课程教学体系基本结构的合理性决定专业学生技术技能学习效率和质量，即专业课程开设的前后顺序、课程教学课时要安排合理，以科学的课程组织形式开展教学活动。机电一体化专业课程体系结构考虑对技术技能型人才的质量要求，需要全面覆盖基础课程、技术课程、实训课程和选项课程四大模块，四模块分别占比：23%、20%、40%、17%。机电一体化课程考虑技术技能视角构建课程体系，要尤为注重技术技能训练。
2构建思路
机电一体化专业课程体系构建是基于学生未来职业要求和技术技能型质量要求的，要充分考虑职业资格考试和技能大赛对教学引领作用，在课程体系中集中体现技术、技能属性。考虑现有机电一体化专业教学模式，将机电一体化专业课程体系构建为“阶段+模块”、“理论+实践”的互补体系。机电一体化专业教学课程阶段主要包括职业基础能力培养阶段、职业专门技术能力培养阶段、职业关键能力培养阶段和职业拓展能力培养阶段四个阶段，对学生在未来职业中所需技术技能进行培养，全面提升学生综合专业能力。机电一体化专业教学课程模块主要包括基础课程、技术课程、实训课程和选项课程四大模块，其中基础课程模块就学生在未来职业中的职业素质和基础能力进行开发培养，切实提高学生职业综合素养；技术课程模块就学生在未来职业中的专业技术能力进行开发培养，主要设置职业技术性课程；实训课程模块就学生在职业技术性课程中所学进行实训教学；选项课程模块就学生在未来职业中具体工作岗位所需设置的课程，具有较强的专业性和技术技能导向性。
3课程体系总体设计
高校机电一体化专业课程体系的总体设计框架是基于机械工程行业需求，强化学生技术、技能基础，拓宽机电专业能力，突出未来职业能力，提高综合专业素质，全面职业发展的课程结构，是面向多方向工作岗位需求，设计大类模块化课程的体系。机电一体化专业课程体系的总体设计包括集“自然科学+人文社会科学+专业思想教育”在内的基础课程教育（一个基础），包括集“电工电子基础平台+机械基础平台+计算机控制技术基础平台”在内的平台课程教育（三个平台），包括集“自动生产线方向+机电一体化设备+模具设计和制造+数控技术应用+计算机辅助机械设计”等多模块课程教育（多模块）。
4课程体系设置分析
陶行知先生说过：“教、学、做是一件事，不是三件事。要在做上教，在做上学。”当前，高职高专院校强调以服务为宗旨，以就业为导向，以培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高技能人才为目标的办学方针就沿袭了其“知行统一”的教学思想。其中，一体化教学是近年来职业教育大力推行的一种教学方法，意在提高学生的学习效果和操作技能，它采用理论教学与实践操作相结合的方法，以技能训练为主线，以突出培养学生的技能操作为重点，积极提高学生的综合能力，使学生走出校门就能胜任企业的工作。
二、信息技术简介
（一）信息技术的特点以计算机技术、网络技术、通讯技术为代表的信息技术的迅猛发展，为职业教育“一体化教学”改革创造了一种全新的教学手段。通过图、文、声、像等多种媒体在教学中的应用，实现了用语言无法表述清楚的教学内容，对突破教学重点、教学难点有非常大的帮助。
（二）信息技术的优势
1.多媒体技术可以有效激发学生的学习兴趣兴趣是推动学生学习的直接动力，只有使学生对所学知识产生浓厚的学习兴趣，才能达到获取知识、发展能力的目的。多媒体技术有刺激感官的作用，在教学中，充分利用多种感官实现多渠道信息的传递，加强学生对知识认知的透明度，可以提高学生对知识的吸收和消化，激发学生的学习兴趣。
2.信息技术对教学内容具有可塑性信息技术采用新的教学媒介，通过数字化的文本、数字化的图像、数字化的声音、数字化的录像、数字化的多媒体和网络环境等多种形式，为多种形式展现同一概念提供了可能，同时也为一体化教学提供了可能。教育设计者可以根据教学任务、教学对象选用相应的媒介，使学生更清晰、直观地感受教学内容。
3.信息技术的教育评价信息技术的交互能力为双向评价提供了可能，让我们不但能评价学习结果，还能对学习过程进行评估。通过评估学习过程，我们能了解学生采取了什么样的策略和方法，缺乏什么策略和方法，环境中的哪些因素影响了学生对方法的选择，什么样的新策略能满足学生的学习风格。
三、信息技术在一体化教学中的应用
信息技术在一体化教学中的应用，把教师的讲授和学生的练习之间的距离缩短，实现了“做中学，做中教”的一体化教学。具体有以下几个方面的应用。
（一）网络在一体化教学中的应用
1.多媒体网络教学平台的应用使用多媒体网络教学平台进行一体化教学，可以让学生通过计算机在线听教师的讲授课程，同时还可以在自己的计算机上进行练习。这样，教师可以将理论教学与实践操作训练穿行，从而更好地将知识与技能紧密联系，提高教学质量，完成一体化教学，实现教师讲授和学生实际操作的有机结合。
2.网络资源的建立利用网络资源，开发用于教学的专门网站。具体做法是，教师把自己的教案、课件和讲课的视频资料放于网站上方便学生随时查找自己想要的东西；或者在教学网站上建立学习论坛，让学生一起交流讨论在学习中遇到的问题，增强学生的探究能力。结果表明，通过网络教学的应用使学生在实践中自主学习，达到了教与学的结合。
（二）多媒体技术的应用应用图像、声音、动画、影视、仿真等技术手段把实习教学过程中讲授的东西更加形象、逼真地展现给学生，可以使一些实际教学过程中看不见摸不着的、不好理解的内容更容易被学生学习和接受，这对突破教学重点和难点有非常大的帮助。
1.利用Flash、Maya等软件制作教学动画利用Flash、Maya等软件，把教学中讲授的实际操作过程制作成动画效果，并通过动画演示，把实际操作引入到教学过程中，可以把以前很难用语言表述清楚的问题更清楚、直观地展现给学生。
2.利用仿真软件教学仿真软件可以应用计算机虚拟现实，实现很多无法实现的实训内容，是一体化教学得以实现的很好的办法。这样一来，教师利用仿真软件讲授的同时，学生可以在自己的计算机中进行仿真练习。例如，宇龙数控仿真软件，可用“虚拟设备”来增加学生的操作熟练程度。
四、结语
提升实际训练的兴趣和具体动手能力，全方位的知识与技能训练的积累为学生今后毕业分配工作、发展职业生涯奠定了基础。为今后走向自动化程度高、要求标准高的工作岗位增强了适应能力。例如，在教学过程中教师感到学生对于他们从来没有接触过的变频器毫无感性认识，很难接受这个新兴自动化设备的应用，感觉无从下手。这就要求教师通过具体的实物、形象的语言、视频、演示、多媒体等方式，详细介绍变频器的历史由来、在自动化设备上的作用、工作原理、如何应用等问题，启迪学生获得感性认识。例如：在讲解变频器的作用时，教师要通过实际操作完成变频器与电动机的实际接线后，进行实际演示让学生亲眼看到变频器对三相异步电动机的调速控制过程，并且打开变频器的外盖对各个部位进行详细说明，增强学生对变频器的兴趣。在变频技术一体化课程教学过程中不光是简单实际操作教学，还要开展学生对自动化专业相关设备的广泛了解，提高学生对企业自动化设备的认识，培养学生的认知能力。例如：在进行变频器的面板电动机调速控制学习任务时，首先让学生分析变频器面板的结构特点，熟知面板上各个按键的基本作用及基本操作，告诉学生变频器面板控制是变频器应用的基础训练，如果对面板上的按键不熟悉，后续操作是无法完成的。学生在领悟了它的重要性后，就会在任务执行前，首先对面板按键进行集中学习，从而引导学生按照正确的方法训练。这种方法可以应用于变频技术一体化课程的入门教学，后面一些更复杂的教学任务课题训练也可以依据这种方法进行，再加进去自己的一些创新教法，非常有利于学生更好更快地掌握变频器的应用。从教学结果分析，这种方法产生的效果很好，这样才能培养学生的分析能力、拓展能力，在学习的过程中专业教师就是学生未来职业的榜样，无形中带给他们很深的影响力。
2提高教学质量提高教学效果
理论教师注重理论知识讲解，实验教师注重实际训练，但在操作前还是要讲解相关的理论知识，理论教学与实践教学脱节，不但给学生的学习造成很大困难，也造成重复教学和资源浪费，更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。为了使理论与实践更好地衔接，将理论教学和实践教学融为一体，开展一体化教学模式。即从以教师为中心如何“教给”学生，向以学生为中心如何“教会”学生转变，从以教材为中心向教学大纲的培养目标为中心转变，从以课堂为中心向以实训为中心转变。由此可见，变频技术一体化课程教学对教师的要求更高了，教师的压力、工作量大了，同时也锻炼、培养了教师，促使教师努力钻研业务，苦练操作技能，提高教学水平，能做到理论与实操互补。在教学过程中，加深学生的感性认识和理性认识，做到理论联系实际。作为职业教育自动化专业新兴学科，变频技术一体化课程教学也必须与时俱进，不断充实、不断完善，才能发挥其积极作用，培养出适应社会需要的高素质、高标准人才。
3变频技术一体化课程教学的实施过程
变频技术是以自动化专业为主的新课程，在机电产品发展过程中相互交叉、相互渗透而形成的一门新兴边缘性技术交叉学科课程。对于学生而言，由于变频技术课程综合多门学科，因此，所涉及的概念、专业名词较多，并且内容抽象，学生很难在有限课时内完全掌握。而对于从事该门课程教学的教师，由于课程涉及知识面广、容量大、课前需要做相当充分的准备，一是要准备大量案例，二是要将深奥的道理通俗化，尤其是一些新的概念、思想和技术。因为过于抽象，学生理解具有一定难度。针对以上教学中存在的普遍问题，在变频技术一体化课程教学中从教材定位、教师要求、教学方法、教学手段、教学安排、考核方式等方面尝试进行改革。
3.1教材的定位
现有的变频技术课程教材重视理论知识，缺乏学生动手实操训练，而对于多数学生来说他们只希望动手，不喜欢理论。多数落后生学习差的主要原因在于基础差，变频器自动化程度高，理解相对困难。为此教师必须下大力气，给他们更多的辅导与帮助，在鼓足他们勇气的同时，为他们的进步创造条件。调动一切有效手段，针对本校学生的学习情况和进度，开发变频技术一体化课程教学校本教材、工作页等，变化教学方法、采用图文并茂的讲解方法，有效地促进学生整体素质的全面提高。
3.2教师要求
通过调查，一些学生反映，部分教师课上教授的变频技术只讲授原理、公式等，学习内容比较枯燥，学生不爱听，所以教学效果不好。而多数学生却只希望动手实践操作，不喜欢烦琐的公式理论，所以建设一支既能胜任理论教学又能指导实践操作的“双师型”教师队伍是实施变频技术一体化课程教学的关键。一体化教学要求教师不仅有丰富的专业知识讲授先进的专业理论课，而且有熟练的操作技能指导学生实践操作完成任务，成为能“文”能“武”的“双师型”教师。作为从事一体化教学的教师应该不断地进行“充电”，因为“学然后知不足，教然后知因”。
3.3教学方法
在变频技术一体化课程教学中，还要根据学生的特点，具体情况具体分析。我们在授课中，全面地考虑到各类学生，设计的问题随学生的层次的不同而有所区别。对于班级中基础较好、动手能力较强的优秀学生，我们在实施中设计的起点高一些，问题难度大一些，使他们的聪明才智得到充分的发挥，从而享受到挑战的快乐。对于班里中等学生，则按照教学大纲要求，以学生达到相应要求为目的，使学生掌握一些最基本的知识和技能，这种方法适用于班里大部分学生学习。对于班里较差的学生，我们在教学过程中，问题设计的起点低一些，问题的难度小一点，思维的步骤铺垫得细一些，使他们感受到成功的快乐，从而提高学习兴趣。除了在课堂上完成理论教学外，还要重视教学过程中实践环节的辅助教学，采用开放式的实践形式，引导学生充分利用课余时间完成一些生活中常见的变频机电产品的调研任务，这样既可以将课堂内容延伸到课堂外，强化学生观察能力和独立分析问题、解决问题的能力，同时又可以弥补课时的限制，保证后续课堂教学的正常进行。让学生将问题带进课堂，大家一起讨论，分析，带着问题学习。在教学中，为了检验学生对变频技术的认识程度，要求学生以常见变频产品设备为例，让学生参与讲课，然后一起进行小组讨论，学生在讨论过程中，列举了生活中常见的变频机电产品，例如：变频空调、变频洗衣机、变频冰箱等，通过讨论，发现学生对变频技术原理、接线、设计、产品可靠性、安全性都具有了一定认识并提出一些相应的改善意见。实践表明：在一体化课程教学中，让学生参与讲课，分组进行讨论这种体验型互动教学方法，提高了学生综合能力，达到了较好的教学效果。
3.4教学过程安排
授课时间上的安排分为3个阶段，第一阶段为知识了解阶段，学生主要学习理论知识，教师把变频技术理论知识讲解给学生，让学生掌握一定的理论基础。第二阶段为技能训练阶段，重点是学生的动手能力训练，学生把在理论课中学到的知识与课题任务进行实际操作，学生操作时，教师加以指导和深入的讲解纠正，并回答学生随时提出的问题。第三阶段为提高阶段，让学生将所学的理论与实践技能有机结合，检查学生课题任务的完成情况，并加以评价，以达到巩固知识的目的。
3.5考核方式
考试是对学生进行课程考核的手段，通常都采用闭卷或开卷的考试形式。但由于该课程涉及的概念、理论方法及系统设计需要查阅大量资料，如采用常规考试方法，一是受时间限制，学生在很短的时间内难以对系统的设计给出完善的解答。二难以体现出学生真正掌握知识的程度。针对变频技术一体化课程特点，采取闭卷和开卷的形式都不是很适合，因此，本课程的考核依据平时课后作业和最后综合典型课题任务报告完成情况进行考核。帮助学生树立课题概念、设计思维、流程导向及解决问题的能力，让学生明显感觉到平时学习的知识学有所用，也是为理论学习和实践操作有机结合进行一个探索。
4结束语
【论文摘要】：机电一体化是一种复合技术，是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域，并指出其发展趋势。
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透，引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。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。因此，为加速推进机电一体化的发展，必须从以下几方面着手：
（一）机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主，为了减轻质量除了在结构上加以改进，还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量，才有可能实现驱动系统的小型化，进而在控制方面改善快速响应特性，减少能量消耗，提高效率。
（二）传感技术
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面，提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰，目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说，目前主要发展非接触型检测技术。
（三）信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备（特别是微型计算机）的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化，必须提高信息处理设备的可靠性，包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性，进而提高处理速度，并解决抗干扰及标准化问题。
（四）驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用，但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前，正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
（五）接口技术
为了与计算机进行通信，必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修，而且可以简化设计。目前，技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口，来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
（六）软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本，提高生产维修的效率，要逐步推行软件标准化，包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
（一）数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展，在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高，具体表现在：
1、总线式、模块化、紧凑型的结构，即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计，即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准，能最大限度地提高用户的使用效益。
3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真，并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计，不仅丰富了数控功能，同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制，即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力，并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能，加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机，加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
（二）计算机集成制造系统（CIMS）
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化，各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
（三）柔性制造系统（FMS）
柔性制造系统是计算机化的制造系统，主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
（四）工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性；第2代机器人带有各种先进的传感元件，能获取作业环境和操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，做出一定的判断，对动作进行反馈控制，表现出低级智能，已开始走向实用化；第3代机器人即智能机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断和决策，在作业环境中独立行动，与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向，机电一体化将朝着以下几个方向发展：
（一）智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一，也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年，处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件，有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能，具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力，从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
（二）系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
（三）微型化
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术，是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3，并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
（四）模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势，是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事，它需要制订一系列标准，以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品，同时也可以不断扩大生产规模。
（五）网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响，使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多，面向网络的方式也不同。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。
（六）绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少，生态环境受到严重污染，于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势，其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对生态环境无危害或危害极小，资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述，机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革，使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。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。
【参考文献】：
1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.
2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).
1.围绕焊接取业能力设置课程
(1)完善课程的综合和能力目标的整合
在课程设置中，虽用了一些传统的课程名称，如金属工艺学、熔焊原理、焊接结构、焊接工艺、焊条电弧焊实训和强化实训等专业课程，但是这些课程的内涵和外延都发生了变化。是围绕焊接职业能力要求，xt课程内容进行了重新组合，使之成为一体化模式课程教学。同时按企业的需求还相应开设了专业基础课机械制图、机械设计基础，为船舶定向生开设船舶识图等相关课程，提高了学生的读图能力，大大地拓展了该专业学生的知识面，学生的职业综合能力得到了很大提高。企业的信息回访中证明，这一课程的一体化教学整合是行之有效的。在素质与文化基础课程方面，应渗透职业能力和职业素质的培养。例如焊接专业开设“职业道德与就业指导”、“常用文体写作”，为适应焊接专业发展需要开设了“计算机应用”课程等，还应有针对焊接专业特色设置数理化综合课程。开职业道德与就业指导目的是使学生了解道德与职业道德的联系与区别，职业道德的特点；焊接专业对职业道德的要求。指导学生树立适应市场的就业观，了解就业政策与就业市场，了解求职择业的方法和技巧，了解不同类型单位的求职情况，怎样适应社会走向成功。
(2)“夯实基础”与“实用为先、够用为度”的统一
必须注意，职业能力是显性和隐性相结合的表现，如果要培养学生的焊接技术的职业能力，既要注意揮接操作的显性的能力，还要注意培养那些根据母材选择焊材、选择工艺参数等的隐性的专业能力。此外，对焊接行业兴趣和情感都会影响完成岗位工作的效果。因此，显性能力和隐性能力共同构成职业能力和职业素养。为了培养学生的焊工职业能力，在焊接机械化、自动化增长强劲的今天，应夯实焊条电弧焊实训这一基础课程。其原因之一就是焊条电弧焊是其他手弧焊的基础，还由于这种焊法灵活、用处广泛，大多数的修补焊件都用此法。学生在企业中有时需要从事一些手弧焊工作，学习焊条电弧焊课程还可以使学生积累焊接运条手法和工作经验，使学生强化对焊接基本技术的认识，还可以拓宽学生就业面和岗位适应能力。原因之二，是焊条电弧焊是训练学生体能性技能，提高学生的动手能力，培养学生对焊接工艺和焊接设备的调试能力的良好途径，也是培养学生吃苦耐劳的工作作风和工作态度，促使学生成长为一个好的焊工的必要手段。焊条电弧焊焊接的工件的类型很多，根据国家焊工职业标准分级，结合焊条电弧焊课程的目的性，选择的焊接训练课程。课程定位于中级工以上的要求，在理论能力培养目标上“够用”为度，同时实训课程内容上与焊接专业理论课程相衔接，知识和技能项目上“实用”为先。可见夯实基础是“实用、够用”的前提和保证。根据企业人才需求特点和学生特点，完整地分析能力要求，设置对职业能力培养最有利的课程，使学生能够在有限的时间内，提高第一职业能力，并在今后的工作和学习中不断完善和发展。
2.确定取业院校课程内容为“一体化教学模式”已势在必行
以往的焊接专业课程设置，都是理论教学和操作技能培训在不同的阶段分别实施，学生先学习理论知识然后通过集中实习去完成实践活动。在一个技术工人完成一项工作的过程中，我们很难区分他用的是理论知识还是实践知识，二者相结合才反映为对问题的解决能力。学生在学校构建的知识和技能是分离的，而工作中需要的知识和技能是融合的，而学校的行为方式和企业工作中的行为方式不统一，就形成了学校开了很多课程，学生到了工厂却用不上，学的和用的两分离。解决上述问题的办法首先就是要结合工厂工作实际选择一体化教学课程。学习焊接理论的同时或讲完一段完整理论后，就立即应用这一理论指导实际操作，或是边将理论边进行实际操作演练，将完成焊件全过程的质量所需的能力，作为完成课程的考核标准。可见，在职业院校中，培养适应企业需要人才，确定课程内容为“一体化教学模式”已势在必行。
二、一体化教学模式加强适应一体化教学模式的师资队伍建设
1.教师应树立专业“一体化教学”思想
在职业学院教学改革大潮和政府政策指引下，激活教师对新技术、新方法的认识，发挥教师的主观能动性，将教学改革落实到实处，注重教师理念的更新。如果教师的理念落后了，那么教师就不可能主动地去探究课程内涵，尝试新的教学方法，也不可能积极地去完成专业能力的更新。这样一来，学校的课程改革和教学改革只能停留在纸面，即使实施下来也会流于形式。改变教师观念的关键不单单是学，更重要的是实践。课程改革没有现成的东西可以照搬，必须在实践中探索符合国情和各自学院实际情的教学规律与教学方法，在实践中提高自我，将观念转变为动力和行动。注重培养教师的教学研究能力和创新能力，号召教师打破传统的东西，围绕企业需求，大胆探究和实践，以最有效的方法提高学生的职业能力。
2.加强培养复合型的专业教师队伍
教师要实现教学要求和目的，就必须了解整个课程教学的全过程，以及教学过程中需要的知识和技能。课程改革中打破了学科体系，学科是综合和相互渗透的。如果教师没有综合的专业能力，综合化了的课程仍然由各个学科的教师分别担任，这样的课程更新只是名义上的更新而已。职业教育曾提出：职业学校教师要实现“双师型”。所谓的“双师型”教师是指在一定专业领域具有理论和技能双项能力的教师。在专业教师达到“双师型”要求的基础上，xt教师提出了更高的要求。教师不能将理论和实践简单地分层叠加，而是必须了解职业的工作过程、工作情境和行为方式。将理论和实践教学的全部课程，按照工作过程，在教学中一体化地展开。因此，专业教师理论水平和操作能力双面发展，还要对职业过程全面了解，否则教师就不能制定有效的教学策略。理论和实践一体化课程和课程实施策略，首先要实现教师知识与技能的综合化。现代职业教育需要复合型专业教师。培养复合型教师，采用的方法是外培与内培相结合，自培和引进相结合，教学和教研相结合。要外派教师到大学或企业去学习和调研，及时和当前主流技术接轨，将主流技术引人教学。教师应非常了解企业的人才需求状况，具有丰富的实践经验，带动整个教师队伍综合专业能力的提高。
三、以项目教学形成职业能力为核心的一体化教学全过程
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。
1.1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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。
1.5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。
1.6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(MicroElectronicMechanicalSystems，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）。
1.7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。
1.8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。
1.9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：
2.1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。
2.2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。
2.3开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(OpenControlSystem)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。
2.4计算机集成制造系统(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。
2.5现场总线技术(FBT)
现场总线技术(FiedBusTechnology)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(ProgrammableLogicController)和现场就地控制站等的发展。
2.6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。
参考文献
1杨自厚．人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J]．冶金自动化，1994（5）
2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J]．冶金自动化，1996（4）
3唐怀斌．工业控制的进展与趋势[J]．自动化与仪器仪表，1996（4）
4王俊普．智能控制[M]．合肥：中国科学技术大学出版社，1996
5林行辛．钢铁工业自动化的进展与展望[J]．河北冶金，1998（1）
基于电工技术课程的特点，我们应当探索以实践操作技能为主，理论教学为辅的教学方式，边讲边练，发挥学生的主观能动性，在实际操作中掌握操作技能和相应的理论知识，并达到熟练的程度。专业理论学习对中职生来说是一个难点，现在通过增加学生操作动手机会，变原来被动听课为主动练习，提高学生学习的主动性［1］-［2］。同时，教学从学生容易接受的动手方面入手，学生容易掌握，点滴积累，获得一个个成功，使他们学习的自信心不断增强，从而提高积极性。电工专业课的内容设计的实践问题较多，感性较强，理论和实践相结合的教学方法，使学生理解准确，记忆扎实，操作技能规范，既培养学生的兴趣，又提高学生的动手动脑能力，使学生技能的进一步提高有保障。下面介绍下具体怎么落实理实一体化的教学模式。
1.1情景教学
教学情景是根据学生身心发展的特殊需要和培养人的社会需要而组织的、设计的育人环境，它往往体现一种文化精神和价值取向，体现了教育者对受教育者的一种期待。一般教学情景的设计有故事化情景、活动化情景、生活化情景和问题化情景等。例如在“串联”的学习中，可以通过实物展示，采用问题化情景导入。教师准备一台收音机，提问学生收音机怎么调台，到底调的是什么等问题，切合主题，学生又都实际碰到过或已经观察到现象，如此学生的学习兴趣就被激发起来。
1.2理论与实践相结合，分析问题
老师以要解决的教学重点为中心而展开教学，采用从实践到理论，再从理论重新回到实践这样的顺序组织每一个知识点，在问题的分析过程中，紧密结合理论与实践。比如教学要求学生掌握电路中电压、电流和电阻的关系，首先要求学生动手完成电路的连接，然后改变电阻的大小，记录电压和电流依次的变化，这一环节中老师的任务就是做好观察、检查和突发状况的处理工作。比如：学生电路连接是否有重大错误，电流表的使用是否正确等，及时做好指导。在老师的帮助和学生自主动手下，学生更能熟练地知道一些存在的真理是怎样得出的，有了深层次的动手后对于知识的掌握也更快。在这样的行为中，充分激发了学生的学习兴趣和锻炼了他们的自主学习能力，也锻炼了他们的动手能力。
1.3得出结论，掌握知识，适当延展知识点
这一步骤就是实践回到理论的过程，教师是本着一个知识点而展开的实践，最后要回到知识点。在之前实践中记录的数据中，可以得出一些理论知识，这个时候，老师要画龙点睛之笔，着重提出理论。在达到基本目标后，然后类比生活中其他例子，延展知识点，让学生有举一反三的能力，而不仅仅局限于刚刚做的这个实验，养成他们的开创新思维和联想性学习方式。在实践教学中培养适应社会竞争的人才职业教育培养的是一个个要生存、要发展的、活生生的社会人。中职学生在社会上个要有竞争力，主要体现在实际动手能力。若改变中职教育的教学方式、模式、手段，则必将较大地提高学生的实际动手能力，熟能生巧，应变能力有所提高，生存能力也随之提高。
2结语
因为煤矿是高危行业，提高机电设备自身的安全可靠程度和自动化程度，最大减少用人，是实现矿井长治久安的关键所在，因此煤矿机电的自动化有力推动了企业安全高效、又好又快发展。
电气自动化在采矿机械设备中的应用采煤机从中厚煤层起步，发展到薄煤层、大功率、大采高强力滚筒采煤机。从有链牵引、无链液压牵引方式，逐渐发展到了电磁滑差无链电牵引和变频调速无链电牵引。液压支架高度从薄煤、中厚到厚煤层，支架型式由占主导的掩护式，逐渐发展到有四柱支撑式低位放顶煤、两柱式的高位放顶煤(单输送机)、两柱掩护式低位放项煤液压支架等多种架型。液压支架电液控制系统在美国、澳大利亚、德国等煤炭生产发达国家得到了普遍的应用，液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备，是今后发展的必然方向充分发挥机电一体化技术在煤矿开采中的作用。目前从国内煤矿的技术、经济条件和效益出发，电液控制液压支架主要用于年产400万t以上的一次采全高长壁工作面，600万t以上放项煤工作面及薄煤层高效开采工作面。将在近年内结合各矿特点尝试液压支架的电液控制系统。
我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化，综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控，使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度，检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态，自动调节支架推移输送机的拉移等，使综合机械化水平上一个新的台阶。
煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中，因为现代化煤矿发展的需要，对煤矿机械化采煤提出更高的要求，因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今，对于国外一些采煤技术比较先进的国家，煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机，他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式，主要以电力电子器件为核心。
在我国，大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化，采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外，计算机控制系统发展也非常迅速，它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能，如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障，可能在某些方面没有面面俱到，在使用上还不能满足一些功能，但是从发展的角度看问题，这的确是一个很好的开始。而全数字化提升机高度可靠，采用总线方式，使电器安装大大简化，此外，硬件配置简单，互相兼容。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机，其核心部分ascs是由双 cpu构成的计算机系统，其性能先进、操作简便、准确可靠。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用，使设备动作趋于协调，且安全性、可靠性大为提高，操作性能更加完善，为煤炭企业带来了更高的经济效益。
矿井安全生产监测监控系统中的应用矿井安全生产监控系统是最能体现煤矿机电一体化的技术之一。20世纪 90年代以来，紧跟世界监测监控系统的发展潮流，我国自行研制开发出了一批具有世界先进水平的监控系统，如煤炭科学研究总院重庆分院的kj90系统、煤炭科学研究总院常州自动化研究所的kj95系统等。自此，大大小小的系统生产厂家如雨后春笋般的不断出现，不仅为各煤矿提供了更多的选择机会，且促进了各厂家在市场竞争条件下不断提高产品质量和服务意识。经过多年的实践表明，安全监测监控系统为煤矿安全生产和管理起到了十分重要的作用，基本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。
煤矿机电管理存在的主要问题．1机电管理职能部门作用没有充分发挥尽管各地方煤矿一般都设置了机电管理部门，但大多数矿井机电科都承担 2种职能：一是机电管理，二是机电生产。
机电科管理人员的主要精力放在应付生产上，管理作用没能充分发挥。一些地方煤矿的领导对机电管理重视不够，大量压缩机电人员，造成机电管理人员不足，机电专业组织未能健全，机电管理网络经常中断，机电职能管理作用淡化，技术手段落后。
机电队伍整体素质较低及机电技术力量薄弱一些地方煤矿机电管理人员文化较低，专业技术水平不高，未系统学习设备管理理论和企业管理理论，机电管理凭经验进行。机电职工一般未接受机电专门技术培训，理论知识不足，实践经验缺乏，违章作业经常发生。设备故障较高，因电气失爆而引起的瓦斯、煤尘爆炸事故几乎年年发生。用电管理 两票三制坚持不严，带电作业，约时停送电时有发生。
设备存在隐患较多设备老、旧、杂、带病运转，安全设施、保护装置不全，距《煤矿安全规程》要求差距较大。提升系统缺少缓冲装置和托罐装置，电控系统、制动系统保护不全。井筒装备锈蚀严重，末能定期防腐。有的矿井为了赶产，不能保证主副井2h的停产检修时间，绞车的实际提升负荷超过设计提升能力。一些固定设备的电压表、电流表、压力表、真空表、安全阀未按规定定期校验。井下电气设备没有按规定做电气试验，过流保护整定过大，漏电保护、煤电钻综保、照明信号综合保护、输送机保护、风电闭锁、瓦斯电闭锁甩掉不用或试验及记录不规范。井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求，安装不合格。非阻燃的电缆、输送带仍在井下使用。电气设备失爆现象屡见不鲜。
改进地方煤矿机电管理的办法重视机电管理，首先是矿井领导人重视机电管理，这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作，多提工作建议，以获得领导的支持。
因矿制宜建立机电管理机构，授予职权，统一管理矿井机电管理机构体系不论采取哪种形式，都必须授予机电部门职权，实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权，即：制定机电管理规章制度杈；编制部署机电工作计划权
；设备配件分配权：制止违章作业权：追查机电事故权；检查评比考核奖罚权：机电业务骨干调整调动工作监督权。认真落实规章制度，扎实地做好设备综合管理，加大机电培训。达到培训的目的各矿应建立设备综合管理体系，完善设备综合管理制度，配齐设备管理人员，实行流程化管理，扎实地做好设备综合管理工作，确保设备管理制度化、正常化、规范化。培训上提高职工学习积极性，严谨机电培训走过场。能实现要我学到我要学的转变，培训达到目的。
购物车(0)