机电一体化研究模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇机电一体化研究，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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中图分类号:TD61 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)017(C)-0189-01

引言:在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

一、机电一体化的核心技术

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

(一)机械本体技术。机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。

(二)传感技术。传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。

(三)信息处理技术。机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。

(四)驱动技术。电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件―传感器―电机三位一体的伺服驱动单元。

(五)接口技术。为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。

二、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(FMS)。柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

三、机电一体化技术的发展前景

纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展:

(一)智能化。智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。

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第一章 绪论

1.1概述

进入80年代以来，关于机电一体化技术的研究和应用已成为全球性的课题，可以说，从军事到经济、从生产到生活、从简单的日用消费品生产到复杂的社会生产和管理系统.机电一体化技术几乎达到无所不在、无孔不入的地步。然而，“什么是机电一体化？”，‘呼机电一体化技术都包括那些特征？”，“机电一体化技术在各应用领域中的发展状况如何？”等问题却很难令人回答，这一方面是因为机电一体化技术的研究不断向深度持续发展，所采用的技术手段越来越先进，无法通过定义来界定其发展潜力；另一方面是因为机电一体化技术的应用领域不断向户度持续发展，也无法通过定义来界定其应用范围。

第二章机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

2.1数字化。微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

2.2智能化。即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

2.3模块化。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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

2.4网络化。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，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

2.5？人性化。机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

第三章 机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

3.1智能化控制技术（IC）。由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢―――连铸―――轧钢综合调度系统、冷连轧等。

3.2分布式控制系统（DCS）。分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

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关键词: 机电一体化;接口技术;人机接口;机电接口

Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection

中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0044-01

0引言

机电一体化系统是机械、电子和信息等各种技术融合为一体的综合系统,其构成要素与子系统之间的接口部分就显得极为重要。在机械系统和电子系统各种技术的复合过程中,接口技术很重要,机电接口技术是解决如何把机电及相关领域技术有机地融为一体,从而设计出最优的机电一体化产品的研究领域,其性能的好坏对整个系统的综合性能起着决定性作用。

1机电一体化系统的设计

在早期的机电一体化系统中,机械部分的设计是系统设计的中心。电能仅用于驱动,为系统提供动力。利用直流电动机的变速功能虽然可以简化机械系统的传动结构,但因为无法控制运动部件的行程,因而程序自动化仍然是系统控制设计的主要目标。驱动电动机不再是机械运动链的起点,而成为联结机械运动和动力以及控制的接口。机电一体化系统设计已从“纯”机械的设计延伸到控制领域。计算机、数字电路、传感器以及自动控制理论已成为系统设计师不可或缺的知识基础。信息技术和软件设计已经成为表达系统设计思想和协调自动化工作的重要工具。机电一体化技术是一个不断发展和完善的过程。产品精度和生产效率对机电一体化系统提出了不断改进伺服驱动性能和发展控制算法的要求,而性能优良的伺服驱动既拓展了机械系统的功能、简化了传统的机构,又要求机械系统具有合理的惯量和更好的系统动态性能。传感器的在线监测确保了系统安全可靠的运行,反馈的信息通过闭环确保了先进控制理论的实现和产品的质量要求。机、电、信息的密切交叉已经使机电一体化系统中各部分的互相联结和影响成为设计必须综合考虑的重要内容。机电接口技术作为机电一体化设计的核心已经受到专家和学者越来越多的关注。

2机电接口技术的内涵

机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异的技术融为一体的综合系统,其子系统之间的接口极为重要,从某种意义上说,机电一体化系统设计就是接口的设计。但现在对于机电接口技术的研究较少,通过对机电一体化系统进行总结和归纳,我们提出了机电接口技术的概念,形成了如下几点认识。

2.1 机电接口技术的内涵机电接口技术是一门新兴的技术,它研究机电一体化系统中各组成部分(子系统)和各组成技术之间的接口问题。研究这门技术是为了更有效地进行系统中信息能量的交互,融合各种技术,实现机电一体化系统最优化设计。

2.2 机电一体化系统接口(简称机电接口)的功能机电接口传递和转换信息和能量,并将机电一体化各组成技术的特性融为一体。机电接口包括硬件和软件,硬件主要在子系统之间或人与机电一体化系统之间建立连接,为信息和能量的输入/输出、传递和转换提供物理通道。软件主要是提供系统信息交互、转换、调整的方法和过程,协调和综合机电一体化组成技术,使各子系统集成并融合为一个整体,实现新的功能。

2.3 机电接口的分类①人―机接口。人与机电一体化系统之间的接口,通过此接口,可以监视系统的运行状态,控制其运行过程,即通过人―机接口能够使系统按照人的意志进行工作。人-机接口是双向的,硬件包括输入/输出设备,主要有显示屏、键盘、按钮等。②动力接口。动力源连接到驱动系统的接口,为驱动系统提供相应的动力。根据系统所需的动力类型不同如直流电、交流电、气动、液压等,动力接口的形式也有很大的不同。但动力接口有一个共同的特点,能够通过较大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三处,控制系统到驱动系统、驱动系统到传感器、传感器到控制系统。智能接口的应用情况相对比较复杂,但可以得出它的一些共性:智能接口传递和转换各种信息,按照不同技术的要求改变信息形式,使不同的子系统、不同的技术能够集成在一起,形成完整的系统。通常,智能接口是软件表现出的功能连接。④机―电接口。执行机构与驱动系统和传感器之间的接口。将驱动信号转换成执行机构所需的信号,或将执行机构的机械信号转换成传感器所需的信号。

3机电接口技术对机电一体化发展的影响

社会需求推动机电一体化技术的发展。当传统的机械技术无法满足日益增加的社会需求时,机械技术与电子技术、信息技术等结合形成的机电一体化技术就成了机械技术发展的必然。相应的系统内部的接口也就变得越来越复杂。机电一体化技术的各组成技术的研究已经进行得非常深入且日趋成熟,同时,人们也意识到单纯发展和研究各组成技术并不能保证机电一体化系统的最优化。而机电接口技术正为它们提供了一种有效的方法来进行系统研究,并将系统设计、集成和融合理论应用到实际的设计当中。目前,机电一体化正在向着智能化、模块化、网络化等方向发展,智能化必然要求系统各部分的结合要更加紧密,信息传递和反馈更加迅速准确。从机电一体化发展方向对机电接口技术的要求来看,机电接口技术的研究与发展已经成为必然,同时,机电接口技术的研究与发展也必然对机电一体化技术的发展起促进作用。

4结论

机电一体化系统是机械系统不断融合各种新技术、新知识发展起来的。因此,从机械技术发展起来的机电一体化技术的复杂性和多学科性就决定了此技术的研究重点是各种技术在机械技术上的融合与创新。机电接口技术是研究机电一体化系统中的接口问题,使系统中信息和能量的传递和转换更加顺畅,使系统各部分有机的结合在一起,形成完整的系统。机电接口技术是在机电一体化技术的基础上发展起来的,随着机电一体化技术的发展而变得越来越重要。同时机电接口技术的研究也必然促进机电一体化的发展,促进机电一体化系统理论的发展。

参考文献:

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2机电一体化技术在煤矿中的主要应用

矿山机电一体化技术在矿井生产过程中的应用很广泛，应用在很多机械生产设备上，例如提升机、采煤机、带式输送机等。第一，机电一体化技术应用在矿井提升机中，能够大大地提高提升机的工作效率和安全系数，保障了矿井提升运输的可靠准确性，保障矿井的正常生产。供电结构上采用了总线的方式，对提升机的结构进行了简化，将滚筒和驱动合为一个整体，形成了机械-自动化-计算机控制-电气一体化的综合的应用。第二，机电一体化技术应用在工作面采煤机上，形成了电牵引采煤机，与传统的液压牵引采煤机相比，它有很多优点：（1）电牵引采煤机，其牵引性能好，电牵引可以为采煤机提供牵引动力，智能化、方便简洁，能够方便地调控牵引力的大小，控制采煤机的行进速度，能够在遇到地质情况复杂的煤层时，安全地进行采煤；（2）电牵引采煤机可以倾角较大的煤层，能够防止采煤机在没有停机的情况下发生下滑的现象，不需要布置其他防滑的装置；（3）电牵引采煤机可靠性高，使用时间长，设备磨损较少，除了电动机电刷等设备，其他无设备发生磨损，维修工作量小；（4）电牵引采煤机的电控系统能够调节电机的功率，能够控制采煤机的行进速度，及时地调整参数等；（5）电牵引采煤机的传动结构简单，而液压牵引采煤机牵引结构复杂，重量大、复杂，而且工作效率低。第三，带式输送运输距离长、输送量大、可靠性高，成为了我国煤矿生产运输过程中的重要设备，大多矿井的生产运输设备采用带式输送机运输。机电一体化技术应用在带式输送机上，能够保证带式输送机的运输速度，能够保证运输的可靠性，保证有足够的功率进行运输，设置的软驱动装置，能够保证带式输送机的安稳的运输。

3煤矿机电一体化技术应用的发展趋势

我国国产的矿山机电设备，应用机电一体化技术，其研究的设备具有体积小、易于维护、价格便宜、易于操作等特点，能够大大提高工作人员的工作效率，降低工作人员的劳动强度，提高煤矿的生产水平和矿井生产的安全环境。但是与一些发达国家相比，我国的机电一体化设备具有性能较低、可靠性不足等缺点，因此在未来的机电一体化设备需要继续研发，提高性能和可靠性。我国未来机电一体化设备研发的趋势是：（1）应该注重研究开采设备的核心技术，研发具有自主核心产权的机电一体化的设备；（2）对矿山机电设备增加通信功能，研发智能的监测监控系统设备，研发智能设备，能够远程操控机电设备进行矿井生产，提高工作环境的安全性，降低工作人员的劳动强度；（3）在矿井生产过程中，先进的采煤工艺能够影响矿井的产量。因此在机电一体化设备的研发过程中，应当注重与采煤工艺的结合，适应先进的采煤工艺，这样才能进一步提高矿井的生产能力；（4）机电一体化技术应用在矿井生产过程中，更加应该注重远程监测监控研究，研究采煤机的自检系统，使采煤机能够自行检查故障。远程控制设备能够控制工作面的采煤机，使得其能根据地质情况，自动调节采煤速度；能够调节输送机的拉移，能够在线监测工作面支架的工作阻力情况，为工作面安全开采提供了技术保障；（5）由于矿井生产能力越来越高，矿井的运输也承受着很大的压力，如何保证运输成为一个重要的问题。带式运输机能够较大地解决矿井的运输问题，研发更加智能、运输量更大、性能更稳定的带式运输机能够很好地保证矿井的运输，保证带式运输机的可靠性。

4煤矿机电管理存在的主要问题及应对方法

煤矿企业中设置了矿山机电管理部门，矿山机电管理部门有矿山机电管理和矿山机电生产的作用。由于一些生产原因，很多企业的机电管理部门只注重矿山的生产，却不注重矿山机电的管理。而且一些煤炭企业领导不注重矿山机电的重要性，没有设立或者大量减少机电管理部门的人员，导致机电部门职能不齐全，不能起到机电管理部门的作用；机关管理部门人员文化素质较低，没有进行系统专业化的教育培训，机关管理方法老旧、技术手段落后，仅仅凭经验进行操作管理。解决方法：（1）煤矿企业领导自身加强对机电管理的重视，建立完善机电管理职能部门，并且对机电管理职能部门人员进行专业系统的教育培训。同时机关管理部门人员应当对工作多提出建议，从而获取领导更大的支持。（2）对于建立的机关管理职能部门，应当授予其应有的权利，对矿山机关进行统一化的管理，授予机关管理部门制定机电管理规章制度权、编制部署机电工作计划权、设备配件分配权、制止违章作业权、追查机电事故权、检查评比考核奖罚权、机电业务骨干调整调动工作监督权等相关方面的权利，从而保证机关管理部门职能的健全完善。（3）在机电管理职能部门制定好各种规章制度后，应该要认真落实完善规章制度，做好机电设备的管理工作，确保设备的正常化、规范化等，同时也要加大培训力度，提高机电管理部门人员的技术水平。

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1 机电一体化的基本概念

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

2 机电一体化的核心内容

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

（一） 机械技术

机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其它高、新技术来，来提高其各项性能，满足更广的需求。在机电一体化系统制造过程中，经典的机械理论与工艺应借助于计算机辅助技术，同时采用人工智能与专家系统等，形成新一代的机械制造技术。

（二） 计算机与信息技术

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

（三） 系统技术

系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。

（四） 自动控制技术

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

（五） 传感检测技术

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

3 机电一体化的发展趋势

（一）绿色化

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

（二）智能化

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

（三）网络化

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

（四）微型化

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中图分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0368-01

随着科学技术的快速发展，进一步推动了机电一体化技术的发展，并不是简单的将机械技术与电子技术进行叠加，而是技术之间的相互补充，利用电子设备所具有的信息处理功能以及控制功能与机械装置相结合，通过有效的措施将各项施工工艺融合在一起，提高煤矿生产活动的系统性、科学性以及完整性[1]。

一、机电一体化概述

1.概念

机电一体化技术即将电气工程、计算机技术以及机械工程等专业有效的融合在一起，然后利用微电子技术将工程生产的各项工艺相互渗透，实现电子技术与机械技术融合的技术[2]。从总体上来看，机电一体化技术主要由传感装置、动力装置以及机械装置组成，不同部分具有的功能不同，所起到的作用也各不相同。传感装置主要起到有效传递信息的作用，动力装置主要起到为生产活动提供动力的作用，而机械装置主要来负荷各部分之间的协调工作，通过每个部分的相互协调，不断提高机电一体化系统的功能。

2.优势

在煤矿生产中实现机电一体化，首先可以通过电子技术的应用，利用其所具有的运算、控制、记忆以及信息处理等功能，实现整个生产工艺的多功能化、信息化以及智能化，提高生产效益。其次，整个系统的调动运行，可以自主完成对多个部分的协调管理，保证煤矿生产系统达到最优状态，达到节能的目的。并且，机电一体化系统中具有监视与诊断等功能，可以随时掌握整个系统中各设备的运行状态，提高生产的安全性与稳定性。最后，与传统生产方式相比，机电一体化系统结构更为简单，生产操作简易，进一步达到标准化生产目标。

二、煤矿机电一体化应用现状分析

煤矿机电一体化技术现在已经得到了广泛的应用，并且随着计算机技术的快速发展，数据库信息技术也被应用到煤矿生产中，进一步推动了机电一体化的发展，现在我国煤矿一体化技术在应用上已经实现了自动化、系统化以及智能化。机电一体化技术的应用，对提高生产效率具有重要意义，各机械设备是保证煤矿生产正常进行的主要因素，现在机电一体化技术的应用，将电子功能与机械功能相融合，与传统生产相比，优化了产品性能与功能。机电一体化技术在煤矿生产中的应用，主要包括煤矿开采、井下煤矿运输以及井下供电排水等硬件设施，同时也作用于信息管理与控制系统等软件设施上，在整体上提高了煤矿开采过程中的生产效率与安全性。

三、煤矿机电一体化应用发展分析

1.采煤机应用

我国大部分煤矿生产采用的是综合机械化采煤系统，实现了生产的自动化，传统生产工艺中主要以液压牵引，现在逐渐发展为电牵引，将机电一体化技术应用在采煤机中，比传统生产模式相比更具优势。例如电牵引比液压牵引效果更佳，并且能够更好的克服阻力，在下滑时提供制动功能。应用机电一体化技术安装有防止下滑的制动装置，能够更顺利的开展大倾角煤层作业。另外，在生产过程中，系统运行动态性更好，可以通过生产过程中产生的各项数据来对系统运行状态进行调整，长时间在恶劣环境下持续作业，因为能够更好的适应作业环境，外界因素对设备产生的影响更低，降低了设备故障概率[3]。另外，机电一体化技术的应用，牵引力主要通过计算机来控制，并实现对工作面刮板运输机的实时监控，提高了煤矿生产的安全性与可靠性。

2.运输机应用

为满足社会经济发展需求，煤矿开采量在不断增加，将一体化技术应用到提升与运输系统上，可以有效提高运输效率与安全性。内装式提升机在煤矿生产中比较常用，主要为电机与滚筒一体化的设计方式，设备结构简单，操作也更方便，控制与运行系统也更准确，可以实现完全自动化控制。针对我国皮带式运输与生产方式，对运输系统要求比较高，通过机电一体化技术的应用，可以利用电子监控系统来完成设备运行的实时监控，减少故障出现的概率。

3.监控系统应用

煤矿生产中最为常用的机电一体化技术，包括机械技术、系统技术、计算机与信息技术以及自动控制技术等，其中监控系统作为重要。因为煤矿生产活动与其他生产活动相比具有特殊性，对于煤矿生产的监控，对其监控数据的管理并不严格，但是必须要能够持续运行，保证矿工工作的生命安全。机电一体化技术在监控系统中的应用，将系统与局域网相连，自身数据库与主机同步，避免数据的丢失，同时也可以对已存的信息进行检索，实现图像显示、图表打印等。机电一体化技术的应用，通过电子监控系统来对整个生产活动各个环节进行实时监控，减少安全事故的发生，保证煤矿生产安全性。

结束语：

煤矿生产具有一定特殊性，对生产工艺以及设备等都有着严格要求，为满足社会发展的需求，必须要对生产模式做进一步的研究。机电一体化技术在煤矿生产中的应用，对提高生产效率，保证生产安全具有重要意义，想要进一步发挥其所具有的功能，要求我们应持续不断的进行研究。

参考文献

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中图分类号：TH-39文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)02(c)-0000-00

进入20世纪60年代以来，微电子技术、信息技术、自动化技术得到了迅猛发展，以信息技术为中心，极大地提高劳动生产率和工作效率为重要目标。测量与控制技术、计算机技术和通信技术，三者结合在一起，构成完整的信息系统。在这种新技术革命的影响和冲击下，机电业发生了深刻的变化。机电一体化的共性关键技术是；精密机械技术、伺服传动技术、传感检测技术、信息处理技术、白动控制技术以及系统总体技术。但是区分机电一体化或非机电一体化的机械系统，其核心是计算机控制的伺服控制系统，其他的都是与此匹配的重要部分现有机械产品的电子化必须采用系统科学的观点和综合集成的技巧，使机械、电子设备和软件之间相互适应和匹配，发挥各自的优势，才能促进工业产品和消费产品向自动化方向发展。

1 机械机电一体化技术及其应用

机电一体化系统的形式多种多样，其功能也各不相同。一个较完善的机电一体化系统应包括以下几个基本要素：机械本体、动力单元、传感检测单元、执行单元、驱动单元、控制及信息处理单元。随着机电一体化产品技术性能、水平和功能的提高，机械本体需在机械结构、材料、加工工艺以及几何尺寸等方面都应适应产品高效、多功能、可靠、节能、小型、轻量、美观等要求。动力单元动力单元的功能是按照机电一体化系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。机电一体化的显著特征之一是用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。与一般的同类型机械装置相比，机电一体化系统中的机械部分精度要求更高，结构更简单，功能更强大，性能更优越，同时还要有更好的可靠性、维护性和更新颖的结构。零部件要求模块化、标准化、规格化，还有许多新的课题要加以研究和运用，如对结构进行优化设计，采用新型复合材料以使机械系统既减轻重量、缩小体积，同时又不降低机械的静、动刚度，采用高精度导轨、精密滚珠丝杠、高精度主轴轴承和高精度齿轮等，以提高关键零部件的精度和可靠性；开发新型复合材料以提高刀具、磨具的质量；通过零部件的模块化和标准化设计，提高其互换性和维护性等。因此机械技术的出发点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其他高新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上以及功能上的变革。

2 信息处理与自动控制技术及其应用

机电一体化系统中主要采用丁业控制机(包括可编程控制器，单、多回路调节器，单片微控制器，总线式丁业控制机，分布式计算机测控系统)进行信息处理。计算机应用及信息处理技术已成为促进机电一体化技术发展和变革的最重要因素。随着社会和经济发展，对信息交流的需求越来越大，这就需要信息传输，即通信技术，围绕如何提高传输速度、减少误码率等进行的。为了共享资源、提供分布式功能和集中管理，可通过通信设备和线路，将不同地理位置具有独立处理功能的多个计算机连接起来，运用功能完善的网络软件按照网络协议进行数据通信，组成计算机网络系统。计算机技术、通信技术和计算机网络技术的发展为信息处理技术提供了技术保障。

控制与信息处理单元像是对其他要素和它们之间的连接进行有机的统一控制一样，其功能是将来自传感器的信息和各种命令进行集中处理，根据处理结果，按照一定的规则发出相应的控制信号，控制各要素或子系统连接成为一个有机整体，使各个功能环节有目的地协调一致运动，并达到预期的性能，从而形成机电一体化的系统工程。各子系统之间必须通过控制信息进行联系才能协调统一的运动，进行有规则地物质和能量的交换和转移。因此，控制与信息处理单元是机电一体化系统的核心单元，一般由计算机、可编程控制器、数控装置以及各种逻辑电路等组成。信息处理技术包括信息的交换、存取、运算、判断和决策。自动控制技术包括高精度位置控制、速度控制、自适应控制、自校正等技术。自动控制就是依据自动控制原理对具体控制装置或系统在设计之后进行系统仿真，现场调试，最后使研制的系统可靠地投入运行，尤其是计算机技术高速发展，使得自动控制技术与计算机技术的结合越趋密切，因此自动控制技术是机电一体化技术中十分重要的关键技术。

3 伺服驱动技术及其发展

电动机伺服驱动方式在数控系统中的运用非常广泛，交直流伺服电动机驱动主要用在闭环伺服数控系统中。由于变频技术的进步，交流伺服电动机驱动技术取得突破性进展，为机电一体化系统提供了高质量的伺服驱动单元，极大地促进了机电一体化技术的发展。步进电动机驱动主要用在开环伺服数控系统中。对机电一体化系统的动态性能、控制质量和功能来说，伺服驱动技术具有决定性的作用。液压伺服系统(如液压马达、脉冲液压缸等)具有工作稳定、响应速度快、输出力矩大等特点，特别是在低速运行时其性能更突出，但液压系统需要增加液压泵等动力源，设备复杂、体积大、维修难及污染环境；而电气伺服系统(如步进电动机、直流伺服电动机等)具有控制灵活、费用较小、可靠性高等优点，但低速时输出力矩不够大。由于近年来变频技术的进步，交流伺服驱动技术取得突破性进展，为机电一体化系统提供了高质量的伺服驱动单元，极大地促进了机电一体化技术的发展。

4 结论与展望

机电一体化技术需要很多部门、产业的配合和支持，才能取得满意的结果。我们不仅要对机电一体化的各项相关技术进行全面深入的了解，还要能从系统工程的概念人手，通过系统总体设计来使各个相关技术形成有机的结合，并且要注意研究和解决技术融合过程中所产生的新问题，只有这样才能满足机电一体化高速发展的需要。机电一体化概论都很好，如果整个系统不能很好地协调，则它仍然不可能可靠地正常运行。随着科技的进步和社会经济的发展，机电一体化技术正在不断地深人到各个领域，并且迅猛地向前推进，特别是制造工业对机电一体化技术提出了许多新的更高的要求。机电一体化的发展趋势应为：在性能上向高精度、高效率、高性能、智能化方向发展；在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展；在层次上向系统化、复合集成化的方向发展。

参考文献

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[2] 李晶. 机电一体化技术应用之我见[J]. 价值工程, 2011,(03) .

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1.机电一体化技术发展

机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。

1.1 数字化

微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。

1.2 智能化

即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。

1.3 模块化

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、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。

1.4 网络化

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，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。

1.5 人性化

机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。

1.6 微型化

微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。

1.7 集成化

集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。

1.8 带源化

是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。

1.9 绿色化

科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。

2.机电一体化技术在钢铁企业中应用

在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：

2.1 智能化控制技术（IC）

由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢——连铸——轧钢综合调度系统、冷连轧等。

2.2 分布式控制系统（DCS）

分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。

2.3 开放式控制系统（OCS）

开放控制系统（Open Control System）是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。

2.4 计算机集成制造系统（CIMS）

钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。

2.5 现场总线技术（FBT）

现场总线技术（FieD Bus Technology）是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术（如4～20mA，DC直流传输）就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC（Programmable Logic Controller）和现场就地控制站等的发展。

2.6 交流传动技术

传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。

参考文献

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[4]王俊普.智能控制[M].合肥：中国科学技术大学出版社，1996

[5]林行辛.钢铁工业自动化的进展与展望[J].河北冶金，1998（1）

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一、引言

目前，职业学校普遍存在着学生实践能力差的问题，这是由于在传统教育模式下，职业技校的理论与实践没有有机的结合在一起，导致理论教学与实践教学的脱节，学生在理论课中不能积极的投入，而老师的教学模式缺乏新意，导致学生在上课期间听不懂也听不下去，理论课达不到实际的效果。在实践课上，由于学生缺乏理论基础，对设备的结构设计、运行原理缺乏认知，只能盲目的操作。对于职业学校机电类的课程来说，在教学上需要有设备和理论作为基础，在此基础之上，教学老师还要想方设法的对教学内容创新，根据学生的实际情况，来设计教学的结构、内容、思路等，使教学达到学生能够学以致用的目的，因此就需要结合理论与实践的教学方法，使其有机的融合在一起，机电类课程结合了机械、PLC、传感等多项技术，在结构上大多是模块化，教学老师不仅要使学生熟练掌握设备操作，还要与《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程相结合，因此，只有引入机电一体化实训装置和模块化生产线等设备，并积极探索理实一体化教学模式，才能提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。

二、机电一体化实训装置的主要模块和基本构成

1、机电一体化实训装置的总体结构

机电一体化实训装置是职业学校根据学生的实际情况购进的机电一体化设备，来供学生实践课学习使用，提高学生的实践能力。机电一体化实训装置的结构一般包括电脑、PLC主机、变频器模块、电机模块、气动控制模块等，总体上来说是由硬件和软件构成，目前的机电一体化装置是模块化和开放式的结构，在教学的过程中，可以指导学生了解装置构造和拆卸、组装等技能的培训。

2、装置主要模块的基本组成

（1）PLC主机：采用了CPU226AC/DC/晶体管（24路数字量输入/16路晶体管输出）、两个RS-485通信口、EM222（8路数字量输出），在PLC的每个输入端均有开关，PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上，方便用户使用。

（2）变频器模块：“采用西门子MM420变频器，三相380V供电，输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口，提供BOP操作面板；集成3路数字量输入/1路继电器输出，1路模拟量输入/1路模拟量输出；具备过电压、欠电压保护，电机过热保护，短路保护等。提供调速电位器，所有接口均采用安全插连接。”

（3）电机模块：包括三相交流异步电动机，步进电机和步进电机驱动器等。

（4）低压电器模块：配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。

（5）气动模块：包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。

（6）传感器模块：具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器，可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。

（7）触摸屏与组态模块：配备了深圳步科EVIEWMT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。

三、机电一体化实训装置的功能和机电类课程教学中的应用

1、机电一体化教学课程设计

根据教学计划和现在对机电类人才的要求，目前职业学校内主要开设的课程有：《机电一体化设备安装与维护》、《检测与传感技术》等关于机电一体化装置运行原理和设备介绍与实际操作的课程。从课程设置上要与实际操作相结合，学生能够学以致用，并熟练的掌握机电一体化装置的操作。

2、《电气控制与PLC》理实一体化教学思路

首先根据教学要求和设备特点编写教学讲义、课件等。其次组织学生到学校内部训练中心参观，对机电一体化有一个基本的了解；同时，配齐学生在学习电气控制时所用的设备，根据学生不同的特点，对学生进行分类教学，因材施教，激发学生的兴趣；最后制定好考核标准。

四、结束语

在职业学校中，对学生的教育首先要根据人才的要求和学生的实际情况开展教学工作，对于机电类的课程，在引入机电一体化实训装置的基础之上，集合理论与实践，使课程变得丰富多彩，学生提高了浓厚的兴趣，才能全身心的投入到学习中，对于教师而言，对机电一体化实训装置做好必要的知识储备和教学内容上的创新，帮助学生解决各种问题。不仅能够促进学生提高创新与实践能力，还能够提高教师自身的能力。

参考文献:

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1.1建立模块化教学体系

机电一体化专业教学中，实践教学所占比重较大。并且，每一阶段的实践教学在学生培训中都发挥着不同的功效，通过多种教学实践活动的共同作用，最终培养出符合要求的专业人才，因此必须明确各教学环节的作用及功能。我校在遵照教学大纲标准的基础上，将企业内相关岗位用人需求纳入教学范畴，合理分解机电专业人员必须掌握的专业知识及技能，并将其合理贯彻于不同实践环节中。经数次跟踪调研，明确各环节教学定位，构建合理的模块化实践教学体系。在我校建立的模块化教学体系中，基础训练以巩固专业学生基础知识与技能、掌握牢靠专业理论、增强学生学习自信心为主要教学目标，确保学生能更好地进入到下一阶段的学习中去；专业技能训练是职业教育中培养学生专业能力的关键环节，以提升学生专业技能为教学主要任务；选修教学环节，主要在于为学生个性化学习提供便利，拓展学生专业知识，进而达到强化学生技能的效果。

1.2实施“会———懂———精”的教学模式

在以往职业教育中，通常以理论教学为主，学生在专业学习中往往是先学习理论知识，再学习职业技能，最后进入实习阶段。在这个过程中，教学主张“先理论、后实践”，是由纯理论学习到纯实践操作的过程。大量事实证明，以往传统职业教育方式已难以满足当前人才培养需求，学生在毕业后普遍感觉在学校期间所学习的知识华而不实，难以实现学以致用，在企业实际工作中存在适应不良的问题。学生必须经历一段时间的实践，通过实践解决学习中的困惑，才能真正领悟专业知识与技巧。针对传统教学模式存在的问题，我校采取了积极的应对措施，结合专业教学特点及企业人才需求，将“先会后懂再提高”作为新的教学理念，不再以传统理论教学为主，秉持“够用”原则开展理论教学，重点关注实践教学，实现实践课程为主、理论教学为辅的教学模式。在课程安排上，优先考虑实践课程教学需求，在此基础上安排理论课程，即先组织学生进行实践操作，在操作中发现问题，积极探索解决方法，并对实践感悟作出总结，再来开展理论教学。例如，在数控铣工操作方面，首先让学生大概了解其专业的发展趋势及必备技能，熟悉其最基本的操作方法，再来学习相关基础理论知识，在确保学生基础知识与技能掌握牢靠的基础上，进行专业技能学习，同样先进行数控铣工实际操作，再来学习“数控铣工工艺”等专业理论知识，实现学生在专业知识及技能学习中的融会贯通。这种教学模式有助于调动学生学习的积极性，专业教学变得更具针对性，也更容易让学生接受专业知识与技能。

1.3有目的地到企业工厂进行教学

在职业教育中，要实现学校依托企业，而企业对学校高度认可的目标，需要构建合理的学工交替教学模式，并维持学校与企业和谐、平等、互利的良好合作关系。让专业学生在实习中，通过一线岗位亲身体验企业对专业人才的要求，并感悟其职业职责，以此来达到提升学生专业技能与职业责任感的目的。

2实践教学考核环节方面的改革

2.1模块考试

在学生完成每一阶段的实习任务后，应组织进行相应的实结考核，在考核合格前提下进行更加专业的实习，以此来确保学生在每一阶段实习中能真正掌握必备技能。例如，钳工实习考核达标的学生，才能进入机床检修阶段实习，对于表现突出的学生，可支持其尝试考取工种等级证书。

2.2技能大赛

在学生顺利完成每一阶段的实习后，学校与教师可结合专业特征，组织学生参与各类型的技能大赛。例如，在学生完成金工、设备操作、铣工操作等各个阶段的实习任务，且实习考核达标的情况下，组织学生参与更高级别的铣工技能大赛，并颁发相应的铣工等级证书。

3校内外实训基地建设方面的改革

实践训练基地是实现实践教学的必要条件。在实训基地建设方面，当前我校已顺利完成了校内与校外实训基地建设。在校内实训基地建设上，秉持先进性、综合性、实践性原则，建立了机电实训中心、计算机实训中心以及电力拖动实训中心，以重点锻炼学生的实践能力。特别是在机电实训中心内，配备了相应的车床、刨床、铣床、钳工操作台、机械测绘设备、数控加工设备等。这些设备不但能满足单项技能训练，而且能满足综合性技能训练。校外实训基地建设注重为培养学生的技术应用能力提供保证。我校的做法是建立了一个小型机械加工厂，配备必要的数控设备与机床设备，为本校学生提供教学实践平台，拥有普通机床设备和数控设备的小型机械加工厂，为本校学生提供教学实践平台，也可对外承揽适量的机械加工任务，使校内机械设备资源得到有效利用。

4建立“双师型”教师队伍

教师队伍是职业教育改革实施的主力军，直接影响到教育改革的成效。在高职院校内，进行教学改革的主要目的是培养出专业水平较高的实用型人才，因此必须加强教师建设，培养出“双师型”教师队伍。“双师型”教师不仅要掌握基础的教学知识，还应具备较强的专业实践、操作技能及丰富的教学经验，所以说“双师型”教师素质的好坏将影响着一所高职院校的教学质量。近几年，我校机电专业的招生规模不断扩大，而“双师型”教师数量奇缺，教师任务繁重，并且许多教师为新任教师，教学水平还有待提升，难以胜任专业课程教学。对此，我校积极组织对新任教师的培训活动，并开展校与企、校与校之间的专业性讲座，以期在最短时间内提升教师队伍的整体水平，培养出综合素质较高的教师团队，进而保障机电教学的质量。通过多方信息反馈，我校机电专业教师队伍整体水平较高，受到学校、学生和企业的广泛认可与好评。

5激励教师积极从事科研活动，提高了教师队伍的综合素质

教师作为知识的传递者以及创造者，必须具有较高的综合素质。以前我们学院机电专业教师整体水平相对较低，整个教师队伍主要由两部分组成，一是过去从事中专教学的教师，他们的年龄相对较大，绝大多数为自学专业知识的，并未接受过系统的高等教育；二是来自于高校机电专业的毕业生，他们年龄较小，接受过高等教育，理论水平相对较高，但缺乏实践经验。另一方面，为了提高自身素质，一定要具备积极参与教科研的思想与行动，但是现在的高职机电专业教师缺乏科研的意识和动力，仅仅强调教学工作。教学改革能否取得成功，关键是由教师的综合素质决定。为此学院又进一步加强改革科研活动。改革过程中我们按照教学现状与专业建设实情，组织教师积极参与到教学改革课题研究之中。第一，以教学改革研究课题为切入点，安排教师开展各种级别的课题探讨，在此基础上，认真实施开展校级专题探讨，引导他们以现代教学理论为基础，积极探讨怎样将各种新教学手段引入教学之中，例如任务型教学、合作教学与讨论式教学等。第二，构建起科学合理的教科研激励机制，定期检查教师的科研开展状况，对科研中取得较好成果的教师加以奖励，并与其待遇、职称晋升以及评先评优等挂钩，使他们形成一种积极向上的气氛，是鼓励他们主动研究机电专业实践教学改革的有效策略。最后，坚持以校为本，以解决本校的具体问题为课题进行研究，引导教师努力改正其教学行为，探讨反思教学课题。这样就推动了机电专业教师综合水平不断提高，建设了一支结构合理、教学水平高、实践经验丰富的高素质教师队伍。

6充分发挥了专业指导委员会的作用

在我校实践教学改革中，专业指导委员会充分发挥了其作用，委员会的委员包括各专业的专家和技术骨干，让这些拥有坚实的专业理论知识和丰富实践工作经验的委员参与到实践教学的改革中，不但可以应用他们的知识和经验，还能够很好地运用他们广泛的外界关系。我校邀请他们来校开展专业知识讲座，同时请他们指导学生的校外专业实习，取得了令人满意的效果。