时间：2023-03-20 16:18:54
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关键词:机电一体化;机械系统;工作经验;研究资料
机电一体化机械系统通过运用计算机技术，由计算机系统进行协调及控制，从而完成运动、能量流和机械力等各项动力学相关的任务，同时其各个机电部件相互联系、相互配合和相互协调，组成完整的系统结构。基于该系统结构的程序性和任务性，在机电一体化机械系统的设计与研究上应该站在“系统”的相关角度，以便进行有效科学的安排设计。
1机电一体化机械系统的设计要求
1．1保证较高的精确性
机电相关产品的精确程度直接关系着系统整体的质量和效益，机电一体化机械的技术性能、工艺水平及功能都要求选择优质产品，也就是说，机电一体化产品的首要标准和要求便是高精确度。
1．2反应性能要强
机电系统具有良好的反应性能，即在系统接受某一指令后，能够较短时间内对该指令进行任务的执行，从而保证系统能够更加精确地完成任务。另外根据系统的运行状况，做好准确、及时获得相应指令的控制，能够增加任务完成和执行的准确性。
1．3具有较强的稳定性
在机电一体化机械设计中，为了保证更好的系统精确度和反应性能，往往会在无间隙、低摩擦、高刚度和高谐振频率等方面对系统提出较高的要求。另一方面，还要求机电一体化机械系统有寿命长、体积小、重量轻和可靠性高等优点。
2机电一体化机械系统的构成
机电一体化机械系统通常是由传动机构、导向机构和执行机构三部分构成。
2．1传动机构
机电一体化机械系统中的传动机构，不仅仅是转速和转矩的转换器，耗时伺服系统中的重要组成部分，因此，在机电一体化机械系统设计要求中，传动机构首先要具有较高的精确度，同时必须满足重量轻、噪音低、体积小、运转速度高和可靠性高等方面的要求和特点，结合机电一体化机械系统中对伺服控制的要求和标准进行传动机构的设计研究，以便更好地提升系统机械结构中的伺服性能。
2．2导向机构
导向机构在机电一体化机械系统中主要起到的是导向作用和支撑作用，一般包括导轨和轴承等。导向机构的正常作用的发挥可以有效保证机电一体化机械系统中的组成部分和各个装置能够安全、准确完成指定的任务运动。
2．3执行机构
执行机构，是指在机电一体化机械系统中直接完成任务指令的操作装置和部分，一般情况下，执行机构所具备的高灵敏度和精确度以及高重复性能和可靠性，可以保证其根据不同的任务指令和相关要求，在动力源的推动下完成预先设定的各种操作任务。在目前经济快速发展的社会，计算机的应用能通过其强大有效的功能，使传统机电的动力发动机转换成为可变速、动力和执行的多功能发动机，从而使得执行机构和传动机构得到进一步的简化。
3机电一体化机械系统的设计思想
3．1动态设计思想
在机电一体化机械系统的设计中，通过静态设计的有效协助，为了更好的研究整个机械系统结构的频率特点和性质，完成各个系统环节数字模型的建立，推动促进机电一体化机械系统的传递函数，必须充分有效地通过自控方法进行频率特性的计算，这便是动态设计。机械系统的频率特性，在一定程度上不但能够反映出整个系统在不同信号频率下的相应反应，还决定了系统的工作最大频率、抗干扰性和稳定性。
3．2静态设计思想
静态设计是指按照机电一体化各个机械系统的功能要求，通过相关的研究和经验初步、大体上制定出机械系统设计的步骤及方案。方案中主要涉及整个系统部件之间的控制、连接以及部件的种类和对能源的需求等。基本方案设计完成后，应以技术手段为基础，设计出系统中各部件的运动关系、参数及结构，确定部件及相应零件的材料、精确度和结构方式，并对执行元件发电功率、参数和过载能力进行验算，对其他相关的元件和部件进行配置系统的选择等等。
4机电一体化机械系统的性能分析
想要使机电一体化机械系统良好的伺服性能得到保证，不但需要从机械系统的静态特征方面得到更好的满足，同时还要充分的运用理论研究和自动化的控制方法对整个系统体系进行动态设计和分析。另外，机械系统的动态设计应该以系统静态的数字模型为基础，根据自动化控制的要求和方法研究分析系统的整个频率特性，并通过调整相应的频率，改善系统整体的伺服性能。
4．1数字模型的建立
机电一体化机械系统数字模型的建立和电气系统的数字模型的建立在一定程度上基本相似，即都是通过折算将比较负责的结构装置简单化，转为等效的数学函数关系，并用数学中的线性微分方程表达式将其表达出来。机电一体化机械系统的数字模型分析通常情况下都是输入与输出的联系。比如，把比较复杂的系统机械参数，弹性模量、阻尼和系统惯量等统一进行处理，并对各个机械参数进行数学方式的分析，从而得出它们对整个机械系统的影响。在数字模型的建立之前，需要先对机械系统中的不同物理量进行折算，使它们直接转化到某个元件上，从而把多变、复杂的多轴传动变为单轴传动，在此过程中，必须严格按照总机械系统性能不变的原则。这样，以单轴为基础的输入量和输出量的关系，就能够建立相关的数学表达式，从中反应出机械的相应性能，从而应用并指导实际中的设计。
4．2性能参数的影响
机电一体化机械系统设计要求必须要工作可靠、精确度高、运行平稳等，既是静态设计中的研究问题，也是动态设计对伺服机构的要求，这就应该通过对有关参数的调整，优化整体系统的性能。
5结语
通过以上论述，从机电一体化机械系统的性质、概念等方面进行相关分析，分别从机电一体化机械系统的设计要求、基本构成、设计思想和性能分析四个方面进行了研究分析，机电一体化机械系统设计研究进行了详细的论述。
作者:朱翔宇 王玉乐 单位:聊城大学机械与汽车工程学院 青岛科技大学自动化与电子工程学院
参考文献:
［1］农明武．技校生参加"机电一体化"技能竞赛的指导策略［J］．中小企业管理与科技(下旬刊)，2016(01)．
［2］韩向可，吴耀春．应用型本科机电一化系统设计课程改革探索［J］．装备制造技术，2016(01)．
【关键词】煤炭机械机电一体化
煤矿机电一体化技术在这一时期显得尤为重要,它使机械、电子技术和液压控制技术有机的结合,极大地提高了煤矿机械的各种性能,如安全性、经济性、可靠性、操作舒适性以及作业精度、作业效率、使用寿命、方便安装拆除、便于维护等。目前以微机或微处理器为核心的电子(微电脑)控制装置(系统)在煤矿机械中的应用已很普及,电子控制技术已深入到煤矿机械的许多领域,如提升机和采煤机,提升机的PLC系统,采煤机的变频控制系统和PLC系统操作等,煤矿机械的在线状态监控与故障自诊、故障报警等。随着科学技术的不断发展,对煤矿机械的性能要求也在不断提高,电子(微机)控制装置在煤矿机械上的应用将更加广泛,结构将更加复杂、维护也将更加专业化。特别是,随着我国进口及国产煤矿机械数量的逐年增加,如何用好,管好这些价格昂贵的煤矿机械,使其发挥最大的效率,是煤矿机电部门所面临的一个重要的问题。为帮助煤矿机械使用人员、维修人员、管理人员对煤矿机械中的电气与电子控制装置的功能、类别及特性有一些初步的了解和掌握,下面我就这些做一下介绍与浅述。
煤矿生产中,煤矿机械的性能自动化程度及其经济性等可以说直接影响到生产;也直接影响到煤矿供电、排水、通风、提升等的安全运行。而煤矿机械电气与电子控制系统部分质量的好坏与性能的优劣又直接影响到机械的动力性、经济性、可靠性,从而影响施工质量、生产效率及使用寿命等。电子(微电脑)控制系统已成为煤矿现代机械不可缺少的组成部分,同时也是评价煤矿现代机械技术水平的一个重要依据。随着科学技术的不断发展,以及对煤矿机电产品性能要求不断提高,电子(微电脑)控制系统在煤矿机械中所占的比重越来越大,其功能将会越来越强,应用范围也将越来越广,而其复杂程度也随之提高,这样就对使用与维修维护这些设备的煤矿工作人员提出了更高的要求,对煤矿职工的培训工作和对煤矿设备的管理工作也显得尤为重要。
煤矿生产施工要求煤矿机械具有以下性能:皮实耐用且维修简单、生产效率高且节能降耗,自动化程度高且操作简单,施工质量好,精度高;性能稳定,工作可靠,安全性高,使用寿命长;具有较好的经济性,即高的技术价格比和低的制造与使用成本;工人劳动强度低,操作员的工作条件好;具有在线运行状态监视,故障自诊及自动故障报警功能,能及时准确地指出故障部位,减少停机维修时间。为适应煤矿机械对性能的要求,仅仅依靠机械和液压技术的已显得力不从心。电子(微电脑)控制技术的发展就成了煤矿机械的必要选择。机电一体化是一项新兴的技术,将其引入到煤矿机械中,必将会给煤矿机械带来了新的技术变革,使其各种性能有了质的飞跃。
机电一体化又称机械电子工程学,是一门跨学科的综合性高技术,是由微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术、机械技术、液压技术以及其他技术相互融合而成的一门独立的交叉学科。机电一体化技术从70年代中期开始在国外机械上得到应用。80年代以微电子技术为核心的高新技术的兴起,推动了机械制造技术的迅速发展,特别是随着微型计算机及微处理技术、传感与检测技术、信息处理技术等的发展及其在机械上的应用,极大促进了煤矿机电产品的性能,使煤矿机械进入了一个飞跃的发展时期。以微电脑或微处理器为核心的电子控制系统在国外机械上的应用已相当普及,在我国也是发展的方向,已成为机械高性能的体现。目前机械的电子(微机)控制系统主要用以实现如下功能:
1、在线监控、自动报警及故障自诊,即对煤矿机械的电动机、传动系统、工作装置、制动系统和液压系统等的在线运行状态监控,出现故障能动报警并准确地指出故障的部位,从而改善操作员的工作条件,提高机器的工作效率,简化设备维护检查工作,降低使用维修费用,缩短停机维修时间,延长设备的使用寿命。如采煤机上变频器就采用PLC控制,可实现多种在线监控和故障自诊,还有煤矿用各种电器设备也越来越智能化。
2、节能降耗,提高生产效率
例如井下使用的胶带输送机、通风机、提升机等,使用变频起动、PLC控制系统,节电量就为30%左右,同时生产效率也大大提高。
3、自动化或半自动化程度的提高
煤矿机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产效率,并减少因操作者的经验不足,对作业精度的影响。例如,冀中能源黄沙矿2009年投入使用的一整套薄煤综采设备,由我国北京天地玛坷电液控制系统有限公司与德国MARCO公司合作生产的PM31型液压支架电液控制系统,就是微电脑控制,只要在支架操作控制器上输入程序,支架使会自动连续动作,也可实现远程控制和工作面无人操作。超级秘书网
4、其他应用
机电一体化技术科学技术是现代工作不断发展的一种新兴产物，它是计算机技术、电子技术、信息技术、机械技术、自动化技术以及传感技术等数种不同科学技术的有效融合，是保证现代工业持续发展的重要推动力。当前，在基于机电一体化技术之上而研发构建而成的机电一体化系统，就是在机电一体化原理的指导下，将不同的机械和电子设备有效的组合在一起，形成一个由电子控制机械，实现自动化和智能化运行的电子机械系统。而且，这种系统目前已经被广泛的应用在煤矿企业的机械中，实现了煤矿企业采煤、转载以及运输作业工作效率的综合提高，为提升煤矿企业生产效率，推动煤矿企业更好更快发展做出了极大贡献。
二、煤矿机械中机电一体化的特点
1、实现机械生产的自动化和智能化在煤矿机械中应用机电一体化可以实现煤矿机械生产的自动化和智能化，全面提高煤矿机械的运行效率，提高煤矿企业的生产效率。首先，应用机电一体化技术可以实现煤矿机械运行状态监控的智能化。比如，在机械运行过程中，系统可以对电动机和传动系统等的运行状态进行智能监控，一旦发生运行故障，系统能够在第一时间发现并快速确定故障发生位置，发出警示提示工作人员。其次，应用机电一体化技术可以实现机械运行自动化，提升煤矿企业生产效率。比如，应用机电一体化对采煤机进行控制，就可以实现采煤机的自动运行，提升采煤机的采煤速度，提升企业生产效率。
2、降低管理成本，减轻工作人员的工作负担在煤矿机械中应用机电一体化可以实现机械运行的自动化和智能化，如此一来，煤矿企业就可以大大缩减机械运行管理工作人员，降低煤矿企业机械管理成本。除此之外，可以大大降低工作人员的工作负担，在机械运行管理工作中，管理人员不必再亲力亲为，每样工作都需要亲自进行管理方能够解决问题，保证工作效率，工作人员可以直接通过计算机控制程序实现机械管理的远程控制，甚至是无人智能化控制。并且，应用机电一体化技术实现机械运行的自动化和智能化，还能够减少工作人员操作失误的出现，在传统的机械管理工作中，一旦管理人员经验不足或者是专业技术水平有限，在管理工作中就经常会出现工作失误甚至是工作错误问题，保证不了煤矿企业机械的正常运行，影响煤矿企业生产效率。而应用机电一体化技术，则可以有效避免该问题的出现。
三、煤矿机械中的机电一体化分析
1、提高安全生产监控系统的工作效率安全生产监控系统是煤矿企业生产工作体系组成中最重要的一个王淑文通化矿业（集团）有限责任公司134300环节。在煤矿企业的生产过程中，安全生产监控系统能否稳定、高效运行不仅关系到企业生效效率的高低，还直接关系到包括企业机械运行安全以及工人施工安全等在内的企业生产的安全性。因此，在煤矿企业生产过程中，一定要对安全监控系统的运行状态引起足够重视，提升安全生产监控系统的工作效率，保证煤矿企业生产的安全性。我国在煤矿企业安全生产监控系统中应用机电一体化技术的发展时间比较短，所以技术上还存在一定缺陷。目前，机电一体化在安全生产监控系统中的主要应用表现在与X190系统的运用，该系统能够有效提升安全生产监控系统的智能水平，保证安全生产监控系统能够长期稳定、高效运行，进而提升煤矿企业的生产效率。
2、提高采煤机的工作效率煤矿企业的生产主要靠采煤机来实现，因此，提高采煤机的工作效率对提升煤矿企业的生产效率具有极为重要的推动作用。当在煤矿机械中应用机电一体化的理论被提出来之后，首先研究的对象就是在采煤机中应用，所以相对于其他煤矿机械中机电一体化技术的应用而言，采煤机中机电一体化应用技术发展的是最为完善的。机电一体化技术在采煤机中应用的最大体现就在于电牵引采煤机的研制。相对于传统采煤机而言，电牵引采煤机不仅能够实现采煤机的自动化和半智能化，还能够提供更加强大的牵引力，保证采煤机能够在各种复杂煤层中进行采煤工作。并且，电牵引采煤机运行的稳定性也比传统采煤机稳定性强，耐磨损度高，还具有自动检测功能，可以通过定期自动检测对采煤机的状态进行检测，一旦发现故障，可以发出警报并准确指出故障位置，提示工作人员及时进行维修。
3、提高煤矿企业煤炭装载运输工作效率想要综合提高煤矿企业生产效率，除了要提升煤矿企业采煤作业的工作效率，还需要提升煤矿企业采煤工作完成后，煤矿装载运输作业的工作效率，可以说，生产、装载运输作业，就是整个煤矿企业生产工作中最重要的组成部分。而在装载工作中应用机电一体化技术，就可以实现装载运输工作的自动化和智能化，解放人类劳动力，提升科学发展力，进而提高装载运输工作效率。
四、结束语
机电一体化作为一门独立的交叉学科，具有跨学科性、综合性性的特点。现代信息时代的到来，尤其是现代计算机技术的不断改进和完善，促使机电一体化飞速发展并且在现实生活中得到前所未有的广泛应用。
2机电一体化发展趋势
随着各科技术的不断发展、相互融合，以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求，导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势：
（1）智能化。人工智作为科技进步的一种体现，代表着一种新的生产力，在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为，这是各科学技术相互融合的一个必然结果，即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想，使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力，从而更好的控制发展进程，实现目标。
（2）微型化。微型化主要指的是物体的体积方面，泛指机电一体化产品的体积之小，其尺单位一般用毫米，甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在:体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用，尤其是精细化的行业和部门，如：医疗、军事、信息等多个方面。
（3）绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变，在物质丰富、生活舒适的同时，资源减少，生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下，绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标，这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象，其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面，即在使用的过程中不污染生态自然环境，同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品，顺应了时代的发展要求，将具有广阔的发展前景。
（4）模块化。在现实社会的生产过程中，生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素：第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准，第二，生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产，且所生产的产品各项技术指标过关。但是，现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元，成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。
（5）网络化。随着网络技术的发展，科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中，各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中，各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说，只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证，畅销全球将不是问题。
3机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后，其应用领域及范围非常广泛，这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用：
3.1监督与控制
机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后，在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化，其所发挥的作用主要多种多样，其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点，对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制，从而减少相关事故的发生，提高安全性。这主要体现在以下三大方面：第一、电子监控，第二、自动报警、第三、故障自诊。
3.2节能降耗
没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域，存在一个非常突出的问题：功能与功能之间无一定的相关性、联系性，呈现相互杜历的态势，这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一，从而致使设备的利用效率偏低，生产资源浪费相对比较严重。
3.3提高作业精度
产品的作业精度直接影响着工程的质量，对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中，在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下，机床加工的不良产品的成因主要是人的因素，即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用，很大一方面是借助电子系统的精密控制系统，从而，不仅实现了其自动化、智能化，而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差，从而提高工程机械工作的精密程度，确保产品质量。
3.4降低劳动强度
目前，工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点，是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中，劳动者的劳动强大得到大大降低，同时能够在同时间段内完成各种不同工作，促使工作效率得到大大提高。
4结语
可以说，机电一体化技术的出现，将会是我国现代工程技术水平的重要体现，更是工程机械主要的发展趋势。而这一技术无论是对工程施工质量，还是工程机械的使用性能好坏，都有着关键的影响与意义。在实际的施工过程中，工程机械作为一种不可或缺的设备，随着施工单位对于机械设备的自动化要求越来越高，原有的工程机械技术已经无法再满足工程施工技术需求。因此，通过在工程机械设备中应用机电一体化技术，使其充分发挥自身高效、安全的实用性，确保在预期时间内完成工程任务，同时保障工程项目建设质量，降低工程建设成本。下面，就详细阐释了机电一体化技术在工程机械中应用的必要性，具体表现在以下几个方面：首先，由于当前大部分工程规模普遍较大，这就对工程机械设备的生产效率有着较大的要求，而机电一体化的工程机械能够有效提高施工效率，能够确保在规定时间内，交付工程项目。其次，在现代工程施工中，各大施工单位对于工程机械的耗能量有着明确的要求，通常都是希望在完成施工任务的前提下，又可以降低能耗量，真正实现节约能源，降低施工成本的根本目标。再者，如果工程机械设备的自动化程度越高，这就说明对于工程施工难度也就越高，在实际施工中，有很多分项工程项目是需要应用到大量工程机械。反之，若是这些机械设备的自动化程度较差，就无法充分保障机械施工质量。此外，在工程施工过程中，通常使用的工程机械设备自动化程度非常高时，一般就不会需要浪费大量的人力，甚至有些施工工作完全不用劳动力完成。并且，机电一体化技术的工程机械实际操作起来十分简单，只需一、两个操作人员即可，这就为施工单位节省了一部分的劳动力成本。最后，在工程机械设备应用一体化技术，不仅能够大大提高其使用寿命，还有效降低了运行故障的发生率，在充分保障工程施工质量的同时，还减少了一定的设备维修费用。通常上文几点描述，我们也不难看出，传统的工程机械技术已经无法在满足于现代化工程的施工需要，而机电一体化技术的出现，彻底解决了这些问题，尤其是在工程机械设备中占据十分重要的地位，达到了非常理想的施工效果。
2机电一体化在电力变压器绕线机的应用
电力变压器的环型铁心使用高导磁率的硅钢带绕置。用环型铁心绕制的电力变压器，具有低损耗、低躁声、漏磁小的特点，是近几年电力行业推广使用的电力变压器。电力变压器绕线机是制造这种电力变压器的专用设备。该绕线机可以绕制100kW以下的电力变压器的三相绕组。该设备能够根据绕组导线的线径调整绕制的速度；具有缓慢起动、停止的功能，以防止绕线机因快速起动造成断线的现象；能够自动记录绕组的绕制匝数；能够预置绕制匝数，当实际绕制匝数等于预置绕制匝数时，绕线机能够自动停车。可以说，在变压器绕线机中运用机电一体化，极大的提高了其运行效率和质量。其中，机电一体化绕线机的控制系统是由可编程序控制器和变频器组成。其控制面板包适各种按钮、选择开关，用于给PLC输入控制信号。绕组匝数的预置使用4位拨码盘，将4位十进制数转换成16位二进制数，送到PLC的输入口。旋转编码器将转数脉冲送到PLC的输入口，从而测定绕组的实际绕制匝数。旋转编码器将主轴电动机转数变为脉冲计数信号，作为比较数据。在这样的控制系统下，变压器的绕线机实现了较高的自动化和智能化，生产效率有了显著提升。
3机电一体化的主要发展方向
3.1智能化。机电一体化产品的智能化主要是使高性能、高速的微处理实现机电一体化产品赋有低级智能或者人的部分智能，机器人与数控机床的智能化就是重要应用代表。智能化通过对机器行为的描述，在控制理论科学的基础上，应用人工智能、运筹学、模糊数学、计算机科学、生理学、心理学等新思想和新方法，使机器具有逻辑思维、判断推理最终能够自主决策。
3.2模块化。模块化是机电一体化技术中的一项重要而艰巨的工程。机电一体化产品种类和生产厂家繁多的现实情况使得相关单位制定各项标准，以便于各部件、单元的匹配，企业研制和开发具有标准机械接口、动力接口、电气接口和环境接口等的机电一体化产品单元，在这些标准单元的基础上就可迅速开发新产品，同时也可以扩大生产规模。
［关键词］机械设计制造及自动化；理实一体化；教学
高等教育改革深入推进环境背景下，社会对当代大学生提出了新的要求。就机械设计制造及自动化专业来说，要想满足企业对一线专业人员的需求，学校必须革新教育理念，推进教学模式的改革，探讨理实一体化教学模式，才能更好地与时代接轨，把学生培养成时代需要的综合型人才，才能为社会输送高素质的专业人才，为社会的发展提供强有力的人才支撑。显然，就机械设计制造及自动化专业理实一体化教学这一课题展开论析，将有着十分重要的现实意义。
一、机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学实践研究
（一）研究对象。以机械设计制造及其自动化专业100名学生作为实验和研究对象，其中男生78名，女生22名，各进行为期四轮的教学，轮次一个授课班，教学时数为8学时。（二）研究方法。1.文献资料法：查阅有关高校、高职院校开展机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学的期刊、文献等相关资料，为本研究提供充足的理论基础依据。2.问卷调查法：对机械设计制造及其自动化专业100学生发放调查问卷100份，收回问卷98份，回收率98%，有效问卷90份，有效率91.8%。其中，男生70名，女生20名。通过对实验对象授课前、授课后的问卷调查，取得了学生对机械设计制造及其自动化专业教学的期望、学习认知和学习建议等实验的第一手材料，对分析研究理实一体化教学的意义、教学质量和学生满意度具有十分积极的作用。3.数理统计法：运用SPSS11.5统计软件对调查结果进行相关分析。（三）结果与分析。经过四轮教学后，调查结果表明：93.1%的学生认为在理实一体化教学有较强的实用性；95.4%的学生对该教学模式有参与兴趣；97.2%的学生赞成开设理实一体化教学；91.6％的学生在理实一体化教学中获得成就感，认为自己表现出色。
二、机械设计制造及其自动化专业理实一体化教学实施策略
（一）丰富教学理论，夯实一体化教学基础。虽然说机械设计制造及自动化专业理实一体化教学的核心是实践，但是在推进教学改革的过程中，要想做到与时代接轨，就必须丰富教学的指导性理论，为教学改革提供一定的理论支撑。当然，教师在研究指导性理论的过程中要理性、系统地进行。教师必须实现思想上的转变，在正确把握教学改革发展方向的基础上，对原有的教学思想进行一次全面、深刻的思考，取其精华，去其糟粕，探索新的教学思想，丰富自己的教学理论，从而使这些教学理论能够更好地实现与一体化教育理念的融合，指导教学活动的实施。此外，教师在丰富教学思想和理念的过程中，还要积极寻找机械设计制造及自动化专业理实一体化教学的发展规律，提高自己的逻辑分析能力，使课堂能够更好地促进学生学习，促进他们理论知识水平和实践能力的进一步提升。（二）调整教学内容，切实增强教学成效。教学内容是教师开展教学活动的重要依据支撑，同时也是学生进行学习的条件之一。但是，就当前机械设计制造及自动化专业教学内容来看，它也有一些不足之处，如内容与时代脱轨、编排固定化、知识资源有限等。针对教学内容所存在的不足，教师要勇于自我创新，打破教材的束缚，创新性地去运用教材，并根据教学内容的特点，进行创新和整合。具体来说，机械设计制造及自动化专业理实一体化教学重点在于机械传动，常用机构，通用机械零部件的工作原理、结构特点、加工工艺、材料选择、使用维护等。教师应重点教会学生如何运用设计方法以及技术标准来查找、确定所需要的参数，以解决工程设计的实际问题，取得较好的教学效果。（三）采用模块教学，满足学生发展需求。模块教学是一种重视学生学习过程的教学活动，其以具体的项目为中心，让学生在教师的引导下，逐步参与其中，最后能有效达到发展学生实践性能力的目的。就机械设计制造及自动化专业特点来说，实施模块教学，能够帮助学生进一步提高实践能力。为此，学校应打破章节的限制，把几门相近的课程融合，将培养目标相关的内容集合到一个模块中，使知识更加系统化，培养目标明确化。例如，在学习传动这一个模块章节时，就可以融入电动机的选择，并在《学生工作任务书》中要求学生在学习完传动模块后，计算带式输送机减速器需要的输入功率，确定电机转速，根据功率和电机转速选择电动机，从而达到理论与实践相结合的教学效果，进一步满足学生的发展需求。
总之，随着我国高等教育的进一步发展与完善，社会对综合型技术人才需求的不断提升，实现机械设计制造及自动化专业教育的改革，加快理实一体化教学已是必然。为此，学校应在以就业为导向的办学理念指导下，按照学校需要的核心素质培养要求，积极推行理实一体化教学，为社会培养更多的综合素质人才。
作者:张成 赵鹏 单位:河北秦皇岛技师学院
参考文献：
中职机械制造一体化模块式教学的开展，可以实现现代机械制造课堂内容逐步丰富，学生的知识学习领域进一步拓宽，为了满足学生课堂学习的知识广泛性，发挥学生课堂学习的主观能动性，中职院校必须保障教学师资队伍建设。教师不断地提高自己的教学能力，例如：教师结合机械制造的专业知识，对教学中遇到的机械运动课堂记录进行认真反思，结合学生的学习状态，合理调整教学形式和教学理论，优化中职课堂教育的教学效果，不断提升自身的教学能力；另一方面，中职机械制造卡开展一体化模块教学，中职学校可以进行教师动手实践，积极组织教师进行学科调研，例如：某中职学校积极开展机械制造指导教师进行一线实践，并组织调研成果比赛，该校机械制造教学教师能够充分应用本次调研机会，合理进行中职机械制造一体化模块教学的师资力量在实践中得到全面提高。此外，中职机械制造一体化模块教学实现师资队伍建设不仅对教师的专业能力进行提高，同时进行加强中职教师的教育理念和教育方式的引导，中职机械制造的学生的文化素质较低，教师进行机械制造的专业知识教学中，也要对学生进行德育教育和引导，达到一体化模块教学的研究全面性开展。
二、整合教学资源
机械制造专业的一体化模块教学开展，院校实现教育资源的综合应用。机械制造的理论知识开展模块式教学时，要善于抓住理论知识的教学重点。例如：机械制造中对于机械的运动的探究，主要分析运动的有用功和机械运作的受压能力。依据教学的理论知识，教师进行实践指导，从而实现现代机械制造领域的知识进一步优化与探究。
三、优化配置教学知识结构
一体化模块教学的开展，也需要机械制造教学知识结构的优化配置，中职学生的教学知识结构相对庞大，知识结构零散，为了发挥一体化教学的优势，中职教师进行课堂教学前，做好教学知识的教学规划。例如：机械制造中进行技术教学时，将机械制造的知识结构分为大型机械的知识理论，精密机械零件加工的知识结构，为中职教学的开展提供了相对优化的教学配置，发挥中职机械制造一体化模块教学的作用，达到中职机械制造教学学科的人才培养结构的完善。
四、提倡创新型教学
中职机械制造一体化模块教学的开展，是现代教育体制得到进一步优化完善的重要体现，教师开展教学中，必须坚持一体化模块教学模式适应学生的学习模式，实施学生为主体的创新型教学模式。例如：教师开展机械制造一体化模块教学中，采取教师示范，学生进行实践模仿，同时开展课堂教学课堂讨论，学生能够依据学习的理论知识，进行主动的动手探究，对机械制造中，零件加工和机械有用功的计算进行分析，并分析不同状态中机械运作的速率，机械后期应用的寿命评估等技术形式，充分发挥学生是教学课堂主体的作用，将理论知识与实践机会一体化，同时也进行现代知识的应用规划，发挥一体化模块教学在中职机械制造课堂教学中的作用。
五、多样的新型教育手段
一体化模块教学的开展，需要新型教学手段作为基础，例如：计算机大数据处理技术，计算机智能化系统的开发，机械制造材料加工自动雕刻，机械零件尺寸检验矫正技术，中职机械制造一体化模块教学的开展，应用多种新技术作为现代教学课堂学习与操作的一项内容。这种新技术的探究应用，使中职机械制造一体化模块教学的内容更丰富，为现代中职学生的专业知识的深入探究提供了更加广阔的应用空间。
总之，社会经济发展速率的提高，为社会教育事业的发展提供了物质基础，同时教育人才培养方式也逐步适应社会发展的需求，以综合性人才为主，达到中职专业人才的理论知识与实践能力的同步提高。教学体制一体化模块化教学，实现了教学知识与专业实践相结合的教学，一体化模块化教学将中职教育的内容进一步丰富，使教学结构更加完善，为学生的专业技术应用与创新提供了发展平台，也是我国教育体制改革发展的直接体现。
作者:彭平 单位:甘肃省定西理工中等专业学校
参考文献：
［1］孙庆志．中职机械制造一体化模块式教学的实践［J］．科学中国人，2016，21：310．
