發(fā)布時(shí)間：2022-06-23 09:30:52
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機(jī)電一體化技術(shù)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的運(yùn)用研究
隨著信息技術(shù)等的發(fā)展,機(jī)電一體化已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)也為人們的生產(chǎn)、生活提供了更多的便捷。接口是幾點(diǎn)一體論文聯(lián)盟化產(chǎn)品的重要組成部分,有效運(yùn)用接口,可以更好地將幾點(diǎn)一體化產(chǎn)品中的各個(gè)組件有機(jī)地連接起來(lái),使機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行能夠更加順暢、有效。因此,接口技術(shù)的研究與運(yùn)用,直接影響著機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)用效能,相關(guān)工作人員應(yīng)該積極創(chuàng)新接口技術(shù),滿足機(jī)電一體化技術(shù)不斷發(fā)展的需求,進(jìn)而提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量,更好地為人們的生產(chǎn)、生活服務(wù)。
1 簡(jiǎn)述接口、接口類型與接口連接方式
機(jī)電一體化系統(tǒng),即是將機(jī)械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系到一起,從而發(fā)揮機(jī)械電子的優(yōu)勢(shì),提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用性能。而接口是機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分,它是連接機(jī)械系統(tǒng)與電子系統(tǒng)各個(gè)模塊的重要組件,具有調(diào)節(jié)、匹配、緩沖等性質(zhì),可以有效地轉(zhuǎn)換電平、增加功率,使機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到提高;一些技術(shù)人員將接口加設(shè)抗干擾材料,可以將電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間相互隔離,防止兩個(gè)系統(tǒng)之間的信號(hào)受到干擾,影響電子系統(tǒng)與控制系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性;接口的運(yùn)用,還可以進(jìn)行電路轉(zhuǎn)換,保證機(jī)電一體化產(chǎn)品中各個(gè)系統(tǒng)之間電流量的匹配,進(jìn)而提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的運(yùn)行效率。
不同的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其性能、工作原理等都存在差異,自然接口也不完全相同。也就是說(shuō),在運(yùn)用接口技術(shù)連接子系統(tǒng)的各個(gè)模塊時(shí),需要運(yùn)用到不同的接口。技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況將接口分成兩類,即機(jī)電接口與人機(jī)接口。機(jī)電接口是指執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與傳感器之間的接口,它可以模擬信息的輸入與輸出,并為機(jī)電一體化系統(tǒng)提供平穩(wěn)的電流,以保證機(jī)電一體化產(chǎn)品能夠保持一個(gè)有序的運(yùn)行狀態(tài);人機(jī)接口是指工作人員或者技術(shù)人員與計(jì)算機(jī)之間的接口,這種接口可以將工作人員的指令,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編碼形成有效的信息數(shù)據(jù),并通過(guò)接口在各個(gè)子系統(tǒng)之間相互傳遞信息,以滿足實(shí)際需要。
2 接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的運(yùn)用
2.1 概述接口技術(shù)
在機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中,接口技術(shù)是隨之發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。顧名思義,它是將機(jī)電一體化中各個(gè)組件、系統(tǒng)相互連接,使其發(fā)揮最佳效用的技術(shù)。接口技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用,可以更加有效地使機(jī)電一體化產(chǎn)品中各個(gè)復(fù)雜的子系統(tǒng)模塊之間有效地連接起來(lái),促進(jìn)其數(shù)據(jù)、信息的傳遞與轉(zhuǎn)換,使機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能得到提高。而隨著接口技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)也將得到更快的發(fā)展,并將向著網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、智能化、模塊化方向發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能也將越來(lái)越高,為人們生產(chǎn)、生活提供更多的便利。
2.2 接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的運(yùn)用
眾所周知,接口技術(shù)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用,大大提高了機(jī)電一體化系統(tǒng)的性能,同時(shí)也促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。那么,接口技術(shù)到底是怎樣運(yùn)用到機(jī)電一體化系統(tǒng)中的呢？
第一,連接機(jī)電一體化系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)模塊,充當(dāng)“開(kāi)關(guān)通道”。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中,各個(gè)子系統(tǒng)模塊相互連接,再通過(guò)電子系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制,將信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、信息進(jìn)行傳遞與轉(zhuǎn)換,使各個(gè)系統(tǒng)模塊都能夠在電子系統(tǒng)的控制下運(yùn)作。要想實(shí)現(xiàn)以上功能,就必須有連續(xù)的電流,而在接口技術(shù)運(yùn)用下的接口可以充當(dāng)“開(kāi)關(guān)通道”,工作人員只需正確操作開(kāi)關(guān)執(zhí)行器,為系統(tǒng)模塊之間的連接提供連續(xù)的、平穩(wěn)的電流,就可以有效實(shí)現(xiàn)以上功能。
第二,工作人員可以根據(jù)需要手動(dòng)接口,滿足工作需求。工作人員在操作監(jiān)控機(jī)電一體化系統(tǒng)運(yùn)作時(shí),通過(guò)人機(jī)接口使系統(tǒng)按照工作人員的需要進(jìn)行運(yùn)作,這種被稱為人機(jī)接口。人機(jī)接口主要分成輸入與輸出接口,工作人員只需按照需要將指令通過(guò)硬件輸入系統(tǒng),系統(tǒng)就會(huì)按照需要將指令編碼成信息數(shù)據(jù),并通過(guò)接口傳遞給各個(gè)系統(tǒng)模塊,輸出相應(yīng)的狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等,以實(shí)現(xiàn)工作人員監(jiān)控機(jī)電一體化系統(tǒng)的目的,滿足工作需要。
第三,運(yùn)用接口技術(shù),可以有效提高系統(tǒng)輸出信號(hào)的質(zhì)量。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化技術(shù)中,接口的運(yùn)用還不是很成熟,導(dǎo)致系統(tǒng)顯示的數(shù)據(jù)、信息等質(zhì)量不高。隨著接口技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的機(jī)電一體化系統(tǒng)在運(yùn)用接口技術(shù)之后,有效地提高了數(shù)據(jù)、信息輸出的質(zhì)量。工作人員能夠有效控制輸出的數(shù)據(jù)、信息等運(yùn)行參數(shù),對(duì)這些數(shù)據(jù)、信息等進(jìn)行有效的調(diào)整,就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的目的。
2.3 運(yùn)用接口技術(shù)需要注意的問(wèn)題
接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的,所以在運(yùn)用接口技術(shù)的時(shí)候,需要注意以下問(wèn)題。技術(shù)人員在運(yùn)用接口技術(shù)將接口連接于各個(gè)子系統(tǒng)模塊之間,需要注意接口技術(shù)是否與機(jī)電一體化技術(shù)相匹配,是否能夠符合機(jī)電一體化產(chǎn)品在性能上的要求,這些都是技術(shù)人員需要思考的問(wèn)題。只有合理選擇、運(yùn)用接口技術(shù),才能為機(jī)電一體化產(chǎn)品的性能正常發(fā)揮起到基礎(chǔ)的作用;任何技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中,都需要進(jìn)行調(diào)試,以確保技術(shù)運(yùn)用的科學(xué)性、合理性與可靠性。同樣,接口技術(shù)的運(yùn)用也需要進(jìn)行智能調(diào)試。一般來(lái)說(shuō),技術(shù)人員在運(yùn)用接口技術(shù)連接各個(gè)子系統(tǒng)模塊之后,就要及時(shí)地進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試與接口的智能調(diào)試,這樣才能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,保證機(jī)電一體化產(chǎn)品的可靠運(yùn)行,也可以為以后接口技術(shù)的發(fā)展提供參考;接口在使用過(guò)程中,人機(jī)接口是比較常見(jiàn)的,它是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要而進(jìn)行的人工調(diào)整的接口,也就是說(shuō),這種接口是可調(diào)的。因此,技術(shù)人員運(yùn)用接口技術(shù)必須積極思考機(jī)電一體化產(chǎn)品的實(shí)際生產(chǎn)效能,并注重接口技術(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)能夠按照要求合理調(diào)控,結(jié)合實(shí)際情況運(yùn)用接口技術(shù)。這樣的接口技術(shù)才能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)可以按照需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)控,實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化,提高接口技術(shù)的運(yùn)用效果。
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之,隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷深入,各種相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)作為促進(jìn)工業(yè)化與機(jī)械化發(fā)展的重要技術(shù)之一,對(duì)我國(guó)社會(huì)建設(shè)與人們生活水平的提高有著重要的意義。而接口作為機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分,接口技術(shù)的發(fā)展也影響著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。所以,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該積極創(chuàng)新接口技術(shù),從各個(gè)方面提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量,進(jìn)而促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品在社會(huì)建設(shè)中重要作用的發(fā)揮。
摘要：本文從分析學(xué)科課程體系不符合職業(yè)教育特征的角度出發(fā)，提出構(gòu)建高職機(jī)電一體化專業(yè)工學(xué)結(jié)合一體化課程體系的必要性，論述了機(jī)電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建的技術(shù)路徑，分析了機(jī)電一體化專業(yè)課程體系實(shí)施過(guò)程中需要重點(diǎn)解決的三個(gè)問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：高職；機(jī)電一體化專業(yè)；一體化課程體系；技術(shù)路徑
近年來(lái)，隨著國(guó)外先進(jìn)職業(yè)教育課程建設(shè)理念與技術(shù)的逐步引進(jìn)與推廣，工學(xué)結(jié)合作為職業(yè)教育的重要特征也逐漸得到認(rèn)同。廣州市工貿(mào)技師學(xué)院順應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)技能型人才的需求，即技能人才需具備綜合職業(yè)能力和奠定持久的職業(yè)生涯發(fā)展，在機(jī)電一體化專業(yè)建設(shè)中，提出構(gòu)建工學(xué)結(jié)合的一體化課程體系的工作目標(biāo)，并在具體的教學(xué)中實(shí)施。
機(jī)電一體化專業(yè)課程體系改革的必要性
長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)職業(yè)教育所采用的課程體系多為學(xué)科課程體系，其基本特征是以學(xué)科內(nèi)容為中心設(shè)計(jì)課程，依據(jù)不同學(xué)科之間的相關(guān)性，按照先后順序開(kāi)設(shè)教學(xué)科目。雖然學(xué)科課程體系具有邏輯性和系統(tǒng)性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是，隨著科學(xué)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的發(fā)展，其缺點(diǎn)也日益凸顯，如學(xué)科課程忽略世界的整體性，將原本內(nèi)在統(tǒng)一的科學(xué)、藝術(shù)、道德割裂開(kāi)來(lái)；學(xué)科課程強(qiáng)化“精英文化”，強(qiáng)化少數(shù)人利益，與“大眾文化”割裂開(kāi)來(lái)；學(xué)科課程以灌輸學(xué)科知識(shí)為宗旨，過(guò)多倚重接受學(xué)習(xí)，忽視發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、行動(dòng)學(xué)習(xí)在人的發(fā)展中的價(jià)值，忽視社會(huì)經(jīng)驗(yàn)的獲得和實(shí)踐能力的形成；學(xué)科課程的系統(tǒng)性不能等同于職業(yè)活動(dòng)的系統(tǒng)性，學(xué)科課程所強(qiáng)調(diào)的抽象概念和理論與職業(yè)教育的應(yīng)用性、實(shí)踐性要求不相符。
進(jìn)入新時(shí)期，現(xiàn)代企業(yè)和社會(huì)管理步入了以過(guò)程為導(dǎo)向的綜合化運(yùn)作時(shí)代，強(qiáng)調(diào)勞動(dòng)者專業(yè)能力、社會(huì)能力及方法能力的綜合運(yùn)用，孤立的學(xué)科課程體系與此需求相去甚遠(yuǎn)。因此，改革長(zhǎng)期徘徊在職業(yè)教育領(lǐng)域的學(xué)科課程體系，構(gòu)建適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和企業(yè)用人需求的新課程體系勢(shì)在必行。
在機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)科課程體系中，課程主要分為專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程，專業(yè)基礎(chǔ)課程強(qiáng)調(diào)《工廠電氣控制技術(shù)》、《電工電子技術(shù)》、《機(jī)械制造技術(shù)》、《單片機(jī)與接口技術(shù)》、《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》、《自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)》、《機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)》等專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程強(qiáng)調(diào)《金工基本技能實(shí)訓(xùn)》、《機(jī)電設(shè)備拆裝》、《電子電工專項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)》、《機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)訓(xùn)》基本操作技能的訓(xùn)練，不管是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還是單項(xiàng)技能的訓(xùn)練，學(xué)科課程體系均從片面的片段的角度看待本專業(yè)的整體性職業(yè)活動(dòng)，沒(méi)有與完整的工作過(guò)程建立一種直接的聯(lián)系，對(duì)專業(yè)人才完成一項(xiàng)綜合性工作任務(wù)所需的綜合職業(yè)能力培養(yǎng)非常有限。因此，改革機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)科課程體系，構(gòu)建工作過(guò)程導(dǎo)向的課程體系勢(shì)在必行。
機(jī)電一體化專業(yè)課程體系改革的技術(shù)路徑
職業(yè)教育是為人們勝任職業(yè)活動(dòng)和通過(guò)職業(yè)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)人的發(fā)展而提供的教育，具有完整的工作過(guò)程是職業(yè)教育的基本要求，因此，職業(yè)教育過(guò)程中的媒介和手段都應(yīng)是工作化的，必須將具體的工作情境置于教學(xué)過(guò)程之中，并以工作性思維來(lái)構(gòu)建教學(xué)過(guò)程，根據(jù)職業(yè)教育的特征和規(guī)律，課程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)要體現(xiàn)“在工作中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中工作”的理念。
基于工學(xué)結(jié)合的一體化課程體系改革理念，在機(jī)電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建中，課程的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)必須以工作為基礎(chǔ)，并保證以工作為基礎(chǔ)的教學(xué)過(guò)程必須產(chǎn)生勝任現(xiàn)實(shí)工作的能力。校企合作的優(yōu)秀是認(rèn)識(shí)企業(yè)的工作形態(tài)和工作內(nèi)容，并將其充分而有效地呈現(xiàn)于教學(xué)過(guò)程之中，聘請(qǐng)企業(yè)專家參與課程建設(shè)、簽訂校企合作合同、組織師生企業(yè)實(shí)習(xí)，其目的都是為了保證“工作呈現(xiàn)”的有效性。
因此，在機(jī)電一體化專業(yè)課程體系構(gòu)建中，本專業(yè)一體化課程體系的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)路徑如下：行業(yè)、企業(yè)情況分析和崗位工作分析召開(kāi)實(shí)踐專家訪談會(huì)提取典型工作任務(wù)一體化課程轉(zhuǎn)化確定學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)教學(xué)計(jì)劃編制學(xué)習(xí)材料（工作頁(yè)等）開(kāi)發(fā)投入實(shí)施。
行業(yè)、企業(yè)情況分析和崗位工作分析通過(guò)企業(yè)調(diào)研，與企業(yè)實(shí)踐專家訪談，與企業(yè)工程技術(shù)人員探討，觀摩企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)作等途徑，分析行業(yè)、企業(yè)實(shí)際工作情況和對(duì)技能人才的用人要求，確定本專業(yè)技能人才的就業(yè)領(lǐng)域有：電氣設(shè)備和機(jī)電一體化設(shè)備的運(yùn)行、安裝、調(diào)試與維修；電氣、機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝實(shí)施；儀器儀表的配置、檢測(cè)、調(diào)試與維修；機(jī)電一體化工程項(xiàng)目的施工、維護(hù)及技術(shù)服務(wù)；機(jī)電類產(chǎn)品的營(yíng)銷與售后服務(wù)；機(jī)電設(shè)備的技術(shù)改造、技術(shù)管理、產(chǎn)品輔助開(kāi)發(fā)等。
召開(kāi)實(shí)踐專家訪談會(huì)，提取典型工作任務(wù)向若干機(jī)電一體化行業(yè)的企業(yè)一線人員發(fā)放“實(shí)踐專家工作職責(zé)調(diào)查表”，分析企業(yè)一線技能型人才的個(gè)人工作經(jīng)歷和現(xiàn)從事崗位工作職責(zé)、工作內(nèi)容，從而遴選符合參加實(shí)踐專家訪談會(huì)條件的企業(yè)實(shí)踐專家。學(xué)校確定課程開(kāi)發(fā)主持人、專業(yè)骨干教師及聘請(qǐng)的實(shí)踐專家之后，召開(kāi)實(shí)踐專家訪談會(huì)。會(huì)上，在課程開(kāi)發(fā)主持人主持，專業(yè)骨干教師配合下，引導(dǎo)企業(yè)實(shí)踐專家填寫(xiě)個(gè)人“實(shí)踐專家職業(yè)發(fā)展階段分析表”，“實(shí)踐專家職業(yè)發(fā)展階段分析表”要求每位企業(yè)實(shí)踐專家列舉從進(jìn)入機(jī)電一體化行業(yè)開(kāi)始到成為實(shí)踐專家的發(fā)展過(guò)程的若干階段及其每一階段所從事過(guò)的、有挑戰(zhàn)性的、完成工作的過(guò)程能夠提高工作能力的有代表性的工作任務(wù)實(shí)例。待所有實(shí)踐專家填寫(xiě)個(gè)人“實(shí)踐專家職業(yè)發(fā)展階段分析表”后，課程開(kāi)發(fā)主持人引導(dǎo)實(shí)踐專家配合，從所有填寫(xiě)后的“實(shí)踐專家職業(yè)發(fā)展階段分析表”中提取代表性工作任務(wù)，最后根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求分析確定典型工作任務(wù)并按從入行到實(shí)踐專家的職業(yè)發(fā)展階段進(jìn)行排序。機(jī)電一體化專業(yè)提取的典型工作任務(wù)，按照初級(jí)——中級(jí)——高級(jí)——技師的職業(yè)發(fā)展排序，通過(guò)企業(yè)實(shí)踐專家分析，共提取了“機(jī)電設(shè)備裝配、調(diào)試與維護(hù)”、“電氣控制柜的安裝調(diào)試”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)疑難故障診斷與檢修”等16個(gè)典型工作任務(wù)。
轉(zhuǎn)化確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程根據(jù)職業(yè)教育規(guī)律和目標(biāo)，按照一個(gè)典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為一門(mén)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的原則，在企業(yè)實(shí)踐專業(yè)和學(xué)校專業(yè)骨干教師的共同討論分析下，將職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域中的典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為職業(yè)教育領(lǐng)域中的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程。機(jī)電一體化專業(yè)最終確定的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程有：“電氣安裝”、“機(jī)電設(shè)備疑難故障檢修”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等16門(mén)課程，每門(mén)課程均體現(xiàn)一項(xiàng)完整的工作任務(wù)。
設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，編制教學(xué)計(jì)劃根據(jù)地區(qū)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和學(xué)校教育教學(xué)基本條件，對(duì)應(yīng)每一門(mén)課程，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)若干學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)可以直接來(lái)源于企業(yè)，也可以由學(xué)校根據(jù)工作任務(wù)要求設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，但它原則上是一個(gè)完整的工作任務(wù)，能體現(xiàn)完整的工作過(guò)程。機(jī)電一體化專業(yè)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)有：“工具和儀表檢修”、“齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拆裝與測(cè)繪”、“常見(jiàn)機(jī)床動(dòng)力電路安裝與檢測(cè)”、“自動(dòng)生產(chǎn)線總裝與調(diào)試”等58個(gè)。在學(xué)習(xí)任務(wù)的排序上遵循由易到難的排列原則，低年級(jí)設(shè)計(jì)數(shù)量較多的引導(dǎo)性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，高年級(jí)設(shè)計(jì)數(shù)量較少的綜合性和開(kāi)放性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，完成所有學(xué)習(xí)任務(wù)的，其目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之和應(yīng)該大于或等于所屬一體化課程的目標(biāo)。學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)完成后，根據(jù)學(xué)校實(shí)際師資情況和設(shè)施設(shè)備情況，以及教育教學(xué)秩序要求，確定每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)習(xí)與工作時(shí)間，編排可執(zhí)行的教學(xué)計(jì)劃。
學(xué)習(xí)材料（工作頁(yè)等）開(kāi)發(fā)，投入實(shí)施根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)的目標(biāo)要求，學(xué)校專業(yè)骨干教師到相關(guān)企業(yè)收集企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)的工作素材、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、工作規(guī)范要求等，運(yùn)用編寫(xiě)學(xué)習(xí)材料的規(guī)范要求和技術(shù)方法，聘請(qǐng)企業(yè)專家與專業(yè)骨干教師共同編制教學(xué)材料，例如工作頁(yè)。學(xué)習(xí)材料開(kāi)發(fā)完畢后，學(xué)校組織行業(yè)企業(yè)專家和課程開(kāi)發(fā)專家評(píng)審課程體系成果材料，評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后投入實(shí)驗(yàn)。
機(jī)電一體化課程體系的實(shí)施
目前，廣州市工貿(mào)技師學(xué)院機(jī)電一體化專業(yè)的四年制預(yù)備技師班、三年制高級(jí)技工班均采用工學(xué)結(jié)合的一體化課程體系實(shí)施教學(xué)，其教學(xué)效果得到廣大師生的一致認(rèn)可。主要體現(xiàn)在以下四點(diǎn)：（1）新課程不僅讓學(xué)生掌握知識(shí)和技能，而且注重培養(yǎng)學(xué)生的信息處理能力、與人合作能力等關(guān)鍵能力，有利于學(xué)生持久的職業(yè)生涯發(fā)展；（2）新教學(xué)模式基本扭轉(zhuǎn)了學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課的習(xí)慣，使學(xué)生轉(zhuǎn)變成為探究知識(shí)的主體，可以提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增加學(xué)習(xí)興趣；（3）學(xué)生的創(chuàng)造能力、工作能力、應(yīng)變能力都能通過(guò)課堂學(xué)習(xí)得到鍛煉，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助；（4）學(xué)校的學(xué)習(xí)工作站比較類似企業(yè)的實(shí)際工作環(huán)境，能夠滿足學(xué)習(xí)需求。
通過(guò)一個(gè)周期的實(shí)施，總結(jié)出課程實(shí)施要重點(diǎn)從教學(xué)組織模式、師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)及學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)三方面考慮，才能保證課程構(gòu)建和實(shí)施均能取得成功。
教學(xué)組織模式課程實(shí)施應(yīng)該以學(xué)生為中心，即學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)的目的就是勝任工作、適應(yīng)社會(huì)和職業(yè)發(fā)展，因此必須將學(xué)習(xí)作為工作過(guò)程（即教學(xué)過(guò)程）的中心，以學(xué)生自主理解和完成工作任務(wù)作為教學(xué)的基本手段，并指導(dǎo)學(xué)生將理解和完成具體工作任務(wù)的能力轉(zhuǎn)化成為適應(yīng)變化的策略。學(xué)校的一切資源，包括教師資源都是學(xué)生實(shí)現(xiàn)這一完整過(guò)程的基礎(chǔ)，都應(yīng)服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程（即工作過(guò)程）。按照完成一項(xiàng)工作的基本思路，課程實(shí)施應(yīng)具有完整的工作過(guò)程：獲取信息——制定計(jì)劃——做出決策——實(shí)施計(jì)劃——檢查控制——評(píng)價(jià)反饋。
師資團(tuán)隊(duì)建設(shè)由于工學(xué)結(jié)合的一體化課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主完成若干完整的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)任務(wù)由工作任務(wù)轉(zhuǎn)化而來(lái)，在課程實(shí)施過(guò)程中，教師僅僅起到引導(dǎo)和服務(wù)的作用，因此，對(duì)教師的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)工作的認(rèn)識(shí)和理解均提出了較高要求。目前，職業(yè)教育界的教師多來(lái)自大專院校，缺乏企業(yè)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的占大多數(shù)，勢(shì)必對(duì)工學(xué)結(jié)合的一體化課程實(shí)施帶來(lái)影響，所以，學(xué)校在考慮推一體化課程實(shí)施的同時(shí)，要在學(xué)校與企業(yè)之間建立一個(gè)長(zhǎng)期合作的師資培養(yǎng)通道，讓教師適應(yīng)并逐漸勝任新課程的實(shí)施。
學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)一體化課程實(shí)施需要與學(xué)習(xí)任務(wù)相匹配的教學(xué)媒體和設(shè)施設(shè)備，創(chuàng)設(shè)盡量真實(shí)的學(xué)習(xí)工作環(huán)境，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)完成與典型工作任務(wù)內(nèi)容相一致的學(xué)習(xí)任務(wù)，因此，學(xué)習(xí)工作環(huán)境的建設(shè)并不僅僅是為了技能的重復(fù)操作訓(xùn)練而購(gòu)置大量的設(shè)備，要從完成一項(xiàng)工作任務(wù)所需的綜合性資源建設(shè)的角度出發(fā)，從促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源建設(shè)的角度出發(fā)，規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)工作環(huán)境，也叫學(xué)習(xí)工作站。機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)習(xí)工作環(huán)境建設(shè)中，每一學(xué)習(xí)工作站均劃分信息檢索區(qū)、學(xué)習(xí)區(qū)、實(shí)訓(xùn)區(qū)、工具區(qū)、學(xué)業(yè)成果展示區(qū)等五大區(qū)域，方便學(xué)生自主檢索學(xué)習(xí)工作過(guò)程所需的資源，養(yǎng)成遵循企業(yè)工作規(guī)范和作業(yè)流程的習(xí)慣，并能夠在這個(gè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)學(xué)生之間的互動(dòng)交流，互相學(xué)習(xí)。
總之，構(gòu)建實(shí)施機(jī)電一體化專業(yè)的工學(xué)結(jié)合一體化課程體系是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不僅僅是一種課程組織方式的改革，而是一種更深刻的課程價(jià)值觀的變革。課程是為學(xué)生提供教育服務(wù)的直接載體，建設(shè)符合企業(yè)用人要求、能夠保證學(xué)生持久職業(yè)生涯發(fā)展的課程是我們義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。
論文關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化高職 人才培養(yǎng) “教學(xué)做”一體化雙證融通
論文摘要：根據(jù)國(guó)家整體規(guī)劃，膠東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)圈已經(jīng)進(jìn)入快速建設(shè)期，機(jī)電一體化專業(yè)人才需求在本地區(qū)也將迎來(lái)一個(gè)高峰期。本文對(duì)其專業(yè)人才需求背景進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并根據(jù)本校及本專業(yè)現(xiàn)有的師資力量，提出了建設(shè)“高職機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)人才”方案。在本文中，確定了三個(gè)專業(yè)培養(yǎng)方向，總結(jié)了“1.5+0.5+1”的人才培養(yǎng)新模式，“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式，以及“雙證融通”式課程教學(xué)模式。
機(jī)電一體化技術(shù)是集機(jī)械、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合應(yīng)用技術(shù)，也是現(xiàn)代制造業(yè)的優(yōu)秀技術(shù)。隨著山東省大力推進(jìn)半島制造業(yè)基地暨北部沿海經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)，機(jī)械制造、電子信息、食品加工和黃金工業(yè)四大支柱產(chǎn)業(yè)以及汽車、手機(jī)、電腦三大產(chǎn)業(yè)集群均進(jìn)入了快速膨脹期。制造業(yè)的現(xiàn)代化水平得到了提升，最顯著的標(biāo)志是采用大量的自動(dòng)化生產(chǎn)制造系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的、自動(dòng)化程度較低的生產(chǎn)方式。
現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械、電子、信息和管理等學(xué)科有機(jī)結(jié)合的高新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、汽車、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。可以說(shuō)，任何產(chǎn)品只要投入工業(yè)生產(chǎn)，就必須采用自動(dòng)化生產(chǎn)制造技術(shù)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，否則將沒(méi)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，而自動(dòng)化生產(chǎn)制造的優(yōu)秀技術(shù)就是機(jī)電一體化技術(shù)。因此加速培養(yǎng)機(jī)電一體化技術(shù)高素質(zhì)技能型人才已經(jīng)成為高職高專院校的當(dāng)務(wù)之急。在此背景下，山東省大部分高職院校都開(kāi)設(shè)了機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以滿足社會(huì)對(duì)該專業(yè)人才的需求。但一方面，企業(yè)難于招聘到合格人才，另一方面相應(yīng)畢業(yè)生感嘆就業(yè)困難，工作難找。分析原因是供非所需，高職院校內(nèi)部在該專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與定位、專業(yè)建設(shè)與課程設(shè)置，實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及條件等方面存在問(wèn)題。因此，應(yīng)依據(jù)社會(huì)需求確定人才培養(yǎng)目標(biāo)，以就業(yè)為導(dǎo)向構(gòu)建人才培養(yǎng)新模式，增強(qiáng)人才培養(yǎng)的針對(duì)性，適用性，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)與社會(huì)職業(yè)崗位的接軌，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，并促進(jìn)畢業(yè)生充分就業(yè)。
1 根據(jù)半島區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，確定高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)
在對(duì)山東省機(jī)電設(shè)備制造企業(yè)和膠東半島大中型機(jī)電企業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生跟蹤調(diào)查和專業(yè)建設(shè)委員會(huì)論證的基礎(chǔ)上，歸納出半島經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需的三種職業(yè)特色鮮明的機(jī)電類就業(yè)崗位群，分別是食品灌裝生產(chǎn)線的運(yùn)行與維護(hù)，新能源裝備制造的生產(chǎn)與維護(hù)，電子組裝工藝操作。
山東省是我國(guó)重要的糧食及食品生產(chǎn)加工基地，隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)食品的質(zhì)量、包裝和精細(xì)化程度要求越來(lái)越高，這就帶動(dòng)了食品灌裝、包裝設(shè)備的飛速發(fā)展。自從我省做出重點(diǎn)發(fā)展食品產(chǎn)業(yè)群的重大決策以來(lái)。產(chǎn)業(yè)集群蓬勃發(fā)展對(duì)灌裝生產(chǎn)線人才的大量需求早已初見(jiàn)端倪。
根據(jù)國(guó)家中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，我國(guó)的核電和風(fēng)電已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展期。山東在半島沿海地區(qū)規(guī)劃了海陽(yáng)、榮成、乳山三座核電站，并計(jì)劃在“十二五”末全部投產(chǎn)發(fā)電。同時(shí)山東地處東部沿海，具有豐富的風(fēng)能資源，各大發(fā)電集團(tuán)競(jìng)相在山東沿海地區(qū)修建風(fēng)力發(fā)電廠。這使得山東省核電、風(fēng)電等新能源裝備制造業(yè)快速發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)隨著山東核電、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的推進(jìn)將需要大量掌握核電、風(fēng)電相關(guān)知識(shí)的裝備制造業(yè)專業(yè)技術(shù)人才。
隨著現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，電子應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的不斷需求，電子組裝技術(shù)在真?zhèn)€電子整機(jī)裝配加工中所占的地位越來(lái)越重要。膠東半島在發(fā)展電子信息與家電產(chǎn)業(yè)集群的同時(shí)，電子組裝技術(shù)備受關(guān)注，據(jù)調(diào)查分析，電子組裝技術(shù)產(chǎn)業(yè)的人才存在著巨大的缺口，在未來(lái)需要眾多電子組裝技術(shù)人才滿足企業(yè)生產(chǎn)需求。
我們通過(guò)以上市場(chǎng)調(diào)研，制定了適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，確定了在機(jī)電一體化技術(shù)公共知識(shí)平臺(tái)的基礎(chǔ)上分三個(gè)專業(yè)培養(yǎng)方向：食品灌裝生產(chǎn)線的運(yùn)行與維護(hù)、新能源裝備制造的生產(chǎn)與維護(hù)、電子組裝工藝操作。
2 構(gòu)建科學(xué)合理的新型人才培養(yǎng)模式，為膠東半島培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才
2.1 構(gòu)建“1.5+0.5+1”的人才培養(yǎng)新模式
機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)模式是實(shí)施“2.5+0.5”人才培養(yǎng)模式，即三年中兩年半在學(xué)校完成教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的所有課程，最后半年赴企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)。這種傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式難以培養(yǎng)出我們所需要的為地方企業(yè)量身打造而熟練掌握專業(yè)知識(shí)和技能的專門(mén)化人才。因而進(jìn)行人才培養(yǎng)模式改革，構(gòu)建科學(xué)合理的人才培養(yǎng)新模式勢(shì)在必行。“1.5+0.5+1”正是貫徹分方向教學(xué)并實(shí)施產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)的一種教學(xué)新模式。1.5是指在新生入學(xué)后在第一到第三學(xué)期，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)類模塊、專業(yè)基礎(chǔ)模塊、專業(yè)優(yōu)秀模塊和技能優(yōu)秀模塊，在這樣一個(gè)公共知識(shí)平臺(tái)的基礎(chǔ)上主要培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)電類崗位的基本能力。0.5是指在第四學(xué)期進(jìn)行專業(yè)拓展能力模塊的學(xué)習(xí)，即學(xué)生根據(jù)自己的興趣和就業(yè)意向自行選擇三個(gè)就業(yè)方向的一個(gè)，進(jìn)行該方向一系列知識(shí)和技能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。1是指在最后一年，學(xué)生根據(jù)各自選擇的專業(yè)方向到對(duì)口的企業(yè)進(jìn)行更有針對(duì)性地進(jìn)行技能培訓(xùn)，并順利完成頂崗實(shí)習(xí)。
2.2 推行“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式
在分方向教學(xué)的課程學(xué)習(xí)中，部分課程專業(yè)性強(qiáng)，如沒(méi)有合適的實(shí)訓(xùn)載體，學(xué)生難以實(shí)際掌握該專業(yè)技能，因而在合作企業(yè)的幫助下建設(shè)了兩個(gè)校企合作共建實(shí)驗(yàn)室，在這里實(shí)現(xiàn)了部分課程理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)一體化的教學(xué)模式，通過(guò)以具體的工作任務(wù)為中心，實(shí)際操作為載體。使學(xué)生在實(shí)際訓(xùn)練中得到了知識(shí)和技能的培養(yǎng)，提升了學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)。并有企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任課程的部分授課任務(wù)，使學(xué)生所學(xué)知識(shí)與企業(yè)的實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)了“零距離”接軌。
2.3 實(shí)行“雙證融通”式課程教學(xué)
高職教育的特點(diǎn)是突出學(xué)生職業(yè)技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)實(shí)踐能力。而國(guó)家在長(zhǎng)期對(duì)各行業(yè)生產(chǎn)一線和生產(chǎn)過(guò)程職業(yè)技能的總結(jié)過(guò)程中，形成了一套完備的各行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)。所以參照行業(yè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行課程體系的改革和課程內(nèi)容的重組，有助于提升學(xué)生的優(yōu)秀競(jìng)爭(zhēng)力。這種以“雙證書(shū)”為目標(biāo)，構(gòu)建以職業(yè)能力為主線的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，將“雙證書(shū)”教育融入教學(xué)全過(guò)程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)課程后可直接參加職業(yè)資格證書(shū)考試，我校機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生在學(xué)校期間可考取維修電工（中級(jí)）證書(shū)和機(jī)電一體化技能認(rèn)證。
3 結(jié)語(yǔ)
以服務(wù)為宗旨，以就業(yè)為導(dǎo)向，走產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展道路，是國(guó)家對(duì)高職院校辦學(xué)方向的科學(xué)定位。通過(guò)對(duì)膠東半島人才市場(chǎng)需求的深入調(diào)查研究，培養(yǎng)特色鮮明的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才需求，不僅契合高職院校的服務(wù)定位，而且提高了畢業(yè)生就業(yè)對(duì)口率，真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)校與企業(yè)的“零距離”接軌。
摘要：機(jī)電一體化技術(shù)是微 電子 技術(shù)向傳統(tǒng)機(jī)械工程滲透而形成的融合機(jī)械工程、電氣工程、 計(jì)算 機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的新興綜合技術(shù)。它是 企業(yè) 信息化的重要支撐技術(shù),是礦山綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)。機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦采、掘、運(yùn)裝備的應(yīng)用和推廣,極大地提升了我國(guó)煤礦生產(chǎn)的綜合實(shí)力,為實(shí)現(xiàn)高效、安全、潔凈、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的煤炭 工業(yè) 生產(chǎn)打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文對(duì)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電一體化技術(shù)
0 引言
我國(guó)自造的煤礦機(jī)電一體化設(shè)備都具有智能化、程序化、信息化的特點(diǎn),以及設(shè)備體積小、操作、維護(hù)方便、保護(hù)齊全、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。從1970年我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造和裝備的第一套綜合機(jī)械化采煤工作面在大同礦務(wù)局試驗(yàn)起，我國(guó)的機(jī)電一體化技術(shù)開(kāi)始萌芽。到上世紀(jì)80年代后期，我國(guó)綜合機(jī)械化采煤取得了空前的 發(fā)展 ，大大推動(dòng)了我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)程，采煤機(jī)已由液壓牽引向電牽引發(fā)展。到了上個(gè)世紀(jì)90年代中期，在原有的研究成果上，又開(kāi)展了采運(yùn)支機(jī)械微機(jī)監(jiān)控、故障診斷的研究和支架電液微機(jī)技術(shù)應(yīng)用的研究，并研發(fā)了大功率電牽引采煤機(jī)。而進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的研究和應(yīng)用領(lǐng)域均有重大突破，在煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控、大型固定設(shè)備的后備保護(hù)等方面已取得了喜人的成績(jī)。然而，與國(guó)外的先進(jìn)采煤國(guó)家相比，我國(guó)的煤礦機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展尚有一定差距，并且煤炭工業(yè)相對(duì)機(jī)械、電子、航天、輕紡、化工、鐵道、冶金等行業(yè)起步晚基礎(chǔ)薄弱，在開(kāi)發(fā)水平、應(yīng)用范圍、投資規(guī)模、技術(shù)人才和管理水平方面均有較大差距。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐
1.1 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是最能體現(xiàn)煤礦機(jī)電一體化的技術(shù)之一。我國(guó)監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用較晚，20世紀(jì)80年代初，原國(guó)家煤炭部組織了對(duì)國(guó)外煤礦監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的考察和引進(jìn)工作，此舉大大促進(jìn)了國(guó)內(nèi)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展。先后從波蘭、法國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)等引進(jìn)了一批安全監(jiān)控系統(tǒng)(如dan6400、tf200、minos和senturion-200)，在部分煤礦中應(yīng)用；在引進(jìn)的同時(shí)，通過(guò)消化、吸收并結(jié)合我國(guó)煤礦的實(shí)際情況，研制出kj2，kj4等系統(tǒng)并通過(guò)了鑒定。20世紀(jì)90年代以來(lái)，緊跟世界監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展潮流，我國(guó)自行研制開(kāi)發(fā)出了一批具有世界先進(jìn)水平的監(jiān)控系統(tǒng)，如煤炭 科學(xué) 研究總院重慶分院的kj90系統(tǒng)、煤炭科學(xué)研究總院常州自動(dòng)化研究所的kj95系統(tǒng)等，它們的主要特點(diǎn)是:測(cè)控分站的智能化水平進(jìn)一步提高；具有 網(wǎng)絡(luò) 連接功能；系統(tǒng)軟件采用了windows操作系統(tǒng)。同時(shí)，在“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”12字方針和煤礦安全規(guī)程有關(guān)條款指導(dǎo)下，規(guī)定了我國(guó)各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。自此，大大小小的系統(tǒng)生產(chǎn)廠家如雨后春筍般的不斷出現(xiàn)，不僅為各煤礦提供了更多的選擇機(jī)會(huì)，且促進(jìn)了各廠家在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)條件下不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)意識(shí)。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐表明，安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到了十分重要的作用。
對(duì)我國(guó)現(xiàn)有煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及配套傳感器等設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，煤炭科學(xué)研究總院重慶分院的kj90、天地科技股份公司常州自動(dòng)化分公司的kj95、煤炭科學(xué)研究總院撫順?lè)衷旱膋jf2000和北京瑞賽公司的kj4，kj2000等系統(tǒng)無(wú)論在軟硬件功能、穩(wěn)定性和可靠性、專業(yè)技術(shù)服務(wù)能力、企業(yè)性質(zhì)和生產(chǎn)規(guī)模等方面基本代表了我國(guó)煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平。
1.2 礦井提升機(jī)中的應(yīng)用 礦井提升機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化較好的礦山大型設(shè)備，全數(shù)字化，交、直流提升機(jī)。特別是內(nèi)裝式提升機(jī)，從結(jié)構(gòu)上將滾筒和驅(qū)動(dòng)合為一個(gè)整體，大大簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，充分體現(xiàn)了機(jī)械-電力電子-計(jì)算機(jī)-自動(dòng)控制的綜合體。全數(shù)字提升機(jī)高度可靠，具有可重復(fù)性故障尋址、完整的診斷設(shè)施和自診斷功能，以及簡(jiǎn)單而快速的通信功能；它采用總線方式，大大簡(jiǎn)化電氣安裝；硬件配置簡(jiǎn)單，互相兼容，零備件少；可以方便地實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、軟件控制和改變瞬間加速度。
在我國(guó)“九五”計(jì)劃期間，國(guó)產(chǎn)全數(shù)字化直流提升機(jī)已成為各煤礦提升機(jī)的首選機(jī)型。我國(guó)研制成功的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全數(shù)字化直流提升機(jī)的優(yōu)秀部分ascs是由雙cpu構(gòu)成的 計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)。除此之外，我國(guó)還用simadynd和s7研制成功了第一臺(tái)交-交變頻器供電的交流提升機(jī)。2000年11月，該系統(tǒng)在焦作古漢山礦投入運(yùn)行，情況良好。提升機(jī)由于采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其安全保護(hù)系統(tǒng)更為完善。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是:采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置，每臺(tái)都有自己獨(dú)立的測(cè)量、傳感裝置和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)同步工作，互相檢測(cè)，互為備用，對(duì)提升行程實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量和間接測(cè)量容器位置相結(jié)合的方式，對(duì)兩者進(jìn)行比較、校正，實(shí)現(xiàn)行程自動(dòng)控制。由于采用了計(jì)算機(jī)對(duì)安全回路、制動(dòng)回路、電源和驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)故障記憶，因此極大地提高了提升機(jī)安全性能。
1.3 井下帶式輸送機(jī)中的應(yīng)用 在我國(guó)“八五”計(jì)劃期間，通過(guò)國(guó)家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設(shè)備”項(xiàng)目的實(shí)施，極大地提高了帶式輸送機(jī)的技術(shù)水平，煤礦井下用大功率、長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品的研發(fā)也取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(zhǎng)距離帶式輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機(jī)等均填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)此項(xiàng)技術(shù)的空白，并對(duì)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，成功的研制了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以plc為優(yōu)秀的可編程電控裝置、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器，目前我國(guó)已經(jīng)自行生產(chǎn)制造了多個(gè)品種和多種類型的帶式輸送機(jī)。
2 結(jié)束語(yǔ)
隨著煤礦生產(chǎn)不斷向深部水平 發(fā)展 ，對(duì)控制水平和規(guī)模的要求越來(lái)越高，從而又加速了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，目前各種高新技術(shù)的發(fā)展，如 網(wǎng)絡(luò) 、光纖、人工智能及生物工程等高新技術(shù)已滲入到機(jī)電一體化技術(shù)之中，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能更強(qiáng)大、性能更優(yōu)越，使機(jī)電一體化產(chǎn)品功能越來(lái)越強(qiáng)，智能化程度也越來(lái)越高，因此采用新的機(jī)電一體化技術(shù)裝備的煤礦，能夠使 企業(yè) 獲得更加顯著的技術(shù)、 經(jīng)濟(jì) 和社會(huì)效益，這也是一個(gè)煤礦企業(yè)循環(huán)促進(jìn)不斷發(fā)展的過(guò)程。
摘要:討論了機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)于改變整個(gè)機(jī)械制造業(yè)面貌所起的重要作用，并說(shuō)明其在鋼鐵 工業(yè) 中的應(yīng)用以及 發(fā)展 趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化 技術(shù) 應(yīng)用
1 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展
機(jī)電一體化是機(jī)械、微 電子 、控制、 計(jì)算 機(jī)、信息處理等多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展和進(jìn)步有賴于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，其主要發(fā)展方向有數(shù)字化、智能化、模塊化、 網(wǎng)絡(luò) 化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 數(shù)字化 微控制器及其發(fā)展奠定了機(jī)電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ)，如不斷發(fā)展的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人；而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起，為數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造鋪平了道路，如虛擬設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)集成制造等。數(shù)字化要求機(jī)電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護(hù)性、自診斷能力以及友好人機(jī)界面。數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)將便于遠(yuǎn)程操作、診斷和修復(fù)。
1.2 智能化 即要求機(jī)電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在cnc數(shù)控機(jī)床上增加人機(jī)對(duì)話功能，設(shè)置智能i/o接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫(kù)，會(huì)給使用、操作和維護(hù)帶來(lái)極大的方便。隨著模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展開(kāi)辟了廣闊天地。
1.3 模塊化 由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元模塊是一項(xiàng)復(fù)雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調(diào)速電機(jī)一體的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元；具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的電機(jī)一體控制單元等。這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，可以利用這些標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元迅速開(kāi)發(fā)出新的產(chǎn)品。
1.4 網(wǎng)絡(luò)化 由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾。而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)使家用電器網(wǎng)絡(luò)化成為可能，利用家庭網(wǎng)絡(luò)把各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家用電器系統(tǒng)，使人們?cè)诩依锟沙浞窒硎芨鞣N高技術(shù)帶來(lái)的好處，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品無(wú)疑應(yīng)朝網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
1.5 人性化 機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對(duì)象是人，如何給機(jī)電一體化產(chǎn)品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來(lái)愈重要，機(jī)電一體化產(chǎn)品除了完善的性能外，還要求在色彩、造型等方面與環(huán)境相協(xié)調(diào)，使用這些產(chǎn)品，對(duì)人來(lái)說(shuō)還是一種 藝術(shù) 享受，如家用機(jī)器人的最高境界就是人機(jī)一體化。
1.6 微型化 微型化是精細(xì)加工技術(shù)發(fā)展的必然，也是提高效率的需要。微機(jī)電系統(tǒng)(micro electronic mechanical systems，簡(jiǎn)稱mems)是指可批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。自1986年美國(guó)斯坦福大學(xué)研制出第一個(gè)醫(yī)用微探針，1988年美國(guó)加州大學(xué)berkeley分校研制出第一個(gè)微電機(jī)以來(lái)，國(guó)內(nèi)外在mems工藝、材料以及微觀機(jī)理研究方面取得了很大進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出各種mems器件和系統(tǒng)，如各種微型傳感器（壓力傳感器、微加速度計(jì)、微觸覺(jué)傳感器），各種微構(gòu)件（微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機(jī)器人等）。
1.7 集成化 集成化既包含各種技術(shù)的相互滲透、相互融合和各種產(chǎn)品不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與復(fù)合，又包含在生產(chǎn)過(guò)程中同時(shí)處理加工、裝配、檢測(cè)、管理等多種工序。為了實(shí)現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化與高效率，應(yīng)使系統(tǒng)具有更廣泛的柔性。首先可將系統(tǒng)分解為若干層次，使系統(tǒng)功能分散，并使各部分協(xié)調(diào)而又安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，然后再通過(guò)軟、硬件將各個(gè)層次有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，使其性能最優(yōu)、功能最強(qiáng)。
1.8 帶源化 是指機(jī)電一體化產(chǎn)品自身帶有能源，如太陽(yáng)能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場(chǎng)合無(wú)法使用電能，因而對(duì)于運(yùn)動(dòng)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，自帶動(dòng)力源具有獨(dú)特的好處。帶源化是機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展方向之一。
1.9 綠色化 科學(xué) 技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)巨大變化，在物質(zhì)豐富的同時(shí)也帶來(lái)資源減少、生態(tài)環(huán)境惡化的后果。所以，人們呼喚保護(hù)環(huán)境，回歸 自然 ，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，綠色產(chǎn)品概念在這種呼聲中應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協(xié)調(diào)而可再生利用的產(chǎn)品。在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀時(shí)應(yīng)符合環(huán)保和人類健康的要求，機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指在其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境，產(chǎn)品壽命結(jié)束時(shí)，產(chǎn)品可分解和再生利用。
2 機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵 企業(yè) 中應(yīng)用
在鋼鐵企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為優(yōu)秀，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：
2.1 智能化控制技術(shù)(ic) 由于鋼鐵工業(yè)具有大型化、高速化和連續(xù)化的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的控制技術(shù)遇到了難以克服的困難，因此非常有必要采用智能控制技術(shù)。智能控制技術(shù)主要包括專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，智能控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、控制、設(shè)備與產(chǎn)品質(zhì)量診斷等各個(gè)方面，如高爐控制系統(tǒng)、電爐和連鑄車間、軋鋼系統(tǒng)、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調(diào)度系統(tǒng)、冷連軋等。
2.2 分布式控制系統(tǒng)(dcs) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺(tái)中央 計(jì)算 機(jī)指揮若干臺(tái)面向控制的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控計(jì)算機(jī)和智能控制單元。分布式控制系統(tǒng)可以是兩級(jí)的、三級(jí)的或更多級(jí)的。利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。隨著測(cè)控技術(shù)的 發(fā)展 ，分布式控制系統(tǒng)的功能越來(lái)越多。不僅可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制，而且還可以實(shí)現(xiàn)在線最優(yōu)化、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)調(diào)度、生產(chǎn)計(jì)劃統(tǒng)計(jì)管理功能，成為一種測(cè)、控、管一體化的綜合系統(tǒng)。dcs具有特點(diǎn)控制功能多樣化、操作簡(jiǎn)便、系統(tǒng)可以擴(kuò)展、維護(hù)方便、可靠性高等特點(diǎn)。dcs是監(jiān)視集中控制分散，故障影響面小，而且系統(tǒng)具有連鎖保護(hù)功能，采用了系統(tǒng)故障人工手動(dòng)控制操作措施，使系統(tǒng)可靠性高。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比，其功能更強(qiáng)，具有更高的安全性，是當(dāng)前大型機(jī)電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
2.3 開(kāi)放式控制系統(tǒng)(ocs) 開(kāi)放控制系統(tǒng)(open control system)是目前計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展所引出的新的結(jié)構(gòu)體系概念。“開(kāi)放”意味著對(duì)一種標(biāo)準(zhǔn)的信息交換規(guī)程的共識(shí)和支持，按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換，且資源共享。開(kāi)放控制系統(tǒng)通過(guò) 工業(yè) 通信 網(wǎng)絡(luò) 使各種控制設(shè)備、管理計(jì)算機(jī)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)控制與經(jīng)營(yíng)、管理、決策的集成，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線使現(xiàn)場(chǎng)儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制一體化。
2.4 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(cims) 鋼鐵 企業(yè) 的cims是將人與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、生產(chǎn)管理以及過(guò)程控制連成一體，用以實(shí)現(xiàn)從原料進(jìn)廠，生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程全局和過(guò)程一體化控制。目前鋼鐵企業(yè)已基本實(shí)現(xiàn)了過(guò)程自動(dòng)化，但這種“自動(dòng)化孤島”式的單機(jī)自動(dòng)化缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一管理，難以適應(yīng) 現(xiàn)代 鋼鐵生產(chǎn)的要求。未來(lái)鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是多品種、小批量生產(chǎn)，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，及時(shí)交貨。為了提高生產(chǎn)率、節(jié)能降耗、減少人員及現(xiàn)有庫(kù)存，加速資金周轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理整體優(yōu)化，關(guān)鍵就是加強(qiáng)管理，獲取必須的 經(jīng)濟(jì) 效益，提高了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)、日本等一些大型鋼鐵企業(yè)在20世紀(jì)80年代已廣泛實(shí)現(xiàn)cims化。
2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(fbt) 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)(fied bus technology)是連接設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號(hào)傳輸技術(shù)(如4～20ma，dc直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場(chǎng)儀表裝置與更高一級(jí)的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進(jìn)行雙向傳送。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接可省去66%或更多的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)連接導(dǎo)線。現(xiàn)場(chǎng)總線的引入導(dǎo)致dcs的變革和新一代圍繞開(kāi)放自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)總線化儀表，如智能變送器、智能執(zhí)行器、現(xiàn)場(chǎng)總線化檢測(cè)儀表、現(xiàn)場(chǎng)總線化plc(programmable logic controller)和現(xiàn)場(chǎng)就地控制站等的發(fā)展。
2.6 交流傳動(dòng)技術(shù) 傳動(dòng)技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起至關(guān)重要的作用。隨著電力 電子 技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動(dòng)的優(yōu)越性，電氣傳動(dòng)技術(shù)在不久的將來(lái)由交流傳動(dòng)全面取代直流傳動(dòng)，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實(shí)用化得以實(shí)現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達(dá)到和超過(guò)直流調(diào)速水平。現(xiàn)在無(wú)論大容量電機(jī)或中小容量電機(jī)都可以使用同步電機(jī)或異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)可逆平滑調(diào)速。交流傳動(dòng)系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎，應(yīng)用不斷擴(kuò)大。
