時(shí)間：2023-03-20 16:18:54
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;機(jī)械系統(tǒng);工作經(jīng)驗(yàn);研究資料
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)及控制，從而完成運(yùn)動(dòng)、能量流和機(jī)械力等各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)相關(guān)的任務(wù)，同時(shí)其各個(gè)機(jī)電部件相互聯(lián)系、相互配合和相互協(xié)調(diào)，組成完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；谠撓到y(tǒng)結(jié)構(gòu)的程序性和任務(wù)性，在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究上應(yīng)該站在“系統(tǒng)”的相關(guān)角度，以便進(jìn)行有效科學(xué)的安排設(shè)計(jì)。
1機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求
1．1保證較高的精確性
機(jī)電相關(guān)產(chǎn)品的精確程度直接關(guān)系著系統(tǒng)整體的質(zhì)量和效益，機(jī)電一體化機(jī)械的技術(shù)性能、工藝水平及功能都要求選擇優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，也就是說，機(jī)電一體化產(chǎn)品的首要標(biāo)準(zhǔn)和要求便是高精確度。
1．2反應(yīng)性能要強(qiáng)
機(jī)電系統(tǒng)具有良好的反應(yīng)性能，即在系統(tǒng)接受某一指令后，能夠較短時(shí)間內(nèi)對該指令進(jìn)行任務(wù)的執(zhí)行，從而保證系統(tǒng)能夠更加精確地完成任務(wù)。另外根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，做好準(zhǔn)確、及時(shí)獲得相應(yīng)指令的控制，能夠增加任務(wù)完成和執(zhí)行的準(zhǔn)確性。
1．3具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性
在機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)中，為了保證更好的系統(tǒng)精確度和反應(yīng)性能，往往會(huì)在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統(tǒng)提出較高的要求。另一方面，還要求機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
2機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)成
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)通常是由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分構(gòu)成。
2．1傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不僅僅是轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)換器，耗時(shí)伺服系統(tǒng)中的重要組成部分，因此，在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)首先要具有較高的精確度，同時(shí)必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)速度高和可靠性高等方面的要求和特點(diǎn)，結(jié)合機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中對伺服控制的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究，以便更好地提升系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的伺服性能。
2．2導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中主要起到的是導(dǎo)向作用和支撐作用，一般包括導(dǎo)軌和軸承等。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的正常作用的發(fā)揮可以有效保證機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中的組成部分和各個(gè)裝置能夠安全、準(zhǔn)確完成指定的任務(wù)運(yùn)動(dòng)。
2．3執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是指在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)中直接完成任務(wù)指令的操作裝置和部分，一般情況下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)所具備的高靈敏度和精確度以及高重復(fù)性能和可靠性，可以保證其根據(jù)不同的任務(wù)指令和相關(guān)要求，在動(dòng)力源的推動(dòng)下完成預(yù)先設(shè)定的各種操作任務(wù)。在目前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能通過其強(qiáng)大有效的功能，使傳統(tǒng)機(jī)電的動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成為可變速、動(dòng)力和執(zhí)行的多功能發(fā)動(dòng)機(jī)，從而使得執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)得到進(jìn)一步的簡化。
3機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
3．1動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)思想
在機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通過靜態(tài)設(shè)計(jì)的有效協(xié)助，為了更好的研究整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的頻率特點(diǎn)和性質(zhì)，完成各個(gè)系統(tǒng)環(huán)節(jié)數(shù)字模型的建立，推動(dòng)促進(jìn)機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，必須充分有效地通過自控方法進(jìn)行頻率特性的計(jì)算，這便是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。機(jī)械系統(tǒng)的頻率特性，在一定程度上不但能夠反映出整個(gè)系統(tǒng)在不同信號(hào)頻率下的相應(yīng)反應(yīng)，還決定了系統(tǒng)的工作最大頻率、抗干擾性和穩(wěn)定性。
3．2靜態(tài)設(shè)計(jì)思想
靜態(tài)設(shè)計(jì)是指按照機(jī)電一體化各個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，通過相關(guān)的研究和經(jīng)驗(yàn)初步、大體上制定出機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟及方案。方案中主要涉及整個(gè)系統(tǒng)部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等。基本方案設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)以技術(shù)手段為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)中各部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系、參數(shù)及結(jié)構(gòu)，確定部件及相應(yīng)零件的材料、精確度和結(jié)構(gòu)方式，并對執(zhí)行元件發(fā)電功率、參數(shù)和過載能力進(jìn)行驗(yàn)算，對其他相關(guān)的元件和部件進(jìn)行配置系統(tǒng)的選擇等等。
4機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的性能分析
想要使機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)良好的伺服性能得到保證，不但需要從機(jī)械系統(tǒng)的靜態(tài)特征方面得到更好的滿足，同時(shí)還要充分的運(yùn)用理論研究和自動(dòng)化的控制方法對整個(gè)系統(tǒng)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和分析。另外，機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)該以系統(tǒng)靜態(tài)的數(shù)字模型為基礎(chǔ)，根據(jù)自動(dòng)化控制的要求和方法研究分析系統(tǒng)的整個(gè)頻率特性，并通過調(diào)整相應(yīng)的頻率，改善系統(tǒng)整體的伺服性能。
4．1數(shù)字模型的建立
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)數(shù)字模型的建立和電氣系統(tǒng)的數(shù)字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通過折算將比較負(fù)責(zé)的結(jié)構(gòu)裝置簡單化，轉(zhuǎn)為等效的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，并用數(shù)學(xué)中的線性微分方程表達(dá)式將其表達(dá)出來。機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的數(shù)字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯(lián)系。比如，把比較復(fù)雜的系統(tǒng)機(jī)械參數(shù)，彈性模量、阻尼和系統(tǒng)慣量等統(tǒng)一進(jìn)行處理，并對各個(gè)機(jī)械參數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)方式的分析，從而得出它們對整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的影響。在數(shù)字模型的建立之前，需要先對機(jī)械系統(tǒng)中的不同物理量進(jìn)行折算，使它們直接轉(zhuǎn)化到某個(gè)元件上，從而把多變、復(fù)雜的多軸傳動(dòng)變?yōu)閱屋S傳動(dòng)，在此過程中，必須嚴(yán)格按照總機(jī)械系統(tǒng)性能不變的原則。這樣，以單軸為基礎(chǔ)的輸入量和輸出量的關(guān)系，就能夠建立相關(guān)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，從中反應(yīng)出機(jī)械的相應(yīng)性能，從而應(yīng)用并指導(dǎo)實(shí)際中的設(shè)計(jì)。
4．2性能參數(shù)的影響
機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求必須要工作可靠、精確度高、運(yùn)行平穩(wěn)等，既是靜態(tài)設(shè)計(jì)中的研究問題，也是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)對伺服機(jī)構(gòu)的要求，這就應(yīng)該通過對有關(guān)參數(shù)的調(diào)整，優(yōu)化整體系統(tǒng)的性能。
5結(jié)語
通過以上論述，從機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的性質(zhì)、概念等方面進(jìn)行相關(guān)分析，分別從機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、基本構(gòu)成、設(shè)計(jì)思想和性能分析四個(gè)方面進(jìn)行了研究分析，機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院 青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
［1］農(nóng)明武．技校生參加"機(jī)電一體化"技能競賽的指導(dǎo)策略［J］．中小企業(yè)管理與科技(下旬刊)，2016(01)．
［2］韓向可，吳耀春．應(yīng)用型本科機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程改革探索［J］．裝備制造技術(shù)，2016(01)．
機(jī)電一體化技術(shù)科學(xué)技術(shù)是現(xiàn)代工作不斷發(fā)展的一種新興產(chǎn)物，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及傳感技術(shù)等數(shù)種不同科學(xué)技術(shù)的有效融合，是保證現(xiàn)代工業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要推動(dòng)力。當(dāng)前，在基于機(jī)電一體化技術(shù)之上而研發(fā)構(gòu)建而成的機(jī)電一體化系統(tǒng)，就是在機(jī)電一體化原理的指導(dǎo)下，將不同的機(jī)械和電子設(shè)備有效的組合在一起，形成一個(gè)由電子控制機(jī)械，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化運(yùn)行的電子機(jī)械系統(tǒng)。而且，這種系統(tǒng)目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在煤礦企業(yè)的機(jī)械中，實(shí)現(xiàn)了煤礦企業(yè)采煤、轉(zhuǎn)載以及運(yùn)輸作業(yè)工作效率的綜合提高，為提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，推動(dòng)煤礦企業(yè)更好更快發(fā)展做出了極大貢獻(xiàn)。
二、煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化的特點(diǎn)
1、實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化，全面提高煤礦機(jī)械的運(yùn)行效率，提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。首先，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)煤礦機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控的智能化。比如，在機(jī)械運(yùn)行過程中，系統(tǒng)可以對電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)控，一旦發(fā)生運(yùn)行故障，系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并快速確定故障發(fā)生位置，發(fā)出警示提示工作人員。其次，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行自動(dòng)化，提升煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。比如，應(yīng)用機(jī)電一體化對采煤機(jī)進(jìn)行控制，就可以實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)運(yùn)行，提升采煤機(jī)的采煤速度，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。
2、降低管理成本，減輕工作人員的工作負(fù)擔(dān)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化，如此一來，煤礦企業(yè)就可以大大縮減機(jī)械運(yùn)行管理工作人員，降低煤礦企業(yè)機(jī)械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人員的工作負(fù)擔(dān)，在機(jī)械運(yùn)行管理工作中，管理人員不必再親力親為，每樣工作都需要親自進(jìn)行管理方能夠解決問題，保證工作效率，工作人員可以直接通過計(jì)算機(jī)控制程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械管理的遠(yuǎn)程控制，甚至是無人智能化控制。并且，應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)行的自動(dòng)化和智能化，還能夠減少工作人員操作失誤的出現(xiàn)，在傳統(tǒng)的機(jī)械管理工作中，一旦管理人員經(jīng)驗(yàn)不足或者是專業(yè)技術(shù)水平有限，在管理工作中就經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工作失誤甚至是工作錯(cuò)誤問題，保證不了煤礦企業(yè)機(jī)械的正常運(yùn)行，影響煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率。而應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，則可以有效避免該問題的出現(xiàn)。
三、煤礦機(jī)械中的機(jī)電一體化分析
1、提高安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作體系組成中最重要的一個(gè)王淑文通化礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司134300環(huán)節(jié)。在煤礦企業(yè)的生產(chǎn)過程中，安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能否穩(wěn)定、高效運(yùn)行不僅關(guān)系到企業(yè)生效效率的高低，還直接關(guān)系到包括企業(yè)機(jī)械運(yùn)行安全以及工人施工安全等在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的安全性。因此，在煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中，一定要對安全監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)引起足夠重視，提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的工作效率，保證煤礦企業(yè)生產(chǎn)的安全性。我國在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展時(shí)間比較短，所以技術(shù)上還存在一定缺陷。目前，機(jī)電一體化在安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中的主要應(yīng)用表現(xiàn)在與X190系統(tǒng)的運(yùn)用，該系統(tǒng)能夠有效提升安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的智能水平，保證安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定、高效運(yùn)行，進(jìn)而提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。
2、提高采煤機(jī)的工作效率煤礦企業(yè)的生產(chǎn)主要靠采煤機(jī)來實(shí)現(xiàn)，因此，提高采煤機(jī)的工作效率對提升煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率具有極為重要的推動(dòng)作用。當(dāng)在煤礦機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化的理論被提出來之后，首先研究的對象就是在采煤機(jī)中應(yīng)用，所以相對于其他煤礦機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用而言，采煤機(jī)中機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的是最為完善的。機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)中應(yīng)用的最大體現(xiàn)就在于電牽引采煤機(jī)的研制。相對于傳統(tǒng)采煤機(jī)而言，電牽引采煤機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)采煤機(jī)的自動(dòng)化和半智能化，還能夠提供更加強(qiáng)大的牽引力，保證采煤機(jī)能夠在各種復(fù)雜煤層中進(jìn)行采煤工作。并且，電牽引采煤機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性也比傳統(tǒng)采煤機(jī)穩(wěn)定性強(qiáng)，耐磨損度高，還具有自動(dòng)檢測功能，可以通過定期自動(dòng)檢測對采煤機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)故障，可以發(fā)出警報(bào)并準(zhǔn)確指出故障位置，提示工作人員及時(shí)進(jìn)行維修。
3、提高煤礦企業(yè)煤炭裝載運(yùn)輸工作效率想要綜合提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，除了要提升煤礦企業(yè)采煤作業(yè)的工作效率，還需要提升煤礦企業(yè)采煤工作完成后，煤礦裝載運(yùn)輸作業(yè)的工作效率，可以說，生產(chǎn)、裝載運(yùn)輸作業(yè)，就是整個(gè)煤礦企業(yè)生產(chǎn)工作中最重要的組成部分。而在裝載工作中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)裝載運(yùn)輸工作的自動(dòng)化和智能化，解放人類勞動(dòng)力，提升科學(xué)發(fā)展力，進(jìn)而提高裝載運(yùn)輸工作效率。
四、結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】煤炭機(jī)械機(jī)電一體化
煤礦機(jī)電一體化技術(shù)在這一時(shí)期顯得尤為重要,它使機(jī)械、電子技術(shù)和液壓控制技術(shù)有機(jī)的結(jié)合,極大地提高了煤礦機(jī)械的各種性能,如安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命、方便安裝拆除、便于維護(hù)等。目前以微機(jī)或微處理器為核心的電子(微電腦)控制裝置(系統(tǒng))在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用已很普及,電子控制技術(shù)已深入到煤礦機(jī)械的許多領(lǐng)域,如提升機(jī)和采煤機(jī),提升機(jī)的PLC系統(tǒng),采煤機(jī)的變頻控制系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)操作等,煤礦機(jī)械的在線狀態(tài)監(jiān)控與故障自診、故障報(bào)警等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,對煤礦機(jī)械的性能要求也在不斷提高,電子(微機(jī))控制裝置在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛,結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜、維護(hù)也將更加專業(yè)化。特別是,隨著我國進(jìn)口及國產(chǎn)煤礦機(jī)械數(shù)量的逐年增加,如何用好,管好這些價(jià)格昂貴的煤礦機(jī)械,使其發(fā)揮最大的效率,是煤礦機(jī)電部門所面臨的一個(gè)重要的問題。為幫助煤礦機(jī)械使用人員、維修人員、管理人員對煤礦機(jī)械中的電氣與電子控制裝置的功能、類別及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就這些做一下介紹與淺述。
煤礦生產(chǎn)中,煤礦機(jī)械的性能自動(dòng)化程度及其經(jīng)濟(jì)性等可以說直接影響到生產(chǎn);也直接影響到煤礦供電、排水、通風(fēng)、提升等的安全運(yùn)行。而煤礦機(jī)械電氣與電子控制系統(tǒng)部分質(zhì)量的好壞與性能的優(yōu)劣又直接影響到機(jī)械的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性,從而影響施工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及使用壽命等。電子(微電腦)控制系統(tǒng)已成為煤礦現(xiàn)代機(jī)械不可缺少的組成部分,同時(shí)也是評價(jià)煤礦現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)水平的一個(gè)重要依據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及對煤礦機(jī)電產(chǎn)品性能要求不斷提高,電子(微電腦)控制系統(tǒng)在煤礦機(jī)械中所占的比重越來越大,其功能將會(huì)越來越強(qiáng),應(yīng)用范圍也將越來越廣,而其復(fù)雜程度也隨之提高,這樣就對使用與維修維護(hù)這些設(shè)備的煤礦工作人員提出了更高的要求,對煤礦職工的培訓(xùn)工作和對煤礦設(shè)備的管理工作也顯得尤為重要。
煤礦生產(chǎn)施工要求煤礦機(jī)械具有以下性能:皮實(shí)耐用且維修簡單、生產(chǎn)效率高且節(jié)能降耗,自動(dòng)化程度高且操作簡單,施工質(zhì)量好,精度高;性能穩(wěn)定,工作可靠,安全性高,使用壽命長;具有較好的經(jīng)濟(jì)性,即高的技術(shù)價(jià)格比和低的制造與使用成本;工人勞動(dòng)強(qiáng)度低,操作員的工作條件好;具有在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視,故障自診及自動(dòng)故障報(bào)警功能,能及時(shí)準(zhǔn)確地指出故障部位,減少停機(jī)維修時(shí)間。為適應(yīng)煤礦機(jī)械對性能的要求,僅僅依靠機(jī)械和液壓技術(shù)的已顯得力不從心。電子(微電腦)控制技術(shù)的發(fā)展就成了煤礦機(jī)械的必要選擇。機(jī)電一體化是一項(xiàng)新興的技術(shù),將其引入到煤礦機(jī)械中,必將會(huì)給煤礦機(jī)械帶來了新的技術(shù)變革,使其各種性能有了質(zhì)的飛躍。
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子工程學(xué),是一門跨學(xué)科的綜合性高技術(shù),是由微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)以及其他技術(shù)相互融合而成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。機(jī)電一體化技術(shù)從70年代中期開始在國外機(jī)械上得到應(yīng)用。80年代以微電子技術(shù)為核心的高新技術(shù)的興起,推動(dòng)了機(jī)械制造技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是隨著微型計(jì)算機(jī)及微處理技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)等的發(fā)展及其在機(jī)械上的應(yīng)用,極大促進(jìn)了煤礦機(jī)電產(chǎn)品的性能,使煤礦機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)飛躍的發(fā)展時(shí)期。以微電腦或微處理器為核心的電子控制系統(tǒng)在國外機(jī)械上的應(yīng)用已相當(dāng)普及,在我國也是發(fā)展的方向,已成為機(jī)械高性能的體現(xiàn)。目前機(jī)械的電子(微機(jī))控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能:
1、在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診,即對煤礦機(jī)械的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的在線運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控,出現(xiàn)故障能動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位,從而改善操作員的工作條件,提高機(jī)器的工作效率,簡化設(shè)備維護(hù)檢查工作,降低使用維修費(fèi)用,縮短停機(jī)維修時(shí)間,延長設(shè)備的使用壽命。如采煤機(jī)上變頻器就采用PLC控制,可實(shí)現(xiàn)多種在線監(jiān)控和故障自診,還有煤礦用各種電器設(shè)備也越來越智能化。
2、節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率
例如井下使用的膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)、提升機(jī)等,使用變頻起動(dòng)、PLC控制系統(tǒng),節(jié)電量就為30%左右,同時(shí)生產(chǎn)效率也大大提高。
3、自動(dòng)化或半自動(dòng)化程度的提高
煤礦機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制,可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率,并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足,對作業(yè)精度的影響。例如,冀中能源黃沙礦2009年投入使用的一整套薄煤綜采設(shè)備,由我國北京天地瑪坷電液控制系統(tǒng)有限公司與德國MARCO公司合作生產(chǎn)的PM31型液壓支架電液控制系統(tǒng),就是微電腦控制,只要在支架操作控制器上輸入程序,支架使會(huì)自動(dòng)連續(xù)動(dòng)作,也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和工作面無人操作。超級秘書網(wǎng)
4、其他應(yīng)用
機(jī)電一體化作為一門獨(dú)立的交叉學(xué)科，具有跨學(xué)科性、綜合性性的特點(diǎn)?，F(xiàn)代信息時(shí)代的到來，尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，促使機(jī)電一體化飛速發(fā)展并且在現(xiàn)實(shí)生活中得到前所未有的廣泛應(yīng)用。
2機(jī)電一體化發(fā)展趨勢
隨著各科技術(shù)的不斷發(fā)展、相互融合，以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對機(jī)電一體化提出的必然發(fā)展需求，導(dǎo)致機(jī)電一體化在未來的發(fā)展過程中將呈現(xiàn)以下幾大趨勢：
（1）智能化。人工智作為科技進(jìn)步的一種體現(xiàn)，代表著一種新的生產(chǎn)力，在問世之初就得到了社會(huì)各個(gè)方面的關(guān)注。“智能化”的主要描述對象是機(jī)器設(shè)備的行為，這是各科學(xué)技術(shù)相互融合的一個(gè)必然結(jié)果，即結(jié)合控制理論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)等新思想，使機(jī)器本身如同人類一樣具有邏輯、判斷以及自主決策等能力，從而更好的控制發(fā)展進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。
（2）微型化。微型化主要指的是物體的體積方面，泛指機(jī)電一體化產(chǎn)品的體積之小，其尺單位一般用毫米，甚至是微米、納米。微型化的主要特點(diǎn)是主要體現(xiàn)在:體積小、耗能小、運(yùn)動(dòng)靈活。機(jī)電一體化技術(shù)的微型化將在社會(huì)的各個(gè)方面得到應(yīng)用，尤其是精細(xì)化的行業(yè)和部門，如：醫(yī)療、軍事、信息等多個(gè)方面。
（3）綠色化。社會(huì)的持續(xù)發(fā)展給人們帶來巨大改變，在物質(zhì)豐富、生活舒適的同時(shí)，資源減少，生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重污染等問題要同時(shí)浮現(xiàn)。在保護(hù)環(huán)境成為社會(huì)發(fā)展的必然前提的社會(huì)環(huán)境下，綠色產(chǎn)品的概念應(yīng)運(yùn)而生。作為綠色產(chǎn)品必需滿足符合環(huán)境保護(hù)及人類健康這兩大硬性指標(biāo)，這主要體現(xiàn)在其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的制造過程、產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的幾大方面。而作為機(jī)電一體化這一特殊的對象，其綠色化主要體現(xiàn)在產(chǎn)品的使用以及使用后期的銷毀的兩大大方面，即在使用的過程中不污染生態(tài)自然環(huán)境，同時(shí)能夠回收利用。設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品，順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展要求，將具有廣闊的發(fā)展前景。
（4）模塊化。在現(xiàn)實(shí)社會(huì)的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)具有標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一接口的一體化產(chǎn)品需要具備兩大方面的因素：第一、一體化產(chǎn)品的各種類具有明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，第二，生產(chǎn)機(jī)電一體化電子產(chǎn)品的廠家能夠嚴(yán)格按照各種類的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，且所生產(chǎn)的產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)過關(guān)。但是，現(xiàn)實(shí)社會(huì)中這兩方面的因素不能夠達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，成為一項(xiàng)十分復(fù)雜的事情。但研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)接口機(jī)電一體化產(chǎn)品單元本身對于機(jī)電一體化的發(fā)展是非常重要的事情。
（5）網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、人們生活等方面都發(fā)生了重大改變。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)都隨著網(wǎng)絡(luò)的全球化納入到全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各企業(yè)之間的競爭也隨著這種進(jìn)程呈現(xiàn)出全球化的態(tài)勢?？梢院敛豢鋸埖恼f，只要研制出的機(jī)電一體化新產(chǎn)品滿足社會(huì)需求且質(zhì)量保證，暢銷全球?qū)⒉皇菃栴}。
3機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在被引進(jìn)工程機(jī)械這一領(lǐng)域后，其應(yīng)用領(lǐng)域及范圍非常廣泛，這主要源于機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域所產(chǎn)生的以下幾大方面作用：
3.1監(jiān)督與控制
機(jī)電一體化這一技術(shù)被引入到工程機(jī)械領(lǐng)域之后，在該領(lǐng)域所發(fā)揮的作用主要是利用電子一體化產(chǎn)品的各種功能如智能化，其所發(fā)揮的作用主要多種多樣，其中監(jiān)督與控制作用是在該領(lǐng)域所發(fā)揮的關(guān)鍵作用之一。監(jiān)督和控制主要是利用了機(jī)電一體化的半智能化特點(diǎn)，對工程機(jī)械的使用過程及故障的出現(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)督和控制，從而減少相關(guān)事故的發(fā)生，提高安全性。這主要體現(xiàn)在以下三大方面：第一、電子監(jiān)控，第二、自動(dòng)報(bào)警、第三、故障自診。
3.2節(jié)能降耗
沒有將機(jī)電一體化引入至工程機(jī)械領(lǐng)域時(shí)傳統(tǒng)意義上的工程機(jī)械領(lǐng)域，存在一個(gè)非常突出的問題：功能與功能之間無一定的相關(guān)性、聯(lián)系性，呈現(xiàn)相互杜歷的態(tài)勢，這就致使各功能之間不能進(jìn)行有機(jī)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而致使設(shè)備的利用效率偏低，生產(chǎn)資源浪費(fèi)相對比較嚴(yán)重。
3.3提高作業(yè)精度
產(chǎn)品的作業(yè)精度直接影響著工程的質(zhì)量，對于工程所具有的各種效益必將產(chǎn)生直接的影響。這不僅體現(xiàn)在施工過程中，在簡單的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中同樣如此。一般情況下，機(jī)床加工的不良產(chǎn)品的成因主要是人的因素，即人的技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗(yàn)。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的引用，很大一方面是借助電子系統(tǒng)的精密控制系統(tǒng)，從而，不僅實(shí)現(xiàn)了其自動(dòng)化、智能化，而且同時(shí)減少人為因素引起的各種失誤和偏差，從而提高工程機(jī)械工作的精密程度，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
3.4降低勞動(dòng)強(qiáng)度
目前，工程機(jī)械施工操作過程中呈現(xiàn)的自動(dòng)化或者半自動(dòng)化這一特點(diǎn)，是對機(jī)電一體化技術(shù)引入后的一個(gè)必然結(jié)果。這促使在施工過程中，勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)大得到大大降低，同時(shí)能夠在同時(shí)間段內(nèi)完成各種不同工作，促使工作效率得到大大提高。
4結(jié)語
可以說，機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，將會(huì)是我國現(xiàn)代工程技術(shù)水平的重要體現(xiàn)，更是工程機(jī)械主要的發(fā)展趨勢。而這一技術(shù)無論是對工程施工質(zhì)量，還是工程機(jī)械的使用性能好壞，都有著關(guān)鍵的影響與意義。在實(shí)際的施工過程中，工程機(jī)械作為一種不可或缺的設(shè)備，隨著施工單位對于機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化要求越來越高，原有的工程機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無法再滿足工程施工技術(shù)需求。因此，通過在工程機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，使其充分發(fā)揮自身高效、安全的實(shí)用性，確保在預(yù)期時(shí)間內(nèi)完成工程任務(wù)，同時(shí)保障工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，降低工程建設(shè)成本。下面，就詳細(xì)闡釋了機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中應(yīng)用的必要性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，由于當(dāng)前大部分工程規(guī)模普遍較大，這就對工程機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率有著較大的要求，而機(jī)電一體化的工程機(jī)械能夠有效提高施工效率，能夠確保在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，交付工程項(xiàng)目。其次，在現(xiàn)代工程施工中，各大施工單位對于工程機(jī)械的耗能量有著明確的要求，通常都是希望在完成施工任務(wù)的前提下，又可以降低能耗量，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，降低施工成本的根本目標(biāo)。再者，如果工程機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度越高，這就說明對于工程施工難度也就越高，在實(shí)際施工中，有很多分項(xiàng)工程項(xiàng)目是需要應(yīng)用到大量工程機(jī)械。反之，若是這些機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度較差，就無法充分保障機(jī)械施工質(zhì)量。此外，在工程施工過程中，通常使用的工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度非常高時(shí)，一般就不會(huì)需要浪費(fèi)大量的人力，甚至有些施工工作完全不用勞動(dòng)力完成。并且，機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械實(shí)際操作起來十分簡單，只需一、兩個(gè)操作人員即可，這就為施工單位節(jié)省了一部分的勞動(dòng)力成本。最后，在工程機(jī)械設(shè)備應(yīng)用一體化技術(shù)，不僅能夠大大提高其使用壽命，還有效降低了運(yùn)行故障的發(fā)生率，在充分保障工程施工質(zhì)量的同時(shí)，還減少了一定的設(shè)備維修費(fèi)用。通常上文幾點(diǎn)描述，我們也不難看出，傳統(tǒng)的工程機(jī)械技術(shù)已經(jīng)無法在滿足于現(xiàn)代化工程的施工需要，而機(jī)電一體化技術(shù)的出現(xiàn)，徹底解決了這些問題，尤其是在工程機(jī)械設(shè)備中占據(jù)十分重要的地位，達(dá)到了非常理想的施工效果。
2機(jī)電一體化在電力變壓器繞線機(jī)的應(yīng)用
電力變壓器的環(huán)型鐵心使用高導(dǎo)磁率的硅鋼帶繞置。用環(huán)型鐵心繞制的電力變壓器，具有低損耗、低躁聲、漏磁小的特點(diǎn)，是近幾年電力行業(yè)推廣使用的電力變壓器。電力變壓器繞線機(jī)是制造這種電力變壓器的專用設(shè)備。該繞線機(jī)可以繞制100kW以下的電力變壓器的三相繞組。該設(shè)備能夠根據(jù)繞組導(dǎo)線的線徑調(diào)整繞制的速度；具有緩慢起動(dòng)、停止的功能，以防止繞線機(jī)因快速起動(dòng)造成斷線的現(xiàn)象；能夠自動(dòng)記錄繞組的繞制匝數(shù)；能夠預(yù)置繞制匝數(shù)，當(dāng)實(shí)際繞制匝數(shù)等于預(yù)置繞制匝數(shù)時(shí)，繞線機(jī)能夠自動(dòng)停車。可以說，在變壓器繞線機(jī)中運(yùn)用機(jī)電一體化，極大的提高了其運(yùn)行效率和質(zhì)量。其中，機(jī)電一體化繞線機(jī)的控制系統(tǒng)是由可編程序控制器和變頻器組成。其控制面板包適各種按鈕、選擇開關(guān)，用于給PLC輸入控制信號(hào)。繞組匝數(shù)的預(yù)置使用4位撥碼盤，將4位十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成16位二進(jìn)制數(shù)，送到PLC的輸入口。旋轉(zhuǎn)編碼器將轉(zhuǎn)數(shù)脈沖送到PLC的輸入口，從而測定繞組的實(shí)際繞制匝數(shù)。旋轉(zhuǎn)編碼器將主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)變?yōu)槊}沖計(jì)數(shù)信號(hào)，作為比較數(shù)據(jù)。在這樣的控制系統(tǒng)下，變壓器的繞線機(jī)實(shí)現(xiàn)了較高的自動(dòng)化和智能化，生產(chǎn)效率有了顯著提升。
3機(jī)電一體化的主要發(fā)展方向
3.1智能化。機(jī)電一體化產(chǎn)品的智能化主要是使高性能、高速的微處理實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級智能或者人的部分智能，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用代表。智能化通過對機(jī)器行為的描述，在控制理論科學(xué)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等新思想和新方法，使機(jī)器具有邏輯思維、判斷推理最終能夠自主決策。
3.2模塊化。模塊化是機(jī)電一體化技術(shù)中的一項(xiàng)重要而艱巨的工程。機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多的現(xiàn)實(shí)情況使得相關(guān)單位制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便于各部件、單元的匹配，企業(yè)研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、動(dòng)力接口、電氣接口和環(huán)境接口等的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元，在這些標(biāo)準(zhǔn)單元的基礎(chǔ)上就可迅速開發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。
［關(guān)鍵詞］機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化；理實(shí)一體化；教學(xué)
高等教育改革深入推進(jìn)環(huán)境背景下，社會(huì)對當(dāng)代大學(xué)生提出了新的要求。就機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)來說，要想滿足企業(yè)對一線專業(yè)人員的需求，學(xué)校必須革新教育理念，推進(jìn)教學(xué)模式的改革，探討理實(shí)一體化教學(xué)模式，才能更好地與時(shí)代接軌，把學(xué)生培養(yǎng)成時(shí)代需要的綜合型人才，才能為社會(huì)輸送高素質(zhì)的專業(yè)人才，為社會(huì)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的人才支撐。顯然，就機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)這一課題展開論析，將有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)踐研究
（一）研究對象。以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)100名學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)和研究對象，其中男生78名，女生22名，各進(jìn)行為期四輪的教學(xué)，輪次一個(gè)授課班，教學(xué)時(shí)數(shù)為8學(xué)時(shí)。（二）研究方法。1.文獻(xiàn)資料法：查閱有關(guān)高校、高職院校開展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)的期刊、文獻(xiàn)等相關(guān)資料，為本研究提供充足的理論基礎(chǔ)依據(jù)。2.問卷調(diào)查法：對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)100學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷100份，收回問卷98份，回收率98%，有效問卷90份，有效率91.8%。其中，男生70名，女生20名。通過對實(shí)驗(yàn)對象授課前、授課后的問卷調(diào)查，取得了學(xué)生對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)的期望、學(xué)習(xí)認(rèn)知和學(xué)習(xí)建議等實(shí)驗(yàn)的第一手材料，對分析研究理實(shí)一體化教學(xué)的意義、教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生滿意度具有十分積極的作用。3.數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：運(yùn)用SPSS11.5統(tǒng)計(jì)軟件對調(diào)查結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析。（三）結(jié)果與分析。經(jīng)過四輪教學(xué)后，調(diào)查結(jié)果表明：93.1%的學(xué)生認(rèn)為在理實(shí)一體化教學(xué)有較強(qiáng)的實(shí)用性；95.4%的學(xué)生對該教學(xué)模式有參與興趣；97.2%的學(xué)生贊成開設(shè)理實(shí)一體化教學(xué)；91.6％的學(xué)生在理實(shí)一體化教學(xué)中獲得成就感，認(rèn)為自己表現(xiàn)出色。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)實(shí)施策略
（一）豐富教學(xué)理論，夯實(shí)一體化教學(xué)基礎(chǔ)。雖然說機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)的核心是實(shí)踐，但是在推進(jìn)教學(xué)改革的過程中，要想做到與時(shí)代接軌，就必須豐富教學(xué)的指導(dǎo)性理論，為教學(xué)改革提供一定的理論支撐。當(dāng)然，教師在研究指導(dǎo)性理論的過程中要理性、系統(tǒng)地進(jìn)行。教師必須實(shí)現(xiàn)思想上的轉(zhuǎn)變，在正確把握教學(xué)改革發(fā)展方向的基礎(chǔ)上，對原有的教學(xué)思想進(jìn)行一次全面、深刻的思考，取其精華，去其糟粕，探索新的教學(xué)思想，豐富自己的教學(xué)理論，從而使這些教學(xué)理論能夠更好地實(shí)現(xiàn)與一體化教育理念的融合，指導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。此外，教師在豐富教學(xué)思想和理念的過程中，還要積極尋找機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)的發(fā)展規(guī)律，提高自己的邏輯分析能力，使課堂能夠更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們理論知識(shí)水平和實(shí)踐能力的進(jìn)一步提升。（二）調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)增強(qiáng)教學(xué)成效。教學(xué)內(nèi)容是教師開展教學(xué)活動(dòng)的重要依據(jù)支撐，同時(shí)也是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的條件之一。但是，就當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)內(nèi)容來看，它也有一些不足之處，如內(nèi)容與時(shí)代脫軌、編排固定化、知識(shí)資源有限等。針對教學(xué)內(nèi)容所存在的不足，教師要勇于自我創(chuàng)新，打破教材的束縛，創(chuàng)新性地去運(yùn)用教材，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，進(jìn)行創(chuàng)新和整合。具體來說，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)理實(shí)一體化教學(xué)重點(diǎn)在于機(jī)械傳動(dòng)，常用機(jī)構(gòu)，通用機(jī)械零部件的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工工藝、材料選擇、使用維護(hù)等。教師應(yīng)重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生如何運(yùn)用設(shè)計(jì)方法以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來查找、確定所需要的參數(shù)，以解決工程設(shè)計(jì)的實(shí)際問題，取得較好的教學(xué)效果。（三）采用模塊教學(xué)，滿足學(xué)生發(fā)展需求。模塊教學(xué)是一種重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程的教學(xué)活動(dòng)，其以具體的項(xiàng)目為中心，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，逐步參與其中，最后能有效達(dá)到發(fā)展學(xué)生實(shí)踐性能力的目的。就機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)特點(diǎn)來說，實(shí)施模塊教學(xué)，能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步提高實(shí)踐能力。為此，學(xué)校應(yīng)打破章節(jié)的限制，把幾門相近的課程融合，將培養(yǎng)目標(biāo)相關(guān)的內(nèi)容集合到一個(gè)模塊中，使知識(shí)更加系統(tǒng)化，培養(yǎng)目標(biāo)明確化。例如，在學(xué)習(xí)傳動(dòng)這一個(gè)模塊章節(jié)時(shí)，就可以融入電動(dòng)機(jī)的選擇，并在《學(xué)生工作任務(wù)書》中要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完傳動(dòng)模塊后，計(jì)算帶式輸送機(jī)減速器需要的輸入功率，確定電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)功率和電機(jī)轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)，從而達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)效果，進(jìn)一步滿足學(xué)生的發(fā)展需求。
總之，隨著我國高等教育的進(jìn)一步發(fā)展與完善，社會(huì)對綜合型技術(shù)人才需求的不斷提升，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)教育的改革，加快理實(shí)一體化教學(xué)已是必然。為此，學(xué)校應(yīng)在以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念指導(dǎo)下，按照學(xué)校需要的核心素質(zhì)培養(yǎng)要求，積極推行理實(shí)一體化教學(xué)，為社會(huì)培養(yǎng)更多的綜合素質(zhì)人才。
作者:張成 趙鵬 單位:河北秦皇島技師學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
中職機(jī)械制造一體化模塊式教學(xué)的開展，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械制造課堂內(nèi)容逐步豐富，學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬，為了滿足學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)廣泛性，發(fā)揮學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，中職院校必須保障教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)。教師不斷地提高自己的教學(xué)能力，例如：教師結(jié)合機(jī)械制造的專業(yè)知識(shí)，對教學(xué)中遇到的機(jī)械運(yùn)動(dòng)課堂記錄進(jìn)行認(rèn)真反思，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，合理調(diào)整教學(xué)形式和教學(xué)理論，優(yōu)化中職課堂教育的教學(xué)效果，不斷提升自身的教學(xué)能力；另一方面，中職機(jī)械制造卡開展一體化模塊教學(xué)，中職學(xué)?？梢赃M(jìn)行教師動(dòng)手實(shí)踐，積極組織教師進(jìn)行學(xué)科調(diào)研，例如：某中職學(xué)校積極開展機(jī)械制造指導(dǎo)教師進(jìn)行一線實(shí)踐，并組織調(diào)研成果比賽，該校機(jī)械制造教學(xué)教師能夠充分應(yīng)用本次調(diào)研機(jī)會(huì)，合理進(jìn)行中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)的師資力量在實(shí)踐中得到全面提高。此外，中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)實(shí)現(xiàn)師資隊(duì)伍建設(shè)不僅對教師的專業(yè)能力進(jìn)行提高，同時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)中職教師的教育理念和教育方式的引導(dǎo)，中職機(jī)械制造的學(xué)生的文化素質(zhì)較低，教師進(jìn)行機(jī)械制造的專業(yè)知識(shí)教學(xué)中，也要對學(xué)生進(jìn)行德育教育和引導(dǎo)，達(dá)到一體化模塊教學(xué)的研究全面性開展。
二、整合教學(xué)資源
機(jī)械制造專業(yè)的一體化模塊教學(xué)開展，院校實(shí)現(xiàn)教育資源的綜合應(yīng)用。機(jī)械制造的理論知識(shí)開展模塊式教學(xué)時(shí)，要善于抓住理論知識(shí)的教學(xué)重點(diǎn)。例如：機(jī)械制造中對于機(jī)械的運(yùn)動(dòng)的探究，主要分析運(yùn)動(dòng)的有用功和機(jī)械運(yùn)作的受壓能力。依據(jù)教學(xué)的理論知識(shí)，教師進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域的知識(shí)進(jìn)一步優(yōu)化與探究。
三、優(yōu)化配置教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)
一體化模塊教學(xué)的開展，也需要機(jī)械制造教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，中職學(xué)生的教學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)相對龐大，知識(shí)結(jié)構(gòu)零散，為了發(fā)揮一體化教學(xué)的優(yōu)勢，中職教師進(jìn)行課堂教學(xué)前，做好教學(xué)知識(shí)的教學(xué)規(guī)劃。例如：機(jī)械制造中進(jìn)行技術(shù)教學(xué)時(shí)，將機(jī)械制造的知識(shí)結(jié)構(gòu)分為大型機(jī)械的知識(shí)理論，精密機(jī)械零件加工的知識(shí)結(jié)構(gòu)，為中職教學(xué)的開展提供了相對優(yōu)化的教學(xué)配置，發(fā)揮中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)的作用，達(dá)到中職機(jī)械制造教學(xué)學(xué)科的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)的完善。
四、提倡創(chuàng)新型教學(xué)
中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)的開展，是現(xiàn)代教育體制得到進(jìn)一步優(yōu)化完善的重要體現(xiàn)，教師開展教學(xué)中，必須堅(jiān)持一體化模塊教學(xué)模式適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，實(shí)施學(xué)生為主體的創(chuàng)新型教學(xué)模式。例如：教師開展機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)中，采取教師示范，學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐模仿，同時(shí)開展課堂教學(xué)課堂討論，學(xué)生能夠依據(jù)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，進(jìn)行主動(dòng)的動(dòng)手探究，對機(jī)械制造中，零件加工和機(jī)械有用功的計(jì)算進(jìn)行分析，并分析不同狀態(tài)中機(jī)械運(yùn)作的速率，機(jī)械后期應(yīng)用的壽命評估等技術(shù)形式，充分發(fā)揮學(xué)生是教學(xué)課堂主體的作用，將理論知識(shí)與實(shí)踐機(jī)會(huì)一體化，同時(shí)也進(jìn)行現(xiàn)代知識(shí)的應(yīng)用規(guī)劃，發(fā)揮一體化模塊教學(xué)在中職機(jī)械制造課堂教學(xué)中的作用。
五、多樣的新型教育手段
一體化模塊教學(xué)的開展，需要新型教學(xué)手段作為基礎(chǔ)，例如：計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，計(jì)算機(jī)智能化系統(tǒng)的開發(fā)，機(jī)械制造材料加工自動(dòng)雕刻，機(jī)械零件尺寸檢驗(yàn)矯正技術(shù)，中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)的開展，應(yīng)用多種新技術(shù)作為現(xiàn)代教學(xué)課堂學(xué)習(xí)與操作的一項(xiàng)內(nèi)容。這種新技術(shù)的探究應(yīng)用，使中職機(jī)械制造一體化模塊教學(xué)的內(nèi)容更豐富，為現(xiàn)代中職學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的深入探究提供了更加廣闊的應(yīng)用空間。
總之，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速率的提高，為社會(huì)教育事業(yè)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)教育人才培養(yǎng)方式也逐步適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，以綜合性人才為主，達(dá)到中職專業(yè)人才的理論知識(shí)與實(shí)踐能力的同步提高。教學(xué)體制一體化模塊化教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)知識(shí)與專業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)，一體化模塊化教學(xué)將中職教育的內(nèi)容進(jìn)一步豐富，使教學(xué)結(jié)構(gòu)更加完善，為學(xué)生的專業(yè)技術(shù)應(yīng)用與創(chuàng)新提供了發(fā)展平臺(tái)，也是我國教育體制改革發(fā)展的直接體現(xiàn)。
作者:彭平 單位:甘肅省定西理工中等專業(yè)學(xué)校
參考文獻(xiàn)：
［1］孫慶志．中職機(jī)械制造一體化模塊式教學(xué)的實(shí)踐［J］．科學(xué)中國人，2016，21：310．
