机械电子工程培养方案范文

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机械电子工程培养方案

篇1

[关键词]机械电子工程;应用;实践;平台建设

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0110-02

近年来,国务院、教育部等主管部门在政策导向上,引导600余所地方本科高校向 “ 应用技术型高校 ”转型 ,推动建设“应用技术大学”, 我校也以“建设特色鲜明的现代应用技术大学”作为自己的奋斗目标。机械电子工程作为典型的工科专业,对学生的技术应用能力和实践能力的培养尤为重要。

一、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的提出

我校机械电子工程专业2011年开始招生,作为一个实践性很强的工科专业,机械电子工程专业教研室在培养学生的应用能力和创新能力方面做了一些探索和尝试。但是,目前机械电子工程专业还是以传统教学为主,实践教学环节主要以参观、验证性演示为主,学生动手的机会不多,自主设计实验则更少,导致动手能力培养不足。围绕“建设特色鲜明的现代应用技术大学”,培养应用型人才的目标,结合我校工程训练中心和实验室建设,机械电子工程专业教研室通过一系列调研,在现有条件的基础上,提出了“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方案,它为技术技能应用型人才培养提供有力的支撑条件。

该方案与机械电子工程专业建设相结合,通过项目化教学和管理方法,拟解决以下方面问题。

1.通过组装及创新组合出各种典型机构和结构部件,加深对机械原理课程中所学知识的理解与运用,培养学生机构认知、选型、组合及创新的能力;2.培养学生综合运用机、电、液(气)一体化技术进行机械系统创新设计的能力;3.培养学生对各类传感器、单片机、PLC控制器的综合运用,加深对机电控制类课程中所学知识的理解与运用;4.培养学生的综合应用能力、创新思维能力和团队合作精神,提高学生的创造和动手能力。

二、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的实施方法

具体实施方法如下。

1.建立面向课程体系的创新实验支撑条件及关联实验系列。首先打通机械电子工程相关课程的实践环节,包括机械原理与机械设计、机电传动、机电控制工程、机电一体化设计等,完善创新实验条件,以一个机电产品为例开设贯穿课程体系的关联实践系列,如机械本体装配、传动机构分析、单片机与接口技术、等实验系列,使学生更主动地学习、更有效地掌握机电一体化技术的系统知识。

2.以“从做中学”为指导思想,围绕学生的创新设计项目来完成整个课程体系的教学和实验。从专业基础知识学习开始,给学生提出一个具体的机电产品设计项目,使学生能够带着问题来学习和实践,并从中初步掌握科学研究的基本过程和基本方法,养成良好的学习自主性和能动性,培养学生动手和自学能力、发现与解决问题能力、交流协作能力等,达到创新能力培养的目标。

3.结合毕业设计与学科赛事,利用此平台设计制作机电产品实物。利用此平台中提出的一些新颖且可实现的项目,可以逐步从设计到实物制作,参加高层次学科赛事。另外以这些项目为题材设计毕业设计课题,培养优秀毕业设计。利用CAD软件完成所有零件图、部件图和总装图设计,使学生对机电产品的结构和组成等获得较为丰富的感性认识,对机电产品的设计过程和设计要点有基本概念。在设计过程中,通过产品装配、控制编程运行,全面了解机电装备的控制、驱动、传动、测试等技术,并可以综合运用机械制造工艺和工装等知识。

三、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”教学成果

为了检验该教学平台建设的教学效果,机械电子工程专业的老师们在教学中组织学生进行了小范围的试验,取得了比较理想的成果,下面展示其中的一些成果。

1.大学生优秀科技作品――基于STM32单片机的三轴实验平台。图1所示为基于STM32单片机的三轴实验平台。根据实践教学需求,确定了该实验平台由机械本体、STM32控制系统和VB上位机操作软件组成,搭建了该实验平台的机械本体结构,完成了实验平台控制系统的硬件设计和软件设计,制作了三轴实验平台样机,并进行了运动功能试验。通过试验证明,所设计的三轴试验平台能够在有效工作范围内实现圆弧和直线插补,实现了设计要求。

2.江苏省大学生创新创业训练优秀项目――基于MCGS的PLC仿真实训系统。图2所示为基于MCGS的PLC仿真实训系统。该系统为提升 PLC课程实践教学效果,提出并实现了基于组态软件 MCGS的PLC仿真实训系统设计。仿真系统内嵌三个PLC经典控制子系统,各子系统均采用 MCGS 监控系统与西门子 200PLC 控制相结合的控制方案,由 PLC 实现子系统控制功能,由组态软件 MCGS 实现子系统工作过程的动态实时监控。

3.江苏省机器人大赛一等奖――可原地转向横向进出车位的新型机构。图3所示为可原地转向横向进出车位的新型机构。该新型机构针对目前私家车保有量大,道路狭窄,新手驾驶水平不高,机动车掉头和进出车位难度大等问题,设计了一种可原地转向、横向进出车位的传动机构,可以更加高效的利用有限的停车场资源,缓解停车位紧缺和驾驶人员技术不足的问题。通过实验,证明该机构可以实现原地掉头、横向进出车位,具有较高的创新性和实用价值。

4.南京理工大学泰州科技学院优秀毕业设计――剪式升降台液压系统智能测试平台。图4所示为剪式升降台液压系统智能测试平台。该课题针对剪式液压升降台,对升降成了机械分析,设计了实验油路并完成了仿真,设计出了基于PLC触摸屏一体机的控制系统,针对升降台油路中的液压缸建立了基于LabVIEW的检测平台,最后经过半实物实验系统仿真,能够实时反映出油路中的问题所在,降低了出错的几率。

四、结束语

通过对“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方法的探索实践,证明该方法在培养机电专业学生的应用和实践能力方面较传统教学方法更具有优势。通过该方案的实施,能有效的培养和锻炼学生的应用和实践能力,学生能够更好的理解机械电子工程专业的课程体系,对专业知识的掌握和应用也有了质的提升,提高了机械电子工程专业学生的培养质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李永祥,雷辉.构建机械创新设计开放平台培养学生创新能力[J]. 中国大学教育,2009(8):33-35.

篇2

【关键词】CDIO人才培养模式 机械电子工程专业 改革 实践教学

一、CDIO模式的发展现状

二零零一年由美国各大高校联合提出CDIO工程教育模式的概念,这是首次确立了CDIO工程教育模式体系与实施方案,CDIO模式包括构思、设计、实施、运行这四个阶段。构思是指根据实际需求与发展来制定一系列的目标或战略计划等,设计是指工程计划、图纸与实施方案等设计,实施是指根据设计的内容与方案将其制造出来,是一个将预想转变为实际的过程。上述三个阶段完成之后,将制造出的产品投入到市场中,通过更新与改善的方式不断提高产品价值,这个过程就叫做运行。

CDIO工程教育模式具有系统性与完整性的特点,将其运用在机械电子工程教学中,有利于提高学生基础知识的学习,通过开展工程项目的设计、规划、制造等实践活动,使学生实践能力得到提高,便于学生今后更好的走入社会。最早期的CDIO工程教育模式只注重实践与生产,教师多为一线工程师,在教学活动中往往过于关注学生动手能力与解决问题的能力,而没有建立起系统的理论知识教学,随着时代的发展,二十世纪五十年代后,科技的变革与发展,人们逐渐认识到理论知识对工程实践的重要性,只有将理论与生产联系起来,才能实现科技的进步。直到今天,工程理论体系正在逐步走向成熟,给原有的教学模式带来了翻天覆地的变化,工程教育内容由实践生产转变为教授理论知识,教学环境也越来越多样,包括教室、工程生产等活动场地,教育者群体也逐渐转变为具有丰富工程理论知识的人员。

二、CDIO 工程教育模式的实践与探索

为满足工业生产与人才的供需,不断提高了对机械电子工程课堂教学的要求,现代化培养工程技术人才要注重理论与实践的结合,以培养学生工程技术与工程管理为首要原则,使学生各方面素质得到提升,直至成为社会需要的工程应用型人才。基于机械电子工程行业CDIO模式,即要在原有的教育模式上联系起CDIO工程教育模式,在教授与专业相关的理论知识,如技术知识、基础知识、高级工程知识等,同时也要注重加强学生职业道德的培养。通过设定科学合理的工程项目,让学生运用所学的知识对项目进行构思、设计、实施与运行,以此来提高学生的学习兴趣,进而对工程专业也有一个全新的理解,便于学生在今后学习工程专业走得更远。

CDIO教育模式就是将教学活动与工程项目实施活动紧密联系在一起,以培养学生创新能力、实践能力为目的,让学生在项目实施活动中,以团队或小组合作的形式组织项目,在整个活动的过程中学生学会运用知识与项目组织,培养了学生合作精神、职业精神、责任感。本文以石油石化行业中机电一体化设备作为此次项目研究实例,将机器人设备与机械电子工程教学项目活动联系在一起,学生参与机器人设备CDIO的全过程。根据任务要求与目标,将全班学生分为多个合作小组,对机器人进行调查与分析,制定出初步的设计图,结合所学的专业知识,不断调整和创新设计图,使其变得更加完整和系统,对完成的机器人样品进行检验与调试,组内分工设计与制造机器人系统各部件,并保证其运行情况,最后对各小组比赛结果做出评价。学生通过与同学的相互合作相互配合,使自身综合能力得到提高,将所学过的工程专业知识进一步巩固,转变为熟知并能够灵活应用的知识,在此过程中构建了属于自己的知识体系,培养了更新知识与人际交流的能力,学会对系统的运行与调控,对机械系统也有新的理解。

三、结束语

综上所述,国内各大高校为进一步满足社会需求,根据工程企业实际要求提供各大企业所需的工程师,通过应用CDIO工程教育模式,有助于培养出高技术、实用型的专业人才。

参考文献:

[1]赵俊生,张保成,史源源.机械电子工程专业人才培养模式的改革与创新[J]. 理工高教研究,2010(1)

篇3

关键词 机械电子学 项目驱动课程 课程群

中图分类号:G712.3;TH-39 文献标识码:A

1研究背景

2012、2013、2014、2015连续这四年以来,高职机械电子学专业的毕业生的工作与所学专业的相关性均低于全国其他高职专业的平均水平。换句话来说就是近四年来的高职机械电子学专业的毕业生在毕业之后大部分人从事着与学校所学专业几乎无关的工作。因此,高等机械电子学专业的人才供给与市场需求之间还存在很大的偏差。分析出现这种偏差的原因,在很大程度上是因为高职院校机械电子学专业的课程设置已经不能适应当今的经济发展与社会需求了。所以各个高职学院的机械电子学专业要根据目前的市场和社会需求、重新确定专业定位,全面的整合教学内容, 选择能够提升学生就业潜力的课程内容。

2高职机械电子学专业教学内容的选择与课程体系的构建

2.1选取专业课程内容的方法与原则

2.1.1选择不同的课程模式来安排专业课程

在课程安排中可采用“以专业化生产过程为课程安排主线”、“围绕生产项目组织课堂教学和实训”以及“以职业实践为导向安排课程”等不同的模式来安排专业课程内容、在教学过程中采用案例式或者实例式教学。

2.1.2在课程选择过程中遵循实用原则

在课程选择过程中要安排好“描述性知识”和“程序性知识”这两部分的教学内容。“描述性知识”主要用来说明事物的各种性质、特征以及状态,通常用来区别和辨别事务。“程序性知识”是只能借助某种具体的作业形式间接推论其存在的知识。“描述性知识”用来解决“是什么”的问题而“程序性知识”解决“为什么”的问题。

2.1.3要改变课程内容选择的标准

高职机械电子学专业的课程选择要从原来力求单一学科知识的完整性逐渐向诸多相关学科知识的综合性转变。例如《机械设计基础》这本教材的课程内容可综合机械原理、机械设计、接口技术、机械工程材料等内容,在课程实施过程中按机械设计的过程组合上述内容的教学。

2.2专业课程内容综合模式

2.2.1综合基础专业课程

高职机械电子学专业的课程包含了机械制造、电子技术、计算机技术等模块的基础知识。传统高职机械电子学专业的课程安排中每个模块的基础知识都要由几门相关专业基础课程来完成。具体分析这些相关专业的教材,会发现其具有将这些课程综合的条件。例如机械制造技术这个模块的基础知识一般由机械制图、计算机基础、计算机绘图、机械设计基础、公差配合与技术测量、电工学及工业电子学、工程力学、机械原理、等课程组成。基础专业课程综合中可将计算机基础和计算机绘图这两门课程综合;将机械原理、机械设计基础以及机械制图这三门课程综合。

2.2.2综合核心技术课程

高职机械电子学专业在新的就业形势下要做到针对职业岗位安排教学内容。核心技术课程的课程内容安排要以核心技术为主线紧密的结合起来,综合为一门新的技术课程。由核心技术组合的课程不仅包含基础含理论知识,也包括理论与实践相结合的教学内容,具体如何组合就要根据各个高职院校的具体情况而定。例如:数控机床操作这个岗位是所有机械制造企业比较重要的岗位之一,以数控机床操作为核心技术可供综合的课程有:机械材料基础知识、零部件加工及装配工艺、计算机编程设计。如果高职学生能够认真学完这一综合课程之后,在企业的生产实践环节进行练习操作,毕业之后就能胜任数控机床的编程以及操作工作。

2.2.3综合核心技术与支撑技术课程

核心技术是专业技术的核心,而支撑核心技术的支撑技术普遍属于专业基础。如果将核心技术与支撑技术以及其他的相关课程综合,打破高职机械电子学专业传统的三段式课程设置,形成一种新的课程设置模式,或许会为高职院校学生的培养提供新的方向。目前国内外有不少学者在探讨打破基础课、专业基础课以专业课这三段式的传统课程结构的可能性以及利弊。许多学者主张将专业课与专业基础课综合起来,形成基础课和专业课的模式。这种综合核心技术与支撑技术课程模式的教学能够使学生投入更多时间学习专业课。

3实施高职机械电子学专业课程建设的措施

3.1重视课程的个体差异, 实行开放式教学

在机械电子学专业的课程安排中选择应用性、操作性以及技术性强专业课程,在专业课程的教学计划中针对市场需求的某种能力进行有目的的培养,根据培养目的组合课程模式。这样高职院校毕业生就能够满足社会上的职业需求,从事与所学专业相关的职业。

3.2 在教学过程中要严格控制教学质量

由机械电子学产业界、机械电子学专家、学校的管理层、相应专业的教师等编写机械电子学课程大纲,然后由专业任课教师根据课程大纲实施教学。在教学过程中,要有完整的严格的教学管理制度来保证教学质量。

3.3实施措施控制课堂教学质量

各高职院校要加强对专业课教学质量的监督和评估。建立一套适合本院校的、有理论依据的、具体可行的评价机制,并通过考试等各项措施及时反馈专业课的教学质量信息。

3.4积极发挥教师在专业课程建设中的作用

在高职机械电子学专业课程的建设中,不仅要有效发挥教师队伍的带头作用,而且要培养大量的能够把理论知识与实践过程结合起来的教师队伍,鼓励他们积极投入到课程建设和课程改革中。

参考文献

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1)职技高师院校输出人才特点研究。

一是面向社会上的企事业单位,因此要具有理论与实践相结合的高素质技术人才;同时又面向各个中、高职院校,因此还应是“双师型”人才。

2)机械电子工程专业人才培养特点。

职业教育培养人才是提倡理论与实践相结合,加大技能培训力度,培养的是社会需要的实用型、应用型、操作技术人才和管理人才。随着技术的发展,现在的设备都是将机械技术、电气技术高度集合而成的,因此,企业需要大量的能在现场处理设备故障的,既懂机械、又懂电气的机械电子工程专业的应用人才。

3)“理实一体化”教学特点研究。

一是将技能训练、知识传授和能力培养三者融为一体并且实现了有机组合;二是克服了理论与实践相脱节的弊端,加强了学生动手能力的培养;三是理实一体化教学方式体现了职业教育“理论必须、够用为度”的特点,同时符合高校教育高素质高技能人才培养目标。

4)机械电子工程专业“理实一体化”教学的实验室建设研究。

a.建立机械电子工作专业实验室信息管理系统。

要想让实验室利用率、设备使用率到达最佳,我们就必须对实验室进行科学的信息化管理。实验室信息管理系统一般能够实现网上排课、网上选课,网上布置、批改作业,以及一些相关的资料下载,实验室上课、教师上课情况。这样可以更好的制订实验室的建设计划,有利于实验室的资源共享和综合利用。

b.合理人事管理制度的建立。

首先,一个合理的人事管理制度可以促进实验室教师队伍水平的提高,教师可以将自己的理论知识应用到实践当中去,同时了解企业的发展动态和需求。教师通过实践学习技能水平得到了提高,优化了人才结构,加快了一支理论知识强、动手能力过硬的教师队伍建设。其次,创造能够使实验室队伍安心工作的环境;再次,实验室建设要和实验室队伍建设结合起来,保证实验室有专家型队伍从事高水平科研工作。最后,合理地配备实验室的人员,拥有一个高、中、低档次分明,知识结构合理,工作职责明确的实验室队伍是建设和管理好实验室的根本保证。

c.根据“理实一体化”教学改革进度逐渐配置实验室资源。

首先,要有合理的硬件资源做保障,因为理实一体化教学是在一个场所,也就是实验室即要完成理论教学又要完成实践教学,这就要求有与专业和规模相适应的硬件教学环境。其次,根据机械电子工程专业特点以及现有实验室的配备情况选择一门或几门具体代表性的课程进行理实一体化教学改革试点,改建工作循序渐进、以点带面,保证实验室资源的合理配备。最后,改建或新建的实验室要避免单一性,即能满足理实一体化课程的要求又能满足其他理论课程实验的要求,使实验室具有多样性,避免资源浪费。

d.结合“双师型”人才培养的教学需要建立实验室。

一为培养学生不同的师能,根据课程性质将实验室分为理论师能和实践师能实验室两大类,理论师能实验室主要以机械零件、原理及制造和液压等基础实验室组成,实验室的主要项目以演示螺纹联接受力、齿轮、蜗轮传动、减速器拆装、机构运动和机械制造工艺等。实践师能实验室主要以单片机、PLC、检测、电工、数控等实验室组成,主要完成各门课程的理论教学和实验教学活动。教师可以通过不同的实验室来培养学生不同的师能技巧,使其达到一个合格的双师型人才。二为适应社会,验室设备的组建要尽量与企业接轨,同时采取以班级为单位建立“理实一体化实验室”,设计并配置理实一体化实验项目模块和多媒体教学设备。上课期间教师通过多媒体设施授课或网络授课,实现了“讲与演示”、“听与练习”的结合。教师可以随时将理论教学与实践操作训练穿行,实现了将知识与技能紧密联系,增强了学生的直观体验,激发了学生的学习兴趣,达到培养双师型人才目的。

二、总结

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关键词:卓越计划;校企合作;调查分析

中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)03-0107-03

一、背景

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是中国教育部落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目[1]。我校从2010年起积极开展探索高校与行业企业联合培养人才的新机制,制订了“卓越计划”下人才培养模式改革等方面的措施推进该计划。本文在此背景下通过校企合作试点,研究行业企业参与工科人才培养过程的结果,以期在当前的教育改革中探索出一条有效的路径。我校积极支持教学改革,积极鼓励校企合作、校校协同、校内联合等形式,为我们本次教学改革搭建平台。在卓越工程师计划的框架下,我们从强化实践动手能力出发,制定切合实际的人才培养方案,努力提高大学生的实践能力和创新能力。依照上述目标,结合我校实际情况,考虑到与原有企业的密切联系和以往校企结合开展情况,例如城市规划专业采用了“1对1”学徒制培养模式,土木工程专业采用的订单式培养模式,机械电子工程专业采用了“3+1”顶岗实习模式,计算机科学与技术专业采用结合CCIE认证资格考试的培养方法等,这些专业与不同的企业类型建立了有特点的合作方式。因此将上述专业作为此次校企合作与人才培养模式改革试点专业。

二、校企合作的组织与试点

1.人才培养过程的组织与实施。校企合作的组织与实施中要切合市场需求,合理修订人才培养方案,制订开放性课程与实践教学内容,获取企业认可和大力支持。换而言之,我们应该解决三个方面的问题:一是校企合作的基础是什么。我们主要通过走访和调查行业企业对相关工科专业的要求,使我们的教育培养可以做到根据需要和学科优势特点,科学定位,优化结构。即在理论层面上对校企合作体系有深入的认识和理解。二是校企合作如何具体实施。我们选择具有代表性的企业与专业进行试点(以我校土木工程专业、城市规划专业、机械电子工程专业、计算机科学与技术专业为例),用实践来检验新的人才培养运行机制的成功与否。三是校企合作的外部环境问题。我们从政策、经济和其他方面的扩展探讨,研究未来行业企业与学校在人才培养方面可能发展的趋势,从而进一步完善我们的办学目标。2012年7月至12月期间,我校大规模开展人才培养模式改革,借此机会各专业走访和调查了各个相关企业。由于本次试点专业主要是针对本年度在校学生的试点,人才培养方案中的理论教学部分未做大的改动,只是在相关的教学生产实习和毕业实习环节进行重新的组织和实施。按照调研结果对各专业人才培养中毕业实习环节做了相应的调整。主要包括了:校企联合确定实习计划、延长实习时间、自主设定内容、企业打分考核等。2013年4月至6月,我们分别通过派发调查问卷、电话、电邮、走访和学生意见反馈等形式获得企业反馈。

2.调查与反馈结果。(1)专业教育核心课程设置及教育得到企业认可。各专业按照专业指导委员会编制的课程设置指南,其核心课程的设置和教学内容得到企业的充分认可。例如67%的企业认为城市规划专业学生应当具备较强的工程技术能力,包括对城市功能的合理布局、土地资源、空间布局、道路交通、公共设施和市政基础设施合理安排的技术工程能力。机械电子专业调查结果显示计算机技术能力要求最高,这显然是和该专业以计算机和电子信息技术为主的专业性质相关;其设计能力、工程技术能力、综合运用能力要求比较高。土木工程专业中58%的企业看重学生在综合运用能力的表现,特别是掌握规划与选型、工程材料、结构分析与设计、地基处理、施工技术和施工组织方面的专业知识。这些要求基本与专业核心课程的设置相一致。(2)专业技能上普遍与企业要求存在差距。调查表明,企业对学生的专业技能,特别是学生的实际操作技能要求大于学校的预期。例如城市规划专业本次为毕业实习,我们依照本次毕业生对应的实习单位和企业,通过电话、电邮、谈话和学生意见反馈等形式,得到了本次的调查结果,发现49%的企业对学生在具有较强的空间艺术设计能力培养上不足,22%的企业认为学生在创新性、具备较强的思维能力上不足。如图1表明,城市规划专业的学生的专业技能学习还不足,设计能力有待提高,平时真题做得不多,实战性不足导致可实施性差,对政策法规的学习不认真,对社会经济等其他知识掌握不足和创新思维能力有待提高等问题。同时也看到企业对学生的人际关系、语言表达能力以及科研能力等并没有特别的要求。

另外,土木工程学生普遍反映在有关力学、水力学、材料力学的实验和检测是他们的薄弱环节等。另外,一些企业对个别学生在人际关系、精神面貌、逻辑思维和自我管理方面也提出了批评。同样,这些问题在机械电子专业和计算机科学与技术专业上,企业也对他们的计算机能力提出要加强改进的意见,说明了企业对当前大学生的能力要求还是比大学教育的要求要高。(3)企业要求有典型的时代性。企业一方面要求学生掌握传统的知识和技能,同时也看到企业对学生也提出了新的要求,这些要求往往具有一定的时代特点。例如机械电子工程专业中,企业对学生了解政策法规的比重有所提高(占26%),经过进一步了解,这和当前企业受益于我国大力开发新兴产业和加大电子信息产品研发投入相关。过去城市规划专业和风景园林专业相当重视学生的手头表达和语言表达能力,然而,当前企业分工明确,操作流程简单有效,实习生很难得到规划设计的汇报机会,因此语言表达能力以及科研能力等并没有特别的要求,反而企业更加看重该专业计算机绘图能力。(4)企业对大学生能力要求情况与学校存在距离。本次调研基本上可以分为,学科基础素质部分、专业技术能力部分、综合运用能力部分和其他素质能力部分四大部分进行,综合三个专业的调查,我们发现企业对专业能力的要求还是排在首位,对学生的综合运用能力也比较重视,但是对大学生其他语言、文化、科研、人际关系等人文素质要求不高,(只占13%),这相对于大学里面所强调的厚基础、高素质的教育教学方针来说,企业的关注度比大学要少。(图2)

三、讨论与分析

1.学校与企业的合作选择应有共同的利益。总的来说,本次调查旨在摸清企业对学生的就业能力的总体需求,探索校企合作的基本规律。从试点专业与企业的合作情况来看,往往企业在初期显现出主动的一面,学校在制定合作方式方法上处于被动地位。然而,真正进入到实习阶段,企业往往又陷于被动的状态,这是因为企业没有出台相关的管理和培训、教育的规定与制度,而学校也没有进一步履行教学义务,很多学院甚至撒手不管,将责任与义务全部推给企业,这是校企合作中相互不信任,没有信心和准备的表现,导致我们的学生实习时间、实习内容和实习效果上与预期存在偏差。在我们随后的学生反馈中,大部分学生对企业实习的经历以及获得充分的技巧是持有肯定态度的,有36%的学生认为他们学到了非常充分有用的知识,不过也有5%的学生认为他们并没有获得什么特别的知识。37%的学生们认为他们用到了在学校学到的理论知识,同时也有28%的学生认为他们的工作与理论脱节。根据获得的数据,可以说学生认为企业实习所得到的知识和技能并不满足,对今后能否熟练使用这些知识技能还抱有怀疑态度。因此,校企合作的基础以及双方共同的利益应该是解决问题的关键。另外,在批评的声音中,就业市场相对缓和的专业人才,例如城市规划专业,实习期间的要求就比较高,导师也趋于严格;而土木工程专业的毕业生就业市场还没有其他专业这么紧张,所反映出的问题就比较温和。这也说明了企业在对大学生的态度上是有偏差的,在使用上也是有各自目的的。

2.校企合作间有恰当的学分、学时的管理和安排。依照我校“四年不断线”的实践教学培养理念,我校各专业在大一到大四分别都有不同学分和学时的课程实习、课程设计、生产实习和毕业实习等,在实习过程中,企业往往要求要有一定的时间保证,例如在城市规划专业中一般要求有8周以上的完整实习时间,而土木工程和机械电子工程等专业也至少要求4周以上的集中时间。同时,企业合作过程中要求大学生已经掌握了基本知识,能够在工程实际中运用并有一定的创新要求。因此,在人员安排上我们选择大三和大四的学生为主;在学习时间安排上,我们多采用生产实习或毕业实习的方式与之对接,从一定程度上缓和了实习时间不足和不灵活的矛盾。本次试点三个专业除了课内实验课程外,实践教学平台要求从34~39个学分不等,约占实践教学学时的13.6%~15%。我校还规定学生在学习期限内,需要获得6个课外创新实践学分方能毕业,从学生拿到创新学分的情况来看,除了、竞赛获奖、参加学术活动外,参加实践活动、基地建设等与校企合作相关的工作而获得学分的占了大多数,这也从另一方面说明了校企合作的实践活动在大学学习中占有很大的比重。在调查中,91%的学生对我校实践环节学分制管理予以了肯定,由此可见,良好的学分管理有利于激发学生的学习动力,合理的学习时间又是实践成功与否的保证。

3.培养模式各有利弊。从试点专业来看,每个专业各有特色,例如城市规划专业采用“学徒制”的方法,就是将设计院的培养模式引用到学校实践教学来,就是通过与校外企事业单位合作,建立实习实训基地,由校外企事业人员建立1对1或1对多的学习制度,因此经过校企协商,双方都同意在设计单位做学徒工式的培养,学习正规设计单位的设计与管理经验。优点是学生能迅速掌握学习技巧和走入工作正轨,不足的是企业往往无法满足太多的“学徒”,本次试点总体有66%的学生有自己的导师,显然无法满足全部的学徒,这种问题在土木工程专业订单式导师培养模式依然存在,尽管企业导师可以从大三介入学生的学习实践中,可以一个导师带多个“弟子”,但订单式的培养还只是解决了部分学生的学习和就业问题,同样难以顾全。可见,在企业中建立技能培训部门比分配导师的任务要显得急迫和重要些。机械电子工程专业“3+1”顶岗模式通过教与学、理论与实践、学校与企业的紧密结合使学生的应用能力达到与工程实际零距离结合,消除校内学习与工程企业工作之间的“代沟”,机械电子的学生从7月中旬开始进行为期三个月的顶岗实习,主要岗位有质量检验助理工程师、产品工程师、技术员和SMT作业员等。企业部门主管普遍反映学生上手快、废品率低、踏实能干,但也暴露出就业岗位少,岗位工作与学习内容不符的问题。计算机科学与技术专业采用CDIO新的教育模式,考证与学习相结合的引入将对工科类学生综合素质有全面的提高,同时培养学生的团队协作能力、人际协调能力、动手实践和创新能力具有重要意义。日前,该院2007级两名学子于2011年通过了CCIE资格认证,通过了被全球公认为IT业权威的认证,显然是对学生能力的一种认可,同时也成为就业的敲门砖。不足之处在于能通过此类认证的简直是凤毛麟角,难以满足广大学生的需求。

4.形成行业企业参与人才培养的运行机制。经过调查我们发现,校企合作的实施牵扯到我们的课程体系改革、教学方法改革、实践教学改革、教学管理改革等多个方面,其中最重要的,就是人才培养模式改革,而要想在人才培养方案中形成科学合理的实践教学内容,就必须将行业企业“请进来”,与他们一起制定人才培养方案,使其参与到人才培养模式的改革当中。例如大部分的企业关注于工程施工与实践项目,我们的教学中此类的案例与教师的经验普遍不足;在实践中,学生并没有被分配到所希望学习的部门,城市规划的学生想到设计部却多分配到工程部、描图室,土木工程的学生主要分配到文书档案而非建筑工地一线等。说明了关于实践内容没有达成一致。另外,校企联合培养下的师资队伍建设,行业企业参与人才培养的政策研究以及校企合作标准化与国际化都是未来需要探讨和解决的问题。

参考文献:

[1]卓越工程师教育培养计划[G].教育部“卓越工程师教育培养计划”启动会会议手册,2010.

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教育部多次下发文件强调,重视提升学生的综合素质,不仅要培养学生的学习能力,同时也要培养学生的运用所学到的知识解决实际问题的能力,并能做到在实践中创新的能力。增加实践教学的课时,让学生有更多的机会亲自动手操作。高等院校要重视实践课程,并创造良好的环境,针对不同学科对实践的不同要求,制定合理的教学计划,以满足学科的需要。机械电子工程学科对于实践的要求就比较高,它属于应用类学科,相对与其他学科,它更加重视实践,它所培养出的人才需要有更强实际操作能力。因此,实践教学对于机械电子工程教学尤为重要。企业的发展离开人才,制造企业的发展更加离不开人才,尤其是对机电一体化人才的需求更加强烈。机电一体化人才指的是那些对机械、电子以及计算机技术都非常精通的人。那么,怎样才能满足市场对机电一体化人才日益增加的需求量,换句话说就是,用什么方法,什么模式才能培养出更多更好的机电一体化人才,这是各大高等工科院校急需认真思考的问题。因此,首先要做到的就是建立一个设备齐全,技术先进的实训实验室,用于培育技术全面,实践能力强,综合素质高的机电一体化人才。

2以创新为导向的机电专业实训室建设

2.1以简单而独立的工作任务为对象的“基础创新型”实训室建设

机电一体化专业的一些课程对于学生的实践能力并不高,学生只要了解任务内容,清楚所需要达到的目标就可以自己独立完成。这些实训内容分别可以在金工实训室、机械基础实训室和电工电子实训室完成,这些实训室可以通称为“基础创新型”实训室。这些实训室主要用于那些任务不综合,比较单一,目标较为明确的实践课程,并可用于相应专业的基础课程的实践教学。如在金工实践中,任课教师可以根据金工实训室所配备的各类加工工具如机床,钳工台等,把设备维修课程中的一些学习内容针对不同的任务目标分成许多单一的项目,如氧焊等,让学生清楚的知道自己在每一个任务中的所要完成的目标和需要学习的内容。教师通过这种方式不仅能有效快速地完成教学目标,并能够很好的培养学生的学习兴趣。

2.2以解决实际问题为目的的“能力创新型”实训室建设

相对与前面提高任务单一、目标明确的实训项目,还有一些项目对学生的要求会更高些,学生不仅要达到教师规定的目标,还需要将其在任务中所学到的知识应用到实践中,如机电设备故障检测等。在这个过程中,实训室所要起到的作用是让学生不但能解决问题,还能够清楚地知道产生问题的原因和本质,提高学生解决实际问题的能力。“能力创新型”实训室不同于“基础创新型”实训室的最重要的一点就是,学生在该实训室不仅要完成教师布置的任务,还要将书本上那些晦涩难懂、难以具体化的理论知识应用于实践,处理实际问题。

3以学生后续创新能力培养为目的的“拓展创新型”实训室建设

“拓展创新型”实训室能够提高学生的自我创新意识,培养学生的后续发展能力,最终达到全面提升学生职业素养和技能水平的目的。目前,国内的高职院校开始陆续引进了项目教学法,在部分课程中小范围的进行试点教学。但由于缺乏实践经验,只着重强调了理论和实践相结合的目的,忽视了培养学生自我创新自我解决问题的能力,缺乏教学的外延性,导致了很多学生在进行项目时,通过指导能够找到解决问题的办法,但是面对一个全新的项目,就不知如何下手的情况发生。这样的学生在走入工作岗位后,面对全新的环境和缺少指导的境遇,后续发展能力十分受限。归根结底还是学校在建设“拓展创新型”实训室时忽略了“拓展”这两个字的意义。针对这种情况,学校可建立试点性实验室锻炼学生自我能力的开发。比如讲机电创新实训室和智能控制实训室作为试点。因为机电创新实训室配备了很多复杂的系统诸如:四层电梯控制模型、机电液实训台架等,这些系统可以让学生够综合运用所学习的知识进行新问题的解决。因为实训室的模型和台架具有开放性,学生可以通过改装模型或系统中的某个模块,使改装后的模型能够解决新的复杂问题。当然,进行这样的项目操作前,学生需要熟读设备说明书了解设备结构及工作原理,这样才能针对新的需要解决的问题,设计对现有系统或设备改进的方案,以达到改装后能够解决新问题的目的。通过这一过程,学生会主动动脑思考解决问题的方案,通过自身理解对系统进行改装,在改装的过程中体验创新的乐趣。不可避免的此阶段学生会遇到没有学习过的新知识,通过团队的通力合作,集合集体的智慧理解掌握新知识,会让学生体会到团队的力量和自我价值实现的满足感,自身能产学结合理念下的机械电子实训室建设分析刘永刚云南机电职业技术学院650203力和合作精神都会得到提高。

4充分发挥实训室“教学”及“科研”双重功能

目前,我国大多数的高职院校中的实训室都用于教学实验,而忽视了它的科研功能。现代化创新型的机电实训室需要充分发挥“教学”和“科研”的双重功能为社会服务做出贡献。通过调研和实践,笔者提出了一种可行性办法,能够在教学的基础上,充分发挥实训室的科研功能,就是引导学生参与到科研项目中来,在教学实践中提高学生的创新能力。通过让学生参与到高级别的项目中来,让学生对科技活动的重要性产生深刻意识,了解科研项目研究的流程,提高自身科技创新能力,这种模式既实现了实训室的“教学”“科研”功能双发挥,又提高了学生的科研创新能力,可谓“三赢”策略。要让此种方法顺利进行,学校首先要结合相关科研项目的要求,将大的科研项目分解为多个小课题,并将每个小课题分别立项,设立相关项目指导教师。然后将学生按自身优势进行自由组合,分成四人或五人一组。每组学生跟着项目指导教师进行小课题项目的研发工作。学生需要根据项目要求进行相关资料的查阅,整理和分析。每个项目小组要安排定期的交流探讨时间,以确保小课题之间的整合性。遇到已有的研究资料时,项目指导教师可以引导学生利用“逆向工程”方法进行分析。还可以通过样机试制对资料的可靠性进行检验。小组学生需要结合自身课题对产品的性能进行改进,以达到项目要求。项目进行过程中,项目指导教师要鼓励学生多动脑,多研究,多提出有创意的设想,若设想有理论依据,可以指导学生通过实践对方案进行可行性检验。通过不断的实践,对方案的不合理处进行修改,直至方案成功。

5结语

篇7

关键词:机电工程;实验教学;综合人才战略

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0263-02

21世纪高科技的深入发展,“机械、电子、信息、控制”一体化技术蓬勃发展和有机结合,促使现代工业高精尖产品体积日益缩小、集成度高、功能完备,促使生产过程迅速趋向综合自动化、智能化与最优化。理论与实践的界限越来越密不可分,形成相互依存、不易分割的二个侧面。如何处理好工程实践教学和理论教学的相互关系,已成当前教学方法改革和提高教学质量的重中之重,已成为时展的必然。因此,努力培养具有机械、电子、控制、计算机等理论知识与实际应用能力,能从事机电设备系统及元件的研究、设计、开发,机电设备的运行管理与营销等工作的高级复合型人才已成为专业培养目标的努力方向。

一、机电工程综合实验教学理念与改革思路

随着现代科学技术高速发展,原有的机电实验教学内容、方法、手段由于沿袭了传统的应试教育的教学模式,已不能适应现代机电工程专业学生特点和社会需求。为此,必须注重机电类综合实验教学内容及机电人才培养模式的改革以及培养机电专业学生的机电类综合实践技能,在综合实践技能提高的基础上提高学生的技术创新能力。应重视机电专业基础理论知识与综合实践的结合,狠抓基本的机电技能训练,然后开展机电工程综合实验和技术创新能力的培养。充分发挥国家重点实验室大型公共实验平台的有利技术条件,研制可供机电专业学生进行技术创新和研究性实验的实验教学自制设备,从而达到了既扩展机电专业学生实际科学研究与开发的创新能力和视野,又可完善机电专业综合实验教学体系,从硬件设备的模块化、结构化、功能化以及网络化入手,通过不同层次的设计性、研究性与创新性机电综合实验教学项目的实施,极大地提高了机电专业学生综合素质和创新实践能力,从而能充分显示机电工程综合实验教学效果和有利于机电工程综合人才战略实施。

二、机电工程综合实验教学方法与手段

机电工程综合实验教学方法和手段是否可行,关键在于能否调动学生参与机电工程综合实验教学的积极性。通过项目实施和采用有效的技术方法,主要达到的目标是:把互动讨论课贯穿于整个实验教学过程中,同时与学生课后设计制作辅导结合的方式进行通过确定主题,查阅资料与讨论。学生自行选择课题的设计过程应包括系统静态设计和动态设计。系统硬件电路设计与制作、系统单片机(高级语言)软件设计与编制调试和电路板焊接与软硬件综合调试等主要内容。并在每一个完成阶段安排学生对所做设计和制作进行汇报讨论,上台讲解、提问答辩和评价考核等环节。这样,学生可主动参与机电工程综合实验教学,体验整个实验教学过程,分享学习的乐趣和成果,同时把机电综合实验教学与科研及工程应用有效结合起来。可有效刺激学生参与机电工程综合实验的积极性。通过师生互动与提问答辩,更多地给予学生主动参与课程实践的机会,更能激发学生发自内心的学习兴趣和创造性,按模块结构可组合的分阶段实现的方法,让学生一步一步精心设计自己确定的各个实践环节,由静态组件到最终实现动态功能系统的完整过程来培养学生的综合能力。调动学生学习的积极性和主动性,充分发挥学生的主体作用,使学生成为课堂上学习知识的主人。

1.实验教学方法。①学生自主选题实验教学方法。对于自主命题方面采用何种方案由学生自主发挥,教师在科学性和合理性方面给与适当的引导;同一个典型机电系统从简单到复杂有无限多的选择空间,学生根据各自的知识、能力和兴趣爱好选择不同难度级别的内容进行实践。这样构建的课程内容在教学实践中有效地实施了个性化、分层次的教学理念,为创新型人才和拔尖人才的成长提供了良好的环境。同时使实验教学内容与科研、工程、社会应用实践密切联系,培养学生学习基础理论与前沿科技的有机结合,有利于培养学生综合能力与创新精神,对提高综合教学质量具有十分深远和重要的意义。②动静态结合实验教学方法。“机电工程综合实验”和“机电控制系统课程设计”是机械电子工程类专业必修的专业综合性实验课程,是将机械电子工程专业基础知识综合运用到机电系统设计与实验中去的实践性技术基础课,涉及众多形形工作原理非常不同的静态元器件,在它们相互配合之后可以组成功能各异的动态系统。没有亲眼目睹、亲自动手的系列实验相结合是无法深刻理解和融会贯通理论知识的,因此是机械电子工程专业课程体系实践环节的核心组成部分。目的是在学习先修理论课程的基础上,进一步培养学生机电知识综合应用能力和创新能力,为后续的毕业设计和从事工程技术应用工作、工程技术研究工作打好基础。将采用动静结合和理论联系实践的手段增强学生学习兴趣,引导学生自觉的提高实践能力,提高综合素质,培养创新精神和创新能力。③互动讨论式实验教学方法。把互动讨论课贯穿于整个实验教学过程中,同时与学生课后设计与制作辅导结合的方式进行通过确定主题,查阅资料与讨论。学生自行选择课题的设计过程应包括系统静态设计和动态设计,同时要绘制系统总装配图及关键零件图。以及系统硬件电路设计与绘制(电路原理图及PCB板等)、系统单片机(高级语言)软件设计与编制调试和电路板焊接与软硬件综合调试等主要内容。

在每一个完成阶段安排学生对所做设计和制作进行汇报讨论,上台讲解、提问答辩和评价考核等环节。通过师生互动与提问答辩,调动学生学习的积极性和主动性,使学生成为课堂上学习知识的主人。

2.实验教学手段与技术。①利用网络技术为实验教学服务。通过实验室实验教学网络系统为机电专业综合实验教学提供了丰富的交流的平台。在系统开发过程中,程序将预留重要字段,用于系统管理员更改和维护,方便系统的移植以及后期功能扩展。实现代码的兼容性、鲁棒性和可扩展性。优化代码结构,按照面向对象的设计思路,尽量将程序模块化,使各个模块的功能相对清晰和独立。将网络的便捷性,实时性,准确性应用于传统的实验教学当中,具有一定的实用意义。②多媒体技术在实验教学中的应用。采用课堂多媒体示范教学和学生课后设计与制作辅导结合的方式进行,学生自行选择课题的设计过程应包括系统静态设计和动态设计,以及控制系统硬件电路设计与绘制、控制系统软件(高级语言)设计与编制调试和电路板焊接与软硬件综合调试等主要内容和相应阶段,并在每一个完成阶段安排学生对所做设计和制作进行汇报讨论,要求学生根据设计中的问题,通过PPT小结报告进行针对性的讲解,同时也用传统的板书进行临场描述和补充。使全体学生能更好地理解实验的基本原理、设计与制作基本方法等,提高了机电工程综合实验教学效率。③共享实验平台为实验教学服务。开放重点实验室大型公共实验平台,在实验教师指导培养下,提供技术支持和设备共享,以及进行操作培训,定期开设短训班等。将科研成果转化为教学资源,加强实验教学内容建设,提升了实验教学手段,改革了实验教学方式。同时,统筹安排实施建设和实践教学计划,综合性、设计性和创新性实验达到实验内容的90%。完善实践教学管理规范、规章制度和操作说明,改善实验设施,扩大开放实验平台。做到了大型公共实验平台共享、机电工程综合实验内容开放、综合实验时间开放、机电元器件配置开放。学生从机电工程综合实验的自主方案拟定、资料收集、设计制作与调试到撰写设计报告都必须独立完成,学生的综合实践能力和综合素质得到很好的锻炼和提高。

三、机电工程综合实验考核方法

根据实验教学的特点,对机电工程综合实验考核方式进行改革,以利于激发学生对综合实验的兴趣、提高综合实验的设计与创新能力。采用学生利用多媒体上台汇报综合实验成果与师生问答交流情况(包括学生各自评价)、学生软、硬件设计制作实物的质量和设计制作说明书完成情况等多种形式实验考核办法。考核的基本原则是既重视结果,又重视过程。激励学生自主学习,促进实验过程教育,培养学生应用知识与技术的能力,提高创新思维素质和能力。成绩评定分配比例为:学生平时实训成绩占20%,学生应用多媒体技术上台汇报与相互问答交流情况占20%(其中包括学生相互评价占10%,老师评价占10%),学生提交的软、硬件设计制作说明书及程序或图纸工作量,包括修改情况占40%,学生上交的软、硬件设计制作实物的质量占20%。总之,考核过程贯穿在整个机电工程综合实验过程中。注重学生的分析与设计能力、综合与创新能力和解决实际问题的能力。

发展综合高素质机电工程综合人才战略的实验教学研究在研究性大学机电工程专业实验教学中起着十分重要的作用,目前在国内仍是一个薄弱环节。现阶段,大部分学生毕业后要经过较长一段时间的适应性实践的再培养才能工作,或者才能适应研究生高层次的培养。为此,开设具有设计性和创新性机电工程综合实验,充分利用重点实验室的仪器设备资源,把互动讨论课贯穿于整个实验教学过程中,由学生自主确定机电工程实验主题,为学生的创新发展创造有利条件。使学生更多地了解和掌握现代科技发展水平,学习现代机电工程实验技术。成为具有良好创新能力和综合高素质的机械电子工程复合型人才。

参考文献:

[1]韩力,曾祥仁.电气信息类专业人才培养模式及教学内容体系改革的研究与实践[J].重庆大学学报(社会科学版),2001,7(5):78-79.

[2]杜鹃,王国勇.机电类专业开放式实验室管理模式初探[J].中国科技信息,2011,(11)121.

[3]廖庆敏,秦钢年,蒙艳玫.把自制设备作为实验教学示范中心的特色来建设J].实验技术与管理,2010,27(7):121-123.

[4]刘津明,韩明.改进实践教学方法?摇提高学生综合素质[J].高等工程教育研究,2000(3):95-97.

[5]李凯,陈银清.机电专业实验教学改革研究[J].中国现代教育装备,2011,(15):120-122.

篇8

关键词:设备管理煤矿机械机电一体化

中图分类号:X752 文献标识码:A 文章编号:

1 机电一体化技术在现代矿山生产中的应用

随着微电子技术向传统机械工程领域的渗透,现代机械电子工程学开始在国内外的机械设备创新与优化中扮演越来越重要的角色。本世纪以来,我国的煤炭开采取得了巨大的技术突破,矿山生产效率不断提高,生产规模不断扩大,生产的安全性和稳定性也得到了较大的改善,在这一过程中,以计算机技术、信息技术、电气工程与机械工程相融合的机电一体化技术,已经成为推动矿山机械制造与技术革新的关键力量。

目前,机电一体化技术已经应用在提升机、掘进机、采煤机、输送机、以及支护设备等一系列重要矿井机械设备中,从实际效果来看,在线监控、自动报警、故障诊断等技术使设备的自动化水平和运行的稳定性明显提高,PLC控制系统与变频启动技术的应用为设备的节能运行提供了技术支持,新型液压支架及其电液控制系统的应用在大幅降低工人劳动强度的同时提高了作业精度,远程及无线遥控技术则使机械在危险环境中实现了无人状态下的采掘或输送作业。可以说,机电一体化技术已经渗透至煤矿生产,特别是矿山机械设备管理的方方面面。

2 机电一体化条件下煤矿设备管理的现状分析

虽然在机电一体化的应用过程中,矿山设备的安全性和可靠性均有所提升,但由于监控不到位而引发的各类煤矿事故仍时有发生,特别是在自动化程度大大提高,生产不断向着高产、高效、安全、低成本方向发展的背景下,新型设备的管理模式仍存在着一定的改进空间,主要表现在:企业重生产而轻管理,对落后的技术及相关设备的评价和淘汰更新制度不完善或未落实;设备的维修养护不力且缺乏计划性;设备统计信息的网络化、电子化管理机制尚不健全;型号、种类繁多,新旧性能不一等问题对设备整体先进性与安全性的实现具有较大的限制作用。此外,设备管理人员的专业素质也还需要进一步的加强。

3 提高现代煤矿设备管理水平的具体策略

3.1 设备的优选与持续改进

科学、合理地选择与生产条件相适应的机械设备无疑是提高管理水平的基础。复杂的工作环境与工艺要求决定了矿山生产必然要使用众多不同种类、不同型号机电设备。在每一类设备的优选环节,应通过对不同机械设备的综合性价比和质量分析为煤矿企业选择最为合适的生产设备,同时也可通过引进国外技术、装备,在进一步吸收消化的基础上,同全国范围内各个煤炭生产企业、专业院校、科研机构、设备生产厂家一道经过不断的探索、实践及总结,促进、提高引进设备的合理搭配性,并加快其国产化的发展进程。引进先进、优质的煤矿机械生产设备可有效更新我国煤矿行业传统的滞后性作业方式,提升生产效率,并显著减少由于机械设备质量问题而引起的生产事故。此外,还应在使用中不断总结经验教训,增加安全措施,改进设备性能。对过于陈旧或不适应现有作业条件的设备,应酌情淘汰,并及时以更加配套、适用的设备加以补充,从而在最大程度上发挥先进设备高效安全的功能和作用。

3.2 加强机电设备的安全管理

煤矿机电的实时安全管理属于动态性系统化运行范畴,其内容应具体包括人员管理、设备管理、系统管理等方面。在人员管理层面,应首先确定并落实岗位职责,通过利益与责任的挂钩充分激发员工热情。在机电设备管理层面,为使每台设备均处于最佳运行状态,必须合理制定执行管理制度,严禁质量不达标的设备进入井内施工。各设备使用单位应严格执行安全标准操作规程,实施定期的设备点检,履行设备检修预防制度。若在检查中发现一些设备需要进行维修或更换,应提前完成计划制定,并将设备送至专业网点进行维修养护。在系统管理层面,则应依据煤矿生产特点合理构建3大设备管理运行系统,即配件供应系统、企业资产运营管理系统及设备维修养护系统,通过对系统的实时、完善控制确保其始终处于健康运行状态,进而令煤矿企业机电设备创造出最佳生产服务效益。此外,应通过计算机系统收集并整理现有设备的性能参数、运行数据、维修记录等各种资料,为设备的技术改进和故障判断提供有力的依据。

3.3 机电设备管理人才的培养

作为机电设备日常使用和维护的关键因素,操作人员和维修人员专业素质的培养也是提高设备管理水平的重要一环。为充分发挥工作人员在设备管理中的主体作用,应始终在生产中坚持管理与培训并重的原则,通过严谨、系统的教育培训,提升工作人员的操作维修技术与安全防范意识,注重培养其在现场及时分析和准确处理安全事故、制定应急方案的综合能力。并营造出人人讲安全、管安全、抓安全的良好生产氛围,从而切实避免矿井安全事故的发生,为安全生产打下坚实的基础。

4 结语

综上所述,作为一种先进、科学的现代机械电子工程技术,机电一体化目前已经逐步融入矿山生产的各个环节,并在引领矿山机械设备的革新和完善等方面产生了重要的意义和作用。因此,矿山机电设备管理必须围绕这一新型作业模式,采取各项对策措施,建立健全严格、有序、科学、且人性化的综合管理机制,使设备管理水平与高质量、现代化的先进技术相适应,以促进矿山企业经济效益与社会效益的实现。

参考文献

[1] 李孟, 吴富如. 浅谈我国煤矿机电一体化技术的应用及管理[J]. 中国高新技术企业,2010, (28).

[2] 赵明星, 王忠江. 综论煤矿机电设备的安全管理[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2011, (07).

篇9

摘要:培养学生的工程实践能力和创新精神是目前工科院校培养机械类本科人才的重点工作和核心任务。以重庆理工大学机械工程学院为例,该学院承担了全校机械类工科专业学生的实践教学任务,为提高和强化学生的工程实践能力及培育学生的创新精神,对现有的实践教学体系进行了改革与实践,逐步形成融专业认知教育、实验教学体系、实验课程建设和考核方法的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

关键词:机械大类专业 工程实践能力 创新精神 实践教学体系

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》中强调指出“加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设…强化实践教学环节”,以及《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)和《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人的若干意见》(教思政[2012]1号)等文件强调高校实践教育育人工作的重要性。教育部发展规划纲要等重要文件为高等教育指明了方向: 深入推进本科生实践教学改革,坚持走以实践育人的内涵式发展道路,全面提高高等教育人才培养水平和质量[1]。

工程实践能力的提高和强化以及创新精神的培养是高等工科学校人才培养工作的核心和根本。由于特殊的专业背景,机械类专业学生更应该具有较强的工程实践能力和创新精神。从理论上讲,经过四年的基础课和专业课的学习,以及实践课程锻炼,学生应具备毕业后在工厂、企业快速上手进行产品设计、制造、加工和工程管理的能力。而这种快速上手能力的培养与学校工程实践能力的提高和强化密不可分[2]。在当前世界产业结构重新调整、英美等发达国家重新回归高技术制造业时代,我国必须加快培育和发展战略性新兴产业、推进产业结构升级、加快经济发展方式转变的形势下。工科院校对于学生工程实践能力和创新精神的培养显得更加尤为重要[3-4]。

机械工程学院承担了我校所有工科专业的机械基础和机械专业的实践教学任务,每年涉及学生人数3000余人,覆盖面非常广泛,肩负着我校机械大类专业学生工程实践能力提高和增强以及学生创新精神和能力培养的重担。因此,围绕服务于装备制造产业和汽车摩托车产业,满足重庆市地方区域经济发展需要,对我院现行的实践教学体系进行了改革与实践,逐步形成融专业认知教育、实验教学体系、实验课程建设和考核方法的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

1 面向产业需求,开展机械专业新生教育

开展面向新生的专业教育,对培养和激发学生探索机械领域未知世界,培养创新意识和创新精神尤为重要。学院依托与中国机械工程学会、重庆机械工程学会等行业协会的关系,聘请行业内有名望的教授、专家和学者对刚入学的新生进行专业教育。通过专业教育,学生迅速了解机械学科前沿知识、先进的机械设计理念、巧妙的机构运动学等知识;了解世界最先进的机械工业大国的工程教育发展情况,培养学生对机械专业的兴趣;学生对自己所学专业有一个较为权威和全面的了解,增加专业的认同感和归属感,培育学生的创新精神。

2 以建设机械类专业实验教学平台为重点,完善实验教学体系

以培养大机械基础之上的某一专业领域的工程实践和创新能力为培养目标,结合新时期我国经济建设和服务重庆地方区域经济发展社会需求,发挥我校在汽车摩托车产业和装备制造业的学科优势和发展特色,对实验教学内容进行层次化、模块化和系列化的创新性改革,建立了既与理论教学独立并行,又相互联系,目标清晰,载体明确,并适应学生知识、能力、素质协调发展的“三平台、模块化、层次化”的实验教学体系。

按照学生所处学习阶段,分别设置机械基础实验教学、机械类专业实验教学和机械工程创新实验教学三个平台,分属基础层、综合层和创新层,实现了分层次实验教学;每个实验教学平台根据不同的教学内容,配置了相应的教学模块,完成特定的教学目标,实现了模块化实验教学;对于机械基础实验教学平台和机械类专业实验教学平台分别设置了基本型、综合设计型和研究创新型的实验项目。

(1)机械基础实验教学平台 该平台面向机械类和近机械类学生进行机械基础实验教学,实验教学内容主要按照一般机械产品的生命周期,从产品策划、设计分析、制造和测控过程进行设置。教学目标是让学生巩固机械工程基础理论知识,掌握基本的实验原理、方法与技能。该教学平台主要覆盖了力学、机械设计、制造技术、检测与控制技术和工程材料等方面的实验教学内容,包括8个实验模块。该教学平台主要在机械基础实验室板块完成教学工作。

(2)机械类专业实验教学平台 该平台面向机械类学生开展机械工程专业实验教学,目标是让学生巩固机械工程理论知识,熟练使用本专业的常用仪器设备,掌握实验原理、方法与技能,具备设计和独立进行机械工程综合实验研究的能力。该平台具体包括机械制造、车辆工程、机械电子、材料成型和工业设计5个子平台,包括机械设计、制造、机电控制、汽车原理与机构、汽车性能、发动机原理性能、机械电子等10个实验模块。

(3)机械工程创新实验平台 该平台面向全校学生开放,机械工程创新实验平台教学目标是培养学生的实践动手能力和创新能力,树立工程意识与团队协作意识。主要通过各类学科竞赛、实验创新基金项目、实验技术开发基金项目、AutoLife汽车传媒工作室等实现。

3 加强实验课程建设,更新实验内容

在实验教学过程中,应实时地根据学校人才培养方案对实验课程体系与内容进行进一步的改革,改革后的实验教学内容涵盖学科更广,实验项目的设置上贴近工程实际。对于机械基础实验教学平台,将在现有《机械工程基础实验I》、《机械工程基础实验II》、《机械工程材料课程实验》、《平面设计制作实验》4门实验课的基础上,新增《材料科学与工程基础实验A》、《材料科学与工程基础实验B》2门实验课;对于机械类专业实验教学平台,将在现有《机械制造综合实验》、《车辆工程综合实验》、《材料加工综合实验》等5门实验课的基础上,新增《地面武器机动技术》、《汽车服务技术》3门实验课。实验项目将由122个增加到180个,其中综合设计型与研究创新型实验项目个数占75%,学时占85%。在实验教学内容的更新与改革过程中,力求教学内容做到跟踪机械工程学科特别是汽车摩托车产业和装备制造业的技术发展前沿,增加专业性较强,技术含量更高,创新性更强的研究创新型实验,让学生全面了解和掌握机械工程学科发展的理论、方法和研究技术。

4 建立和完善科学的考核方法

目前对于学生实验教学的考核过于片面,结果不尽科学合理,将建立多元化的实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,以激发学生实验兴趣,提高实验能力,具体实施情况为:机械基础和机械类专业实验教学平台所属的实验项目,将利用自行开发的“全面开放实验综合管理系统”中的预习模块对学生预习情况进行考核,经考核合格后方可预约实验。实验课程成绩由各个实验项目成绩组成,实验项目成绩评定采取实验操作过程与实验报告相结合的方式,分为优、良、中、及格、不及格五个等级。

(1)对于基础实验,主要采取实验全过程的评价方法。指导教师应根据学生实验出勤情况,实验过程中表现出来的基础知识和实验技能,结合所完成的实验结果和实验报告,给予综合评定。按照百分制计算,出勤率占10%,实验过程和实验技能表现占30-40%,实验结果和实验报告占50-60%。根据实验项目具体确定比例。

(2)对于设计综合型和研究创新型实验,则侧重考察学生自己动手,提出问题、分析问题和解决问题的能力。指导教师应对学生在实验过程中的表现及时给予点评、指正。同时为了强化实验教学效果,激发学生实验兴趣,亦可由学生在实验过程中扮演指导教师角色,对实验过程进行点评,指导教师完成最后总结。实验过程和实验技能,与实验结果和实验报告的比例基本按1:1进行成绩评定。

(3)机械工程创新平台的考核主要从方案的可行性、作品的水平、获奖情况、知识产权情况等方面多层次进行考核,并给予相应的科技学分或素质学分。

5 结论

机械类专业本科教育的重点和核心是提高和强化学生的工程实践能力,培养学生的创新精神,通过增设专业认知教育,激发学生探索未知领域的兴趣,培养学生的创新精神;建立多层次的教学平台,完善实验教学体系,实时更新教学内容,跟踪机械专业前沿知识,丰富和充实实验教学内容,提高和增强学生工程实践能力;分类、分层次建立科学合理的实验考核方法。构建了融专业认知、实验教学体系、课程建设和考核方法于一体的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

参考文献

[1] 王雷,凌雪.机械专业卓越工程师培养实施的思考[J].中国现代教育装备,2012,1:50-52.

[2] 李凤兰,马维金.机械专业实验教学的探索与实践[J].太原理工大学学报,2007,4:72-74.

篇10

我们将低频、高频、数字逻辑电路等实验课的内容进行整合和优化,成为“电子线路设计与测试”课程,面向信息学院开课。该课程分为三个层次:基础性实验-综合设计性实验-设计研究性实验”。各个层次的教学内容和教学方法是:(1)基础性实验:开设一定数量的验证性实验,包括模拟电路、数字电路以及高频电路三门课程的基础实验。运用EDA进行仿真、比较实验与仿真的结果。(2)综合设计性实验:以集成电路和可编程器件为主,由学生自行设计、装调电子电路,培养学生工程设计能力,启发学生创新设计思维。(3)设计研究性实验:打破多门课程界线,进行综合性、研究性课题设计,如电子系统的设计,CPLD/FPGA的数字应用系统设计,嵌入式系统设计,电子系统自动化设计与仿真。

采用“三开放”的教学方法,即(1)时间开放:学生可以通过上网预约实验时间和实验室,实验仪器1人1组。(2)内容开放:学生完成基本的实验后,可以扩展实验内容。(3)元器件开放:与实验相关的所有元器件发给学生,由学生保管。学生每做完一个实验课题,教师收集学生实验中的问题,组织同学课堂讨论,还可以在课堂上提问,师生共同讨论。理论与实践相结合,学生以自学为主,实验为主,教师现场指导的方法进行教学,同时还用多媒体课件给学生讲授20学时的理论课,介绍电子线路的设计方案、设计思路,新器件和EDA技术的应用以及实验测试方法等问题。

二、实践到理论再到实践的教学方法

1.先理论后实践的缺点

电子类课程理论较难掌握,相当一部分学生成绩较差,分析其原因,课程理论知识比较难只是一方面,最重要的是学生学习兴趣不高,觉得理论知识没有用处。而参加电子设计大赛的同学学习却非常轻松。由于比赛的题目多数都是和实际应用相结合,甚至要求设计一种全新的产品,学生在制作过程中会深刻体会到理论知识在实际应用中的作用,实际问题的解决要靠理论知识来支撑。教师无数次地强调理论知识的重要性也没有学生一次实际经历给他们的印象深刻。

2.实践到理论再到实践的作用及效果

低年级的同学参赛前没有学习电子类课程,相关的知识也只是中学阶段和课外自学获得的,并没有系统性地学习。因此在实际制作过程中,会遇到很多问题无法解决,使他们带着问题学习理论课程,问题解决后,也已掌握大部分的理论内容。因此,在电子课程的教学中,我们采用实践到理论再到实践的教学方法。具体实施如下:

教师在先实践后理论的教学中要起主导作用。主要是调动学生的积极性和学习兴趣。在指导实践过程中,教师对电路原理只做简单的讲解,告知学生如何应用相关组件,并强调在后续的理论课程学习中会学习相关的理论知识。在理论课程教学中,以学生制作过的电路等为实例,结合课程内容详细讲解其工作原理,让学生懂得电路为什么能实现相应的功能。在开始的实践引导下掌握好理论知识,再将理论知识应用到实际中去,是我们的教学目的。理论后的实践是学生自主应用理论知识的过程,这时我们给学生提供的只是场所,由他们自由发挥自己的想象力和创造力,目的明确地设计和制作小产品。

3.与项目教学法相结合

我们在先实践后理论的教学中紧密联系项目教学方法,以实现一定功能的机器人设计和组装作为主要项目,结合电源设计、功放设计和收音机组装等纯电子线路设计,对学生进行基本的电子实践训练。教师全程参与到教学过程中去,从纯粹的知识传授者转变为教学过程的组织者和指导者。

在初始阶段,教师是学生学习的指导者,根据教学目标由教师或师生共同确定教学项目。教师要帮助学生完成信息的收集、计划的制定与论证。由于我们是机电专业,强调机械电子相结合,我们给学生推荐的项目是机器人设计和组装,机器人是典型的机械电子产品,既有机械设计部分,又有电子控制部分,能让学生对机械电子结合有很深的感性认识,能够很好地满足教学要求。

设计制作过程中,教师对学生遇到的问题进行引导解决,对于部分自主学习能力较强的学生,可以鼓励他们自主学习,自行解决问题。解决一个问题学习到的知识远比纯粹的理论讲授印象深得多。

设计制作结束后的评价,以制作结果的性能可靠性作为主要的评价依据,还参考制作过程中对遇到问题的主动解决能力。这种实践主要以激发学生兴趣和学习主动性为目的,因此并不作为成绩记录,让学生无须担心最后的成绩,可以尽情发挥自己的想象力,在教师总的要求下,做出有自己特色的产品来。

三、结语

在实际教学中采用实践到理论再到实践的方法,极大地提高了学生的学习兴趣,开拓了学生视野,激发了学生的思维,使得理论教学变得比较容易,学生的成绩有了显著的提高。但是我们的教学目的不是仅仅为了掌握理论知识,先实践后理论是为了提高学生学习效率,教学的最终目的还是为了实践,因为学生工作后面对的就是对知识的实际应用。

参考文献:

[1]曾文波.搞好电子设计竞赛深化实践教学改革.电气电子教学学报,2005,(2).

[2]杨锦.提高大学生创新能力的成功尝试.实验技术与管理,2006,(1).