時間：2023-06-13 09:27:20
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[論文摘要]機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。
一、機電一體化的基本概念
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科，而機電一體化產品是在機械產品的基礎上，采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合，它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比，機電一體化產品具有下述優越性。
（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設備事故，顯著提高設備的使用安全性。
（二）生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現最佳操作，保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時，由于機電一體化產品實現了工作的自動化，使得生產能力大大提高。例如，數控機床對工件的加工穩定性大大提高，生產效率比普通機床提高5～6倍。
（三）使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現，系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序，實現自動最優化操作。
（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制，具有復合技術和復合功能，使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能，能應用于不同的場合和不同領域，滿足用戶需求的應變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應用范圍大為擴大。
（五）調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品，可以事先存入若干套不同的執行程序，然后根據不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛，涉及到工業生產過程的所有領域，因此，機電一體化產品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能，可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。
④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置，控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看，機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能，而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
（一）機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎，因此對機械結構提出了更高的要求，需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
（二）動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能，去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅動電路等。
（三）傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現，對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
（四）信息處理及控制系統。根據機電一體化產品的功能和性能要求，信息處理及控制系統接收傳感與檢測系統反饋的信息，并對其進行相應的處理、運算和決策，以對產品的運行施以按照要求的控制，實現控制功能。機電一體化產品中，信息處理及控制系統主要是由計算機的軟件和硬件以及相應的接口所組成。
（五）執行機構。執行機構在控制信息的作用下完成要求的動作，實現產品的主功能。機電一體化產品的執行機構一般是運動部件，常采用機械、電液、氣動等機構。執行機構因機電一體化產品的種類和作業對象不同而有較大的差異。執行機構是實現產品目的功能的直接執行者，其性能好壞決定著整個產品的性能，因而是機電一體化產品中最重要的組成部分。機電一體化產品的五個組成部分在工作時相互協調，共同完成所規定的目的功能。在結構上，各組成部分通過各種接口及其相應的軟件有機地結合在一起，構成一個內部匹配合理、外部效能最佳的完整產品。
（一）定位與培養目標不同根據人才培養分類，可分為學術型人才、技術技能型人才。教育部副部長魯昕在2014年中國發展高峰論壇表示，我國將實行兩類人才、兩種模式的高考，即技術技能型人才和學術型人才的兩種高考模式。技術技能型人才又分為工程師、高級技工，以及高素質勞動者三種。在高職教育體系中，高職?？频臋C電一體化專業定位為機電行業培養技術技能型人才，即高級技工和高素質勞動者，包括機電設備的安裝維修，機電設備的操作與維護等工作。隨著產業結構的升級和科學技術的高速發展，以及生產服務第一線崗位技術含量的革新和提高，對技術技能型人才提出了更高的要求。魯昕指出之前的職業教育只講技能，隨著信息技術的發展和產業升級，技能需以技術為基礎。應用本科機電相關專業作為本科層次的職業教育，就是應該在高職?？茩C電一體化專業基礎上，培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的技術技能型人才，能夠適應產業結構升級和科技水平發展對就業崗位所帶來的各種變化。目前，應用本科作為職業本科教育，其定位比較模糊，在人才培養、科學研究和社會服務三者關系上，過分強調科研研究，強調理論教學，沒有突出社會服務的方向，更多地定位于教學科研型大學，許多應用本科院校一心向往建成“一流本科院?！?。應用本科目前的定位主要是受當今社會“重學術輕技能”思想觀念和等級觀念的約束和束縛，也是社會對大學的評價機制和考核標準所造成的。由于應用本科的定位模糊，因此，應用本科機電相關專業的定位也相應的比較模糊，造成了應用本科機電相關專業在培養目標上偏向學術型人才的培養，體現在教學過程中，則表現為注重學生理論知識的培養和考核，忽視學生應用能力的培養和考核。應用本科機電相關專業在定位和培養目標上，與職業教育的定位和培養目標是有很大差距的，這是制約高職?？茩C電一體化專業與應用本科機電相關專業實現有效銜接的一個重要因素。正是由于應用本科本身的定位和培養目標與高等職業教育的差距，使得目前機電一體化專業高職專科與應用本科的銜接，不管采用哪種方式進行銜接，都存在一定的缺陷。
（二）應用本科機電專業實踐教學不足高等職業教育強調學生職業應用能力的培養。高職?？茩C電一體化專業，通過工學結合、校企合作、頂崗實習等方式，培養學生具備從事機電一體化設備的操作、組裝、調試、維護維修等能力。應用本科機電相關專業以學科為導向，主要通過課堂講授為主，教學效果考核往往以筆試為主，培養學生的能力通過灌輸理論知識來實現。由于應用本科院校的定位以及培養目標與高等職業教育的要求存在一定的差距，以及應用本科院校在教學過程中長期以來形成的慣性，使得應用本科機電相關專業在教學過程中出現“重理論、輕實踐”的現象。應用本科機電相關專業在教學過程中，強調理論教學，輕視實踐。應用本科機電相關專業在實踐教學方面不重視，實踐條件不足，造成培養出來的學生應用能力不強。這是應用本科機電相關專業教學過程中存在的問題之一，也是妨礙高職?？茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業有效銜接的重要因素之一。
（三）課程體系銜接存在問題課程體系是高職專科、應用本科各自的定位和人才培養目標的具體表現。高職?？茩C電一體化專業定位為機電行業職業技能型人才的培養，以實用為主，必需、夠用為度，主要培養機電行業的技能型人才，即高級機電維修維護技工和高素質機電設備操作者。應用本科機電相應專業應該在高職?？茩C電一體化專業基礎上，培養具有較強的理論基礎、實踐技能和應用能力的更高層次的機電行業的技術技能型人才。機電一體化專業高職?？婆c應用本科相應專業進行有效銜接時，應該對相應的課程體系進行設計，使其滿足機電一體化專業高職?？粕M入應用本科相應專業后，能夠繼續有效地進行學習。目前，專接本模式，課程基本與高職專科相同，不同的是教材不一樣，一個是高職高專的教材，一個是本科教材而已，基本上沒有相應的實踐教學。專轉本模式，應用本科相應專業的課程設置上，前兩年基本上是機械方面課程，后面兩年是電方面的課程，高職?？茩C電一體化專業學生進入本科后，主要就是進行電方面課程的學習。無論是專接本，還是專轉本模式，高職?？茩C電一體化專業學生在完成三年?？茖W業后，進入本科階段學習，課程銜接得不是很好，這是進行高職專科機電一體化專業與應用本科相應專業進行有效銜接需要解決的問題。
（四）教師素質由于許多應用本科院校定位于教學科研型大學，許多教師科研能力強，理論基礎扎實，許多教師都是直接引進博士畢業生，這些教師是在研究型或教學研究型環境下培養出來的，缺乏在生產服務第一線工作的經驗，沒有在企業經歷過職業鍛煉，因此造成部分教師職業應用能力不強的缺點。高職教育對教師素質的要求與一般學術型本科教育對教師素質的要求不同，高職教育強調教師的雙師素質，既要求教師具有扎實的理論水平，同時也要求教師具有職業背景，具有職業應用能力，否則怎么來教育、培養學生的應用能力？許多應用本科院校由于定位教學科研型，在人才引進和教師素質培養方面，注重教師人才的學術能力、科研能力。許多應用本科院校在人才引進方面明確要求引進博士，強調引進人才的學術能力，同時，應用本科院校對教師的考核以及職稱的評定都是強調學術能力，要求發表一定數量的高質量的學術論文以及一定的科研項目，而幾乎沒有對教師的職業應用能力等方面進行考核和評定。這些原因都造成了應用本科院校的教師們更愿意從事學術科研工作，形成了“重學術輕應用”的風氣。這些因素都是造成應用本科教師科研能力、學術能力強，而職業應用能力欠缺的原因。這是應用本科院校作為高等職業教育的組成部分存在的不足。機電一體化作為一名綜合了機械技術、微電子技術、電力電子技術、自動控制技術、傳感測試技術、軟件編程技術等多門技術的專業，更加強調學生的動手應用能力，包括機械圖紙繪制；機械設備的安裝、維護維修；電氣線路的設計、檢修；程序的設計、編寫等能力。因此從事機電一體化高職教育的教師更需要具備一定的應用能力。目前應用本科從事機電相關專業教學的教師應用能力的缺乏，是機電一體化專業高職專科與應用本科銜接的障礙之一。
二、解決問題的建議
將高職?？茩C電一體化專業與應用本科相應的機電專業進行銜接是社會發展、經濟轉型對機電應用型人才需求的必然要求，也是完善我國機電行業高等職業教育的需要。針對高職?？茩C電一體化專業與應用本科相應專業進行銜接存在的問題，提出一些建議和意見。
（一）應用本科應定位職業教育要想高職?？茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業進行有效銜接，關鍵就是要將應用本科定位為高等職業教育。許多應用本科定位于教學研究型大學，甚至希望向一流本科學術型大學轉型，這同現在社會普遍對高等職業教育存在認識上的偏差有關，同時也與當前對高等教育的評價機制有關。由于歷史等一些原因，在社會上普遍存在“輕實踐、重理論”的思想，特別是本科院校，認為重視實踐，進行職業教育是低人一等的事情。這種思想不清除，應用本科就不可能真正向高等職業教育靠攏。應用本科的定位也與目前大學的評價機制有關。目前對大學的評價考核以及排名，主要關注的是學術成果，例如論文數量與質量，科研經費量，博士點、碩士點數量等。這就造成了許多應用型本科將學術研究放在重要的位置，將學術論文、科研課題數量作為考核教師標準。要想應用本科定位為高等職業教育，除了扭轉社會對高等職業教育的觀念，還必須對應用本科建立合理的評價和考核機制，國家加大對職業教育，特別是高層次職業教育的投入，可以對國民經濟發展起重大作用的一些應用本科在資金、教學資源等方面進行傾斜。對應用本科教師，建立合理的評價考核機制與職稱評定標準，加大對教師應用能力培養的考核，減少學術研究方面的考核，讓學校和教師的重心向應用能力培養，向技術技能教育轉移，使應用本科真正地定位于高等職業教育，使應用本科機電相關行業真正向職業應用型人才培養方向挺進。
（二）加大實踐教學量、改善實踐條件由于高職教育的關鍵是培養學生的職業應用能力，而培養學生的應用能力，不能只靠理論傳授，應該將理論與實踐結合，通過實驗、實訓、企業實習、校企合作等多種實踐方式，達到培養學生職業應用能力的目的。高職?？茩C電一體化專業基本上都是根據培養目標，設置了相應的實踐手段和方式來培養學生的應用能力。應用本科機電相關專業在培養學生應用能力方面還有所不足，主要也是受“重理論、輕實踐”的影響。應用本科院校機電相關專業作為機電行業高等職業教育的一部分，必須轉變思想，將定位轉移到學生應用能力培養方面上來，加強實踐實驗條件的建設，同時，通過實驗、實訓、企業實習、校企合作，建立校外實踐區。在實踐教學過程中，建立起一套完善的實踐教學評價體系，強調突出過程考核的重要性，激發學生學習的主動性。應用本科機電相關專業應加大實踐教學量，對機電設備的設計、操作、維護維修增加學生實踐機會，同時也應改善實踐條件，以便更好地培養學生的應用能力。
（三）課程體系銜接由于課程體系是人才培養目標的具體表現，高職?？茩C電一體化專業與應用本科機電相應專業作為機電行業高職教育的兩個階段，應該從整體上對課程體系進行銜接。應用本科機電相關專業應該對課程體系進行設計，使高職?？茩C電一體化專業學生進入本科階段后，能在原來基礎上繼續提高。針對專接本模式，應該設置好課程體系，而不是簡單采用相同的課程，不同教材，應該在滿足應用本科機電相關專業對學生應用能力和理論知識更高要求和需要的基礎上，進行統一的課程體系設計。針對專轉本模式，應用本科機電相應專業的課程設置上，應該從重視理論知識，向理論和實踐并重方向發展。由于應用本科機電相關專業的機械方面課程，以及電氣方面的一些基礎課程被安排在前兩年進行，因此，在課程設計上，可以對進入本科學習階段的高職?？茩C電一體化專業學生提供機械、電氣方面的選修課程，讓他們能補上這些課程。
一個墨守成規的教師會抑制甚至扼殺學生的創造意識，一個創新型的教師則可以啟發學生的創造思維。教師只有自身創新意識增強了，才能在教學的實際過程中，將知識深化、內化為學生的知識，學生在具備了充分的知識儲備后，他們不僅會增強創新意識，而且還會形成創新思維，從而提高創新能力。在日常教學中，教師應從知識的傳授者變為學生學習、科技活動的指導者，學生應由被動學習的接受者變為主動者。教師要更新教育思想，轉變教學理念，尊重學生的個性，鼓勵學生興趣多樣化，積極開展創造性的教學活動。要營造一個寬松、民主的學習氛圍，激發學生獨立思考和創新思維。建設創新型師資隊伍我們可以從具有雙師型師資隊伍中挑選，因為雙師型教師具有較深厚的基礎文化知識、較扎實的技術基礎知識、較全面的專業知識、較強的應變和創新能力及不斷更新知識的學習能力。他們將是學生自主創新能力培養的引領者和護航者。
二、注重實踐教學，提高學生的創新能力
學生每一項發明創造都離不開其在實踐教學過程中實踐能力的培養，學生實踐能力的強弱，直接關系到他們的創造發明能力。在實踐教學中學生會遇到很多問題，這個時候老師應該引導學生多想幾個為什么，讓學生去尋找解決問題的方法，例如：在實踐教學中，老師可以給學生示范該項目應該“怎樣做”，為什么“這樣做”，“這樣做”的好處，“不這樣做”的害處達到啟發學生的目的；同時還應該質問學生還有沒有其它“怎樣做”的方法，鼓勵學生找出最有效、最簡便、最科學的方法，通過在這樣“做”的實踐過程中培養學生的創新能力。另外再多開設一些具有難度和挑戰性實驗項目，讓學生通過這種實驗體會探索新知識的過程和科研實踐的艱辛與樂趣，了解科研過程和研究方法，有助于培養學生創新精神和創新能力。例如：2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目，要求3名選手在300分鐘內完成數控銑床升級改造為加工中心的競賽內容，要想完成此次任務最關鍵的是在數控銑床上添加過刀庫后，刀庫是如何按照操作者的要求完成刀具換刀的，完成刀具換刀其核心就是刀庫PMC的梯形圖編輯。為了充分發揮學生的自主創新能力，我在輔導學生時，講解了數控機床刀庫是如何實施換刀的，以及數控機床在換刀過程中所涉及到的各種元器件在PMC梯形圖中的邏輯關系，至于具體刀庫換刀PMC的梯形圖的編輯，需要學生運用所學理論、技能知識自主完成。從一臺數控銑床升級到加工中心這就是一個技術創新。這樣不僅培養了學生的獨立工作能力，更重要的是給學生提供了創新平臺，培養了學生的創新意識、創新思維、創新能力。
三、參與競賽，促進創新能力的發展
職業院校應多參與省級、國家級甚至國際間的各種創新技能競賽，縮小同國內國際同行業在創新能力上的的差距。因為創新技能競賽的宗旨就是“比實用、比新穎”，對培養學生創新能力來講是一個非常重要的環節。2012年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在360分鐘內除了加工出圖紙要求的試切件、完成競賽答題記錄表、項目教學方案設計、教學資源成果及展示與答辯PPT外，還要完成三軸數控機床升級為四軸的競賽內容。
2014年全國職業院校技能大賽高職組“數控機床裝調、維修與升級改造”競賽項目要求3名選手在300分鐘內完成機械拆裝與電氣安裝、機床功能檢查與故障排除、數控機床位置精度的檢測、試件切削試驗編程與操作、職業素養與安全意識、數控銑床升級改造為加工中心6個任務環節。這些競賽都是圍繞著技術升級考核學生的，這就要求參賽學生有一定的自主創新能力。從而激勵學生，在平時的學習中就注重自身創新能力的培養。
隨著經濟及科學技術的不斷進步，電一體化技術也獲得了較大的發展。在煤礦產生過程中，許多煤礦企業將電一體化技術不斷應用于煤礦生產中，對大部分煤礦生產機械的相關參數進行了嚴密的監控，并通過不斷的技術創新，大大降低了煤礦機電一體化技術系統的安裝難度，使得系統抗干擾的能力也得到了較大的提升[1]。但從目前我國煤礦機電一體化技術的應用及發展情況來看，我國煤礦機電一體化技術還處在起步階段，與發達國家相比還存在較大差距，許多地方還需要不斷改進及提高，例如機械的信息量比較大、自動控制的功能擴充難度大等，煤礦機電一體化管理也還存在諸多不足，限制了煤礦機電一體化水平的提高，具體體現如表1所示。針對煤礦機電一體化技術存在的上述不足之處，煤礦企業要對其給予高度重視，在實際生產過程中加強對煤礦機電一體化技術的應用，并實施科學、有效的機電管理，以為煤礦安全、穩定、有序的生產提供可靠保障。煤礦生產是一項危險性較強的工作，而機電一體化技術又貫穿各個煤炭生產環節之中，因此，要保證機電一體化技術的有效應用，煤礦企業就要結合自身發展實際制定出科學、合理的機電一體化操作手冊以及技術指導手冊等，并定期對相關設備實施離線檢點，對檢點生產的各項數據進行有效的匯總、分析[2]。同時加大資金投入，積極更換老舊設備、引進新技術及新設備，并做好檢修工作，才能盡早排除安全隱患，確保機電一體化技術設備的正常運行，為煤礦生產的順利進行提供基礎保障。
2我國煤礦機電一體化技術的應用展望
在我國各個煤礦企業的實際發展中，各種大型機械設備越來越多的被廣泛應用于煤礦生產，機械設備液壓系統輸出的功率也不斷加大，這就需要煤礦生產機械設備液壓系統不斷向高壓方向推進。隨著科技的不斷進步，機械化生產模式在我國的煤礦生產之中的應用日漸普及，其機械生產的多元化、智能化以及一體化水平也大大加強，這對機械數據處理也提出了越來越高的要求，目前傳感器及微處理器等相關原件也能較好的滿足相關要求，在機電一體化技術中對其給予有效使用能夠有效增強機械設備的性能，提高機械設備運行的效率[3]。在煤礦機電一體化技術發展的過程中，要確保及技術的有效性、科學性及適用性，就一定要遵守持續性原則，并對機械設備的燃油功率進行相應的自動化管理控制，才能使機械設備的節能效果得到進一步提高。此外，在機械節能的時候，還要對機械設備運行的效率給予全面考慮，加強對新材料、新技術、以及新工藝的應用，并在確保機械設備運行效率的前提下，重點關注節能效果的發揮。在實際的煤礦機電一體化技術產生過程中，要有效應用傳感器、通訊媒體以及微處理器等先進設備，需要功能較為強大的系統軟件來做支撐，才能促進其應用效果的發揮。在煤礦機電一體化技術的發展中，電流變流體技術是其可行的發展方向，將這種技術應用到煤礦機械設備的液壓系統之中，能有效降低其能量的消耗，延長機械設備的使用壽命，且操作較為簡便，應用前景較好[4]。此外，由于各種高級語言、匯編語言的廣泛應用，煤礦機電一體化技術的軟件開發也具有了較為廣闊的發展前景。
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2.先進教學手段的應用。（1）運用多媒體進行直觀教學。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件，集文字、圖片、動畫和聲音于一體，不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間，而且學生興趣倍加，容易理解，提高了教學效率，增大了課堂教學的信息量。（2）聯系生活，啟發學生思維。課堂教學重在理論聯系實際，運用生活中的實例，既有助于學生對理論知識的掌握，又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力。如在講解三相異步電機的變頻調速時，結合變頻空調原理和特點，來分析變頻空調與普通空調之間的區別，從而闡述變頻調速的優點，學生增加了生活知識和學習的趣味性。（3）與時俱進，激發學生的求知欲。教師應該與時俱進，了解課程最新的技術動態，并把它傳授給學生，只有這樣才能激發學生的求知欲，真正的把課教好。如在介紹直流電機中，運用高速磁懸浮列車的例子給學生進行了講解，從而大大提高了學生的興趣、求知欲和學習的動力。
3.改革優化實踐環節。實踐教學是技術應用能力形成的重要環節，也是高職專業教育教學的重點。為了培養學生專業技術能力，改革傳統的實踐教學模式，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基礎課和專業課中的實驗，使學生掌握基本實驗儀器的使用，基本數據的測量、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、數控實訓等，學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、數控銑、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，參加職業資格考核取得數控工藝員或數控車、銑、加工中心操作工等級職業資格證書。（3）綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等，學在實訓中，采用邊教、邊學、邊做的教學方法，通過典型零件數控加工案例引導教學設計，針對實際零件數控加工任務討論工藝解決方案，并在加工現場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認識，以合作完成實訓教學過程。融“理論、示范、練習、反饋”于一體，將“教、學、做”合而為一。有效培養學生的技術應用能力。生根據實際生產任務，在不同的崗位上完成實踐任務，畢業后實現“零距離上崗”。
（四）建設特色課程
在課程設置上根據對企業人才需求情況和對近幾年畢業生就業情況的調查，以工作過程為導向，以工作任務或產品為載體，根據學生就業崗位群的任職要求，參照相關的職業資格標準，通過與企業有關人員共同論證，進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關，在與企業的深度耦合中，通過對職業崗位群從業人員和與職業崗位群有關的人員及專家進行調查，通過對在職業崗位上工作的學生的描述，經過分析、歸納、整理、綜合，確立職業崗位工作過程中不同階段的工作任務，將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容，通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析，確定適用于不同層次的專業核心課程內容和學時安排。
（五）總結
機電專業教學中必須堅持“面向現代，面向世界，面向未來”的發展方針，從實際出發，確定教學改革思路、培養目標，深入改革課程體系、教學方法和教學內容，使專業人才培養與未來社會發展需要相適應。在對學生的培養方面要做到：1.培養學生的綜合應用能力、實際動手能力、工程設計和創新能力，學生能根據一般的設計要求和動作流程完成整個控制系統的設計。2.提高教學質量，培養了學生的學習興趣。3.在實驗和設計中增強了他們的團隊合作精神。從一個目的、兩個原則的教改思想出發，抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學環節，不僅充分發揮了學生的開拓創新精神，而且充分調動教師教學和教改的積極性，在教與學兩個積極性的推動下，教學質量得以大幅度提高，使高校為社會主義現代化建設培養出更多優秀的人才。
【論文關鍵詞】機電一體化教學改革專業特色
【論文摘要】針對機電一體化專業教學不能滿足經濟快速發展的需求這一現狀，提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。闡述了機電教學改革的必要性、思路和方法，提出在實踐環節深化改革，在專業培養方案上努力突出專業特色的重要性，淡化了原專業課和專業基礎課的界限，對課程實踐教學進行了改革，體現了機電教學的特色。
【參考文獻】
[1]張超,劉愛云,王娜,葉婷.高職機電一體化專業教學計劃改革初探[J].中國科技信息,2007(22):202-204.
[2]李巧萍.生本教育理念來源于實踐服務于實踐[J].現代教育論叢,2002(5):6-20.
[3]魏增菊.機電一體化教學改革[J].平原大學學報,2007,24(5):93-95.
傳感器是一種檢測裝置，其測量對象是被檢測系統的信息，然后將其以不同的形式進行傳輸、處理和管理等工作，從而能夠實現對被檢測系統信息數據的自動測量和控制。簡單來說，傳感器的作用就是類似于人的感覺器官，幫助機電一體化系統探索和發現系統當中存在的問題。因此，將傳感器技術應用于檢測機電一體化系統的操作對象以及運行環境狀態，能夠精確、快速的獲取機電一體化系統的運作信息，有效地提高了機電一體化系統的運行水平。目前，傳感器技術已經被廣泛用于人們的生活和生產當中，引起了人們的高度重視。但是與此同時，由于傳感器技術在我國的起步較晚，在發展過程中仍然存在著一些局限性，因此為了提高傳感器技術的精確度，還需要對其進行進一步的改進與完善。
2傳感器技術在機電一體化中的應用價值
機電一體化技術包含機械制造技術、微電子技術、信息處理技術、自動控制技術以及人工智能技術等多方面內容，在發展過程中直接導致了自動化技術的產生。而從某種程度上說，傳感器技術是機電一體化發展過程中不可缺少的關鍵技術，影響著機電一體化系統的自動化程度，具有非常重要的應用價值。
2.1傳感器技術在機械加工過程中的應用
眾所周知，在機械加工的過程中，需要檢測的地方有很多，下面將從兩個個方面進行簡要介紹：第一，將傳感器技術應用于機械的切削過程和機床運行過程。現階段，在切削方面，傳感器技術主要是對切削過程中的機械設備切削力的變化狀態進行控制，通過分析這個過程當中的相關數據，從而實現對設備運行狀態的了解，保證切削過程的順利進行，提高切削過程的生產效率，以及降低材料的消耗量。將傳感器技術應用到機床的運行當中，主要是為了對機床的驅動系統、溫度進行檢測，從而保證機床運行的安全性，通過分析得到的相應參數，從而不斷提高機床的運行效率和精度。第二，將傳感器技術應用到工件的生產過程。與切削和機床的運行過程相比，工件的生產過程監視是非常重要，而且研究和應用也是最早、最多的。首先，在加工之前需要對所用的加工設備和坯件進行自動檢查，從而保證加工過程的正常進行，比如說自動判斷和調整坯件的夾持方位等；其次，在加工過程中，也有嚴格的要求，對切削的剫、力度、扭矩等參數都需要進行自動檢測，以保證加工條件處于最佳狀態，除此之外，對于在這個過程中加入傳感技術的其他目的還在于提高切削過程的生產效率；最后，在加工完成之后還需要對工件的合格與否進行測量，例如工件的尺寸、粗糙程度、形狀等，由于檢查的過程比較繁瑣和復雜，所以這些檢測需要能夠自動的進行，并且可以將檢測結果直接輸入到下一道程序，從而選用合格的產品。
2.2傳感器技術在汽車行業中的應用
近年來，隨著傳感器技術在汽車行業中的廣泛應用，現代汽車不斷朝著智能化、小型化和電子化發展，進入了全新時期。目前，在汽車的制造過程中，為了實現汽車的機電一體化，需要用自動控制系統來代替傳統的機械式控制裝置，將先進的監測和控制技術擴大到汽車的全身，從而全面改善汽車的功能，不斷增加汽車的人性化服務、減少排氣污染和汽油損耗、提高汽車的安全駕駛和舒適性。比如說，在實現汽車的一體化過程中，凡是和電子控制有關的系統或是裝置都離不開傳感器的應用，尤其是在安全報警裝置、信息裝置和自動變速器等裝置當中，所以這也要求傳感器能夠適應惡劣的環境，無論是塵土彌漫還是風雨交加的時候，都能夠保證具有很好的密封性，與此同時還應該具備一定的抗干擾能力，尤其是安裝在汽車發動機內的傳感器，需要能夠承受得住發動機在工作時的高溫和高壓環境。
3我國傳感器技術在機電一體化中的發展現狀和未來方向
1.1礦井安全生產監測監控系統中的應用礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。我國監測監控技術應用較晚，20世紀80年代初，原國家煤炭部組織了對國外煤礦監控技術進行大規模的考察和引進工作，此舉大大促進了國內監控技術的發展。先后從波蘭、法國、德國、英國和美國等引進了一批安全監控系統(如DAN6400、TF200、MINOS和Senturion-200)，在部分煤礦中應用；在引進的同時，通過消化、吸收并結合我國煤礦的實際情況，研制出KJ2，KJ4等系統并通過了鑒定。20世紀90年代以來，緊跟世界監測監控系統的發展潮流，我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統，如煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90系統、煤炭科學研究總院常州自動化研究所的KJ95系統等，它們的主要特點是:測控分站的智能化水平進一步提高；具有網絡連接功能；系統軟件采用了Windows操作系統。同時，在“以風定產，先抽后采，監測監控”12字方針和煤礦安全規程有關條款指導下，規定了我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監測監控系統。自此，大大小小的系統生產廠家如雨后春筍般的不斷出現，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機會，且促進了各廠家在市場競爭條件下不斷提高產品質量和服務意識。經過多年的實踐表明，安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用。
對我國現有煤礦監測監控系統及配套傳感器等設備的現場應用效果進行綜合評價，煤炭科學研究總院重慶分院的KJ90、天地科技股份公司常州自動化分公司的KJ95、煤炭科學研究總院撫順分院的KJF2000和北京瑞賽公司的KJ4，KJ2000等系統無論在軟硬件功能、穩定性和可靠性、專業技術服務能力、企業性質和生產規模等方面基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。
1.2礦井提升機中的應用礦井提升機是一種實現機電一體化較好的礦山大型設備，全數字化，交、直流提升機。特別是內裝式提升機，從結構上將滾筒和驅動合為一個整體，大大簡化了機械結構，是典型的機電一體化設備，充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。全數字提升機高度可靠，具有可重復性故障尋址、完整的診斷設施和自診斷功能，以及簡單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡化電氣安裝；硬件配置簡單，互相兼容，零備件少；可以方便地實現軟啟動、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國“九五”計劃期間，國產全數字化直流提升機已成為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權的全數字化直流提升機的核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統。除此之外，我國還用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。2000年11月，該系統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，其安全保護系統更為完善。該系統的主要特點是:采用兩臺計算機裝置，每臺都有自己獨立的測量、傳感裝置和數據處理系統。這兩臺計算機同步工作，互相檢測，互為備用，對提升行程實現直接測量和間接測量容器位置相結合的方式，對兩者進行比較、校正，實現行程自動控制。由于采用了計算機對安全回路、制動回路、電源和驅動回路進行實時檢測，實現故障記憶，因此極大地提高了提升機安全性能。
1.3井下帶式輸送機中的應用在我國“八五”計劃期間，通過國家一條龍“日產萬噸綜采設備”項目的實施，極大地提高了帶式輸送機的技術水平，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產品的研發也取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套設備、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內此項技術的空白，并對帶式輸送機的關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，成功的研制了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置、驅動系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國已經自行生產制造了多個品種和多種類型的帶式輸送機。
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隨著煤礦生產不斷向深部水平發展，對控制水平和規模的要求越來越高，從而又加速了機電一體化技術的發展和進步，目前各種高新技術的發展，如網絡、光纖、人工智能及生物工程等高新技術已滲入到機電一體化技術之中，使機電一體化產品功能更強大、性能更優越，使機電一體化產品功能越來越強，智能化程度也越來越高，因此采用新的機電一體化技術裝備的煤礦，能夠使企業獲得更加顯著的技術、經濟和社會效益，這也是一個煤礦企業循環促進不斷發展的過程。
參考文獻：
[1]張莉.機電一體化技術在煤礦中的應用[J].山西煤炭干部管理學院學報.2007.(1):88.
[2]文廣.機電一體化技術在鋼鐵企業的應用與展望[J].機械.2003.30(1):62～64.
[3]王洪波.機電一體化技術及其應用研究[J].中國集體經濟.2007(6):174.
[4]機電一體化實用手冊[M].北京:科學出版社.2007.(1).
