机电一体化专业的认识范文

时间:2023-08-08 17:20:09

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机电一体化专业的认识

篇1

关键词:高职;机电一体化专业;工学交替;人才培养模式

机电一体化技术涉及的知识面宽广,是集机械、电子、信息和管理等诸多学科于一体的新兴交叉学科,因此机电一体化专业是一个很宽泛的专业,也可以说是一个大的专业平台。随着机电一体化产品市场占有份额的迅速增大,机电一体化技术的重要性已日益为人们所认识,企业对机电一体化人才的需求量也一直呈上升趋势。从工科类高职院校近些年的招生情况来看,报考机电一体化专业的学生人数居高不下。从历年的毕业生就业统计情况来看,机电一体化专业的毕业生就业形势良好。

本文作者在广泛开展市场调研的基础上,准确定位机电一体化专业人才培养目标,拟定出“一条主线、二岗融通、三方融合、四阶段培养”的工学结合人才培养模式并进行探索实践,取得了良好效果,体现了特色和创新。

一、机电一体化人才培养模式内涵

机电一体化专业实现“一条主线、二岗融通、三方融合、四阶段培养”的工学交替人才培养模式。也就是:以有效职业学习为主线,学员、学徒两岗融通,政、校、企三方融合,基础学习、生产实习、专业提升和顶岗实习四阶段培养模式。

1.“二岗融通、四阶段培养”。我们将整个教学活动分为四个阶段,分别是基础学习阶段、生产实习阶段、专业提升阶段和顶岗实习阶段。学生进校后先进行1年半的基础知识学习和基本技能训练;然后在合作企业进行为期半年的生产实习;再回到“校中厂”或一体化教室进行专业知识和操作技能的提升;最后在用人单位顶岗实习半年。

学生在学校是学员,在企业是学徒,两岗融通、工学交替。

2.以有效职业学习为主线。我们所有的教育教学改革都是为了一个目标,就是培养学生的综合职业能力,奠定可持续发展潜能,实现有效职业学习。具体体现在教学设计和教学实施的过程中力求达到以下要求,分别是基于行动导向的学习、以学生为中心的学习、整体化的学习和自我管理式的学习。

要实现上述目标,就要让学生在校学习期间系统化地完成一系列典型工作任务,获得专业知识和工作过程知识,具备一定的工作能力和基本工作经验。专业课程的内容必须是来源于具体工作实际的、理论与实践一体化的综合性学习任务。

基于上述要求,我们开展了基于工作过程的、整体化的职业资格研究。在对企业实践专家进行问卷调查的基础上,分析整理出一系列岗位工作任务,继而召开了企业实践专家研讨会,借鉴他们丰富的职业经历,寻找出具有代表性的典型工作任务。在此基础上,我们兼顾工作过程分析、职业资格分析和职业生涯发展,进行教学设计,确定课程体系的基本内容。

我们将机电一体化专业主干课程的课程模式确定为项目课程或者学习领域课程,教学内容均来自企业实际工作中的一个个典型工作任务。

(1)基于行动导向的学习和以学生为中心的学习。行动导向教学强调“思维”和“行动”的统一,这里的行动不仅仅指日常生活中的行动,而是指为达到学习目标而进行的有意识的行为。每一个完整行动过程的起点都是理智的常识性行动,终点都是行动目标与行动成果的比较。

“以学生为中心的学习”意味着在教学活动中,学生是主体,教师的任务是为学生独立学习起咨询和辅导作用。但以学生为中心的教学方式一定要遵循因材施教的原则,对于不同阶段、不同层次的学生要区别对待。

机电一体化专业的专业课程大多采用项目课程或者学习领域课程作为课程模式。在专业学习初期,学生的专业基础和自学能力尚不具备,我们就采取行之有效的办法进行教学过渡,把“学生围绕学习目标独立完成学习任务”作为此阶段课程教学的一个培养目标。我们采取案例导向、项目训练的模式进行教学设计和组织教学实施。以工作任务为中心组织教学内容,以边讲边练、讲练结合、师生互动的方式进行案例教学。通过巡回辅导、校正答案、反馈交流实现重难点的突破,让学生在完成工作任务的过程中完成新知识的学习,实现教学做一体化。然后给出工程项目,引导学生进行项目训练。

在学习后期,学习基础和学习能力均有提高,此时我们就放手让学生围绕已明确了的学习目标独立完成学习任务,教师不给予直接帮助,只是为学生独立学习起咨询和辅导作用,帮助学生独立获得必需的知识并构建自己的知识体系。实现专业知识能力、工作过程能力以及学习方法能力全面发展的教育目标。

(2)整体化的学习和自我管理式的学习。职业教育的整体化学习过程包括:专业知识学习、解决问题的学习、社会合作和交流式学习、情感伦理学习等。机电一体化专业的各课程目标都提出了知识与能力目标,过程与方法目标、社会与交流目标以及情感态度目标。课程内容的选取都是来自工控实际的典型工作任务,并且是以完成整体化工作任务的工作过程为导向、着眼于职业能力和生涯发展进行提炼和转化的。目的就是促进学生职业能力、职业素养和社会责任心的综合发展,促进学生的个性发展,奠定在岗迁移的潜在能力。

我们把“实现学生自我管理式的学习”作为机电一体化专业课程教学的最高目标。学生以现实生活和工作情境为基础,根据自己的需要设定学习目标,选择学习资源和方法,确定学习进度、时间和地点,并评价自己的学习成果。学生对自己的学习负责,成为学习的主体,教师只是帮助学生更好地管理自己的学习活动。我们相信,只要学生具备了“自我管理式的学习”能力,就拿到了终身学习的金钥匙,打开了通向成功的大门。

在专业提升阶段,我们采取以学生小组合作共同完成实训项目的方式,即小组学习的方式引导学生学会自我管理式的学习。小组学习的内容可以相同也可以不同,由组长负责安排和分配学习任务,合作完成项目实训,并进行工作成果总结。

3.政府、学校和企业三方融合。两岗融通、工学交替,校中厂和厂中校的建立以及职业教育的教育教学改革需要政府、学校和企业的三方融合。

学生各个阶段的学习安排在不同地方,即:基础学习校两室(教室、实验室)、生产实习厂中校、专业提升校中厂,毕业实习企业岗。真正实现了校企深度融合,联合培养机电一体化专业人才。

我们和企业进行深度合作。宜昌森德科技有限公司将数控加工车间建在我们湖北三峡职业技术学院,成为我院的校中厂;国营红光港口机械厂的装配车间是我院机电一体化专业的装配实习车间,是建设在企业里的厂中校。

学校和企业的利益点不同,要实现很好的校企合作,需要政策支持和扶持,学校的专业建设、课程建设改革以及双师素质的师资队伍建设也需要政府的经费投入和政策支持。师资队伍的建设尤其是双师素质的教学团队建设更加需要政府的经费投入和企业生产的实践支持。

二、工学交替人才培养模式的运行效果

我院机电一体化专业工学交替人才培养模式从2006级学生开始实施运行,到现在已运行了四届,效果很好。从已毕业的情况来看,学生不但专业知识扎实,专业技能熟练,而且综合能力得到很大提高。因为有过厂中校、校中厂的实习和提升经历,学生熟悉企业工作流程,具备工作过程知识,知道如何工作,因而跨出校门就能上岗,受到用人单位好评。学生一次性上岗就业率达93%以上。早期的毕业生在企业里表现出很强的消化吸收新知识和接受新任务的能力,他们之中已有人开始向生产管理或者设备调试、维护维修岗位迁移。

篇2

【关键词】社会需求;机电一体化;教学改革

一、社会需求下的机电一体化专业人才培养

近些年来,众多新型技术不断涌入到机电一体化领域当中,从而极大提高了机电一体化技术的使用价值与应用规模,并逐渐成为社会发展的主要推动力量。在当前的形势下,机电一体化技术的不断应用,也使社会对机电一体化人才求贤若渴,并对人才的专业技能与综合素质有了更高的要求。而这也使各个高职院校纷纷开始重视机电一体化专业人才的培养,但目前大部分高职院校在机电一体化专业人才培养过程中,只注重理论知识方面的教学,而忽略了对专业人才创新能力、实践能力的培养,这也造成这些机电一体化专业人才难以适应相应的岗位,更加难以满足社会对人才培养的要求。因此,为了能够适应社会需求对机电一体化专业教学的冲击,培养出更多能够满足社会要求的机电一体化专业人才,就必须对机电一体化专业教学进行相应的改革,以此培养出更多的应用型、复合型人才。只有充分认识到教学实践能力培养的重要性,并充分结合理论知识与实践技能的结合,才能确保高职院校的机电一体化专业人才培养能够满足社会需求。

二、基于社会需求的机电一体化专业教学改革途径

1.社会需求下的专业设置改革。高职院校要想确保机电一体化专业的人才培养能够满足社会需求,就需要先从专业设置上入手,并将培养应用型人才作为核心培养目标,以市场对接作为专业的设置根本。高职院校在对专业设置进行改革时,应将社会需求下的机电一体化人才标准与职业素养进行掌握,并以此作为参考来对机电一体化专业进行定位。此外,高职院校还要充分结合自身的教学优势来进行特色化的专业设置,以此提高机电一体化专业人才在就业市场中的竞争能力。2.社会需求下的课程体系改革。高职院校在对课程体系进行改革时,要想实现机电一体化专业与社会需求的良好对接,就必须对市场需求形势下的人才培养需求与岗位技能要求进行充分掌握,以此作为课程体系改革的关键,并根据机电一体化专业人才的专业素养层次来进行课程体系改革,在课程体系改革上应分为三个课程类型,分别为专业核心课程、氛围基础课程及素质拓展课程,并充分结合专业理论课程的进度与内容来建立实践性课程。实践性课程应以帮助学生掌握理论知识的运用与强化自身对理论知识的掌握程度作为战略定位,当然,在建立实践性课程时,必须要确保实践性课程能够满足社会对机电一体化专业人才的需求。3.社会需求下的教学过程改革。机电一体化专业作为一门知识内容涵盖范围广、专业综合性强、实践性强的一门学科,如果在机电一体化专业教学过程中只重视理念教学的灌输而忽视了实践能力的培养,不仅会使学生难以理解机电一体化专业的理论知识,更会影响学生的学习热情与积极性,从而使教学效果大大降低,更会使其在未来的市场就业中难以满足社会的需求。因此,高职院校必须要对教学过程进行全面的改革,通过在教学过程中加入实践性教学,通过多种教学方法与教学工具来提高学生的实践能力,充分实现学用结合的教学方式,这样更有利于应用型人才的培养。4.社会需求下的教学计划改革。机电一体化专业的教学计划是高职院校对人才培养的前提,在高职院校对机电一体化专业人才培养方向上更是起到重要的指导作用。在社会对机电一体化专业人才极度渴求的形势下,要想确保机电人才培养能够适应社会需求,就必须对教学计划进行改革,通过对社会需求下的岗位能力与人才标准进行分析,以此作为参考来制定教学大纲,并对教材内容及重难点进行充分结合,来不断完善教学计划,此外还要建立人才考核体系,以此确保高职院校在机电一体化专业人才培养中能够有效满足社会对人才的需求。5.社会需求下的人才培养模式改革。高职院校应对人才培养模式进行改革,通过加强院校与企业的合作,来引导学生进入企业进行生产实践,以此提高学生的实践能力,为学生在未来的职业发展中奠定良好的基础,在对人才培养模式进行改革时,应以多元化作为人才培养模式的发展方向,以教学和实践相结合的方式来为学生创造更加真实的实践环境,使其能够在大量的实践环节中提高自身的职业能力。此外,通过高职院校与企业合作的方式,不仅能使企业获得更多人才选择的机会,还能通过院校资源方面的优势来提高自身的生产水平,此外还能够有效解决高职院校在实训资源方面的匮乏问题。6.社会需求下的师资力量改革。教师是培养机电一体化专业人才的主要力量,只有提高教师的专业能力,才能使机电一体化专业人才的培养能够满足社会的需求。因此必须要对师资力量进行改革,高职院校通过建立一支具备过硬素质、教学水平高超的师资队伍,来进一步加强机电一体化专业的理论与实践教学结合,不仅能使机电一体化专业人才的培养更加高效,还能使教师获得更多的社会历练与学习机会。

作者:田 雨 单位:山东煤炭技师学院

参考文献:

篇3

关键词:中职;机电一体化;教学

中图分类号:G71

根据我国中职机电一体化专业对学生培养的目标与要求,我们知道此专业对学生的培养目标是:培养出能够胜任从事机电一体化设备操作使用的人才,包括对机电一体化设备安装、调试、使用、维修、维护和管理等,培养层次分为能够基本胜任工作的初中级技术应用专门人才和高技能、高素质、高应用型高级职业技术人才两类。对于高级职业技术人才的要求是:要求其不但能够操作、维护、管理,而且还必须能够进行设计。如何快速提升这一专业的学生技能与素质,将他们培养成专业素质高、专业技能强的科技型人才,是中职机电一体化专业教师必须面对的课题,本文就此展开探析,首先对现行机电一体化专业教学中存在的问题进行分析,接着就如何更有效地开展机电一体化教学进行分析探讨。

一、中职机电一体化教学现状分析

1、专业课程设置不合理性

针对当前机电一体化专业课程体系的分析,笔者发现课程体系对专业的侧重点与聚焦点主要集中在电与机两个方面,而且两者分界比较明显。专业目标要求他们是融为一体的,然而,当前的专业课程设置存在一些过分偏重于机械方面的课程安排,从而偏轻了对电类课程的设置,这与当前“机、电、计算机”三维一体的专业格局极不相称,从而导致教学与实际脱节,无法很好地配合机电一体化专业设备操作演练教学。为适应社会形势与专业发展趋势,笔者认为,有必要对机电一体化教学课程内容进行适度的改革调整,加强电气控制课程、计算机运用课程等方面的教学,从而将“机、电、计算机”三者提升到同等重要的高度来进行教学。

2、专业课程内容缺乏完整性和标准化

在机电一体化专业的课程教学过程中,几乎所有操作都是通过手工实践来进行的,只有极少部分通过自动化编程软件加以实现,专业课程内容缺乏完整性和标准化,从而必须导致对专业相关的知识掌握不全,不能对相关或相近专业知识做到融会贯通,导致学生对课程内容感到生涩,难以引起他们对课程学习的兴趣,甚至让他们觉得课程内容枯燥无味。对此,从教学效果来看,对提高教学效果极为不利,从对学生综合素质和长远发展来看,很难让学生蕴含更多的潜能去适应日益信息化的现代企业工作环境。针对这种状况,笔者建议,对目前的专业课程必须进行加以修改完善,使之更能与机电一体化专业教学目标相一致起来。

3、理论原理教学与实践操作教学相剥离

理论原理教学与实践操作教学本应融为一体、紧密相联、密不可分的,“机电一体化”专业特点对理论原理教学与实践操作教学的要求更高,对理论原理的教学必须引用实践操作加以形象化和具体化,对于实践操作教学必须通过理论原来进行指导、验证和保障。例如:现代国内外的工业企业几乎都装备了先进的数据信息传感设备、数据自动处理分析设备、自动化控制系统等,这些设备和系统技术含量都比较高,对操作和管理其的人员素质要求比较高,不但要求他们必须具有机电一体化专业技术和简单的操作能力,而且还必须有较高的理论分析能力。然而当前的实际教学,与企业实际情况相差很大,理论原理教学与实践操作教学相剥离现象严重,从而导致学生毕业后很难快速适应工作岗位需要。

二、机电一体化教学探析

1、激发学生学习兴趣,引领学生自主学习

我国春秋末期著名的思想家、教育家、儒家学派创始人孔子曾经说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”可见学习兴趣对教学的重要性,它可以激发学生自主地去研究、分析、挖掘事物的来龙去脉,进而激发人们对事物更深层次的探索,在教学中有了学习兴趣,不但可以提高教学质量和效率,而且还可以激励学生对难题进行攻坚探索,增强他们更好地学好教学内容的自信心。那么,如何更好地激发学生的学习兴趣呢?笔者认识,最好的办法就是让教学回归于生活实践或工作实际,例如:关于教学“三相异步电机变频调速”的过程中,就可以将我们日常生活中最常见的“变频空调”引入到课堂,通过其原理和特点来分析普通的与变频的空调之间的差异,进而指出变频调速存在哪些优点,从而增长学生的生活物理知识,增进学生学习的积极性和兴趣性,进而增强他们学习动力,激励他们自主学习。

2、注重实践操作教学课程的场景和任务创设

笔者具体的教学实践经验表明,机电一体化专业理论课程与具体专业实践课程关系相当密切,源于机电一体化专业本身就是理论与实践并重的专业,因此在具体教学中,当进行设计课程模式时,应采取实践与理论同步进行教学策略。例如,可以将《金属材料与热处理》、《机械制图》等理论知识的学习与实践结合起来。而在实践性课程教学中,必须特别注重实践操作教学课程的场景和任务创设,将实践延伸为实训,并尽可能让学生在实训车间进行,将“实习课”与“理论课”有机地结合起来,不再进行严格的区分。另外,对于教学课程的考核,也可以改变传统的笔试定高低的做法,改为笔试成绩、操作成绩、平时作业成绩三者合一的方式进行综合评分。

3、引入现代化教学手段提高教学质量

如今已经进入了信息化时代,我们的教学手段也应紧跟时代步伐。实践证明,通过引入多媒体等信息化手段,可以使教学更加形象、直观、生动,更有利于学生对专业知识和技能的理解和掌握。此外通过构建专业教室、实训和实验基地,将一些先进的设备或模拟器材引入其中,可以让学生在实践操作中进一步提高理论水平和实践操控能力。有利于学生加快掌握机电一体化操作技能,有利于学生毕业后快速适应新的工作岗位。

参考文献:

篇4

由于技术的不断创新,在各高校的教学实验室内,一些与实验有关的硬件设备也应该随时淘汰或更新,来保证实验的准确性和安全性。并且,要配全常用的基础零件及设施来保证综合性实验的开展。2.1制定有关实验室的相关制度为了调动学生对实验的积极性与热情,保证设备与零件的充分使用,应该制定有关实验室的相关制度。如:实验用品的使用与摆放,实验室内的卫生与清洁,实验安全性的有关规定。这样,实验人员在遵守相关的实验室制度的情况下,可以更高效地操作实验步骤,更安全地进行实验。2.2针对教学体系开设实验室学校可以根据学生对课程掌握的不同程度开设实验室。(1)基础性实验室主要是对机械的感知和认识,可进行初步的机械实验,掌握实验操作的熟练程度,初步地将理论知识应用到实际中。(2)综合性实验室主要是进行机械综合性实验,在基础实验的基础上进行综合性的操作,还可进行机械测试等相关实验。(3)创新型设计实验室在学生可以独立进行综合性实验操作的基础上,学生可在老师的指导下进行自由创作和设计,在创新型设计实验室中,会提供高端的网络软件平台和先进的实验器材和设备,以便于学生能够做出机械辅助设计和创新型设计。通过针对性的实验室的设立和实验教学的改革,培养了学生的实际操作能力,由单一的理论基础到丰富的实验经验,调动了学生对机电一体化这一专业的积极性,完成了学生从跟着老师做实验到可以独立完成实验的过渡。逐步形成了培养综合性技能的实验教学发法。

2013年3月13日星期三机电一体化最根本的实验教学目的就是机电一体化系统的设计方法。所以在实验教学上更多的采用基础的机械传动、传感器来构成实验平台。这样,在基础的实验上,还可以进行综合性的实验,可以让学生更好地掌握实验技巧,更好地达到实验效果。在机电一体化的实验教学中,综合性实验是最为重要的组成部分,也是比较难掌握的,所以,机电一体化的实验教学目的还包括对综合性实验的熟练掌握。更重要的是,机电一体化是一门操作性比较强的专业,现在的社会需要的是能把理论知识与实际能力相结合的人才,为了更好的培养机电一体化专业人才,我们进行了实验教学研究的改革与探索,通过对新设备,新技术的研究与探索,制定一套更全面,更新颖的机电一体化实验教学体系,从而培养新型的专业性人才。

机电一体化实验教学改革与探索的重要意义

机电一体化近年来在我国是比较热门的技术型学科,它所涵盖的内容也非常之广泛。目前,各个高校和职业性的学校都设有这一课程,目的是为了培养更多的创新型技术性人才。中国现今已经是科技大国,为了与国际接轨,提高科学技术的水平,机电一体化的实验教学也在不断的探索与改革之中。机电一体化实验教学的改革与探索对企业的生产和发展也有重要意义。在经济全球化的国际大环境中,企业的高端竞争尤为激烈。企业的自主研发产品和创新型产品都来源于创新性的实验改革与探索,和创新型人才的培养。机电一体化就包含了信息技术和电子技术,就要求较强的实际动手能力和专业的创新型技术性的人才通过对机电一体化的学习,来帮助企业创作新型信息类电子产品,来提高企业在行业内的竞争力和创造力。

篇5

关键词:高职院校;机电一体化;改革;体系

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.272

0 前言

我国的职业院校的培养目标主要以实用型人才的培养为主,而我国的高职院校的机电一体化建设中存在一定的问题,因此需要一定的教学改革。职业院校的人才培养目标,在当前的社会环境下,应该积极从企业的需求出发,以培养适应企业发展的人才为目标,才能使学生能够在未来的发展中适应企业的需求。但是,目前针对高职院校机电一体化教学中存在的问题,进行合理的改革与体系的构建是非常重要的。所以,笔者主要针对这一问题,提出了积极促进高职院校机电一体化教学改革的措施,分析了教学体系构建的合理意见,从而能够促进我国高职院校教学改革与发展。

1 当前我国高职院校机电一体化教学的现状分析

1.1 实习实训条件的现状与不足

从目前来看,我国很多高职院校的实训教训环节中存在一定的问题。当前一些高职院校的实训环境有待加强,一些学校中会借助计算机的方式,对实验现象进行模拟,借助电教录像的方式让学生感受到实训的效果。但是,对于这些手段来说,过于简单,而且成本比较廉价。因此,应该加强学校与企业之间的合作,促进资源的合理共享,积极构建学校的实验室,才能促进教育与行业对接的实现。

1.2 复杂而又繁多的课程种类

随着我国区域经济的不断发展,高职院校的机电一体化建设需要更多的专业人才,而且随之而来,我国很多高职院校中都对机电一体化专业进行设置,以此能够使院校之间能够互相借鉴与参考[1]。但是在这一过程中,也出现了一定的问题。如课程内容比较相似,课程类别比较繁多、复杂,而且对用人单位的需求有所忽视。

1.3 存在着模糊的专业定位与培养目标

我国的很多高职院校中,在制定人才培养目标上存在一定问题。尽管从总体来看,各级各类学校呈现出较好的趋势,但是一些同类别的院校中,在师资水平以及硬件建设上都存在着较大的差异,而且存在着比较相似的培养目标与专业定位等。

2 高职院校机电一体化教学体系结构

对于高职机电一体化的专业教学体系的建设来说,主要是一种生产过程,而且具有一定的岗位技术要求,以实践能力为目的的体系。这种体系结构有六方面的内容,教学文件、教学目标、教学性质、教学地点、教学层次以及技能特征等。对于实验、实习训练来说,主要是一种实践教学环节的形式,针对岗位的技术要求以及职业的需求等等,具有相互关联性特征。而对于实验来说,是服务与课程教学设计的。主要是能够帮助理论教学的深入,借助实验的作用,能够促进学生对理论知识的了解与深化[2]。

对于技能训练,属于一种强化训练形式,主要是强化学生的单项能力,促进学生综合应用技术能力的提高。职业实践也是技能训练的一种,能够促进学生掌握操作技能与技术能力。特别是是对项目的训练。作为实训基地来说,主要是校内实训为主,这与我国的实际教学情况相吻合。而对于实习来说,属于最后环节的实践教学内容,主要帮助学生对专业知识的理解,以及对基本实践技能的熟悉与掌握等。另外,学生通过学习能够对自身专业的岗位需求有大致的了解,而且对岗位的专业素质与能力需求有一定的掌握。实习的地点主要是校内或者校外的实习基地等。

最后,对于通用职业能力来说,主要是根据职业生涯来划分出来的。作为通用职业能力来说,主要是学生应该掌握的以及必须具备的基本技能,还有关于职业方面的素质与能力。例如,外语、计算机的学习等,还有一些基本的能力,如合作能力、沟通与交流能力、获取信息能力以及组织能力等。主要是对学生针对某种职业岗位的需求而学习的能力与素养等[3]。

3 促进教学改革,构建高职院校机电一体化教学体系的有效策略

3.1 模块化教学体系的构建

首先,应该积极建立模块化教学体系。对于机电一体化专业教学,最重要的就是实践教学方式。不同阶段的时间教学对学生具有不同的影响。因此,应该加强对教学环节重要性的明确。把企业中的用人需求作为自身发展的目标,对机电专业人员的专业技能与理论知识等进行积极培训。在模块化教学体系中,通过基础知识的训练,能够将学生的专业知识技能进行巩固,使学生能够更好地学习到一定的实践知识经验,促进学生专业技能的提高[4]。

3.2 构建教学体系的改革模式

3.2.1 加强对教师的专业技能培训,促进教师素质与能力的提高

在培养教师素质与能力的过程中,可以将教师与管理人员到彼此的工作单位中挂职训练,促进教师专业实践能力的提升。其次,应该积极发挥教师的作用,加强与企业的合作,对技术产品进行合理研发,能够帮助知识理论的完善与发展。另外,可以将绩效考核制度建设起来,对优秀的教师与职员进行鼓励与奖赏,以此能够促进实践型教学队伍的构建。

3.2.2 培养“双师型”教师队伍

在高职机电一体化的教学改革中,需要积极构建“双师型”教师队伍,积极设计合理的培养计划,积极发挥专业理论教师与实践型教师的作用,以此能够在互相合作中将实训教学工作完成,加强两者之间的互动,以此能够相互学习、共同成长。

3.2.3 积极运用合适的教材

当前职业院校中的教材版本比较繁多,一些职业院校在选择教材过程中仅仅注重对本科院相类似的教材,为了促进知名度的提高。但是这样不利于学生的理解,也不能促进学生学习水平的提高。所以,在选择教材的过程中,应该注重实用性原则,加强理论知识的应用性,以此促进学生能力与水平的提升[5]。有条件的可以结合院校实际,编写和选用校本教材,提升教材和实际状态结合的紧密度。

3.3 构建机电理论与实践的一体化教学

3.3.1 理论课程

对于机电一体化的教学课程体系中,主要有专业理论与技能、基本素质以及综合创新等等。随着社会的发展,科学技术的运用,一些新的课程已经融入了较多的新的教学内容。在教学理论课程活动中应该加强活动的训练,使理论与实践相互结合起来,以此能够帮助学生得到理论与实践能力的提升。而对于当代大学生来说,针对当前的发展趋势,应该在发展自身专业能力与素养的过程中,还要增强自身的基本素质。良好的基本素质能够促进学生能力的发展。但是,也需要培养学生的岗位能力等。因此,仅仅将这几种能力积极融合在一起,才能有效促进学生创新能力的发展。

3.3.2 实训课程

在高职院校的机电一体化教学过程中,在培养学生理论知识基础的过程中,需要加强实践活动的训练。首先,可以增加一些活动课程。让学生在具体的实践课堂活动中,锻炼自身的实践能力与水平。其次,应该将实训中心建设起来,对于建设过程中应该借助校企合作的形式,以此能够让学生能够在学校里进行实践与学习。针对学校的实习安排,可以每周进行实习的安排。在建设过程中,可以引进专项建设资金,将一体化的教学实验室建设起来,以此能够促进学生的学习与能力的发展。其次,可以采取顶岗实习制。在学生离校的最后一年里,学生能够到企业中进行实习。这样也能促进校企之间的合作与沟通,还能积极培养学生的实践能力,在企业中积极锻炼,以此能够适应企业对人才的需求。另外,还能促进学生社会适应能力的提高,能够为学生未来的就业奠定坚实的基础。在实训过程中,学生能够在实践中获得一定的认识,通过直观的教学发展,能够使学生形成一定的实践能力,培养自身的综合能力与素质[6]。总之,通过理论与实践的相互结合,可以使学生在未来的就业与发展中拥有一定的优势,促进学生的全面发展。

3.4 改革实践教学考核环节

要想促进实践教学质量的提升,应该在实践教学过程中积极运用考核方式。首先,可以采取模块考试的形式,学生完成实习任务后,需要布置学生对实习进行总结与考核,只有考核合格后才能进行专业的实习工作,使学生能够在不同阶段的实习中掌握一定的知识技能。比如,对于钳工专业的学生来说,在钳工实习考核成功后,才能实习机床的检修等。针对表现良好的学生应该鼓励考取相关的职业资格证书等。另外,可以借助技能大赛的形式。比如,在金工、设备操作等阶段的实习结束后,应该在实习达标后,让学生进行更高级别的技能比赛,以此能够促进学生实践能力的有效提升。

4 结论

综上所述,对于高职院校机电专业的发展来说,在人才的培养方面应该从企业的需求出发,将适应社会发展的合格人才进行实践能力的培养。随着近些年来,我国职业院校的发展模式应该做出一定的改革。作为高职院校中,应该从机电企业的实际需求出发,加强学校师资队伍的建设,培养“双师型”教师队伍,以此能够促进学生实践能力与理论知识的结合,能够积极适应企业的发展,也能够使自身在未来激烈的人才竞争中获得优势,为以后的就业奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]李玉贤.机电一体化专业中高职衔接“3+2”教学模式的探索[J].科技经济市场,2016(01):206-207.

[2]王维.机电一体化专业学生综合素质培养的实践与探索[J].信息化建设,2016(01):129-130.

[3]郭春梅.高职类机电一体化专业建设与教学改革探讨――以厦门海洋职业技术学院机电一体化专业建设与教改为例[J].经济师,2016(02):66-68.

[4]金美花.浅谈高职专科机电一体化专业课程设置改革[J].吉林教育,2016(06):163-164.

[5]王高尚.关于机电一体化专业对应职业岗位的分析[J].职业,2015(12):44-46.

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【关键词】机电一体化;课堂教学;提高效率;探讨

机电一体化教学具有理论性强、知识面广、实践性强的特点。因此,我们在机电一体化教学中必须坚持从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。那么,如何提高职高机电一体化教学的效率呢?笔者认为可从以下几个方面进行探讨。

一、改革课程教学内容

1.根据人才培养目标改革教学内容,制定有效性、全面性和操作性强的专业教学计划。实践教学的考核应突出职业技能和能力考核,生产线安装与调试实习和生产线运行与管理实践教学的考核要有工程技术人员参与。组织学生参加国家有关部门颁发的技术水平等级资格证书考试。

2.根据人才培养目标所设置的课程、编写课程教学大纲,大纲的内容包括:课程定位和目标、课程内容和基本要求、课程的教学进程和学时分配、课程的实践环节和学时安排、教材与主要参考书、课程质量标准与成绩考核、教学方法(教师的教和学生的学)与教学手段(技术)指南等。

3.机电一体化教学计划中,各门理论课要整体推进教学内容、教学方法、教学手段(技术)、考试制度的改革,形成协同效应,各主干课程要首先做到。⑴教学内容要紧跟现代科学技术发展水平,部分刚应用的新技术要请应用企业专家来讲;⑵教学方法要变单向灌输为师生协同互动,既改革老师的教授方法,又指导学生改进学习方法和思考方法,重视学生发现问题、分析问题、解决问题的能力;⑶要改革考试制度,采用多种形式,促进学生改变死记硬背的学习方法,让善于动脑动手解决实际问题的学生脱颖而出。

二、规范课堂教学管理

1.重视教风和学风建设。教风是学风的老师。机电一体化专业的教风应体现在全体教师积极投身改革,开拓创新,敬业爱岗,教书育人,教风端正,工作效率高,效果好。要尽早把学生引导到专业和行业中去,使学生始终关注专业和行业发展变化,激发学生自觉学习的兴趣。

2.加强单招教学研究工作。随着我校单招班级人数的增加及国家大力支持对口单招工作力度,机电一体化办也逐步将教学工作重心转移到单招教学研究与管理之中,通过走出去,引进来,虚心学习别人之长处。

3.加强实训教学管理。紧密联系高职教育教学改革实际,积极开展职高教育教学研究,特别要在实训教学上下功夫。本学期在车间以理实一体化教学的班级共有五个,实训教学的班级共有7个,涉及钳工、焊工、车工、数控、机械拆装等工种。对实训教学计划、教案及教师教学进度及教学形式进行全程跟踪,保证实训教学有效性。

三、改革优化实践环节

1.实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。

2.单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。

3.综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。

四、实施课程教学评价

1.“教法”与“学法’合一。机电一体化专业课的教学方法是由其自身的专业特点决定的。教师在教学过程中非常注重教学方法的运用,如“讲授法”、“谈话法”、“程序法”、“实践法”、“总结归纳法”等等。却忽视了学生的学法指导,教师作为教学的主要引导者,既要“授之以鱼”,更要“授之以渔”,即教师作用不在于传授知识,而重要是教会学生如何获取知识,提高他们学习和掌握知识的能力。比如《机械制造基础》中碳钢的分类繁多,不易记忆,我们指导学生用表格的形式来“比较学习”,增强记忆力。现代教育强调能力和素质培养,因此,“教”与“学”之间是否协调是否有利于对学生创造性、思维能力的培养教法改革是否有创新等就显得尤为重要。

2.“理论”与“实践”合一。机电专业课不仅理论性强,而且实践性更强。因此作为机电专业教师必须是“双师型教师”,即教书是“一把好手”,技能更是“一把能手”。比如,讲解《机械制图》中圆锥部分时,我自制了一个教具——圆锥,把在车床上的制作过程拍成DV,通过PPT的形式让学生看到在车床上车圆锥的全过程。因此“理论”与“实践”合一是评价机电一体化专业课教学最基本的条件。

3.“教书”与“育人”合一。职业教育的培养目标是为社会培养“第一线”的“应用型”人才。这就要求我们,在教学的过程中不仅要教好书,还要育好人。机电一体化专业的学生,将来要从事机电行业的生产制造。具有安全隐患多,工作环境脏,工作任务重的特点。所以在专业课教学过程中要注意培养学生职业道德和修养,培养他们适应本专业的能力。比如,《机械制图》教学过程中,从画每一个点、每一根线开始,就注意培养学生认真、严谨、细致的工作作风,培养良好的职业道德和修养。因此“教书”与“育人”合一是为社会输送合格人才的重要举措。

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[关键词]专业建设 行业标准 课程设置 课程标准

新世纪新时代,高职教育规模得到较快发展,人们对高职教育的认识偏见在一步步改变。大趋势上看,人们的目光从高职教育的规模扩充上转移到了高职教育的质量上。社会生产需要大量的高技能人才,这已无庸置疑。而今,物欲横流,人们受着各种思想冲击,思想迷茫,甚至有人对“太阳是否还会从东方升起”产生怀疑。在高职校园中,有着对“专业学习的作用”、“专业技能的效果”等产生怀疑。此种氛围下,大力提高教学质量,提高教学效果,提高技能,提高对社会职业岗位的能力适用性,对引导人们对高职教育的信心与信念会起到很好的作用。

另一方面,高职教师们也在感叹,“一个班有五分之一学好了,有二分之一去学了,就很不错了”;“高职教学效果太差,简直在浪费生命,浪费资源”;等等。

以上种种问题,提高技能质量是核心,那么第一要务就是把专业建设搞好,使之更符合职业的特点,符合职业发展与需要规律。

专业建设从外延讲,包括专业培养能力的调整、教师队伍建设、课程建设、教学改革、实践教学、科研能力等方面,考察专业建设要看支撑条件的建设,包括专业布局,学科梯队和依托,专业培养的物质条件,专业培养的目标、方案,课程设置和体系,科学研究的水平,跨学科资源整合等。

一、问卷调查的几个典型数据

2011年5月,对XX学院2009级的模具专业、数控专业、机电一体化专业、机械制造及自动化三二分段近100学生和东莞地区近20家企业进行了问卷调查。现在提取部分数据:

1、您认为当前市场上哪几类机电专业毕业生比较缺乏:

A.机械设计(37.5%);B.电气设计(56.3%);C.数控加工操作(43.8%);D.计算机应用;E.工厂生产设备维护(31.25%);F.楼宇自动化维护(31.25%);G.汽车维修;H.中央空调维护(12.5%);I.其它(请说明)

类别 机械设计 电气设计 数控

加工 计算机应用 工厂生产设备维护 楼宇自动化 汽车维修 中央空调维护 其它

比率 37.5% 56.3% 43.8% 0 31.25% 31.25% 0 12.5% 0

2、您认为相对于贵单位目前要求,机电专业高职毕业生的不足点有:

A.专业知识不够(50%);B.动手能力不能满足需要(50%);C.人际关系较差;D.其它(请说明) __

3、您认为对高职院校机电专业毕业生以下能力的重要性如何?除此之外,您认为哪此素质或能力也是很重要的

4、从对机电人才需求出发,以下课程的重要性如何,请在1-5个等级对应的选项打“√”

以上数据不加以多说,可以从中看出企业或学生对技能的渴望,或对某些课程的失望。为什么呢?是课程设置不合理?是能力培养不够?是学生难教?

二、行(职)业标准引领专业建设的方向与内容

1、行(职)业标准是专业建设的指挥棒

专业建设,简单地说,包括专业目标调整、课程调整、教学改革等。专业培养目标瞄准职业标准,即培养人才具有的能力达到职业要求。此方面内容是关键。对行(职)业标准认识不到位,理解不透,那么随后的专业人才培养方案中的课程设置就会有问题。同时要坚持这一原则,不能因为教师知识结构、教学与实训设备等原因而使用高职人才的培养蛇形或迂回前进。如果这样,在校生上课程积极性的缺失,毕业生的埋怨,甚至学校走向倒闭,都是理所当然。课程设置偏规律,那所谓的教学改革也只是为教师个体服务,为荣誉或职称评定铺路,甚至可以说是“教师在作秀”。

行(职)业标准是对岗位技能要求的总结归纳,它是对完成某岗位任务所具有能力的预测,具有前瞻性,也就相对稳定又与时俱进,高职专业的发展也应紧随其后,培养的人才能力也验证标准或专业能力设置的正确性。

2、归纳行(职)业发展趋势与范围,指导高职教育建立适应一定岗位的专业方向

专业(群)是一个较大的概念,如机电一体化专业。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,目前正向光机电一体化技术方向发展,应用范围愈来愈广。若说哪个学校机电一体化技术专业能按这个要求培养人才,那可不得了:要么不是在吹牛就是在忽悠学生。这个范围是太广泛了。作为高职学校教育,在作人才培养方案中,目标能力的培养即文案“具有....的能力”有6-8个就行,使教学过程有了主线,有了重心。如此,将复杂的能力要求多的,范围广的分解成专业方向,更适合高职学生的教学。专业方向的定位也遵行学校的定位,如为某地区服务和输送人才。那么专业方向就具有地区特色。说一个学校培养的学生是通才,特别高职学校,那只能说这个专业教学是纸上谈兵,专业发展也不可能形成它的特色。另外,专业培养目标也不能太狭窄,要求的能力培养只有那么二三个,只适应几种岗位。针对性是加强了,但一届又一届的毕业生就麻烦了,就业可选择性就差了。把种种思想融入到机电一体化专业中:建立机电一体化专业的一个方向――自动化生产线安装与调试方向,符合现代生产发展。有大型和中小型生产线之分,如啤酒灌装生产线、玩具生产线等和汽车制造生产线、船舶制造生产线等。它们的偏重点是不一样的。专业建设时,可不能二者兼顾。

三、课程的设置、学时的分配及教师的知识结构调整是专业建设的重点

专业能力培养与方向定位好了,体现此思想的即为具体的课程安排,将各种能力分解到各种具体的课程中去,象学太极拳,它分阶段学习,各阶段有分解动作,最后连贯,一气呵成,很具有现实意义。如下图机电一体化专业自动化生产线安装与调试方向。

如图所示,除基础课程外,专业课程按此图设置,包括教材的编写、授课学时与顺序等,思路明确、清晰。

四、建立评价体系使专业建设建设成“闭环控制”控制系统

建立评价体系,监控教学效果,是专业建设不可缺失的一环。建立层次式阶段式的评价体系,并以3年为周期进行修订,包括(1)教师教的评价,分二个方面,一是教师的教学内容与课程标准对照的评价;二是教师教的学时分配与进度。(2)实验实训顶岗实习等评价。(3)学生学习效果的评价。

专业建设是一个复杂系统工程,需要花时间与精力及学校的大力支持。专业发展是一个学校发展的基本体现,没有专业的发展就没有学校的发展。专业建设是学校教研室工作的重心。

参考文献:

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[关键词]机电一体化系统设计;案例教学;学习兴趣;创新能力

当前我国正在实施《中国制造2025》规划,这对我国工程教育特别是机械工程教育提出了更高的要求,机械装备制造企业迫切需要具备机、电、控制、信息处理等多学科融合的机电装备设计制造复合型人才。机电一体化系统设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业课,它涉及机械技术、电工电子技术、自动控制技术、检测技术、计算机信息处理技术等相关技术,是该专业所有专业课中工程性、实践性、综合性最强的一门课程,该课程后续的教学环节为毕业设计。机电一体化系统设计课程的任务是在先修课程的基础上,从系统工程观点出发,综合运用各种专业知识,分析机电一体化产品的各组成要素之间的关系,实现机电系统要求的功能。因此,该课程对于学生全面了解和掌握所修其他课程的联系,建立机电一体化的系统思维体系,培养综合运用专业知识的能力,具有重要的作用。机电一体化系统设计的教学内容包括机械系统设计、传感器测试、电机与驱动、微机原理与接口、微型计算机控制等内容。各部分内容之间相对独立,课程自身的理论体系不突出,缺乏整体感。另外这些教学内容中的有些内容在先修课程机械原理、机械设计、数控技术与数控机床、机械工程测试技术、微机原理与接口、单片机原理与接口、微型控制技术等课程中均有所涉及,极易造成教学内容的重复,给学生一种重复教学的感觉,从而降低学生对本门课程的兴趣。针对上述问题,我校在实施机电一体化系统设计教学中,以实现机械、电子、控制、信息等各异技术融合为目标,以实现闭环运动控制系统的伺服性能为出发点,以系统接口设计为主线,以案例教学为教学手段将以上教学内容有机结合,实施案例教学改革。[1][2][3]

一、绪论教学案例设计

绪论部分是机电一体化系统设计课程的关键部分,该部分对于学生理解本门的课程的特点和体系结构具有重要的作用,该部分主要突出机电一体化系统的特点、组成、设计方法以及接口等。在教学过程中,我们首先对数控车床与非数控车床两个案例在结构、功能、优缺点上进行对比,机电设备与非机电设备的区别在于增加了大脑“控制器”和神经“传感检测单元”,从而提高了设备的自动化程度、精度和效率等。通过数控机床、机器人、AGV小车、数控雕刻机等案例介绍机电一体化系统的组成部分及各组成部分的功能,强调控制器和传感检测单元在机电一体化系统中的作用。另外在讲解这部分内容时,突出机电一体化系统各组成部分之间的接口连接,通过机械接口(联轴器、传动机构等)、电子电气接口(A/D、D/A、放大器、光电耦合器)、通信接口(232串行口、USB、以太网接口等)、软件协议接口(TCP/IP协议、USB协议等)等案例,讲解接口在机电一体化系统中运动、能量、信息传输变换中的作用,强调机电一体化系统通过接口将各异技术集成在一起,形成特定的功能。在机电一体化技术方向方面,主要强调当前“机械功能电子化,电子功能软件化”的发展趋势,通过伺服电机变速代替变速箱,无刷直流电机代替传统电刷直流电机,电子表代替机械表,电子秤代替机械秤,高能束加工代替刀具切削加工等案例讲解机械功能电子化的发展趋势及带来的优势。通过软件PID控制算法代替硬件PID控制器,可编程控制器PLC代替逻辑继电器电路,可编程逻辑阵列FPGA代替专用芯片等案例讲解硬件功能软件化的趋势及优势。通过以上案例,让学生深刻认识机电一体化技术的发展方向及带来的优点。在绪论部分实施案例教学,可以避免相关知识点的填鸭式和说教式教学,使学生对机电一体化系统设计这门课程有一个系统的认识,强化了学生对机电一体化系统组成、功能、设计方法等知识点的认识。

二、机械系统教学案例设计

由于教学对象是机械专业的大四学生,多数学生一看到“机械系统设计”这个标题就感觉这部分没有新的内容,认为该部分内容是机械设计课程内容的重复,甚至认为这部分内容非常简单,没有必要在课堂上讲。恰恰相反,机械系统设计是机电一体系统设计中最为关键的一部分。因此,在开始讲解这部分内容前,应该首先点明机电一体机械系统设计与普通机械设计的区别,提高学生对该部分内容的兴趣。在课堂教学中,该部分首先通过如图1所示的机械一体化系统中典型的闭环控制系统,说明机电一体化产品中的机械系统与非机电一体化产品中的机械系统最大的区别在于:机电一体化产品中的机械系统是微型计算机控制的闭环系统的组成部分,因此在进行机械系统设计时必须要考虑机械系统的结构参数(惯性、刚度、摩擦、阻尼、传动间隙、固有频率)对闭环系统伺服性能(快速性、稳定性、准确性)的影响。基于这一区别,展开讲解机械系统的结构参数对闭环系统伺服性能的影响,以及如何从机械系统设计的角度提高整个闭环系统的性能。机械系统设计部分的另外一个重要内容是传动机构设计,通过齿轮传动案例中的间隙、刚度等对伺服性能的影响,说明在机电一体化系统中应该尽可能缩短传动链,提高闭环伺服系统的性能,并以伺服电机变速代替传动机构变速、直线电机、力矩电机、电主轴等作为缩短传动链的案例;只有当电机与负载不能匹配的时候才考虑使用传动链进行力矩、速度、转动惯量的转换。齿轮传动链设计部分包括最佳传动比的选择、传动级数的选择、传动比的分配等,这三部分内容的讲解都围绕提高伺服性能为根本目标,重点讲解最小转动惯量原则、输出轴转角误差最小原则分配传动比。为了区别机械设计,本部分除重点讲解齿轮传动链设计外,还通过数控机床旋转进给工作台、A/C轴双摆角铣头、机器人关节减速器等案例讲解了双导程蜗杆蜗轮传动结构、谐波减速器、RV减速器的各自原理以及在机电一体化系统中的应用。

三、计算机测控系统教学案例设计

计算机测量控制系统是机电一体化系统的核心,它负责采集机械部件的运动信息,并与给定值比较,生成运动控制指令。该部分的教学内容在机械工程测试技术、数控技术与数控机床、单片机原理与接口、微机控制技术等课程中均有涉及,因此,在本课程教学中将传感器、伺服电机、工业控制机结合起来,以工业控制机为中心,以接口为桥梁,将相关内容通过案例整合在一起。首先简单介绍增量式旋转编码器、光栅、感应同步器等位移测量传感器的位移测量和辨向原理,由于上述传感器直接输出相位相差90度的正弦信号,因此随后重点讲解传感器的接口电路如何对正弦信号处理获得相位相差90度方波信号,以及如何完成变相细分等功能。在控制电机部分,重点介绍了步进、直流、交流电机的功率驱动电路,如斩波恒流功放电路、PWM原理、SP-WM原理等,比较了三种电机在扭矩和功率输出特性上的不同点。最后以8051单片机为处理器,使用Proteus软件设计了教学案例[4][5],涉及位移传感器测量接口电路和D/A转换接口电路,PID数字控制等知识点。

四、机电一体化系统教学案例设计

机电一体化系统是一个机械、电子、控制、信息等各异技术相融合的系统,在机电一体化系统设计课程的最后一章,以电脑刺绣机为设计实例,通过对这一典型机电一体化系统的设计过程,使学生能够根据设计需求综合应用机械系统设计、传感器测试、电机与驱动、微机原理与接口、微型计算机控制等各方面知识来设计一个机电一体化的系统。如图2所示,刺绣工艺的动作包括绣框在x、y两个方向的直线往复运动和绣针在z方向的连续上下往复直线运动,通过这两类运动的配合和刺料机构的作用形成线迹,绣框在x、y两个方向的移动距离决定了线迹的长度和方向,绣品由线迹的集合构成。绣针在织物上方时,绣框沿x、y两个方向移动到指定的位置,当绣针自上而下落到织物表面时,绣框停止移动,在刺料机构的作用下即完成一针线迹的动作。根据机电一体化系统的几个功能要素,电脑刺绣机由微机控制系统(控制与信息处理单元)、移框步进电动机及主轴电动机(驱动与执行单元)、x、y、z三个方向的传动机构及刺料机构(机械传动单元)、针杆位置传感器(传感检测单元)、220V单相交流电源(动力单元)、机架(机械结构单元)以及各部分之间的接口组成。由刺绣打版机输出的刺绣花样数据保存在电脑刺绣机的EPROM或磁盘中,电脑刺绣机的工作过程如下:控制微机启动主轴运转,由刺料机构带动旋梭和针杆运动,微机从刺绣花样数据文件中顺序读取每一针的x、y相对位移坐标,根据坐标数据通过两个电机的协调运转驱动绣框在平面内进行移动,微机通过读取针杆位置检测器的信号使绣框的平面移动与刺料机构的运动相互配合。电脑刺绣机设计参数的计算主要包括x、y、z三个方向运动件的运动参数和动力参数的计算、结构参数计算以及品质参数、环境参数和界面参数的确定。运动参数计算主要包括主轴转速范围的确定、绣框位移计算、绣框位移与主轴转动的运动配合、绣框运动速度计算、主轴转速计算、x、y步进电动机工作频率及传动比计算、移框加速度计算等;动力参数计算主要包括刺料机构驱动功率计算、移框步进电动机驱动力矩计算等;结构参数计算主要指刺绣机工作台面的长、宽、高三个方向尺寸的计算及机头头距的计算;品质参数主要包括系统可靠性、传动精度等;环境参数包括工作电压、环境温度、环境湿度等;界面参数则用于表征机器的人—机对话方式和功能。系统各部分之间通过接口进行连接,主要的接口包括微机系统前向通道与各传感器模块的接口以及微机系统后向通道与各功率驱动模块的接口,各接口通过采用光电隔离技术防止外部模块对微机系统的回馈干扰以及防止强电信号对微机电源的干扰。尽管电脑刺绣机由微机对刺绣工艺实行全面控制,但刺绣过程会出现断线、断针等随机因素。为保证刺绣工艺的准确进行,系统必须对针杆位置、绣线通断状况、绣框极限位置进行实时检测,因此,系统必须包含绣针布上布下位置检测、针杆最高位置检测、断线检测、绣框越界检测等传感检测模块。各传感器模块与微机系统前向通道之间需要进行接口设计,另外,微机系统后向通道与电机驱动模块之间也需要进行接口设计。微机控制系统是电脑刺绣机系统的核心,根据用户要求和工艺分析,控制微机除完成用户的基本要求外,还应具备花样存储与选择功能、记忆功能、工作状态显示功能、各种进退针功能等功能。微机控制系统设计除满足上述设计要求外,还应对控制微机的软硬组成方案进行初步设计。

五、结束语

针对机电一体化系统设计课程工程性、实践性、综合性最强的特点,围绕机械一体化闭环伺服系统的各组成要素,实施案例教学,通过典型案例实现理论教学和实践教学相结合的教学方法,不但加深了学生对机电一体化系统的理解,而且提高了学生学习兴趣、自学能力和创新能力,取得了良好的教学效果。

[参考文献]

[1]杨普国,孙佘一,陈俊.项目式案例教学方法的研究与实践[J].昆明冶金高等专科学校学报,2011(5):83-86.

[2]赵丽梅,李焜.机电一体化技术课程中案例化教学改革与实践[J].大学教育,2016(3):106-107.

[3]覃金昌,陈志.基于Simulink和GUI的机电一体化课程案例仿真教学研究[J].机械工程师,2016(5):22-24.

[4]李琦,王基,刘永葆.《机电一体化系统设计》课程教学改革与实践[J].高等教育研究学报,2010(1):100-101.

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【关键词】机电一体化 实践课程体系 实践教学环节

引言

随着现代化工业生产的不断发展,由机械技术、计算机控制技术、传感检测技术、PLC技术、网络及通信技术等学科相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分[1]。同时,机电一体化技术的内涵也发生了变化,成为利用电子技术、信息技术使机械装备实现柔性化和智能化的技术[2]。机电一体化专业是培养从事机电一体化设备的使用、维修和技术管理工作的高技能应用型人才。为实现这一人才培养目标必须加强实践课程体系的优化建设,这是培养合格的技术应用型人才的关键。

一、目前机电一体化专业实践课程体系存在的问题

高职机电专业的实践教学效果不理想,学生实际动手能力不高,不能很好满足企业对高技能型人才的需求,很难适应当前高职教育的培养目标。具体分析原因如下:

(一)实验、实训教学条件落后,实践训练水平有待提高

各高职院校虽具备一些专业基础课、专业课的实验条件,但基本上都是以验证性、演示性为主,很少具有本专业的综合性、设计性实验,缺乏融合机、电与计算机控制为一体的大型综合性实验,教学实训设施也大大落后于当今企业,实践训练水平不高,应采用与企业合作等方式尽快提升层次。

(二)适应新技术发展的实践课程体系有待构建

目前的机电一体化专业实践课程体系,明显偏重于机械方面,这与当前该专业所处于的“机、电、计算机”三足鼎立的实际格局很不适应[3]。因此,在实践课程体系构建时应突出电气控制、计算机应用的地位。

(三)体现当代工业发展水平的专业教材有待突破

高职院校目前所采用的机电一体化专业教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容落后,不能及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备、新材料,与高职技术应用性人才的培养目标不相适应。且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起。

(四)“双师型”教师队伍力量薄弱

高职机电一体化专业真正“双师型”教师比例仍很低,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。因此必须采取加强培训或从企业聘任兼职教师等途径加以解决。

二、机电一体化专业实践教学体系优化建设的思路

实践教学的目标应紧紧围绕以岗位要求的职业能力培养为核心,以工作过程中的实践活动为主线,设置实践教学课程,构建基于“理论、实践一体化”“教、学、做一体化”的实践教学模式,以“以工作任务为载体、以工作过程为导向”构建实践教学体系。采取分层次分阶段的递进方式进行实践教学,即将机电一体化专业各专门化方向的实践教学目标分解到四个学期即四个阶段,并制定各阶段的实践教学任务。

三、机电一体化专业实践教学体系优化建设的方案

实践教学体系依存于人才培养方案,离开了人才培养方案来构建实践教学体系,实践教学体系无疑将成为无源之水。机电一体化专业是培养从事机电一体化设备的安装、使用、维修和技术管理工作的高级技术应用型专门人才。以机械零件的加工生产、机电设备控制电路的安装、调试与维修、自动化生产线的安装、调试与维护、数控机床操作、编程、维护、机电设备液压与气动控制、机电产品技术服务与营销等为典型工作岗位和专业技术能力为基础,以工作任务为课程设置和内容选择的参照点,开发了专业人才培养方案,并以此为依据构建了由基本技能训练―专业技能训练―实际工作岗位综合训练―职业岗位培养的四级实践教学体系,并将理论知识融于实践教学中,体现了理论为实践教学的服务。整个内容体系的优化方案见图1。

四、实践教学环节的具体实施

从人才培养模式的科学特点和社会发展需要出发,将实践教学环节分为课堂教学训练、校内实训、校外实习等。通过合理配置,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,让学生在实践教学中掌握必备的、完整的、系统的技能和技术。

(一)课堂教学训练

课堂教学训练包括现场教学、案例分析等形式。通过多种形式的课堂训练,培养学生对知识的运用能力和人文素质的提高。一体化实践教学体系是以实践教学目标为依据,按照职业活动的特点和要求整合实践教学内容,合并或撤销重复性实验,适当增加综合性、设计性实训,以便于学生毕业后在生产单位“上手”快,缩短“磨合期”。

(二)校内实训

校内实训是便于学生一边学理论,一边从事应用实践,提高学生动手能力必不可少的环节。学生通过校内实训,受到最基本的工程技术和操作技能方面的训练。如针对机电一体化技术专业高职学生的技能标准要求,我院把该专业校内实训按照每个学期的综合工作任务分解为电工电子技术专项实训、电机与拖动技术专项实训、PLC技术专项实训、单片机原理及应用专项实训、维修电工专项实训以及数控机床零件加工专项实训等。实训内容按专项实训标准和指导书要求进行,根据实训的实际情况,可以就某一技术或操作在集中时间内进行反复训练,直至掌握(如维修电工的配盘等)。通过校内实训既有利于学生对理论知识的理解,也对机电设备的生产流程及科学管理等有了必要的认识,使学生在校学习期间就及早进入职业角色,接触实践,了解生产,掌握一定的专业技能,为校外实习奠定了坚实的基础。

(三)顶岗实习

我院采取2.5年在校学习,0.5年到企业顶岗实习,校企双方共同承担教学任务。目前我院11级机电一体化专业有140名学生在2013年12月至2014年6月期间,分别到索凌电气有限公司、 郑州格力空调有限公司、青岛海尔有限公司等多家与我院签订了校企合作的单位进行顶岗实习。通过校外顶岗实习,学生对企事业单位的现代化设备、生产技术与科学管理等有了必要的了解和掌握,把理论与实践有机结合起来,为缩短从学校到社会的适应期打下良好基础,也为学院的专业建设和教学改革积累了宝贵的经验。

(四)实践教学环节与职业资格证书的考试相结合

为了保证实践教学的效果,要进一步加强校内实践教学环节建设,提高实践教学环节的比重,把实践教学环节与职业资格证书的考试结合起来。在实践教学过程中,一要强调教学内容和素材尽可能来自生产第一线,创造工程实际环境,让学生直接参与工程实践项目;二要强调学生创新思维、创新能力与工程实际能力的培养,使实践教学体系更完备、更科学、更有利于学生技术应用能力的培养和适用性、竞争力的提高。

结束语

本文通过合理配置,构建了以就业为导向、以综合职业能力为主线,将各实践教学环节进行整体设计,建立了与理论教学既相互联系又相对独立的实践教学体系。将实践教学的目标和任务具体落实到五个实践教学环节中,让学生在实践教学中掌握必备的、完整的、系统的技能和技术。

【参考文献】

[1]周琴.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].机械,2010(7):64- 66.

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关键词: 《机电装调技术》精品课程 教材建设 课程内容

为切实推进教育创新,深化教学改革,促进现代信息技术在教学中的应用,共享优质教学资源,进一步促进教授上讲台,全面提高教育教学质量,造就数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才,提升我国高等教育的综合实力和国际竞争能力,精品课程建设工作刻不容缓。精品课程建设是一项综合系统工程,主要包括六方面内容:教学队伍建设、教学内容建设、教材建设、实验建设、机制建设,以及教学方法和手段建设,实现优质教学资源共享等。精品课程建设的核心是解决好课程内容建设问题。因此,开发具有职业教育特色的校本教材,选择既能满足就业导向的岗位需求,又有助于学生职业生涯的发展的课程内容,成了精品课程建设的重中之重。

《机电装调技术》课程是机电一体化技术专业的一门专业核心课程。根据机电一体化专业人才培养目标、岗位需求和本课程在专业课程中的作用,本课程定位为:是集传感器技术、液压与气压传动技术、可编程控制技术、典型自动化设备安装和调试为一体的理论实践一体化综合课程。作为机电一体化技术人才培养方案中的专业核心课程,它继《电工技术》、《电子技术》、《工厂电气控制》等课程的基本理论及专门方法,围绕机电一体化技术专业人才培养目标来展开教学,重在培养学生机械、电子、气、液压等技术在机电一体化设备中应用的能力,同时掌握自动化控制方面的知识及机电一体化设备的安装、调试、运行、检测和维修等专业技能,养成爱岗敬业、刻苦学习、开拓创新、团结协作的职业素养;要求学生在已有的电气、电子等课程的基础上学习本课程。因此,对五年制高职机电一体化专业教育而言,《机电装调技术》课程建设的状况,对整个专业建设及专业人才培养起着决定性作用,是任何其他专业课程都无法替代的。为达成培养目标,课程内容的选择尤其值得研究。

首先,课程内容的确定,必须满足就业导向的岗位技术或技术领域需要,要有助于学生在整个职业生涯中谋求个性发展所需的态度、能力和知识,要符合人的认识规律和教学规律的课程教学内容的衔接与配合。现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络,以及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。科技的发展对机电一体化专业的学生有了更高的要求。即要求学生不仅掌握基本技术知识,而且具备相应的实践技能和较强的实际工作能力,拥有维护与管理自动化生产线的基本能力,真正具有较高的综合技能及素质。

本课程教学内容以PLC控制为主线,根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,主要选取实现机电一体化控制的主体内容,将传感器技术、液压与气压传动结合具体的控制对象,完成机械手、机器人、电动机、自动流水线的装配与调试。这些内容一方面具有较强的岗位针对性和适用性,另一方面为学生能力的可持续发展奠定基础。在遵循学生职业能力培养基本规律的基础上,以机电一体化控制工作任务及工作过程为依据,来整合教学内容。其中传感器与检测技术是自动监测控制系统信息获取、信息转换、信号处理的主要途径;液压与气压传动技术是一种基本的传动形式,无论是机械制造、模具、数控,还是自动化都有广泛的实际应用价值;可编程序逻辑控制器(简称PLC)广泛用于机械系统、生产流水线及过程工业的自动控制领域。而在自动控制系统中,传感器是信息获取的源头,液压气压结合机械传动知识作为传动的手段,以PLC为控制方法进行机电一体化电气控制综合学习及训练,通过对控制系统的实际安装、调试、运行,使学生能够独立解决简单的工程实际问题,培养综合控制技能,提高综合职业能力及素质,培养创新型高技能机电人才。所以,本课程以七大项目为载体来组织教学实施。

其次,课程内容的选择必须有科学性和适应性。以项目三机械手的控制中的模块二“PLC控制的机械手功能的实现”为例来进一步研究。

每次课都应把提高学生的专业技术应用能力和综合素质作为重点,每一门专业课程的教学都应是为学生打开一扇门,让他们看到门里有着各种精彩的、有趣的、有用的东西,让他们将来在工作中一旦用到就会愿意去学、主动去学,不会害怕去学。所以每个项目不能只以教得多、教得深为目标,而应以学生学得多为目标。选择这个模块能达成的目标为以下几点。

知识目标:理解顺序功能图的绘制方法;理解根据顺序功能图编写控制程序的原理。

能力目标:基本掌握顺序功能图的绘制方法;能够根据顺序功能图进行控制程序的编写;能进行气动机械手的拆装和调试。

情感目标:通过完成机械手动作控制提高自信心,培养对本课程的学习兴趣;通过小组合作完成控制要求提高协作和交流能力。

在必要的理论知识和专业技能准备的基础上,我们应采用理实一体化教学方法,通过工作任务布置、知识讲授(教师讲解和学生共同讨论相结合)、操作练习、巩固与拓展(针对理解较快的学生)等教学实施过程,再加以多元化的考核评价方法,使终结性评价与过程性评价相结合,个体评价与小组评价相结合,理论学习评价与技能评价相结合,突出考试的诊断性和发展,就能顺利地完成本课程的教学实施,很好地达成教学目标。

精品课程建设的目的,是要倡导教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用,鼓励使用优秀教材,提高实践教学质量,发挥学生的主动性和积极性,培养学生的科学探索精神和创新能力。《机电装调技术》作为机电一体化技术专业的主干课程,经过几年的建设,在教学内容、教学手段、教学方法、学生综合实践能力和综合素质培养等方面取得了一定的成果。教学改革是永无止境的,在反复实践的基础上,课程的内容将会根据需要得以进一步完善,课程组的老师应继续努力,巩固已取得的成果,不断进行新的探索,为培养适应时代、适应区域经济发展且具有本专业特色的高技能应用型人才作出贡献。

参考文献:

[1]应智国.论专业群建设与高职院校的核心竞争力[J].教育与职业,2006,(10).