机电一体化行业发展范文

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关键词:煤化工;新型工业化;多元化经济发展模式;市场转移;煤电热化工一体化多联产

中图分类号:F416.2 文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)08-0040-03

一、建设能源储备基地,为将来企业的发展提供物质保障

新疆煤炭丰富,煤质好,开采成本低,预测储量达1.82万亿吨～2.19万亿吨,占全国预测储量的四成。其煤炭主要分布在吐哈(吐鲁番-哈密)盆地、准东(准葛尔盆地)东部及天山北坡、伊犁河谷及库车-拜城一带。新疆地处我国的西部偏远地区,长期以来,由于新疆本地整体产业消化能力及居民消费能力的限制,再加上地处偏远地区,受运输瓶颈的影响,新疆的煤炭产量很低,煤炭价格在全国最低。同时,我国东部产煤地区通过几十年的发展,由于煤炭资源的大量开采,大部分地区资源接近枯竭。很多内地大型企业,为了将来发展的需要,视新疆为他们的煤炭战略储备基地。近几年,很多内地大型企业来新疆以相对较少的资金投入,获取了大量的煤炭储备资源。他们的这些做法,值得天富借鉴。石河子及其周边地区在全疆处于煤炭资源储量相对较少的地区,作为新疆地区的主要以煤炭为资源的能源企业,天富一定要有这种忧患意识,尽可能地拿出一部分资金,圈占一定数量的煤炭资源储备(至少在100亿吨以上),为公司将来的发展提供保证。

资金的获取形式,天富可以利用商业银行贷款、引进和利用外资以及盘活存量资产、探索银团按揭贷款、企业资本金积累等多渠道、多形式的电力发展投融资机制。要凭借天富的良好信誉,充分利用西部大开发的有关政策优势,开展银企合作,如与国家开发银行、中国农业银行新疆兵团支行、工商银行等进行合作,极大地构建天富的融资平台。要坚持内部重组与外部并购并举,以上市公司为窗口,充分利用国内国际两个资本市场,加大资本运营力度,优化天富资本结构,壮大天富规模和实力。

二、天富电力(集团)有限公司多元化发展的模式

(一)公司现状

企业的产业多元化发展模式有很多种,根据新疆“十二五”煤炭战略发展目标,我认为天富将来应该走合力型的多元化经济发展模式。所谓合力型的多元化经济发展模式是指企业所选择的每一产业,最后都能够在企业的产业结构中形成合力,这种合力可以提升企业的竞争力。

天富电力(集团)是一家以发供电、供热为主导产业,经营领域多元化的现代国有大型企业集团,在新疆石河子地区已在火力发电、水力发电、民用天然气供应、房地产、信息技术、高新技术、煤炭开发与销售等领域形成一定的产业规模。发电总装机容量562MW,年发供电能力26亿kwh,拥有供电区域7 681平方千米,供热面积874万平方米,煤炭生产能力215万吨,是兵团规模最大、生产能力最强、管理水平最高的电力企业。截至2007年,天富总股本32 785万股,资产总额66亿元。

(二)天富发展遇到的问题

天富发展伴随着石河子当地的工农业生产的高速发展而发展,但是近几年,石河子的经济发展形势又出现了一些新的变化。主要表现为,石河子市作为一个相对独立的电网,由于各种关系的原因,在石河子地区产生的多余的电量无法进入到新疆北疆电网进行竞价销售,再加上这几年国家鼓励一些大型企业发展自己的自备电厂(如新疆天业集团自备电厂的兴建),都使原本就不在规模的新疆天富电力(集团)构建的电网和热网在急剧萎缩,从而使天富的发展后劲受到影响。在这种情况下,可以说如果石河子地区电网解决不了上外网(北疆电网)的状况,石河子地区再没有巨大的用电及用热工业大户产生,天富的主业发展就会受到限制。

(三)天富现有的产业发展运作模式

目前天富的主业及主要运作模式如下:

天富生产的煤炭直接进入本地市场,产业链短,天富产品的附加值降低,而且这些煤炭中相当的一部分进入当地居民中,用于日常生活,煤炭的直接燃烧会产生大量的二氧化硫、二氧化碳,污染环境。

以煤炭为主业的现有天富的生产经营模式主要是,煤炭经过生产运到天富所属电厂进行发电、供热,这种情况下,经营模式会受到当地经济发展及城市发展的限制,天富的营业收入主要来自石河子本地区。

因此,走新型工业化道路,实施煤电热化工一体化多联产将是天富电力(集团)未来发展的必然之路。见图1:

三、探索新型工业化发展之路,构造煤电化工产业化一体化多联产产业发展构想

拉动天富将来发展的动力需要靠对天富的产业结构进行调整,走新型工业化的道路才是天富将来做大做强的主要推动力。

(一)以煤气化合成甲醇、二甲醚的煤电化工一体化的经济发展模式

天富可凭借现有的煤电电厂为基础,将煤炭气体合成化工的基础原料――甲醇,然后再以甲醇为原料合成民用燃料二甲醚。这样,可以使煤炭的附加值一下子增加了10到20倍左右。在此模式下,多联产过程中生成的高品位热量可以用来发电及合成相关的化工产品,低品位的热能可以用来提供工业与民用供热,使能源的利用率更加合理科学,能源利用效率更高,企业收益也更大。生产的相关化工产品运到我国的东部及其沿海地区,不但使天富的产业链增长,极大放大了天富的收入,而且使环境污染大大降低,也改变了天富以石河子本地为主的内向型经济的形象。这种产业模式的产生,将会在很大程度上提高天富的经营发展空间,增强天富的发展后劲。

由于天富拥有自有的煤炭能源基地,因此在原料上不会受国际石油、天然气价格浮动的影响,生产出来的产品价格稳定。见图2:

从上图我们可以看到,由于天富拥有自己的煤炭资源,所以,天富生产出来的甲醇价格是稳定的,而通过甲醇化合生成的二甲醚价格也是稳定的。世界大多数国家大多以石油和天然气为原料生产甲醇和二甲醚,而世界范围内的石油及天然气价格受供求关系等其他因素的影响,价格波动较大,从而造成甲醇和二甲醚的市场价格波动(图2中的虚线部分)。在世界范围内,甲醇和二甲醚由于应用领域的不同,它们之间的价格变化在大多数的情况下是不一致的,(见图2中的虚线部分)。然而,不管国际上甲醇及二甲醚的价格如何变化,天富由于采用了甲醇、二甲醚的煤电热化工一体化的经济的产业发展模式,可以将经济风险降到最低:当市场上甲醇价格高而二甲醚格低时,天富就卖甲醇,当二甲醚价格高而甲醇价格低时,天富就卖二甲醚,卖哪个产品取决于某个产品的市场价与它的出厂价所组成的四方形面积的大小,哪个面积大,就卖哪个产品。

产品的市场容量分析,乌鲁木齐及其周边地区目前液化石油气的供应缺口每年达20万吨左右,而且价格波动很大。二甲醚作为民用燃料目前已被我国认可,天富也与中国石油有关部门签订了由对方每年承运、承销10万吨二甲醚的协议,价格也高于天富的预期。因此,甲醇、二甲醚煤化工产业化多联产可以作为天富产业化发展的一种模式进行操作。

(二)以煤气化合成人造天然气的煤电热化工一体化的经济发展模式

天然气是一种洁净、安全、环保的清洁能源,随着国民经济的发展,工业与民用上越来越多的领域将使用天然气。

天富电力(集团)有限公司可以依托自己的煤炭资源,除了发电以外,还可以将大量的煤炭资源通过气化合成天然气(即甲烷)。此项目在生产过程中除了要消耗大量的煤炭资源外,还消耗大量的电和热,带动天富主业产业的发展。以煤为原料合成的天然气,是一种比天然气还要洁净的真正的绿色能源。在新疆石河子地区发展此项目不仅可以提高煤炭的附加值,而且可以克服困扰煤炭运输的瓶颈,充分利用我国已建成的西气东输工程二线工程,保证西气东输工程持续产生经济效益,同时,为天富带来巨大的经济收益。

可行性分析:近年来,随着能源价格的持续上涨,不仅使煤制合成天然气产品有巨大的国际市场空间,而且使煤制合成天然气在我国也具有巨大的市场空间。我国天然气资源紧缺,天然气价格高于美国和国际市场,而煤炭价格相对较低,因此,中国具有采用以煤为原料合成天然气的市场条件。此项目不仅在技术上可行,而且由于油价的上涨在经济上也是可行的。

主要工艺流程简介:

(三)煤制天然气的优势

能源利用率高优势明显。目前,国内将煤炭转化为能源产品的方式有发电、煤制油、煤制甲醇和二甲醚、煤制天然气等,能量效率由低到高为:煤制油(34.8%)、煤制二甲醚(37.9%)、煤制甲醇(41.8%)、发电(45%)、煤制天然气(50%～52%)。煤制天然气的能量效率最高,是最有效的煤炭利用方式,也是煤制能源产品的最优方式。

从单位热值水耗来看,煤制天然气是最为节水的能源产品,这对于富煤缺水的西部地区发展煤化工产业意义重大。

由于煤制天然气甲烷化装置副产大量的高压蒸汽,这些蒸汽用于驱动空分透平,减少了锅炉和燃料煤的使用量。在甲烷化装置部分,几乎84%的废热以高压蒸汽的形式得到回收,而仅有0.5%的废热要用冷却水冷却,整个系统热量回收效率非常高。同时大量富余的低压蒸汽可以用于发电。

煤制天然气可以大大降低锅炉和发电产生的CO2排放量。例如,采用水煤浆气化技术的煤制天然气项目,生产规模为年产天然气16亿立方米,利用富余的低压蒸汽发电,年发电4.8亿千瓦时,相当于减少CO2排放45.12万吨;该项目甲烷化副产9.8MPa蒸汽542吨/时,年减排CO2达138万吨。真正实现了节能、环保、资源综合利用的有机结合,符合天富走新型工业化道路的战略构想。

煤制天然气在煤价为300元/吨时,生产成本为1.5元/立方米,达到10%内部收益率。如果以天富电力(集团)有限责任公司的自有煤矿为原料生产天然气,生产成本可以控制在0.8元/立方米以内,企业内部收益率将超过20%,价格远低于目前国内民用天然气价格,如与进口LNG(液化天然气)相比,则有很大的竞争优势。从长远来看,天然气价格逐步上涨的趋势是确定的,因此,煤制天然气项目经济效益的前景是光明的。

市场营销保证:可以充分利用现有的西气东输二线将煤制天然气运送到东部沿海地区。据了解,如果新疆的天然气资源在满足西气东输二线以后,只要每年还有超过有500亿立方米的天然气富余量,中国石油股份有限公司则有可能再建西气东输三线,将新疆的天然气运送到东南沿海等地区。中石油等领导在非正场合说过:必要时可以包销新疆境内的煤制天然气资源。

技术成熟性:煤制天然气技术在20世纪80年代在美国已经成功地运用于市场运作,后因世界上天然气价格低而使该项目处于亏损状态;进入21世纪后,由于天然气价格上涨,该项目到现在一直处于赢利状态。据了解,我国大连化物所的煤制天然气技术已成功地通过了中试,工业化示范装置在近期内即将完成,因此在技术上不存在什么问题。

在世界经济形势从方方面面对新疆产生影响的情况下,新疆天富电力(集团)有限公司在国家大力发展新疆煤电煤化工的大环境下,适时选择了自己的产业发展道路。我们有理由相信,新疆天富电力(集团)有限公司的煤化工工业机遇与挑战并存。

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摘要：机电一体化是一项交叉密集型技术，该技术的应用能够促进机械工程领域的发展，本文对机械一体化在该领域的应用进行探究。本文立足于机电一体化内涵等理论，分析机电一体化的多元具体化应用，并对应用趋势进行展望。

关键词：工程机械；机电一体化；应用

引言

伴随着现代社会不断发展，各种科学技术不断进步，完善。各类的学科融合也愈加密切。通过多种学科技术融合发展，极大的促进了工作效率，精化了发展途径。举个例子，就目前来看，机电一体化技术在多种领域的实际技术操作中都应用到。通过其技术的精确性和操作便捷性性等来大力的推进，改良了当前的工业生产，技术，管理层面的模式操作。需要注意的是，目前针对于此的技术操作仍属于初级发展阶段，还需后续不断的研究深化。本文通过对其技术应用的分析为后续的研究发展做先行探索。

一、机电一体化内涵及作用

（一）机电一体化内涵

“机械电子学”，也就是机电一体化的学科表达，机电一体化技术是基于计算机技术进一步发展的新型技术。通过将计算机，机械制造，机械控制技术等技术融合贯通，互相联系。来达成更为高效的操作需求。从上个世纪中期，就有开始将电子技术运用到机械操作中的实例，并取得一定的实践成果。在后来的发展中，电子技术与机械技术不断的融合发展。伴随着机电一体化进程的不断深入，更智能，更高效成为了后续发展的主旋律。以机电一体化为大纲发展，囊括机械制造，电子信息技术，机械控制，系统传感服务等等，逐渐运用到了更多的领域。

（二）机电一体化作用

通过运用机电一体化技术，在机械制造领域来说能够更好的去设计，匹配符合人们需求的机械产品。从而进一步推动当前的机械智能发展。结合实际的运用所需，当前运用机电一体化技术制造的产品多符合轻便，易于操作，携带等特点，能够更好的为人们提供信息服务。伴随着人工智能的不断发展，工业生产自动化，控制自动化，电子产品自动化，以及智能机器人等等不断问世，推动了行业发展。从大环境来看推动了当前的国体经济发展，优化了当前的生产模式。

二、机电一体化技术的应用特点

（一）自动检测

机电一体化技术与计算机操作技术密切相关。通过运用计算机技术来对机电一体化技术进行技术指导，操作指示，同时，计算机技术也运用在机电一体化技术的检测，修正环节。通过对机械制造，机械设计环节的信息采集，数据分析。来对其进行技术检测，针对操作过程中出现的程序错误和异常情况检索，并通过计算机技术演算制定相应的应对方案。以警报预警的形势对外传送，便与操作人员发现处理。在通过计算机技术管理下进行机械制造，机械设计更具有安全性，稳定性与操作便易性。

（二）高精度

作为新型的机电融合技术，机电一体化具有高精度，高效率的特点，在进行机械制造，机械设计之前对其所需数据进行调控配比，保证操作步骤的准确性，极大的提升了操作效率。现代的设计，制造业不断的完善发展自身生产的流程稳定性，准确性。保障了生产准确度，提升整体的操作规范性。举个例子，在进行建筑施工时需要进行混凝土搅拌，其中投入的物料比是一个需要精确度较高的操作。而通过电子计算机技术对其实际的物料比调控，再结合机械按配比投入，保障了混凝土质量。整体而言，此种高精度的操作环节极大的提升了工程建设效率。

（三）低耗能

除此之外，机电一体化技术还有着损耗低的优势，旧式的工程建设过程中，由于缺少计算机的精确管控，不能及时更进管理建设信息，在实际建设中出现问题时需要专业的技术人员进行每个操作环节的技术检测。此种工作模式不仅浪费人工成本，还不能完全保障其检测质量，操作效率低下。而计算机技术下通过即时使用的最低损耗量来进行工程建设，最大限度的降低了物料，建设成本损耗。

三、机电一体化具体应用领域分析

（一）监控领域应用

不仅仅是提升整体的工程建设效率，机电一体化技术还能维护建设过程中的设备运行，通过一体化技术来对工作环境中的建设仪器，设备进行技术，故障检测，一般情况下，当出现检测故障时情况时，检测仪器通过警示，声音，调节亮度等对外播报，便与技术维修人员更快的针对故障部位进行维修，在保障建设效率的同时降低建设损耗。而监控管理过程也能更为直观的了解到建设进程从而依此制定后续的建设方案。

（二）调整施工精度领域应用

在过去传统的工程建设中，在面临建设精确数据时需要进行更多的人工演算，在出现设计误差和偏差情况下，都有可能差之毫厘失之千里。从而影响到整体的工程建设质量。而引入机电一体化技术后，能够更好的对建设施工过程进行精确调控。

（三）节能领域应用

在减少能源损耗，最大限度的运用已有材料方面，机电一体化技术可以很好的通过精确的电子计算来对现有物料配比，分配其建设任务。保持当前的各项建设数值维持在临界工作值，在保证建设效率的同时最大限度的节省了建设生产所需材料。与旧式的工程建设相比，不仅是建设效率的提高，建设材料的节省，还能将当前的建设材料最大限度的使用，将各级建设环节紧密结合。

四、机电一体化应用领域趋势与发展方向

（一）机电一体化的应用趋势

就目前来看，机电一体化技术在今后的网络信息安全维护，微电子技术，传感器方面的应用将会有较好的发展前景。

伴随着当前社会的不断发展，计算机网络，互联网系统受众越来越广。所以，结合时展大环境，将机电一体化技术同网络安全技术捆绑发展。实现一加一大于二的发展建设。在保障机电一体化技术的市场竞争力的同时，更为便易的为网络用户服务，保障其活跃用户黏性。而机电一体化技术与微电子领域相结合，将其使用模式优化，更加灵巧，轻便。除此之外，机电一体化技术与传感器的联合应用，提高了操作精确性。

（二）机电一体化的发展方向

长久来看，机电一体化的今后发展延生方向有微型化，系统化和智能化三类。伴随着当今社会科学技术的不断发展，成熟，人们更倾向于使用便捷，操作简单，轻巧灵便的工具。通过运用机电一体化技术将其与微型设计结合，必将受到人们喜爱，推广。从工程建设方面来看，整体的操作流程繁琐复杂，为了达成对各个操作建设环节的进度了解，从而更好的制定后续的建设方案，采用机电一体化技术对其调控，管理，整合建设施工的各项建设任务。此外，当前网络的不断发展，各项行业，建设设计都讲求人工智能。在人工智能领域，结合机电一体化技术发展，提高生产效率，降低能源损耗。

结语

结合上述，本文文章旨在探讨在工程建设，机电制造，设计中机电一体化技术的合理应用。在了解机电一体化运用技术后将其合理科学的结合到工程建设环节，提高建设效率降低物料损耗，提高建设精确性。在今后的发展过程中可与微型电子，人工智能领域相结合。彰显其良好的发展前景。同时，通过本篇文章的表诉，为后续的研发人员做前行调查。望后续能有更多的专家学者投身于新型机电一体化技术运用不同的建设领域中。促进机械，机电建设行业发展。

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【关键词】机电一体化 技术发展 系统体系 研究

二十世纪六十年代以来，微电子技术、信息技术、网络技术自动化技术、数控技术等得到了迅猛发展，信息技术作为这些技术发展的核心因素，极大地提高了劳动生产率。同时，其工作效率也得到了成倍的增长。在测量与控制技术、计算机技术和通信技术多元化结合为一的过程中，机电一体化专业职业技能体系渐渐形成了一整套完整的学科体系，在这种学科技术革命的影响和冲击之下，机电行业整体发生了深刻的变化，机电一体化的关键性技术发展趋势也受到了人们的日益重视。

1 机电一体化技术概述及发展历程

电子技术问世之后，电子技术与机械技术的结合就开始了，二十世纪六十年代起，机电一体化开始出现；七十年代，人们把机电一体化看作是机械和电子结合；直到八十年代信息技术崭露头角，微处理器的性能提高，促进了机电一体化的快速发展。如今进入九十年代，通信技术促使机电一体化正式进入繁盛时期，机器人系统可以通过遥控、虚拟现实、多媒体技术与网络化机电一体化密切合作，日益普及。在21世纪的今天，机电一体化伴随着自动化技术一起，蓬勃发展。

2 机电一体化技能体系构建内容

2.1 专业职业技能硬件基础

机电一体化是一种复合的技能体系，和职业技能体系密切相关。机电一体化，分为硬件和软件两方面的技术，硬件是由机械本体传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成的。

2.1.1 机械本体技术

现代机械产品一般是由钢铁体材质或者人工合金材质做成，在实际使用的过程中，为了减轻质量，在结构上或者材质上可能会有所改进，非金属复合材料通过特殊的工艺强化硬度之后，也有可能运用到现代机械产品之中。机械本体技术是能够控制机电一体化的基础，是实现驱动系统的小型化、降低能耗、提高效率的基本保证。

2.1.2 传感技术

传感技术是实现机电一体化之间信息连接的桥梁，传感器的灵敏程度直接影响到机电一体化的可靠性和灵敏度，在精确度控制方面，有关专家大力探讨，对于外部信息传感器的非接触性探测技术。

2.1.3 驱动技术

在进行电机的应用方面，驱动技术已经被广泛应用，驱动技术往往被用于积极发展机电一体化内部方面，通过驱动装有编码器的电机或者控制机组专用的组件，使组件、传感器和电机三位一体，共同为中央处理单元服务。

2.1.4 接口技术

接口技术是为了能够让机械元件与计算机和中央处理器进行通信的辅助部件，因此接口必灵敏，可以时刻接受信息传感，通常接口是用来接收格式化传递的数据，因此，接口一般来说采用的是统一标准，这样有利于信息的传递和统一维修，简化设计。

2.2 专业职业技能软件延伸

2.2.1 信息处理技术

信息处理技术是可以使机电一体化迅速发展，同时大大提高机械信息处理可靠性和包容度的技术支持，在机电一体化和准备传输信息的过程中，信息处理技术的进步可以提升机械的处理速度，并轻松解决抗干扰问题。

2.2.2 软件技术

硬件之所以可以正常发挥作用，必须要有软件的密切配合，软件是给硬件发出指令的体系和制度规定，软件的参数设置是为硬件服务的。为了减少软件的研制成本，就必须要在生产维修的过程中提升工作效率，推行软件的标准化和系统化，程序的模块化，以及推进与硬件之间的项目化连接工程发展。

3 机电一体化技术体系发展趋势

事实上，机械设备技术的产生并不是孤立的，而是各种综合技术相互渗透的结果，机电一体化的发展完善了新一代的生产技术进步，使得制造业显示了强大的信息沟通威力。

3.1 数控机床应用

生产技术的发展对于产品的性能要求越来越高，高速化，高精密化，智能化和系统化的施工技术发展态势，给传统制造业带来了革命性的变化，机电一体化的重要发展趋势之一，就是机电制造业的数控技术发展，在高精尖装备的研发方面，强调数控与产、学、研结合，积极研发具有自主知识产权的新型技术。数控机床是大型生产线的保障后盾，数控技术是建立在机电一体化基础上的现代化工业发展趋势。

3.2 计算机集成制造系统（GIMS）

计算机集成制造系统伴随计算机辅助设计与制造而产生的。它是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。计算机集成系统是为了辅助数控技术、信息传感技术等服务的，是为了能够小范围的控制规模生产和流水线作业而开发的新技术，有助于减少人工投入，降低生产成本，提升生产效率。

3.3 柔性制造系统（FMS）

柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统。一组按次序排列的机器，由自动装卸及传送机器连接并经计算机系统集成一体，原材料和代加工零件在零件传输系统上装卸，每台机器接受操作指令，自动装卸所需工具，无需人工参与。柔性制造系统能够智能化的控制信息控制体系，达到动态监控效果。

4 结论

综上所述，机电一体化技术体系具有广阔的发展前景和极高的应用价值，因此，在我国提倡大力发展新一代机电一体化产品，不仅是改造传统机械设备的内在要求，而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。

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关键词：高职 机电一体化 专业课程 课程构建

高职机电一体化专业主要培养具有机械、电子、液（气）压一体化技术基本理论，掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修，掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。按照工作过程系统化的理念，构建“工作过程导向”主干专业课程，促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接，全面提升了专业建设水平和产业服务能力。

一.行业发展情况及人才需求分析

1.行业背景

机械工业信息研究院最新数据显示，2013年我国装备制造业产值规模突破20万亿元，多数装备产品产量位居世界第一，其中高端装备制造业产值占装备制造业比重已超过10%。预计到2015年，装备制造业总产值将达40万亿，高端装备超过6万亿元。我国正大力发展高端技术装备产业，通过产业结构的调整升级，实现从制造大国向制造强国转变。“十二五”时期， 装备制造产业将带来广阔市场机会。机械工业的强势发展，农机装备制造业的特色突起，特别是区域矿山装备制造与工程机械制造的优势，汽车制造的后发优势，培养大批具有专门技能、善于解决难题、爱岗敬业的机电一线技术技能型、创新复合型人才势在必行。

2.人才需求背景

现代装备制造业生产的内涵正在发生变化，要求技能型人才的知识、能力结构不断高移，使得社会对高技能人才的需求日益凸显。抽样调查结果显示，我国高级以上技工只约占全部技术工人4%，而企业需求的比例是14%以上，供需之间存在较大差距。在装备制造领域，高级技人才缺口达12万人。装备制造产业发展的方向相适应，与人才需求量大的机电设备操作、制造工艺、设备维修、装配调试等生产一线岗位相对接。

二.主要职业岗位群与典型工作任务分析

现代装备制造业人才市场需求，确定机电一体化技术专业主要职业面向自动生产线和机电一体化设备的操作、产品工艺设计、安装与调试、维护维修及售后服务和技术管理等岗位。

学生毕业后的初步就业岗位一般为普通机床操作工、数控机床操作工、机电设备的装配和调试工;工作2-3年后，逐步转到产品工艺设计、设备的维护维修和售后技术服务等核心就业岗位;工作5-6年后，学生将从事自动生产线、机电一体化设备的技术管理和技术改造等工作。

对具体的各典型工作任务及职业能力分析，分析流程为：典型工作任务工作岗位工作对象工具工作方法劳动组织工作要求职业标准。为学习领域知识的构建提供依据。

三.学习领域课程构建分析

通过对典型工作任务分析，归纳行动领域，对行动领域进行提炼和升华，设计专业课程，机电一体化技术专业主干课程将课程与培养目标、基本要求以及能力模块有机对应和结合，筛选出与此相关学科中与培养目标直接对应的、使用频率较高的知识内容，结合技能教学，形成一个以能力培养为中心的教学体系。

通过对机电一体化技术岗位调研和所需的典型工作任务的确定，分析每个典型工作任务所涉及的知识和技能，从而确定到具体主干专业课程，课程的构建为具体教学实施提供了条件，为后续教学课程体系开发、课程内容的建设、实践教学体系的建立提供了依据。为高职系列新型电气专业人才培养创造了坚实的基础。

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关键词：机电控制系统；自动控制技术；机电一体化；智能化

我国是当前世界上制造业大国之一，随着生产力水平不断提高，对机电等制造行业提出了更高的要求，不仅需要满足人们日益多层次的机械需求，更要利用自动化控制系统提高生产效率，基于此，机电一体化应运而生，它能帮助机电企业扩大生产规模，在行业中占据越来越重要的地位。

1 机电控制系统和自动控制技术的概念

在了解机电一体化含义之前，需要理顺机电控制系统和自动控制技术概念：

1.1 机电控制系统概念

机电控制系统是指利用计算机设置生产程序，通过控制装备远程遥控生产过程，它具有自动化、智能化、高效化[1]等三个特征，从机电控制系统本身来说，自动化是其最基本的特征，它能借助通信领域的力量，远程监控机械生产，工作人员能够通过微型计算机检测生产细节，当生产过程出现问题时，能较快解决；从机电企业工作人员角度来说，智能化特征能够帮助工作人员减少工作量，在一定程度上避免人工失误，当机械生产环境较危险时，智能化机电控制系统能够代替人力作业，保障工作人员安全；从机电行业的角度来说，机电控制系统将行业连接成一个整体，高效化特征能提高行业生产效率，促进新技术手段和综合控制系统出现。

1.2 自动控制技术的概念

自动控制技术是指依靠控制装置和控制器，设定生产工作程序，在没有人力直接参与的情况下，按照一定生产规律运作，相对人工控制而言，它具有独特优势，比如自动控制技术中的硬盘驱动，这种“伺服系统”能精确定位，在嘈杂的工作环境中依然能稳定工作。

2 机电控制系统中自动控制技术的应用途径

随着科学技术进步，机电控制系统中应用自动控制技术的途径越来越多，主要集中在以下两个方面。

2.1 自动控制技术应用于机电控制装备

自动控制技术核心内容是控制装备和控制器，用一个简单的实例来说，当需要记录机电控制装备的运转速度时，要利用控制器来测试。在目前很多机电企业都开始引进新型自动控制技术，比如PLC，即可编程逻辑控制器[2]。

机电控制装备中加入控制器，将生产系统联合成整体，工作人员在监控生产过程时，能及时发现问题并解决，这样不仅避免了企业经济损失，也优化了产品质量。在这个自动化过程中，控制器在一定程度上能代替人力作业，以精密的计算程序代替人脑，减少人工失误。

2.2 自动控制技术应用于机电微型计算机

自动化控制技术应用于机电微型计算机，其利用控制装备建立数学模型，同时在微型计算机的辅助下，控制相关生产程序，它具有三方面的优势，第一方面，从微型计算机生产价值来说，协调了自动控制和机电规律之间的关系，促进了单元技术的融和，自动控制技术应用于机电领域以来，产生了巨大的生产价值，提升了产品科技含量，缩短了产品生产周期，同时延长了设备使用周期，减少了企业投入[3]，需要注意的是，在这个过程中，促使了工程师不断研发新型机电模型，提高了工作能力；第二方面，从安全角度来说，微型计算机中加入自动化，能较知危险，比如机电生产线中某一生产环节出现漏洞，自动控制装备能立即停止机器运转，减少企业经济损失；第三方面，从机电一体化的角度来说，自动化技术为机电一体化提供了技术基础，比如传感检测等。

3 机电控制系统中一体化设计

机电一体化设计覆盖的应用领域较广，主要有机械、电子等，掌握机电一体化加工技术，能完善机电控制系统，促进机电行业智能化进程。

机电一体化具有智能化、微型化、网络化、模块化等基本特征，其中需要注意的是模块化特征，由于目前制造业庞大，种类繁多，在研究机电一体化产品时，难以将各厂家联合起来，但是如果将机电一体化设计“模块化”，制定产品各项标准，研发新型机电产品，小企业在这个过程中可以自主寻求合作厂家，扩大生产规模，提升生产效率。微型化特征是网络背景下所独有的，它突破了时间、地域限制，提升了机电一体化的影响力，用先进的微型技术改变了机电领域现状。

3.1 机电线路中的一体化设计

机电线路中的一体化设计主要体现在电子线路上[4]，在传统的机电控制中，电子线路与控制装备隔离，使得在生产设备运转过程中无法及时了解产品情况，降低了设备使用率，机电一体化后，微型计算机和控制器应用于机电控制系统，代替了原来的控制装备，提升了工作效率，比如在汽车零部件生产工厂，建立了一体化机电线路后，能快速生产各类产品。

在机电线路中一体化设计优化了产品质量，简化了工作程序和结构，凸显了“一体化”的优势，机电企业要大力引进，淘汰传统机电控制装备，利用新科学技术，发展企业模块经济。

3.2 机械装置中的一体化设计

机电控制是一个完整的系统，统筹机械装备、自动化控制装备、生产装备三者之间的关系，能促进一体化设计，这对机电工程师提出了更高的要求，工程师要找到三者之间的平衡点，加入一体化设计，优化机电装置整体性质。

机电工程师要敢于打破常规，运用创造性思维，多学习和探讨机电一体化设计，优化产品质量。同时机电企业要加大人员培养力度，多引进高素质人才，开展多种一体化实践活动，让工作人员在团结协作的氛围里创新一体化设计，用高科技改变机电一体化模式，提升企业综合实力。

3.3 机电功能模块中的一体化设计

功能模块中的一体化设计主要是指统筹整个机电控制系统和自动化控制技术，将每个部分最优的机电装备组合在一起，用控制器协调各部分之间的关系。

模块一体化设计需要贯彻“整体”的理念，不能单纯地考虑某一个控制装备或者控制器，这样不仅不能把一体化设计优势发挥出来，甚至有可能增加企业成本投资，比如机电企业引进最先进机电装置，却没有更换控制器，这样也无法提高产品质量和生产效率，所以机电企业只有根据实际发展情况，选择最优的机电组合，才能追求最大经济效益。

4 结束语

综上所述，机电一体化是机电控制系统和自动化控制技术结合的产物，它能协调企业投资和收益之间的关系，提高企业生产效率，推进智能化进程。企业要顺应时展潮流，大力开发机电一体化产品，用信息化、自动化带动企业经济模式转型，从粗犷型经济转变为集约型经济，节约生产成本，提升工作人员素质，培养机电一体化人才，制定机电一体化整体营销战略，打造企业良好品牌。

参考文献

[1]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息，2015，1：31.

[2]王亚.机电控制系统的自动控制技术与一体化设计[J].科学大众（科学教育），2015，3：178.

[3]李安平.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].科技资讯，2015，19：59+61.

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【关键词】机电一体化；控制系统；原理；分类；应用；分析

0.引言

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

控制系统在机电一体化系统中处于核心地位，主要用于信息处理和动作控制，通过计算机接口与外部设备和相应驱动设备相连接，协调机电一体化系统各部位的运转。

1.控制系统的组成及工作原理

控制系统由控制装置、执行机构、被控对象和传感与检测装置组成，各设备之间通过标准接口连接，形成控制回路。主要工作方式为：首先输入指定信号，设置控制参数，并通过传感与检测装置接收外界信号，然后传递至控制器进行信息处理，将分析结构传递至执行机构，执行机构进行动作运转，将指定作用于被控对象，使得被控对象处于控制器设计状态，最终通过被控对象输出被控参数，进而实现机电一体化系统控制的目的。

2.控制系统分类

2.1按照控制系统所依据的判断原则中是否存在被控对象的运行函数，可以将控制系统分为顺序控制系统和反馈控制系统

2.1.1顺序控制系统

其运行原理是：通过对时间、运行逻辑、外部条件等参数进行分析，输出具体的被控对象运行步骤，属于开环控制系统。优势在于操作简单、运行成本低、维护成本低，但是其操作精度过低，并且对外界环境的不利因素和干扰过于敏感。

2.1.2反馈控制系统

其运行原理是：通过传感器接收被控对象的运行状态参数，实时反馈给控制器，然后进行运行状态调整，属于闭环控制系统。虽然该结构的运行成本高且维修复杂，但是该系统的运行精度高、且动态调整性能好，对外界干扰的抵抗能力也较强。

2.2按照控制系统输出信号的变化规律可将控制系统分为镇定控制系统、随动控制系统和程序控制系统

（1）镇定控制系统的特点在于不受外界干扰，输出信号维持系统设定参数，主要用于恒温系统、恒定速度系统等机电一体化系统的控制。

（2）随动系统即跟踪系统，特点在于系统的输出信号可以在一定范围内进行任意变化，不需遵循一定的规律，因此信号输出不存在固定函数，设备的动作需要无间断的进行精确指令发送，对系统的运行和分析能力要求极高，常用于瞄准设备、无定向探测设备等。

（3）程序控制系统即过程控制系统，特点在于按照提前设定的函数进行输出信号的变化，信号的输出属于预先设定信号，但是信号的变化按照固定函数进行，常用于车床等预先已知动作变化规律的机电一体化设备中。

3.机电一体化控制系统原则

机电一体化控制系统的种类繁多，但是其控制基本特点及原则都是一致的。主要有以下三方面：

3.1准确性

在进行系统调控过程中，输出制定与设计指令之间的偏差不能超出允许范围内，并且在不影响控制稳定性的基础上不断减小误差。准确度决定着加工产品的精度，也关系着控制系统的最终效果。

3.2稳定性

保持系统稳定的意义在于保障产品质量与预期设计相同，并且在外界存在干扰的情况下，不会引起产品质量降低。尤其是闭环控制系统的反馈机制，容易受到参数不匹配的影响，导致系统震荡进而影响工作能力。

3.3快速性

快速性的含义是系统消除偏差值的速度以及处理异常信号的速度必须快，因为当系统存在偏差值时会导致系统无法运行或产品质量降低，因此必须在短时间内快速消除系统偏差，保障系统稳定性。

4.机电一体化设计应用及发展方向

4.1机电一体化控制系统设计应用

机电一体化控制系统在机械制造业中应用广泛，典型的设计应用有以下几点：

（1）挖掘机的制造过程中，通过模拟控制理论及控制系统，检测液压系统中泵的输油压力、控制压力和其它参数，进而将运行参数输入到控制系统中，调整挖掘机控制器工作方式，实现控制系统的设计应用。

（2）压缩机的制造过程中，通过控制系统检测震动轮内部偏心块震动曲线，进而分析震动轮加速度，通过傅里叶变换等方式，求解地面压实数据，最终实现压缩机工作模式调整的目的。

（3）在国外的大型起重机械制造领域，已经开始使用控制系统的模糊控制功能，将实践经验和理论操作参数项结合，通过微处理技术使得控制系统可以像人工操作一样自如，效率和安全性能更高。

4.2机电一体化控制系统应用方向

机电一体化控制系统实现了机电设备的智能化发展，随着光学、通信、微电子以及机械等技术的发展，控制系统的发展方向也不断细化，此外，人工智能、光纤和神经网络技术的出现，也大幅提升了机电一体化控制系统的性能。当前，机电一体化控制系统的应用发展方向主要有以下几个方面：

4.2.1模块化

模块化系统设备的模块化属于机电一体化发展的重要进步，由于当前整个一体化系统设备来自于不同的生产厂家和设备制造商，因而需要对信号接口、转换接口、电气接口等连接部位进行标准设定，而模块化使得单独控制设备得以通用于任何一个机电一体化系统中，为行业发展和交流扫除了设备参数不同的障碍。

4.2.2智能化

智能化的发展得益于人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新技术的发展，赋予机电一体化控制系统自主分析和控制能力，极大的解放了生产力，降低了操作繁琐程度。但是，这一目标的实现需要高标准的硬件设备和高速运转的计算机技术来支撑。

4.2.3网络化

网络的发展使得科技的传播范围不断扩展，对于机电一体化控制系统而言，只要机电一体化控制系统的性能足够优越，便能够迅速的被国际市场所认可，因此，不断扩张的市场规模有利于刺激行业的进步和科研的深入探索，进而实现机电一体化控制系统性能的快速提升。

4.2.4环境化

环保化工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化控制产品，符合当前的环保要求。机电一体化产品的绿色化主要是指设备在使用时不会对环境产生污染，设备报废后能够回收利用。

5.结束语

当前机电一体化控制系统已经在机械设备制造行业广泛使用，其优越的性能和便捷的操作使得用户在进行机电设备选择是更倾向于此类设备。虽然机电一体化控制系统的发展已经非常完备，各类辅助设备和控制软件也非常的完善，但是应该看到当前实际应用中的不足与缺陷，从最优化角度出发，将机电一体化控制系统继续的细分和具体化，面向各具体领域，开发针对性强、实用性高的一体化设备控制系统。对机电一体化控制系统的研究也应立足当前，不断提升计算机技术与机械制造技术，为我国机电一体化控制系统的发展贡献应有的力量。

【参考文献】

[1]胡玉琴.机电一体化控制系统设计方案研究[J].科技与生活，2011（9）：203-203.

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关键词: 机电一体化 课程设置 改革思路

一、前言:

机电系是在新疆交通职业技术学院为扩大专业,努力将新疆交通职业技术学院建设成新疆一流的职业技术大学的背景下而产生的,并于2007年01月成立。机电系中的“机电一体化”专业是将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的一批高新复合技术群,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向;传统的机械制造及设计领域已经不能满足市场的需求,那么对机电系如何科学合理的开设技术基础课和骨干课程已成为摆在我系面前的主要问题,课程设置的好坏将直接关系到培养的学生能否适应机电行业人才市场的要求,因此要做多方面的调研,并根据职业学校的实际情况做出合理的机电一体化课程设计体系。

二、我院对机电专业的定位思想:

机电一体化技术专业面向不仅要适应与机电学科密切相关的行业,也要适应机电学科的边缘或交叉行业,更能为新疆交通行业提供服务,使机电专业能够办出交通行业特色专业。课程设置要求在掌握基本理论知识的前提下,重在对技术操作应用方面拓宽其专业的服务面向。学生特殊的专业知识应依靠就业后的继续教育和学习。因此加强基础性引导教育是拓宽专业面向的前提。在机电一体化技术专业课程设置中,还为学有余力的学生设置了辅修专业,毕业生可同时拿到相关职业资格从业证书和计算机等级证书,增强就业的竞争力。此外,拟计划制定了在校学生的科研训练计划,鼓励学生参与科研课题,并可计算学分或作为毕业设计题目。

三、对我院机电专业课程设置的构思:

(一)进行机电一体化专业的教学设计时,应以公共基础课程为前提,以专业核心课程为重心。公共课程是基础,专业核心课程知识应厚实,充分拓宽知识面和科学视野,打破传统专业教学“隔行如隔山”的封闭状态,重视知识的渗透、融合和转化,对以后走向社会具有可持续发展后劲积蓄知识能力,使毕业生真正具备能适应现代社会变革所需要的最佳知识结构。

(二)体现当代工业发展水平的专业内容急待更新

随着科学技术发展及人才市场需求的变化,新疆机械电子行业发展也在急需大量机电专业中的机电一体化、CAD/CAM、柔性制造等现代化机械设计方法、先进制造技术以及有关边缘学科知识技术使传统的机械类专业领域的内涵发生了根本的改变。因此有必要根据市场对人才知识结构及能力的需求,对机电一体化技术专业的培养计划进行科学、规范的制定机电专业的课程。

(三)实施核心课程“理论+实训”的教学模式,将各相互独立课程通过有效实验与实训相结合,并对相关知识有机地渗透和融合,既能充分考虑教学过程教材选用与学生接受能力衔接,也能因地置宜地拓展学生知识能力与动手操作能力的提高。

四、我院机电一体化专业课程的设置和规划:

通过表一(见下表)《机电一体化技术》高职教学计划进程表的课程设置,我们做了如下改革与调整:

(一)在专业课程上压缩了专业知识体系相融合的部分课程。如:

1、过去《机械制图》和《计算机辅助设计CAD》为两门课,讲解的内容也较详实,但面对职业院校的学生,其目的是够用和会用为度,如去绘制图形,将机械和计算机做到了有机的融合,也增加了学生在学习机械制图的兴趣,也符合目前机电行业对制图人才的要求,同时压缩了课时量,为实验实训课的安排留出了较多的时间。

2、将《金属工艺学》、《机械设计》、《工程力学》及《工程材料学》这四门课压缩为《机械基础及材料》一门课程,在知识讲解中,对难度大的内容和涉及设计上的内容少讲,主要让学生对常见的知识原理明白,会识别机械工程图纸,懂得找出问题并会修理为要求。

3、将《金属切削原理与刀具》、《机械制造工艺学》、《机床夹具与设计》及《机床加工设备》四门课程有机地整合为《机械制造技术》一门课程,强调学生的绘图、制工艺卡片、编写技术文件的能力应用,使学生懂得机械制造过程,熟悉机械零件加工的工艺流程,为学生更深入的学习机械技能和管理知识做铺垫。

(二)将计算机知识的学习始终贯穿于整个课程体系,符合机电一体化专业要求。如:第一学期设置计算机应用技术;第二学期设置有CAD技术和C语言程序设计课程;第三学期设置有单片机技术及PLC可编程控制器技术,第四学期有数控编程技术及机床电气控制技术;第五学期主要有数控技术应用等。第三学年通过参加和实际操作,考取各类相应的计算机资格证来检验运用计算机的能力。

(三)理论课程和实践课程结合较紧密。考虑学生学习过程中的认知心理顺序,即由浅入深、由易到难,由表及里,便于学生接受;例如可编程序控制器PLC这门课在第三学期开设期间还含有实验、实训课程,在第四学期安排两周实习,强化第三学期学过的基础理论,并让学生通过自己的思维使理论与实践做到有机的融合。如表一中只要有周六学时专业课程基本上到要有相应实验、实训教学大纲,如学习《电工与电子技术》和《电机与拖动技术》后就进行《低压电气控制实训》,所有环节紧扣教学主题,让学生逐步接近“零距离”触摸社会的感觉。

(四)突出机电专业教学重点。以机电设备维修、电力电气控制技术操作和数控操作为主要方向,符合国家对机电一体化专业的定位。因此在专业核心课程设置中主要偏向机电设备维修和电气控制技术,其次是数控编程与操作;主要课程包括机械制造技术、机械加工设备维护与应用、电机拖动技术、传感器检测技术、机床电气控制技术、数控机床故障诊断与维修,可编程序控制(PLC),数控加工编程与操作,数控机床电气控制等专业课程。使学生毕业后有很宽的就业前景,并能在相关领域快速发展。

(五)加强实训操作,体现职业特色。课程设置中实训课程有钳工实训、机加工实习、PLC编程实习、低压电气实训、机械设备装配工艺实训、数控机床加工实习等相关专业知识的实习,强化学生的动手能力。此外学生毕业前还要参加计算机应用操作中级证、计算机绘图员(CAD)资格证、维修电工操作员中级资格证、机床加工上岗证、焊工中级资格证等各类资格考试,来检验学生在机电一体化专业范围的学习效果,并为就业做好充分的技术储备。

五、今后机电一体化课程设置的改革思路和想法:

(一)进一步精确定位机电一体化技术专业方向

目前高职院校《机电一体化技术》专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的。我们则认对《机电一体化技术》专业在“以电气控制为主、辅以机械维护、机(液)、电(磁)、计算机三足鼎立”基础上初步定位在:对机械设备维护与维修、电气控制理论和操作方面进行强化,懂数控操作及应用,对通用机床设备的管理与维护;能进行常规机械加工工艺编制、CAD/CAM应用、设备管理、质量检测和产品销售等工作。

(二)基础教育先行与复合型人才培养

课程设置上仍需要坚持文化基础知识的系统性教育,这是培养如何做人和塑造形象的基础;在对专业课程设置时,以能力本位开发课程,始终以工学结合、一专多能的课程设置思路,将学生的综合职业能力的培养系统地贯穿教学过程的始终。培养学生具有较强的解决生产实际问题的能力,因此技术基础知识的厚实,才有利于后劲储备;专业知识要专精,才有适应人才市场对“复合型”人才的需求。

(三)实践教学要保质保量

根据市场要求调整专业设置,因此,因随时对未来的劳动力市场需求进行科学预测, 使调整后的专业具有一定的超前性,以实现专业建设的成熟期与专业人才需求的高峰期相对而言一致,为今后培养的毕业生的就业做出科学的预测。今后的实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上对实践环节应占整个教学计划总课时的40%以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。

(四)优化课程体系,合理选择教学内容

今后我院机电系要按职业教育的培养目标和职业教育规律决定取舍,以形成自身独特的教学体系,课程内容的选择,学生能力的评价,要立足于综合职业能力的培养和提高来衡量;课程体系的设计可根据灵活多样的形式与用人单位合作,其最终目的是使学生的综合职业能力和素质得到普遍提高。

(五)按项目化模块式组合课程

按不同的功能要求对课程进行分类,组织若干个模块,根据不同的专业要求,对模块进行拼装、组合和调查。模块式的课程结构,教学目标明确,有利于职校以主干专业为龙头带动专业群的建设,有利于通过调整相应的模块进行项目教学,使职校培养的毕业生更贴近需求,做到“产销对路”。一般可把课程分为公共模块、专业模块和技能模块(后二者又称为活动模块)。在公共模块的基础上,只须对活动模块作适当调整,该专业就可派生出几个岗位群。

(六)加快“双师型”教师队伍的建设,使核心课程主要由我院教师任教,基础课程可外聘。选派思想品德优秀的教师到生产一线挂职六个月以上,参与企业生产组织、技术管理及本院学生项岗实习工作,并与职称挂钩。教师通过到企业的培训,锻炼自身业务水平的同时能够为企业解决实际难题,这样可与企业建立长期合作关系,培养真正意义上的“双师型”骨干教师,为今后机电系长远发展做好人才储备。

参考文献:

[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001.

[2]皮付进.高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建(J).职业技术教育,2003,(16).

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关键词：机电安装 行业现状 未来发展

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（a）-0071-01

1 机电安装行业的范围及发挥的重要作用

（1）机电安装行业的范围。无论是从行业产品的类别、数量还是从业人员看，机电行业都是我国工业领域内最大的行业之一，是我们国家国民经济的支柱性产业。与之相对应的，机电安装行业包含的范围也就非常广泛，涉及不同的学科和多种专业门类，其安装的对象包含了不同的种类、不同的品种、不同的工艺和生产流程。

（2）机电安装行业发挥的作用不容忽视。随着自动化、专业化程度越来越高的机械设备在企业中应用，机电安装行业也得到了快速的发展。无论是用于哪种行业的设备，要想顺利投入使用，必然要求相应的机电安装，工业制造业、建筑业，或是特种行业，莫不如是。而随着我国工业发展步伐的加快，机电安装行业不仅在数量上的到了迅猛发展，更在专业性、技术性方面要求越来越高，其今后发挥的作用将越来越大。

2 行业发展的现状及存在的问题

（1）行业发展规模逐渐变大，但是行业内的发展无章可循。目前，从事机电安装行业的企业很多，而且多为中小型企业。由于行业发展太快，而相关的行业规范并没有随之更新，企业在发展中遇到一些新问题就会出现“无章可循”的现象，这不利于企业的健康发展。

（2）行业技术水平整体偏低。很多企业的经营思路还是停留在原有的水平上，认为安装行业的技术含量的要求不高，只要提供劳力就行，这就导致了行业整体的安装水平还是单一式的。面对需要高技术含量的安装工程，企业往往有心无力。行业在发展，技术在进步，企业不能固步自封，将自己的定位放得太低，而是应该不断提升自身的技术创新能力，促进自身的不断进步。

（3）企业内部管理缺乏整合。由于机电工程安装行业自身的特点，导致企业的不易进行严格的内部管理，人员流动比较大，由此导致费用控制不好。无论是设备安装还是工程安装，都是针对合作方来开展，很多安装企业就采取“有活加紧，没活随便”的管理。这种方式使得企业在接到项目时突击招人，很多人员的技术并不过关，而且人员管理困难。

3 行业未来的发展趋势

（1）行业的未来发展将越来越规范化。规范化是每个行业发展的必然走向。企业要做的是在被动规范之前，主动适应这一趋势。从行业整体的角度来讲，机电安装的行业标准将会越来越详细，以利于我们日常能有章可循；行业对企业、对从业人员的要求也会标准化，以提升行业的整体水平，加快行业的发展。从企业自身来讲，要想获得企业的长远发展，企业内部就必须在各个方面进行整合，无论是人员管理，还是费用控制，无论是项目投标，还是现场管理，企业都应该制定规范的流程并在实际中贯彻执行。当然，结合本行业流动性强的特点，企业可以作出相应调整，以达到既灵活又严谨的做事效果。

（2）信息化技术的应用将促进行业的进一步发展和整合。信息化技术对整个机械行业的影响都是至关重要的。机电一体化，也是在传统的机械设备中，引进信息化技术，从而使传统的设备具有了智能化、网络化和集群化的特点。对于机电安装行业的企业来说，信息化时代不仅仅意味着越来越多的设备采用智能化的设计，更是在给企业的日常工作、管理提供新的方式来提高效率。信息化技术将更多地融入我们的管理体系。通过该系统的运用，企业间可以实现信息交流、技术交流，形成有效的交流系统，实现行业的整体进步。

（3）改变行业企业的单一业务模式。很多企业的业务模式过于单一，仅仅为业主提供简单的安装业务，而且人员的技术水平不高，这在行业刚刚兴起时也许能得到发展。但是，随着国家科学技术的快速发展，尤其是机电行业的不断进步，新的技术不断出现并且很快得到应用，安装企业不能一味地止步不前。我们应该在原有的产业链上不断向上向下延伸。由于直接接触设备，安装企业有自身的优势，可以在安装过程中，以及设备的维护保养中进行一定的技术改进和创新，发展一些机加工业务，既有效服务了业主，又能为自身创造新的业务增长点。

（4）行业对高素质人才的需求越来越大。随着行业整体技术水平的提高，行业的准入门槛也越来越高。安装行业给人的印象一直是入门门槛低，技术性要求不高。这样传统的发展模式制约着企业往更高层次的进步。但是，要改变现状，企业就必须建立高素质人才的培养和留用机制。无论是技术好的熟练工，还是精通设计的工程师，或者是工程管理人员，都将是行业稀缺资源。企业可以从外部引进，更重要的是从内部培养，利用企业内部平台，在一次次的施工实践中锻炼员工的能力。

（5）行业整合步伐加快。机电安装行业的市场容量不断扩大，规模经济效应愈加明显，但是现有的集中度比较小，所以通过整合来提高行业的集中度，将获得很大的经济效益。企业可以根据自身的特点选择目标：专业化经营和多元化经营。当然，专业化和多元化是相对而言，并没有绝对的优劣之分，其目的都是提高行业资源的利用效率。在进行整合的过程中，如何协调管理风格和企业文化是成败的关键因素，也是企业应该深入思考的问题。

4 结语

机电安装行业并不是一个全新的行业，但是伴随着时代的进步，经济的发展，原有的行业背景和发展条件已经发生了很大的变化。企业不仅要面对原有的问题，还要及时改变以适应新的变化。在这个过程中，我们的从业人员也应该不断提升自身能力和素质，和企业一同成长，为行业的进步作出贡献。

参考文献

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关键词：机电一体化 中职教育 教学改革

随着社会的发展和科学技术的进步，机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统，机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。当前，机电一体化产品已经进入发展成熟期，高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。中职机电一体化技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才，但是目前我国中职学校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离，因此，机电一体化技术教学改革势在必行。

一、当前中职机电一体化教育存在的问题

1.课程设置不合理

当前中职学校课程设置不合理主要表现在两个方面：首先，重理论轻实践。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，也存在严重不足，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。其次，教学内容落后。由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应。例如，当前很多中职学校的单片机课程的教学内容是仍以MCS-51单片机为主，而实际生产中新的单片机层出不穷，种类繁多。

2.教学模式单一，实践教学比例较低

传统的教学模式，往往只注重理论教学和课堂说教，轻视了实践能力和职业素养的培养。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，这种教学模式也存在严重不足之处，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。

3.教材建设落后

教材建设仍是当前中职教育的薄弱环节并严重影响了中职教学质量。现在机电一体化的一些教材过于偏重理论、脱离实际、缺乏实用性、部分教材内容陈旧、严重落后于现实，各科教材之间存在衔接性差、内容重复或内容脱节等现象。这些问题给教学带来了很多不便，也在一定程度上影响了学生的学习积极性，制约了教学质量的保证和提高。

4.教学、实习设施不够先进

目前很多学校的教学、实习设备缺乏且严重落后。只有少数条件较好的中职学校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机，很多学校的学生一学期只有三四次操作设备的机会，并且这些设备又比较落后，学生难以学到真正有用的技能。

5.优秀教师队伍缺乏

教师是教学质量的关键和第一保证，但是当前的机电一体化教学的教师队伍并不能达到教学的需要。一些老教师知识结构陈旧且更新缓慢，还有一些年轻教师也是刚从学校毕业，缺乏足够的实践经验，都不能很好的教授学生以适应社会工作需要的知识和实践技能。

二、推进机电一体化教学改革的一些思路

1.中职课程需突出工学结合，强调实践性、职业化、一体化；课程设置要抓基础和抓应用，淡化中间。根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关的职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。

2.中职学校应推动教学模式改革。职业教育强调理论联系实际。教师应注意调动学生的学习积极性，在课堂上可采用多种教学方法，如案例教学法、学生互动讨论方法等，还可以多采用多媒体教学手段，使用多媒体技术演示，使学生更多的参与到教学过程中，最大限度的发挥学习的主观能动性。除此之外，还应增加实习教学的比重，增加教学的实践性，使学生能够获取更加直观的知识。

3.教材编写结构应根据不同的培养目标和培养方向，开发切合实际需要的教材。新的机电一体化教材应加强设备操作、调试维修等技能的比重，并根据专业技术的发展及时更新知识内容；同时，中职学校在选择教学教材时应考虑各科教材之间配合性，保证既不重复又能全面覆盖学生应掌握的知识；还应强调综合能力的培养，对知识结构联系紧密的课程进行跨学科的综合化处理。

4.增加对教学、实习设施的投入力度。一方面政府应增大财政支持，另一方面应鼓励学校与企业加强联合，协调发展。应大力推进产学结合、校企合作的模式，弥补设备落后和不足，实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外实习基地。引导中职学校与相关企业建立互利互惠机制共同建设实习实训基地，培养实用人才。同时，学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求并征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。

5.加强中职教师队伍建设，增大“双师型”师资比例。培养和引进一些既精通机械设计，又能充分使用计算机的专门人才。鼓励在职教师进修或到相关企业锻炼，促进中职双师型教师队伍发展；积极引进一些在生产第一线工作多年、具有丰富实践能力的中青年高级技术人，通过几年的教学培养，提高他们的教学水平，使他们成为名符其实的“双师型”教师。还可以积极从企事业单位聘请兼职教师，实行专兼结合，改善学校的师资结构。

总之，为提高机电一体化的教学教学质量，广大相关教育工作者必须紧跟行业发展的步伐，既保证学生的基本素养和知识结构，又要突出职业教育的特点，在教学过程中积极推进教学改革，不断调动学生的学习积极性，加强对学生动手能力和综合能力的培养，加强社会实践能力，不断为社会提供适合时代需要的高技术机电一体化人才。

参考文献：

篇10

Abstract： For the current situation of engineering practical ability of the vocational students is low， the professional group of mechatronics technology was built， the professional education and practice resources were integrated and optimized， the teaching methods of "working and learning alternation" and "Lesson Certificate Integration" were carried out， so as to enhance the students' engineering practical ability of school-enterprise cooperation and all kinds of skills competitions， etc.

关键词：工程实践能力；创新意识；高职教育

Key words： engineering practical ability；innovation consciousness；higher vocational education

中图分类号：G715 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）03-0163-02

0 引言

随着经济的发展，传统的劳动密集型产业必须进行产业升级和改造，进行技术革新，工艺提高，这必将需要大批具备工程实践能力的高素质技能型人才，而大范围的技能型人才短缺无疑会制约整个国家经济的增长[1]，因此，培养出符合行业企业需求的高素质技能型人才是高职教育的现代使命。无锡商业职业技术学院机电技术学院整合相关专业，组建机电一体化技术专业群，修订人才培养方案，实施教育资源和实践资源共享，加强学生课外科技活动，在实践过程中，使学生逐步具备方案设计、材料选择和采购、零件加工、装配调试等相应工程实践能力。

1 学生工程实践能力培养的内涵

1.1 学生工程实践能力培养定位分析 高职院校是培养面向生产、建设和管理第一线急需的高素质技能型人才。机电一体化技术专业群所培养的学生能够胜任行业、企业里所对应的岗位，并具备一定的实践能力和创新意识，满足社会发展和技术革新的需要，为以后的职业发展打下坚实的基础。

1.2 学生工程实践能力培养的内涵 以就业为导向，根据企业岗位能力需求和行业发展趋势，设置人才培养方案，把岗位知识、先进技术、技术能力、职业素质的内容融入到教学全过程，培养出满足企业需求和发展的高素质技能型人才，实现人才培养目标和企业人才要求的对接。

以岗位技术技能培养为主线，做到“三个结合，五个对接”。理论教学与实践教学相结合，用理论指导实践教学，通过实践提升学生工程实践能力；教学与生产实践相结合，使学生在生产实践过程中，能够应用所学知识解决生产问题，加深理论知识的理解和把握；学习和工作相结合，养成终生学习的习惯。为了培养出适合产业、企业需要的高素质技能型人才，在培养过程中专业与产业、职业岗位对接，专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接，使学生在学习过程具备岗位知识和岗位技能。

工学交替，教、学、做相统一，学生前两年半在校内系统进行理论学习和技能训练，具备扎实的专业理论知识和综合技能，最后半年到企业顶岗实习，实现知识运用、职业技能和职业素质的“三位一体”综合培养和训练，全面提升学生综合素质。

2 学生工程实践能力培养体系的构建

2.1 学生工程实践能力培养体系构建原则 学生工程实践能力培养应基于学生全面提高，协调发展，在培养过程中，要注重学生知识的掌握和运用能力的培养，也要注重素质教育的渗透；在教学过程中，应充分发挥学生主体作用，优化教学计划、课程标准、课程内容，采用现代教学方法进行教学，并注重学生工程能力的训练，通过校内、校外实训、校企的联合培养，以及各类技术技能竞赛提高学生工程能力，培养学生创新意识和能力；随着经济发展、技术创新，对人才技术技能要求也就越高，培养体系必须不断完善和改进，从而适应经济和技术的发展。

2.2 构建学生工程实践能力培养体系

2.2.1 工学结合，课证融通 整合机电一体化技术专业群实训资源和教育资源，合理安排理论教学和实践教学，使理论教学和实践教学合理衔接。如图1是机电一体化技术专业针对工作岗位设置的培养体系，学生学习电工电子技术课程后进行维修电工实训，掌握基本控制电路设计，熟知各类电器元件，同时开设电机与拖动技术课程，学生对控制类知识掌握一定程度后，学习可编程控制器应用课程，然后进行可编程控制器考证实训，其内容、培训过程、考核标准严格按照职业资格证书考证要求进行，同学期开展液压与气动和机电一体化技术应用课程，此外，机械制图与实训、机械设计理论与实训也同期进行，使学生熟知机械传动装置，并能选择传动机构，最后开展综合性实训-简单机电系统制作，综合训练学生机构设计、传动装置选择、执行部件选取以及控制系统的设计等能力，初步具备机电一体化技术员岗位技能和专业素质，在最后一学期学生到企业顶岗实习，在实际的工作岗位锻炼，整体提升学生专业素质和技术技能。学生在毕业资格也与职业资格证书挂钩，要求学生在校期间必须考取2个专业职业资格证书，如机电一体化技术专业学生，在校期间可考取普通车工初级证书、可编程控制系统设计师中级证书、Pro-E/UG设计工程师证书、CAD中级证书和可编程控制系统设计师高级证书等，且要求学生在毕业前必须获得2个以上职业资格证书，方可顺利毕业，这样也促进“三个结合，五个对接”有效开展和实施。

2.2.2 校企合作，共育人才 校企合作能够有效解决高职学校教育、实训资源的匮乏等问题，能够为高职院校提供优质的实训场所和良好的师资，能够共同制订符合企业行业对人才要求的人才培养方案，共同编写教材和实验实训指导书；校企合作可根据实际需要开展多种形式的合作，如采取“订单班”、“现代学徒班”等形式联合培养学生，学校老师和企业有经验工程师共同指导学生学习和生产实践，教学资源相互补充，师资力量相互支持，人才培养目标和企业对人要求相一致，才能培养出企业、行业需求的，受社会欢迎的人才[2-4]。

2.2.3 课外科技活动 课外科技活动是课堂教学有效延伸和补充，是学生成才的重要渠道和手段，是校园文化建设的主要途径之一[5]。机电一体化技术专业群近几年在学生课外活动上加强引导和投入，鼓励学生根据兴趣组建专业协会，如现代制造专业协会，机电产品营销协会等，协会为成员讨论专业知识、解决专业问题提供了良好的平台，也利于老生和新生之间的沟通，便于开展传帮带活动，有利于形成良好的学习风气和相互赶超的良性竞争，有利于从根本上解决学生厌学弃学的老大难问题[6]；对创新设计有兴趣的同学组建创新班，课外开展创新知识专题讲座、组建创新团队参加各类技能竞赛；依托江苏省机械创新设计大赛、发明杯以及挑战杯等赛事设置院级竞赛，鼓励学生参加校级技能竞赛，并在资金上给予一定支持，配备专业指导老师。学生参加课外活动过程中，只有在碰到自己团队不能解决的问题才向指导老师寻求帮助，这样培养学生独立分析、解决问题能力，提高学生创新意识，扩大学生知识视野。

3 实践成效

3.1 专业建设 2013年机电技术学院机电一体化技术专业群成功申报无锡市职业院校重点专业群，修订人才培养方案，根据人才培养目标，新增电火花线切割实训室、3D打印快速成型实训室、自动化生产线实训室，可编程控制器考证实训室等，也为理论教学、实践教学合理有序安排提供了物质基础，也为人才培养方案的实施提供了坚实的基础。根据麦可思《无锡商业职业技术学院社会需求与培养质量年度报告》，近三年机电一体化技术专业学生在毕业半年后就业率均高于江苏省高职院校同专业学生毕业半年后的就业率，且2013届就业率不降反升，就业率达到100%，比江苏省高职院校同专业毕业生半年后就业率高9个百分点。第三方的调研报告较为客观的显示出通过校企合作、实践体系构建等有效提升了学生岗位技术技能，深得社会和企业的认可。

3.2 校企合作 机电技术学院与多家企业进行了有效合作，如与无锡市信捷电气有限公司（以下简称无锡信捷）持续有效的合作，根据培养目标和岗位能力要求共同编写了项目驱动式校本教材《机电控制理论及实训》和《电气控制与PLC技术实验指导书》，共建可编程控制器实验室，联合培养学生，学生经过系统理论知识学习和实践技能训练后，考取了可编程控制器设计师职业资格证书，证书的获取也作为毕业资格一个重要条件，每年学校都和无锡信捷联合举办专业技能竞赛，对成绩优异的学生给予奖励，鼓舞学生学习专业理论知识和专业技能锻炼，每年都有部分学生进行无锡信捷工作，得到无锡信捷公司的肯定。此外，与无锡市五金机电商会合作成立“无锡市五金机电学院”，与金鑫美莱克有限公司开展了“现代学徒班”，取得了学校、企业、学生多方的好评。

3.3 科技创新 近几年，机电一体化专业群在课外科技活动中取得了可喜的成绩，如学生完成江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目9项；在全国高职高专“发明杯”大学生创新创业大赛中获一等奖5项、二等奖2项、三等奖2项；学生在校获得专利20多项；在江苏省大学生机械创新设计大赛上获二等奖4项，三等奖3项；在 “挑战杯”竞赛获江苏省二等奖1项，三等奖1项。这些足以说明通过课外科技活动能够有效提高学生创新意识和创新能力。

4 结束语

机电一体化技术专业群经过几年的探索和实践，学生素质及技能的培养取得了一定的实效，但也存在不足，一是需要进一步加强实训室建设，完善实践教学体系；二是建立“互惠共赢”长效持久的校企合作机制，保证合作持续有效，真正成为双方发展的推进剂；三是结合人才培养方案，逐步完善课外科技活动，扩大学生受众面。

参考文献：

[1]张祖明.高职教育技能型人才培养浅议[J].中国职业技术教育，2011（14）：92-44.

[2]葛俊杰，吴旭军，杨旭.基于信息资源共享的校企合作服务平台研究[J].中国成人教育，2013（8）：36-38.

[3]陈达美；邓秀芬；李正义，等.民办高职校企合作培养人才探索[J].教育探索，2014，279（9）：84-85.

[4]李焱斌，黄玮，赵恒华，等.地方高校提升工科学生工程实践能力的研究与实践[J].实验技术与管理，2013，30（9）：165-169.