机电一体化知识范文

时间:2023-08-11 17:38:11

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机电一体化知识

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【关键词】机电一体化;技术现状;智能化趋势

所谓的机电一体化技术,指的是结合应用机械技术和电子技术于一体,并且随着计算机技术的发展和应用,机电一体化技术同时获得前所未有的发展。 目前已经成为一门综合性多学科交叉的系统技术,为传统机械技术带来根本性变革,并且向着智能化、环保化、网络化和微型化等更为先进的方向发展,向光电一体化技术方向迈进,应用范围十分广泛,已经显著改善了人们的日常生活及生产方式,影响较为深远。

一、机电一体化技术应用现状

机电一体化技术,是运用系统综合利用微电子、计算机网络、自动化处理、传感测控、信息变换、自动控制等方面的群体技术,通过把机械设备以及电子技术相结合,使得机械设备的信息处理方面、动力方面以及控制方面的功能进入智能化和自动化状态的工程技术。虽然机电一体化在我国的研究和应用起步较晚,但我国自起步开始就不断加大投入,以期弥补与他国的差距,目前已经在一些方面取得较大成就,诸如工业机器人制造、数控方面以及计算机系统集成制造等方面。

(一)工业机器人制造

目前,我国已将工业方面机器人的操作技术进行了优化,机器人的软件及编程等设计技术和控制技术等关键技术得以解决,机器人的规模和应用范围逐渐扩大化,相应的配套设备得以开发。

(二)数控技术

在数控技术方面,我国多年来一直借鉴外国先进经验,同时坚持自主研发,目前产业形式已经成形。关键技术都已具有自我研发能力,生产能力已经形成,极大促进工业众领域的发展,已为我国综合实力的增强发挥巨大作用

(三)计算机现代集成制造

当前,我国已经从CIMS转变为“现代集成制造和现代集成制造系统”。这一系统已经对原来CIM/CIMS的内涵进行了从广度和深度上的扩展,是将人、管理和技术进行综合集成后的结果。国内对该系统的应用已经较为广泛,具有良好的经济效益。

在计算机技术与集成电路等不断发展的基础上,机电一体化已经随之向更高方面发展。机电一体化产品的应用已经十分广泛,除日常生活之外,也应用到生产和其他各个方面。还有一些人聚焦到电子智能方面的深入研究上,使其向更加智能化这一目标迈进。可以想见,科技不断进步的今天,机电一体化技术必将达到更为先进的层次,取得的成果也会更多。

二、机电一体化技术的智能化趋势

现代社会对科技的要求已逐渐向着智能化、模块化、网络化、微型化、环保化等发展,这些方向都是未来的主流发展方向,机电一体化技术要作为机械工程领域的未来,势必将无法避免与这些方向接轨。而作为引领未来科技主要求的智能化,是机电一体化的发展必须追随的方向。

(一)微处理器的发展与人工智能

自上世纪九十年代后期,人工智能这一模块已经引起人们的广泛重视,各国纷纷将重点转移至如何实现更高层次的人工智能化上来。所谓智能化描述的是机器的行为,它是将来自各学科的新思想和新知识充分整合,以控制理论作为基础,使得机器具有能够自主决策、简单逻辑思维和判断推理等能力。尽管机器不能够具有和人等同的逻辑思维和判断能力,但是在一些具有较高性能,运转速度更快的微处理器的发展基础上,令机器智能化实现略微低级的地步是可以实现的。

(二)计算机科技崛起与人工智能

现今社会计算机科技迅速崛起,并且日渐普及,数字化产品设计和生产具有良好的基础,虚拟设计和超级计算机等技术已经十分先进。数字化结合到机电一体化当中时就需要其操作软件达到更高条件,如:操作性强、可靠性高、具自我诊断维护能力等等。实现人工智能化之后,机电产品可具备一定智能,也就能够实现远程操作,自我诊断和自我修复这些功能也都是可以实现的。在这一方面,数控机床有异于传统机床就在于实现机电一体化,例如智能I/O接口的设置、添加的人机之间对话功能以及智能更新的数据库,其操作和使用等十分便利。

(三)人工智能理论的加入与人工智能

人工智能的进步和发展继续进行过程中,以模糊控制理论、小波理论和神经网络理论、灰色理论以及混沌与分岔等为代表的人工智能理论也已经糅合进机电一体化的进程中。光纤技术以及通讯技术的加入,微细加工的拓展,丰富了人工智能理论的内容,为机电一体化的人工智能增加了筹码,开拓了更为广阔的领域。

(四)人工智能化与绿色化

科技发展日新月异,带给人的不是只有便利,产生的巨大变化当中也包含着对环境等的影响。机电一体化的受益对象是人,人的智能和情感等人性化体验相对来说也极为重要,因此也要关注到人机关系,在色彩以及造型方面进行改进使人感觉到协调一致,满足人的各类需求,达到更加舒适自然的目的。享受物质的同时,不可避免会对环境造成一些破坏性的效果,如:环境恶化,资源浪费。因此可持续发展策略应运而生。绿色产品的观念要深入人心,机电一体化在达到智能化的过程当中,必须兼顾绿色化。

三、结语

机电一体化不可能单独发展,它是多门科学技术多种学科交叉发展的整合和结晶。它是社会生产力达到一定水平之后必然出现的一种技术体系,目前已对人们的生产和生活的水平等的提高起到了极为重要的作用。有许多与其相关的科学技术也都得到了更多的发展,由此可见技术融合已经成为一种趋势,随着越来越多的研究深入,一定会出现更多的融合技术,使得技术领域更为便利和有效。在走向更高智能化的道路上,机电一体化的前景必然十分广阔,带来更高层次的社会进步。

作者简介:张福,男,黑龙江省庆安县,本科职称实验师职务教师,研究方向工业电气自动化。

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关键词:机电类;一体化;实训装置;应用

一、引言

目前,职业学校普遍存在着学生实践能力差的问题,这是由于在传统教育模式下,职业技校的理论与实践没有有机的结合在一起,导致理论教学与实践教学的脱节,学生在理论课中不能积极的投入,而老师的教学模式缺乏新意,导致学生在上课期间听不懂也听不下去,理论课达不到实际的效果。在实践课上,由于学生缺乏理论基础,对设备的结构设计、运行原理缺乏认知,只能盲目的操作。对于职业学校机电类的课程来说,在教学上需要有设备和理论作为基础,在此基础之上,教学老师还要想方设法的对教学内容创新,根据学生的实际情况,来设计教学的结构、内容、思路等,使教学达到学生能够学以致用的目的,因此就需要结合理论与实践的教学方法,使其有机的融合在一起,机电类课程结合了机械、PLC、传感等多项技术,在结构上大多是模块化,教学老师不仅要使学生熟练掌握设备操作,还要与《电气控制与PLC》、《机电一体化设备安装与维护》等多门课程相结合,因此,只有引入机电一体化实训装置和模块化生产线等设备,并积极探索理实一体化教学模式,才能提高了学生的实践动手能力和社会竞争力。

二、机电一体化实训装置的主要模块和基本构成

1、机电一体化实训装置的总体结构

机电一体化实训装置是职业学校根据学生的实际情况购进的机电一体化设备,来供学生实践课学习使用,提高学生的实践能力。机电一体化实训装置的结构一般包括电脑、PLC主机、变频器模块、电机模块、气动控制模块等,总体上来说是由硬件和软件构成,目前的机电一体化装置是模块化和开放式的结构,在教学的过程中,可以指导学生了解装置构造和拆卸、组装等技能的培训。

2、装置主要模块的基本组成

(1)PLC主机:采用了CPU226AC/DC/晶体管(24路数字量输入/16路晶体管输出)、两个RS-485通信口、EM222(8路数字量输出),在PLC的每个输入端均有开关,PLC主机的输入/输出接口均已连到面板上,方便用户使用。

(2)变频器模块:“采用西门子MM420变频器,三相380V供电,输出功率0.75KW。集成RS-485通讯接口,提供BOP操作面板;集成3路数字量输入/1路继电器输出,1路模拟量输入/1路模拟量输出;具备过电压、欠电压保护,电机过热保护,短路保护等。提供调速电位器,所有接口均采用安全插连接。”

(3)电机模块:包括三相交流异步电动机,步进电机和步进电机驱动器等。

(4)低压电器模块:配备了交流接触器、热继电器、电子式时间继电器、中间继电器、变压器、整流电路、能耗制动电阻、带灯按钮、断路器、熔断器、行程开关、组合开关、转换开关、速度继电器、磁性开关、急停按钮、复位按钮、自锁按钮等低压电器。

(5)气动模块:包括了静音气泵、单杆气缸、双杆气缸、气动手爪、单控电磁阀、双控电磁阀、旋转气缸等。

(6)传感器模块:具备了电感传感器、漫反射式光电传感器、对射式光电传感器、光纤传感器,可区分金属物料和非金属物料、不同颜色的物料。

(7)触摸屏与组态模块:配备了深圳步科EVIEWMT4200工业触摸屏和EV5000组态编程软件。

三、机电一体化实训装置的功能和机电类课程教学中的应用

1、机电一体化教学课程设计

根据教学计划和现在对机电类人才的要求,目前职业学校内主要开设的课程有:《机电一体化设备安装与维护》、《检测与传感技术》等关于机电一体化装置运行原理和设备介绍与实际操作的课程。从课程设置上要与实际操作相结合,学生能够学以致用,并熟练的掌握机电一体化装置的操作。

2、《电气控制与PLC》理实一体化教学思路

首先根据教学要求和设备特点编写教学讲义、课件等。其次组织学生到学校内部训练中心参观,对机电一体化有一个基本的了解;同时,配齐学生在学习电气控制时所用的设备,根据学生不同的特点,对学生进行分类教学,因材施教,激发学生的兴趣;最后制定好考核标准。

四、结束语

在职业学校中,对学生的教育首先要根据人才的要求和学生的实际情况开展教学工作,对于机电类的课程,在引入机电一体化实训装置的基础之上,集合理论与实践,使课程变得丰富多彩,学生提高了浓厚的兴趣,才能全身心的投入到学习中,对于教师而言,对机电一体化实训装置做好必要的知识储备和教学内容上的创新,帮助学生解决各种问题。不仅能够促进学生提高创新与实践能力,还能够提高教师自身的能力。

参考文献:

[1]方贵盛孙平.光机电一体化实训装置在机电类课程教学中的应用.电脑知识与技术2010.07

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机电一体化专业在很多高校都相继开设起来,为社会提供了大批相关专业的人才,促进机械行业的健康发展。

二、机电一体化教学现状

(一)教材与实际需求脱节

在新时期,高职机电一体化存在新的要求,但许多高职机电一体化专业教材遵循传统的枯燥,深奥,难懂的内容,不符合发展需要社会企业并与需求脱节。虽然很多学生掌握了教材的专业知识,但实际工作难度大,难以满足工作需要。他们不能很快解决实际问题。

(二)师资力量有待于增强

随着新时期的教育改革,高职院校的招生规模不断扩大。因此,进入高职院校的学生人数逐年增加。但是,教师队伍还没有完全适应新时代,新形势下高职教育的要求。专业机电一体化专业的教师需要进一步完善。由于传统教育理念的深刻影响,许多教师不能及时积极地改变教学观念,仍然坚持强调理论和实践的教学理念。教学只关注理论知识的教学,忽视实践的重要性,阻碍了学生的整体发展和进步。

(三)实验实训条件不足

机电一体化专业实践性强。它不仅要求学生掌握精确的理论知识,还需要提高学生的实践能力。然而,在实际情况下,由于传统教育理念的深刻影响和对理论教学的重视,高职院校机电一体化专业教师往往忽视实践的重要性。在这种教育观念的影响下,机电一体化专业课程的理论课程远远超过了实验课时,给机电一体化专业人才的培养带来了很大的障碍。

三、机电一体化专业教学改革工作目标

运用教育现代化观念深化教育思想,改革课程体系、教学内容、教学方法和评估体系。争取用2年的时间,把机电一体化专业办成特色鲜明、适应地方经济和社会发展要求的、在同类教育中具有带头作用的国家级高职示范专业。根据机电一体化专业各岗位(群)的要求确定培养目标与课程设置。按照精心设计、整体优化的原则,抓好教学文件、教材建设、师资队伍建设和实验实习设施与基地的建设。积极探索两年制高等职业教育的有效办学体制,加强校企合作关系或通过组建机电一体化专业职教集团等形式,促进职业教育现代化进程。

四、以实践为导向的机电一体化专业教学改革

(一)加强校内实训基地建设

机电一体化属于操作性和技术性都较强的专业,因此,要想实现以实践为导向的机电一体化专业教学改革,就需要高校方面能够建设相关的校内实训基地,为本校学生创造良好的实训条件,提高实际操作能力。工业机器人是当前的一项新型机器项目,其主要面对的是工业领域中的多关节机械手等相关机械装置。工业机器人能够依靠自身控制能力和动力自动实现各项功能。除此之外,它还能接受人类指挥,按照预先设置的程序进行操作。在机电一体化专业教学改革中,校内实训基地建设也可以适当增加工业机器人项目,为学生提供更多实践机会。因此,高校方面应该建立校内的教学车间以及相关的实训教室,专门用于学生进行动手操作。实训基地的建设能够为课程体系的建设以及课程的开发提供重要的学习情境,也为学生提供重要的实践条件。学生能够在实训基地内真实接触到生产环境,在学习的过程中体会到实际工作的真实感觉。除此之外,在实训基地进行操作的过程中,学生作为学习的主体地位得到体现,很多创造性思维都在操作的过程中出现,学生的综合性素质得到明显提升。

(二)创新教学模式

教师在整个教学过程中处于指导性地位,学生的学习过程在很大程度上受到教师教学方式的影响。因此,在机电一体化专业的创新改革过程中,改变教学模式是一项重要措施。分层次阶梯式教学方法就是一种重要的创新教学模式,该教学方法主要是教师在实现不同阶段分类之后分别配置相应的教学内容和考核标准,要求学生依次完成各阶段任务,最后进行评定。这种创新性教学模式能够针对不同学习阶段的学生采用针对性的教学方案,取得积极的教学效果。因此,在机电一体化专业教学中,教师可以实行分层次的阶梯式教学方式。首先,教师将实践教学分成四个不同阶段,并且针对每个阶段的内容设置相应的教学目标和考核指标。学生要在完成第一个阶段的学习并达到要求之后才能顺利进入下个阶段的学习。在这种分层式的教学模式中,教师设置的学习内容应该与实际生产的过程相连接,实际体现实践教学的重点。

(三)校企合作提供实践基地

很多企业为了能够更快解决人力资源的问题,和高校进行长期合作,学校为企业定向输送人才。因此,在进行机电一体化专业的实践教学改革过程中,为了能够为学生尽可能多地提供实训机会,学校和企业进行长期合作,共同为学生提供实践基地。一些工业为主的企业自身有专业的操作场地,如果学生能够在毕业之前进入企业操作基地进行实习,那么他们对于?C电一体化专业的认识将更加深刻,这不仅有利于学生自身操作技能的培养和发展,还有利于企业招收专业性人才。

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关键词: 机电一体化 创新人才 培养模式

随着科学技术的不断发展,不同学科开始交叉渗透,工业生产由“机械电气化”迈入“机电一体化”为特征的发展阶段,导致工程领域的革命与改造,机电一体化被赋予新的内容。目前,真正开设机电一体化专业的中职学校为数不多,即使开设机电一体化专业的学校,也只是把机械和电气的知识简单地组合起来进行教学,很难培养出创新型人才,不能满足企业对机电一体化人才的渴求,探索机电一体化专业创新人才培养模式成为现阶段许多教育工作者面临的问题。在人才培养过程中要不断进行探索和实践,充分发挥自身优势,改革教学模式,培养出更多合格的机电一体化专业创新人才。

一、创新型人才培养模式的基本特征和探索方法

新的创新型人才培养模式的基本特征是“三个突出”:(1)突出学生在教学中的主体地位;(2)突出创新在教学中的重要作用;(3)突出知识、能力、素质三维度的教学目标。机电一体化专业综合性较强,跟数学、物理及电路等相关课程联系精密,需要结合计算机科学与控制、电子电器和机械等相关专业。中学生基础相对薄弱,在学习较难科目的过程中会缺乏学习的兴趣和动力,探索创新型人才培养模式,即要求教育工作者根据学生的实际状况,在课堂教学、实际生活和职业实践中总结教学问题,寻找有效的教学方法。如在教学过程中,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质和技能培养框架,共同寻找培养创新能力的方法。

二、确立机电一体化专业创新人才培养模式的指导思想和目的

中职机电一体化专业是培养从事机电一体化设备使用和技术管理工作的中初级技术应用性专业人才,要培养出符合科学技术进步的创新型人才,必须确立先进的指导思想和明确的目标。目前我国教育一直注重知识的传授,把教学过程理解为知识的积累过程,对大学生的评价立足于掌握知识的多少,忽视学生潜能、创新能力和实践能力的培养。创新人才培养作为一种顺应时代的培养模式,应树立科学的人才观和教育观,坚持“以服务为宗旨、以就业为指导”的职业教育办学方针,以“培养什么样的创新人才?怎样培养创新人才?”为指导思想,以培养全体学生的创新精神和实践能力为目标,使学生具备一定的可持续发展能力,培养机电行业的高素质创新型人才。

三、培养中职机电一体化专业创新人才的有效策略

1.合理设置课时教材,优化课时目标。

随着教学改革的深入,机电一体化课程教学课时被缩减,由于课程综合了多门学科,所涉及的概念、专业名词多,并且内容抽象,学生很难在短短的几十个课时内掌握。而且课程使用理论教材内容比较多,各个章节所覆盖的是不同学科的内容,比如前一章是机电一体化机械设计,后一章是机电一体化检测系统,再下一章又变成计算机控制及接口技术等,学生在学习过程中不能将各个章节的内容有机的联系起来。课时目标的设计要遵循具体性、可操作性、完整性和层次性原则,要求教师在观念上要树立为获取信息而阅读的思想,方法和原则必须对教材进行整体教学,以此带动学生深入教材中的理论学习,掌握课文内容,全面提高专业素质。

2.改变课堂教学方法,实现教师角色转变。

在机电一体化课堂教学中,大多数教师仍采用传统的教学方法―“满堂灌”,即忠于教材,照本宣科,在一堂课上教师从头到尾都讲理论知识,忽略学生的主体地位,让课堂变得枯燥、乏味,使学生的潜能得不到充分的发挥。在机电一体化教学中,可以从创新教学方法入手,运用行动导向法进行课堂教学。这种方法要求教师首先要进行角色转变,以引导者的身份引导学生学习。首先,教师要改变教学观念和教学模式,采取第一堂课与第二堂课相结合、显性课程与隐性课程相结合的方法,一方面围绕课本设置相关课程,实验实训室开放式管理,为学生提供课内课外两位一体的学习资源,另一方面让学生参与各种兴趣小组活动、专项集训活动,以提高学生的技术应用能力、创新意识和团队协作精神。

3.将理论与实践相联系,让学生掌握知识、积累经验。

大多数学校的课堂教学都存在重理论轻实践的问题,教师注重专业理论知识的讲解,忽视了教会学生如何应用这些理论知识。在课堂教学中,将理论和实践交替进行,在教学过程中加入技能训练,在训练的过程中加深对知识的理解和掌握。教师要为每一个教学单元精心设计教学过程,以学生为中心开展教学,为学生提供优良的学习环境和条件,以实际的例子导入,指导学生设法解决有关知识问题,让学生在解决问题的过程中掌握知识,同时积累经验。如对于金工实习,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、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,特别要普通车、铣床与简易数控机床操作上多下工夫,让学生在掌握知识的过程中积累经验。

对中职机电一体化专业创新人才培养模式进行初步探索,要求广大教育工作者结合中职院校学生的就业实际情况,从中职院校机电一体化专业实际出发,将理论与实际相结合,为提高和促进学生更好地就业打下良好的基础。中职机电一体化专业创新人才培养模式是一种创新、一种尝试,要全体机电专业教师在今后的教学中不懈努力探索,不断地充实完善。

参考文献:

[1]高亮.浅谈中职机电一体化专业教学改革[J].教育教学论坛,2015.

[2]吴艳芳.信息技术与中职学校机电一体化教学改革[J].中国教育技术装备,2015.

[3]胡长城.中职机电一体化专业应用型人才培养工作探析[J].统计与管理,2015.

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关键词:高职院校:机电一体化;综合实训;项目教学法

高职院校的培养目标是生产、建设、管理和服务第一线需要的高素质技能型专门人才 这一培养目标决定了重视实践教学是高职院校的一大特色.是实现高职人才培养目标的重要环节 实践教学有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心;同时,也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程.并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。

随着现代化工业生产的迅速发展.自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由气动、液压、传感器、PLC、网络及通讯等技术的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,它的应用范围涉及工业、农业、交通、能源、国防等众多领域。自动化程度极高的先进设备的广泛应用.必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作 为了适应区域经济和高新技术产业发展的需要,满足社会的需求.高职院校在机电一体化专业开设机电一体化综合实训.进行项目实训课程教学探索.目的是培养学生的职业技能和职业素质.为进入企业顶岗实习做好准备.最大限度地增强对就业岗位的适应性。

1.实训课程的目标

机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则.通过实训.使学生既能掌握机电一体化专业理论知识.义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。

2.实训课程的内容与模式

围绕实训目标.综合实训的内容应根据本专业所对应的职业岗位群确定 机电一体化的综合实训可以选择某一生产流程的模拟控制系统或典型的机电产品为实训载体.通过对某生产流程或产品的模拟仿真控制.掌握生产岗位的控制操作技术 我校选用了自动化生产加工系统(Modular ProductionSyste111简称MPS).在实训过程中以该系统为载体.以工作任务为中心,按照工作任务的相关性来组织课程 在教学内容组织上.基本理论以必需、够用为度,以学生为主体.以培养能力、提高学生综合素质为目标.并采用行之有效的项目培训模式 所谓项目培训模式.就是打破教材本身的框架.围绕一个典型设备展开.将学习过程分解成若干个小任务.并结合实际操作.将所要求的知识点、能力点和职业素质融于培训过程 训练时,首先结合实际的装置.了解该装置所能完成的任务及工作流程。其次.分析该装置的硬件组成.让学生明白各部分硬件的组成元件.各自完成何种功能:再说明本设备所包含的技术和应掌握的知识点.然后通过实际操作,如拆装、调试、故障诊断、维修及保养等,掌握机电设备的装配、操作和维护该设备应具备的能力 再次.将所要掌握的知识点和技能归类.并做一定的延伸,使部分能力较强的学生有所发展。

3.实训课程的时间安排与实训条件

机电一体化综合实训课程是在完成主要专业课程的理论学习和各主要技能专项实训后.在学生进入企业实习或就业前,综合运用本专业(岗位)的主要知识和技能,在校集中进行的综合性、系统化训练,实训时间为四周 我校建立了机电一体化实训基地,由师生参与自主研制的PI C实训室、校企共同投入建设的气动控制技术实验室及自动化生产加工系统实训室等组成.供开展实训课程使用.并且实训期间实训室进行开放式管理。

4.实训课程的考核方式

为突出学生的能力培养,对机电学生考核的标准为:(1)是否有创新,即能否运用所学的理沦知识分析、处理实际问题,能否就所给的条件提出合理的观点和可行的处理方法;(2)识图能力和动手能力;(3)是否能搜集资料,报告内容是否合理;(4)是否有团结协作精神:(5)写作与表达能力;(6)计算机应用能力等。考核的形式:理论与技能考核相结合。考核成绩的评定:理论测试成绩占20%;实训报告成绩占25%:实践环节占55% .其中拆装操作占20% ,编程、调试与排除故障占25% .安全与环保意识考核占10%。

机电一体化综合实训的实施过程综合实训可促进教学与就业岗位的零距离对接 一般是针对岗位群.培养的学生应具备与就业岗位零距离对接所要求的综合职业能力 以往的课程教学比较强调课程中知识点和单项技能的掌握.忽视知识与技能在实际工作中的综合应用。

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关键词:五年制高职;培养模式;实践研究;优势

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2013)14-0025-02

随着我国制造业现代化水平的大幅提升,地处苏南的昆山制造业发展更是突飞猛进,最显著的标志就是采用大量的自动化生产制造系统代替了传统的、自动化水平较低的生产方式。以液压气动技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术相互渗透,形成的综合机电一体化技术广泛应用于各行各业的现代化企业中。昆山作为制造业基地,区域经济发展急需大批机电一体化专业高素质技能性人才,江苏省昆山第一中等专业学校(以下简称“我校”)五年制高职机电一体化专业毕业生在操作技能、高素质、可持续发展三个方面表现出强劲优势,深受企业和社会的好评,这正是我校机电一体化专业人才培养模式实践中重视动手能力、强化素质教育、立足长远发展三个方面有力体现。

一、重视动手能力,突出实用技能

五年制高职机电一体化专业培养技术熟练的技能型人才是企业最需要的,因而作为职业学校来说,应该把实践教学环节放在十分重要的位置,从学生入学就不断培养实际动手能力,毕业时通过短暂培训后马上进入正常工作,给企业带来稳定和及时的利润,职业教育的目标也就充分体现在经济发展中。①强化实训实习,校企合作培养高技能人才的实训实习可以分为技能实训和生产实习两个阶段。基本技能和综合技能实训主要在学校进行,鼓励企业为学校提供实训设施设备。生产实习主要在企业进行,企业要制定实习场地使用、实习指导教师配备、实习安全管理、联合课题攻关等项规定,并提供较为先进的设备设施,通过在生产岗位上的“传、帮、带”,进一步强化技能操作训练,同时注重培养学生的职业道德、安全生产和团结协作的意识。②共享师资资源。企业可以利用院校师资,为在职员工开展培训。学校可以聘请具有丰富实践经验的企业高技能人才,担任兼职专业课教师和生产实习指导教师,也可以选派教师到企业跟班生产实习,及时了解企业生产现状。经考核评审合格,企业高技能人才可以转评或转聘为相应的技工学校教师专业技术职务。

二、动手能力培养的途径与方法

培养学生动手能力的途径与方法各校都有一些成功的经验。下面结合我校机电一体化专业实际,从实训基地建设、校企合作、考工考证、技能创新大赛、教育教学等方面谈如何培养学生的动手能力。

1.实训基地建设对于职业学校发展起着至关重要的作用。我校实训中心的设施设备条件在昆山地区乃至苏州地区堪称一流,五年制高职机电一体化专业配备的实训设备更是门类齐全,现有实训室如下:维修电工中级工实训室、YL158维修电工高级工实训室、普通钳工实训室、装配钳工实训室、机械拆装测绘实训室、机电设备装调维修实训室、YL236单片机实训室、YL235A光机电一体化实训室、YL335B自动化生产线实训室、PLC实训室、普车实训车间、数车加工中心实训车间、液压气动实训室、传感器实训室等,这些实训设备保证了学生动手能力能够充分得到施展。

2.校企合作办学模式在我校一直都很重视,而且越来越关键。五年制高职机电一体化专业坚持校企合作模式,我们秉持这样的理念:学校服务于企业、企业回馈于学校、校企合作于共赢。机电一体化专业先后与昆山多家知名企业签署了校企合作办学协作,有利于学校将企业的先进技术、管理、设备应用于教学,学生可以在校期间深入企业尝试实习、顶岗实习,有利于进一步提高学生动手能力。

3.考工考证是五年制高职机电一体化专业一直所坚持的,而且是必须要做的。因为这牵涉到学生能否顺利毕业,我校高职机电一体化专业学生顺利毕业的基本条件有:各门功课及格、具有两个中级工证书及一个高级工证书。还出台了多证书代考制度,促使了学生在校期间必须重视动手实践,这样才能保证技能证书的顺利取得。

4.技能创新大赛是我校一贯都相当重视的活动,为了保证能让学生和教师取得优异的成绩,学校出台了一些列奖励政策,充分调动学生积极参与技能训练积极性,形成了竞争淘汰机制,有力推动学生技能水平的大幅度提升。

5.学生技能水平决定以后的竞争力,学生无形之中在技能训练上形成你追我赶的局面。教学中机电一体化专业要求所有的实训课必须在车间或实训室以项目的形式完成,理实一体化的专业技术类课程保证实践操作部分必须在实训室完成项目练习。教育理念无形力量和教学措施有形实践对于学生动手能力培养起着关键的作用。

三、强化素质教育

我校在人才培养实践中重视学生的动手能力,更重视学生的综合素质,只有高素质技能型人才才具有可持续发展的生命力。五年制高职机电一体化专业把培养学生的综合能力(人际交往能力、创业能力、自学能力、思想道德素质、科学文化素质、身心健康素质、劳动技能素质)落实在教育教学中的各个环节中。

1.推行素质教育,课堂教学是主渠道。在教学内容上,应重视专业课,但不可忽视文化基础课。在教学方式上,教师应从仅仅“教会”学生转向同时指导学生自己“会学”。

2.推行素质教育,日常生活中严格管理。管理是一种无形的教育,科学、规范的管理,有利于培养学生良好的学习、工作和生活习惯,是加强素质教育不可忽视的重要渠道。

3.推行素质教育,校园文化具有潜移默化的作用。校园文化对学生道德素质、心理素质的培养,往往比课程教学起着更重要的作用。在校园内设立宣传栏、广播台、团报、校报等及时向全校师生宣传国际、国内新闻,教育新思想、新动向及校内的新人新事。通过校园文化熏陶所形成的素质,往往更深刻、更牢固。

4.推行素质教育,强化社会实践。职业教育注重学生实践能力的培养,因而教师应突出实践教学环节,加强理论联系实际,让学生实实在在地体验生活,自己动手,真正掌握一定操作技能,并引导学生如何应用所学知识来解决实际问题。

四、立足长远发展

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关键词:高职;机电一体化;人才培养

机电一体化的发展现状及趋势

20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。

机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果,其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统,电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度,其品种不断增多,水平也不断提高,不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用,而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。

随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步,机电一体化技术也在快速发展,其发展趋势是:(1)在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展;(2)在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展;(3)在层次上向复合集成、系统化方向发展。

机电一体化技术在我国的应用

机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下:

计算机技术20世纪70年代是纯电子技术;自80年代开始使用Z80CPU构成的单板机及个人电脑;从1987年开始STD总线成为工控机主流机型;从90年代开始使用MCS-51、MCS-96系列单片机与小型PLC;自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的IPC工控机取代STD工控机,成为主流工控机;90年代中后期中型、大型PLC与DCS系统在我国开始大规模使用;2000年以后现场总线开始应用。

传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器;70年代开始使用参量型传感器(R、C、L参量,无源)和发电型传感器(磁电式、压电式、热电式,有源),大多采用分立型;80年代开始随着半导体集成技术的发展,将敏感元件与信号处理电路集成在一起,实现了检测及信号处理一体化;90年代后,传感器向集成化、微型化、智能化方向发展;2000年后,出现了基于现场总线的网络化智能传感器。

执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成;执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。

机械加工技术20世纪50年代是通用机床,采取传统加工工艺;60年代开始使用硬件数控NC、特种加工与成组技术;70年代开始使用计算机数控CNC与精密机械技术;80年代开始使用计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、计算机辅助工艺设计CAPP、计算机辅助设计/制造CAD/CAM;90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术;2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。

高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力

机电一体化培养人才的层次(1)学术型人才:主要从事科学研究,从事发现和研究客观规律的工作。(2)工程型人才:主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。(3)技术型(工艺型)人才:主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作,进行技术应用、现场实施与服务。(4)技能型(操作型)人才:主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。

高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才,应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。

高职机电一体化人才应具备的知识与能力(1)知识结构:具有必备的文化基础知识;具有一定的政治理论知识和人文知识;具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识;具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识;具有计算机应用技术的基本知识;具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识;具有数控技术综合应用的基本知识;具有车间生产技术管理的基本知识。(2)能力结构:一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力,具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力,具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。

机电一体化技术发展与高职课程设置

课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点,以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。

机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物,相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此,其发展是日新月异的,这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应,具体表现在:

1.单片机课程:教学内容是以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多。

2.PLC课程:我院主要讲述、实验的是小型PLC的原理、编程等,而现在不仅小型PLC被广泛使用,而且中型、大型PLC及DCS系统均已广泛使用。

3.检测与传感器课程:各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷,网络化的传感器也已出现,而课程中涉及很少。

4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。

5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开,不利于培养机电复合型人才。

6.新型的数控设备更新速度快,技术含量高,高职院校的教学实践设备相对滞后。

7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求,但教材中这些内容涉及较少,教学内容落后于生产实际。

8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍,而对于自动控制方面却很少涉及,所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。

9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如,课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件,而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。

解决的方法(1)设备方面:在经济条件允许的情况下,应购买先进设备用于教学实践环节;购买与自制相结合更新设备;学院应与企业合作,借助企业的先进设备与企业共同培养人才。(2)教师方面:应送出去深造、进修,或到企业学习,应积极开展科研开发,培养教师的关键技术技能,了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。(3)课程方面:一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快,要求课程内容实现跨课程有机融合,各门课程之间要体现合理的相互联系,以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解,形成模块,模块化课程可充分增强课程的灵活性,既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用,又便于开发新课程,以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强,为使培养目标能根据社会需求及时调整,应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程,实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。(4)教材建设:要紧跟机电一体化技术的发展,及时更新、自编、补充教材内容。(5)实践环节:应积极进行校内、校外实践基地的建设,与国内知名企业共建实验室、工作室,加强实践教学环节,以弥补理论教学上的不足。

机电一体化技术涵盖的面较宽,如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾,如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战,是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手:一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才,二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点,对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研,掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求,有针对性地合理设置课程,选择教学内容,以培养能充分满足社会需求的人才。

参考文献:

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关键词:机电一体化 智能制造 制造企业

机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。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。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。

一、智能制造的概念

智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。

IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。

二、智能制造系统的特点

IMS具有以下几个特征:

一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。

综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。

三、智能制造的支撑技术

人工智能技术;

并行工程;

虚拟制造技术;

信息网络技术。

四、智能制造主要研究内容及目标

1.智能制造主要研究内容

(1)智能制造理论和系统设计技术;

(2)智能制造单元技术的集成;

(3)智能机器的设计。

2.智能制造主要研究目标

(1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。

(2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。

五、智能制造的发展简况

1.国外发展简况

自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。

2.国内发展简况

我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。

综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。

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关键词:人才培养模式;理论教学体系;实践教学体系;教学质量考核体系;教学质量监控保障体系

作者简介:鲍怀富(1955-),男,山东临邑人,济南工程职业技术学院机电工程系主任,教授。(山东?济南?250014)

中图分类号:G712?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)28-0033-02

一、机电一体化技术专业定位和人才培养目标

本专业依托建筑、纺织两大行业,面向济南、山东及周边区域经济,培养德、智、体、美全面发展,从事机电设备设计、制造、安装和调试、管理运行、操作和维修、门窗幕墙工程的高素质高技能应用性专门人才。设置了一个基础平台辐射四个专业方向,如图1所示。

二、机电一体化技术专业人才培养模式

通过社会调查,基于工作过程系统化和专业典型工作任务(岗位群)的分析,构建了满足企业需求的“机电一体化技术专业”人才培养模式。

1.课程教学体系

借鉴国际先进的职业教育课程模式,结合自己的实际,以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标,构建了基于工作过程系统化、满足企业知识、能力、素质要求的课程教学体系。包括两个平台(公共基础平台、学科专业基础平台)、四个专业模块(建筑机电方向模块、纺织机电方向模块、门窗幕墙方向模块、机电技术应用模块)、两个拓展区域(专业选修拓展区域、公共选修拓展区域)。课程教学体系如图2所示。

2.实践教学体系

依据知识、能力、素质要求,结合理论教学体系,构建了实践教学体系,如图3。其形式上表现为三个阶段(基础技能训练、专业技能训练、高技能+岗位技能训练)、三个层次(职业岗位分为技能型、技术型和技术管理综合型;职业技能分为初级、中级、高级)、三个主干(技能训练、获得职业技能证书、创新大赛和社会锻炼)的特征。其内容上彰显了五个结合(理论与实践相结合、课内与课外相结合、校内实训和企业实践相结合、实践教学和职业技能证书获得相结合、顶岗实习和就业相结合);突出了四个特性(实践性、开放性、职业性和创新性);重视了四个重要环节(实验、实训、实习和毕业设计),突显了以能力培养为中心的科学、实用和创新的特色。

3.教学质量考核体系

依据人才培养目标构建了质量考核体系,如图4。该体系完整体现了理论教学体系和实践教学体系的要求,创新性的提出重视过程考核和平时考核,考核方法不拘一格,把良好的道德品质、认真严谨的工作态度和作风、熟练高超的实践动手能力以及发展创新的综合素质作为考核的重要标准。

4.教学质量监控保障体系

教学质量保障体系如图5所示,形式上表现为三条主线网络(学生—学院、教师—学院、社会和企业—学院),内容上系统、全面、科学、实用、实效,创造性地提出了以就业率、就业对口率、职业稳定率、岗位晋升率和平均工资作为教学质量的评价标准。

三、结束语

本文研究和实践的“机电一体化技术专业”人才培养模式借鉴了国内外先进理念,传承了教育教学规律,同时在许多方面又有创新。该研究在济南工程职业技术学院取得了显著成果,希望该研究在我国职业技术教育领域也有一定的引领和借鉴作用。

参考文献:

[1]张忠福.高职教育实践教学模式的思考[J].职教论坛,2004,(24).

[2]何应林.高技能人才概念研究[J].职教论坛,2006,(1).

[3]杨金土.孟广平,等.论高等职业教育的基本特征[J].教育研究,

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【摘 要】基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式能够比较直观地指导教师把电子技术和信息技术整合到教和学的过程中,使学习者在以技术为支持的学习环境中“重新发现”和“重新组合”知识,激发探究热情,增强探究意识,学会探究方法,从而培养学习者的创新精神和实践能力,实践表明,这种模式有利于解决传统机电一体化专业教学中存在的诸多问题。

关键词 职教新干线平台;机电一体化专业;WebQuest教学模式

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)14-0078-02

基金项目:本文系湖南省十二五教育科学规划课题“基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式研究”(课题批准号:XJK012CZJ061)的研究成果。

WebQuest教学模式作为一种信息化教学模式,是利用网络学习环境,倡导学生主体自主学习、主动探究而进行知识的意义建构的教学模式。而世界大学城,特别是职教新干线的诞生,为以学习者为中心的WebQuest教学模式的应用提供了平台支撑。WebQuest教学模式能够比较直观地指导教师把电子技术和信息技术整合到教和学的过程中,使学习者可以在以技术为支持的学习环境中“重新发现”和“重新组合”知识,激发探究热情,增强探究意识,学会探究方法,从而培养学习者的创新精神和实践能力,有利于机电一体化专业学生综合素质的培养。2013年以来,我们课题组对基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式进行了研究,总结出了基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式。

一、教师和学生

在基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式(后面简称“教学模式”)中,教师和学生的角色发生了根本性的变化。在基于职教新干线平台上,将webQuest教学模式运用于高职课堂教学,必须转变师生角色。教师由“知识的传授者”向“学习引导者”“帮助者”转变,学生由“知识的被动接受者”向“主动学习者”转变。

二、基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式

1.机电一体化专业教学存在的主要问题。高职院机电一体化专业课程教学存在的主要问题:①从学的层面分析,作为学习主体的学生具备一定特殊性,从消极层面来说,学习目的不明确、自主学习能力偏弱、学习基础普遍较差、自我约束能力不强;从积极层面来说,思想活跃、爱表现、对有趣的知识感兴趣、渴望被认可;②从教的层面分析:从教学环境分析,受到场地、设备、教学方法等诸多因素制约;从专业定位分析,对岗位需求能力定位不准,人才培养方案存在一定欠缺,导致课程建设存在方向上的模糊;从师资分析,“双师型”教师比例仍很低,既能授课又能动手操作的教师缺乏。

2.针对存在的问题采取的对策。

(1)采用WebQuest教学模式,学生由被动学习变为主动学习,提高学生的学习兴趣和学习热情;

(2)基于职教新干线学习和教学,通过现代教学手段和教学形式,改变以前黑板上开机器的陈旧教学模式;

(3)以职教新干线为学习平台,引导课程建设向正确的专业方向发展。

3.基于职教新干线平台的机电一体化专业WebQuest教学模式。WebQuest教学模式分为长程(长周期)和短程(短周期)两种。其中在机电一体化专业核心课程教学实践中,采取每2课时作为一个短周期的教学时间,其教学目标是短期的WebQuest是为某个课程单元主题而设计的,其主要目标是引导学习者获取、理解并能运用相关学科知识解决现实世界的问题的同时,培养学习者的信息素养、协作精神和创造性的思维能力;采取每16课时至20课时作为一个长程(长周期)教学时间,其教学目标是拓展与提炼知识,学习者需要深入分析“知识体”,学会迁移,并能以一定的形式呈现对知识的理解,其意义在于对学习者所掌握知识的巩固和扩展,激发学习者高水平的思考活动,进而产生独创性的观点。由于二者在教学时间、内容和教学目标上的差异,在教学模式上有所不同。基于篇幅所限,本文主要介绍短程教学模式:

(1)建设学习小组群。基于职教新干线平台,可以很方便建立学习小组群。建立学习小组群的目的在于使学生通过webquest的方法,通过参加群组讨论,实现主动参与webquest课程的目的;教师利用学习小组群,可以发表、相关任务和课题,实现与学生更好的沟通和交流。

(2)短程(短周期)教学模式。

短程教学模式以2课时为单位的教学模式,由在职教新干线上以网页形式呈现四大模块组成:情境与问题、目标与任务、资源与过程、评价和结论。

第一个模块的教学模式可从以下几个方面进行具体设计:①对课程内容的分析。对课程内容的分析主要是从宏观上综述课程的对象是什么,要做什么工作?在职教新干线平台上由教师空间。②对学习者已有知识的评价。开展课程教授之前要对学习者作出评价,此次评价属于诊断性评价,评价的内容包括对学习者的知识背景、性格、情感等方面。评价的方法可以根据课程内容的不同由教师自行组织。如提问的方式、课前摸底方式、作业分析方式等。③情境的设计。情境的设计主要是对要设计课程一个氛围营造,根据不同科目,进行不同的设计。可以是通过职教新干线平台引入真实情境的介入,外出参观、实习工厂授课等;也可以是虚拟的情境设置,如采用“视频直播课堂”,使用“仿真大厅”等。④问题的构建。WebQuest的问题提出是至关重要的一个环节,甚至在一定程度上关系到整个webquest学习的成败。所以,在设计问题时应注意以下几点:一是目的性,即问题的设计一定要以课程目标和学习目标为根本出发点,使后续的探究活动具有针对性,有助于任务的完成和目标的实现;二是可行性,即问题的设计要切合实际,与学习者原有的知识和经验相联系,让学习者感觉经过努力能够使问题得以解决,只有这样,才能使学习者对后面的学习环节产生兴趣;三是挑战性,即问题不能过于简单,要有一定的难度和复杂性,具有探究的价值意义,能够启发学习者的思维,才能在不断的探究活动中培养学习者敏锐的观察力、思维的求异能力和信息技术的实践应用能力。问题构建在职教新干线平台可用课堂魔方、课堂作业来实现。

第二个模块:目标与任务的设计。此模块主要是对情境与问题模块中所提出的问题的现状以及解决这些问题的难度进行客观的分析,让学习者明确要求达到的目标有哪些,为了达到这些目标,需要完成的任务是什么。一般来说,在此模块中提出的目标和任务都是学习者的现有知识和经验无法全部解决的,需要进入下一模块进一步探索和研究才能完成任务、达到目标的。包含下面两个内容:①学习目标的确定;②学习任务的确定。

第三个模块:资源与过程的设计。①此模块主要使向学生提供完成“目标与任务”模块中提出的任务和目标所需的相关资料和工具,如信息、资料,背景知识、相关的链接网站等。WebQuest是基于网络的探究式学习和教学形式,这里的基于网络,我们用基于职教新干线平台来取代;②职教新干线平台是一个拥有巨大专业资源库的平台,也相当于多学科、多课程的专题教学网站、能满足基于职教新干线平台的机电一体化专业的WebQuest教学;③作为专业和课程的特殊性,授课老师还必须根据实际情况,在自己的空间或者系里空间上增加相应的专业资源库,以拓展WebQuest学习的探究范围和知识点。

4.评价与结论设计。此模块主要为学生提供一个交流、共享的平台,通过自我评价和相互评价,对模块一(情境与问题模块)提出的问题的研究结果和探究过程进行总结和反思,并得出最后的结论。该评价体系在本模式中的具体实施形式有:

(1)学习者自我评价。由学生本人对本次实验的结果进行自我评价,主要说明课题的制作背景、制作内容和方法、不足和需完善的地方。在指教新干线平台上可以用留言板、课堂作业提交来实现。

(2)小组成员的评价。由学生所在的小组成员对实验结果进行评价,主要说明该成员在本此实验中的主要工作及其工作的完成情况,可以在小组交流群中实现。

(3)教师的评价。教师根据学习者的自我评价和小组成员的评价出发,对他们的评价进行总结性评价,查漏补缺,看学习者是否达到了预定的学习目标,学习的效果如何?并提出学习者需要进一步改进的地方,并让学习者完成实验报告(得出结论)。在职教新干线平台上,我们常用“课堂作业”批改、“在线考试自测”等方式实现。

通过实践,在这种基于职教新干线机电一体化专业核心课程webquest教学模式下,学生在较短的时间内接受了大量的信息,不仅有效地拓宽了学生的知识面,而且让学生获取大量具有鲜明的时代特点,与科学发展保持同步的新知识、新观念,可以达到良好的学生与学生、学生与教师、学生与资源之间的良好交互,学习者不再是传统教学中的被灌输者,而是通过教师引导,资源搜索,构建出的一个完全个性化的知识体系,掌握了学习的主动权。职教新干线平台相比普通网站和国内其他的专题网站,有着巨大的优越性、灵活性、机动性和互动性,有着方便的各种教学、探讨、研究、互动、资源平台,基于职教新干线机电一体化专业核心课程webquest教学模式对于解决传统机电一体化专业教学中存在的问题,起到了积极的作用,实现了机电一体化专业教学上的新思路、新飞跃。

参考文献:

[1]余滢.基于空间教学的工学结合课程开发[J].科教纵横,2012, (1).

[2]余滢.工学结合的空间课程包的开发[J].中国教育信息化,2012,(6).