了可能。

2.2系统功能一体化

现阶段，我国电力调度自动化水平处于分析型与智能型的过渡阶段，这为PAS/集控/DTS等功能的应用提供了可能。在PAS/集控/DTS等功能启用初期，若功能不同，则对应的操作界面及数据均有所差异，这大大增加了使用者的重复工作量。由此可得，电力调度自动化系统开发的重点应为如何有效整合图形、数据库、界面等资源，使之满足功能间共享的要求，并最终推动功能一体化的实现。现阶段，众多电力调度自动化系统已经实现了功能一体化，且通信中间件已经成为了其核心技术。通过对中间件的利用，电力调度系统能够将各种应用模块灵活配置于电网内，从而实现了将节点机安装于电网内的任意一点；将节点机安装于电网内的集中位置；推动了模块冗余设备的正常运转。将中间件应用于电力调度系统内，其实现了以用户实际需求为参考依据进行相关功能的灵活伸缩；有助于于电网运行环境灵活设置相关节点机等。电力调度系统内中间件的应用有助于实现其他模块的应用，且为启动、通信、退出普通应用模块提供了可能。

2.3系统图模库一体化

中国电网规模的不断扩大要求电力调度自动化系统不断缩短网络模型及数据库更新的周期。电力调度系统的电力设备主要以配套形式出现，则有助于实现电力调度系统内图模库的设立、直接将图模库应用于建模中，并最终推动电力调度自动化系统运行的效率。以图模一体化功能为依托，并借助一套绘图工具统一建立模型及绘制图形、借助统一的图形实现了多种应用。在构建电力调度系统模型之初，能够为人们提供系统的设备信息以便实现多种应用；能够提供实现当前应用的信息，并于应用扩展过程中，有效维护相应信息。所以，电力调度系统图模一体化为电力调度系统一体化提供了可能。

2.4系统接口一体化

通信数据访问可以以定义请求应答型数据访问体系为依托得以实现，通用数据访问在信息同步中的应用较普遍，并能对复杂结构数据进行实时访问。在通用数据访问的支持下，有助于对资源服务接口进行查询，这一功能在电力调度系统读访服务中得到了应用；有助于对查询服务接口进行筛选，这一功能在电力调度系统资源查询服务中得到了应用。电力调度系统接口一体化及具备标准化、开放性的电力信息模型有助于电力调度喜用应用功能“即插即用”目标的实现。

3结论

为了更好地适应我国经济发展及社会进步对电力供应的需求量，我国中央政府及地方政府越来越关注电力系统的建立与完善问题，并就电力系统基础设施建设提供了更多的技术支持及资金支持，从而为电力系统输电、发电、配电等环节的优化及改革提供了可能，也为一体化技术在我国电力调度系统中的广泛应用提供了前提条件。

参考文献

[1]李如振，朱瑞杰，田志磊，等.一体化IP调度系统在智能变电站中的应用[J].电力系统通信，2011，32（7）：71-75.

[2]李晨曦，张旭.电网通信调度系统一体化运行维护平台基于软交换技术的开发与实现[C].//甘肃省电机工程学会2011年学术年会论文集，2011：170-175.

[3]张旭，李晨曦，张帆，等.电网调度一体化运行维护平台的开发与实现[J].电力系统通信，2011，32（12）：15-18.

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一、目前机电一体化专业教学存在的问题

（一）对专业内涵的理解不够机电一体化的本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机中，计算机得到能够实现预期机械运动的控制信号，由此来控制执行装置。若是真正意义上的机电一体化产品，它有两个明显的特征，一是要有运动机械，二是采用了电子技术，通过计算机指令和反馈来实现柔性化和智能控制。而不少专业教师却单一地认为，机电一体化专业就是学一点机械类课程，学一些电子类课程，如果加上一些控制类课程，简单拼凑就是机电一体化了。因为理解不够，所以对最后的综合实践课程，没有引起足够的重视，课时量及训练强度不够，大量精力花在了使学生获取装配钳工或维修电工高级工证书上。但社会现实却是机电一体化技术发展到了新的高度，随着光学、通信技术等的进入，机电一体化出现了光机电一体化；而人工智能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，开启了机器人的新时代。这迫切需要我们五年制高职机电一体化专业融入新技术、新技能。

（二）对关键核心课程的融合不够目前，机电一体化技术专业主要开设机械类、电子类和控制类专业课程。技能实践课程也大致这样划分，在最后阶段，再开设综合专业课程和实践课程。如果按专业方向划分，则制造技术方向开设CAD/CAM软件应用技术、机电设备机械安装与调试技术、机电设备装调工（装配钳工）训练与考级；控制技术方向开设电气制图及CAD技术、机电设备电气系统安装与调试技术、机电设备装调工（维修电工）训练与考级。以上所有课程基本上都是分机械和电子课程两条线展开的，对PLC和单片机的理解运用不到位，到最后真正能融合机电技术、体现机电一体化专业特点的机电设备安装与调试技术实践课只开3周，而装配钳工和维修电工课程分别开了11周。很明显，对前者这门综合性的核心实训课程重视不够，其带来的后果是学生虽然分别掌握了机械类、电子类、控制类课程的知识和技能，但没有融合三类课程和技能，没有达到真正的机电一体化人才培养要求。

（三）对技术技能应用能力的强化不够对于五年制高职的学生来说，最重要的专业能力是专业技术技能应用能力，而不是开发和设计能力。具体地说，就是操作机电一体化设备的能力，具体分析、制定机械加工工艺文件的能力，能处理生产车间现场工艺技术问题，具有维护、维修机电一体化设备的能力。而现在大部分学校对学生的技能要求就是制造技术和控制技术两个方向，就是取得装配钳工高级工或维修电工高级工证书。这些技术技能肯定不能让学生完全了解和掌握机电一体化专业的核心技能。学校应当通过校内机电设备装配调试相关课程设计、专项实训，使学生获得初步的技术技能应用能力，最后通过综合实训课程，使学生获得真正的机电一体化专业技能，并努力培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、对培养学生专业技术技能应用能力的探索

（一）多元整合优化专业课程体系目前，职业学校普遍开设三类课程：综合化课程（技术基础模块）、一体化课程（技术模块）、项目化课程（技术训练模块）。综合化课程模块是机电专业领域岗位群相关职业通用性的必备技术理论和基础技能；一体化课程是机电专业相关技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合的课程，如PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术等；项目化课程是培养学生专项技能和综合职业能力的课程，该类课程与职业技能或职业资格要求融通，突出熟练技术运用能力的培养，如机电一体化专业中的钳工技术训练、机加工技术训练、机电设备装配调试技术训练等。而对上述三类课程进行整合优化，就形成了真正的机电一体化课程，包括机电一体化技术理论课程、机电设备装调技术课程设计、机电一体化设备装配调试实训课程等，这是最能体现专业特点和要求的课程，是机电技术的真正融合。

（二）开设综合化的核心实践课程目前，综合实训课程开设的情况是：制造技术方向开设装配钳工，控制技术方向开设维修电工。如果培养机电综合能力，就要把PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术加以强化，增加机电设备安装与调试技术课程的学习和实践，开设光机电技术和机器人技术实训课程，让学生了解并掌握较为前沿的机电一体化技术技能。

（三）重点培养学生专业技术的应用能力目前，不少学校机电一体化专业主要进行电工、车工、钳工三项实践技能训练和职业技能鉴定，学生初步掌握了机电技能。但这些技能是独立的、分散的，没有与机电岗位的综合技能匹配。随着技能大赛的推进，各校购置了机电一体化设备，培养了一批能胜任机电一体化专业综合实践技能教学的师资队伍，也有了较为成熟的实训项目，完全有条件、有能力开展综合实训。目前，省内职业学校机电综合实训课程主要使用光机电一体化设备，该设备的组成包括电子控制模块和机械机构。电子控制模块主要有主令电器模块、传感器模块、控制模块、变频器模块、驱动电磁阀等。机械机构包括运料机构、传送带机构、推料机构、机械手机构等。工作原理是利用先进的控制设备，控制生产机械自动完成生产的自动化过程。这套设备虽小，但它涉及了机电一体化专业各个方面的知识和技术，体现了机电一体化专业的核心技能。教学实践的具体做法是，以学会技术技能、完成任务为中心，以项目形式来安排训练内容，让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等，然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能，最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自生活和生产，学生对项目课题感兴趣，教师引导学生主动思维，引导学生分析问题、动手解决问题，真正培养学生专业技术的应用能力。

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Abstract： Starting from means of modern remote education， this article discusses the function and application strategy of informationalized remote education in the teaching reform of mechanical and electrical integration. At the same time it also shows that the application of modern remote education is the effective complementation of the construction of the vocational education practical teaching system.

关键词： 信息化远程教育；机电一体化；实践教学

Key words： informationalized remote education；mechanical and electrical integration；practice teaching

中图分类号：G643.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0250-02

0 引言

信息化远程教育作为一种全新的教学模式，一直延续到到多媒体、计算机网络、卫星通信、电视直播、电子黑板等现代教学媒体及设备，用新的教育理念将教学信息资源共享、共建、共开发。一般而言，围绕教学活动为中心开展的信息化远程教育平台，学习任务可以不局限于教室内进行，随时随地都可以进行学习活动，对于教师而言还可以在平台上教学课件，实时更新学习内容，补充学生的知识容量，同时还可对学生的学习进行实时跟踪、检查、考核评估。对于学生而言，可以不局限于示教空间的学习，还能及时与老师在平台上沟通解惑。以下是一个远程培训课程的过程：

信息化教育远程平台是描述了一个完整的教育信息化系统。该平台以“纵横交错”的逻辑关系支撑整个教育信息化系统的平稳运行。所谓“横”指的是基础设施系统、应用集成，信息交换平台、教育信息化应用系统、电子校园信息门户，模块间相互关联，形成平衡的整体业务能力；而“纵”则指开发工具、安全管理，运营维护，提供了系统安全，管理和开发的能力。

1 信息化远程教育对“机电一体化技术”课程的教学构建

1.1 教学方法的改变 机电一体化技术是一门综合理论性、实践性很强的课程，涉及知识面广、容量大。传统的教学方法都是按照机电一体化系统的组成功能，将机电一体化系统分为若干个功能模块，逐一进行讲解，例如分别讲解机械本体功能模块，传感检测功能模块，自动控制技术、单片机技术、电气控制与PLC、传感器技术、液压与气压传动技术中央控制功能模块等等，传统的教学方法是将这些模块分割教学，割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系，从而造成了学生学不能用，用不知所用等弊端。就教师而言，由于课程综合性强，对教师的整体知识贯通面要求较高，而模块分割的实践教学模式化，不能有机地衔接与贯穿，教学内容缺乏对学生的吸引力；就学生而言，学生认为本课程的学习是对前面所学课程知识的复习，缺乏机电一体化技术综合运用的能力。信息化远程教育采用远程实时多点双向交互式多媒体仿真系统，实现跨越时间和空间的信息传递过程，有效地结合各种教育资源的优势，让平台教学服务，更生动、更大质量的传递教师所要讲授的内容。因此，特别适合于在机电一体化教学中的应用。例如，在进行自动化流水线的教学中，可结合信息化远程教育中的共享课件资源展示企业自动化流水线生产的全过程，从自动上料、传输、加工、检测和入库等各环节了解机电一体化运用环境、机电一体化的分类、工作状态和系统组成，从情景上让学生认知机电一体化技术的学习领域，使学习过程具体化，克服传统教学中抽象化的描述，促进学生对机电一体化专业的学习热情。

1.2 构建新的教学模式 “机电一体化技术”知识面宽泛，在内容的选取上应紧紧围绕工作任务完成的需要展开，以技术应用能力的培养为核心，体现“做中学，学中做”的教学理念，将所有知识贯穿于子任务中。以工作任务为中心，以网络模拟仿真与实际操作为载体，让理论知识穿针引线，帮助学生掌握知识、技能、方法。融“教、学、做”于一体，提高学生的实践能力和动手能力，与社会接轨成为实用的职业技术人才。例如，在工业机器人子任务中，先从资源库中调取工业机器人在自动化流水线上的工作过程，从不同的行业了解机器人的种类；从机械手的运动轨迹分析机械手的自由度，熟悉机械手的结构；了解机械手的机械传动和电气驱动；传感器的类型及人机交互系统等，在此基础上用三维动态图像展示机器人的整个组装环节，这个时候教师使用一个称为“黑板”（Blackboard）的网络辅助教学工具平台提出子任务，分析说明任务中的技能要求目标，让学生在远程资源平台上找资料，小组间用BBS互相讨论，并且及时与教师在线交流，探讨方案，做出工作计划，教师审核通过。具体设施时学生用信息化远程平台上共享的仿真系统，通过仿真模拟再现完成整个任务的全过程，教师还可以通过仿真系统中的故障设置排除模块对学生进行考核，然后提交电子档的实验报告，自测，评估。实践证明这种教学模式激发了学生动手组装机器人的欲望，提高了到手能力。

2 拓展视野体会乐趣

机电一体化技术传统教学模式中为了加深学生对专业知识的理解，常在结束课之前布置作业，或者老师在最后做小结。而远程教育资源可以利用“声像并茂”的模拟仿真视频更能使学生加深对机电一体化技术课程的理解。如在机器人课题完成之后，让学生实时在线观看校企合作共同构建的网络传输视频，现场再现师兄师姐们进入企业的工作情况，便于学生理解自己所完成的课题在实际运用工作中的重要性，也加深了对课题中出现问题的掌握和理解。同时，在这个网络平台上，开放教学大纲、教学日历、讲义教案、习题、多媒体课件和图片视频等课程资料，学生可以随时上网查阅和下载。积极开展课程试题库和项目库建设，不断丰富和完善课程习题、试题、项目文档、项目图片和最新发展动态等学习素材，通过多种模式使学生深入了解课程具体内容，并通过网络实现师生互动，在BBS论坛上与同学老师共同探讨，用模拟仿真系统软件验证设想，提交电子版作业，老师对学生提交的作业进行检查和答疑，提高了效率和针对性。网络资源的丰富资料使学生可以充分利用课余时间自主学习，提高学生的自学能力，同时使学生了解机电一体化的最新发展情况，扩大学生的知识面，使学生真正吸收课程内容，掌握机电一体化领域知识和技能。

3 结束语

建设好信息化远程教学，且与传统知识讲授有机结合并融为一体，能有效地节约教学资源，提高教师的工作效率，充分调动学生的学习自主性和创新精神，提高学习效率和效果，实现工学一体化的培养目标。

参考文献：

[1]何龙，祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报，2005（4）：40-41.

[2]蒋庆刚.浅谈高职教育“工学结合”模式下考试评价体系[J].河南教育（中旬），2009（4）：21.

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关键词：机电一体化；架构研究；组成结构

1.前言

随着我国经济的发展和国家科研实力的提升，人们已广泛地接受了发展中的机电一体化这一新兴。机电一体化技术是将不同领域的专业例如电子信息工程、机械工程、计算机应用工程等学科交叉结合，对这些学科取长补短以期实现整个工作平台的最优化操作控制。

2.机电一体化功能介绍

机电一体化的主要功能就是将机械制造技术与不同领域的技术交叉互动实现最终应用，这些技术包括了电子技术、信息技术等先进的新兴技术。机电一体化系统的显著特点是根据实际情况，在确定了具有建设性方案的前提下，将机械技术和信息处理技术紧密协同和集成，以实现机械变换，用以满足用户多样化的需求。具体来说，机电一体化功能包括了变换功能、目的功能和状态变迁3部分。

变换功能主要通过人与机器分工协作相互配合，有目的地将输入状态中的过程对象变换为所期望产品的输出状态。这样的变换功能系统可以看做是一个黑匣子，其中输入已知，输出也已知，黑匣子里的过程是未知的。在这一过程中，转换对象的若干性质和特征会由功能中的单一步骤的改变而改变。只有用其他技术操作才能获得所需要实现的输出状态。

目的功能是由机电一体化系统的众多物理效应组成的，实施者、系统部件共同组成了该物理效应，这样的物理效应是机电一体化功能变换实现所需的基本能力。对于设计者的思维习惯以及设计者对系统设计功能的理解来说，目的功能可以有效地表示设计意图，更加贴近设计设。

在一体化连续类型的功能变换过程中，变换过程的输出具有连续性的特点，输出状态由且仅由输入状态决定，这种由物质、能量和信息的连续流组成的系统称为状态变迁功能。这也是机电一体化系统的一种功能结构。

以上3部分机电一体化系统的功能组成很好的诠释了机电一体化的复杂结构以及它所具有的特殊的性质，这样的性质很好的服务于新型机械设计技术的应用与发展。

3.机电一体化架构分析

3.1. 基本架构分析

首先介绍机电一体化架构中的基本构成要素，这些技术是机电一体化发展应用的基础环节。

3.1.1.系统技术。系统技术首先是以全局角度考虑了机电一体化系统的实现目标，将各种相关的技术组织结合在一起，然后将结合后的一体化系统分解成若干相互功能上相关联的单元。

3.1.2.自动控制技术。自动控制技术运用于诸如定位的高精度控制设备、速度精确设置的速度控制设备、强大自适应性的控制设备、自我优化技术的自诊断校正、补偿等设备。这一技术的应用可见及其范围广泛。在一体化系统的设计环节，甚至设计后的仿真调试阶段都需要自动控制技术的指导。

3.1.3.机械技术。机械技术是机电一体化的基础环节，这一技术的使用重点就是如何与机电一体化技术配合运用，利用所述其他新型技术的辅助作用，最终实现在重量上、体积上、精度上的优化即可以满足重量的减小、体积的缩小、精度的提高、性能的改善等要求。在机电一体化系统的设计中，应在采用人工智能专家系统的同时有效结合先进的计算机辅助技术，以期形成新一代的机械制造技术。

3.1.4.计算机与信息技术。计算机信息技术是新发展的技术体系，它是计算机技术与信息技术的有效结合，包括了信息实时交换、在线存取、人工智能判断与决策、神经网络技术等。

3.2. 核心架构分析

其次介绍机电一体化架构中的核心构成要素。这些技术是机电一体化发展应用的关键环节。

3.2.1.驱动技术。之前作为驱动元件的电机在设计使用中已被广泛采用，但是随着科技的发展，内部装有编码器的电机以及三位一体的伺服驱动单元（控制专用组件-传感器-电机）正在机电一体化的设计中逐渐占据重要的地位。

3.2.2.接口技术。信息数据传递格式的标准化、规格化是机电设备与计算机进行通信交换的基础，为了便于信息的传递和维修应使用同一规格的接口技术。目前，先进的接口技术是高速串行接口，由于其开发成本低、还可以解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光耦器的大容量化等问题，故在机电一体化的设计中占据重要的作用。

3.2.3.软件技术。一体化系统的使用离不开软件的开发与硬件的设计。为了提高系统的生产效率，应逐步推行统一的软件技术标准，即标准化的程序设计、模块化的程序开发、固化的程序应用等。

3.2.4.信息处理技术。为了使机电一体化系统得到进一步的发展，必须运用先进的信息处理技术以提高设备的可靠性，包括了模数、数模转换设备的可靠性和离线理数据的可靠性，进而提高整体系统的处理速度。

4.总结

机电一体化的应用使得机械生产业发生了史无前例的革新，是对传统机械加工设计方法的重大改进。新型机电一体化系统的运用，将会推动机械产品更新换代的速度以及提高产品的使用效率。随着科技水平的提高，各种相关的技术交叉配合已成为发展趋势，与此同时机电一体化技术也会在经济发展的同时得到更加广阔的发展前景。

参考文献：

[1]梁景凯，盖玉先.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2007.

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[3]仝永康.浅析机电一体化技术的应用与发展趋势[J].科技风，2009（10）.

[4]梁俊彦，李玉翔.机电一体化技术的发展及应用[J].科技资讯，2007（9）.

[5]张春利.机电一体化技术在煤矿生产中的应用[J].科技创新导报，2010（13）

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关键词：形成性考核；机电一体化；体系；设计

中图分类号：G424；TH39 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2017）01-0243-02

机电一体化专业课程普遍具有实践性强的特点。在现有的机电一体化专业课程教学中，大多采用的是传统的终结性考核方法。然而，传统的终结性考核只是对教学效果的结论性评价，在目前以提高学生的综合素质为目标的情况下，采取单一的终结性评价无益于专业课程教学质量的提高。

本文从机电一体化专业课程教学设计的角度出发，探索形成性考核体系的设计，分析形成性考核体系对促进课程教学的意义，并以机床电气控制课程为例，说明形成性考核体系的具体构建形式。

一、机电一体化专业课程形成性考核体系的设计思路

设计机电一体化专业课程的形成性考核体系，主要目标是有效监控教学过程管理，在提倡学生自主学习的同时有效评价其学习状态和效果，保证教学任务的如期完成，贯彻落实学生全面发展和素质教育的要求。

需要明确的是，形成性考核与终结性考核对于建立完善的学业评价体系而言，缺一不可，二者相辅相成、相得益彰。基于上述考虑，机电一体化专业课程形成性考核体系的设计并非完全排除终结性考核，而是以形成性考核与终结性考核并重作为行动指导原则。

设计机电一体化专业课程的形成性考核体系，重点是要在原有考核体系的基础上，进一步提高形成性考核的比重，丰富形成性考核的内容，创新形成性考核的形式。

二、考核体系的内容和形式

遵循上述设计思路，机电一体化专业课程的形成性考核体系主要包括形成性考核和终结性考核两部分。其中，形成性考核比重从原有的20%-30%提高到40%-50%，相应降低终结性考核的比重。

1.形成性考核的内容和形式。成性考核内容涵盖学生学习过程中知识、素质和技能方面，主要包括学习态度、学习能力和学习效果。其中，学习态度主要指学生课程学习的积极性、主动性和创造性；学习能力主要指学生选择学习资源、学习媒体、学习方式与方法进行课程学习的合理性与有效性水平；学习效果主要指学生独立或分组完成课程学习内容、课程作业、课程实践环节的数量及质量。

形成性考核的形式不仅包括纪律考核、课堂表现考核、作业考核，还包括自主选择学习资源完成指定任务考核、阶段性测验考核、实践环节考核。纪律考核主要考查学生理论课和实践课的出勤情况及是否遵守纪律，特别是实训室的规章制度；课堂表现考核主要考查学生学习态度是否认真、回答问题是否积极、是否能够主动提出问题并与老师沟通；作业考核主要考查学生对所学模块的某一个或几个重要知识点的掌握情况；指定任务考核分小组进行，每组4-5人，综合考查学生的自学能力、交流沟通能力及团队协作能力；阶段性测验考核主要考查学生对某一模块知识的掌握情况；实践环节考核主要考查学生的动手操作能力及运用所学知识解决实际问题的能力。

考核过程中注意考核主体的多元化，特别是在指定任务考核环节，采取教师评价与小组互评、组内成员互评、学生自我评价相结合的方式，加强对学生学习能力及学习过程的评价，提高学生的学生主动性，弥补传统评价体系中以教师评价为主的不足。

2.终结性考核的内容和形式。终结性考核仍采取期末试卷考核的形式，考核内容以学习效果为主，对具体内容进行更为合理的设计。按照最新制定的机电一体化专业课程标准对于知识点的要求，将课程内容划分为了解、理解和掌握三个层次。终结性考核所涵盖内容的80%～90%均为掌握的内容，是指课程的基本知识和基本原理；其余10%～20%为理解的内容，此类考核内容要求学生在理解基本知识和基本原理的基础上举一反三。

机电一体化专业课程的形成性考核体系设计本着全面性和科学性的原则，便于课程形成性考核的实施。体系内容便于量化，并考虑到考核主体的多元化。以机床电气控制课程为例，课程形成性考核体系的设计如表1所示，其中实践环节考核要点及评分标准如表2所示。机电一体化其他专业课程的形成性考核体系设计可参考表1进行。

三、结语

机电一体化专业课程形成性考核体系的设计，旨在增强形成性考核在机电一体化专业课程教学中的可操作性，并总结出一套适用于机电一体化专业课程教学的考核机制，有效解决目前专业课教学中普遍存在的问题，如：学生对课程的学习过程重视不够，出现旷课、不按时交作业等现象；实践环节依赖于小组中的其他同学，自己不亲自动手操作；学期末为了通过终结性考试，出现作弊现象等等。

机电一体化专业课程形成性考核体系的设计，将有助于促进教师的教学和学生对教学标准的理解、认知和掌握；引导教师在形成性考核分析报告的基础上及时把握学生的学习需求、动态，调整教学方案；同时学生可以借助形成性考核工具动态评估学习效果，逐步形成适合自己的学习策略，提高自主学习能力。

值得注意的是，在形成性考核体系中，专业课教师需要作为考核主体全程参与到考核的各个环节当中（如表1所示），这无疑大大增加了教师的工作量。因此，建立相应的考试管理制度是保障形成性考核体系顺利实施并全面推广的关键因素之一。

参考文献：

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[2]曾瑾，李翠英，向征，等.寄生虫学课程形成性考核体系的设计与构建[J].中国病原生物学杂志，2013，8（1）：96.

[3]操君.形成性评价在高校课程教学中的应用[J].安徽农业大学学报（社会科学版），2013，22（5）：117-121.

[4][美]Ellen Osmundson.理解课堂中的形成性评价[J].何珊云，王小平译，全球教育展望，2012，41（4）：3-6.

[5]丁科，罗迎社.在教学中开展形成性考核探索[J].高等建筑教育，2011，20（5）：65-68.

Design of a System for Formative Assessment of Mechatronics Curriculum

SHI Yan，ZHANG Tie-bi，LIU Wei，JIA Xin-li

（Electric Engineering Department of Hebei University of Water Resources and Electric Engineering，Cangzhou，Hebei 061001，China）

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关键词：探讨；机电一体化；改革

中图分类号：G420

前言

机电一体化技术是一门集合了机械类、电子类、计算机类为一体的综合类学科，机电一体化这个职业是近几年来新兴的热门职业之一。培养机电一体化的人才事在必行。在竞争激烈的人才市场中机电一体化职业类型成为了就业领域最广的专业。机电一体化的发展正处于一个高速的上升期阶段，导致人才的需求量急速的上涨，当然人才的缺口也就逐渐的突显出来了。机电一体化专业是要求实践能力优于专业理论且为生产线源源不断的输送的专业技能人才，但是依据目前来观察培养出的学生水平与市场需求的人才仍有一定的差距，因此，机电一体化技术教学教研改革是迫在眉睫的。

1.机电一体化专业教学改革的总体思想

培养机电一体化专业人才的总体思想是以社会市场的需求导向为依据，意在重点培养学生的职业和专业能力，建立学以致用的教育理念和与教学统一的管理机制，通过具体的或与其相关的技术实践活动来帮助学生积累实际的工作经验，使其能够成为在企业中优秀的在机电一体化领域专业技术人才。

2.机电一体化专业教学改革的总体目标

机电一体化专业把改革的总体目标定在培养学生以面向生产、管理、服务为首要为目的，培养具有与本专业领域方向相关的文化水平与素质、良好职业道德和吃苦精神且能熟练掌握本专业领域的技术知识，具备相应的实践操作能力，较强的实际工作能力和适应能力。从事机电一体化行业生产的前沿工作，了解机电一体化行业的最新技术发展及动态的高技能人才。

3.机电一体化专业教学改革的主要措施

3.1 教学方法多样化

在传统的教学模式下始终是以学生为主体对象、教师主导为对象，将老师的思想硬灌输到学生的头脑内，硬生生把学生们当作了学习的机器，将学习的主动变为被动。技工院校教师应该留心观察每一位学生的情况，在根据学生的情况来因材施教。了解学生的兴趣与爱好，根据教学内容与教学要求，灵活采用多种教学方法，积极推进教学方法改革。重点是以教学过程为中心与工学结合，教学内容驱动导向，采用案例教学、现场教学、项目分析、载体引入等方法，理论与实践相联系，注重学生职业素养与职业技能的培养；改变书本上的课程传统的教学课堂模式，充分利用多媒体应用和电化教学等一些先进的教学媒介进行多媒体演示、仿真教学等课堂教授方式；聘请实习基地专业技术人员，行业及企业技术专家来进行学术交流与探讨、讲座，这样既增强学生们的学习氛围还开阔了学生们视野。

3.2 综合化课程内容

在学习机电一体化知识的过程中应该采用理论与实践相结合的一体化方式，不要进行单一化教学。而且要适当增加实践的比重。在课程内容的设置中可以通过直观的实践可以让同学更清楚更容易理解课程内容。这样同学们既不会觉得课程难懂而且愿意学还会对这门学科产生兴趣。在师资力量允许的情况之内，相应的开设一些时下新兴的与机电一体化相关的选修课程例如：机电设备维修与管理，机械加工与数控技术，模具制造与数控技术等等。这样既能丰富学生知识还能对以后工作的中有一定的帮助。

3.3 实验基地的建设与实验设施的投入

在实践的过程中实验设备齐全起着关键性的作用。对提高学生工作技能水平有协助作用，学校在实验设备配置上应该多投入一些资金。除了国家每年给技工院校的资金资助之外学校还可以联合相关企业进行办学，为企业定向的输入专业人才，让他们来进行投资扶持。学校在企业中建立实习基地且与企业保持友好密切的联系，来满足学生实习的需求。学生在企业中实习能够接触到较好的生产设备以及能学到先进技术与方法这样不仅能拓宽学生们的眼界并且能学以致用，在学校所学到的专业知识和操作技能还能应用到生产实践中去，为企业贡献出更大的力量。在学校与企业的交流过程中，还可以了解企业对员工要求标准并让企业对学校办学提出宝贵的意见的建议，以便更好的培养出符合企业标准的机电一体化专业人才。

3.4 专业化的师资队伍的建设

在专业院校中拥有完善的师资力量是实现培养目标和培养计划的关键。在目前缺少教师是普遍存在的现状。建设一支专兼职结合且结构合理，具有较高教学水平和较丰富工程实践经验，较高工程素质的教师队伍是教育和进行教学改革的中心环节和主要目的。

3.5 考试方式的变化

目前在考试中还是一直延续着闭卷考试的方式。而在今后的考试中应该逐步采用开卷与闭卷相结合的方式。例如说在一些上机考试中适当的让同学们查阅一些资料，来给同学更大的发挥空间，让考试的方式变得多样化有助于提高学生综合应用知识和运用专业技能知识。

4.结束语

提高机电一体化的教学质量对培养机电一体化人才起着决定性作用。在教学课程过程中，可以充分发挥学生的实践能力，从而提高教学质量，培养出拥有知识型、应用型的全能型的技术人才。今后随着对机电一体化的专业院校教育的进一步深化发展，专业院校应不断总结出适合自身发展需求的教学方法，努力提高自己的教育教学的水平和质量，努力为国家培养高素质符合当前社会需求的专业性的机电一体化人才。

参考文献

[1]李雄杰.职业教育理实一体化课程研究[M].北京：北京师范大学出版社，2011

篇7

关键词：机电一体化；本科教学；人才培养；项目教学法

作者简介：王昊（1972-），男，安徽泗县人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授；吴懋亮（1970-），男，山东莱芜人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授。（上海 200090）

基金项目：本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目（项目编号：20115301）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0075-02

为了满足电力行业对机械类专门人才的需求，各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年，该专业毕业生的就业形势喜人，但是，由于制造类相关行业广受金融危机的影响，导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势，作为专业教师，应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。

机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科，在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习，能明显提高学生素质，从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题，以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题，提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路，并辅以项目教学法的教学改革方案，以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。

一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性

学生在学习“机电一体化原理”的时候，由于缺乏实际经验，加上该课程牵涉面很广，学习难度较大，因而学习热情不足。因此，在教学过程中，教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性，从而激发学生的学习热情。

首先，应使学生明确，机电一体化是多学科交叉，相互渗透的综合性课程，广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”（计算机信息处理与控制），极大限度地延伸了机械的概念，使机电一体化产品几乎无处不在。例如，“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一，已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]

其次，针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点，认真学习“机电一体化原理”这门课程，将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段，学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。

最后，机电一体化的重要性还体现在很多产品，特别是高科技产品，难以将机械和电子部件完全分开。例如，机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识，又要精通电子方面的知识。因此，掌握机电一体化原理，并将其应用到解决实际工程问题当中，已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。

二、增加实验课时、加强实验室建设与整合

“机电一体化原理”理论学习固然重要，实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中，实验教学所占学时明显偏少，而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此，现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。

此外，很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上，广泛开拓思路，整合、组合、创造出新的机电一体化实验，以实现锻炼学生动手能力的目的。而且，实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面，进行广泛市场调研，根据需要进行采购和扩充。

因此，必须在加强实验室建设的基础上，适当增加机电一体化的实验课时，才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握，体会机电一体化应用的目的。

三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路

激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法，是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法，才会产生学好“机电一体化原理”的动力。

目前，机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业，但就业机会终归有限。由于能力的欠缺，择业的时候，面对机电一体化行业广泛的就业机会，学生更多的是无奈。鉴于此，任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。

引导学生领悟，若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养，将会拓宽自己的就业面，从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业，若是在机电一体化方面有比较扎实的基础，也会开拓自己的视野，何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段，完全分开的机械和电子几乎没有。

因此，在教学过程中，应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说，可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例，引导和激发学生的学习热情。另外，在教学过程中，也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路，引导学生如何跨越机械专业的局限，尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式，学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣，从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。

四、开展项目教学法、培养学生综合能力

为了使学生加强对机电一体化领域的认识，启发他们在机电一体化行业内就业的热情，“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多，目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域，教师提出使用项目教学法。

项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式，这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计，履行和管理项目的全过程，在项目实施的过程中完成教学任务，培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心，以教师为中心，以教材为中心”的教学模式，强调使用的技能和知识创新，有效地交流课堂与社会生活的联系，充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2，3]

项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系，加强理论联系实际，有助于培养学生的多方面能力，更重要的是展示学生的创造性，培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段：

1.拟定题目

学生自主分组或教师分组，查阅资料、主动思考，充分发挥主观能动性，拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预，要求学生选定的题目具有创新性或实用性，特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性，又要切实可行、经过学生的努力可以完成。

2.可行性分析及方案设计

通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划，要求该进程安排基本与课堂教学进度并行，即：按照课堂教学的进度安排项目的实施进度，即首先是机械机构、执行机构，然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。

3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结

这一阶段，对于学生在项目研究所用到的内容，有可能在课程学习中没有学到，要求教师指导学生进行再学习，以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中，学生将有大部分工作需要在实验室中完成，因此，在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。

4.项目考评

以小组为单位，认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。

5.项目拓展

建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。

项目教学法可以极大提高学生的兴趣，激发学生的学习热情，挖掘学生的创造性思维，同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验，发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码，将成为机电一体化行业的敲门砖。

五、增设“机电一体化原理”课程设计环节

现有的教学手段，还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充，还可以通过增加机电一体化原理设计环节，从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。

课程设计时，要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点，分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中，进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。

课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题，学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程，加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中，注意培养学生的创新设计能力，充分发挥学生的创新潜能。此外，还要注意课程设计必须与项目教学法互补，对于项目教学法中没有涉及的部分，要适当加强。[4]

课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准，全面掌握机电一体化产品设计规范和过程，并培养学生扎扎实实的工作作风。

六、结论

本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标，针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题，进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性，以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设，增加学生动手实践的机会，以拓宽学生的就业面为目的，激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案，着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力；该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。

参考文献：

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2004.

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关键词：煤矿开采；机电一体化技术；智能化；多功能化；提升机；采煤机 文献标识码：A

中图分类号：TP271 文章编号：1009-2374（2016）20-0051-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.024

1 机电一体化技术概要

随着科学技术的飞速发展，各学科技术互相交叉渗透，在工程领域也受到了极大的启发，导致了工程领域的技术改革，机电一体化技术应运而生。目前机电一体化设备涉及领域广泛，涉及到钢铁、电力、石油化工、煤矿业、汽车业等。煤矿行业属于高危险性行业，通过机电一体化技术，极大地减少了矿下的人员用量，提高了生产的安全性和生产效率。同时对大型设备保护以及整个生产流程的安全实施监控都起到了很大的作用，提高了整个煤矿行业的生产水平。

机电一体化技术发展到现在已经逐渐形成为一门独立的学科了，几年来科学技术飞速发展，机电一体化技术已从起初的机械技术与电子信息化技术单纯地结合发展成了技术内容更加丰富的一门技术学科。但是机电一体化技术还可以大体概述为机械技术、计算机技术、电子技术、信息技术、控制技术等。机电一体化技术就是这些技术互相交错联系有机融合在一起，衍生出来的新技术。其优点明显，多功能性、高安全性、易操作性、生产高效性，这都说明了机电一体化未来前景无限。机电一体化技术其智能化、多功能化也是区别于机械电气化的主要特点。

2 机电一体化在煤矿行业中的技术应用

由于机电一体化的智能化、多功能化、高效率、高安全性，而使得机电一体化在我国各个行业应用广泛，例如煤矿业、钢铁业、机械制造业、食品制造行业等。随着机电一体化的不断发展，实现了整个生产线上的产品整体优化，提高了产品生产质量，降低了人力和物力，减少了经济开支，提高了生产效率。而且机电一体化的智能化和多功能化，也为企业在新的产品准备周期建立了强大的优势，其智能化为用户在使用和维护方面上带来了极大的方便。其自身的智能化维护系统就会周期性地进行检测，发现潜在的问题或已经存在的问题及时报错，这样就减少了硬件本身的损耗，也减少了因排查出错原因损失的时间，提高生产效率，尽可能大地减小损耗成本，所以机电一体化技术对企业对用户和产品需求商来说都是极为便利的。对于企业来说，生产线的自动一体化、智能化、高效性让生产者降低成本，提高了经济收益。对于需求商来说，现在的一体化技术已经对生产线的产品进行整体优化，产品整体质量高，生产效率高，每件产品都进行实施监控，降低了次品率。而且其智能化在需求上可以根据市场需求及时对产品做出调整。

2.1 机电一体化在煤矿行业应用中的整体分析

煤矿行业作为高危行业，只有尽可能地减少人员用量，用高效率、高质量的一体化技术代替才是整个行业的长久之计，所以引进机电一体化技术有利推动了企业高效、高质地安全生产，提高了整个行业的生产水平。机电一体化的应用使得整个采矿流程更加人性化，其系统的自我诊断和保护系统极大地降低了矿洞事故的发生率。随着社会经济的发展和现代煤矿行业发展的需求，对于煤矿的运输采集等也提出了更高的要求。自我诊断和保护功能对于使用者带来了极大的安全和便利，例如在使用中轴承温度过大或出现倒转现象，传送带跑偏或断裂等故障，该系统都能很好地对器械进行保护，避免了事故的发生或者器械出现更深的损坏。该系统可以对采煤机进行远程监控，其智能化可以使采煤机力度和速度根据煤层的厚度以及软硬程度及时做出调整，节省了能源损耗，提高了整个生产线上的工艺水平现在机械制造业集成电子信息技术为一体，先进的制造系统、先进的生产模式以及高质量的生产线路是当今煤矿生产行业的新趋势。

2.2 机电一体化在提升机中的应用分析

机电一体化在煤矿中的应用使得采煤的效率有了大的提升，对整个采煤流程的各个环节都进行了提升。其中机电一体化利用最好的就是提升机设备，改变了以往单纯电力与机械设备的操作结合，通过计算机控制技术的有机结合实现自动化水平全数字化操作，大大简化了提升机的设备结构，为机器日常的检测维修提供了极大的便利，充分地体现出了机械与电子信息技术相结合的创新理念。在矿井中的提升机中，内装提升机得到了极大的简化，减少了线路排布的复杂程度，为设备的安装提供便利。除此之外，提升机采用双核计算机系统，性能强劲、操控简便、运行稳定。机电一体化在提升机中的应用显著地提高了煤矿生产的安全性。计算机控制系统会定期对提升机的各个功能系统进行检测，包括系统、传动系统、制动系统等。计算机系统会对各系统的工作数据进行采集分析，以此来判断设备的工作状态，完成对设备潜在隐患的排查任务。在提升机工作期间，计算机系统会对实际的工作情况进行分析处理，例如对煤矿重量的计算分析来合理分配制动力与牵引力，提升了对煤矿运输的安全性、操作性，为煤炭企业带来更多经济效益。

2.3 机电一体化在采煤机中的应用分析

现代化煤矿发展的需求，对我国机械式采煤技术提出了更高的要求。机电一体化在采煤机设备中的应用提高了采煤流程中的一体化程度，满足了现代化煤矿发展的需求。电牵引式采煤机是机电一体化的创新产物，与传统的液压采煤机相比具有更好采煤效率以及安全性。电牵引采煤机的出现，解决了以往液压牵引中因过载出现的断轴问题或油泵卡死问题。计算机控制系统在工作中通过对载重分析计算所需牵引力，并及时向电网反馈电量需求，使其克服阻力移动。电牵引采煤机的采矿倾角范围较广，可以用在40°～50°的倾角煤层。与传统液压采煤机相比，电牵引采煤机因结构的简单化使其在日常工作中的磨损较少，除了电刷与整流子外，其余部位均没有磨损。电牵引采煤机的自我保护系统可靠率也较高，减少了工作中事故以及机械故障的发生，增加了安全可靠性以及工作效率。

2.4 机电一体化在煤矿行业中的管理分析

毋庸置疑，机电一体化技术为我国生产力带来了飞速提升，生产效率、生产质量都有了大幅度的提高，但是机电一体化的飞速发展必将会导致后期管理力量不足。我国各行业对机电一体化技术的管理普遍存在问题，例如各个企业都设有管理部门，但大多数的人力都放在生产线上，这就导致管理部门形同虚设，没有发挥出自身的作用，没有发挥作用是小事，但是其背后却存在着很大隐患。大量压缩机电管理人员，或整个管理专业团队知识面不全面、人员专业素养低、对机电一体化技术理解不够深，这就导致很多潜在隐患不能及时发现。机电工人违规操作，带电作业，不能按时停送电。生产设备落后，机械老化，固定设备不定期检查这些都是管理方面的问题所在。

3 结语

机电一体化技术在以后的发展过程中要重视对管理部门的培养，增强管理人员的专业素养，培养基本的管理意识，实施职权统一管理，落实好规章制度，把责任分到每一个人身上，从自我做起。只有技术和管理的水平全面提升，才能让我国的机电一体化技术水平得到大的提升，这样我国的机电一体化技术才能平稳持续地提高，实现企业经济的持续化发展，为我国社会经济建设做出贡献。

参考文献

[1] 徐尚信.论机电一体化技术在煤矿中的运用[J].中国新技术新产品，2016，（7）.

[2] 于安旗.机电一体化技术在煤矿生产中的应用探讨

[J].山东工业技术，2016，（1）.

[3] 张瑞，吴国芳.机电一体化技术在煤矿生产中的应用研究[J].通讯世界，2016，（2）.

[4] 张帆.机电一体化技术在煤矿的应用与发展趋势研究[J].民营科技，2010，（10）.

篇9

机电一体化技术可以将其理解为机械电子技术同计算机技术的深层结合，随着相关领域技术的不断发展完善，将微控电子技术、信息技术和自动化等技术集于一身的一种新型技术。根据相关理论研究可以将其理解为结合系统功能特性，对各个部分组成要素进行全面整体的研究，将其有机的结合，能够有效的进行工作的开展，系统中信息流动对微电子系统程序的控制，进而形成有规律的物质和能量运动形式。高精度、高质量以及低能耗的多种技术集合形式，多种功能复合的系统工程技术。

2机电一体化发展进程

2.1微电子技术发展我国对于机电一体化的研究起始于上个世纪八十年代，同西方国家相比，发展较晚，并且尚未形成科学合理的引导机制。在机电一体化发展之前，我国的集成电子技术刚刚起步，至今半个世纪之久，形成了较为完善的理论体系和实践经验。微电子技术中包括对产品的设计、生产制造以及对产品的再加工为一体的体系结构。21世纪是电子时代，现代化的微电子技术发展基础是我国对于集成电路的研究和完善，形成较为科学全面的系统。同以往的传统技术工艺相比，现代化微电子技术广泛应用在各个行业领域，诸如数控机床的发展汽车制造业的电子技术应用，促进了汽车制造行业的革命创新。我国目前汽车制造行业技术水准已经逐步赶超西方国家，达到国际汽车制造的标准，形成现代化汽车制造产业创新。

2.2数控机床发展数控机床技术起源较早，是在上个世纪中期的美国诞生，同我国建国时间相差无几、尽管数控机床技术在上个世纪中期就已经在美国诞生，但是由于当时历史局限性和技术条件的限制，并未能广泛应用在各个行业领域。直到上个世纪七八十年代，全球经济呈稳步发展趋势，世界各国之间的经济往来愈加密切，数控机床技术的突出作用才逐渐被各个行业发现，并投入大量资金予以建设。由此，数控机床技术才真正的得到发展，并呈现快速增长态势，应用在各个领域上。

2.3可编程序控制器应用上个世纪六十年代末期可编程控制器首次尝试应用在工业生产控制方面，尽管技术还不够成熟，但为可编程控制器发展完善提供了实践经验和理论基础。随后，美国在此基础上创新研发了一种更为完善的编程控制器，在汽车制造行业进行应用研究。其自身显著的优势被逐步开发，对其设计研究投入大量资金，在汽车行业得到广泛应用。针对汽车行业应用的典型事例，其他行业争相将其应用在工业生产领域，极大的推动产业结构升级。

2.4信息技术等新技术的结合随着社会的发展和科学技术的进步，各种创新技术不断涌现，信息技术以及激光等技术以其自身独有特质受到各个行业领域的追捧，并广泛将其应用在生产中。光电技术作为时代前沿创新技术的代表，其融合了多种技术为一体，应用在不同的行业领域。

3机电一体化智能化发展趋势

机电一体化经过多年的发展完善，融合了较为前沿的技术，不断的创新朝着智能化发展。其智能化是通过智能系统对生产过程的操控和生产过程所产生的信息进行收集整理，对信息数据进一步分析，促使整个机电一体化系统能够保持最为完整状态。其模仿人类智能的一种操控系统，运用大量的相关知识来解决问题，以一种类似人类思想的方法对收集的信息进行分析和学习。机电一体化未来发展方向必然朝着更为智能方向发展，对于智能技术的开发应用得到各个行业人士的重视，目前机电一体化的智能化系统手段相互联系，协调来保持系统的正常运行。可以看出，智能化是机电一体化新时期发展的必然选择，将其应用在各个行业领域，能够较好的提升工作效率，推动产业发展。

4结论

篇10

本文主要研究的是职业院校机电一体化技术专业人才培养，通过探索一体化教学模式，研究了课程体系、教学设计、师资队伍、教学场地、教学评价等的一体化内容，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式。

关键词：

机电一体化；职业院校；教学模式

研究机电一体化专业的一体化教学模式，有很强的现实意义。因为，从目前来看，国内研究一体化教学，普遍关注某门具体课程的一体化教学实施，对专业定位模糊和对新技术发展跟踪不够的机电一体化专业而言，课程之间相互割裂，该专业的教学模式、人才培养方案、课程体系等滞后于社会对人才的实际需求，严重削弱了一体化教学模式的整体效益。

1.一体化教学模式

我国职业教育在现代教学模式的研究中借鉴了国外先进的教学模式，引进了现代科学技术的新理论、新成果，逐步形成了例如产教结合模式、产学研结合模式等教学模式。对一体化教学模式而言，教学信息的传递是将知识传授、技能训练和能力培养融于一体，并进行了有机组合，同步进行；同时避免学生在认识和实践环节的不一致。采用一体化教学模式可以将理论与实践融于一体进行教学，形象、直观，使学生由被动接受变为主动认知。这种方式打破了普通教育的传统教学模式即“以教师为中心，以教室为阵地”，强化实训实习的教学功能，并与企业、行业紧密结合，走产学结合的道路。

2.一体化教学模式实施

在专业建设各环节中，教学实施过程承载着专业建设的思想与目标，最能体现人的能动性，也是保障教学质量的最关键的环节。为此，我课题组以机电一体化专业人才培养为载体，探索课程体系一体化、教学场地一体化、教学设计一体化、师资队伍一体化、教学评价一体化等内容。通过探索与实践，形成了成熟的融知识传授和能力培养于一体的教学模式。

2.1一体化课程体系（1）基本结构。构建一体化课程体系的灵魂是科学地序化与整合。课程体系充分考虑培养学生的可持续发展能力，依据机电一体化专业定位，将理论与实践进行优化整合，分析确定了典型工作任务、专业行动领域及学习领域，对学习领域科学整合，让学生在完成具体工作项目的过程中构建相关理论知识，并发展相关职业能力，形成了机电一体化专业一体化课程体系。（2）工学交替人才培养模式。根据机电一体化技术的专业定位，实施校企合作，构建符合职业能力形成规律的职业教育模式，建立了工学交替人才培养模式。（3）校企合作，突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。课程内容要充分体现专业特色和职业性，行业、企业专家或技术人员必须共同参与课程体系的构建。尤其是在行动领域确定、课程内容设置、岗位工作调研、工作任务归纳等方面，必须广泛征求行业、企业专家的意见，并进行论证。

2.2一体化教学设计一体化教学设计是教学三要素为一体的教学方案设计。即基于学生主动行动的“学”、教师支持和咨询意义的“教”、为完成工作任务而设定的“学习情境”等。基本流程为：根据选定的学习领域课程，通过教学过程分析，将其分解为融“教、学、做”于一体的学习情境；根据不同的项目和任务，结合学生特点，选用适当的教学方法，将理论与实作合为整体；采取分层次教学，在每个项目中分不同的阶段，逐段升级，并针对不同学生的理解能力，对每一个项目进行分层次考核。

2.3一体化师资队伍建立一支把专业理论与生产实际有机地结合起来的高素质的“双师型”师资队伍，能够高效实施教学。实施一体化教学模式，要求教师不但教学行家，也是生产好手，要有扎实的理论知识，还必须要有丰富的实践经验，具有解决生产实际问题的能力。能将各种知识、技能相互渗透和融合，更好地达到教学目标。我院机电一体化专业的师资队伍建设，组成了15人教学团队，具有专业带头人1人、骨干教师4人，聘请校外兼任教师10人。专业理论课教师到实习教学队伍中去，课程教材从静态向动态转变，了解实习教学的各个环节、手段和特点，参与学生的实习指导，提高了教师的动手能力和指导学生训练的教学能力。先后派4名骨干教师到企业锻炼，增加了教师的实践经验，与行业企业需求协调发展，有利于“双师”素质的提升。

2.4一体化教学场地一体化教学要有硬件设备和学习环境与之相适应。按照一体化设计原则，必须融教室、车间、实训、鉴定于一体，将教学环境工厂化，使专业教室具有多种功能，例如多媒体教学、实物展示、演练实训、技能鉴定等，营造良好的职业氛围。我院机电一体化专业依托校企合作，具有鲜明特色的机电一体化实训基地。根据实践能力培养要求，在现有条件的基础上，将实训基地内所有的实训室进行优化整合，成为机电工程基础实训中心、综合能力实训中心和创新能力培养中心；引进企业生产设备以及车间布局，引入企业管理模式，在一体化教室中设置理论教学区、资料查询区、小组工作讨论区、实验实训区等，建成生产性实训基地，实现实训设备与生产设备一致，教室与企业现场合一。

2.5一体化教学评价为了达到一体化教学的理想效果，我院机电教研室坚持知识考核与能力考核并重的原则，采用形式多样化的考核方式，学生成绩评定以职业岗位能力为重点，将课程学习与职业资格认证相结合，建立了一套科学、可行的教学检查、评价制度，充分体现了以实训为中心的考核体系，全面考查学生的综合职业能力。要求学生通过学习专业核心课程，参加“机电一体化职业技能高级认证”等考试，并取得职业资格证书，掌握本专业所要求的核心专业知识和专业技能。

3.结语

我院机电一体化专业通过一体化教学设计的实施，将理论与实作合为整体。充分发挥了专业一体化整体设计的优势，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式，增强了一体化教学改革的整体效益。

参考文献：

[1]李茹，张容.高职机电一体化专业教学模式研究与实践[J].天津职业大学学报,2006,04.

[2]张庆臣.高职机电一体化技术专业人才培养方案制定中的几个问题及其思考[J].教育教学研究,2011,51.