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篇机电工程一体化论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
1.1智能化依据多学科知识理论,构建人类智能模拟体系,将其运用到机械构造上,从而使得机械具备一定的分析推理能力,并且慢慢去取代人的劳动,这是未来机电一体化的发展趋势之一,也是其区别于传统机械自动化技术的关键所在。当然,实现智能化,需要以多学科去进行理论研究,建立模拟系统,由此将其引入到机械设备上,以实现机电一体化的智能化。
1.2迷你化所谓机电一体化的迷你化,就是使得机电设备在保证运作效率和质量的同时,使得其体积不断减小,其能耗不断降低。很多情况下,运用于工程机械的机电一体化技术,在对于其结构进行改造升级的同时,也使得其体积变大,这样很不利于生产操作工作的开展。由此,迷你化,将成为未来机电一体化的发展趋势之一,也是很有必要的。
1.3数字化随着计算机技术的发展,网络数字技术得以广泛应用,其在工程机械方面同样可以使用。也就是说,数字化发展,也是机电一体化的发展趋势之一,在这样的导向下,未来的机电一体化可以动态化的实现平台操作,各个环节实现资源共享,这将成为促进生产效率进一步提高的重要举措。
1.4环保化机电一体化未来发展同样需要将环境保护考虑进去,这是建设环境友好型社会的重要内容,也是企业责任的具体表现。对于机械行业来讲,如何保证在机电一体化技术应用的同时,避免产生生态污染,增强其循环利用效率,是很值得我们去不断探析的问题,这也是决定机电一体化实现可持续发展的关键性问题。
1.5整体化现阶段机电一体化技术运用与工程机械领域,还不是很充分,仅仅在部分环节有着比较广泛的应用,要想真正实现机电一体化在工程机械方面的效能,还需要从多个角度去开展研究和探索,构建工程机械体系,使得工程操作质量和效益得以提高。由此,整体化发展,也将是机电一体化技术在工程机械领域方面的发展趋势之一。
引言
机电工程系统的维护以及管理工作是企业发展与管理的关键所在。机电工程系统的维护以及管理可以使企业发展的更快更强,对企业的经济效益以及综合效益也会有很大的提高,奠定企业高效安全生产的坚实基础。机电工程与智能化技术是相辅相成的,智能化的系统需要机电技术做支撑,而机电工程需要智能化来优化。所以只有让机电工程系统与智能化技术紧密的结合在一起,才能更快的推动我国建筑事业的快速发展。同时也为了建设出更加符合大众需求的建筑。建筑智能化的发展与机电工程中智能化的运用有相当大的关系。本文笔者就建筑工程的机电系统还有智能化的应用技巧进行详细的阐述。
1概述
对于我国目前的建筑系统而言,更多的追求绿色建筑,以此来降低工程中的投资,但是站在更高的角度来看,我们需要加大智能化在工程中的运用,同时降低能耗。现在看来,在实际的施工过程中,首先得有一套完整的与建筑物配套的机电工程系统,这样能够更加全面的保障工程的完工。由于机电工程的加入,也使得建筑物更能符合大家的要求。
2.机电工程系统中的设备智能化现状以及存在的问题
机电工程系统中的智能化设备也涉及到各种工程,比如一些公用设备,或是一些公用设备。同时不仅包含着交通、电气还有自动化等多种辅助系统。由于智能化的引进,各类工程的效率大大提高了,工程的质量也得到了保障。但是一般的情况下,更多的企业不具备完善的系统,没有专业的技术人员作指导,因此就现在来看,机电工程的系统化中还缺乏一定的政策支持和相关的引导过程。从而导致一些企业在剬的探索与发展过程中出现了各式各样的问题。另外,大部分企业只是将智能化作为机电工程的发展方向,而没有切实的付诸于行动。所以导致了智能化的发展步伐缓慢,最重要的是缺乏更多的创新性。
3机电工程施工质量中的三阶段
机电工程施工过程需要对质量进行严格的控制,一般分为前中后三个阶段,前指的是施工过程前的质量控制与检查,中指的就是在施工过程中对工程的控制与检查,当然事后也一样,指的就是工程完工后,进行的一些控制与检查,当然还包括对工程质量的评估。在机电工程施工前首先需要对图纸十分的了解,同时也需要保证图纸的质量与合理性。尤其是在加进智能化的部分,需要考虑支出与回报的比例,是否在经济承受能力的范围内,设计是否符合情况。这些均是施工前需要进行的工作。最终的设计图纸是需要教交到管理部门再进行严格的审核,只有审核通过了,准备工作全部准备妥当,才可以进行具体的施工操作。施工环节是机电工程的重中之重,必须严格按照审核好的图纸进行操作,如果遇到特殊情况,需要进行调整,可以根据具体情况做不同的分析。对于施工方而言,需要有专业的技术人员进行指导,然后就是施工的各个节点的衔接问题,只有中心环节控制好了,才可能完成一项完美的工程。在工程竣工的阶段,也就是机电工程接近尾声的时候,这时候需要对整个工程进行总的校检。然后对工程的每个阶段进行质量评估。只有上述的三个阶段都顺利完成了,才能够保证整个工程的质量。
4.机电工程系统中的智能化的应用
对于机电工程,智能化的应用一般包括两大部分,那就是数据库技术与计算机的网络技术问题。不论是从理论层面还是实际的操作过程中都需要加入智能化的元素,也就是智能化的管理。在这方面我国的应用与外国相比还是有些差距的。企业的机电工程智能化的实施主要是包括了设计在内的采购、安装、调试等工作,然后在试验安装以及验收的过程中,施工的质量和相关的机电设备的应用就会有很大的影响,所以,在机电安装的不同的阶段,施工的质量就会对其产生很大的影响。所以机电工程安装就会对智能化系统产生很大的影响。对于一些质量不达标的系统不能实施智能化的管理,这就需要在整个机电工程的建设或者是在机电工程的施工中把握好质量,控制好施工的细节,这也是避免在后续的智能化管理中的一个重要的内容。目前在机电系统的智能化的管理和建设中需要有效的利用计算机来完成对数据网络信息的管理,实现对信息科学技术的使用,提高机电工程网络化和智能化水平,这也是现代化企业发展和前进必须采取的措施。目前我国在电子信息计算机的使用水平上有了很大的提升,并且我国计算机的网络激素发展速度很快,对机电设备的智能化管理已经进入了一个很综合信息化管理的阶段。企业机电工程系统的智能化计算机网络技术的解决方案如下:(1)直接通过电话拨号连接企业域服务器以及数据库服务器,即各个工作站通过电话拨号连接到域服务器,而域服务器又与数据库服务器相连接。从而实现整个机电工程系统的智能化管理。(2)虚拟拨号连接企业域服务器及数据库服务器,即通过互联网络作为媒介,企业各个工作站连接到互联网络上,再通过拨号程序将各个工作站和服务域进行连接,从而实现网络化的目标。(3)通过专用网线进行连接,其原理与上文的连接原理相似,只是连接的媒介和设备要稍作调整,更具准确性,但设备费用较高。(4)数据库是数据管理的最新技术,具有较高的程序和数据独立性,使得数据结构化,容易扩充和编写。较大的信息管理系统都建立在数据库设计之上,应用相当广泛,小到一般管理,大到计算机辅助设计以及人工智能的领域中。对于解决机务管理的难题有着无可匹敌的地位。
5机电工程系统中的智能化发展方向
智能化技术的发展速度很快,目前,在我国的机电工程发展中,智能化技术设备的使用实现了人们工作压力的减轻,降低了资源的浪费,提高了人们的工作效率,并且提高了机器运转的安全性。从不同的方面综合来看,进行智能化机电设备的管理已经成为必然的,实现智能化的控制技术和生产经营一体化已经成为机电工程系统管理的重要方式。结束语针对不同的工程企业,各个企业应该从自身的实际情况出发,根据企业发展规划,制定自身合理化的机电工能系统的自动化、智能化管理,建设符合企业内部运行的安全管理体制,并且建立相应的安全监督制度,杜绝重大事故的发生,实现机电一体化系统的智能化管理,为企业的发展创造更大的经济效益。
参考文献
[1]阚树林;;上海大学机电工程与自动化学院卓越工程师培养举措[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
[2]黄正华;;公路机械设备的现代化管理分析[J];筑路机械与施工机械化;2006年11期
[3]傅献;陈文逵;;公路工程施工企业机务管理常见问题及其对策研究[J];科技创新导报;2012年16期
2机电一体化向智能化迈进的发展历程
2.1数控机床。与西方发达国家相比,我国机电企业出现较晚,随着我国建筑行业规模不断扩大,机电企业的发展是确保实现高质量建筑工程的必然要求。在我国机电一体化的出现,一开始受数控机床技术的影响,在20世纪中期,人们的日常生活开始触及电子应用设备,电子应用设备是推动机械产物必然发展的需求,由于当时电子应用设备实际操作受限,其机械化产物质量达标还不能得到保证,因此,机电一体化的运作还不能广泛地应用在我国机电企业中。2.2微电子技术。在20世纪中期,机电一体化应用数控机床技术领域存在着较大的问题,不能满足当今时代机电工程施工的具体要求,所以,仍需要借助其他技术进一步实现机电一体化。微电子科学技术的出现,给机电一体化的发展带来了新的希望,随着我国机电工程规模不断扩大,对其施工技术的要求也在不断增加,这一时代机电。一体化应用微电子技术,推动了机电一体化顺利实施,微电子技术的出现,将我国机电工程带到了一个崭新的发展领域,其各项技术的共同运行促使机电一体化技术的正常运行。2.3可编程控制器的出现在20世纪中后期阶段,机电一体化技术的发展迈向了较为成熟阶段,先前的微电子技术虽然在一定程度上能为机电一体化技术的发展奠定基础,随着新时代的发展,机电一体化技术实际应用领域越来越多,微电子技术还不能完全满足机电一体化技术在任何情况之下解决所有问题,因此,在这一时期,出现了可编写程序的控制器,该控制器主要功能是通过可编写的特点使之自动化操作,应用该控制器最早的国家是美国,美国汽车制造行业中将该控制器应用得十分充分。随着机电控制器技术的不断成熟,在我国机电施工的过程中大量应用该控制器,技术的不断成熟,并且通过大量实践应用将新时代研制出的新型机电控制器大量投入到生产过程。随着这项技术的成熟,国家为了更好地控制新时代研制出的新型机电控制器,制定了很多关于该领域技术相应的管理条例,从宏观角度上来看,机电一体化技术的发展经历了从单一到复杂的过程,从单一的结构体演变成各个复杂的系统,在机电一体化技术的功能方面,不但实现了自动化机电一体化技术,同时赋予机电一体化技术智能化特点。当今时代,机电一体化技术具有远程控制操作端,使新型机电一体化技术实现便捷化转换,而且通过远程控制端信息快速传达各个接收端,接收端在接收信息后的第一时间通过新时代信息处理技术快速筛选和整理,新时代机电一体化技术在研发领域更偏向于它的实际应用价值,形成了新时代机电一体化系统。2.4激光光电子技术。随着新时代社会科技水平的不断提高,机电一体化规模不断扩大,可控制的编程器已经不能完全满足新时代机电企业的发展,为了更好地迎合当代机电一体化企业可以更好地向智能化推进,激光光电子技术的出现,将机电一体化智能化推向了至高点,利用当下十分先进的激光技术,借用光电子在激光中的优势,而且光电子技术能够在可编程操控基础之上,能够进一步优化先前所有用于机电一体化所有技术,完善整个智能化过程,从根本上改变机电一体化智能化发展的很多干扰因素,摆脱不必要因素的影响,确保在激光光电子技术的支撑之下,更加快速高效地实现机电一体化智能化发展。总而言之,利用当下十分先进的激光技术,我国机电企业可以抓住这一优势,对光电子在激光技术的支撑之下,能够让机电企业一体化智能化推进目标更快实现,机电企业应根据当今社会机电行业发展的趋势,并且一直关注当下社会先进的科学技术,利用新时代先进的科学技术和机电一体化企业发展的趋势的动态,并且根据自身企业在社会发展过程中的发展趋势,将机电一体化和新时代先进的科学技术巧妙地融合在一起,研制出更为先进的机电一体化技术,迎合新时代社会发展的趋势,重点研究机电一体化向智能化发展需要的哪些前提条件,并根据自身机电企业发展的优势,加强机电一体化相关技术的研究,研制出高质量高效率机电一体化向智能化发展的先进技术,以确保我国机电企业在未来发展中能够一直处于世界前沿水平。
3对新时代机电一体化向智能化发展的思考
当今时代,社会飞速发展,带动了我国各行各业的不断发展,机电一体化智能化的发展趋势是我国新时代顺应社会发展的必然要求,新时代机电一体化发展以其智能化的存在优势,是一个控制机电领域的系统组织,依靠新时代微电子技术,在机电一体化设备的制作过程中,其数字化管理系统实现过程利用微电子控制器更简单地解决了这一问题。当今时代数控机床技术不断成熟,计算机应用系统飞速发展,给新时代机电一体化技术数字化系统奠定了基础,并且通过计算机先进的技术实现虚拟化管理和集成管理。在我国机电行业的发展中,机电一体化技术是实现机电产品数字化属性的重要手段。在20世纪末,最早将机电一体化推向智能化迈进的国家是西方很多发达国家,机电一体化智能化推进不但给这些发达国家创造巨大的经济价值,并且将机电一体化这一伟大的智能成果推向了世界前沿。比如:像很多可编程的控制器可以促使机电一体化向智能化迈进所生产的机电产品拥有数字化管理系统,当今时代,电子信息技术尤为发达,在机电一体化数字化管理系统中,更加有力地提升了机电一体化数字化管理系统的数字化创造。新时代下,机电一体化已经向智能化推进,随着时间的推移,机电一体化向智能化推进的步伐在潜移默化的影响着我们国家。
4结语
当今时代快节奏的生活越来越普遍存在于我们的生活之中,机电一体化向智能化推进符合新时代生活理念,机电一体化向智能化可以推进的过程大体分成几个阶段,首先在数控机床技术的出现,机电一体化向智能化推进有了一点起色,接着微电子技术和可编程的控制器将机电一体化智能化推向了十分成熟阶段,为机电一体化智能化数字系统奠定了发展基础,光电子技术的出现将机电一体化智能化迈进推向了最高端,是新时代先进科学技术的必然发展产物,随着机电一体化智能化技术的不断发展,机电一体化技术在我国慢慢的发展起来。
作者:王涛 单位:陕西交通建设集团公司西长分公司
参考文献
作者简介:王军(1979-),男,满族,辽宁本溪人,江西理工大学机电工程学院,讲师;何鹏举(1961-),男,甘肃庆阳人,江西理工大学机电工程学院,教授。(江西?赣州?341000)
基金项目:本文系江西省高等学校教学改革研究课题“测控技术与仪器专业本科教育与研究生教育一体化培养模式研究”(JXJG-09-6-16)的研究成果。
中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)28-0021-02
近十余年来,我国的本科生毕业人数从1999年的44万人扩大到2011年的660万人,研究生的招生规模也从1999年的7.1万人扩大到2011年的52.4万人,当一个国家的本科高等教育达到大众化甚至普及化的时候,必然会追求更高层次(研究生教育)的大众化。在高等教育日益普及的今天,面对高校通识教育与专业教育、教学质量与招生规模、专业理论与实践能力的矛盾,如何优化人才培养体系、提高教学质量是每一个教育工作者所面临的问题。
本科生教育是大学中的基础教育,强调的是学习但不能没有研究性和实践性的训练;研究生教育是我国教育体系中的最高层次教育,强调的是研究和创造性,但是也不能忽视基础教育,尤其是自然科学的系统知识体系以及人文社科和思想品德教育。大学中的基础教育与高层次教育是一个有机体,应把学生的基础知识、专业知识以及实践能力的培养过程按照一个有机的整体进行设计和考虑,打通本科生高年级与研究生教育之间的隔离。[1]
一、测控专业本硕一体化培养模式的可行性分析
“本硕一体化”培养模式是本科生教育与研究生教育相结合的尝试,是现行的推荐免试硕士研究生制度的补充与延伸。推荐免试指由本科阶段直接保送进入硕士生阶段学习的一种培养方式,相应的还有硕博连读培养方式,就是硕士生直接保送到博士生阶段学习,目前国内也有部分大学(如清华大学)采取部分优秀的本科生直接保送到博士的培养方式。我校在2009年正式开展推荐免试研究生的培养工作,现已实行研究生推免制度三年了,“本硕一体化”培养模式正是为了适应我校的推荐免试硕士研究生制度所进行的有效补充,不但可以缓解招生数量与培养质量的矛盾,而且有助于吸引本校优秀本科生源进入研究生阶段学习,优化本科教育与研究生教育的协调发展。
“本硕一体化”培养模式沿用了博士生培养方式中硕博连读和提前攻博的概念。硕博连读和提前攻博的培养方式是国家确定的博士生入学方式之一,缩短了研究生培养周期,对激励硕士研究生攻读博士学位产生了积极的影响。[2]硕博连读模式在美、英等发达国家有较长时间的应用和实践历史,培养了大批优秀人才,得到了世界各国较为普遍的认同和借鉴。在当前高校扩招、就业压力增大的形势下,“本硕一体化”培养模式对于促进本科生努力学习、毕业后选择继续学习或者参加工作都有着积极的影响,是高等教育多元化的一种尝试。
我校本科生教育实行3~6年的弹性学分制度,允许学生在修满规定的毕业标准学分的基础之上,根据自身的情况调整学习进度,增加了人才培养的灵活性。“本硕一体化”培养模式主张以人为本,有利于发挥学生的主观能动性,促进学生的个性化发展,充分体现了我校弹性学分制度的优越性,“本硕一体化”培养模式对于促进素质教育、提高人才培养质量有着积极的影响。
二、本硕一体化课程体系改革与优化
测控专业是光、机、电、计算机多专业交融的技术学科,针对测控专业多学科、多专业交叉融合的显著特点,以“测试计量技术及仪器”、“精密机械及仪器”、“机械电子工程”等硕士点的人才培养为导向,以矿山、冶金、仪器仪表等行业需求为目标完善本专业的电类和机械类课程。对本科生和研究生的知识结构、能力结构进行了层次设计和分类设计,修订本科生和研究生培养方案,统筹安排本科课程与硕士研究生课程,调整课程设置,整合课程内容,使课程体系相互衔接,以就业和读研两个方向灵活设置选修课程,加强专业素质和能力培养,满足就业和读研的需求。
在本科三年级结束后,根据导师组的考核意见以及学生个人的选择、能力和兴趣进行分流。一部分学生选择就业,进行本科毕业设计和毕业论文写作;另一部分达到保送研究生资格的学生则在导师的指导下进入研究生阶段的学习,该部分学生不再完成本科毕业论文,经过研究生阶段培养,最后完成硕士毕业论文即可。
1.课程体系
测控专业毕业规定总学分为186学分,包括5大模块,如表1所示。
0 引言
“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,其发展依赖于其他相关技术的发展,因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程,涉及知识面广、容量大,这门课的教与学都不容易。
传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成,将机电一体化系统分为若干个功能结构模块,逐一进行讲解,例如分别讲解机械本体功能模块,传感检测功能模块,中央控制功能模块等等,这样的教学方法易于学生理解,但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系,为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点,对其教学方法和教学策略进行改革与尝试,以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。
1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析
结合我国目前高等教育的现状,造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面:
1.1 师生思想上都不够重视
从目前的高等院校的教学现状来看,重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法,在这样的教学模式下,尤其是像机电一体化这样的课程,理论课本来就比较晦涩难懂,加之实践实训比较少,学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系,对于机电一体化的理解只是停留在表面层次,因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说,师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因,教师认为对于机电一体化课程教学任务重,往往疲于应付授课;而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力,往往兴趣不大,加之实践实验时间较少,最后将实践实训流于形式,因此,师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。
1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理
机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容,目前,绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响,课程的内容过多过深奥,理论课时数太大,实践技能教学课时不足,而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准,导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远,很多学生学习了很多知识,可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定,这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。
1.3 实践教学条件不完善
由于机电一体化类课程所开设的实验,往往实验设备体积比较庞大,集成度较高,价格昂贵,因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的,目前很多高等院校也在进行教学改革,增大实验实践课程量,但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子,主要表现在以下几个方面:
(1)实验实践条件差,硬件实验设备陈旧,很多实验台或者实验设备都是演示性实验,整个实验过程都是老师在做实验,学生只负责看,即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍,实验教学效果比较差,这使得整个实验就流于形式化。
(2)缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践,目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验,缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验,这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力,无法提高学生动手实践能力。
(3)实验实践评价机制不够健全,很多实验实践流于形式,这导致学生对实验重视程度不够,多数学生的实验报告依靠抄袭完成,老师对学生没有印象,学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分,实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。
2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨
2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段
在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候,我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革,添加符合专业特色的实践教学内容,不断完善实践教学条件和教学手段,尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验,加大动手实践实验及综合性实验内容,并和理论课程对应起来,使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验,这样更容易掌握机电专业知识和技能。
2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核
任何课程都需设置考核环节,同样的,机电一体化课程实践教学也需要考核,考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式,这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力,只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分,因此传统的考核方式并不合理,就需要对传统的考核方式进行改革。
结合机电一体化课程实践教学的特点,对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准,而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式,采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验,应当减小考核的比重,而对于综合实验及动手考查较为全面的实验,考核比重就应当加大;另一方面,还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核,重点不是考查学生的知识理解程度,而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。
2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度
对于机电一体化这样的实践要求较高的课程,实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果,而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设,以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果,就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面,机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地,而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备,因此对于机电一体化类课程的专业实习实践,必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度,为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会,以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。
3 结语
随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。
参考文献
[1]赵松年,李恩光,裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.
[2]钟波,陈容,冯云.高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛,2006(6):79-80.
[3]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006(6):23-24.
中等职业学校技能比赛并不是社会新鲜事物,很多年前它就是我国技术学校、中专和大学内部选拔人才的一种方式,很多劳动模范和技术能手从技能比赛中脱颖而出。随着职业教育不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高,传统的中等职业学校对学生的培养方式已经无法满足企业对人才提出的技能要求。所以,在国家教育部的指导下,全国中等职业学校技能大赛作为一种新的制度出现,开拓出一条“以就业为导向,以大赛促专业建设改革”的职业学校,不断提升教学质量的革新之路。
大赛在推进职业教育教学改革方面进行了很多有效的探索和尝试,取得了丰富的经验,得到了学校和社会的认可,逐步形成了“普通教育有高考,职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有中等职业学校、覆盖所有专业、覆盖所有教师、覆盖所有学生”的良好局面。大赛检阅了职业教育的教学成果,同时展示了职教学生的精湛技能、认真负责的职业态度,体现了学生既有专业知识,又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。本人作为一名中职学校教师,从事机电专业教学已有6年,连续3年带领学生参加青海省中等职学校技能大赛,经本人指导过的学生在青海省中等职业学校技能大赛中取得了优异的成绩。现在此谈谈机电一体化技能大赛如何为我校机电专业教学指明了方向。
机电一体化技能大赛促进职业教育模式的转变。
技能大赛促进了职业教育人才培养模式的根本转变,体现了职业教育的根本特性,实现了引导职业教育科学发展。它不仅检验了学生的技能水平,检验了学校的师资力量,同时也检验了学校的课程建设和管理水平,是一场从学生到学校的全方位检验。
我校地处青海省互助县,学校坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学方针,在落实“培养我省产业群急需的一线技术工人”这个办学目标上,把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式的切入点,尝试探索推进“1+1+1”的办学模式,工学交替,半工半读,把学生技能比赛、学科建设、实习实训基地建设与职业资格取证作为工作重点,提高学生的职业能力与综合素质,帮助学生顺利完成由学生身份到企业员工身份的转变与适应,把学校办成特色鲜明、效果明显、能适应经济发展的技术工人的培养基地。
打造职业教育特色专业,培养技能型人才。
依据机电一体化大赛指导思想,调整课程模块化设置在机电专业教学计划中提出培养目标是“应用型、技能型实用人才”,除此之外,还要增加竞争意识的培养和创造思维的培养,突出职业道德教育,加强综合职业能力和综合素质的培养。另外,要体现使一部分学生毕业后升入高等职业教育继续深造的目标要求。所以,课程设计要通过教育思想、体制、内容、方法、手段的创新,根据我省产业需求进行开发。结合我校情况,将课程设置分为几个模块:文化基础模块、专业理论模块、技能实训模块和岗位训练模块。学生在学完文化基础课和基本专业理论课后,设置钳工、车工、维修电工、电子电器四个技能实训模块。不但要训练学生的动手操作能力,而且要求学生取得相应模块的职业资格等级证书,这样有利于学校培养的学生更贴近于社会经济发展的需求。
根据机电一体化大赛考核内容,提出技能教学方法为使教学过程更加符合当代中专生的特点,突出中等职业学生的职业技能培养,针对机电专业职业技能教学要求,提出技能教学方法。把以学习课程为中心转变为以学会技术、完成任务为中心,以项目形式体现其教学内容。全国大赛机电一体化项目的主要形式就是用PLC编程实现任务控制,所以,我在《PLC技术及应用》课程教学中主要采用项目教学为手段,不断提高学生分析问题、解决问题的能力,结合实际生产控制,制定相应的实训项目,让学生分组完成实训项目,是学生不断提高解决实际问题的能力。以PLC(Fx2n系列)为例,首先让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图,模拟实现工业生产控制中的小项目,如电机顺序控制、工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等;然后在机电气一体化实训台进行分块练习,熟练掌握每一个单元的自动控制功能;最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自我们身边的生活和生产,学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西非常有用,能解决现实问题,学习热情自然高涨起来,从而学习的自觉性和主动性也随着提高。教师积极利用这一点,引导学生主动思维,开始由教师提出问题,激发学生的兴趣,引导学生分析问题、解决问题,再逐渐转变为学生提出问题、自行分析问题和解决问题。这样,不但提高了学生学习PLC知识的兴趣,而且还提高了学生分析问题和解决问题的能力。
分析机电一体化大赛出题形式,开展实训项目教学。
纵观近几年全国技能大赛机电一体化项目的试题,都是模拟企业中自动化控制要求较高的流水线生产设备设定的控制要求。当然,对这些题目我们在平时教学中不可能遇到,但是对于这样的任务要求,可以拆分为几个子项目进行处理,这就是我们近年来研究的实训项目教学。笔者结合近几年的机电专业课教学实践,将实训内容划分成若干个可独立进行的基本训练单元,每个训练单元对应一个实训项目。以《维修电工》课程为例。这门课有一个明显的特点,就是计算少,理解内容较多,动手能力训练项目较多。那么,如何使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢?本人主要采用项目教学法进行学生的技能训练。首先要围绕专业人才培养目标和教学计划要求,根据实训室的具体条件设置维修电工实训项目;接着按照基本技能训练、专业技能训练、综合应用训练模块进行分类(其中综合应用训练项目可独立设置为实训课程,如电机与电器控制),以一个可独立进行的、有完整教学内容的训练单元作为实训项目,并要求有成果展示。学生要根据实训项目的任务要求,包括实训目的、方法、步骤、要求、达到的标准以及所需的仪器、设备、工具、材料等,进行独立的学习和训练。最后,学生完成实训项目并写出实训报告;教师要给出此次实训项目的评价。经过几年的教学摸索,结合平时的实际技能的教学经验,这种项目教学法使教学效果有了明显的提高。
从技能大赛中发现问题,加强教师的实践能力。
随着我省的开发开放,我校不断探索推进“1+1+1”的办学模式,即一年基础理论知识学习、一年动手实践能力培训、一年到企业顶岗实习。在顶岗实习中,学生带着任务按照岗位技能的要求参加锻炼,企业按照准职工进行管理,让学生参与具体的生产实际操作。同时,教师要与学生共同下企业,不仅把学生管理从学校延伸到企业,而且促进了“双师型”教师队伍建设,让学生和教师在企业技术人员的指导下熟悉掌握新知识、新技术和新工艺,在生产实践中得到锻炼,以提高学生的综合素质和职业能力。教师也可以接受新的专业知识和信息,掌握专业技术发展动态,了解企业和社会对本专业的需求。教师从技能大赛中发现问题并在企业实践中寻求学习路径和解决办法,这是提高教师参加企业实践的关键所在。产学研结合是促进教师学习专业知识、提高专业素质和专业能力的有效途径。学校通过校企合作,积极开展技术攻关或产品研发,也可以利用本专业的技术力量,开展科技服务活动,培养教师的科研素质、创新能力和技术应用能力,提高教师的实践能力。
随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化课程教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。
技能大赛是对我国职业教育成果的大检阅,它不仅引导人们重新认识职业教育,而且让社会重视和支持职业教育。中职学校以此促进教育模式改革、课程教学改革、人才培养、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设,形成了“普教有高考,职教有大赛”的新局面。
参考文献
[1]赵松年,李恩光,裴仁清,机电一体化系统设计[M],北京:机械工业出版社,2004.
[2]钟波,陈容,冯云,高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J],职教论坛,2006(6):79—80.
[3]韩培庆,高职教育实践教学模式改革的思考[J],职教论坛,2006(6):23—24.
一、立论
51b1
高等职业技术教育具有双重教育属性,属于高等教育范畴系列,同时又属于职业技术教育,培养的是技术型人才。高等职业技术教育研究总是着眼于职业的载体——行业人才素质的构成要求。高等职业技术教育机构与跨国公司在华企业联合办学是基于“定向培养现代企业适用的岗位人才”行动作为的校企合作关系。
在我国,高职教育事业机构与国际知名企业联合办学的专业建设较系统的、富含职业教育技术的资料样本尚不多见。
我国高职院校和跨国公司企业员工培训机构在组织制度、行为方式、能力范围等方面存在着差异,联合办学首项技术要略就是以特定企业专业岗位人才素质要求为背景,以高等职业技术教育层次为平台,在教育实施过程中研究适用的专业课程体系。
我国机电产业生产技术标准与多数跨国公司企业生产技术标准存在着差异,这种专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述,是需要在联合办学的工作基面上攻关解决的难题。
日立电梯(中国)有限公司与广州工程技术职业学院签约联合办学,日立电梯广州制造基地挂牌“广州工程技术职业学院日立电梯技术学院”。我们持有“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等教学模式”的教学技术发展理念,面对已经开始与国际知名企业联合办学的工作现实,不可回避这种联合办学机制下专业课程体系设置亟须在工作实践中探索研究。
日立公司是以机电产品为主的世界500强企业。日立企业历史悠久,生产管理机制和生产技术标准自成体系。
据调研资料:日立公司在华企业与国内其他职业院校的联合办学均未达到“挂牌日立梯技术学院,实行2年学院专业取向性学习+1年企业岗位培养”的机制技术层次。联合办学的专业课程体系研究以“特定企业岗位人才素质”为基面在实践中探索并形成具有“普适性”价值的“联合办学机电专业课程体系设置”理论,既符合“创制办学特色”的职业教育技术方针指向,又应合我国高等职业技术教育在“在技术进步与创新”理念导引下的发展趋势。我们确信:这个工作项目的过程将会是充满创新机会、历练团队的过程。勤奋踏实地工作和钻研,则丰硕成果可期。
二、课题工作的目标
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。因而机电一体化专业技术课程内容是一种综合结构,在设置专业课程时应以毕业生应具备的现代机电主流技术的运用能力为主线重组课程内容。机电一体化专业建设与课程体系的再构建,形成具有地区机电企业专业人才特色的高职高专综合课程,有着极其现实的职业教育技术进步与创新意义。
电梯是集机电一体化各侧向高级技术工艺(如新材料应用技术、先进加工技术、计算机技术、智能控制技术、大功率电子技术、传感与信号处理技术、维修与调校工艺)为一体的现代化机电设备,其职业技术课程体系的开发过程必然富含高专业技术含量的、极具教学技术创新意义的项目设计类研究子课题。
以联合办学双方的专业人才培养方案的比对——取职业知识与技能要素——嵌合性研究为起点,在教育实施过程中研究通识性机电工艺知识与企业岗位专门技能并重的专业课程体系。
日立电梯产品集拥多项先进工业技术,如能量再生技术、永磁同步技术、无机房技术、扶梯一体化设计等,将这些高端的制造技术工艺理论编撰到相关专业教材或项目化实训指导书之中,则特色专业将从联合办学的教学实施过程中创制。
解决“专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述”难题,课题成果可期成为“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的优质标树。
具有普适性价值的工作过程资料将能够展现出实证性强、系统性佳、普适性优的“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的理论体系和应用价值。
形成系列教学标准文件——联合办学课程体系设计方案、“电梯技术”人才培养工作标准、联合办学课程体系主干课程标准、课题项目总结报告书与自评报告书等。
三、技术要略
1.地域工业技术经济发展的现实性认识和前瞻性意识
兼具完善性和创新性的高等职业技术教育机电一体化技术专业课程重构着眼于广东“十二五”规划关于机电行业职业人才素质特征及需求情况描述;着眼于泛珠江三角洲地区机电行业规模与技术工艺整合、进步的水平预期;优化高等职业教育体系机电一体化技术(专业知识与工作能力)教学实施项目体系的结构。
人才服务区依据机电一体化专业就业岗位类别划分:产品制造、设备应用维护或改造、市场营销服务。服务区调整的灵活性设计并体现在工学结合、校企联合办学、订单培养、顶岗实习等的各类型专业实践(教、学)项目之中。
知识、能力、素质结构调整的灵活性体现在:学生在接受高职专业教育过程中可自主选择并趋近有利于尚扬天赋、激励专业进取的面向行业技术工艺岗位的四个就业和发展取向——通用机械或金属加工机床设备传动结构改进和工艺维护工程实施、机电设备的微机控制技术运用、机电设备功率控制系统的电力电子技术运用、机电产品技术文档设计与编撰或行业市场信息采集与处理。相应地,专业技能课程板块是机械工程工艺、电工电子技术与技能、先进加工技术与技能、微机控制技术与电力电子技术。
2.企业文化
广州工程技术职业学院与日立电梯(中国)有限公司联合办学协议规定采取实行“2+1”的模式,即“2年学院专业学习,1年企业岗位培养”的机制。2年学院专业学习的课程体系包括丰富的企业文化元素(课程)和以现代电梯设备技术工艺为衬托的通识型机电基础课程。1年企业岗位培养是在日立企业培训机构管理下的、以电梯设备制造过程工艺和产品技术服务过程技能为核心元素的培训系统工程实施。日立企业借此造就成批的“忠于职业、技能适用于产品体系”的企业骨干员工。
联合办学是定向培养现代企业适用的岗位人才行动作为,企业文化课程或专用技术工艺课程就要和谐地融入专业课程体系。企业文化课程要素有些是要形成单列课程;如企业经营历史与发展概况、企业技术工艺体系特征、企业生产管理机制学说、企业员工职业环境和生活节律情况、企业福利制度、特殊工种操作技能等。
3.企业专有先进技术或工艺的基础理论平台构建
有些涵括基础专业工艺的课程要素应该细致地研究如何有取舍地融入高职专业技术基础课程之中,如电梯设备装配与调试、数控加工专用程序、电路测试等。
现代机电设备制造业工程技能的培训内容是;
(1)通识通用类课程内容——适用性好、结构精化、带有标准索引。
(2)涵括基础专业工艺的企业专门技术课程要素。
(3)系统工艺意识的形成方法。
机电设备工程是综合的支向技术工艺实施过程体系。实施工程的过程包括制作、调试、检测、记录、评价、改进等阶段。我们理解“岗位高端人才”必须具备机电技术综合运用能力。因而在项目任务型技能训练课程中设计有指标有比例的电气技术工艺、传动技术工艺、编程技术工艺、调测技术工艺、专业文档编整工艺的交互训导。
4.逆向工程工艺基础
专业软实力的培养方法研究是高等职业教育技术研究的重项,专业智能水平是职业适应状况的决定性要素。
针对机电一体化技术人才岗位特征——专业智能成分较多、技巧思维保持、非连续性非周期性的操作等,在专业技术和专业技能综合性课程中加入“工艺培养”项目。开设“机电设备控制系统高级工艺实训”课程,以培养技术工艺素质人才为目标,实施工艺能力培养。机电设备传动结构和电气控制系统测绘、规范技术文档编撰、技术文献或技师项目论文品阅评价等项目化的训导和实践科目活动为课程主要内容,课程项目实施采用逆向工程方式。先修课程理论引领理解实践任务的技术工艺内涵,实践活动充实原理理解并且在专业思维空间树立柔性连接理论与实践的工艺意识。经过此课程的项目化工作训练,学生应胜任一般机电行业企业电气技术工程岗位工作——达到电气工艺师(或电工技师)业务水平。
5.校企合作课程设计
主要工作任务是研究基于工学结合实践课目工作过程的机电支向技能课程的交互训导模式。这种交互训导模式要求有三维研究:
(1)横向要素:各支向技术工艺课目(机械传动构件课目、电气控制课目、微机编程解析课目、大功率驱动器课目、专业文档编整课目、特种工种操作技能培训与考证)的内容分布。
(2)纵向要素:各支向技术工艺课目工序、工步、工时的分配。
(3)立向要素:各支向技术工艺课目工作评价(工艺水平、适用性)指标、改进要略、安全措施、客观动态适应等方面的机制“软件库资料”的形成。
交互训导模式要求改造现行教学理论与实践在空间和时间上分别进行的时空结构,将实验室、实训室或生产车间与教室整合为理论与实践融合互动的一体化情境氛围教学平台,为进行理论与实践融合互动提供支撑条件。
参考文献:
[1]广州工程技术职业学院.机电一体化技术专业人才培养工作标准(人才培养计划书)[R].2011.12.
[2]广州工程技术职业学院.日立电梯(中国)有限公司.联合办学协议书.
[3]日立电梯(中国)有限公司培训部《校企合作课程设置(企业培训计划书)》[R].2011.9.
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)26-0015-02
《江苏省中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》明确提出:“建立职业教育创新发展实验区,鼓励有条件的市、县先行试点,推动建立现代职业教育制度,切实增强职业教育的吸引力和发展能力。”根据《江苏省职业教育创新发展实验区建设方案》的要求,江苏省惠山中等专业学校(以下简称“我校”)对机电一体化专业人才培养模式进行改革创新。
一、创新人才培养模式改革的指导思想和目标
1. 人才培养模式改革的指导思想。坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针,培养面向机电行业生产、建设、管理、服务一线的,实践能力强、具有良好职业道德的技能型人才,还要使学生具备一定的可持续发展能力。
2. 创新人才培养模式改革的目标。要创新人才培养模式,树立科学的人才观和教育观,坚持就业创业并举,面向全体学生,实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式,促进学生的个性发展、全面发展、终身发展,培养机电行业的高素质技能型人才。
二、创新人才培养模式改革的主要措施
1. 加强教学软、硬件建设。对照省级示范专业的标准,围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学规范文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。
2. 重组课程体系,科学制定合理的教学计划。对接职业岗位的实际要求,构建和实施以学生为主体、以能力为根本、理论实践一体化、中高职相衔接的课程教学体系。理论课程以“必需、够用”为原则,突出“适用性”和“针对性”,不强过分强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。
专业核心课程与主要实践环节包括:电工与电子技术、机械制造技术、液压与气动技术、机电设备控制技术、数控加工工艺与编程、微机原理及应用、可编程控制器、测试技术、数控机床故障诊断与维护、CAD实训、数控机床的编程和操作实训、机床电器控制实训、数控加工实训、液压与气动实训、金工实习、电工电子实习、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
3. 实践环节突出“四性”。
(1)基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,应在传统的教学基础上,立足专业实际。在具体操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别要在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。
(2)专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大、范围广,知识掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握得好,可以提高学生对专业的学习兴趣。因此,我校开设了AUTOCAD实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。
(3)专业实训的必备性。我校建立了CAD/CAM实验室和数控实训基地,装备先进的计算机和正版CAD/CAM软件及先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,然后到机床上真刀实枪地进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。
(4)毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求。虽然是同一专业的学生,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点。以所学专业为主,结合自己的情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的CAD/CAM软件的运用(AutoCAD、CAXA制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。
4. 加快实习实训基地建设,充分发挥其作用。对照省示范专业的标准要求,建立规范的实验实习场,保证足够的工位供学生实习需求。专业机房全天对全系学生开放,通过科学管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。
校外实习基地主要针对机电设备,数控机床的装配、调试、验收等环节,注重让学生开阔眼界,增长见识。本着“先求合作、后求发展”原则,与不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。而校内实训基地以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训、故障诊断与维护实训等。
5. 课堂教学与现场教学相结合。对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。
6. 坚持多证齐发毕业制度。实行双证书或多证书毕业制度。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取AutoCAD二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书,等等。
7. 加强师资队伍的建设。完善职业学校教师管理制度,坚持培养与培训并举、专职与兼职结合,提升职业学校教师专业水平和整体素质,建设高水平“双师型”教师队伍,形成一批校企合作、产教结合的优秀教师团队,培养一批技能大师,造就一批职业教育教学名师、专业(学科)带头人。
8. 毕业实践与就业环节相结合。改革原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、PLC控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品CAD/CAM技术应用能力。学生到企业顶岗实习,为就业和企业招聘人才提供双赢机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘了急需的人才,对学校则初步实现后期订单教育。
9. 注重文化素质和职业道德的培养。增加音乐欣赏和美术欣赏等课程作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生的职业道德。
三、通过创新人才培养模式改革,突显中职特色
1. 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持双证甚至多证齐发的毕业制度。
2. 置学生于集机械、电子、信息、系统和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。
3. 大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,以校内实训基地的建设为基础,积极拓展校外实训基地。
4. 淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,加强“双师型”教师队伍建设。
5. 能力培养强调应用性、技能培训强调适用性,理论教学强调针对性,教学管理强调可操作性,教学文件强调规范性。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
1.创新人才培养模式的内涵和要求
所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
1.1培养目标要求
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
1.2专业设置要求
按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
1.3课程体系要求
按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。
1.4教学方法要求
着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。
2.机械电子工程创新教育的现状分析
首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。
其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。
还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。
3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新
近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握PLC的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了PLC基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到PLC在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将PLC技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。
4.结语
机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
参考文献
[1]周刚毅,李国平.加强校企合作探索机电模具人才的创新培养模式[J].理工高教研究,2007,26(3):105.
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0009-01
随着机电装备的复杂化,现在的机电设备,不仅体积大,规模大,内部结构复杂,而且其实现的功能非常多,往往需要同时完成若干多项功能,因此对于这一类机电装备的监测,其监测控制系统也必须具备较为复杂的控制功能。随着网络技术和远程控制技术的发展,逐渐对于大型机电装备的控制提出了远程网络化和无人值守控制的要求,这就要求必须利用网络控制技术实现对机电装备的远程控制和无人值守,因此,必须要对远程机电控制中的网络接入技术加以研究,以确定最适宜的远程网络接入和远程控制技术的应用。
1 远程控制技术发展概述
过去应用最为广泛的远程控制技术主要有以下几种类型。
1.1 集散式远程控制
集散式远程控制,是为每一个监控对象,即每一台机电设备都安装监测仪表,将所有的监测仪表所采集到的数据全部发送到控制机上,由控制机实现对全部机电设备的集中控制。这种远程控制模式应用方式简单,组网成本较低,但是由于全部数据由控制机进行操作,实际上增大了控制机的负担,导致整个系统的可靠性较低,健壮性较差。
1.2 分布式远程控制
针对集散式远程控制模式在实际应用中所出现的问题,逐渐出现了分布式远程控制代替了过去的集散式远程控制。分布式远程控制是将所有被监测的机电设备的相关参数进行采集与监测,分别发送到几个分站进行集中控制,通过通讯网络实现分站与主站之间的数据通讯,从而完成主站对各个监测对象的远程监测与控制。分布式远程控制的最大优势就在于客观上降低了主站控制机的负担,由各个分站控制机共同分担,从而在一定程度上提高了系统的可靠性和健壮性。但是分布式远程控制模式在应用中也存在一定的弊端,那就是组网复杂,组网成本较高,不适宜大规模应用。
1.3 现场总线式远程控制
现场总线式远程控制是近几年新发展起来并得到大规模应用的一种远程控制模式。这种控制模式能够根据现场需要被监测的机电设备的具体数据通讯接口分别设计不同的现场通讯总线,从而将集散式远程控制和分布式远程控制的优势集于一身。
2 基于工业以太网的远程机电控制接入技术探讨
2.1 面向工业以太网的网络接入技术
目前机电设备接入工业以太网有以下几种技术模式。
(1)通过传感仪表接入。
机电设备的自动化控制,离不开传感监测,因此很多机电控制系统都是通过传感仪表实现状态监测和数据的采集传输,利用传感仪表的输出接口,为其配置合适的网络接入接口,从而实现将机电设备的状态参数接入工业以太网。
(2)通过数据采集板卡接入。
在一些机电设备的自动化控制系统中,出于数据管理的需求,也会采用数据采集板卡的方式将机电设备接入以太网网络。将传感仪表所采集到的数据统一传输至数据采集板卡,由数据采集板卡的输出接口,根据工业以太网的传输规范,为其配置合适的网络通讯接口,例如普通的TCP/IP协议接口,串口转以太网接口,Modbus-TCP协议接口等等,实现工业以太网对机电设备的网络远程化控制。
(3)通过以太网接口模块接入。
有的机电设备,其数据通讯接口不是标准接口,这个时候就需要为其配置专用的以太网接口模块,而这种以太网接口模块并不是标准件,需要针对不同的机电设备的具体接口类型做有针对性的开发设计。但是不管用哪种类型的以太网接口模块,模块内部的以太网电路都是一样的,目前基本上都是采用RTL8019AS以太网通信控制器实现的,再配合双绞线驱动器和标准的以太网RJ45接口,从而完成由非标准的机电设备接口到标准的以太网通信接口的转换,实现工业以太网对机电设备的远程化控制。
2.2 实际应用中需要注意的问题
(1)网络迟延问题。
工业以太网由于采用的是侦听发送的机制,因此在进行数据交换传输的时候,会不可避免的产生延时的问题,而对于远程机电控制系统而言,控制的实时性要求非常严格,有的机电设备其控制指令甚至要求必须在千分之一秒内完成,因此这就对工业以太网的实时性提出了挑战。而事实上,工业以太网在实际应用中,也确实暴露出了迟延问题。为此,对于一些实时性要求较高的机电控制系统,必须采用合适的控制策略,比如VPN技术、流量管理策略等等,以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的实时性。
(2)数据丢包问题。
由于工业以太网的迟延问题,所以数据丢包问题就不可避免,这也就造成了工业以太网的可靠性问题。对于此,必须要引入网络数据监管机制,对数据丢包率进行严格控制,尤其是对有可能会引发大规模数据丢包的网络载体和流量载体,必须单独构建传输网络,以提高工业以太网在机电设备自动化控制中的可靠性。
3 结语
基于工业以太网实现的远程无人值守自动化控制模式目前已经得到了大规模应用,尽管工业以太网在数据通讯的实时性方面有待突破,但是就目前的技术应用而言,工业以太网应用于工矿自动化控制是完全可行可靠的。本论文在对比分析了目前几种主流的远程控制技术的基础上,重点探讨了基于工业以太网实现的远程机电控制中的网络接入技术,详细探讨了接口技术在实际中的应用,对于进一步提高机电自动化控制的远程化、网络化、信息化水平具有很好的指导借鉴意义。当然,要实现将工业以太网完全取代现有的现场总线技术还有很长的一段路要走,其中需要攻克很多技术难关,这有待于广大网络通信技术人员的共同努力,才能够最终实现工业以太网在工矿自动化控制领域的大规模应用。
参考文献
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2012)04-0186-02
引言
近年来,机电科学与技术发展迅速,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。由此,制造业对机电人才的需求大大增加,尤其是高素质的机电工程技术人员。我国高职教育是以培养学生技术职业岗位应用能力为主,以培养为社会生产、建设、管理、服务等岗位第一线需要的高等技术应用型人才和技能型人才为培养目标。[1]因此,高职机电的实践教学体系的改革和完善对于培养实践动手能力好、学习能力强的高素质人才至关重要。
一、高职机电实践教学改革的必要性
“以就业为导向,以服务为宗旨,培养技术技能性人才,满足社会需要”是高职培养的目标和方向。从这个意义上讲,转变教育思想观念,加大实践教学的力度,培养具有较强实践动手能力和分析解决问题能力的人才,是高职教育的重要任务。[2]众所周知,实验教学不是独立的单一教学体系,它与理论教学是两个相互依存、相互促进的具有同等地位的教学体系。[3]实验教学和理论教学模式体系完全不同,而目前真正的实验教学体系还未从根本上建立起来。[3]1.实践教学处于辅助地位,实践课程不完善、不衔接,实验环节没有调研企业需求,实验实施效率欠佳。2.高职机电一体化专业“双师型” 教师严重缺乏,专业理论教师不能指导实训教学,实训教师基础理论薄弱,不能讲授专业理论课的现象还较普遍。3.实践教学内容没有形成从基础、专业和综合的结构体系。4.机电专业实践教学管理没有形成各个环节相互衔接的现代化信息管理系统。为了适应当今知识经济社会的发展,我们要建立独立的实验教学体系。完善适合当今社会对人才需要的切实可行的实验教学大纲,明确实验教学要求,明确学生经过这种体系的训练后应达到的水平。
二、高职机电实践教学体系的改革
(一)进行调研,调整实践教学目标体系
机电人才培养本着注重能力、强化实践的人才培养思路,培养具有从事专业实际工作的综合职业能力和全面素质,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,掌握计算机操作和应用的知识,具有机械设计与制造专业知识,具有机电产品装配、调试和维修等基本知识高素质、高技能人才。
我校地处长三角地区,经济发展迅速,企业结构不断调整,企业对需求人才的要求也在不断的变化。因此,对经济形式、企业结构和人才供需结构进行调研,确定由实践教学目标体系、实践教学内容体系、实践教学管理体系和教学软硬件保障体系所构成的独立的实践教学体系至关重要。
(二)构建合理科学的实践教学内容体系
高职教育实践教学的内容是以教学目标为依据,以职业技术应用能力为主体,将各个实践教学环节(实验、实习、实训、课程设计、毕业设计、创新制作、社会实践等)通过合理配置,构建成以基本技能、专业技能、技术应用和综合技能训练的三大模块的逐层递进的实践教学内容体系,将实践教学的目标和任务具体落实到各个实践教学环节中,使学生在实践教学的过程中学到完整、系统的技能。[4]其具体的能力和实训模块的内容如下表所示。
三大技能模块中,基本技能是后续技能学习的基础和必备条件,专业技能是完成职业岗位所要求的技能,它与专业理论知识紧密结合,着重培养学生掌握职业岗位群所常用的技术,要求学生在实践环境中能运用一项或几项技术解决实际问题。技术应用或综合技能训练主要培养学生技术应用能力和创新拓展为目的,训练学生应用基本技能、专业技能解决实际问题的综合训练。[4]在表3-1所示的内容框架里,可以根据当前经济形势的发展、产业结构的调整以及信息技术的发展,适时的扩充一些新的内容。比如,在电气控制与PLC的实训里,适当的加入变频器和触摸屏的内容。在电工电子技术里面,加入Multisim仿真实训。在数控机床编程和维修能力里,让学生了解加工中心的应用和操作。在机电产品的设计和制作里,组织学生参加校内校外的比赛,学习PCB板的设计,学习贴片元器件的焊接技术,学习CPLD等数电技术的设计。将学习的知识进一步巩固延伸。
(三)完善实践教学信息化管理体系
要构建科学的实践教学体系就必须首先构建系统化、规范化的高校实验室综合信息管理系统。利用计算机网络和数据库管理技术,采用结构化的方法,设立如:基础数据管理、实验室教学管理、仪器设备管理、开放实验管理、实验室知识管理和绩效评估和综合信息查询等模块构建网络化实验教学管理系统,实行实验中心智能化管理和开放式管理。[5]高校实验室的管理是实践教学管理的重要组成部分,它实现了包括学生学籍管理、选课和成绩管理、综合查询等功能的教务管理系统,和对实验室仪器设备、低值易耗品管理的资产管理系统。更重要的是,信息化管理系统可以实现实践教学的开放式管理,老师和学生通过互联网预约自由安排实验时间。
图1 开放实验室结构图
(四)加强实践教学软硬件保障体系建设
1.提高实践指导教师的素质
提高实践教学指导教师的素质是实践教学质量保障的关键,它直接影响着实验室的建设和管理水平、实验仪器设备的使用效率、教学质量的提高和科研工作的进程。因此,实验室建设要选拔有较高业务素质,有较强的组织协调能力,有丰富的实验室建设和管理经验的教师作为带头人,采取内培外引的激励机制优化教师的结构,提高教学业务能力,保证实践教学工作的稳定发展。[6]一是把实践教师队伍建设纳入到学校整个师资队伍建设规划中,给予实践教师和理论教师同等的待遇和地位。二是支持实践教师参加培训、进修,参加专业学术交流会,设立经费支持教师参加技能比赛。三是有计划组织地派遣教师到生产第一线锻炼,吸取实际工作经验,充实自己。[6]四是对实践教学尽职尽责,积极创新,取得好成绩的老师给予职务晋升、工资奖金等方面的提高。通过建立有效的聘任机制,以科研、教研带动实践教学建设,进一步加强师德建设,营造“舒心、和谐、发展”的人文环境,逐步建立起一支教育与管理理念先进,理论教学、实验教学和科学研究互通,核心骨干相对稳定,结构合理,爱岗敬业,团结协作,勇于创新的实践教学团队。
2.改进实践教学设备设施
学校内部实践基地的建设应围绕培养学生具备高技术应用素质的目标,要满足专业基础课、专业技能课和综合性课程实验、实训的需要,要设立如电工电子实验室、PLC实验室、单片机实验室、电力电子实验室等实验室。使之主要成为高职教育实施实践教学的重要载体,成为行业技术、信息资源和培训的中心和产学研的多功能基地。同时,由于企业有广阔的实习基地,有培养人才需要的知识技术,有强大的资金,因此实践教学要充分借助企业的优势,走“校企合作”的人才培养道路。校外实训基地的建设,要选择专业紧密联系的企业,比如我院机电专业和校外企业合作建立了“杭申班(电器班)”“西子电梯班”“万向班(数控班)”等订单班,另外,还建立了华彩电器有限公司和天科教仪有限公司等校外实训基地。通过这些实训基地的建立,拓展了学校的实验仪器、实验设备和实验场地,为学生的实习提供了实际工作的现场,让学生在学校就感受了实际工作的环境、氛围和压力。同时,通过老师和学生到企业实习,使得老师和学生能够接触到先进的技术、先进的设备,另外,我们还聘请实训基地的企业专家来学校授课和做报告,使得学生和老师开阔了视野,更新了知识。
【参考文献】
[1]张平良,何永华.以就业为导向的高职机电类专业毕业设计(论文)教学实践与探索[J].三门峡职业技术学院报,2009,6.
[2]马春旭,朱樟明,栾英梅.浅谈高职高专机电一体化专业模块化课程体系构建[J].中国科教创新导刊,2011(35).
[3]阮文韬,郭亚萍.创新教育在《电子技术》课实验教学中的运用探索[J].成都:成都纺织高等专科学校学报,2010,4(27).