机电一体化毕业论文范文

时间:2023-04-09 00:29:13

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机电一体化毕业论文

篇1

选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。结合我校实际情况,我认为当前选题工作存在着一些问题:1、有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;2、有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;3、有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;4、有的选题虽然取自实际生产,但学生并不能完全弄明白生产实际的具体情况,设计就有脱离实际的情况出现;5、有的选题虽然很好,但是学生都选同一类型的题目,相互之间,互相借鉴的比重太大,使的设计变相的成了一种具体的形式,另外,不同指导教师之间和不同的学生之间设计题目在难度和份量上也存在一定差异。

针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。

(1)毕业设计选题要尽可能做到一人一题,相互之间的共性尽可能少一些,这样就可以避免学生之间互相抄袭、引用,让他们能够真正从设计的角度去思考问题,达到锻炼和学习解决实际问题的能力,达到这个教学环节实施的意义。

(2)毕业设计选题要尽可能联系生产实际和工程应用的研究。这样有利于调动学生的积极性,由于是真做实干,他们就会主动去了解、熟悉有关企业生产的实际情况,积极主动的去分析实际问题,找到解决问题的方法和途径,使学生的综合能力得到提高。因此,我们在为2004级机电一体化专业的学生选题时,选择了“20Kg铝锭自动装箱系统的设计”,“擦黑板机械人的设计”,“简易倪红灯控制系统的设计”,“十层电梯的PLC控制系统设计”,“电子抢答器的设计”等新颖的又结合生产、生活实际的设计题目,这些题目不仅能够反映当代科技发展水平,而且能够让学生能进一步了解、把握国内外在机电一体化领域的一些最新成果和发展动态,使学生能够积极主动的参与到实际课题的研究中来。

(3)要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限,不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计,必须根据客观条件来选择设计题目,这些条件主要包括:可查资料库源,试验设施和足够的经费等,因此我们在选题时,一般选用能为学生提供可用的仪器设备,试验场地等条件的科研课题,这样可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作,锻炼自己的动手能力的机会。

(4)要有适当的难度和深度。举例说我们选择“擦黑板机械人的设计”课题时,考虑到该课题涉及了机械原理、系统设计、数电、模电、单片机、微机原理、汇编等多个领域,涉及的知识面较广,设计工作量较大,有一定的深度,学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识,在规定的时间内得到充分的锻炼,但是考虑到本课题有一定的难度,为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内,经过努力能完成任务或做出阶段性结果,我们安排了两个同学参加,在掌握总体设计思路的基础上,分别进行硬件结构设计、软件设计等不同部分的的设计工作,让每一位同学都各有侧重点地进行研究,经过两位同学的分工合作,最终完成了整个毕业设计题目的设计任务,效果良好。

3加强教学督导,落实开题环节

为了提高毕业设计的教学质量,我们借鉴了研究生创新能力培养方法,在本科毕业设计教学中加入开题环节,其目的是:1、通过开题环节可以尽早发现毕业设计题目是否满足专业要求,学生能够完成的可能性有多大,能否涵概所学专业的所有知识等基本问题。2、通过落实开题环节,还可以强化学生通过查阅文献资料,广泛获取信息的能力,培养学生提出问题、拟定实验研究方案和设计方案,进行科学实验与测试,对数据进行整理与分析,撰写实验报告、毕业论文的能力,同时也是对学生的书面表达和口头表述的能力的培养,是落实和加强对学生创新能力的培养的有效手段。具体的实施办法是:

(1)明确落实开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案,使论文设计方案更加系统化。学生通过收集设计资料的相关信息,听取各方意见,可以明确自己的设计思路,坚定设计者的信心。一般说来,将思考的东西正式地讲出来和写出来,会比原来所思考的更有升华的意味,因为从“思”到“说”和“写”,其间加入了逻辑的创造过程。因为在撰写开题报告时,就要求学生能够弄清楚设计题目的来龙去脉,从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求,让他们对题目有更深刻理解与认识,会使原来的设计思路更加完善和系统,令他们对自己的工作做到“胸有成竹”,减少盲目性,避免出现不知从何处入手的尴尬局面。

(2)开题环节的组织和实施。我们要求学生在开题会之前,,要按规范书写开题报告。在开题的时候,学生须持经指导老师签字同意的开题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报。主要汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等要求的内容,要求学生自述10分钟,然后评审小组根据学生的自述和开题报告书及其它文本内容,对学生毕业设计题目是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核,并对毕业设计题目的设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。

4采取有效措施,加强过程指导

为了提高我们机电一体化专业毕业设计的教学质量,我们探索出了一条适用于毕业设计的全环节教学质量监控的方法。具体的措施是:1、设定学生的设计出勤表,要求学生在规定的时间内签到,这样做的目的是可以很好的掌握学生的设计进度,督促和指导学生按时完成设计。2、成立设计指导小组,小组成员尽可能包含所有专业特长的教师。小组内的每一位老师都可以对小组内的学生进行自己专长方面的专业指导,这样可以提高指导设计者的综合能力,使毕业设计的内容准确专业。3、开展设计小组例会制度,即每个设计小组每周开一次例会,主要工作是:要求学生把一周设计的心得体会在例会上发言,汇报设计进度,并提出设计中发现的新问题。这样做一方面可以跟踪学生的设计进度,及时发现问题,并能及时纠正;另一方面,可以促进教师之间相互交流学习,使教师教学水平共同提高。通过对我校毕业设计工作的综合考核,这种工作方式完全实现了对整个设计过程的检测,保证了教学质量。

5严格考评,保证答辩的质量

答辩是毕业设计工作的最后一个环节,是全面检查和评估毕业设计质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。我校的具体情况是:根据不同的专业成立若干答辩分委会,分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。为了加强教学督导作用,我校专门设立教学督导组,成员都是离退休的老教授,在答辩期间分别派到各个小组指导答辩工作。

毕业答辩前首先是对学生的毕业论文进行盲审,要求由除指导教师外的答辩小组2名以上教师认真审查评阅,写出评阅意见与评分,盲审不通过的不准予参加毕业答辩,以此来审查学生的答辩资格。通过的同学要准备答辩的ppt,把毕业论文的结构、主要完成部分及设计的结果等内容准备出来。答辩时,要求每位同学的答辩自述时间应控制在15-20分钟左右,教师提问20分钟为左右。在答辩过程中要有专人对学生所提的问题进行记录,对答辩情况进行汇总。答辩完成后,要求所有答辩小组的成员对各个学生的答辩情况进行决议,给出毕业答辩成绩。毕业设计成绩评定必须坚持标准,严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的15%以内,优良比例应严格控制在60%以内。

毕业设计的质量,除了本身的学术水平、应用价值另外,还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰写科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。对毕业设计拟评“优秀”的学生,要求参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生,由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩委员会要办事公正,治学严谨,严把质量关,对毕业设计达不到教学要求的,决不姑息。

6结论

要想搞好毕业设计工作,关键的是要做到“五个到位”,即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外,,消除学生毕业前的各种干扰,专心做好毕业设计,是本阶段学生思想政治工作的重点。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风,促进学生认真做好毕业设计。正确认识毕业设计的重要性将有利于保障和提高教学质量,实现为社会输入合格人才的要求。

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篇2

关键词:机电一体化 发展趋势 机械工业

1前言

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。在机械工程领域.由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化.使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化。使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。论文 毕业论文

2机电一体化的优点

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术.将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称 其涵盖“技术”和“产品”两个方面.是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术.而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑.这是机电一体化与机械+电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别机械工程技术由纯机械发展到机械电气化.仍属传统机械.其主要功能依然是代替和放大的体力 但是发展到机电一体化后.其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外.还能赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等 即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸.还是人的感官与头脑的眼神。机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别是智能化 机电一体化产品的典型例子有:数控加工中心、机器人以及具有检测控制性能的数码相机等。总之.一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成。

3 机电一体化的发展历史

2O世纪6O年代以来.人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能后.刺激了机械产品与电子技术的结合,再后来计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础 大约到20世纪8O年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认:机电一体化技术和产品得到了极大发展:各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持:2O世纪9O年代后期.开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段.机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化.微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚.出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法.机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

我国是从20世纪8O年代初才开始在这方面研究和应用。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作.取得了一定成果,但与欧美、日本等先进国家相比仍有相当差距机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。

机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科.随着科学技术的不但发展.还将被赋予新的内容。

4 机电一体化发展趋势的分析

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此,机电一体化的主要发展方向如下:

4.1 智能化

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。诚然使机电一体化产品具有与人完全相同的智能是不可能的,也是不必要的。但是高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

4.2 模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准,以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突,近期很难制定国际或国内这方面的标准,但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

4.3 网络化

20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等人们日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术是家用电器网络化已成大势,利用家庭网络(homenet)将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统(computer integrated appliancesystem,CIAS),使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

4.4 微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1cm。的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4.5 绿色化

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。

篇3

1.1避开就业黄金期

毕业设计任务下达时间应当人性化,服务于学生的需求。高职院校可适当调整教学计划,第四学期期末便督促学生在暑假完成基本的资料搜集,论文框架的搭建。第五学期开学后,再由老师进行深入细致的指导。以此缓解学生压力,也有利于提高毕业设计论文质量。而学校需要为学生的毕业设计提供各类硬件或是软件设施,方便学生查阅资料等。

1.2科学选题,结合实际

选题时,教师应根据高职学生的特点来确定设计具体要求,也就是说,对于论文理论深度、专业知识的涵盖范围,这一部分的要求要相应降低,而对于实际动手能力和内容的实用性方面,进行重点考查。可以从以下方面进行改革:1)选题应切合实际,校企合作命题。为了加强毕业设计的实用性、针对性,高职院校可以根据近年专业发展及学生就业的具体情况来设定题目,也可以与长期合作的企业一起命题,或是把企业的真实项目拿来作为毕业设计题目。2)允许学生自行拟定题目。高职学生在顶岗实习阶段,工作中会对专业知识有更新更深的体会,也有些学生会有改良或设计的想法,希望能自行拟定设计题目。由于学生所选题目与专业岗位紧密结合,有些甚至是单位亟待解决的问题,因此学生的兴趣和积极性都很高,课题的可行性与实用性也得到了充分体现,毕业设计的质量必然会大大提高。

1.3严格过程指导及监控

毕业设计持续时间长,任务重,学生相对来说又有比较自由的支配权,因此在设计环节的指导和监控就显得尤为重要。而学生毕业论文(设计)质量的好坏与指导老师的经验储备和水平高低有直接关系。可从以下几方面做好指导和监控。1)指导教师也需要深入企业,了解它的技术、工艺流程,参与技术服务;同时可活得一些科研项目,供学生前期的研究学习。2)聘请企业高级技术人员,对教师进行技能培训,或是直接参与指导学生的毕业设计。3)学院应制定适当的论文指导师生比,保证教师有充足的时间和精力进行论文指导。4)学院和系部需对教师的论文指导严格监督,建立完善可行的检查制度。教师应与实习单位加强沟通切实指导学生的论文和实习,对于学生毕业设计中遇到的问题、及顶岗实习情况作出评价,方便下一阶段工作的开展。

2考核形式多样化

过去,大部分高职院校一直采取的都是或毕业设计的毕业考核方法。通过多年教学反馈,我们认为:只要学生能把前面学到的专业知识灵活运用在实践中,可以参考现有的资料,只要能够彻底理解,并且能提炼出属于自己的东西就可以了。所以毕业设计的考核方式也应该不拘一格,形式多样。以机械类专业为例,考核标准除了毕业论文、毕业设计之外,其余方式如下:1)学生设计具体实物作品学生运用所学知识亲自设计或是制作出具体的实物作品,就机械CAD专业学生而言,可以利用逆向工程与3D打印技术制作各种模型,如电子产品外壳、维纳斯雕像等;机电一体化专业可设计或制作简易机器人、信号发生器、自动倒车系统等;数控技术专业可加工各种零件,盘类零件、套类零件、轴类零件;实物作品必须与所学专业的管理对象或是生产对象有关、与本专业的教学或技术推广有关。整个制作过程都需学生自己独立完成,由老师指导,以此锻炼学生的动手、自学、创新以及思维能力。2)获取省级或全国大赛奖项大赛可以检验学生的动手能力,团队的交流沟通能力、写作能力、创新能力、实践应用能力、解决问题的能力以及安全意识的职业素养,由此成功传递了职业教育发展改革的信息、方向。比赛验证的是学生的各项综合能力,如果学生参加比赛可以获得省级以上的各类奖项证书,证明了学生在某一方面极强的能力,以后可注重培养该方面。3)搞创新设计和小发明如果学生能够结合自己特殊的兴趣爱好,做出一些创新设计,拥有自己的小发明,将自己所学的专业知识能够更好地运用实践中,这就达到了培养学生理论归纳和实践能力的目标。综上所述,采取多样化的毕业考核模式,避免了学生按照以往惯例从网上下载、抄袭论文所需的资料,学生愿意在论文中融入自己的个人兴趣,自己动手、动脑完成大学的最后一份答卷——毕业论文,以此将理论与实践切实地结合起来。因此,对于高职学生专业素质的评价,要随时代变迁进行多样化考核方式,而不应仅仅局限于单一的毕业论文。

3结语

篇4

论文摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

1 FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3. 1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1 ,2 ,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间C max 。

设n个工件的加工顺序为S=(S1 ,.S2 , ……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1 ,2, ……,n,

式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3. 2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3 -5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3. 3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4 FMS进行本科教学的体会和希望

4. 1 FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4. 2存在的问题

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关键词:毕业论文;研究问题;问题表述

一、研究源自问题

研究的起点是问题。问题源自于两种或以上的认识之间的矛盾和冲突。它可以是两种或以上理论观点之间的矛盾,也可以是观点与事实经验之间的矛盾,也可以是事实之间的矛盾等。在复杂各异的教育现象中发现和确定一个“真问题”不仅呈现了研究人员的智慧,而且体现着教育工作者对本职工作的热爱与执着。那么什么样的问题才能算得上是“真问题”呢?首先,“真问题”应该是“起码有两重含义,一是研究者对该问题确实不了解,希望通过此项研究对其进行认真的探讨;二是该问题所涉及的地点、时间、人物和事件在现实生活中确实存在,对被研究者来说具有实际意义,是他们真正关心的问题。”[1]“真问题”必然要有价值。这就是指,分析和研究这类问题可以帮助我们澄清以前错误或者不完善的认识、解决某类教育现象背后存在的问题。研究问题确定了研究的方向和水平。在做质的研究中,研究问题往往都会有较强的指向性。比如研究可以是在中小学、高校等地开展,那么研究所得的结论往往都是向那些同类或者类似学校推广。读者可以通过了解这些研究问题准确无误地抓住作者研究的方向,从而推断出这些选题旨在解决哪一类的教育问题。发现和确定一个有意义、有价值的研究问题这本身就体现了研究者在其所研究领域已有相当高的水平。正如爱因斯坦指出:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是数量上的或实验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能性,从新的角度看待旧的问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”[2]

研究的过程是围绕问题的解决。对于许多教育研究者而言,研究的过程是就问题进行深入的分析和拓展。比如,研究者以“一所合并中学学校文化冲突的个案研究”为选题,研究的对象是此合并中学,研究的核心是合并中学中存在的文化冲突。研究的过程也是细化问题的过程,将问题逐步细化,再各个击破是研究的关键所在。

研究的结论是对问题的回答。在论文中,研究成果往往以报告的形式呈现,其目的主要是回答研究问题。研究的结论是整理研究的结晶,也是通过论证得到的结果。它是对所选的研究问题进行了理论分析、比较、归纳和综合概括而得出的结论,澄清错误、模糊认识、解决教育问题的有效途径,即整个研究问题的答案。

二、现实研究的批判

为了更加透彻地分析研究选题,笔者共整理和分析了J师范大学100位研究生的毕业论文选题。其中,有许多优秀的选题值得我们学习,但是也有许多不当的选题值得我们借鉴。下面是对不当选题所体现的几类问题进行的分析与归纳:

1、选题无研究价值。“这个问题是否值得研究?”是在选题确定之前必须回答的问题。“值得与否”意指研究有无价值,即研究的问题一定是真问题。为了确定问题的研究价值,我们应向自己发问:“通过这个研究我到底想了解什么?我对这个研究现象中的哪些方面特别感兴趣?这些方面我还有什么不知道而又确实想知道的?这项研究对被研究者有什么意义?他们可以如何从中受益?”[1]真问题首先是真实存在的,并且困扰着你,而你需要通过他人的经验来解决此问题。通过各种途径查找类似问题的文献是确定此问题是否具有研究价值的有效方法。

2、选题大而空。这是在选题中最容易出现的问题之一,选题空泛主要体现在以下2个方面:没有确切的研究问题和研究对象。简言之,空泛的选题往往仅呈现一个教育现象而看不见作为研究的痕迹。这些题目可放入研究杂志中使用,但作为本科生及以上学历的毕业论文题目则颇为不妥。为了更好地研究空泛选题,笔者举几例的原本陈述方式和经过修改的陈述以便读者参考:

原陈述:中学生的思想现状

再陈述:M城市初中二年级思想品德课对二年级学生品德修养的影响研究

在原陈述中,“中学生”指代的是初中生?还是高中生?“思想”是指政治思想?还是品德修养?研究的问题是“现状”还是其它?这些由原陈述产生的问题在再陈述中都能找到答案。

原陈述:新课程下初中英语情境教学研究

再陈述:新课程下A中学初二英语情境教学的现状研究

在原陈述中,我们甚至无法确定研究的问题是什么,它的核心是英语情境教学,但是它本身并不是一个研究问题,而是一个教育现象。

3、选题不具有可操作性。选题不具有可操作性意指研究所选择的切入口太大或是在现实的教育情境中难以实现。这一类选题反映出学生希望从一个宏大的背景中研究教育问题,但是研究难以落实。

原陈述:普通高校教师的在职教育研究

再陈述:B市W大学教师在职教育的现状研究

在原陈述中,研究的主体是“普通高校教师”,这是一个泛化的概念,它包括了在任何一所普通高校中任职的教师。如果要对此选题教学研究,研究者必然要到好几所普通高校中进行调研,这势必需要耗费巨大的人力和物力。而作为在校的大学生或研究生则几乎不具备进行此项复杂研究的条件。但是就某所普通高校教师的在职教育的现状研究则是可行的,这也是为什么我们说个案研究是学生研究的第一选择。

4、从选题看不出明确的研究方法。一个好的选题往往能够让读者直接看出研究方法。研究方法一旦被明晰地呈现在选题中,读者可立刻分析出整个论文的脉络,同时也可使研究有条不紊地进行。常用的教育研究方法包括:个案研究、现象学研究、叙事研究、实验研究和行动研究等。

原陈述:N中职女校学生生活现状的调查及分析

再陈述:N中职女校学生生活体验的现象学研究

在原陈述中,研究方法的表述十分含糊――“调查与分析”,根据选题,研究的关键主体是“女校学生生活”的情况,因此较适合采用现象学的研究方法。

原陈述:悔悟的教育价值及其引发

再陈述:C中学初二学生的悔悟体验研究

在原陈述中,只提到“教育价值及其引发”,而未明确研究方法。再陈述中,加入进行研究的中学和学生不仅反映出研究方法是个案研究,而且使选题由空泛变具体。

5、选题的表述含糊不清。在确定了选题之后,如何清晰、简洁而又重点突出地将选题表述清楚也很值得研究者思考。言简意赅的题目不仅能够标识出研究的对象、核心和方法,还能获得读者的青睐。相反,如果研究者对问题的范围界定不清、文字表述能力又欠缺时,读者将难以明确研究的重点,甚至不明白选题的意义。

原陈述:高校师生顶岗支教实习:现状与思考――基于“红土地支教”的调查分析

再陈述:“红土地”A大学师生顶岗支教的现状研究

在原陈述中,我们可以看见选题的表述十分冗长而且容易产生歧义。再陈述中,整合了原陈述的内容,并且将“高校”具体为“A大学”。经过修改,将原本破碎的内容组合成意思完整的题目。在表述选题时,应在充分体现研究问题的前提下精简表述。

6、选题重对策研究轻问题分析。这一类型的选题表述也屡见不鲜,它的主要问题是在对策建议上花了不少笔墨,从而导致对研究问题分析不够,模糊了研究的焦点。学者做研究的重点应放在问题“是什么”上,至于“怎么做”的部分一定不会是研究的重点。

原陈述:农村初中教师教学反思能力现状调查及对策研究

再陈述:W村初中英语教师教学反思能力的现状研究

7、选题“――以某校为例”研究宏观问题。这一类型的选题表述可谓比比皆是,采用此类题目的人希望通过一个个案来寻找普适于某类教育问题的解决方法。该类选题不禁让笔者思考:“这一个案研究所得出的研究结果是否可以推广到同类的研究对象中去?”

原陈述:中职机电一体化专业课程设置适应性研究――某中职院校为例

再陈述:某中职院校机电一体化专业课程设置适应性研究

做出以上修改的意义在于将原本较宏观的研究缩小至一个个案研究,既表达了原作者希望表达的意思,而且可以避免由较大的研究切入口带来的研究推广性问题。

三、我们应该研究什么样的问题

恰当地选择和确定研究问题,首先要知道从哪些方面寻找问题,从哪些途径找到所需的研究课题。一般来说,研究问题的来源有以下几方面:

1、在教育实践中寻找研究课题。各级各类的学校是丰富多彩的“教育田野”。在这些学校的教育改革实践中,有许多值得研究的教育问题。研究者如果能够充分地利用“田野”中的第一手资料,整理出学校中存在的问题,通过行动研究、叙事研究、调查研究等研究方法,形成对某个问题的认识,则我们大抵可认为选择这样的研究课题是有意义的。

2、从社会现状中寻找研究课题。有意义的问题应该与我们的学校教育、社会现实或区域文化密切关联。从社会、教育的新旧事物之间的“不一致”或者“冲突”入手,发现“真问题”的可能性就会加大。

3、从理论学习和研究中发现问题。理论学习不仅可以丰富知识,同时也是寻找和发现研究课题重要来源。在阅读研究论文时,既要抱着学习的态度,又要时刻保持着学术敏感,便可以从中发现不足或还不够完善的地方,将这些不完善的部分转化成问题模式,则研究就可以着手了。

4、从讨论和交往中发现问题。经常就自己感兴趣的专业问题与老师、同学进行讨论,有利于发现有价值的研究课题。一个人的智慧往往是有限的,一个人所想的问题往往也比较狭窄。所以经常与他人交流与讨论,不仅有利于个人知识的增长,而且可以培养和提升自己反思和解决问题的能力。讨论的焦点和分歧之处往往是有价值的研究问题。

5、从有关部门直接提供的课题中选择。各个地方都有教育科学研究管理机构或教育科研规划小组,这些研究管理机构或部门会定期或不定期地一些教育科研“课题指南”,比如《全国教育科学研究“十二五”规划2011年度课题指南》。这些研究课题大都是国家十分关注的教育问题,研究这些问题十分有实用性。研究者可以根据自己的专业兴趣和实际条件从这些“课题指南”中选择某个“课题意向”,然后逐步将这个“课题意向”化为具体的研究课题。

参考文献:

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【关键字】PLC控制系统控制系统类型 教学方法

中图分类号: C40 文献标识码: A

PLC(可编程逻辑控制器)是一种“控制机器动作顺序”的“程控型”控制器。它代替传统的继电器控制,是一种数字运算操作的电子系统,主要为工业环境下应用而设计,能在恶劣的环境下可靠工作,程序控制易于编制、有通用性和专用性、体积小、经济适用。自1969年发明后,大到自动生产线,小到仓库自动开关门,应用广泛。PLC继承了继电器-接触器控制的良好性能,将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合为一体,而且“用途可随时改变”――用户只要“修改PLC的设置参数”或者“更换PLC的控制程序”就可以改变PLC的用途,是实现“工厂自动化、机电一体化、机床数控化”的支柱技术。工厂自动化的三大技术支柱――PLC、Robot(机器人)、CAD/CAM(计算机辅助设计与制造),PLC是首当其冲。

1.PLC与各类控制系统的比较

1.1PLC与继电器控制系统的比较

传统的继电器控制系统采用硬接线方式安装而成,只能进行开关量的控制,一旦改变生产工艺过程,继电器控制系统必须重新配线,因而适应性很差,安装、维修也不方便。PLC应用了微电子技术和计算机技术,各种控制功能是通过软件来实现的,改变程序,就可适应生产工艺改变的要求,适应性强。

1.2PLC与单片机控制系统比较

单片机控制系统适用于简单的自动化项目。硬件上受CPU、内存容量及IO接口等限制;软件上受限于编程语言。单片机主要用汇编语言开发,语言复杂易出错,开发周期长,PLC用专用的指令系统编程,简便易学,现场就可以开发调试。PLC的输入输出端更接近现场设备,不需添加太多的中间部件,节省了用户时间和总投资。一般说来单片机或单片机系统的应用只是为某个特定的产品服务的,与PLC相比,单片机控制系统的通用性、兼容性和扩展性都不足。

1.3PLC与计算机控制系统的比较

PLC是专为工业控制所设计的。而微型计算机是为科学计算、数据处理等而设计的,尽管两者在技术上都采用了计算机技术,但由于使用对象和环境的不同,PLC在面向工业控制、抗干扰能力、适应工程现场的温度、湿度环境、编程及修改方便、监控功能上有优势。人们在应用PLC时,不用必进行计算机方面的专门培训,就能进行编程操作。

1.4PLC与传统的集散型控制系统的比较

传统的集散控制系统DCS(Distributed Control System)是由回路仪表控制系统发展起来的分布式控制系统,侧重于模拟量处理,回路调节等。PLC在功能、速度、智能模块以及联网通信上,都有很大的提高,与小型计算机联成网络,构成了以PLC为重要部件的分布式控制系统。随着网络通信功能的增强,PLC与PLC及计算机的互联,可以形成大规模的控制系统。

2.PLC控制系统的类型

2.1PLC构成的单机系统

单机系统的被控对象是单一生产机器或生产流水线,其控制器是由单台PLC构成,一般不需要与其它PLC或计算机进行通信。如果还要考虑将来是否联网的需要,应当选用具有通信功能的PLC。

2.2PLC构成的集中控制系统

这种系统的被控对象通常是数台机器或数条流水线构成,控制单元由单台PLC构成,每个被控对象与PLC指定的I/O相连。由于采用一台PLC控制,被控对象间数据、状态不需要另外的通信线路。但是一旦PLC出现故障,整个系统将停止工作,通常采用冗余技术克服上述缺点。

2.3PLC构成的分布式控制系统

被控对象比较多就采用分布式控制系统,区域大,距离远,数据和信息交换频繁。这种系统的控制器采用具有通信功能的PLC构成.系统的上位机可以采用PLC,也可以采用工控机,进行复杂运算,显示各种实时图形和保存大量历史数据,显示汉字和打印汉字报表等。

3.PLC的发展趋势

3.1高性能、高速度、大容量发展

PLC的响应速度和存储容量能提高PLC的处理能力,有的PLC的扫描速度可达0.1ms/k步左右,有的PLC可达几十兆字节。为了扩大存储容量,可以使用磁泡存储器或硬盘。

3.2向小型化和大型化发展

小型PLC由整体结构向小型模块化结构发展,配置更加灵活,简易、经济的超小型微型PLC,最小配置的I/O点数为8~16点。大型化是向大容量、智能化和网络化发展,使之能与计算机组成集成控制系统,对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。现已有I/O点数达14336点的超大型PLC,其使用32位微处理器,多CPU并行工作和大容量存储器。

3.3向智能化发展,加强联网与通信能力

高速计数模块、温度控制模块、远程I/O模块等许多功能模块增强了智能性,为了加强联网与和通信能力,PLC生产厂家也协商制订了通用的通信标准,以构成更大的网络系统。

3.4增强外部故障的检测与处理能力

由于PLC控制系统的故障中输入设备占45%,输出设备占30%,线路占5%,CPU占5%,I/O接口占15%。80%的故障属于PLC的外部故障,20%属于PLC的内部故障,厂家多致力于研制、发展用于检测外部故障的专用智能模块,以进一步提高系统的可靠性。

3.5编程语言多样化

在PLC系统结构不断发展的同时,PLC的编程语言也越来越丰富,除了大多数PLC使用的梯形图、语句表语言外,出现了面向顺序控制的步进编程语言、面向过程控制的流程图语言、与计算机兼容的高级语言等。

4 教学方法分析

机电一体化专业的毕业论文,历年来PLC技术类的题目占的比例很大,PLC的控制能力特别强,几乎所有的控制要求都可以通过PLC编程实现,在今后的工业及其他领域是不可忽略的主导技术,所以PLC技术这门课程是机电一体化专业的核心专业课程,对这门重要的课程进行教学,结合现代高等职业学院学生的实际状况,主要采用项目驱动法教学。

重点抓住课堂环节,对于基础的要素周全且重点突出,应用多媒体教室,展示优质的PPT课件详细授与学生,理论联系实践地操作,让学生在PLC实验室能正确的使用相关设备,以模拟仿真和实线连接操作,进行相应的能力培养。若要以完成一个项目并设计相应的程序,首先让学生对任务进行分析,自主连接硬件电路,做好I/O口及相关寄存器的分配,按钮和外部负载的互锁及连锁的问题要充分注意!对任务进行按相应关系步骤的分解,画出顺序流程图,在step-micro/win 编程软件的环境下对任务进行梯形图的程序设计,然后进行模拟仿真运行,观察结果是否符合任务的要求,如果出现异常,请根据提示检查相关错误,直到正常运行为止,在此过程中要注意相关技术器件的应用,如光电类、电感类传感器的应用连接,电机拖动技术方面的继电器使用等在控制中的涉及。

还有讲授法,传授项目任务相关的知识点,对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明分析。小组讨论法,学生六七人为一组,讨论分析,协商解决,分工协作完成项目任务。都能很好地达到教学效果。

【参考文献】

1.《可编程控制器原理及应用》,李建新,机械工业出版社,2012年9月

2.《PLC原理及应用技术》,曾令琴,人民邮电出版社,2013年3月

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关键词:预备技师班 毕业设计 创新

现阶段国家经济在转型,劳动密集型产业逐渐向技术密集型产业转变,社会对优秀技师的需求不断增加,技师的地位和待遇跟着水涨船高。随之而来的是国家对技师培养的要求变得更加规范和严格,不仅技术上要达到相应的水平,有一定的创新能力,同时还规定要有一定的企业工作年限后才能取得技师资格。

这也就意味着当前的技工院校已经不能单独颁发技师资格证给学生了,只能通过培养预备技师的方式来拉近与技师之间的差距。而预备技师作为“准技师”的定位,是以校企合作为纽带,分阶段培训和考核为特征的新型技能人才培养手段。它与高级工的区别不仅仅是培养出更高级别的技术员,还需培养出具有更开阔视野、更丰富思维和更强大创新能力的技术员。让培养出来的“准技师”们在进入各自的岗位后,能够迅速适应环境,并在尽可能短的时间内取得技师资格。

因此,作为预备技师班培养课程的最后一项重要内容――毕业设计,所达水平的高低,直接体现了该毕业生作为“准技师”水平的高低,同时也体现了技工院校相应专业办学水平的高低。

一、当前预备技师班毕业设计存在的问题

1.选题过大,内容陈旧

选题是确定毕业设计往哪个方向走,要走多远的首要问题。选题选对了,就能够条理清晰,按部就班地走下去;选题选错了,就会茫无头绪,举步维艰,很长时间还在原地兜圈。

据笔者观察,预备技师班学生在毕业设计选题方面,主要存在选题过大和内容陈旧等问题。选题过大,是指学生在确定毕业设计方向时划的圈太大,研究对象太广泛;内容陈旧,是指已经没有任何研究价值的课题,或者是别人研究成果已经相当成熟的课题。

例如有机电一体化专业预备技师班的学生,选题《单片机的应用实例》;有电子商务专业预备技师班的学生选题《B2C购物网站的建设》。前者选题太大,单片机的实用深入到各行各业,都有应用实例,一本书都写不完;而后者选题太旧,别人早已实现,技术也相当成熟,如淘宝网。

2.虎头蛇尾,没有量力而行

这里所说的虎头蛇尾,是指某些预备技师班的学生在毕业设计时,方向是选好了,看似不错,作用和意义也介绍得天花乱坠。一旦动手做起来,发现自己这个也做不了,那个也做不了,最后只能从互联网上东抄西凑,真正自己做出来的东西寥寥无几。

例如有模具设计专业预备技师班的学生对目前正流行的3D打印很感兴趣,选题为《廉价3D照相馆方案》,兴致勃勃跑来询问笔者后续工作投入。结果研究后发现从人物扫描,到电脑建模,再到3D打印机打印出来,整个流程需要的设备和耗材并不廉价,就算借助学校有限的资源也无法完成该学生“奢侈”的梦想。

3.与生产实践脱节,实用价值不高

与生产实践脱节,是指有些学生选题并不考虑实际生产实践的需要,凭空想象,做一些不切实际,或者是实用价值不高的东西。

例如一位计算机专业班的学生,想用VC++做一个有加减乘除等功能的计算器,作为毕业设计的内容。笔者问这种东西做出来与专业的计算器或手机有什么不同和优势。学生答没有。既然没有优势,这种东西做出来有什么用,拿这个成果去参加企业面试,考官会怎么想?笔者最后否决了他的想法。

4.缺乏兴趣,没有独立思考和创新,抄袭成风

很多预备技师班的学生以一种消极的心态参与毕业设计,觉得这个东西应付一下就行了,学校也不应该以这个为“借口”妨碍他们下厂工作。

这种心态下的学生,不可能会有足够的兴趣和认真的态度去对待他们的毕业设计。甚至很多学生希望老师能够一手包办,他们照着老师的做就行了。例如某个计算机网络技术专业班,相当一部分学生毕业设计选题企业虚拟子网(VLAN)的划分,内容也基本照搬老师上课时讲解的案例,不去独立思考,更谈不上创新。

二、针对毕业设计中的问题提出要求

1.认真对待,培养兴趣

要求学生认真对待毕业设计,将它视作学校学习的一次总结。是否没有虚度光阴,是否能够学有所成,就看这次毕业设计的含金量。同时,也可将它视作“未来顾主”的一次提前面试,关系到如何在众多对手中脱颖而出,获得考官的注意。事实也证明,很多企业面试时会提到学生的毕业设计内容和想法。

学生有了良好的心态,就会有求知的欲望,从而获得足够多的兴趣和动力着手完成他们的毕业设计。

2.独立思考,敢为人先

笔者要求学生善于观察和独立思考,在自己生活和工作的环境里,结合自己的专业知识,想想别人已经做了什么,自己还能够做些什么,不盲从,敢为人先。

例如有电子商务专业预备技师班学生,选题地方农产品特产供销网,就结合了学生家乡的农产品销售情况进行分析和设计;还有机电一体化专业的学生选题单片机控制光感自动百叶窗;平面设计专业学生的选题客家风情宣传画册;计算机网络技术专业学生的选题学生会社团网络应用规划等,都能够结合所学专业知识,提出自己独特的见解,给人耳目一新的感觉。

3.准备充分,量力而行

毕业设计在选好题后,就要开始着手准备素材方面的东西了。首先需要自我评估软硬件环境是否达标,量力而行。像前面所提到的3D打印,就是在硬件方面远远不能满足要求。其次是整个任务的计划是否制定详细。开始时要做什么,中途要做什么,结尾要做什么,每一步都需要有目的性和评估标准。最后是查阅相关参考文献和最新研究成果,借鉴他人科学的方法,总结和弥补不足。

有一个计算机动画设计专业的学生,为了取得当地民国时期街道的建筑风格作为动画场景,除了在互联网上搜索和论坛上发帖求助外,还特地跑到市博物馆翻看相关文献记录,极大地丰富了可供选用的场景素材。

4.务实有用,善始善终

所谓务实有用,就是要学生综合考虑做出来的成果能不能产生实用的价值。不能因为要做才去做,或者做出来的东西华而不实。笔者经常鼓励学生,只要可以解决当前发现的问题,或者可以改进当前存在的方法,都可视为是有价值的设计,都可称之为创新。

善始善终就是要求学生脚踏实地地做毕业设计,不能放卫星,吹牛皮。前面开题承诺达到什么样的效果,后面就要做出相应的效果,不能虎头蛇尾,弄虚作假。

三、引导学生更出色地完成毕业设计

1.对学生的几点要求

(1)学好专业知识,丰富课外知识。机会只会留给那些有准备的人,只有学好专业知识,打下了扎实的理论基础,大脑里才会拥有充沛的供创意“燃烧”的燃料,才会在灵感迸发出火星的瞬间点燃大脑,并源源不断地提供创意。

而丰富的课外知识,就能够增加灵感碰撞的火花。例如某汽车维修专业的预备技师班学生,毕业设计内容是想从众多汽车发动机故障案例中找出故障的规律,并以此进行预测。他在网上搜索后获知一种称为“机器学习”的方法,用到了“神经网络”算法,在笔者的帮助下,他完成了质量相当高的毕业设计。

(2)多参与社会实践,增加阅历。技工院校相较普通高校,学生更应该在一个没有“围墙”的校园里学习,因为技工院校是面向市场的订单式培养。而学生作为学校的主体,更应该主动去接触社会,了解社会对人才的需求,及时调整自己的知识储备。

正因为如此,笔者并不赞同将学生进行封闭式的军事化管理,长期而言,学生都在闭门造车,并不能促进技工教育的良性发展。

(3)培养团队意识,学会分工合作。当今世界的技术要求越来越复杂,通常需要一个团队才能进行产品的研发或技术难题的攻关,单枪匹马的时代已经过去。因此,学生需要培养团队意识,懂得如何分工合作,能够在团队中迅速进入各自角色。

平时可以多参加一些多人合作的项目,例如学校举办的团体技能竞赛,以及各种省赛、市赛等。当然,除此之外,还可以参加一些野外扩展活动,在指导老师帮助下,学生自己协调人员安排,完成相应任务。

(4)多观察,勤思考,善于发现问题并寻求解决办法。细致的观察,能够从现象中得到一些知识,形成感性认识;而思考,则是将感性认识升华成理性认识的关键。善于发现问题,将被动转化为主动,从而懂得寻找有效的解决办法。学生应该在今后的学习和工作中多锻炼自己这方面的能力。

全国很多著名的劳动模范,就是在这些方面有着过人的能力和突出的表现,从而为所在的单位或企业攻破一个又一个的技术难关。

2.对指导老师的两点建议

(1)严把毕业设计质量关,严禁学生抄袭。指导老师是学生出校的最后“质检员”,理应把好关,不能让“次品”或“劣质品”流入人才市场,对学校和社会负责。同时,要严禁学生抄袭,因为抄袭得来的成果,是不能够体现学生真实技术水平的,而且这在职业道德上也是不允

许的。

(2)开展校企合作,以企业考核的标准鞭策学生。技工院校的优势还在于可以通过下厂实习或校企合作的方式,了解企业的用工需求和技术要求。因此,指导老师可以充分利用这些渠道,掌握企业最新的招聘信息,获得企业技术等级评级标准,让学生提前为技师考核做好热身。

四、总结

在大规模机器人取代流水线工人的时代,不能取代的是那些能够解决问题、有创造力的高级技术员。预备技师班的学生要对自己有个清晰的定位,就从正确对待毕业设计做起,努力创新,展示自己的实力,让自己变得与众不同。

参考文献:

[1]陈洁.浅谈预备技师的毕业设计[J].职业,2010(5).

[2]何宏伟.浅谈机械类预备技师毕业论文的选题[J].职业,2010(24).

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关键词:测控技术与仪器;毕业设计;产学研结合;教学改革

作者简介:李雅峰(1979-),男,陕西汉中人,天津工业大学机械工程学院,讲师;郗涛(1974-),男,山西阳泉人,天津工业大学机械工程学院,副教授。(天津 300387)

基金项目:本文系天津工业大学教育教学改革立项重点项目(项目编号:06323)的研究成果。

中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0181-03

毕业设计是本科教学过程中时间最长的综合实践环节,是对本科生四年课程学习和实践的总结,是毕业生步入实际职业生涯或者接受研究生教育的教学准备。同时本科毕业设计是对高校教育培养质量的重要评价指标,对于提高学生的创新素质和应用能力,增强学生在择业竞争力等诸方面具有重要意义。

测控技术与仪器专业是仪器科学与技术一级学科的重要分支,主要学习光机电一体化的精密仪器理论、控制理论和测控仪器的设计方法,以及测控系统的设计、应用及开发能力。天津工业大学测控技术与仪器专业在国内高校中的起步较晚,与同城拥有“精密测试技术及仪器”国家重点实验室及“仪器仪表”博士后流动站的天津大学相比,在软硬实力方面也有不小的差距。

因此从向国家教委申报测控技术与仪器专业之始,为有创新、有特色的办好测控专业,对该专业包括毕业设计的各个教学环节进行了探索,其人才培养模式也是目前天津工业大学亟需研究的问题。

本文立足天津工业大学创新性应用型人才的培养目标,根据测控技术与仪器专业的培养模式与现状,针对当前毕业设计环节存在的问题,探索符合人才培养规律与学校现状的毕业设计模式,逐步完善毕业设计过程的各项质量管理机制,提高毕业论文质量并促进应用型人才创新能力的培养。

一、测控专业毕业设计存在的问题

首先是就业与考研的影响,这也是全国所有高校都存在的问题。天津工业大学的毕业设计教学环节安排在大四第二学期,而此阶段正值本科毕业生择业就业的关键期。很多用人单位要求已签约的学生提前入职或实习;另外没有签约的学生离校奔波赶场求职,把全部精力都投入到找工作之中;通过国家研究生分数线的学生,每年的三四月进入复试环节,导致这些学生在此期间无暇顾及自己的毕业设计。

其次是部分学生对毕业设计的重视程度不够,态度不认真,不少学生认为毕业设计就是走形式,不论论文优劣和答辩表现好坏都能最终通过。毕业设计进度不能按照计划进行,各环节步骤拖延,以及后期的赶工导致论文粗制滥造、抄袭现象严重。

再次是选题带有盲目性。部分学生既不了解选题的主要内容,又对自己的个人能力估计不足,仅凭毕业设计题目名称和对指导教师的喜好进行选题,结果在毕业设计过程中才发现选题和自己的专业特长以及职业方向相去甚远,从而产生倦怠和消极情绪;部分学生选择毕业设计课题时,避难就易只求完成,不向优秀毕业设计方向努力,从而影响了毕业设计的进度和质量。

最后还有个别指导教师毕业设计选题过于陈旧,实质内容多年不变,或是题目虽有变化但是内容不变。有的教师放松对学生的要求,没能达到每周见面辅导两次的要求,或安排给自己的研究生进行指导,在中期检查和答辩时给分随意,造成毕业设计质量下降。

二、对天津工业大学测控专业学生毕业设计的探索与成效

1.以竞赛和科研为基础的毕业设计

学生参加学科竞赛和科研项目可以有效的把毕业设计时间前移,并且对毕业设计题目有所准备和认识。各种学科竞赛始终贯穿于测控技术与仪器专业的综合性实践教学环节中,以赛代练的方法能培养学生的专业技术和创新能力,把毕业设计作为学科竞赛项目的一个拓展和深入,参加过学科竞赛的同学继续在教师指导下深入,使其可以延续性地完成过去感兴趣的方向。

此外毕业设计可以结合在指导教师的科研任务中。科研项目所能提供的设备、场地、经费可以有效提高他们的动手能力和科研能力,同时有利于提高毕业设计质量,另外也能调动广大学生的积极性,使其更加善于观察和解决现实存在的问题。本科生毕业设计作为教师科研项目的子课题,可以加快教师科研项目的研究进度,使教师更有时间和精力在战略上掌控和把握自己的科研项目。

通过近三年对测控专业本科毕业生的统计,省部级以上科技竞赛的获奖比例达到全部学生人数的65%以上,参加指导教师科研项目进行助研活动的学生有23%,最终绝大多数学生的毕业设计选题与自己的竞赛项目和科研任务有关。通过近年来获得的成绩表明,以竞赛和科研为导向的培养模式,是提高毕业设计质量的有效途径。

2.大力支持校企联合指导毕业设计

毕业设计期间,许多用人单位希望学生能到单位去边做毕业设计,边进行上岗培训,而学生也愿意到单位进行毕业设计,在工作学习的同时还可以得到一些薪酬。学生到就业单位进行毕业设计可以很大程度的保证毕业生做毕业设计的时间,还可以充分利用企业的经费、仪器、场地和技术力量,完成企业需要的技术课题。对于企业而言,这些已签约准备进入到企业的学生就是未来的员工,这使得企业有强烈的育人责任感,因而从人力、物力、财力等方面给予大力支持。

校企联合毕业设计采用共同指导的方式,以企业为主、学校为辅。毕业设计题目经校企共同协商确定,校内指导教师负责过程管理,制定进度计划,监督设计过程,并负责审核毕业设计的进度状况和完成情况;企业工程技术人员则负责对学生具体设计内容进行指导,提供相关技术资料,以及学生与工作现场、设计企业单位关系的协调。

学校和企业共同指导学生完成科研与工程课题,可以增加学校教师了解企业技术发展和技术应用的机会,有利于提高教师的实际工程能力,为教师科研工作提供了许多便利。近三年来测控专业校企联合指导毕业设计的毕业生人数有逐渐增加的趋势,校内教师联系和管理在岗学生,使企业不把学生当成一个廉价劳动力来使用,控制好毕业设计的进度状况和保证质量,也是今后毕业设计管理体系中的重要课题。

3.选题突出天津工业大学纺织特色和地方产业优势

天津工业大学纺织科学与工程学科是国家重点学科,有百年办学的历史和经验,并拥有以“先进纺织复合材料”国家重点实验室为代表的一批高水平研究基地,依托纺织学科优势天津工业大学测控技术与仪器专业毕业设计选题中也要突出纺织特色,使用新的技术手段和技术路线对纺织工艺、纺织材料的检测以及纺织设备和纺织过程进行控制。不但可以利用学校重点学科的先进设备进行实验,而且将纺织专业与测控专业结合起来,尽可能满足学生的兴趣和爱好以及就业的需要,使得学生成为具有纺织和纺机知识的复合型人才。测控专业的毕业生每年在择业期也能搭上校内大批纺织类企事业单位招聘的顺风车,每年有30%以上的本专业毕业生进入纺织类企事业单位,从事测量与控制、仪器与系统设计制造、开发研究以及生产运行管理等工作。

此外,在本专业学生的培养过程中主动与地方优势产业对接,注重服务于地方特色产业,对扩大就业范围、提高就业率以及实现应用型人才的培养目标具有重要意义。天津工业大学所在的天津市具有风力发电产业集成优势,在各产业园区共有近百家风电设备整机和风电产业配件的制造厂商,在风电制造领域如叶片材料、增速齿轮箱、发电机以及风电控制设备等方面都具有较强实力。以风电为载体的测量与控制毕业设计选题,可以让本专业的毕业生在天津地区的就业市场上具有特色优势,特别是进入歌美飒、维斯塔斯、苏司兰等大型国际名牌风电企业的毕业生也增加了很多。测控技术与仪器专业的毕业设计选题突出了与地方优势产业相结合的特点,积极联系相关企业的技术研究中心,有针对性地解决实际问题,提高了就业竞争力。通过对近3年测控专业毕业生进行分析,发现有73.3%的毕业生选择留津就业,其中有48.6%的毕业生进入纺织、风电等地方优势特色行业中进行就业。

4.完善毕业设计质量监控与保障体系

首先,在毕业设计选题阶段要坚持模式创新,毕业设计内容要有一定的深度和广度,要注意与专业知识结构的联系;要体现本专业新工艺、新技术的研究方向,体现专业特点和学校地区优势特色,体现实际意义与经济效益。首先系主任先对毕业设计题目进行考察把关,然后测控系的指导教师开教研会讨论各个题目的工作量、层次和深度等,集思广益保证每个设计选题的内容和方向,最后在毕业设计选题阶段,指导教师需要向学生公开设计任务书,并且实行指导教师和学生双向选择,这样既避免了学生选题过于集中,又能防止学生盲目选题。

其次,天津工业大学制定了完整的毕业设计工作管理规范,对毕业设计的选题、开题、中期检查、评阅、答辩等一系列环节进行审核。在2013年的毕业设计中,天津工业大学教务处首次启用了网上毕业设计信息管理系统,能行之有效地提高毕业设计效率,并成为监控毕业设计质量的良好平台。该系统使学生和教师都能在程序框架中明确自己的职责,能够使师生之间互相评价与互相监督,同时教务管理人员也可以随时登陆信息系统检查毕业设计进度,并对完成情况进行考核。

最后,毕业设计答辩是检验毕业设计质量的重要阶段。毕业设计答辩以毕业设计过程中的工作态度、毕业设计方案设计、结论与论据、外文翻译质量以及答辩思路条理和问题回答等六大项作为答辩成绩依据。近三年来测控专业毕业答辩如果有校企联合毕业设计的毕业生,则必须邀请企业技术人员作为答辩小组的成员,以保证答辩中技术性问题环节。答辩采用末尾淘汰制,每个答辩小组排名最后的两位学生需要进行集中式二次答辩,二次答辩小组成员均由各组组长再要求一位督导组成,以严格把握毕业设计的质量。同时,为给低年级学生提前进行毕业设计的启蒙,答辩环节提倡并组织测控专业低年级学生进行观摩,以提前培养学生认真对待毕业设计的态度。

5.加大教师交流、学生奖励和抽查评优

首先,毕业设计指导教师互相交流和学习可以增加毕业设计工作经验,调整思路和工作方法,提高工作质量和效率。比如测控专业的教师和信息学院、自动化学院相近专业的教师进行交流,与其共享技术资料和开放实验室等。对于纺织、纺机等的测试与控制毕业设计选题,可以邀请纺织工程学科的教师进行团队式毕业设计指导,这样更利于指导教师和毕业生成长,保证毕业设计质量。

其次,天津工业大学加大了对获得优秀毕业设计学生的奖励,提供科研基金鼓励学生投稿、申请专利、软件著作权等。天津工业大学将学生毕业设计与毕业评优和就业挂钩,作为综合素质考核的条件之一,对测评结果优良的学生优先向用人单位推荐。近几年来测控系每年都安排优秀毕业设计的学生作讲座,和低年级的学生交流,使低年级学生对毕业设计有初步的认识。从而促使学生平时就注重综合素质的提高,激发其个人潜能,有利于提高专业人才培养质量。

此外天津工业大学也辅助以抽样评估工作对本科生毕业设计进行质量监控,特别是对抽查的本科生毕业论文进行,以减少和杜绝论文的抄袭。由于校级教务部门质量监控的范围有限,只能抽查全体毕业生中的很小的一部分,因此毕业设计质量保证体系要从根本上依托二级学院和教研室,特别是指导教师的力量。另外,鼓励指导教师和学生参加各级毕业设计评优比赛,在各级评比中找出差距和不足,进一步提高毕业设计质量。从2012年开始测控专业所有毕业生的论文都要经过论文抄袭自查环节,此举也使整个毕业设计管理工作更加严格,毕业生撰写毕业设计时更加认真和具有创新性。

三、总结

高等院校的职能经历了由培养技术人才兼顾科学研究,再扩展到对接产业服务社会的过程。而毕业设计是高等教育中的一项理论密切联系实践的综合环节,是毕业生理论水平、创新思维、自学能力等素质的全面展示。经过近八年的教学探索和实践,天津工业大学测控技术与仪器专业已经形成了以纺织设备与产品信号检测、光学测量以及机电控制特色,侧重于测量与控制、仪器与系统设计制造等专业能力的培养。作为高等学校教学计划中最后的综合性教学环节的毕业设计,初步取得了一定的成效和经验,并且得到了较好的社会评价和用人单位的认可,但随着社会经济的发展、科技水平的提高以及教学改革的深化,测控技术与仪器专业的毕业设计模式仍需不断改进。

参考文献:

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[2]邹霞.大学生就业竞争力的提升策略[J].人民论坛,2010,(23):

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[3]殷开成,李同英.在毕业设计中培养学生创新能力的探讨[J].高等理科教育,2006,(1).

[4]丁永建,等.提高工科毕业设计质量的几点探索[J].教育教学论坛,2010,(17).

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[论文关键词]高职院校 人才培养模式

德国双元制高等职业教育开始于20世纪70年代,当时,德国工业高度发展,企业需要高等职业技术人才来担任一线的主管,开始举办双元制职业学院。德国双元制职业学院仅设在经济发展较快的巴登符腾堡州、图林根州、萨克森州、柏林州。双元制职业学院主要招收文理高中毕业生,学生与企业签订用工合同,企业将学生送入双元制职业学院学习,学制3年,共6学期,实行校企合作、工学交替的“3+3”人才培养模式,即每个学期在学院理论学习3个月、在企业实践学习3个月,交替进行,修满学分毕业颁发本科文凭,授学士学位。同时,职业学院还与应用科技大学、研究性大学合作培养在职硕士,学制2年,主要开设在职MBA专业,也设有商业管理、经济管理、健康管理、体育管理、IT管理等专业方向。主讲教师由教授担任,教授任职资格要求高,需要博士毕业,在企业工作5年以上,才有资格应聘双元制职业学院教授职务。

一、德国曼海姆双元制职业学院人才培养模式的分析

曼海姆双元制职业学院位于德国职业教育发展最早最好的巴登符腾堡州,学院建于1974年,现有在校生5500人,学院与2000多个企业有合作关系。学院设有2个二级学院,即经济学院、技术学院;二级学院设有专业校企合作委员会。

1.曼海姆双元制职业学院人才培养方案的制订与特点。在德国由州文化教育部制订人才培养框架教学计划,各双元制职业学院制订人才培养实施教学计划,接受全国高校评估委员会和州高校专业委员会的评估。曼海姆双元制职业学院在人才培养方案的制订方面突出与经济社会发展、企业技术创新和职业能力要求的高度结合,具有如下特点:(1)与经济社会发展高度结合的一致性。学院不论是专业设置还是人才培养方案的制订都充分考虑国家经济社会发展的需求和趋势。如在丹麦召开的联合国“哥本哈根会议”刚刚结束,学院就根据未来世界对环境保护的要求重新修订和开发“环境保护”专业的人才培养方案,以适应国家经济社会发展对人才培养的需要。(2)与企业技术创新发展趋势的同步性。学院在制订人才培养方案时,充分考虑企业技术工艺创新的发展要求,并把新技术、新工艺、新设备及其发展趋势对员工素质和能力的新要求作为制订人才培养方案的依据。如根据企业自动化生产线和机器人技术的发展要求,学院对机电一体化、数控技术等专业的人才培养方案进行重新修订,以适应企业技术创新对人才培养的需要。(3)与职业岗位核心能力要求的针对性。学院在人才培养方面,高度重视核心能力培养,注重采用行动导向式教学法,注重培养学生的专业能力、个人能力和社会能力。在制订人才培养方案的过程中,依据行业、企业对职业岗位能力的要求,构建基于工作过程的课程体系,以适应职业岗位核心能力对人才培养的需要。

2.曼海姆双元制职业学院校企合作的招生与就业。学院主要招收文理高中毕业生,招生人数由企业决定,企业每年送去培训学生人数视企业规模而不同,一般来说经济发展好,学生人数增加,但在近年金融危机的条件下,一些企业借机储备人才仍然增加送去培训的学生数。学生需与企业签订用工合同,企业支付学生工资和部分学费,学费为500欧元/学期,企业将学徒送入双元制职业学院学习,按工学交替模式培养;学制3年,共6学期。学生的就业岗位主要为研发部门和车间工程师岗位,有80%的学生毕业即就业,有70%的毕业生会留在原企业,有8%的毕业生会继续攻读硕士学位,有7%的毕业生会重新找工作。

3.曼海姆双元制职业学院人才培养模式的内容和构建。双元制高等职业教育是德国培养企业生产一线技术管理人员(即工程师)的主要人才培养模式,其核心内容是以政府在政策、法律以及经费等方面为主导,以企业为主体,以学院配合实施人才培养的一种教育体制和人才培养模式。这就决定了德国高等职业教育的人才培养主要是校企合作,以企业实践为主。

曼海姆双元制职业学院实行“3+3”工学交替人才培养模式,即在学院理论学习3个月,在企业实践学习3个月,交替进行,3年共6学期,最后3个月在企业完成毕业设计或毕业论文;理论课教学计划由学院负责制订,实践课教学计划由企业负责制订,最后由校企合作委员会审定。基础课程标准由学院教授共同讨论制定,专业课程标准由学院与企业共同研究制定。主讲教师由教授担任,教授配有学术助理协助教学科研工作,教学通常采用讲授教学法、互动教学法、项目教学法等。毕业设计或毕业论文的指导教师由企业和学院各派一名导师担任。课程考试方法多样,有理论、实践、实习、讨论等方法;考试规则严格,课程考试不及格,允许补考一次,补考不及格退学,不许重修,不毕业率为5%左右。

4.曼海姆双元制职业学院人才培养模式的类型与实施。曼海姆双元制职业学院在实施人才培养中采用的教学模式主要是“学习领域”“行动导向”和“项目课程”等教学活动。“学习领域”是为学院教学而制定的行动领域,是一个学习目标描述的主题学习单元。它由能力描述的学习目标、任务陈述的学习内容和总量给定的学习时间三部分构成。“行动导向”是以职业行为为导向的教学。它以对职业活动具有重要意义的职业情景为教学的参照系,遵循“为行动而学习”的原则,以实施行动导向教学模式为主体,行动构成学习的起点,行动要求学生尽可能自己独立计划、独立实施、独立检查、独立修正和独立评价,行动要求教师尽可能引导学生自我实施和自我反思。“项目课程”是以典型产品或服务为载体让学生学会完成整体工作过程的课程模式。项目课程的开发以典型工作任务为逻辑主线开发,以资讯、决策、计划、实施、检查和评估六个过程进行组织。项目课程的基本特征是用职业能力表述课程目标。

学院人才培养模式中的课程评价与考核注重学生学习过程的评价,主要考察每个学生在各项目开展中的参与程度、所起作用等,同时注重对学生创新精神、实践能力的形成与提高的评价和考核。评价的原则是开放式和多样化相结合的,注重阶段性评价与终结性评价相结合,小组评价与个体评价相结合,理论与实践一体化评价相结合,激励学生积极参与,启发兴趣,体验成功,培养热爱专业、勇于创新、乐于实践等的综合素质。

5.曼海姆双元制职业学院人才培养模式的保障与条件。德国职业教育有一支适应学生职业能力和综合素质培养的具有高水平的实践能力和教学能力的师资队伍。曼海姆双元制职业学院的教师大部分都是公务员待遇,教师中有教授和教授助理等技术职务,教授聘任的基本条件是具有博士学位,五年以上企业工作实践经历。学院注重教师的企业工作经历、科研开发和实践指导能力。在实习实训条件方面,双元制职业学院学生实习实践的主要场所是企业。学院高度重视模拟仿真实训条件的建设,组织教师开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺,甚至虚拟公司。

二、德国曼海姆双元制职业学院工学交替人才培养的特色

德国的职业教育是一种具有强烈经济行为和企业行为的教育形式,本质是企业学徒工职业培训,而非单纯的学校教育。双元制职业教育不仅是两种不同的教育组织形式和两个办学地点的紧密联系,还是两个法律体系在两级政府间的协调统一。曼海姆双元制职业学院的主要特色是:一是德国双元制中等职业学校培养企业设备岗位操作人员,即操作工;而德国曼海姆双元制职业学院培养企业一线技术管理人员,即工程师。二是德国曼海姆双元制职业学院构建“3+3”工学交替的人才培养模式,通过校企合作的双向联动使人才培养机制得以顺利实施。三是德国曼海姆双元制职业学院采用行动导向式教学法,培养学生的专业能力、个人能力和社会能力。四是德国双元制高等职业教育不仅是一种教学模式,而且是一种政府在政策、法律及经费方面为主导,企业为主体,学院配合实施的一种教育体制。

三、绵阳职业技术学院“3+3”工学交替人才培养模式的借鉴与探索

分析研究认为,德国双元制高等职业学院“3+3”工学交替的人才培养模式,这种通过校企合作的双向联动的人才培养机制,使得学校与企业紧密地结合起来,为经济发展和社会进步共同培养急需的高素质高技能人才。

绵阳职业技术学院正在建设中央财政支持的材料工程技术、电子信息工程技术、机械设计与制造等三个国家示范专业,学院大力开展校企合作的人才培养模式创新,建立基于工作过程或职业岗位能力的课程体系,实施工学结合的“2+0.5+0.5”的人才培养模式,“2”即两个学年在校内学习基础理论、专业基础知识和基本技能,实施基础课程和专业课程两个课程体系、全面推行“双证制”;“0.5”即主要进行校内外专业实习实训、职业技能鉴定考核、开设综合素质选修课及开展校企合作订单培养;“0.5”即安排学生到企业顶岗实习半年。这种人才培养模式有利于加强学生的基础理论、专业技能、综合素质和职业技能的培养,有利于提高学生的就业竞争力,有利于开展校企合作培养实用人才。

学院先在国家示范专业中的材料工程技术专业(水泥方向)人才培养模式改革中进行试点,推行“3+3”工学交替的人才培养方案。学院已初步与绵阳水泥公司达成校企合作培养人才的意向,在2010级的材料工程技术专业(水泥方向)新生中安排一个班与绵阳水泥公司共同定向培养,学生一进校就与公司签订用人合同,公司与学生各支付50%的学费,公司支助学生生活费补贴;实施“3+3”工学交替的人才培养方案,即3个月在学院理论学习,3个月在公司实践学习,交替进行,最后3个月在企业顶岗实习,并开展毕业设计,学生毕业后到绵阳水泥公司就业。另外,机械设计与制造专业与中国工程物理研究院、电子信息工程技术专业与四川长虹电子有限公司的工学交替人才培养方案也在商讨中。

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【文章编号】0450-9889(2016)05C-0188-03

我国是人口大国,如何将众多人口转化成人力资源优势,是各级政府和人力资源开发工作者面临的重大课题。高职教育作为国家人力资源开发的重要基地,在实现科教兴国战略中具有十分重要的地位。高职实训基地是高职院校培养高素质应用型人才的重要基地,也是高职院校人力资源开发的重要平台。因此,探索高职实训基地开发人力资源模式,大力培养经济社会发展所急需的高素质技能型人才,实现人力资源开发与经济社会发展的良性互动具有十分重大的意义。本文试以自治区级示范实训基地――桂林师范高等专科学校“电工电子与自动化技术实训基地”为例,分析高职实训基地人力资源开发的指导思想和开发原则,并提出校企联动模式、工学一体模式、学研互动模式、技能竞赛模式和社会服务模式等五种人力资源开发模式,对利用高校实训基地开展人力资源开发进行了有益的探索。

一、高职实训基地人力资源开发指导思想

高职实训基地的主要功能是人才培养,承担着学生职业素质训练、职业技能培训与职业技能鉴定、科技开发和新技术推广应用、社会服务等四项任务。因此,高职实训基地人力资源开发指导思想可概括以行为主义、建构主义等人力资源开发理论为基础,以职业技能训练、科技开发和新技术应用推广能力开发为重点,为以提高受训者素质和能力为目标,紧密结合经济社会发展的需要,构建高素质技能型人力资源开发模式。

二、高职实训基地人力资源开发原则

为了形象直观地描绘制订的原则,作出高职实训基地人力资源开发原则模式图。如图1所示。

三、高职实训基地人力资源开发模式

(一)校企联动模式。紧紧围绕行业发展需求,以校企合作为抓手、以高职教育理念为指导、以专业课程体系和课程内容改革为切入点,以订单式培养为载体,积极探索与实践基于校企联动过程中的人才共育新模式的高职实训基地人力资源开发模式。主要做法有:

1.构建“两平台、三环节、四合一”人力资源开发实训模式。围绕电子信息工程技术等专业的人才培养目标,构建以紧密校企合作的“两平台、三环节、四合一”人力资源开发实训模式,即依托学校和企业两个平台,采取教师与师傅合一、学生与员工合一、教室与车间合一、作品与产品合一的人才培养方式,把职业岗位工作过程融入到基本技能实训、生产性实训和顶岗实习三个实训环节中去。学校先后与桂林、深圳等地的企业签订了实训基地共建协议书或校企合作协议书,基于企业和校园内的实训基地联合开展人力资源开发,共同提高学生的技能水平和职业素养。

2.构建“双师素质型”结构的师资队伍。一是通过“校企互聘”,学校聘请企业技术骨干和技术能手担任专业课兼职教师,2013年以来电子信息工程技术(太阳能光电子技术方向)已聘请桂林吉阳光伏应用有限公司等2家企业的4名企业工程师为学校专业课兼职教师,他们每年根据专业课程理论教学与专业实践教学需要,到校兼课和指导实验室建设及其实训基地建设。这两家企业则各聘请学校2名专业课教师担任企业的兼职工程师或技术负责人,参与校外实训基地建设、作为企业顶岗实习指导教师,还参与企业项目开发。二是通过“校企互培”,学校为桂林市3家大型企业27名技术骨干进行了技术培训,并为企业237名职工进行了职业资格培训和职业资格鉴定,为企业产品质量的提高发挥了重要的作用。得到了相关企业的好评。企业则为学校专业教师到企业挂职锻炼指定人员进行专项培训和指导。三是校企共同打造“双师素质型”教学团队,目前实训基地团队有20名成员,团队中正高职称有3人、副高有10人,他们中既有教师也有企业技术骨干,共同建设校内外实训基地、共同培育人才,联动人力资源开发之人才培养工作的教学各个过程。

(二)工学一体模式。多年来,学校物理与工程技术系电子信息工程技术专业及其方向为适应市场经济和社会发展进行了有效的教学改革,坚持“以服务为宗旨、以就业为导向、以市场为需求、以能力为本位”,始终注重在高职人力资源开发过程中围绕提高专业人才培养质量这一主线,并把实训基地打造成“教、学、做合一”的“工学一体”课堂,积累了高职实训基地人力资源开发模式之“工学一体开发模式”。

所谓“工学一体”课堂,就是按照专业人才培养要求,将企业要完成的生产“项目”作为实验和实训的项目,即把实验和实训课堂营造成企业 “车间”的氛围,把实验和实训的教学环境设计成如同到企业“车间”生产或作业环境,实验室和实训基地的教学设备如同企业生产设备,参加实验的学生如同企业的“职工”,教学的环境置身于职业的环境中,把工作和学习融成了一体。

自2010年来学校电子信息工程技术、电子信息工程技术(太阳能光电子技术方向)、机电一体化技术、建筑装饰材料及检测等专业的实验、实训项目依托“电工电子与自动化技术实训基地”的“工学一体”课堂有序地开展实践教学,基地先后与桂林长海科技有限责任公司、桂林吉阳新能源有限责任公司、桂林航天工业学院等七家企业和高校与学校签订合作协议,共建基地共育人才。目前校内实训基地已投入600多万元。传感器技术实验(实训)室、单片机EDA实验室、风光互补发电实训室、太阳能材料综合实训室、材料加工实验室和材料检测实验室等倾注了校企人员的心血,成为名副其实的“工学一体”课堂,也成为展示学校专业办学特色的窗口。陈列在“工学一体”课堂的仪器设备都是企业正在使用的,也是市场上最流行的。学生利用“工学一体”课堂并操作这些仪器设备进行学习和实训,企业的员工及社会人员也能来基地培训。实训基地的人力资源开发的群体就有教师、企业工程师、学生、企业职工和社会人员等。同时学校还与企业紧密合作,在6个校外实训基地也开设了“工学一体”课堂,通过聘请企业的工程师和技术能手作为专业兼职实践教学指导教师,与学校专业教师一起共同开展人才培养。随着人力资源开发模式之“工学一体”模式的推行,学生的实践能力和职业岗位能力得到了较大幅度的提高。“工学一体”开发模式的改革带来了高就业率,2010年以来电子信息工程技术专业及方向的毕业生一次就业率高达95%以上。

(三)学研互动模式。高职实训基地人力资源开发模式之学研互动模式包括以教师为主体的的学研互动和以学生为主体的学研互动。

1.以教师为主体的学研互动模式有下列几种方式。一是教师为了提高学历实施的学研互动。有3名教师为了提高学历报考了硕士研究生,他们结合硕士研究的方向依托实训基地申报项目立项,在开展项目中一边学习、一边研究,既完成了研究生学习,也完成项目研究的任务。二是教师为晋升职称开展的学研互动。几年来,有2名教师结合在学习和教学实践中遇到的问题,结合企业生产和地方经济发展需要解决的问题,以实训基地为平台开展教学专题和项目专题立项研究,并在项目的学习和研究中寻找解决问题的方法、途径,总结和撰写教学研究论文和学术研究论文在有关杂志上发表。三是结合课程教学和实践教学开展学研互动。利用实训基地搭建的平台,在教学中教师们实施了项目教学法、任务驱动教学法、合作教学法中的项目中的学研互动、完成任务的学研互动、合作学习的学研互动。四是专业人才培养过程中与企业间的学研互动。共同讨论专业设置、共同制订专业人才培养方案、共同建设校内外实训基地、共同培养人才,在专业人才培养工作过程中互相切磋、共育人才。五是教师与企业技术骨干联合申报项目的学研互动。如以企业委托的技术攻关项目、新产品的开发,或教师根据企业生产实际或自拟研究的项目为载体,依托实训基地和校企合作的平台,结合教学过程、生产实际和科技发展开展项目的学研互动,研究成果回馈教学、生产实际和企业生产应用中,既解决教学中的实际问题,也解决企业生产中的实际问题。

2.以学生为主体的学研互动模式有以下几种方式。一是结合课程学习和实验实训开展学研互动。根据学习的课程和实验实训内容,利用实训基地搭建的平台在教师和企业技术人员的指导下,以项目学习、任务驱动学习、合作学习开展课程和实验实训中的项目学研互动、任务学研互动、合作学研互动。二是在毕业论文和毕业设计教学中开展学研互动。毕业论文和毕业设计题目可由教师或者企业技术骨干拟题,也可由学生自拟,在这一教学过程中必须进行资料收集和分析整理、论文开题、论文撰写和修改、论文陈述和答辩等,这些工作需要自我学习和实验,需要与同学探讨交流,需要向老师请教。三是开展职业资格培训和考核的学研互动。对电子信息工程技术专业毕业的学生要求毕业时拿到毕业证和职业资格证“双证”。学生参加职业资格考核前必须参加考核前的培训和职业资格的模拟考核,培训和模拟考核的内容本身就是学习和实践,师生间探讨和同学间探讨本身就是学研互动的活动。四是开展技能竞赛的学研互动。全国电子设计大赛要求3人组成1队参赛,赛前训练和参加竞赛,就是队员合作学习、合作探究的学研互动过程。五是学生参与教师立项项目。通过参与项目研究,学生在选题立项、方法设计、外业调查、内业资料整理、项目结题等方面得到了学习,也得到了锻炼,拓展了知识,培养了科研素质。

学研互动模式是走校企合作、工学结合之路的具体表现,有效提升了教师的教学能力、协作能力和科技创新能力,也提高了学生的学习能力、合作能力和创造能力,为培养创新型人才、提高教学质量和人才培养质量奠定了基础。

(四)技能竞赛模式。技能竞赛是推动职业教育教学改革,促进职业院校学生个性发展,培养学生综合素质和职业技能,提高实践能力和创造能力的有效方式。技能竞赛是整合课内外实践育人的重要环节,是培养学生创新精神和职业素养的有效载体。2009年以来,依托实训基地,组织学生参加技能竞赛活动,取得好的效果。具体的做法是:一是成立技能竞赛领导小组和工作小组。工作小组具体负责竞赛活动的指导工作,负责人由专业负责人担任、小组成员由专业骨干教师和行企业技术骨干组成。二是制订竞赛活动计划。竞赛活动列入专业人才培养方案,如在制订电子信息工程技术专业人才培养方案时,把电子设计竞赛作为一门课程开设,由有经验的教师担任主讲和训练指导教师。竞赛工作小组与电子技术教研室教师一起讨论制定竞赛活动计划,以技能竞赛成绩作为课程学习成绩,构建并不断完善技能竞赛教学体系。三是合理安排竞赛活动训练时间、训练内容和训练形式。结合课程学习组织全体学生参与技能训练活动,通过技能竞赛完成课程学习。按照竞赛结果选拔和推荐参加校内、校外电子设计竞赛人选。四是校内竞赛活动采取以“自由探索、自主设计、自己动手”的形式,在教学活动中充分发挥学生的主体作用,促进学生的个性发展。五是积极参加全国大学生电子设计竞赛活动。从2009年以来依托实训基地每年暑期由竞赛工作小组组织“电子设计竞赛活动”,组织训练和选拔学生参加全国大学生电子设计竞赛。训练和竞赛采取以“合作探索、合并设计、合力动手”的形式,在训练和竞赛活动中拧成一股绳,调动集体力量积聚集体智慧。六是对每年参加全国大学生电子设计竞赛的成果进行宣传,展示竞赛成绩和作品,起到示范和辐射的作用。2009―2014年,共组织了19队(每队3人)参加全国大学生电子设计大赛广西赛区专科组比赛,共有5队获一等奖,12队获二等奖,2队获三等奖;有15人次学生获一等奖奖状,36人次学生获二等奖奖状,6人次学生获三等奖奖状;有38人次获指导教师奖。开展丰富多彩的技能竞赛活动,教师、学生齐上阵,有利于增强学习气氛,促进良好的学风;激发学生追求科学的热情和对创新的渴望,激励学生更好地学习和掌握专业知识和职业技能;培养学生的竞争意识和团队协作精神,相互学习、相得益彰,培养学生的实践能力和创新能力;有利于专业人才培养质量提高,促进学生综合素质的全面发展,更好地实现社会对人才的需求目标。实训基地构建了技能竞赛的人力资源开发模式,建立以培养学生应用能力和创新能力为目标的专业人才培养模式,取得了良好效果。