時間：2023-08-12 08:24:43
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中圖分類號： TH-39 文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
機電一體化在講科學、爭創新的良好社會環境中飛快的發展，推動了機電自身的發展進步也促進了社會的發展。機電一體化是傳統的機械行業與現在電子技術想結合，形成一種新的體系，是現代機械技術發展的要求和產物。機電一體化在很多高校中很受歡迎，學術種類繁多。根據我國國情，機電一體化需經過一定時間的發展，才能達到國際先進水平。這就需要采用邊引進、邊消化，進而改進、創新的方針，利用我國勞動力廉價的優勢，引進、消化國外發展多年、比較成熟的技術進行來料加工、合資經營和獨立經營，在較短時間內使一些產品達到國際水平。獨立發展適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產品，做到引進利用、消化、改進、開發、創新，充實基礎，積累經驗，培養人才，積極穩妥地前進。
二、機電一體化發展方向的內容
1.技術設計的單元化
目前主要是從單元化技術來研發機電一體化技術。單元化是把系統分為幾個單元模塊，如工控機、運動控制卡、伺服電機及步進電機、CAN總線、電動機驅動器、回轉單元等。在接口一致的前提下，將單元的設計完成后再結合，實現機電一體化系統具有高度的可擴展性以及互換性的優越性。
2.控制系統的樹狀網絡化
控制系統的網絡化是指把電子計算機作為節點，其它的運動控制卡、CAN卡等作為子節點，這樣節點和子節點就形成了樹樁的網絡狀態。在實現監控中，計算機把電機工作的情況和傳感器的反饋信息進行處理，實現整個系統的優化整合，實現了網絡把每一個控制點聯系起來，實現對機電的控制，實現機電一體化。對控制對象的選擇上，也能伺服電機來實現高精度的工作要求。利用計算機對不同節點信息進行處理，再將其反饋到每一個控制對象上，利用這種方法來完成協同控制。
3.系統應用的長久化
在進行機電的操作中，對機電的控制對象的數目來增加控制卡的數目，只要在電氣上作出改動即可，或者對其它設備的添加來實現系統功能的擴展。比如：為了使圖像定位和圖像智能的控制準確性，可以通過添加幾個工業攝像頭的方式來實現。我國先進生產力的發展狀況，其迅速發展的趨勢預示著其有廣闊的發展前景。
三、機電一體化技術創新發展前景概述
1．進一步實現機電一體化技術用途的廣泛化
不管在小方面還是大方面，機電一體化的應用會更加的廣泛，自動化產業的發展主要依賴機電一體化來實現，同時也是工業化、航天工業、各種國防工業技術的基礎。縱觀國外的機電一體化發展中，機電一體化發展較快的國家，帶動了PLC工業控制的發展，應用更加的廣泛。作為機電一體化的核心的程序控制器技術也不斷的發展，帶來了程序控制一體化的變革。PLC是工廠自動化控制的核心技術。但是，PLC的質量在不同品牌之間質量不一樣，因為在把階梯圖的繪制轉化成PLC的指令過程中遇到的困難較大
2.機電光一體化是必然要求
新世紀以來，隨著半導體微電子技術、鐳射技術的飛速發展，各種顯示產業和生物科技的發展，使得機電一體化必然向機電光技術方向的發展。機構設計、精密制動器、人機界面、微處理器，程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能是機電光技術的典型范圍。機電光系統的類型可以根據光學、各種光學元件的互動程度及其組合特性分為三個類型。即光機整合的類型；內嵌光電或者光學裝置的類型；在光學系統中嵌入機電裝置。
四、機電一體化技術的具體方向
1.國際化方向的發展
全球經濟的合作與發展，是機電一體化走向國際化的社會環境。由于計算機的發展，網絡的便利性為發展科技、工業生產、科教文衛等都發生了巨變。地球村產生了地球經濟，很多企業走出本土面向世界，國際間的經濟合作交流促進了機電一體化技術的發展。機電技術創新發展的新產品能迅速走向全世界，暢銷全球。
2．智能化方向的發展
21世紀的機電發展技術更加重視智能技術，智能技術是一個區別于傳統機械技術的特征。機電一體化的智能化要求在以后的機電操作控制中，依賴于人工智能、運籌學、計算機信息學、混沌動力學等新的學科知識，模擬人類智能，實現機電一體化的優越性。智能化是發展趨勢去很多地方受到應用，節約了更多的人工成本，實現以依靠科學進步提高工作效率的理想境界。
3．微型化的發展趨勢
鑒于傳統的機電一體化的龐大笨重，不易展開工作的缺點，電機一體化微型化起步發展于20世紀末。微型化的發展不僅提高了機械的一體化優越性，還體現微電子系統的優越性。
納米技術是機電微型化發展的技術方向。目前的為機電一體化應用中，在生物、通信、制造業、醫療等領域有很好的影響力。但是主要存在的發展瓶頸是機電設備的復雜性導致不能與當前微電子技術同等的發展力度，機電一體化微型化的技術落后后微電子技術的發展。但是隨著科技的進步，微機電技術一定也能得到更好的發展，從而促進機電一體化整體的微型化水平。
4．模塊化的方向發展
模塊化是機電一體化技術的主要發展方向。因為模塊化的工作量大、繁瑣、生產的廠家多，對零件之間的緊密配合的程度要求較高。如果各個零部件之間的配合不好，就有可能使得機電一體化技術不能很好地實現，這就需要對機電一體化進行模塊化設計。模塊化設計就是將多個要素組合在一起，構成一個子系統。多個子系統最后又組合成為一個整體，從而生成一個新的系統，產生不同的功能。
5.綠色化的方向發展
環保問題是任何一個技術發展首先考慮的問題，改過了以前片面追求經濟效率而忽視環境保護的做法。綠色發展方向是主流方向，不僅是一個時代的技術發展趨勢，也是人類創造科學文明必須遵守的準則。綠色產品能夠使用最少的資源，達到最大的經濟效益，同時對環境造成最小的污染，綠色產品在制造、使用和銷毀的過程中都能夠符合環境保護的要求，也不會威脅到人類的生存健康。
五、機電一體化技術發展的保障
單靠機電本身的發展是不科學的，應該得到多方面的保障。雖然機電一體化的發展速度很快，競爭力也很強。仍有其它問題存在，要保證機電一體化技術能夠有一個較好的發展的措施，可以從以下的幾個方面來進行：要讓政府的決策高層認識到機電一體化技術的重要性；加強對機電一體化技術人才的培養；發展電力電子關鍵技術，加強對機電一體化技術的研究；注重理論與實際并行；積極推動“產學研合作”；機電產業要走進校園內部去尋找人才與合作；建立未來的研究對象。
六、結束語
機電一體化的發展中會不斷的完善，控制系統也會強大，作為一個機電工作人員必須對它有個全面科學的認識。承認機電一體化技術在發展的成果，也要發現各種問題，畢竟機電一體化技術的發展時間不長，在發展的過程中還會面臨很多困難和問題，我們應該堅持科學的發展觀，認真分析機電一體化技術發展的現狀，使得機電一體化能夠在國家的發展當中做出更大的貢獻。
參考文獻：
[1]王海靜.機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].教育教學論壇，2013（13）.
中圖分類號：TU855 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0388-01
隨著我國社會市場經濟的迅猛發展，科學技術水平得到了進一步提高，對機械制造企業提出了更高的要求。機械制造企業面臨著激烈的市場競爭，“機電一體化”已經成為一種必然的發展趨勢。通過將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術，實現機電一體化的現代化設備。
1 我國機電一體化的現狀分析
1.1 先進的機械制造技術
國內外機電一體化的發展過程中，將傳統的制造技術與先進技術成果相結合，形成了高效、靈活的制造技術。早在21世紀70年代，我國就已經制定并實施了準時生產制，將這種制度引用于自動化裝置的生產中，能夠大幅度提高生產效率，是一種科學的管理手段。到了80年代，我國機械制造企業開始改造制造裝置，提高了制造水平，進而保證了產品的更好的質量和更優異的性能，適應市場的發展需求。
1.2 自動控制儀器儀表與固態傳感器
機電一體化的發展，使得微處理技術應用于儀表中，降低了儀表結構設計的難度，增加了儀器儀表的柔度、精度和可靠性。市場上涌現了一大批自動化控制儀表，具有存儲記憶、數據采集、數據處理、自動控制等功能。此外，機電一體化促使固態傳感器的發展，傳統的力平衡機械傳感器已經被取締，發展成為了電容式、石英諧振式、半導體壓阻式等固態傳感器，代表了先進科學技術。
1.3 機器人的智能化、微型化技術
我國機電一體化向著智能化、微型化發展，在機器人開發方面也是如此。我國機械制造的機器人具有人的情感、思維，體現了機器人的高級智能。機械制造企業利用標準的機器人控制器，可以迅速組成完成某種作業的多功能機器人。
2 機電一體化的創新
2.1 結構的創新
機電一體化產品結構設計的創新，主要包括產品的機械結構、動力配置、傳動方式、周邊設備接口形式等。產品結構創新對于機械制造企業是非常重要的，通過結構的創新，才能夠實現產品的改進和產品設計的創新。
2.2 功能的創新
在功能方面，機電一體化需要充分考慮使用者和社會的要求，改進產品的制備工藝，完善產品的功能，開發出更加優異性能的產品。為了實現機電一體化產品功能的創新，機械制造企業既可以對原有的產品進行更新換代，也可以重新研制具有新功能的產品，能夠保證企業的戰略性目標和持續發展，提高企業的市場競爭力。
2.3 造型的創新
在機電一體化產品的外觀是使用者首先觀察到的，美觀的造型能夠使人更加喜愛產品。因此，機械制造企業要創新產品的外形，重視產品周邊裝置的接口和機電之間的耦合，使得產品的美觀和功能共存。例如，可以采用機電一體化CAD虛擬原型法、計算機輔助造型等方法進行產品外觀的設計，增加產品外觀的美感。
2.4 材料的創新
機電一體化產品的材料創新包括兩個方面：一是選擇具有特殊性能的新材料，如耐腐蝕、耐高溫、高強度、體積小、質量輕的材料；二是研發適用于產品的新材料，如納米材料、陶瓷材料、智能材料、高分子材料、金屬化合物等。
2.5 控制系統的創新
控制系統作為機電一體化產品的核心組成部分，受到微電子技術的影響，機電一體化產品逐漸采用了神經網絡控制、模糊控制、適用控制等策略，贏得了更廣泛的市場。
2.6 傳感元件的創新
傳感器具有微型化、數字化、智能化、多功能化、系統化、網絡化的特點，是一種機電一體化產品。近年來，傳感器的發展迅速，對于新型傳感器的需求也不斷增加，機電一體化產品要積極研發高性能傳感器，促進產品的創新，保證企業的發展前景。
3 機電一體化的發展方向
3.1 智能化
智能化是機電一體化產品的重要發展方向，采取先進的科學技術，根據產品的使用場合，賦予產品一定的智能化，使產品具有人的邏輯思維能力。與人類的智能相比，機電一體化產品的智能化是低級的，只能實現人的一小部分智能。
3.2微型化
機電一體化產品的微型化發展主要是指不超過1立方厘米的產品，發展方向是納米級和微米級尺寸。微型化的機電一體化產品具有體積小、運動靈活、節約能耗的特點，在信息、軍事、醫療領域具有相當高的優勢。
3.3 模塊化
模塊化是一種處理復雜系統分解為更好的可管理模塊的方式。機電一體化產品的模塊化是個復雜的過程，也是非常重要的工程，可以為機械制造企業帶來更大的經濟效益和社會地位。
3.4 人格化
由于機電一體化產品的服務對象是人，所以，產品的人性化顯得越來越重要。同時，很多機電一體化產品是模擬生物制成的，這也決定了產品具有人格化的特點。人格化的機電一體化產品是使用者迫切需要的。
3.5 網絡化
現階段，網絡技術的發展帶來了巨大的改革，網絡成為人們日常生產生活都不可或缺的。新型的機電一體化產品具有優異的性能、可靠的質量，銷量必然會很高。基于網絡技術的產品將是一大發展趨勢。
3.6 帶源化
顧名思義，帶源化是指產品本身帶有能源，是機電一體化產品的發展方向。帶源化的機電一體化產品具有獨特的優勢和好處。
3.7 綠色化
隨著人們生活質量的提高，人們越來越關注環保，綠色化產品是符合時展需求的。綠色化是機電一體化產品的新發展方向。綠色化機電一體化產品在產品的設計、生產、使用、銷毀的全生命周期過程中，幾乎不會對生態環境造成影響。
4 加強機電一體化水平的措施
4.1 加強基礎理論的研究
機電一體化是復雜的過程，涉及到不同學科的知識。要想提高機電一體化的水平，必須要加強基礎研究，熟練掌握相關領域的知識，具備扎實的專業技術，依靠科學技術的力量，制造出高質量的機電一體化產品。
4.2 重視人才引進和培養
機電一體化產品的創新需要一大批優秀人才的加入。機械制造企業要加強人才引進計劃，注重人才的培養，主要是機械設計理論、計算機軟件開發能力的培養，對不同層次和崗位的人員進行專業技能培訓。
4.3 加強產品開發和技術創新
機械制造企業要加強產品開發和技術創新，提高產品的先進性。機電一體化產品的開發和創新是國家發展和企業發展的共同需要。企業要根據市場的需要，致力于現有產品的生產，同時，要研制并開發多功能的新產品，有利于企業戰略性發展目標的實現，以便于企業社會競爭力的提升。
5 結論
我國機電一體化的現狀，主要體現在先進的機械制造技術、自動控制儀器儀表與固態傳感器、機器人的智能化、微型化技術。機械制造企業創新產品的結構、功能的、造型、材料、控制系統和傳感元件，進而實現機電一體化產品的創新。
機械制造企業要加強基礎理論的研究，重視人才引進和培養，加強產品開發和技術創新，提高企業的機電一體化水平。
參考文獻
隨著機電一體化技術及其行業的發展，社會對機電一體化人才綜合素養提出了更高的要求，因此，學校所開展機電一體化專業教學在面臨著人才缺口矛盾的同時，也需要對傳統的人才培養方向、培養模式等作出改革，從而更好地應對社會需求給機電一體化專業教學帶來的沖擊。在此背景下，對社會需求導向下的機電一體化專業教學改革作出研究與探討，對于提升機電一體化專業人才培養質量、推動機電一體化技術與行業的發展都具有著重要的現實意義。
一、機電一體化專業人才培養需求
隨著機電一體化技術及其產業的發展，許多先進的現代技術都被應用到機電一體化領域中，這對于提升機電一體化技術的應用范圍與應用價值都具有著重要意義，同時也推動著機電一體化技術逐漸成為推動社會發展過程中不可或缺的重要力量。在這樣的背景下，機電一體化技術在社會生產中得到了越來越廣泛的應用，與此同時，社會對機電一體化人才的“質”、“量”要求也在不斷提升。從“量”方面來看，當前機電一體化已經成為了世界機械工業技術發展的重要方向，同時也是我國機械工業實現自身發展的必由之路，因此，人才緊缺成為了機電一體化專業人才培養必須面臨的問題。如智聯招聘在2015年6月了北京市對機電一體化專業人才需求的統計結果，即北京市對機電一體化人才的每月需求量為200多個，而這也僅僅是智聯招聘一個平臺對北京這一個城市所作出的人才需求統計，由此可見，當前社會對機電一體化人才具有著旺盛的需求;從“質”方面來看，機電一體化技術的發展必然要求機電一體化人才所具有的專業素養得到持續的更新，并且，由于機電一體化專業具有著極強的實踐性與技術性，因此，應用型、復合型人才成為了社會在機電一體化技術領域的主要需求，這也決定了學校所開展的機電一體化專業教育應當重視學生理論知識、實踐技能等共同構成的綜合素養的提升，只有如此，機電一體化專業教學才能夠與社會需求實現良好的對接。
二、社會需求導向下機電一體化專業教學改革方向
(一)以市場為導向開展專業設置。以社會需求為導向的機電一體化專業教學改革，要求專業設置工作能夠將應用型人才的培養作出核心要求，與此同時，專業需要體現出與市場的對接，特別是體現出與機電一體化產業基層一線人才職業素養需求的對接。為此，在專業設置中，學校需要對企業所提出的人才標準和人才需求作出充分的了解，并以此為依據對機電一體化專業作出戰略性的定位。當然，在專業設置中，學校也需要依托于自身的優勢資源體現出專業特色，也同樣是提升機電一體化人才就業競爭力的關鍵。
(二)理論與實踐結合理念下的課程體系構建。在機電一體化專業教學改革中，課程體系的構建也是對教學內容作出選擇與安排的過程，這對于學生到底掌握了哪些知識和能力產生著決定性的影響，為此，社會需求導向下的機電一體化專業課程體系構建，需要體現出與社會人才需求和崗位能力要求的要求。具體而言，機電一體化專業教學需要根據學生的專業素養層次將課程氛圍基礎課程、專業核心課程與素質拓展課程三個部分，并以理論課程的內容和進度來設置實踐性課程。其中，實踐性課程的目標應當定位于推動學生深化自身的理論知識體系并掌握一定的知識運用能力，當然，實踐性課程也需要重視社會需求的導向性。
(三)理論與實際并重的教學過程。由于機電一體化專業教學涉及到了廣泛的知識并體現出了極強的理論性與實踐性，因此僅僅通過開展理論教學，很難確保學生對機電一體化專業知識和能力作出系統性的、深度的掌握，并且在教學實踐中，如果僅僅重視理論學習，也會弱化機電一體化專業教學的吸引力，從而制約學生學習積極性和學習熱情的提升。當然，實踐教學的開展雖然能夠更好地調動學生學習興趣，并可以在提升學生職業素養方面發揮出重要的作用，但是實踐教學的開展也需要以理論教學的開展為基礎。由此可見，機電一體化專業教學過程中的理論教學與實踐教學缺一不可，為此，在機電一體化專業教學改革中，應當體現出教學場景的多元化、教學方法的多元化、教學手段與教學工具的多元化等，從而在踐行理論與實際并重這一原則的基礎上，推動學生專業素養適應社會對機電一體化專業人才提出的要求。
(四)以提升學生職業能力為出發點的教學計劃。在機電一體化專業教學改革中，教學計劃的制定對人才培養方向發揮著導向性的作用，因此，為了適應社會需求，機電一體化專業教學改革中教學計劃的重新制定必須體現出與社會需求的適應性。具體而言，在機電一體化專業教學計劃的制定中，學校需要重視對社會人才需求、崗位能力要求等作出調研，并圍繞這些內容做好教學大綱的設計、教學重點的安排、教學內容的確定以及考核體系的構建，確保教學的開展體現出系統性與連貫性，從而實現機電一體化教學計劃與社會對機電一體化人才需求的對接。
(五)產學結合的人才培養模式。推動學生進入企業參與生產實踐，是社會需求導向下的機電一體化轉教學改革的有效路徑，因此在機電一體化專業人才培養過程中，有必要實現教學模式的多元化發展，將課堂教學與產學結合結合起來，使學生能夠具有更多體驗真實工作環境、參與真實工作流程，并提升自身職業能力。對于社會企業而言，產學結合不僅能夠為自身提供更多的人才選擇，而且能夠使自身享受到學校所具有的科研優勢、師資優勢等，而對于學校而言，產學結合不僅能夠為機電一體化專業學生提供更多的實習機會，而且也能夠幫助自身解決實訓資源不足的問題，由此可見，產學結合主體具有著強烈的合作動機，并且能夠推動機電一體化專業教學改革適應社會需求。為此，學校有必要通過與社會企業進行優勢資源互換來積極尋求與社會企業開展深度合作的機會，從而實現學校教育與崗位教育的協同發展，并推動機電一體化專業人才職業能力的提升。
(六)雙師型的師資隊伍。師資隊伍綜合素養是提升機電一體化專業教學質量的重要保障，而機電一體化專業所具有的實用性、實踐性等，對教師隊伍所具有的理論知識和實踐能力都提出了較高的要求。為了適應社會對機電一體化專業應用人才的需求，在教師隊伍建設中，必須重視教師技能水平的提升，只有如此，機電一體化教師隊伍所具有的綜合素養才能夠適應機電一體化專業人才的培養需求，構建一支優質的雙師型隊伍是社會需求導向下機電一體化專業教學改革的關鍵。作為機電一體化專業教師，需要做到理論教學與技能教學的結合，并在教學內容、教學方法等多個方面體現出對社會需求的針對性，而雙師型師資隊伍的構建，也要求學校能夠為教師提供更多到社會崗位進行鍛煉和學習的機會，推動教師實現自身專業技能與自身理論水平的協同提升。當然，教師本身也應當樹立學習意識，重視在教學過程中與學生實現共同成長。
【參考文獻】
［1］張燕，史留勇，劉世豪．基于社會需求的機電一體化專業實驗教學改革［J］．中國電力教育，2014，29:75～76
［2］張燕，史留勇，劉世豪，何盛．基于社會需求的機電一體化人才培養模式的探索與實踐［J］．海南大學學報(自然科學版)，2014，4:389～393
中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8500（2013）01-0065-01
一、機電一體化的技術分類
1.網絡計算機信息技術。各種信息資料之間交換、運算、存儲、判斷和決定以及專家系統和智能網絡都是計算機信息處理技術。
2.機械技術。機電一體化的基礎技術就是機械技術。它和機電一體化相互促進，完成了結構和功能上的改革，同時它的重量減輕，體積相對以前更小，精度也得到了提高，它的性能指標也更加的適應人類的需要，努力地利用高科技來更新著機電一體化的概念。
3.自動化技術。自動化技術是在自動控制理論的基礎上，先進性系統的設計然后再經過仿真調試，它可以進行高精度和速度的控制，還能進行自我的調制、診斷和修補。
4.系統技術。系統技術是以整體趨勢和目標為基礎，利用整體概念組織和各種相關的技術，利用總分的觀念來將整體分成為好多有一定關聯的小單元，其中的接口技術是紐扣是實現各小部分進行連接的保證。
5.感應技術。現在的感應技術在社會生活中的應用十分普遍，機電一體化也應用了感應檢測技術。要想實現系統的自動控制和自動調節，傳感檢測技術是必不可少的，它向人類的皮膚那樣，是整個系統的感受器官，而且他的功能越是強大那么系統的自動化程度就越高。
二、機電一體化技術的特征
1.較小靈活，操作方便。機電一體化技術讓工作人員可以改變原有的復雜繁瑣的操作模式，可以靈活方便地按需控制和改變生產操作程序，它的動作可由程序一步一步控制實現，甚至實現操作全自動化和智能化。所以體積小，重量輕，適應性強，操作更方便是機電一體化技術的一個最明顯的特征。
2.精度功能強大。現在社會的科技越來越發展，其中的準確度、精確度在各個領域都要求十分嚴格，機電一體化也在朝著這一特征努力，機電一體化控制水平得以提高，運算速度也更加快速，可以精確按預設動作，進行自行診斷、校正、補償功能，可以減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。
3.軟件功能的應用。機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序，指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨勢向“軟件化”和“智能化”。
4.產品可靠壽命長。傳統機械裝置由于運動部件之間產生的工作誤差，會嚴重影響裝置壽命、穩定性和可靠性。光機電一體化技術可以使裝置的運動部件減少，磨損程度也會相對降低，如果沒有了運動部件，那么機械磨損也將會消失。所以，裝置提高了壽命，降低了故障，產品的可靠性和穩定性就會得到提高。
5.協調性提高。機電一體化是多種技術及多個部分的組合，要想讓機電一體化技術及產品擁有系統性、完整性和科學性，那么各個組成部分之間就得有嚴格的要求，良好的配合默契，這就要求各種技術揚長避短，提高系統協調性。
三、機電一體化的發展方向
1.智能化。人工智能在機電一體化中越來越受到人們的重視，它是在理論得以控制上，讓機電一體化的產品具有一定的智能，在這其中還有人工智能、計算機學、生命科學等一些新的思想和新的方法，它雖然不能達到人類那樣的水平，但也可以進行一些簡單的推理判斷和邏輯決策。當然，要想真正的像人一樣是不可能的，它只能進行低級智能或人的部分智能。
2.模塊化。模塊化的工程任重而道遠。實現機電一體不僅可以利用標準單元迅速開發出新產品，還可以擴大生產規模，從這一點來說不管是對于任何機電一體化化的企業，模塊化將帶來一個美好的前景，并且它的潛力是無窮的。
3.網絡化。網絡技術的發展給社會各方面的發展都帶來了巨大的變革，全球化的趨勢也無可阻擋，機電一體化新產品無疑會暢銷全球，而且網絡化可以在一定基礎上促進智能化的應用，他可以以計算機為中心把一系列的家用電器連成一個系統，讓人們真切的感受到現代高科技帶來的便利，因此機電一體化的網絡化是發展的必然結果。
4、微型化。現在社會上大多數的產品都在走向微型化，機電一體化也是順應時代的潮流。機電一體化正在向微型精確的方面發展它在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。
5.綠色化。綠色環保是世界的主題，現在的環境狀態是資源減少，生態環境受到嚴重污染，于是人們呼吁保護環境資源的呼聲更加高漲，時展的要求是可以設計一不污染環境的綠色化的機電一體化產品，讓綠色路線在產品中一路暢通，這也就成為了機電一體化最符合人類社會發展的一個發展方向。
6.人性化。人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化的產品在具有一定完整性能的基礎上，對于外觀設計以及它的外觀視覺也有著相應的要求，這可以讓產品與外在環境更加的適應，讓人們使用產品更加的貼心，更加的自然，更接近生活習慣。
機電一體化與電子之間深度結合，并且與各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯，機電一體化技術是國民經濟發展所急需的優勢學科方向。機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。所以要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢，準確定位，嚴謹制定人才培養計劃，使教學緊跟機電一體化技術發展變化的趨勢，為培養出符合機電一體化技術崗位實際需要的、高素質、強能力的合格人才。
參考文獻：
[1]金志向.光機電一體化技術特征和發展趨勢[J].科技咨詢導報.2007，（15）：34-35.
[2]張龍華.光機電一體化在現代技術中的應用與研究[J].科技信息.2010，（23）：499.
1 機電一體化技術發展歷程及其趨向
機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展，其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
1.1 機電一體化技術發展歷程
1.數控機床的問世，寫下了"機電一體化"歷史的第一頁；
2.微電子技術為"機電一體化''帶來勃勃生氣；
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎；
4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.
1.2 機電一體化發展趨向
1 數字化
微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人；而計算機網絡的迅速崛起，為數字化設計與制造鋪平了道路，如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。
2智能化
即要求機電產品有一定的智能，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數控機床上增加人機對話功能，設置智能I/O接口和智能工藝數據庫，會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展，為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。
3 模塊化
由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元；具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣，在產品開發設計時，可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。
2、機電一體化技術的主要應用領域
2.1數控機床
數控機床及相應的數控技術經過40年的發展，在結構、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具體表現在：總線式、模塊化、緊湊型的結構，即采用多CPU、多主總線的體系結構。 開放性設計，即硬件體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合接口標準，能最大限度地提高用戶的使用效益。
WOP技術和智能化。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態仿真，并引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
大容量存儲器的應用和軟件的模塊化設計，不僅豐富了數控功能，同時也加強了CNC系統的控制功能。
能實現多過程、多通道控制，即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務或控制多臺和多種機床的能力，并將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統的能力。以單板、單片機作為控制機，加上專用芯片及模板組成結構緊湊的數控裝置。
2.2計算機集成制造系統（CIMS）
CIMS的實現不是現有各分散系統的簡單組合，而是全局動態最優綜合。它打破原有部門之間的界線，以制造為基干來控制“物流”和“信息流”，實現從經營決策、產品開發、生產準備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化，各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
3 機電一體化中繼電器保護的現狀與發展
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術[1]，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
機電一體化的發展歷程見證了人類走向了高科技的時代，機電一體化化的發展趨勢見證了人類對于高智能化的向往。
4 結語
機電一體化不是孤立的，它是許多科學技術發展的結晶，是社會生產力發展到一定階段的必然要求。在走向高智能化的時代步伐下，機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。
參考文獻：
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[2]李運華.機電控制[M].北京航空航天大學出版社，2003；
[3]芮延年.機電一體化系統設計[M].北京機械工業出版社，2004；
隨著科學技術和計算機技術的不斷發展，機電一體化技術有了新的突破，被越來越廣泛地應用到了各個領域。其中，機電一體化對現代化礦井行業的發展有很大的影響，它不僅推動了礦產行業生產效率的不斷提升，而且保證了礦產業的安全運行，減少了事故的發生率。因此，機電一體化是現代化礦井的發展方向。
1 機電一體化對于現代化礦業發展的必要性
將機電一體化逐步應用到現代化礦業的發展之中，對于推動各個工作環節的工作效率，減少人工損耗發揮了十分重要的作用，在很大程度上提高了我國礦產業的綜合實力。因此，在現代化礦業的發展之中，機電一體化存在的必要性主要有以下三方面：
一是在現代礦產業中，將機電一體化技術應用有利于降低工人作業的強度，減少人工損耗，提高了生產、運輸等各個環節的生產效率和安全程度，改變了傳統的作業方式。
二是由于礦產業是一個十分特殊的行業，其陰暗潮濕及高密度的顆粒粉塵對從業者影響甚大，更嚴重的甚至會危及從業者的生命安全。因此，在現代礦產業中采用機電一體化技術代替人工操作在很大程度上降低了從業者職業病的發生率，保證了從業者的人身安全。
三是在現代礦產業中，運用機電一體化技術不僅可以提高勞動效率，而且在很大程度上可以提升機械作業的精細度，在保證產品數量的同時，不斷增強產品的質量。從整體上不斷推動我國礦產業的迅猛發展，增強我國礦產業的實力[1]。
2 我國礦產行業中機電一體化的實際應用
2.1 機電一體化在礦產采掘中的應用
在礦產業的采掘過程中，為提高工作效率，達到利益最大化，采用機電一體化技術是十分重要的，這也是作為基礎采掘環節中十分常見的。在采礦的作業中，基本實現了電力牽引采礦機，它不僅能夠克服阻力前進，而且在出現下滑狀況時可以實施發電制動，防止意外情況的產生。同時，它還具有運行方便、簡單易操作的優點，是當前最為主要的設備之一[2]。
2.2 機電一體化在礦產安全生產的應用
在現代礦產業中，安全生產是當今最為關注的問題。其中對于礦區的監控是機電一體化最為重要的應用。隨著科學技術的發展，中國在這方面也取得了一定的成績。通過機電一體化的相關技術和機器，加強了對礦產業各個環節的全面監控，它不僅提升了安全生產，而且促進了科學化的管理，對礦產業的現代化意義重大。
2.3 機電一體化在礦產運輸中的應用
當前，在礦產的運輸環節中，主要采用皮帶傳送的方式。其憑借運輸距離遠，運送量大、效率高且穩定的自動化特性得到了普遍的應用。因此，在中國采礦業的原礦的運輸中占據了十分重要的地位。同時，礦井提升機的應用是當前自動化程度最高，最明顯的自動化設備。它大大簡化了機械的結構，充分體現了機電一體化每一個環節的綜合應用。除此之外，全數字的提升機其具有非常高的可靠度，在電氣安裝方面做了明顯的簡化，形成了相互兼容、配置簡單的特點，在現代礦產業中也占據了一定地位。
3 礦產業中機電一體化的發展前景
3.1 礦產業中的機電一體化將呈現微型化趨勢
礦產業中的機電一體化將呈現微型化趨勢是指礦產業中所運用的技術和機械逐步向微型機器和微觀領域發展的趨勢。今后在礦產業中，可以運用耗能少、體積小、運動靈活的微型機器完成之前大型機器不能完成的工作。同時，可以利用相關的機電一體化技術在微觀領域完成精細化的加工，對礦產業進行精細化加工。
3.2 礦產業中的機電一體化將呈現智能化趨勢
智能化在機電一體化中將發揮不可比擬的作用，是未來一個重要的發展方向，它將領導機電一體化走向新的階段。智能化在技術方面將人類與機械做了有機的結合，汲取了運籌學、計算機科學以及相關學科的知識，使機電一體化技術有了更高層次的飛躍。在礦產業的部分工作環節中，機電一體化技術可以取代人工作業的方式，在提高工作效率的同時，確保了礦產業的安全運行。
3.3 礦產業中的機電一體化將呈現網絡化趨勢
當今社會網絡化的迅速發展，對人們生產生活產生的巨大的影響。將網絡化的產品運用到機電一體化是社會發展的必然趨勢。在礦產業的機電一體化進程中，可以運用計算機控制整個生產過程，同時可以監控從生產到運輸再到銷售這一系列的流程，避免產生的不必要的問題。
3.4 礦產業中的機電一體化將呈現綠色化趨勢
工業化在給人們生產生活帶來巨大利益和方便的同時，對環境的破壞也是顯而易見的。因此，當今社會人們對綠色產品的需求日益提升。為了減少對環境的污染，同時可以再回收利用資源，綠色化的機電一體化產品也是礦產業中機電一體化發展的趨勢。
4 結語
當前，我國正處于經濟快速發展的時期，其中礦產業的發展對我國的經濟貢獻了巨大的力量。但是，近幾年在礦產業的生產過程中，由于對于勞動力的需求量大，且工作勞動強，因此目前生產面臨人員不足的情況。同時，在生產過程中容易發生安全事故，嚴重影響了礦產業的迅猛發展。為了提高安全效率，確保安全運營，我國必須要進一步加快礦產業的機電一體化進程，拓寬我國礦產業的發展道路，推動我國的礦產業的不斷前行。
參考文獻：
機電一體化的應用已經成為了目前我國工業發展的有效手段之一。機電一體化的出現不僅僅改變了傳統機械行業的弊端，同時在機電一體化中應用了現代新型的信息技術以及電子和光子技術等。但是，由于受傳統機械理念的影響和約束，我國在機電一體化的應用方面始終存在著一系列的問題，機電一體化技術并沒有完全改變傳統機械的弊端，因此，不斷的改革并且創新機電一體化已經成為了目前我們所面臨的主要問題之一。為了更好的實現機電一體化的創新，我們必須要不斷的發展新技術，加大對于機電一體化技術創新的資金投入力度。
1發展現狀
自從改革開放以來，我國機電技術方面也取得了許多的成就，尤其是在知識理念和技術方面更是取得了令人舉世矚目的成就。并且目前我國許多行業方面也已經開始漸漸地引入并且應用機電一體化技術，而機電一體化技術的應用大大的促進了這些行業的經濟發展。但是，與發達國家相比較，我國的機電一體化技術仍然比較低，在機電一體化技術中始終存在著諸多傳統機械技術的弊端。
2機電一體化的創新方向
（1）機電一體化產品將實現造型和功能的創新。隨著我國科學技術的不斷發展和進步，我國的機電一體化將在在造型和功能方面實現更好的創新，這樣可以更好的滿足人們對于機電一體化產品的需求。例如，在產品的造型方面，機電一體化技術的應用將會大大的增加產品造型的美觀程度，滿足人們對于產品造型的需求。另外，在功能方面也會得到全面的創新，機電一體化產品的功能將會越來越多樣化，以滿足用戶不同時期的不同需求，實現產品功能的全面化和多樣化。（2）將會采用更加適宜且綠色、輕便和性價比高的材料。除了在造型和功能方面具有一定的創新，在原材料的選擇方面，機電一體化也會有巨大的突破。例如，隨著科學技術的迅猛發展，機電一體化產品將會漸漸的采用更加適宜并且綠色、輕便以及性價比比較高的原材料。在原材料選擇完畢以后，還會根據所選擇原材料的特性來對所有的產品進行不斷的優化和選擇，這樣可以更好的確保所有機電一體化產品的質量。最后，還會將更加新型的材料應用到機電一體化中，如一些智能材料、納米材料以及高分子材料，這些創新高并且功用高的材料都會被廣泛的應用到機電一體化生產過程中。（3）機電一體化將實現控制的便捷性、自動化和高效化。眾所周知的是，傳統的機械設備操作比較復雜，在工作過程中需要人手工進行操作，然后手工操作的危險性比較高。而機電一體化可以更好的改變傳統機械的弊端，更好的實現控制過程中的便捷性、自動化以及高效化。
3機電一體化的發展趨勢
（1）綠色化。機電一體化的出現以及廣泛利用可以更好的保護環境，實現環境的綠色化。在利用機電一體化的過程中，充分的考慮了保護環境的這一要求，并且在其中引入了保護環境這一理念，進而使得我們在利用機電一體化產品的時候不會對自然環境造成污染，并且也可以更好的進行回收利用。（2）智能化。在科學技術不斷發展的情況下，機電一體化將會漸漸地實現智能化。與普通的產品相比較，智能化產品具有一系列的優點。例如，智能化的機電一體化產品能夠更好的進行觀察和推理判斷，并且能夠根據具體的情況及時的采取一些相對應的解決對策。另外，機電一體化實現智能化還可以大大的為人們節省時間。（3）網絡化。在當代這樣一個網絡時代，機電一體化實現網絡化已經成為了一種必然趨勢。在機電一體化中應用網絡技術，可以使得機電一體化技術水平得到大幅度的提高，同時也可以使得機電一體化利用遠程控制技術和監視技術對整個生產過程中更好的監督和了解。（4）微型化發展。隨著經濟和科技的快速發展，微型化技術也會被廣泛的應用到各個行業中，而機電一體化作為現代新型的技術，也會漸漸地引入并且應用微型化技術。微型化技術在機電一體化中的應用可以使得所有產品實現微型化，加快整個生產過程的移動以及運輸，這樣不僅僅減輕了工作人員的負擔，同時也大大提高了工作效率。最后，微型機電一體化擁有體積小和耗能少等優勢，能夠廣泛運用到微型化需求較高的軍事和醫療等領域中。
4提高機電一體化水平的辦法
（1）應當加強技術的研究和創新。為了更好的實現機電一體化，我們應該加強技術的研究和創新。而在研究的過程中應該積極的引進并且應用國外先進的技術手段，或者也可以聘請專家來參加這一研究。另外，在研究過程中還應該不斷的引入其他學科和專業的理論知識，將所有先進技術手段進行統一和整合。（2）應當重視機電人才的培養。在培養機電人才的過程中，應該不斷地加大對于所有技術人員的培訓力度，在培訓過程中邀請專家對他們進行培訓，在培訓過程中將理論知識和實踐能力作為培訓的重點，在培訓結束以后，還應該進行考核。另外，還應該積極的引進其他地方或者企業的優秀人才，并且對這些人才進行重點培養。
5結語
總而言之，機電一體化的出現和應用不僅僅大大方便了人們的日常生活，同時也加快了工業的生產和發展。但是在發展過程中我們應該積極的發展機電一體化發展過程中存在的問題，然后盡快采取相對應的解決對策。
參考文獻：
20世紀70年展起來的機電一體化技術是綜合應用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術產生的一種系統工程技術。是多種技術交叉融合的產物，并不斷地通過學科交叉、技術融合與創新持續發展。
機電一體化技術經過近40年的發展已經取得了豐碩的成果，由單一品種逐步發展到大中型品種乃至成套設備或大系統。電子技術在機械產品上的應用幾乎達到了無孔不入的程度，并且品種不斷增多，水平也不斷提高，不僅對世界經濟的發展起到了巨大的推動作用，而且給人們的生活帶來了很大的方便和享受。
隨著科學技術特別是精密機械技術、微電子技術、計算機技術和控制技術的不斷進步，機電一體化技術也在快速發展，其發展趨勢是：在性能上向高精度、高效率、高智能化方向發展；在功能上向小型化、輕型化、多功能的方向發展；在層次上向復合集成、系統化的方向發展。
二、機電一體化專業的人才能力定位
高職機電一體化專業主要培養技術應用型人才，是他們具備必要的基礎理論知識、較寬的專業知識、較強的工作現場技術應用能力。高職機電一體化人才應具備的知識與能力：
1.知識結構
具有必備的文化基礎知識；具有一定的政治理論知識和人文知識；具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識；具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識；具有計算機應用技術的基本知識；具有數控機床加工與編程、數控技術、CAD/CAM的基本知識；具有數控技術綜合應用的基本知識；具有車間生產技術管理的基本知識。
2.能力結構
（1）社會能力。具備從事職業活動所需要的行為能力，具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結共事的協作能力、開拓發展的創新能力。
（2）基礎能力。具備從事職業活動所需的各項基礎能力，具體包括機械制造、電氣控制與計算機應用三項基礎能力。
（3）專業能力。具備從事職業活動所需要的專業技能。
三、機電一體化專業發展的不足
加入WTO后，中國的制造業得到了進一步的升級和現代化，這將使機械技術、微電子技術、計算機技術、信息技術的聯系變得越來越緊密，并對機電一體化專業培養的人才提出了更高的要求，也將使機電一體化專業的發展方向受到影響。
原有的人才培養模式對學生專業實踐技能的培養不夠重視，其教學體系還未完全轉移到以培養人才綜合素質、崗位技能為主的現代職業教育體系上來，而且在專業教學內容、教學方法、教學手段等方面也未有較大突破，職業教育的本質特征未能充分體現。
四、機電一體化專業的發展方向
我國現代機電一體化的發展需要大量的機電現代化技術人才，而這些人才的培養大都歸于高職教育。為了高速度、高質量的培養機電一體化人才，政府部門、教育部門以及企業用人單位應當聯合起來，促進機電一體化高職教育在以下幾方面的發展：
1.加強聯合，協調發展
目前，全國各地從事機電一體化教育及生產開發的單位很多，并且都有一套發展策略和計劃。用人單位、教育部門應聯合起來，根據不同層次的對象采取不同的教學方式。可采用一年制短訓班、兩年制班、三年制大專班、五年制大專班、四年制本科班，制訂出合理的教學計劃和教學大綱。企業用人單位可以為教學部門提供教學使用設備，教學部門為企業用人單位提供人才，互惠互利。
2.優化發展環境，加大支持力度
（1）優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視并大力支持“機電一體化”發展的氛圍。如盡快為外商到中國投資發展“機電一體化”產業提供方便，盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈，盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
（2）增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業的改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
（3）在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發放貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。
3.加強師資隊伍建設，增大“雙師型”師資比例
師資是實現培養目標和培養計劃的關鍵，建設一支專兼職結合，結構合理，具有較高教學水平和較石室工程實踐經驗，較高工程素質的“雙師型”教師隊伍，是高職教育發展的核心環節。
4.重視實驗實訓基地建設
實踐教學課時安排要把握以下兩個原則：一是“保量”原則，在課時數量上應占整個教學計劃總課時的50%以上，以充分體現職業教育特色；二是“適時”原則，根據各個教學模塊單元的知識和能力要求，及時跟上教學實踐環節，強調知識與能力的結合，增強實踐教學的時效性和教學效果。
（1）校內實驗實訓條件。對機電一體化專業主干課程和各專業特色課程，均按課程教學大綱中的統一要求配齊實驗實訓設備。校內應建立多個實驗實訓室，不僅要提供教學實驗實訓，還應對學生進行電工上崗證培訓和中級證培訓。
引言：在中國，機電一體化應用于礦產行業的起步比較晚，但是其發展卻非常迅速，并且信息化、智能化程度較高，應用也比較廣泛。但是在機電一體化某些方面當中相較于發達國家還存在著不小的差距。因此，取長補短，使中國機電一體化技術發展的更為迅速、更為成熟是非常有必要的。
1 機電一體化在煤礦機械中的發展與具體應用
1.1在煤礦的采掘工程中的發展與應用
在煤炭的生產過程中，采掘工程可謂其最為基礎的環節，掘進以及回采的效率會對工程的效益產生直接的影響，在大型煤礦中，現代化的采掘設備應用非常廣泛，其中電氣部分通常都會運用隔爆及本質安全型的開關箱、照明燈、操作箱、三項的異步電動機以及壓扣控制按鍵等共同構成的電氣系統。在采煤作業面上基本全面地實現了電力牽引采煤機，其良好的牽引特性以及動能，使其能夠克服阻力進行移動，并且在采煤機出現下滑現象時還可以實施發電制動，將電能反饋給電網。與此同時，它還具有運行可靠、操作方便、使用壽命長、結構簡單、工作效率高以及反應靈敏等優點。以電力作為牽引的采煤機在現代礦井作業過程中起到了巨大的推動作用，是煤礦機電一體化與機械化綜合生產的高度體現，也是現階段礦產行業中最為主要的設備之一。
1.2在煤礦的支護設備中的發展與應用
在煤礦機械化的采煤過程中，液壓支架是最為常見的支護設備，隨著自機電一體化及煤炭生產綜合機械化的發展，支架液壓系統所具有的穩定性及可靠性已經成為了煤礦生產高效性與安全性的重要因素。并且隨著設備不斷的發展與更新，其正在向著更先進的電液控制方面發展。乳化液泵站作為支護設備高壓液體的主要來源，必須要具有大流量、高壓力的液體供給能力，并且能夠根據支護設備實際用液量對供液量進行自動的調節。將液壓控制與計算機技術有機地結合在一起，用以實現設備成組的自動移架或者定壓雙向鄰架，避免對支架與頂板產生過量的沖擊載荷。
1.3在安全生產中的發展與應用
安全生產可謂煤礦生產過程中的首要注意對象，煤礦的安全監控系統是安全生產中最能體現機電一體化技術運用的設備之一。在中國，煤礦的安全監控系統發展應用比較晚，所以各方面都要在實踐過程中不斷地摸索。但是在工作人員與科研人員共同努力下，通過長時間的應用與研究，中國在系統的智能化方面有了長足的長進，有效地促進了機電一體化與煤礦生產之間的有效結合，并且給煤礦井下作業的安全帶性帶來了不小的提升，促進了生產的科學化管理，通過對整個生產過程中的全面監控，有效地確保了施工的安全。
1.4在煤礦的運輸提升中的發展與應用
現階段，綜合機械化在采煤過程運輸中的應用還是以皮帶傳送為主，由于帶式運輸的輸送距離比較長，輸送量大，運行可靠，并且運輸效率高、自動化能力強等特點，所以，在中國井下原煤的輸送過程中，其已經占有最主要的地位。在關系到礦井效益的環節中，安全度與提升效率是最為主要的環節。現階段機電一體化程度最高、自動化水平最明顯的設備就要數礦井的專用提升機了，尤其是結構為內裝式的提升機，其將驅動與滾筒結合在了一起，大大簡化了機械結構，將機電一體化的每一個技術環節以及綜合應用都充分的體現了出來，顯示出了較高的一體化水平。除此之外還有一種全數字化的提升機，其可靠程度非常高，并且利用總線方式，在電氣安裝方面做到了較為明顯的簡化，擁有相互兼容、配置簡單等特點。在煤礦機械中同樣具有比較客觀的前景。
1.5在其他裝置中的發展與應用
將機電一體化應用于煤炭裝載中，大大提升了工作效率，縮短了工作時間，不僅提高了勞動的生產率、解放勞動力，更確保了礦井的安全生產；將其運用到煤礦供電中，利用就地補償以及集中補償的方法，提高了功率因數，減少了供電系統中的無功電流以及無功功率的損耗。使煤礦的供電系統在安全方面、質量方面更加可靠，滿足了大功率機械設備的用電需求。
2 現代化礦井中機電一體化的應用意義
將機電一體化應用于礦井的掘、采、運等設備之中，大大提高了中國煤礦生產所具有的綜合能力，為實現礦產的安全、高效、潔凈以及結構優化等方面打下了良好的基礎。該技術的應用，改變了傳統的煤礦生產方式，降低了工人的作業強度，提高了生產的安全性與生產效率。因為井下作業環境的特殊，潮濕陰暗以及顆粒粉塵對于工作者的健康影響非常大，甚至危及生命。所以應用機電一體化技術很大程度上減少了人力輸出，降低了職業病的危害，從而使人身安全得到了較為有效的保障。
3 結語
機電一體化技術在中國的現代化礦井應用中具有非常重要的意義與發展的潛力。將其科學、合理、有效的應用到生產中對于提高生產效率、提高作業安全性、減少人力輸出、增加經濟效益具有重要意義。因此，在實際的生產過程中，把握其發展方向，將其與傳統機械化有機的結合在一起，充分表現出現代科技力量在生產中的重要作用，提高以人為本的生產準則，是機電一體化技術在礦井應用中更好地發展。
參考文獻：
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B
文章編號：1671-489X（2013）21-0074-03
傳統學科體系的界限隨現代科技發展變得模糊，呈現相互滲透和交叉的態勢。在機械工程領域，現代機械結構、檢測與控制技術往往互為條件并緊密結合。這種密切的關系促使工業生產由機械工程領域邁入以機電一體化為特征的發展新階段，從而需求大量具備機電一體化基礎理論，強調機械動手能力與機電控制能力相結合的新型機械專業人才。為適應這種需求，機械大類下機電一體化方向的教學探討逐漸被重視，檢測與控制類課程在機械專業的教學培養中的地位逐步提高。但傳統思想的影響使傳統課程和檢測與控制系列課程自成體系，內容脫節，造成學生即使熟識機械結構也無法清楚其控制運作流程。要改變知識結構上“機強電弱”的嚴峻局面，解決知識更新與課時減少的矛盾，迫切要求進行課程內容整合，開展教學改革和實踐分析。
基于傳統機械專業教學模式，如何把握好機電一體化的內涵，教學中避免機械、檢測和控制等技術的簡單組合、拼湊，如何通過課程整合和優化課程內容，探討教學中機電的合理結合，成為教學改革中的核心問題。本文從分析現階段的具體問題，突出機電一體化的需求著手，面向機械大類進行“檢測與控制”系列課程的整合和優化教學改革研究。文中主要分析如何優化課程的配置和聯系，有效使用先進的教學方法和手段，充分利用資源，將機械工程的特點和檢測與控制的課程整合為一個現代機械工程測控系統的教學體系，使學生在有限的學時內能夠掌握機電一體化的基本理論及先進技術，系統、有效地將機、電結合，從而有效提高教學質量和教學效率。
1 優化課程結構，豐富教學內容，推進課程整合
通過企業走訪、畢業生座談等方式，明確了社會對機電一體化方向人才的需求：需具備傳統機械專業扎實的機械結構設計、力學分析、切削原理等基礎理論，又要有較好的電力電子、電機傳動、測控技術等知識。檢測與控制系列課程作為機電一體化方向的主要電類課程，內容廣且復雜，單純地將檢測與控制系列課程捆綁在傳統機械專業上，是不可能達到較理想的教學效果的。因此，根據社會調研的結論，在“機為基礎，電為機用，機電合一”思想的指導下，對檢測與控制類課程內容進行整合優化。
在課程教學中改變以前慣勢，淡化課程中一些純理論的內容，如傳感器的結構形式和工作原理的繁復推導與演算過程，把重點放在常見傳感器的應用上。同時適當增加一些跨學科內容，如：如何對傳感器輸出信號進行處理；結合數控技術和機械加工工藝需求，以一些實際機電設備為例，分析機電測量與控制系統的構建；在檢測與控制中，常用的分析信號的方法和儀器以及計算機輔助虛擬軟件；等等。通過諸如此類結合機械工業中實際應用的課內整合，合理安排教學內容，增強各部分之間的銜接，使課程內容綜合化、一體化，使學生更快地形成熟練的機電一體化綜合專業技能。
現階段各種相關教材各有特點，但都把測試和控制分成兩個獨立的知識環節，導致學生不能理解測量系統與被控對象、自控系統之間的內在聯系，無法正確分析自控系統中測量信號的獲取，更無法正確進行測量儀器的選擇、配置和使用。此外，教材內容以理論分析為主，抽象枯燥，很難調動學生的學習熱情，達不到期望的教學效果。
基于這種情況，通過充分理解教材中基本內容及之間的聯系，教學中調整知識結構，大膽合理地對教材內容進行專題式整合，著眼應用，引入機械加工、數控技術等實例來分析，將學習內容按系統性、層次性的特點重新“建構”，使學生對知識有整體的把握。如在課程講授中，打破教材的局限，把常用的機械量的檢測與控制進行整合，形成溫度檢測控制系統、位移（速度、加速度）檢測控制系統等多個專題，結合工業實例，分析信號特征、傳感器選用、信號處理、自控系統結構及其動態性能分析等，將教學內容整合為全面系統的機械工業自動測控技術體系。
通過課程整合，體現了機電合一的目標。但要切實取得相應的教學效果，教學設計和教學處理尤為重要。課堂教授語言精煉，突出重點，精粗得當才能化難為易。如檢測技術中信號的采集處理都基于傳感器，而傳感器的工作原理多種多樣，后續信號處理也各不相同，講授中突出常用機械量檢測中應用到的傳感器及其信號處理系統的分析，淡化檢測的繁難理論而重應用，這樣適合機電一體化方向的要求。而對包含大量數學推導和電學、力學基礎理論的控制部分知識，講授中輔以動畫、錄像等手段，以講清基本原理和分析問題的思路為主線，從專業需求入手，以應用為主，盡可能避開繁復的數學推導，不給學生造成心理壓力。
2 以探究性教學模式，引導學生自主學習，加強實踐教學
課堂教學以引導學生自主思考、動手實踐為目的。教學中以設問—講授—歸納—解決問題的方式展開，通過課內和課外給學生提供更多的自主學習和實踐探究的機會，強化學生知識的遷移能力，使學生具備與未來職業相適應的分析和解決問題的能力。根據學生電類知識相對比較單薄的特點，明確在實踐環節上需下大力氣。如何利用現有的資源給學生提供更多的實踐平臺，來實現延伸課堂教學，擴展學習空間，鞏固和加深對理論的理解，是教學改革中需要重點解決的問題。
經過這兩年的教學改革實踐，以驗證為主的實踐教學模式被打破，為加深學生對基礎理論的理解而設置的驗證性實驗仍保留，但加大綜合性實驗和設計性實驗的比例。其中以典型檢測控制系統為實驗對象的綜合性實驗，通過分析系統的結構、選擇傳感器、分析檢測系統的動態參數和控制系統動態性能，從而提高學生運用知識進行分析和綜合的能力。增設少量綜合性較強的設計性實驗，可以綜合運用到所學電子技術、傳感器與自動檢測技術、自動控制技術、計算機等知識來分析、解決實際問題，從而幫助學生全面提高機電一體化的能力。
全面開放實驗室給學生提供自己動手、自己思考、自主探究的舞臺。學院的創新實驗室中齊備的電子元件以及單片機開發板、PCB制版設備等可以讓學生在教師指導下將自主設計的思想性產物，通過動手制作變成出色的成品。這個實驗室現今保存了近幾年來許多學生的實踐成果，而這些學生出色的動手實踐能力和扎實的機電基礎，成為他們就業的競爭資本。此外，利用學校大力支持學生科研的優勢，鼓勵和指導學生設計制作參與國家、省級創新大賽和挑戰杯等。這幾年學生取得的成績，說明部分學生的學習主動性被充分調動，實現了真正意義上的理實統一。
3 課程教學資源包的建設
檢測與控制類課程與數學聯系緊密，內容多，枯燥且難消化。在教學改革中，努力尋求信息技術與課程教學實踐中的整合點，建設完善了信息豐富的教學資源包，藉此作為學生促進知識學習和能力提高的輔助工具。教學改革中的專題式整合教學，課堂教授中將會對教材內容進行調整和組合，并涉及很多來源于教材以外的內容，沒有就此整理編寫出相應教材之前，建設相應的課程教學資源包對學生來說無疑是加深鞏固課堂內容的一個有意補充。
課程教學資源包的建設主要包含理論教學資源包、實驗教學資源包、仿真實驗平臺以及習題庫、試題庫、項目課題庫等。理論課的教學中，多樣的媒體軟件將繁復抽象的內容通過動畫形式直觀地展示給學生，如檢測類課程中傳感器的純理論不容易理解，通過Flash的小動畫來動態顯示應變片在力作用下的變形情況、加速度傳感器的運動與慣性的應用等；實行全過程的動態課件多媒體教學。一些必講的公式推導，采用講解結合PPT逐次推進演示，動態教學引起更強的關注；通過動畫、錄像等各種資源精心設計探究性教學結構，進行探究性教學，并將行業發展的最新成果及最新動態融于課程教學中，提高學生的學習興趣，引導學生自主學習。在控制部分知識的教授中，利用基于MATLAB語言建立起來的控制理論仿真實驗和教學平臺，把控制系統的分析討論以仿真圖變化來驗證，讓學生接觸到仿真軟件的使用，并且對理論教學有很好的促進作用。
在實驗課教學中，輔以實驗教學和學生創新性實驗錄像等作為教學活資源。開放實驗室、開放實驗項目，由學生通過網絡資源自行設計實驗，培養創新能力，培養學生研究性學習的興趣和能力。已經完成了基于MATLAB的控制理論仿真實驗平臺的構建，并在理論和實驗的輔助教學中收到較好的教學效果，讓學生感受了工程設計仿真軟件功能的強大。通過這個仿真實驗平臺，學生可以去分析實踐自己的想法，感受實際系統和虛擬系統的統一，從而提高學習的興趣和主動性。
通過分析整合后的知識體系，以覆蓋課程主要內容，涉及基本概念、系統計算、綜合分析問題等諸方面，建立相應的習題庫，方便學生復習。考試上，對基本理論的考核采取閉卷的方式。但針對課程的應用性要求，總評成績中加強實踐操作的記分權重，鼓勵學生結合機械原理及其設計的相關知識，從結合學生實際知識結構建立的項目課題庫中挑選題目自己動手設計制作，以期正確引導學生全面掌握知識，會學會用，增強對今后工作的適應能力。
4 結語
過去兩年的面向機電一體化方向的教學中，積極推進課程結構和知識結構的整合，加強機電有機融合，形成機電一體化方向合理的檢測控制類課程的教學結構。推行了多媒體教學和課堂互動式教學；針對機電一體化的要求對教學內容進行了提煉，不斷完善和擴充教學資源包；引入工程軟件，通過實際應用和仿真分析，強化教學效果；結合工程實例和設計實例，設置綜合性和設計性實驗環節，開展探究性的教與學。課程的整合和優化改革，對引導學生自主學習有積極作用，是機械專業下的機電一體化方向機電合一教學的發展趨勢。
參考文獻
[1]孫曉華，等.機電一體化創新人才培養模式的研究與實踐[J].中國教育技術裝備，2012（36）：76-78.
工業生產對于人們的生活有重要意義，例如人們日常生活中的家用電器及生產工作中所用的機械設備等都屬于工業生產，因此工業的發展能直接影響人們的生活質量。隨著社會的不斷發展，科學技術逐步滲透到人們生活的各個方面，在推動各行業技術水平發展的同時，也進一步推進了工業技術的發展。機電一體化技術正是處于這種社會背景之下，機械化生產方式才逐步向智能化、網絡化、環保節能化邁進。
一、機電一體化技術的發展現狀
機電一體化技術的起步較早，從上世紀60年代開始一些發達國家的工業生產中就已經應用了數控機床的生產方式，而后有了計算機數控機床、柔性制造單元、柔性制造系統、無人化工廠、計算機集成制造系統、納米技術等。隨著科學技術的不斷發展，我國機電一體化技術也得到了廣泛應用，但是因為許多因素的制約，我國機電一體化技術的總體水平與發達國家相比還有不小的差距。上世紀60年代我國機械行業應用的生產機床仍然是最基本的裝備，不僅工藝落后，并且勞動強度較大，生產效率低，嚴重影響企業自身的經濟效益。到90年代后期，機電一體化技術的簡單應用逐漸開始發展，一直到現在人工智能技術才得到了廣泛的應用，機電一體化技術的發展也加快了速度。
隨著機電一體化技術研究的不斷深入，該技術在人們生活中得到了廣泛的應用，例如電視機、電腦、洗衣機等等；此外，許多工廠的數控機床生產功能的控制等也屬于機電一體化應用。目前，隨著我國計算機系統技術的不斷發展，電子智能技術與機電一體化技術開始逐步結合，使機電一體化技術在智能化發展方面有了顯著的進步。例如，智能機器人不僅可以幫助人們清潔家庭衛生，為人們帶來樂趣，還可以進行廢墟搜救等工作。雖然智能機器人的發展還處于初級階段，但是隨著科學技術的發展，機電一體化技術必將為人類的生活與生產作出更多貢獻。
二、機電一體化技術的未來發展方向
21世紀是屬于信息化、智能化的新時代，科學技術的發展速度使各種新型技術處于不斷改革創新的過程中。將機械技術、電子技術、自動處理技術等相互整合發展產生的新型技術不斷推進機電一體化技術的發展。因此，我國必須加強這一方面的理論研究與應用研究工作，進一步縮短與發達國家在機電一體化技術上的差距。以宏觀角度研究我國機電一體化的發展現狀，科學的預測該技術未來發展方向，對于提高該技術的研發能力具有極大的促進作用。
（一）系統化
將機電一體化技術系統的應用開放化、多樣化，不僅能夠提高工業生產效率，還能更加方便人們的生活。雖然多種單一的機電一體化產品能夠在不同方面滿足市場需求，但是多種機電一體化產品的整合運用，則能同時滿足實際情況中多個方面的市場需求。針對市場的多樣化需求，機電一體化產品也逐漸向系統化方向發展。努力實現不同種類機電一體化產品的兼容并用，是機電一體化技術的必然發展方向。
（二）微型化
將機械技術與電子技術以納米尺度相融合所產生的產品，就是微型機電一體化產品。簡單來說，是將傳統尺度的機電一體化產品進行最大限度的縮小，在通常體積上不超過1立方厘米。這種縮小并不是簡單的縮小尺寸，而是將傳統機械制造方式轉變為智能化制造，這已經成為了機電一體化學科中的新型技術。體積小、能耗低、運用靈活等都是微型化機電一體產品的特點，其在醫學、軍事等領域都已經被廣泛運用。例如醫療過程中的微創技術就屬于微型機電一體化技術；軍事所用的微型間諜竊聽器也是微型機電一體化產品。
（三）智能化
機電一體化技術未來發展的重要方向之一必定包含智能化發展。隨著計算機技術的快速發展，人們正在不斷研發可以在多種領域替代人類智能活動的產品。機電一體化技術智能發展，主要表現在機電產品能產生類似人類邏輯思考及自我決策能力等方面。例如，在數控機床上設置人機對話功能、人類生產模擬程序等，都能給產品的生產操作與維護等工作方面帶來極大便利。因此，智能化發展在推動機電一體化技術的發展上可以起到較大的促進作用。
（四）環保化
隨著社會的不斷發展，自然界的各種資源物質越來越匱乏，環境破壞問題日益嚴重，人們在尋求發展的過程已經注意到環境保護的重要性，環保成為了各行各業技術發展的重要考慮因素。所以機電一體化技術的發展趨勢也必然會朝著環保化前進。機電一體化產品在設計、生產、包裝、使用、甚至在銷毀的整個過程中，都可以盡量提高對有限資源的利用率，最大限度的減少環境污染問題，并且保證產品質量。環保化機電一體化產品應具有最大限度利用資源、最小限度破壞壞境的特點，這不僅是技術發展的趨勢，也是社會可持續發展的需要。
（五）網絡化
網絡技術隨著科學技術的進步也在飛速的發展之中，已經全面滲透到人們日常生活的各方各面，為人類生活與生產提供了極大便利，對其它技術的發展也起到了促進作用，機電一體化技術的未來發展方向也必然會趨于網絡化。如今，全球經濟的發展十分迅速，市場經濟已經逐步由國內市場轉向國際市場，機電一體化技術想要掌握最新的發展狀況，就必須充分利用網絡了解最新技術咨詢。研究人員也可以通過網絡進行無國界交流，促進機電一體化技術的發展。
結束語
機電一體化技術不僅促進了工業發展，也提高了人們的生活質量。隨著科學技術的不斷進步，將會有更多的學科技術相互交叉整合，出現更多有利于人類生活與生產的先進技術，機電一體化技術的未來發展前景也會更加廣闊。
參考文獻
