摘要：机械制造技术不仅是衡量一个国家科技开展水平的首要象征，也是世界间科技竞赛的要点。这篇文章对机械制造技术在中国及世界历史上的开展作了简要陈述，对领先机械制造技术的现状及技术特色进行概括介绍，并简述了将来机械制造技术的开展方向。
关键词：机械制造简史 领先机械制造技术 开展现状 开展趋势
中国是世界上机械制造技术开展最早的国家之一。中国的机械制造技术历史悠久，成果辉煌，不仅对中国的社会经济开展起到了首要的推进作用，并且对世界技术文明的前进做出了重大贡献。传统机械制造方面，中国在很长一段期间内都领先于世界，到了近代特别是从18世纪初到19世纪40年代，因为许多因素，中国的机械职业开展停滞不前，这100多年的时刻正是西方资产阶级政治革新和工业革新期间，机械制造技术飞速开展，远远超过了中国的水平，中国机械制造技术的水平与西方的距离急剧拉大，到十九世纪中期现已落后西方一百多年。
1.机械制造简史。
石器时代人类制造和运用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简略东西是后来呈现的机械的前驱。
17世纪今后，资本主义商品经济在英、法等国迅速开展，许多人致力于改善各工业所需求的作业机械和研制新的动力。跟着机械的改善，煤和金属矿石需求量的添加，只依托人力和畜力已不能习惯出产进步的请求，所以在18世纪初呈现了纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。1765年，瓦特创造了有分隔凝汽器的蒸汽机，降低了燃料耗费率。1781年，瓦特又创制出提供反转动力的蒸汽机。
18世纪后期，蒸汽机的运用从采矿业推行到纺织、面粉和冶金等职业。制造机械的首要材料逐步从木材改为金属。机械制造工业开端构成，并逐步变成首要工业。机械工程从分散性的、首要依靠匠师个人智慧和手艺的技艺开展变成有理论指导的、体系的和独立的工程技术。机械工程是推进18～19世纪的工业革新和资本主义机械大出产的首要技术要素。
19世纪末，电力供给体系和电动机开端开展和推行。20世纪初，电动机已在工业出产中取代了蒸汽机，变成驱动各种作业机械的根本动力。发电站初期运用蒸汽机为原动机；20世纪初，呈现了高效率、高转速、大功率的汽轮机，也呈现了习惯各种水力资源的大、小功率的水轮机。19世纪后期创造的内燃机经过逐年改善，变成轻而小、效率高、易于操作并可随时发动的原动机。内燃机开端用于驱动没有电力供给的陆上作业机械，今后又用于汽车、移动机械（如拖拉机、发掘机械等）和轮船，20世纪中期开端用于铁路机车。内燃机和今后创造的燃气轮机和喷气发动机，仍是飞机、航天器等成功开展的根底技术要素之一。
2.机械制造技术的开展。
工业革新以前，机械大都是由木匠手艺制成的木结构，金属（首要是钢和铁）仅用以制造仪器、挂钟、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工首要靠机匠的精工细作以到达需求的精度。跟着蒸汽机的广泛运用以及随之呈现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的开展，需求成形加工和切削加工的金属零件不断增加，所用金属材料由铜、铁开展到以钢为主。机械加工（包含铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等）迅速开展，然后确保了开展出产所需求的各种机械装备供给。
3.领先机械制造技术的特色。
面向工业运用的技术。领先制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到商品从商场调研、商品开发及技术规划、出产预备、加工制造、售后服务等商品寿数周期的一切内容，并将它们结组成一个有机的全体。领先制造技术的运用特别注意发生最佳的实际效果，其方针是为了进步公司竞赛和推进国家经济和归纳实力的增加，意图是要进步制造业的归纳经济效益和社会效益。
驾御出产过程的体系工程。领先制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代体系办理技术在商品规划、制造和出产安排办理、销售及售后服务等方面的.运用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术变成能驾御出产过程的物质流、能量流和信息流的体系工程。
4.领先机械制造技术的开展现状。
这些年，中国的制造业不断选用领先制造技术，但与工业发达国家比较，仍然存在一个期间性的全体上的距离。
办理方面。工业发达国家广泛选用计算机办理，注重安排和办理体制、出产形式的更新开展，推出了准时出产（JIT）、灵敏制造（AM）、精益出产（LP）、并行工程（CE）等新的办理思维和技术。中国只要少量大型公司部分选用了计算机辅佐办理，大都小型公司仍处于经历办理期间。
规划方面。工业发达国家不断更新规划数据和原则，选用新的规划办法，广泛选用计算机辅佐规划技术（CAD/CAM），大型公司开端无图纸的规划和出产。中国选用CAD/CAM技术的比例较低。
制造技术方面。工业发达国家较广泛的选用高精密加工、精密加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工办法。中国遍及率不高，尚在开发、把握当中。
5.中国领先机械制造技术的开展趋势。
全球化。一方面因为世界和国内商场上的竞赛越来越剧烈。例如在机械制造业中，国内外已有不少公司，乃至是知名度很高的公司，在这种无情的竞赛中纷繁落败，有的关闭，有的被兼并，不少暂时还在国内商场上占有比例的公司，不得不拓展新的商场；另一方面，网络通讯技术的迅速开展推动了公司向着既竞赛又协作的方向开展，这种开展进一步激化了世界间商场的竞赛。这两个因素的相互作用，已变成全球化制造业开展的动力，全球化制造的第一个技术根底是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以完成。
网络化。网络通讯技术的迅速开展和遍及，给公司的出产和经营活动带来了革新性的革新。商品规划、物料挑选、零件制造、商场开辟与商品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的迅速开展，加快技术信息的交流、加强商品开发的协作和经营办理的学习，推动了公司向着既竞赛又协作的方向开展。
虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向商品出产过程的模仿和查验。查验商品的可加工性、加工办法和技术的合理性，以优化商品的制造技术、确保商品质量、出产周期和最低本钱为方针，进行出产过程方案、安排办理、车间调度、供给链及物流规划的建模和仿真。虚拟化的中心是计算机仿真，经过仿真软件来模仿实在体系，以确保商品规划和商品技术的合理性，确保商品制造的成功和出产周期，发现规划、出产中不可避免的缺点和过错。
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技开展水平的首要象征，也是世界间科技竞赛的要点。中国正处于经济开展的关键期间，机械制造技术是我们的薄弱环节。只要跟上开展领先机械制造技术的世界潮流，将其放在战略优先位置，并以满足的力度予以施行，才干赶快减小与发达国家的距离，才干在剧烈的商场竞赛中立于不败之地。
参考文献
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3、武永利.机械制造技术新开展及其在中国的研讨和运用[J].机械制造与自动化.2003
一、选题的背景与意义：
大家所谓的技术，其频段处于(科学、医药、农业)之间。所以简称为无线技术。这个频段里是国际规定的免费频段，是不需要向国际相关组织缴纳任何费用的。这就为无线技术可发展性提供了必要的有利条件。而且无线技术不同于之前的27MHz无线技术，它的工作方式是全双工模式，在抗干扰性能上要比27MHz有着绝对的优势。这个优势决定了它的超强抗干扰性以及最大可达10米的传输距离。此外无线技术还拥有理论上2M的数据传输速率，比蓝牙的1M理论传输速率提高了一倍。这就为以后的应用层提高了可靠的保障。综合、蓝牙以及27MHz这三种常用的无线传输技术，有着自己独到的优势所在。相比蓝牙它的产品制造成本更低，提供的数据传输速率更高。相比同样免费的27MHz无线技术它的抗干扰性、最大传输距离以及功耗都远远超出。
无线键鼠套装已经出现有一段时间了，而且一直稳定占据着中低端无线键鼠的市场。蓝牙目前还是被作为高端无线技术应用在键鼠之上。市场份额相对较少但是却不可或缺，因为蓝牙有本身相对开放的连接协议。而不是无线的通过兑码实现的点对点连接。不过，因为键鼠的身份比较特殊，一台电脑一套键鼠已经足以应付。不像PSP或是手机那样本身就是一个载体可以利用蓝牙的点对面功能收发数据，这就决定了无线技术在键鼠产品上是未来的发展趋势所在。
既然是未来的发展趋势，被用户广泛应用是时间迟早的问题。讲究便携、抗干扰、以及传输距离的HTPC用户恰好和无线技术的诸多特点相融合。如今很多知名的键鼠厂商已经把未来的无线技术产品发展方向对准了。有了大的厂商带动，相信越来越多的用户会对无线键鼠产品产生浓厚的兴趣。
通过我们一直以来对市场中大部分品牌的资料收集，基本目前市场中的无线键鼠产品所用到的无线收发模块都是NRF24L01芯片，此款芯片出自挪威著名IC芯片公司Nordic。
nRF24L01是单片射频收发芯片，工作于～ GHz ISM频段。工作电压为～ V，有多达125个频道可供选择。可通过SPI写入数据，最高可达10 Mb/s，数据传输率最快可达2 Mb/s，并且有自动应答和自动再发射功能。和上一代nRF2401相比，nRF24L01数据传输率更快，数据写入速度更高，内嵌的功能更完备。芯片能耗非常低，以-6 dBm的功率发射时，工作电流只有9 mA，接收时工作电流只有 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。这就不难发现为什么绝大部分甚至微软、罗技这样的知名键鼠企业都普遍采用NRF24L01芯片作为收发芯片的原因。
二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：
LT8900是一款高集成度的的无线收发芯片，片上集成发射机，接收机，频率综合器，GFSK调制解调器。发射机支持功率可调，接收机采用数字扩展通信机制，在复杂环境和强干扰条件下，可以达到优良的收发性能。外围电路简单，只需搭配MCU以及少数外围被动器件。LT8900传输GFSK信号，发射功率约为2dBm，最大可以到6dBm。接收机采用低中频结构，接收灵敏度可以达到-87dBm。数字信道能量检测可以随时监控信道质量。
片上的发射接收FIFO寄存器可以和MCU进行通信，存储数据，然后以1Mbps数据率在空中传输。它内置了CRC，FEC，auto-ack和重传机制，可以大大简化系统设计并优化性能。
数字基带支持4线SPI和2线I2C接口，此外还有Reset，Pkt_flag,Fifo_flag三个数字接口。
为了提高电池使用寿命，芯片在各个环节都降低功耗，芯片最低工作电压可以到，在保持寄存器值条件下，最低电流为1uA。
芯片有QFN24 4x4mm和SSOP16封装，都符合RoHS标准。
模块必须用信号调制才能正常工作，常见的固定码编码器件如PT2262/2272，只要直接连接即可，非常简单，因为是专用编码芯片，所以效果很好传输距离很远。
模块配合来实现数据通讯时有一定的技巧：
1、合理的通讯速率
数据模块的最大传输数据速率为，一般控制在左右，过高的数据速率会降低接收灵敏度及增大误码率甚至根本无法工作。
2、合理的信息码格式
单片机和模块工作时，通常自己定义传输协议，不论用何种调制方式，所要传递的信息码格式都很重要，它将直接影响到数据的可靠收发。
3、单片机对接收模块的干扰
单片机模拟2262时一般都很正常，然而单片机模拟2272解码时通常会发现遥控距离缩短很多，这是因为单片机的时钟频率的倍频都会对接收模块产生干扰，51系列的单片机电磁干扰比较大，20xx稍微小一些，PIC系列的比较小，我们需要采用一些抗干扰措施来减小干扰。比如单片机和遥控接收电路分别用两个5伏电源供电，将接收板单独用一个78L05供电，单片机的时钟区远离接收模块，降低单片机的工作频率，中间加入屏蔽等。
接收模块和51系列单片机接口时最好做一个隔离电路，能较好地遏制单片机对接收模块的电磁干扰。
接收模块工作时一般输出的是高电平脉冲，不是直流电平，所以不能用万用表测试，调试时可用一个发光二极管串接一个3K的电阻来监测模块的输出状态。
无线数据模块和PT2262/PT2272等专用编解码芯片使用时，连接很简单只要直接连接即可，传输距离比较理想，一般能达到600米以上，如果和单片机或者微机配合使用时，会受到单片机或者微机的时钟干扰，造成传输距离明显下降，一般实用距离在200米以内。
三、研究的方法与技术路线：
1.查阅资料，在图书馆和网上查阅相关资料，了解本课题所涉及的相关内容，记录有用的文献资料。
2.运用软件Protel绘制电路图，运用keil uvision进行程序的设计。
3.使用电烙铁和焊锡进行实物焊接。
4.给模块接上直流稳压电源进行调试，因为本课题所做模块为遥控器的主要组成部分，所以信号输入是使用开发板进行模拟信号输入，信号接收装置接收信号并显示，以此判断此模块是否实现功能。
四、研究的总体安排与进度：
年3月14日，开题答辩
年3月15日至20xx年4月15日，确定毕业设计大纲，完成毕业设计初稿。
年4月16日至20xx年4月25日，毕业设计中期检查。
年4月26日至20xx年5月17日，毕业设计答辩准备。
年5月18日之后，毕业设计答辩
五、主要参考文献：
[1]夏华，无线通信模块设计与物联网应用开发，电子工业出版社,
[2]杜思深主编，无线数据通信技术，电子工业出版社,20xx
[3]孙学康,刘勇，无线传输与接入技术，人民邮电出版社，
[4]普罗科斯，数字通信(第5版)，电子工业出版社，
摘要：机电一体化是一门综合学科，它包括机械、电气、信息、计算机等多种先进技术，在当前的各大煤矿企业中应用十分广泛。由于电子技术的迅速发展，传统的煤矿作业模式已不能满足企业发展的要求，而机电一体化这种运作模式可以很大程度上降低企业的生产成本，降低工人的劳动强度，提高生产效率，保障了施工作业的安全性。本文主要介绍机电一体化的技术原理、发展历程和特色优势以及它实践应用意义。
关键词：机电一体化;煤矿机械;应用研究
近年来煤矿工业的产业升级越来越明显，它对于高产、优质和高效的生产技术需求也有了一种新的需求。在生产力水平迫切需要提高的大背景下，机电一体化的出现给煤矿企业带来了希望，成为了当前各大煤矿企业普遍应用的生产运作模式。煤矿工业在传统工业中是一种比较传统和主打的产业，在新产业迅速崛起的今天，若要稳定巩固自身的地位，就要不断改进生产运作模式，不断引入最先进的生产技术和设备，降低工人的劳动强度，提高工作效率和生产质量，进而提高企业的经济效益。
1机电一体化的相关概述
技术原理
机电一体化即通过对电力电子、信息通信、计算机控制等先进技术的整合，同时借鉴微电子技术、智能软件技术的技术精华，实现不同技术形式之间的相互渗透与结合的一种广泛运用于煤矿生产活动中的科技匹配系统。机电一体化代表着煤工业技术中先进生产要素的结晶，以其系统化、智能化、微型化和人性化的诸多优势，广泛应用于煤矿企业的生产领域，并为各大企业带来较为丰厚的效益。实现传统工业优化升级的同时，将先进的机电一体化技术应用于煤矿机械中，还能节能降耗，实现可持续发展的生产目标。
发展历程
我国机电一体化起步较晚，其发展历程大致可以分为3个阶段：第一阶段，上个世纪60年代初，为满足国防的建设的需求，在军工企业中科研人员开展了大量的实践研究，进而制造出一系列电子技术与机械系统相结合的技术载体，为机电一体化的研制开发奠定了稳定的基础。第二阶段，上世纪70年代开始，计算机、通信以及控制技术得到了快速发展，逐渐走向成熟，这些外部技术基础推动了机电一体化的进一步发展。第三阶段，起始于20世纪90年代，民用工业在国民经济体系中的地位逐渐增强，在众多科研院校、研究单位和企业的共同研究下，机电一体化技术得到了突飞猛进的发展，尽管与发达国家存在较大差距
特色优势
随着新兴科技产业的蓬勃崛起，科学与技术之间的融合逐渐增强，传统的能源经济的生产模式越发不能满足当前国家崛起的战略需要，因而实现技术体制的改革创新，促成机电一体化体制的构建，既是一种必要性的驱使，也具有得天独厚的特色优势。
2煤矿机械中机电一体化技术的应用分析
机电一体化技术在煤矿安监系统中的应用
煤矿 安全生产 监控系统是机电一体化技术的集中体现，但在我国起步很晚，1980年以后才逐渐开始在煤矿中得到应用，其原因主要有两个方面，一方面是因为上世纪80年代实现机电一体化的安监系统逐步成熟，开始得到应用，另一方面也是因为国外更为先进的煤矿监控技术很大程度上促进、帮助了我国安全监控技术的发展。安全监控系统的应用在很大程度上降低了煤矿事故的发生，对于煤矿企业的安全生产无疑起到了重要的作用。
机电一体化技术在煤矿运输系统中的应用
随着机电一体化技术的逐步成熟，煤矿企业尝试了在井下运输系统中应用这一技术，如带式运输机。由于带式运输机运输距离长、功率大，机电一体化的应用可以在很大程度上排除安全隐患，其核心技术也在实践中得到了广泛的发展，并能够实现大倾角、长距离的安全运输，相配套的技术和关键元件也得到了产品研发与理论研究。
机电一体化技术在采煤机中的应用
煤矿机械自动化不仅能够提高工作效率，也能大大降低安全隐患，为此，机电一体化的采煤机被逐步研发应用。此类型采煤机采用电牵引，相比传统的液压牵引采煤机动力更强，煤层倾角较大、顶板突然来压导致采煤机下滑时，自身也可以实现制动。同时，机电一体化的采煤机结构上更为简单，整机效率高，可靠性强，在煤矿生产中的应用也越来越广泛。
提升机中的机电一体化技术应用
交直流全数字化提升机代表着煤矿机械中机电一体化技术的最高水平。在内装式提升机上，将驱动与滚筒的机械结构合二为一，总体整合了电力电子、机械、自动控制、通信等相关先进技术。采用总线方式的全数字化提升机不仅大大简化了电器安装，也使其达到了高度可靠的效果。
3机电一体化技术的应用意义
实现了煤矿开采的高效生产
煤矿机械机电一体化技术的应用，在很大程度上提高了矿山开采效率，改变了以往落后的生产方式和作业模式，提升其中的`技术操作便捷性和安全性，极大降低了工作人员的劳动强度，同时提升了生产效率和劳动质量，实现了产业升级。
提高了矿山开采的经济效益
煤矿机械中机电一体化技术的成功应用大幅提高了煤炭产量，降低了矿山开采的生产费用，增加了煤炭企业的经济效益，并带动了相关经济产业的快速发展，推动了地方经济的蓬勃发展。
提高了安全的煤矿开采工作环境
良好的开采环境是安全生产的有力保证，随着机电一体化技术的大量推广应用，煤矿机械的效率大大提高的同时，在很大程度上也减少了安全隐患的发生。传统的破、装、运、支、处等生产环节的机械被现代化的设备逐步取代，将采矿工作人员从危险的开采工作中脱出来，降低了发生危险事故的几率，使矿工的人身安全得到了保证，防止了职业病与工伤的发生。
4结语
随着经济的发展和社会的不断进步，煤矿企业在发展中对机电一体化也提出了新的要求，这在一定程度上促进了机电一体化技术的发展和完善。当前的机电一体化技术中已经融入了网络、光纤以及人工智能等新技术，在很大程度上可以提高工作效率以及作业的安全性，确保煤矿企业健康稳定的发展。
参考文献：
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摘 要 讨论了机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的重要作用，并说明其在钢铁工业中的应用以及发展趋势。
关键词 机电一体化 技术 应用
1 机电一体化技术发展
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。
绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
2 机电一体化技术在钢铁企业中应用
在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面：
智能化控制技术(IC)
由于钢铁工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于钢铁企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢---连铸---轧钢综合调度系统、冷连轧等。
分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的.功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。
开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。
(CIMS)
钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。
现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLC(Programmable Logic Controller)和现场就地控制站等的发展。
交流传动技术
传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
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专业性人才培养方案和规划不完善
机械制造及其自动化专业在技术应用型大学中是重点专业课,本专业的`教育培养方案应结合当前工业、产业发展需要制定相应的培养方案和教学规划。许多大学对人才的培养注重理论知识多,对专业的总体格局要求多,对社会经济发展形势了解少,导致了学生对专业知识的学习粗泛,对技术学习的反馈能力差。加之学校的培养方案大多是综合应用型,没有具体细化到各个专业,认为与其专业有关的课程知识都是重点都需要深入学习,培养方案的制定太宽泛,导致学生不能抓住学习重点。就学校本身而言,加强专业性人才的培养本是其职责,但长期都没有一个确定的培养方案,不断探索更改培养计划,学生也始终处于适应学校方案的过程中,对自我学习方向及学习侧重点始终处于迷茫状态。所以对机械制造及其自动化专业人才的培养方案不完整、不完善导致学生学习不能准确定位专业,使专业技术的学习不到位,影响工作技能。
专业技术人员思想老化,不能满足现代产业需要
机械制造及其自动化专业人才思想老化、技术陈旧远远落后于当今制造业的发展水平,更不能满足用人单位对专业技术水平的需求,主要来自于两方面原因:
就专业技术人员自身来说,其缺乏自主学习的意识,始终认为自我专业技术强,不需要学习的态度,导致其技术水平徘徊不前,始终处于自我认为的技术水平状态,对现代机械制造及其自动化更新换代的技术要求一概不知,使企业生产整体水平处于落后状态。
就外界因素而言:(1)学校对机械制造及其自动化专业的教学水平长期不改变,相关专业的硬件设施不加以完善,学生接受的知识理念和技术水平的要求也就处于陈旧状态;(2)对在职技术人员,企业没有定期举行技术培训或学习活动,不能及时更新技术人员现有技术水平。专业技术人员对外界信息和国际机械制造及其自动化技术水平的了解少,学习机会少,使得大多专业技术人才的技术水平不能达到时代需求的专业要求。
对专业人员的教育方式和手段不能适应新要求
高新技术的飞速发展引起了对高新人才的需求加剧。随着市场经济的不断发展,人力资源已不再是按部就班、各守岗位的现象,人力资源也不断市场化,对优秀的专业技术人员都参与到资金雄厚的生产企业中,使得学校教育的师资问题受到威胁。专业的师资力量流失
对学生的教育缺乏创新、创业意识的教育
摘要：
本文主要研究的是职业院校机电一体化技术专业人才培养，通过探索一体化教学模式，研究了课程体系、教学设计、师资队伍、教学场地、教学评价等的一体化内容，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式。
关键词：
机电一体化；职业院校；教学模式
研究机电一体化专业的一体化教学模式，有很强的现实意义。因为，从目前来看，国内研究一体化教学，普遍关注某门具体课程的一体化教学实施，对专业定位模糊和对新技术发展跟踪不够的机电一体化专业而言，课程之间相互割裂，该专业的教学模式、人才培养方案、课程体系等滞后于社会对人才的实际需求，严重削弱了一体化教学模式的整体效益。
1、一体化教学模式
我国职业教育在现代教学模式的研究中借鉴了国外先进的教学模式，引进了现代科学技术的新理论、新成果，逐步形成了例如产教结合模式、产学研结合模式等教学模式。对一体化教学模式而言，教学信息的传递是将知识传授、技能训练和能力培养融于一体，并进行了有机组合，同步进行；同时避免学生在认识和实践环节的不一致。采用一体化教学模式可以将理论与实践融于一体进行教学，形象、直观，使学生由被动接受变为主动认知。这种方式打破了普通教育的传统教学模式即“以教师为中心，以教室为阵地”，强化实训实习的教学功能，并与企业、行业紧密结合，走产学结合的道路。
2、一体化教学模式实施
在专业建设各环节中，教学实施过程承载着专业建设的思想与目标，最能体现人的能动性，也是保障教学质量的最关键的环节。为此，我课题组以机电一体化专业人才培养为载体，探索课程体系一体化、教学场地一体化、教学设计一体化、师资队伍一体化、教学评价一体化等内容。通过探索与实践，形成了成熟的融知识传授和能力培养于一体的教学模式。
一体化课程体系
（1）基本结构。构建一体化课程体系的灵魂是科学地序化与整合。课程体系充分考虑培养学生的可持续发展能力，依据机电一体化专业定位，将理论与实践进行优化整合，分析确定了典型工作任务、专业行动领域及学习领域，对学习领域科学整合，让学生在完成具体工作项目的过程中构建相关理论知识，并发展相关职业能力，形成了机电一体化专业一体化课程体系。
（2）工学交替人才培养模式。根据机电一体化技术的专业定位，实施校企合作，构建符合职业能力形成规律的`职业教育模式，建立了工学交替人才培养模式。
（3）校企合作，突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。课程内容要充分体现专业特色和职业性，行业、企业专家或技术人员必须共同参与课程体系的构建。尤其是在行动领域确定、课程内容设置、岗位工作调研、工作任务归纳等方面，必须广泛征求行业、企业专家的意见，并进行论证。
一体化教学设计
一体化教学设计是教学三要素为一体的教学方案设计。即基于学生主动行动的“学”、教师支持和咨询意义的“教”、为完成工作任务而设定的“学习情境”等。基本流程为：根据选定的学习领域课程，通过教学过程分析，将其分解为融“教、学、做”于一体的学习情境；根据不同的项目和任务，结合学生特点，选用适当的教学方法，将理论与实作合为整体；采取分层次教学，在每个项目中分不同的阶段，逐段升级，并针对不同学生的理解能力，对每一个项目进行分层次考核。
一体化师资队伍
建立一支把专业理论与生产实际有机地结合起来的高素质的“双师型”师资队伍，能够高效实施教学。实施一体化教学模式，要求教师不但教学行家，也是生产好手，要有扎实的理论知识，还必须要有丰富的实践经验，具有解决生产实际问题的能力。能将各种知识、技能相互渗透和融合，更好地达到教学目标。我院机电一体化专业的师资队伍建设，组成了15人教学团队，具有专业带头人1人、骨干教师4人，聘请校外兼任教师10人。专业理论课教师到实习教学队伍中去，课程教材从静态向动态转变，了解实习教学的各个环节、手段和特点，参与学生的实习指导，提高了教师的动手能力和指导学生训练的教学能力。先后派4名骨干教师到企业锻炼，增加了教师的实践经验，与行业企业需求协调发展，有利于“双师”素质的提升。
一体化教学场地
一体化教学要有硬件设备和学习环境与之相适应。按照一体化设计原则，必须融教室、车间、实训、鉴定于一体，将教学环境工厂化，使专业教室具有多种功能，例如多媒体教学、实物展示、演练实训、技能鉴定等，营造良好的职业氛围。我院机电一体化专业依托校企合作，具有鲜明特色的机电一体化实训基地。根据实践能力培养要求，在现有条件的基础上，将实训基地内所有的实训室进行优化整合，成为机电工程基础实训中心、综合能力实训中心和创新能力培养中心；引进企业生产设备以及车间布局，引入企业管理模式，在一体化教室中设置理论教学区、资料查询区、小组工作讨论区、实验实训区等，建成生产性实训基地，实现实训设备与生产设备一致，教室与企业现场合一。
一体化教学评价
为了达到一体化教学的理想效果，我院机电教研室坚持知识考核与能力考核并重的原则，采用形式多样化的考核方式，学生成绩评定以职业岗位能力为重点，将课程学习与职业资格认证相结合，建立了一套科学、可行的教学检查、评价制度，充分体现了以实训为中心的考核体系，全面考查学生的综合职业能力。要求学生通过学习专业核心课程，参加“机电一体化职业技能高级认证”等考试，并取得职业资格证书，掌握本专业所要求的核心专业知识和专业技能。
3、结语
我院机电一体化专业通过一体化教学设计的实施，将理论与实作合为整体。充分发挥了专业一体化整体设计的优势，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式，增强了一体化教学改革的整体效益。
参考文献:
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