绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇机电一体化注意事项范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
中图分类号:TH137 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)5-0063-02
电控滑台是自动化工业领域广泛应用的直线驱动机构。工业应用中电动滑台不仅需要良好的刚性和重复精度,其耐用性能,省力特性,负载能力都是在设计应用中着重注意的参数。电控滑台属精密机械系统,它的良好设计与有效应用可提高生产效率,稳定产品质量等方面都具备显著的应用价值。
1 精密机械系统设计的基本要求
1.1 技术性能要求
①功能特性;②精度;③灵敏性与平稳性;④可靠性;⑤工作稳定性。
1.2 经济性要求
①从设计阶段就要进行价值分析,从价值工程的基本公式V(价值0=F(功能0/C(成本0来界定这三者的关系,以获取高价值的方案为取向。②由精密机械系统各个组成部分的机构工艺性来体现。具体来说,精密机械系统中所有的零、部件的结构应便于加工、装配、维修;应充分贯彻标准化、系统化、通用化等原则,以实现经济地生产。
2 电控滑台应用案例
2.1 案例工作条件
4.2 与维护
保养因运行条件与使用环境而异。当滚珠螺杆、直线导轨转动面的油已失去光泽或油量不多时,需更换油。
4.3 滑动平行度
为了符合滑动平行度的规格,必须安装在规定平面度的金属板上。
4.4 防振系数
主要通过与电控滑台配套的驱动器设置,使得电控滑台可平滑流畅地进行起动或减速。避免负载在受到冲击的环境下使用,提高整体使用寿命。
5 结 语
现在大部分的机电一体化学生不明白其专业的作为之处,对其就业方向也比较盲目,目的不明确的学习那是盲流,对于学校发的课本、开的课不知道为什么要学它,学它又不明白其所要从事工作的类型,好像学它就是为了应付下考试。
正处于青春迷茫期的我们正处于就业压力的重重打压下,略显疲惫与不堪,感而叹之。为了解压,很多同学选择了游戏娱乐自己。我觉得要想娱乐自己并不是一定要游戏不可的,比如电影也可以,电影是第八艺术,它用简短的时间和精美的画面阐述着一个个道理,演绎着不同的故事,也许在某部电影里你就找到了自己的影子,电影不只是单纯的娱乐,它可以告诉你很多很多,它至少让我懂了很多很多,也明白了很多,好多时候看电影就像是在看自己的过去,所以我想借这次开展活动的机会,策划这一我爱看电影的活动用影片来诠释机电的魅力。
二、活动目的
通过全班同学亲身观看机械类电影,让学生了解机电一体化专业的大有作为,从电影中激发学生的强烈好奇心,令其产生探索精神,予以明白其自身的发展方向以及自己的向往方向,明确该专业的对自己的适合性,以便在以后更好的学习。
三、活动主题:电影诠释机电
四、活动时间: 待定
五、活动地点: 待定
六、活动对象:机电三班学生
赞助单位:安徽房产网
七、活动安排:
1、班委向同学征集观看影片的选材意见。
2、定好影片准备向学校申请教室待其批下。
3、完善策划书,确定下活动时间、地点。
4、将确定下来的时间、地点,对其活动对象(机电三班全班学生)予以通知。
5、准备u盘拷贝好观看影片,向戴老师申请投影仪完善其学校投影投影设施不清晰度,并将其邀请一起观看。
6、必需要确定有人对投影仪的连接没有技术问题。
7、印制宣传单数张,对其有兴趣的同学均可参与进来,不针对其活动对象的必须性。
8、活动策划者及其班委需提前半小时到达活动教室连接好投影仪,准备好影片,确定一切事宜的无误,待学生到场,准时播放影片。
9、影片播放期间注意其纪律的维持,需要其班委多费心。
10、观看完毕后,请同学们依次退出,策划者与其班委留下来收拾教室以及设备仪器之类物品,若有垃圾之类物品予以清理,注意班级形象的维持。
11、讨论其活动开展的成功与否,问题何在,为下次活动的开展留以宝贵经验。
八、活动预算
活动策划书与数张宣传单的打印费用:预计四元左右。
九、注意事项
1、观看电影时,各位同学要注意保持教室的卫生,与观看时的安静气氛。
2、观看我爱看电影活动需拍照留底。
3、征求来的电影必须与机电一体化专业紧贴,需附有教育意义(本人自荐《钢铁侠2》)如之类的影片。
当前在安装工程领域,安全事故频发。对此,政府应提高安全监管力度,通过提高安全事故成本,杜绝或减少相关安全事故的发生。对于机电一体化的安装来说,安全监管工作极其重要。尤其是机电安装涉及到多种技术,相关从业者应提高自身安全意识水平,在对机电一体化安装监管之时,杜绝安全事故的发生,维护自身安全。
1.机电一体化安装工程存在的安全问题分析
1.1事故频发,“三违”问题堪忧
从当前实践情况来看,在机电一体化的安装过程中,存在众多弊端,且因从业人员安全意识不佳,因此安全事故问题频繁发生。譬如,在安装隔离开关之时,如果不能规范地调整动、静触头压强及其接触面大小,便会出现接触面电热过度氧化的问题,继而造成电阻持续升高,导致损坏触头的问题,最终酿成事故。一般来说,“三违”问题包括三个方面,分别是 “违反操作规范、违章指挥、违章操作”。相关从业者在具体的工作过程中,经常出现违背安全监管细则,不按照安全监管制度行事的现象。
1.2现场安全问题重重,安全防护达不到规范操作的标准
通过对机电一体化安装工作的监管可以看出,现场操作往往问问重重,隐患众多,在实施安全防护之时,部分从业者不能根据操作规范和有关标准实施安装,甚至出现违规操作的现象。
1.3个人劳动保护设备不健全
在机电一体化安装过程中,一方面相关操作人员没有完善的劳动保护设备,另一方面部分操作人员在工作的过程中重复使用安保设备,不能及时更换相关安保用品,造成在安全事故发生时工作人员不能有效地使用安保设备维护自身安全。另外,当前一部分企业为了谋求企业利益的最大化,为从业者提供的安保设备达不到规定的质量标准。
1.4施工设备严重老化,达不到规范的使用标准
在实施工程的过程中,部分施工设备长时间使用,一方面磨损现象严重,早已失去了良好的性能,另一方面老化现象严重。如果不全面掌握机器设备的使用注意事项,不及时更换相关设备,不仅会带来严重的安全隐患,而且也会在一定程度上影响企业的生产效益。
2.机电一体化安装工程存在安全问题的原因探究
(1)安装工程一方面涉及面广,需要考虑大量因素,同时比起土建来说,工作机会相对较少,业内竞争已出现白炽化状态,另外受市场价值规律调节,单价较低。 所以在市场竞争日趋激烈的情况之下,不少安装施工单位为了节约成本,没有进行相应的安全培训,安全防护设备也不齐备。
(2)综合来看,政府部门对安装工程的监管不够合理、有效、全面,现行的安全监管机制也不够健全。作为结果,从当前实践情况看,实际的施工现场管理无序、杂乱无章,施工人员得不到有效监管。部分从业者不具备从业资格,仅为临时雇佣,往往经过简单培训就直接进入施工现场从事相关工作,操作能力不高,整体素质有待改善。另外,企业在大部分情况下,不愿投入经费和时间对这部分人员进行必要的安全教育,一旦出现安全事故,这部分工作人员往往不能有效地使用安全防护措施保护自身安全,机毁人亡。
(3)从企业的层面来说,相关部门并没有把安全责任落实到个人,也并未遵循有关规定,加大安全保护投入,做好有关防护措施,有效地规避风险,保护施工人员的人身安全。
(4)从作业人员的角度来说,在实际的施工现场,很多作业人员都是没有编制、没有接受严格考核的农民工,他们不仅文化水平不高,综合能力不强,而且缺乏安全保护意识。政府有关部门、企业和社会更没有对其进行系统的安全教育与培训。
(5)使用的相关设备往往存在较大缺陷。在使用设备之前和使用之后,有关部门不能及时对机器设备的使用情况进行严格检查,做好验收。另外,在使用的过程中,也并没有按照有关规定对设备进行及时的保养和维护。
3.解决办法和相关举措
(1)从政府的角度来说,政府相关部门必须强化政府监管职能,健全监管机制,明确监管内容,规范监管程序,促使监管过程的公平、公开与透明。对于那些挂靠的施工公司,相关监管部门理应按照有关法律法规严格审查,进行处理。另外,在监管的过程中,坚持走人民群众的路线,积极听群公众意见,利用群众的监督举报,发现企业的安全问题,及时排除安全隐患。
(2)对于具体的施工企业,必须在企业内部建立并完善监管体系,合理放宽责任人的监管和决策权限。相关部门理应组建专门安全监管队伍,保证及时发现问题,及时解决问题,及时审视自我行为,最大程度地减少或排除安全隐患,减少损失。
(3)在具体项目的实施过程中,建立可行的安全责任制,努力做到使具体责任落实到个人,加大安全经费投入,对施工人员进行系统有效的安全教育与技能培训,排除一切安全隐患,并制定整改措施。安装的质量与速度在很大程度上取决于机电作业人员的技术能力。相关从业人员在安装之前,必须接受职前培训,获得安装技能,熟悉安装流程与规定,根据图纸规定,做好技术交接。
(4)强化施工机械监管,对机器设备做到严格查收,及时维护。在具体安装之时,使用班组互相监管、共同进步的方法,保证安装操作不丢项。
施工结束后,企业必须深刻反思自身的安全监管情况,系统整理并记录施工过程中存在的安全隐患和事故,分析事故的具体原因,发现潜在问题,及时补救,在日后的工作中适当调整工作策略,有效排除安全隐患。同时为其他相关企业提供借鉴,起到警示作用。
4.结语
总的来说,一切生产都应以安全与生命为重,建筑机电一体化安装更应该注重安全问题。企业应加强安全监管力度,对作业人员进行安全教育与培训,帮助其建立安全意识,提高其自我保护能力,更大程度地促进企业经济效益的提高,实现企业繁荣稳健的发展。 [科]
【参考文献】
[1]张伟智.机电一体化安装工程的安全管理探讨[J].硅谷,2014(01).
中图分类号:G718 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2017)06-0255-01
《机电一体化组装与调试》这门课是机电专业的主修课程,它主要是在亚龙YL-235A型光机电一体化实训装置上,完成具有一定生产功能的机电一体化设备的安装与调试任务,并在完成这些任务的过程中学习专业知识和技能。从2007年起,教育部每年都举办了全国机电设备组装与调试竞赛,来促进老师和学生技能水平的提高。在平时的技能大赛训练中,学生选手经过了大量训练,在组装机电一体化设备、连接电路与气路时动作规范、操作熟练,编写程序时思维严谨敏捷。但是在技能大赛中学生是有分工的,其中一个学生负责机械装配,另外一个学生负责编程和调试,老师也可以就一些具体问题进行一对一指导,总体训练效果较好。而对于整个一个班大概有40人,而我们的实训台只有9台,如果按正常的分工,那实训设备远远不够。而且每两个人在配合的过程出现问题会相互推托,如何在实训设备不足的情况下又能使学生很好的掌握组装与调试这两项技能就成了机电一体化组装与调试教学的主要问题。为了解决以下问题,我做了以下尝试,取得了较好的效果。
1.明确学生现状,找准学生的需求
要根据班上不同的学生群体,进行问卷调查,找出学生在学习这门课程的困难所在,提出解决的方法。而且根据不同的学生群体制定不同的教学计划,给予不同的任务,从而使每个同学都能在实训过程中有事干,并且能按时完成自己的任务。
2.以理论知识为基础,加强实训教学
这门课程主要采取项目式教学,每个项目按施工任务,施工前准备,实施任务进行。施工前的准备主要是学生们对项目描述的理解和设备图样的识读,我们主要采用了PPT和微课教学,例如在项目一送料机构的组装与调试这一项目中,如果直接让老师或学生直接阅读项目描述的这一部分内容并让学生总结,大部分学生可能会觉得很枯燥,而没有兴趣,所以老师可以提前录好送料机构工作过程的小视频和采集相应的图片来制作PPT,这样既能能直观、生动、地展示教学内容,又节省出了许多时间,极大的调动学生学习的积极性,并且在每一个工作任务中,要整合专业知识和工作过程知识的学习,让学生明确“做什么、学什么”,进而让学生们学习有用、够用的专业知识与技能。
3.培养“小老师”带动其他学生
在《机电一体化组装与调试》实训课教学中,实训设备远不能满足两个人一台实训设备的要求,而且在每次实训课只有一个指导老师,每个项目的组装与调试系统性强,每出现一个小问题就可能涉及到机械装配、电路连接、气路连接、程序以及变频器的参数设置等,需要要一级一级来查找,这样一个小的故障可能就要耗费很多时间,导致其他组在出现问题而不能得到及时解决而白白的浪费了时间。所以培养了一小部分资质较好并且愿意先学的学生,能够具备独立的解决问题能力,这样就能在每次实训课上充当每组的小组长和老师"小帮手"。在每节实训课前,指导教师总体分配教学任务,强调实训过程中的注意事项,然后由小组长对自各的组员进行分工,组内每个成员任务必须要分工明确并均等,并把每个同学的分工在一张纸上,最后老师依据学生具体完成情况,进行考核评分。每次所得成绩计入期末考试总评成绩,占成绩的20%。因为最后指导成绩会计入期末成绩中,并且学生们分工明确,每个人都有各自的任务,学生实训时的积极性和平时相比大大提高,为了完成自己的任务并能有一个好的成绩,尽自己最大的努力来完成分配给自己的任务,实训过程中偷看手机,胡乱跑无所事事的现象明显减少几乎消失。
4.规范有序的组织学生进行训练
有规范、有序地组织学生进行职业训练,是我们职业学校实训的根本目的。为了让我们的学生规范、有序地学习和掌握机电一体化设备组装与调试,按照由简单到复杂,由单一到综合,由一般功能到特殊功能的循序渐进的原则,组织教学项目和规划工作任务,这样更符合中等职业学校学生的认知心理和认知特点。因此,按简单装的皮带输送机拆装到由圆盘、机械手和皮带输送机的组装,单一部件的单一功能到组合部件的多种功能的顺序,将一个个工作任务呈现在教材中,让学生一步一步地向全面掌握机电一体化设备组装与调试。提升学生的职业能力。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0187-01
机电一体化的快速发展,必须要求知识的更新能跟得上速度,要掌握快速换代的知识,机电技术人才只有提高自身的综合能力,掌握相关最新资讯,才能在竞争激烈的市场上取得一席之地;加之社会对机电一体化的技术人才要求越来越高,职业学校的学生就业压力增大也是必然现象。机电一体化专业又是一门实践性很强的学科,它应用于各行各业,传统教育方法已难以满足社会快速发展的需要,机电一体化技术教育面临着严峻挑战。主要表现在以下几个方面:一是教学内容陈旧,更新慢;二是现行的教材知识已经过时,满足不了学生对知识的摄取;三是学校实验设备条件差,器械陈旧,许多学生得不到实验机会。因此,针对这制约机电一体化教学发展的因素,要提高教学质量,培养出优秀、适合当前社会需求的人才,可以从以下几方面进行教学改革。
(1)注重探究式教学,少采用传统的应试教学方法。倡导学生主动提问问题,以利于开动学生思维并激发其创造性,并能灵活应用所学专业知识提高其解决实际问题的能力。例如:《电工电子技术》课程中在判断放大电路是否正常工作时,往往只让学生采用测集成电路各引脚的静态工作电压与书上所标值是否一致的方法。这种方法是呆板而费时的,并不适合于任何场合,它只在没有仪器设备的时候方显优势。在教学上,如果教学按教材上所说的方法直接讲与学生,虽然教师轻松的完成了教学任务,但这种方法教出来的学生思维单一、不懂得举一反三,更谈不上发挥其创造性思维。更严重的是学生长期接受这种培养方式,会渐渐使他们养成一种依赖性,被动接收知识的习惯。学生学完后往往只能做些维修之类的工作,却难以适应社会更多的对专业能力的不同要求。因为在企业的生产过程中实际操作只要用仪器检查几个关键引脚的信号的波形、幅度或指标是否达到要求,即可说明电路是否正常工作,既简单又快捷准确。而不采用这种费时费力的方法。因此,应注重培养他们主动创新的思维分析方式,即能根据场合、条件的不同对同一问题能找到相应较优的解决问题方法,这样有利于培养学生的探究式学习能力,而这种自主学习能力对于每个同学来说都非常重要,因为在学校所学到的知识毕竟有限,学生离开学校后主要依靠自主学习来获取最新的知识,在碰到新情况时才不会不知所措,才能举一反三,创新思维,完成工作。当然,要做到采用探究式教学,首先要求教师本身要有较好的专业技术知识,较强的实践动手能力,其次要有较强的责任心,较高的使命感,更要有不断学习新知识的精神、努力提高本身的能力。
(1)注重探究式教学,少采用传统的应试教学方法。倡导学生主动提问问题,以利于开动学生思维并激发其创造性,并能灵活应用所学专业知识提高其解决实际问题的能力。例如《:电工电子技术》课程中在判断放大电路是否正常工作时,往往只让学生采用测集成电路各引脚的静态工作电压与书上所标值是否一致的方法。这种方法是呆板而费时的,并不适合于任何场合,它只在没有仪器设备的时候方显优势。在教学上,如果教学按教材上所说的方法直接讲与学生,虽然教师轻松的完成了教学任务,但这种方法教出来的学生思维单一、不懂得举一反三,更谈不上发挥其创造性思维。更严重的是学生长期接受这种培养方式,会渐渐使他们养成一种依赖性,被动接收知识的习惯。学生学完后往往只能做些维修之类的工作,却难以适应社会更多的对专业能力的不同要求。因为在企业的生产过程中实际操作只要用仪器检查几个关键引脚的信号的波形、幅度或指标是否达到要求,即可说明电路是否正常工作,既简单又快捷准确。而不采用这种费时费力的方法。因此,应注重培养他们主动创新的思维分析方式,即能根据场合、条件的不同对同一问题能找到相应较优的解决问题方法,这样有利于培养学生的探究式学习能力,而这种自主学习能力对于每个同学来说都非常重要,因为在学校所学到的知识毕竟有限,学生离开学校后主要依靠自主学习来获取最新的知识,在碰到新情况时才不会不知所措,才能举一反三,创新思维,完成工作。当然,要做到采用探究式教学,首先要求教师本身要有较好的专业技术知识,较强的实践动手能力,其次要有较强的责任心,较高的使命感,更要有不断学习新知识的精神、努力提高本身的能力。
随着科技的发展,社会对机电一体化技术人员的要求也越来越高。目前,机电一体化实验教学的形式主要有验证、现场参观实习等。这样的教学方法存在明显的不足,学生的参与性不够强,无法深入了解教学内容和应用技巧。传统的演示、验证教学方法已经无法适应社会、经济对人才需求的发展和变化[1,2]。针对这样的实际情况,本文提出了一种新型机电一体化实验教学平台,该平台采用模块化设计,开放性强,可以模拟自动化生产线的简单工艺流程,具有上料、装配、检测和分拣等功能。并基于该平台进行了机电一体化实验课程的设计与研究,通过各种典型的机电一体化实验项目,加深学生对机电一体化基本知识和理论的理解,扩展知识面,培养学生的科学思维、创新精神、实践能力。
1新型机电一体化实验平台的设计与研究
1.1技术方案
本文设计的机电一体化综合实验平台总体结构,主要由电控系统、机械传动系统、自动化工位及各种传感器组成。各子系统有机的配合在一起,模拟自动化生产线的简单工艺流程,实现上料、装配、检测、分拣等多种功能[3]。学生通过相关实验项目的操作,可以加深对机电一体化理论知识的理解,同时提高分析问题和动手实践的能力。
(1)电控系统。是整个实验平台的核心,是各实验项目功能和指标的重要保障。其主要由基于PLC设计的电控箱、操作面板、变频调速控制器及数码管、指示灯等组成。
(2)机械传动系统。实现工件在输送带上流水传输,主要由三相异步电动机、减速器、输送带组成。
(3)自动化工位。由上料、机械手、检测和分拣等多个自动化工位组成,每个工位都是通过气缸活塞伸出或缩回实现自动操作。
(4)传感器系统。主要用于工件定位和质量检测等,采用光电式传感器或接近开关设计。实验台工作原理:按下开始按钮,控制系统通过变频器控制电动机的转速和方向,从而实现输送带的自动运行;延时5秒后,控制系统控制上料工位气缸,实现自动上料;控制器通过接近开关自动感应工件是否来到装配工位,并自动控制机械手装置实现自动装配;检测工位自动检测装配是否合格,并实现分拣与计数、显示。
1.2设计目标
通过上面的分析,实验平台应设计实现如下功能。
(1)实验平台能够直观地体现自动化生产线的工艺流程。
(2)平台输送带的电动机具有启动和停止控制功能,且为了安全起见,设计有急停按钮。
(3)采用变频器实现电动机及输送皮带的速度及转向控制,具有调速和正反转控制功能[4-5]。
(4)上料、装配、检测和分拣等功能采用气压传动系统来实现。
(5)能用机械手实现工件的自动装配。
(6)具有良好的人机接口,自动显示系统状态及工件统计状态。
(7)电控系统采用PLC控制器设计,方便同学从底层理解典型的机电控制原理。系统用变频器控制三相异步电动机启动、停止、正反转及各种转速的改变,经过减速器、三角带带动传输带运输,从而达到输送工件的目的。在传输带边上设置上料工位、机械手工位、检测工位、分拣工位,各个工位的运动都采用气压传动。另外采用指示灯来显示系统工作状态和采用LED数码管显示毛坏数和成品数。
2实验课程总体设计
我们基于新设计的综合实验平台,对原有的实验教学大纲进行了修订,增加了新的实验项目,实验内容的安排更加注重学生知识面的扩展与分析、实践能力的培养,以适应新形势对机电一体化技术人才需求的发展和变化[6]。编写了适合本实验平台的实验指导书、实验报告、相关测试程序等。实验项目的设计遵循“由浅入深、循序渐进”的原则。不同的实验项目,考核的内容和培养的目标各不相同,具有明确的针对性。通过全部实验项目的学习,使学生达到4个层次的目标:一是理解和掌握机电一体化系统的基本理论和概念;二是培养学生对PLC控制系统硬件和软件的设计与调试能力;三是分析和解决系统调试运行过程中出现的各种实际问题;四是掌握机电一体化系统设计的相关技术、设计方法。
3实验项目详细设计
前面已经介绍了,基于本实验平台可以开展4个层次的实验项目。下面以一个与实践结合较紧密的综合实验项目——工件装配实验为例,介绍实验项目的详细设计。
3.1实验目的
理解、掌握工件装配的原理及工艺过程;培养学生对PLC控制系统硬件和软件的设计与调试能力;分析和解决系统调试运行过程中出现的各种实际问题。
3.2实验内容
工件装配由一台气动机械手装置完成。装配前,装置应处于原点位置,即夹爪气缸应伸出,处于松开状态,水平气缸应缩回,垂直气缸应伸出;当定位传感器检测到有工件就位后,控制垂直气缸向下运行,到底后,夹爪气缸夹紧工件;然后垂直气缸向上运行,运行到顶后,水平气缸向前推出,推到行程后,垂直气缸向下运行,到底后松开工件,完成工件的装配;最后垂直气缸向上到顶,水平气缸向后缩回,装置重新回到原点。
3.3实验设备及技术参数
(1)电源:AC220V±10V(带保护地三芯插座)。
(2)空气压缩机:0.6Mpa~0.8Mpa。
(3)气动机械手装置:手动控制功能由操作面板按钮完成,自动控制功能由PLC完成。
(4)KJ223A型综合实验台。
3.4实验电路
3.5PLCIO分配表
3.6实验程序流程
3.7安全注意事项
(1)气动系统使用压力不得超过800KPA。
(2)在气动系统管路接好之前不得接通气源。
(3)接通气源和长时间停机后开始工作,个别汽缸可能会动作过快,所以要特别当心。
(4)机械手在运动过程中不能受到障碍物阻碍,否则会造成损害。
(5)机械手运行过程中不要用手去触摸它,也不要人为地阻止它运动。
(6)一段时间不用机械手或检修气动系统,应放掉压缩空气。
3.8编写实验报告
(1)根据运动控制要求,画出机械手运行梯形图。
(2)试编制机械手程序,实现工件的装配。
(3)思考工件在传送带上是如何实现定位的。
4结束语
针对目前机电一体化课程实践教学环节存在的问题,本文提出了一种新型机电一体化综合实验平台。并基于该平台进行了机电一体化实验课程的设计与研究,通过各种典型的机电一体化实验项目,开拓了学生的视野,提高了学生的理论素养和实践能力。更为重要的是,本实验台采用模块化设计理念,具有极强的开放性,学生可以依据平台提供的软硬件资源自行设计实验项目,大大提高了学生的学习能动性和分析解决问题的能力。
参考文献
[1]张艳花.强化实践教学过程,提高学生综合素质和创新能力[J].高校实验室工作研究,2004(3):54-57.
[2]梁风.机械设计实验教学与创新能力培养[J].实验室研究与探索,2006(11):1433-1435.
[3]陈功福.机电一体化实验装置设计[J].制造技术与机床,2004(6):31-33.
[4]潘树勋.机电一体化实验装置研究[J].机床与液压,1996(3):42-43.
[5]张培国.机电一体化综合控制实验装置的研制及实验课程设计[J].实验室研究与探索,2008,27(9):34-38.
[6]袁嫣红.机电一体化综合设计性实验方法及装置的研究[J].浙江理工大学学报,2008,25(3):297-300.
本人将近几年来对机电一体化项目集训的经验和大家分享一下,希望能对大家有所帮助。集训应从以下几个方面做好准备:
一、如何选拔参赛学生
中职学生多为三年制,前两年在校学习第三年参加生产实践,面临着更新快,基础薄弱,学习积极性不高等不利因素,因此选拔优秀的参赛选手成为首要任务。从可持续的观点来看,应该加重新生的比例,新老结合。要偏重思维活跃,反应快,逻辑关系清晰的学生,适合项目分析,主打编程;同时要注意心灵手巧,心理稳重的学生,主攻设备组装。组队时尽量以同专业同班级的两名学生为一组,使之在学习和生活中形成更高的默契。
二、如何进行训练
重在积累,以平时上课训练为主,以赛前集训为辅,形成训练常态化,日常化,大致可以分成三部分:
(1)基础知识。
对于编程的基本知识,编程方法,软件的使用可以放在日常的教学过程中,并且及时发现有潜质的学生,在教学基本任务完成的基础上可以给这些学生出一些拔高的题目,加以强化,拓展学生的对题目深层次理解的高度和思维的宽度。鼓励学生熟悉并使用编程中的热键,了解各个编程语言的相互转换,要能够熟练地修改程序,能够准确的定位要找的具体指令,能够自主完成调试的过程。
(2)专项知识
目前各级技能大赛中,机电一体化项目使用的都是亚龙光机电一体化实训考核装置(型号为YL-235A),本实验台可分为电源模块、按钮模块、PLC模块(三菱FX2n-48MR)、变频器模块(三菱E740)、送料机构、机械手搬运机构、物料传送和分拣机构、警示灯组。从利和便于操作来看可分为皮带运输模块,机械手模块,上料模块,分拣模块,警示灯组五个大致的模块单元。
硬件上:对每一模块可进行针对性分析,集训前期要把每一模块拆装顺序,基本原理讲解清楚,然后反复演练,做到工作量少而精,每次只做一个模块,可利用多媒体教学,直观生动。通过自己的拆装训练,学生会加深理解,融会贯通,在以后的使用过程中自然会理解如何接线。
软件上:对每一模块进行针对性练习,基础的警示灯组开始,对基本指令做归纳整合,做简单的步进指令演示,合理分配I/O的设定,并逐步加大难度。并且从开始训练就严格电气控制原理的绘制,一是要布局合理,程序和外部接线要保持一致;二是要按规定用新国标元器件符号。
确定小组中两名选手的分工,任务到人,专项训练。
(3)整体训练
硬件上:注重分析项目图纸,关键尺寸如电机高度等不得偏差过大。经前期训练后,可清空试验台,从皮带运输部分开始逐一增加模块,尝试不同位置的安装,逐一分析把物件的最高最低极限位置记清楚,特别是铝型材中放多少固定螺母要烂熟于心,避免安装以后发现缺少而返工浪费时间,如至少一个两个可简化安装,力争扣最少的分。
软件上:从历年的真题入手,要求学生学习参考答案的思路,框架结构的构建方法,同时与学生自己的所编写的程序进行比较,找出各自的优缺点,力求下次改进。要注意累计定时器的合理使用,常用特殊辅助继电器的编号及功能,变频器的设置方法。
每天的训练结束后,要做好记录,训练内容,学生的完成情况,遇到的问题预计决方案,教师点评、学生自评相、小组相互点评三者结合。
三、教师的角色
首先,指导教师要做教练员。前期,指导教师要以教练员的角色来指导学生,以历年赛题为抓手,以设备应用为主线,以学生为主体,细致耐心的讲解,同时让学生以老带新,相互学习。
其次,指导教师要做引导员。学生往往是遇到问题就停下来,不思考问什么,直接交给指导老师解决,而后仍会犯类似的错误,正确的做法是让学生能够发现问题,也要引导学生自主的解决问题。让学生从失败中学习经验,在挫折中成长,对相同的问题出现两次就要及时指出,不纵容学生屡犯小毛病。
再次,指导教师要做裁判员。在集训后期,主要真题、套题为主,在规定的时间内让学生完成比赛,如不能完成也要结束,经点评后学生可继续做未完成的任务。
最后,指导教师可以做对手。时间和设备的条件允许下,可以举办师生PK赛,在相同的时间相同的题目条件下,指导教师和学生分组完成,一方面可以增强师生之间的感情,拉近距离,另一方面可以让学生知道自己的不足以及改进之处,同时也是对指导教师的一种促进,在程序方面教师的功底较强,但是学生的动手能力较强,组装方面更胜一筹,相互可以取长补短,相互促进。
四、赛前准备和比赛过程中的注意事项
(1)、提前备好规定工具,常用的要多备一份,首选顺手的工具,不带规定禁止的物品,进场前要做检查。
(2)、竞赛的整个操作过程必须按安全操作规程操作,穿戴规定的防护用品,工具使用要正确,项目完成后要整理工具和清理工位,共用物品用过后一定要放回原处,养成良好的职业习惯和职业素养。
(3)、缺少必须要零部件一定要先请示,经批准后方可取用,不可随意走动;对待监考人员和裁判一定要礼貌,力争留下好影响。
(4)、不要急着做完全部程序,力求做完可以完成的任务,确保简单的任务能够调试实现,预留相应未完成部分的步进编号、辅助继电器、定时器等的位置,构建整个程序大的框架结构。从一定的高度来看待竞赛试题,不要卡在某一步或是某一个任务的实现上。若题目难度较大,确保安装的在安装部分拿到较高的分数。
职业技能大赛是职业教育贯彻党的教育方针、落实科学发展观的重大举措,是职业教育工作的一项重大制度改革,是对职业教育教学改革成果、对职业学校教育质量和办学水平的检验。技能大赛已成为各个职业学校竞技的重要平台,目前已形成“普通教育有高考、职业教育有技能大赛”的氛围,各个学校对竞赛的重视程度也在不断地加强,竞赛集训也成专业教师的重要任务之一,希望以上能够对大家有所帮助。
参考文献:
中图分类号:TD984 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0271-01
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。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已成为机械高性能的体现。?目前,我国煤矿企业与时俱进,对煤矿机械性能的要求在不断提高,技术发展方面也由原来的机械和液压技术不断丰富起来,电子控制装置在煤矿机械上的应用已十分广泛,正处在一个向机电一体化方向发展的崭新时代。
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、提升等系统的安全运行。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。说到这里我们不得不提到,电子控制系统中最常见也是最核心的部件可编程控制器(PLC)。PLC是专为工业控制而设计的,其结构紧密、坚固、体积小巧,是实现机电一体化的理想控制设备。PLC具有以下特点:
1、体积小、重量轻
超小型的PLC底部尺寸
2、实用性普遍
PLC可适用于各种规模的电气控制场合,除了基本的逻辑处理功能之外,当前大多PLC具有数据运算能力,并可应用于数字控制领域中。近年来,PLC的功能日益完善,PLC的应用已经普遍到温度控制、位置控制等多个控制领域。
3、抗干扰能力强
煤矿生产的环境条件远比通用计算机所处的环境差,由于PLC采用了现代化的大规模集成电路技术,在内部电路、生产工艺等方面均采取先进的抗干扰处理技术,具有较高的可靠性,因此能在比较恶劣的运行环境中(如高温、过电压、强电磁干扰和高湿度等)长期可靠地运行。另外,PLC还自备硬件故障自动检测功能,一旦出现故障即可发出警报。在软件应用中,应用者还可编入器件的自诊断故障程序,让系统中出了PLC之外的电路与设备也能获得自我保护功能。
4、使用与维护方便
(1)操作方便:对PLC的操作包括程序输入的操作和程序更改的操作。大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根据所需的地址编号继电器编号或接点号进行搜索或顺序寻找,然后进行更改。
(2)编程方便:PLC有梯形图、布尔助记符、功能表图多种程序控制设计语言可供使用。
(3)维修方便:当系统发生故障时,通过硬件和软件的自诊断,维修人员可根据有关故障信号灯的指示和故障代码的显示,或通过编程器和CRT屏幕的显示,很快地找到故障所在的部位,为迅速排除故障和修复节省了时间。
以下结合南山煤矿动力科空压机自动恒压系统的实际改造工程对PLC在电气控制中的基本工作过程做一个简单陈述:
空压机自动恒压系统由空压机和主控部分组成,主控部分由三菱Q系统PLC组成,通过CCLINK协议与11台空压机联网。
(1)现场信息的输入:在系统软件的控制下,按照顺序对输入点(即11台空压机的运行数据)进行扫描,并读取输入点的状态。
(2)程序的执行:对用户程序中的指令按顺序扫描,并根据输入的状态及指令(供风压力的大小等)进行逻辑性运算。
(3)控制信号的输出:根据以上逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各个输出点同时发出相应的信号(自动启停空压机、改变变频空压机的频率),以实现所需的逻辑控制功能(使空压机的供风压力保持在恒定的压力范围内)。
以上过程完成后,再重新开始,并反复执行,每执行一次即完成一个扫描周期。
另外,利用PLC还可以实现更多的功能如在线监控、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,出现故障能自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。例如,南山煤矿动力科在空压机上增加了风包超温保护功能,冷却水温保护盒监视功能,将每台空压机的工作电流、排气温度、风包温度、油气桶压力、冷水压力、冷却水温度、实际供风压力、重故障、远近控、急停、备用或脱机状态通过PLC控制远传到科调度室的电脑画面上,并对空压机运行时的故障进行实时语音和画面报警。
在煤矿的实际生产中,PLC的身影无处不在。例如胶带输送机、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了。
在实际应用中,设备的工作流程基本都可分为一系列不断重复的顺序动作,而PLC的工作程序恰与其相似,因此PLC程序能很好地与机器动作相对应,且程序的编制简单、直观,易于修改,减少了开发软件的费用,并缩短软件开发周期。
PLC在煤矿机电一体化进程中体现了它的重要作用,一般情况下不需要采取什么措施,就可以直接在工业环境中使用,但煤矿的工作环境相对较差,尽管有如上所述的可靠性较高,抗干扰能力较强,但当电磁干扰特别强烈,或安装使用不当,就可能造成程序错误或运算错误,从而产生误输入并引起误输出,这将会造成设备的失控和误动作,从而不能保证PLC的正常运行。因此,我们在实际使用过程中对以下问题要引起注意:
1、温度:PLC要求环境温度在0~55℃,安装时不能放在发热量大的元件下面,四周通风散热的空间应足够大。
2、湿度:为了保证PLC的绝缘性能,空气的相对湿度应小于85%(无凝露)。
3、震动:应使PLC远离强烈的震动源,防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时,必须采取减震措施,如采用减震胶等。
4、空气:避免有腐蚀和易燃的气体,例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境,可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。
2教学方法与教学手段改革
2.1教学方法改革①教学方法灵活多样。采用传统教学与现代教学方法相结合的形式,从单一的课堂授课模式转变为课堂讲授辅以图片、录像、投影、课件、实验等灵活多样的多位一体的新型教学模式,加强理论知识与实践相结合,使学生能更直观、更形象地掌握知识,加深对机电一体化原理书本理论知识的理解与运用。②现代教育技术的运用。合理利用多媒体给学生上课,为了形象化的让学生更易接受所学理论知识,课堂上还要穿插些图片、幻灯片等。根据专业实验课的特点,理论部分略讲,主要讲操作中的注意事项,这样留出充分的时间让学生动手操作;除此外,还要安排自组装实验,培养同学们的动手兴趣及能力。③创新性教学。将课堂教学与实践锻炼相结合,在教学过程中涉及到实际工程应用的课程内容,布置学生在课外时间进行实训,并对实训成果进行评比,提高学生的动手能力和创新能力。④师生互动教学。教师授课中,善于提出问题,学生可进行讨论或争论,提出解决方案,教师适时引导,使学生从中领会教师思路,学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。
2.2教学手段改革①组织老师进行本课程网络化建设,充分利用网络教学手段,将本课程的教学课程和习题集等资源逐步公开在校园网上,学生在课外可自主下载学习。②在教学内容上侧重应用,对于基本理论部分要少而精,多结合实例进行教学,并在教学过程中补充学科前沿内容,拓展学生的知识面,加强学生的工程应用能力的培养。③进一步充实多媒体课件的内容,并进一步制作网络教学课程,网上系统库,网上答疑辅导信息平台等多种手段,弥补课件教学的不足之处。④加强实践性教学环境的建设,完善课程设计的内容,开设设计性实验、开放性实验,让学生自主构建简单的机电一体化系统,培养学生动手能力和独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。
3优化教学资源,建设高水平教材
3.1教学资源优化。①理论教学资源的优化。a协调整合校内外资源,加强机电一体化原理课程的习题、试题库及网络资源建设;b邀请国内外一流的专家学者,开设基于多学科交叉产生创新意识的机电系统设计方面的系列讲座。②重新整合实践教学资源。a设计采用MATLAB、LabView等软件组成综合实验平台,在其上做相关机电一体化系统的仿真、验证实验;设计综合性、设计性及开放性实验并编写相应的程序和调试。b将科学研究积累的资源进一步转化为提升以本科教育为核心的人才培养质量的平台,构建不同层次的开发、测试、控制平台;c把握学科发展动态,分层次、有重点、创特色地开展普及性和专题性工程实践与科技创新活动,培养学生分析、解决问题的能力和技巧,提升学生综合性、创新性思维能力。
3.2教材建设。①设立专项配套资金,鼓励教师从教学、科研成果中提炼素材;②提高认识,加强领导,定期研究教材建设工作;③组织高学术水平一线教师与相关企业高水平专家一起,编写以传授机电控制原理、知识为主,辅以培养思维、启迪智慧模块的,能培养创新思维人才的优秀教材辅助学习材料。
4成绩评价方式和课程评价体系改革
采用考试、实验、大作业并重的方式改进成绩评价方式,建成并完善以提高学生工程实践能力为指标的课程评价体系,设计综合成绩评价体系,并进行模拟考核加以改进。可采用考试、实验、大作业并重的考核方式,结合教师的科研项目,提出一个关于机电一体化系统设计的大作业。对授课教师授课效果的评价,既注重知识的获取更注重学生工程能力的提高。
作者简介:丁度坤(1981-),男,广东汕头人,东莞职业技术学院教师,博士,研究方向为机器人技术、光机电一体化,高职教育。
课题项目:广东高职研究会重点课题“增强高职院校工科类学生工程体验方法研究”(编号:GDGZ11Z001),主持人:丁度坤;东莞职业技术学院校级课题“PCB板微钻视觉检测方法研究”(编号:2011c13),主持人:丁度坤。
中图分类号:G712
文献标识码:A
文章编号:1001-7518(2012)18-0086-04
高职院校承担着为国家培养高技能复合型人才的重任。高职院校的毕业生,必须在掌握相关专业技能的基础上,具备相关的工程能力;必须培养相关的职业素养与严谨求实的敬业精神;必须使其在进入工作岗位之前,具备对企业工程文化的认同感。国家工程教育专业认证标准以及美国的ABET对此都有相关的文件规定[1]。
可是目前,大多数高职院校的课程设置,均是偏重于学生专业技能方面的提升,而忽略了对其工程文化、工程能力等方面的培养。学生在进入相关工作岗位之前,普遍缺乏基本的工程经验以及对工程文化的认同和了解。从某种意义上来讲,这也是造成我国企业的产品质量不稳定的根源所在。
培养工程类毕业生的工程能力,使得在进入相关设计制造岗位之前,对企业工程文化具备一定的认同感,培养其严谨朴实的敬业精神,有利于从源头上保证产品的生产质量,具有极其重要的意义。本文将以培养学生的工程能力为主线,以机电类学生为研究对象,构建工程能力与工程文化一体化教学的自动线实训课程,着力使学生获得一种类似于实际的工程体验。
一、体验感在工程类人才培养中作用
体验感的概念来源于心理学,指的是人类在与环境的交互中所获得的个人经验。概括地讲,人的知识来源有两大途径:一是通过书籍、老师传授、图片或者文字等方式间接获得;一种是通过实践直接获得。而体验感更强调的是后者,从某种意义上来讲,通过实践直接获取的知识要比通过间接手段获取的知识更为重要。这是因为环境的信息可为学习者提供丰富的背景,方便学习者协调与更新自己的知识体系;另一方面,体验过程中获得的成功和奖励也会使学习者建立起更为浓厚的兴趣和自信,激励其不断获取新的知识。
体验感教育对工程类的人才培养尤为重要,因为工程类的课程绝大部分均是实践性相当强的课程,工程科学本身也是在不断地发明与创造新事物中得到发展的。可以说,工程知识的认知过程就是从具体到抽象,再由抽象到具体的反复过程。工程师的知识体系来源于社会生产的实际。将工程体验感融入工程类课程的教学当中,有助于学生更好地理解各种基础知识和专业知识;有助于培养学生严谨朴实的敬业精神;有助于学生正确认识理论与实际、知识与能力的关系;有助于学生发现自己的优势和兴趣,为其未来的就业奠定基础。回忆我国第一批大学生的成长历程,他们绝大部分都有工厂、农村的实践经验,所以尽管他们的理论基础不如应届高中毕业生,但他们的理解与接受能力却要比应届高中毕业生强,因此这批学生在毕业后很快就成为了各个领域的骨干,在各岗位大显身手,为我国的改革开放做出了巨大的贡献。而反观目前的大学毕业生,入学后就根据学校的人才培养计划按部就班地学习一门又一门的公共基础课和专业基础课。工程经历的缺乏使得各门课程对他们而言都是独立的,无法在相关工程背景的指导下,将各门课程有机地联系起来,构筑自己的知识体系,也就更谈不上能力的形成了。不少学生,学了一个学期的课程,都还没弄清楚这门课程的用途,要一直到走上工作岗位,从事了相关的技术岗位,参加了一些实际的工程项目,才能理解在校期间所学课程的作用,这严重制约了个人未来的发展。
为培养学生的工程能力,营造一种工程体验感,国内外许多高等院校均专门开设了相关的课程。如美国哈佛的三一学院工程系就开设了“工程设计导引—移动机器人”课程,每年选课人数约2O人。课程以灭火机器人竞赛为背景,通过研制参赛的机器人,“旨在为学生提供一年的工程经验,以培养专业技能,建立专业视角,了解工程世界的社会与人文环境”[1]。麻省理工学院的航空航天工程系开设了“航空航天与设计导引”选修课。通过课堂教学、互联网教学和航天器设计项目为学生营造了“提供真实的工程体验”[1]。瑞典的林克平大学开设了名为“Engineering Project Y”的工程导引课程,学生将用一学期四分之一的学时修该课程。课程包括讲课、讨论、项目工作和项目总结报告几个部分。每年大约有140名学生选课,来自5个系的教师参与指导,构建10个不同的项目。每5个学生为一组开展工作,完成从构思、设计、实现到评价的全过程[2]。Joy Beatty等提出了一种游戏式的教学模式,针对计算机工程需求分析师的课程特点,设计相应的游戏项目,让学生在游戏中得到相关知识的工程体验[3]。René Sallier等根据测试专业学生的特点,设计了血压测试项目,使用了NI公司的LabVIEW平台,让学生自主去构建相关的软硬件,并体验血压测量,增强其工程体验[4]。国内深圳大学的费跃农等以机器人教学套件为载体,为新生开设了灭火机器人的早期工程体验课程,旨在增强学生的学习兴趣[1]。
二、机电类专业人才培养目标探索
近年来,随着我国制造业的持续发展以及国家产业政策的调整,各企业普遍出现了“招工难、用工难”的困境,生产设备的自动化是解决上述问题的最佳途径。它能有效地缓解企业“用工难”的困境,提高劳动生产率,保证产品质量的一致性,且能将人类从单调、恶劣的生产环境中解放出来,是未来制造企业的发展方向。全球知名的制造企业—富士康甚至提出了百万“机器人大军”计划,计划在未来十年内,在生产线上配置百万台机器人,用来代替人工进行生产、搬运。而以单片机技术、液压气动技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等多学科交叉的机电一体化方向正好顺应了这一趋势,在近年来也得到了迅猛的发展。
现在,基本每个工科类的高职院校都开设了机电一体化专业方向,可是目前国家却没有关于机电一体化方向的专业标准出台,这使得各院校在机电一体化专业的课程设置方面,各有特色,有的偏机械方向,而有的偏重于电气方面。同时,由于缺少机电一体化的职业技能评价体系,以及机电产品本身的复杂多样性,使得机电一体化方向在人才培养方面存在很多急待解决的问题。如何明确机电人才的培养目标、加强专业建设、并以此制定相关的人才培养方案成为了摆在各院校面前的一道研究课题[5-7]。
培养目标的确定对高职院校而言是非常重要的,它直接关系到后续专业课程的设置,直接影响到学生在校期间学到知识的多少、掌握职业技能的深浅、毕业时能从事的岗位以及是否能较好地胜任相应岗位的工作等实际问题。
我院近年来非常重视对机电方向人才培养目标的修订,通过召开培养方案研讨会、到相关企业调研、毕业生信息反馈等方式,着力于制定最合理的人才培养方案。从调研的情况来看,目前,机电一体化方向毕业生的就业岗位群主要有:(1)机电一体化设备和自动生产线的运行、安装、调试和维护;(2)各种机械设备的自动化、数字化改造;(3)自动化生产车间的生产工艺设计、质量管理、生产管理等岗位;(4)新兴的岗位如机器人的维护、维修技术员等。
据此确定了我院机电一体化方向的人才培养目标为:自动化生产设备的安装、调试、操作、维护与管理。围绕此培养目标,我院将机电类的课程划分为四大模块,分别为:职业工具课模块、职业基础课模块、职业核心课程模块以及职业选修课模块,如图1所示。
三、机电类工程体验一体化实训课教学设计
为使学生获得一种更为真实的工程体验,我院从多个方面进行了探索。选取了“自动线的安装与调试”实训课作为试点,将工程文化课也融入其中,如图2所示。将其贯穿于整个实训课的开始、实施以及最终的课程评价当中,极力营造一种类似于实际生产的全过程,使得学生获得一种接近于未来实际工作岗位的工程体验,培养其团队协作能力、沟通能力以及严谨朴实的工作作风。
(一)工程文化课程的选取
工程文化是指企业在实际的生产经营活动中,逐步形成的、为全部员工所认同的、带有特色的价值观、生产作风、经营理念、企业精神、企业道德准则等各方面的总和[8-9]。它是企业全体成员在长期的生产与经营活动中日积月累而形成的,是企业的灵魂所在。优秀的工程文化是企业在激烈的市场竞争中出奇制胜的法宝,是企业实现可持续发展的软实力。从目前许多院校毕业生顶岗实习与就业情况发现,大多数毕业生并不能适应企业的要求,难以真正转变为一名合格的企业员工,适应岗位需求。而从用人单位反馈来的意见又可看出,毕业生的专业技能并不是当前用人企业看重的第一要素,企业更为重视的是员工的基本职业素质、对企业的忠诚感以及对企业工程文化的认同程度。所以,在校期间提前对学生进行企业工程文化的相关教育,培养他们对工程文化的认同感就显得非常重要。
而一个企业的工程文化,往往是各具特色的,但也有其共性所在。因此,选取了最具代表性的工程文化四大共性部分作为我院学生的工程文化培训课程,它们分别为:企业对员工的职业素养要求;6S理念(即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全);企业的品质理念;企业的生产管理理念(选取了丰田的看板管理方法)。将这些共性的企业文化贯穿于实训课的全过程,培养学生对工程文化的认同感。
(二)工程体验实训课的设计
为使学生获得一种类似于实际生产的工程体验,选取了“自动线的安装与调试”实训课作为实施载体,并在其中贯穿了相关的企业文化课程。我院的“自动线安装与调试”实训是作为“机电一体技术”理论课的实训课程而专门开设的,课时为84学时,共历时3周时间。要求学生在实训前必须具备电工电子基础、传感检测基础、PLC编程基础、电机原理与驱动等前期知识。
实训课选取的设备是亚龙公司的YL-335B自动化生产线实训台,如图3所示。它模拟了一条自动化生产线的下料、搬运、加工、装配、分拣的全过程。
整条生产线包括了5个工作分站(即供料站、搬运站、加工站、装配站与分拣站),各分站使用了西门子的S7-200PLC进行控制,可对其进行单独控制,也可将各PLC组合起来,进行联网控制。根据实验台特点,将实训课划分为供料站、搬运站、加工站、装配站、分拣站的拆装与调试,以及整线的安装与调试六大实训模块,每个模块均可自成一体,对学生的机械拆装、电气路连接、PLC编程、触摸屏技术等多个方面进行训练,提高其专业技能。以其中的“供料站拆装与调试”实训课为例,其具体的教学过程如表1所示。
(三)课程的实施与评价
课程的具体实施过程是先由指导老师讲授企业工程文化课,以及讲解体现企业工程文化的实训注意事项,总共为12学时。然后进入实训环节,实训环节极力模拟实际自动化生产设备的安装调试过程,采用采用小班制,每班学生数在40~50人之间,以小组形式进行实训,各组配备一台实训台,各小组的学生数为5人左右,配备2名专业教师进行指导。
对每一模块的实训,其教学实施过程是先由指导教师对实训内容做简单讲解,然后并对各组下发任务书,最后对各小组的完成情况进行评价,相关的评价标准如表2所示。
四、结束语
工程能力的匮乏是我国高职院校学生普遍存在的问题,直接影响了学生对未来的岗位适应程度,乃至企业产品的品质等方面。因此,本文以“自动线安装与调试”实训课为载体,融入了职业素养、企业6s理念、企业的品质理念以及丰田的看板管理模式等共性的工程文化课程,极力营造一种类似于实际的工程环境,进行工程体验一体化实训课教学的探索,使学生在实训的同时获得一种工程体验感。
从实施的效果看,参加过工程体验实训的同学,其对未来工作岗位的适应能力明显增强了许多,实训的效果也有了显著提高。去年我院第一次参加“自动线的安装与调试”全国技能大赛,就取得了团体三等奖的良好成绩,这也从另一侧面说明工程体验一体化教学的有效性。
参考文献:
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