前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇機電一體化專業(yè)范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
摘要:由于我國逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設備更新,國內(nèi)急需大量先進制造技術(shù)專業(yè)人才畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作。
關(guān)鍵詞:機電一體化;技術(shù);前景
一、機電一體化
機電一體化,是應用電子信息(傳感器,計算機,控制)技術(shù),是機械結(jié)構(gòu)更柔性化技術(shù)化的學科。日本企業(yè)界在1970年左右最早提出“機電一體化技術(shù)”這一概念,即結(jié)合應用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。是機械(machanism)和電子技術(shù)(electronics)的合成詞。機電一體化系統(tǒng)的組成要素有:計算機,機械裝置,傳感器,執(zhí)行裝置和動力源。按照控制形式可以分為:閉環(huán)系統(tǒng),半閉環(huán)系統(tǒng),開環(huán)控制。把人體作為一個機械系統(tǒng)的話,那么人的骨骼,四肢相當于機械裝置,人的神經(jīng)系統(tǒng)相當于傳感器,血液內(nèi)臟相當于動力源,肌肉相當于執(zhí)行裝置,人的大腦相當于計算機。
1.機電一體化的含義:
“機電一體化”在國外被稱為Mechatronics,是日本人在20世紀70年代初提出來的,它是用英文Mechanics的前半部分和Electron-ics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個新詞,意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。這一名稱已得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認,我國的工程技術(shù)人員習慣上把它譯為機電一體化技術(shù)。機電一體化技術(shù)又稱為機械電子技術(shù),是機械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展。
2.機電一體化技術(shù)
機電一體化技術(shù),是在微型計算機為代表的微電子技術(shù)、信息技術(shù)迅速發(fā)展,向機械工業(yè)領(lǐng)域迅猛滲透,機械電子技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)上,綜合應用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感測試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),從系統(tǒng)理論出發(fā),根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標,以智力、動力、結(jié)構(gòu)、運動和感知組成要素為基礎(chǔ),對各組成要素及其間的信息處理,接口耦合,運動傳遞,物質(zhì)運動,能量變換進行研究,使得整個系統(tǒng)有機結(jié)合與綜合集成,并在系統(tǒng)程序和微電子電路的有序信息流控制下,形成物質(zhì)的和能量的有規(guī)則運動,在高功能、高質(zhì)量、高精度、高可靠性、低能耗等諸方面實現(xiàn)多種技術(shù)功能復合的最佳功能價值系統(tǒng)工程技術(shù)。
3.機電一體化技術(shù)發(fā)展
3.1 數(shù)字化
微控制器及其發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡的迅速崛起,為數(shù)字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程操作、診斷和修復。
3.2 智能化
即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。
3.3交流傳動技術(shù)
傳動技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中起作至關(guān)重要的作用。隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。
4.機電一體化技術(shù)五大組成要素與四大原則:
(1)五大組成要素:一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、智能組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。機械本體(結(jié)構(gòu)組成要素)是系統(tǒng)的所有功能要素的機械支持結(jié)構(gòu),一般包括有機身、框架、支撐、聯(lián)接等。
動力驅(qū)動部分(動力組成要素)依據(jù)系統(tǒng)控制要求,為系統(tǒng)提供能量和動力以使系統(tǒng)正常運行。測試傳感部分(感知組成要素)對系統(tǒng)的運行所需要的本身和外部環(huán)境的各種參數(shù)和狀態(tài)進行檢測,并變成可識別的信號,傳輸給信息處理單元,經(jīng)過分析、處理后產(chǎn)生相應的控制信息??刂萍靶畔⑻幚聿糠郑毮芙M成要素)將來之測試傳感部分的信息及外部直接輸入的指令進行集中、存儲、分析、加工處理后,按照信息處理結(jié)果和規(guī)定的程序與節(jié)奏發(fā)出相應的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的運行。執(zhí)行機構(gòu)(運動組成要素)根據(jù)控制及信息處理部分發(fā)出的指令,完成規(guī)定的動作和功能。
(2)機電一體化四大原則:
構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。接口耦合:兩個需要進行信息交換和傳遞的環(huán)節(jié)之間,由于信息模式不同(數(shù)字量與模擬量,串行碼與并行碼,連續(xù)脈沖與序列脈沖等)無法直接傳遞和交換,必須通過接口耦合來實現(xiàn)。而兩個信號強弱相差懸殊的環(huán)節(jié)之間,也必須通過接口耦合后,才能匹配。變換放大后的信號要在兩個環(huán)節(jié)之間可靠、快速、準確的交換、傳遞,必須遵循一致的時序、信號格式和邏輯規(guī)范才行,因此接口耦合時就必須具有保證信息的邏輯控制功能,使信息按規(guī)定的模式進行交換與傳遞。能量轉(zhuǎn)換:兩個需要進行傳輸和交換的環(huán)節(jié)之間,由于模式不同而無法直接進行能量的轉(zhuǎn)換和交流,必須進行能量的轉(zhuǎn)換,能量的轉(zhuǎn)換包括執(zhí)行器,驅(qū)動器和他們的不同類型能量的最優(yōu)轉(zhuǎn)換方法及原理。信息控制:在系統(tǒng)中,所謂智能組成要素的系統(tǒng)控制單元,在軟、硬件的保證下,完成信息的采集、傳輸、儲存、分析、運算、判斷、決策,以達到信息控制的目的。對于智能化程度高的信息控制系統(tǒng)還包含了知識獲得、推理機制以及自學習功能等知識驅(qū)動功能。運動傳遞:運動傳遞使構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)各組成要素之間,不同類型運動的變換與傳輸以及以運動控制為目的的優(yōu)化。
二、機電一體化專業(yè)就業(yè)前景
市場調(diào)研發(fā)現(xiàn)機電一體化專業(yè)是一個寬口徑專業(yè),適應范圍很廣,學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、檢測傳感等理論知識外,還將參加各種技能培訓和國家職業(yè)資格證書考試,充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點。學生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司,從事加工制造業(yè),家電生產(chǎn)和售后服務,數(shù)控加工機床設備使用維護,物業(yè)自動化管理系統(tǒng),機電產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持,以及機電設備的安裝、調(diào)試、維護、銷售、經(jīng)營管理等等。機電一體化專業(yè)就業(yè)前景主要就業(yè)崗位:機電一體化設備的安裝、調(diào)試、維修、銷售及管理;普通機床的數(shù)控化改裝等。機電一體化專業(yè)就業(yè)前景次要就業(yè)崗位:機電一體化產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、改造、技術(shù)服務等。就業(yè)方向及相應業(yè)務規(guī)格:車間技術(shù)員、工藝員方向:①具有車間生產(chǎn)管理、組織協(xié)調(diào)能力。②具有加工工藝規(guī)程編制和工藝裝備設計的能力。③具有較強的讀圖、CAD繪圖、運用計算機辦公系統(tǒng)和文字處理能力。④具有機電一體化設備的調(diào)試和操作的初步能力。學生須獲得計算機一級考試合格證書、高校英語應用能力A級證書,建議獲得Auto-CAD證書、維修電工高級證書、數(shù)控高級證書。現(xiàn)代制造技術(shù)運用方向:①掌握現(xiàn)代制造軟件、機械CAD/CAM等知識。②具有較強的數(shù)控機床編程、操作、調(diào)試、維護等能力。③具有較強的機制工藝規(guī)程編制和工藝裝備設計能力。④具有初步的數(shù)控設備改造能力。學生須獲得計算機一級考試合格證書、高校英語應用能力A級證書,建議獲得Auto-CAD證書、維修電工高級證書、數(shù)控高級證書、Pro-E程序員證書?,F(xiàn)代設備管理與維修方向:①具有工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代設備管理與運行維護的能力。②具有常規(guī)設備的選型、安裝、調(diào)試與改造的能力。③具有機床電器控制和計算機控制運用的能力。④掌握機械CAD/CAM的基本知識。(作者單位:黃岡職業(yè)技術(shù)學院機電系)
參考文獻:
關(guān)鍵詞:實訓實習基地;現(xiàn)代學徒制;運行機制
一背景
機電一體化是以集成電路和微型計算機為代表的,結(jié)合機械和電子技術(shù),綜合了機械技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、信號系統(tǒng)以及軟件編程等技術(shù)的一個新興專業(yè)。機電一體化技術(shù)是當今和未來工業(yè)自動化生產(chǎn)的必然趨勢,也是我國工業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路[1]。為了我國經(jīng)濟發(fā)展和改革的需求,需要培養(yǎng)大量的高技術(shù)機電人才。而作為大有可為的高職教育踐行者,如何去探索一種高效的實踐教育培養(yǎng)模式,成為了高職教育工作者反復思考的難題。當前,衡量高職院校辦學條件的重要依據(jù)之一就是要求學校建設功能強大、設施齊全、具有真實企業(yè)化育人環(huán)境且能服務于人才培養(yǎng)全過程的生產(chǎn)性實訓基地。生產(chǎn)性實訓即“實訓與生產(chǎn)合一”,是指學校提供場地,企業(yè)提供技術(shù)、設備和兼課教師,企業(yè)和學校合作教學共同組織實訓教學的模式[2]。生產(chǎn)性實訓基地是生產(chǎn)功能與實訓功能的結(jié)合,以生產(chǎn)應用為目的開展實訓。目前,我國經(jīng)濟正處于轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵階段,中國不再僅僅是依靠人口紅利來締造市場的國家,我們的經(jīng)濟需要創(chuàng)新、聯(lián)動,需要合作共贏。教育應該為國家經(jīng)濟的發(fā)展提供大量高水平、高素質(zhì)的人才。結(jié)合國家及高等職業(yè)教育改革的需要,可以在高職教育實踐教學環(huán)節(jié)試行現(xiàn)代學徒制[3]。
二生產(chǎn)性實訓基地運行機制建設
高職院校要建設產(chǎn)學結(jié)合的校企合作制度[4],要革新生產(chǎn)性實踐教學的組織開展模式,將基礎(chǔ)實驗、生產(chǎn)實訓和到企業(yè)定崗實習結(jié)合起來,構(gòu)建學校教育和企業(yè)實習的實踐、實習教育體系,這對于學生在學校的學習和到企業(yè)實習工作具有重要的現(xiàn)實意義。實訓基地的運行機制建設包括:(一)首先應該建立管理機構(gòu),制定管理規(guī)定細則文件,設立良好的溝通環(huán)節(jié),為了保證實訓基地能夠高效的運作,最大的發(fā)揮作用。成立由學校、企業(yè)和其他相關(guān)方的工作小組或者是管理委員會,制定管理的細則以及負責基地的領(lǐng)導和決策權(quán),簽訂校企合作的協(xié)議,明確雙方的責任和權(quán)利,建立有效的約束機制。為了處理實訓基地運作過程中難免出現(xiàn)的一些問題和意見分歧,要建立及時有效的溝通機制。比如定期走訪實習,企業(yè)派人到學校開展講座,開展交流協(xié)商會議。建立系部負責人和企業(yè)負責人之間的聯(lián)系會議制度,以及專業(yè)教師和企業(yè)兼課教員之間的日常溝通制度。(二)要不斷改進教學模式,逐漸推進“教學做”一體化教學,教師要按照企業(yè)真實的生產(chǎn)環(huán)境去重新選取教學內(nèi)容,可以和企業(yè)兼課教員商討實訓的開展。不能讓學生單純地上理論課,要結(jié)合生產(chǎn)實訓重新消化教材,將書本內(nèi)容和生產(chǎn)實踐結(jié)合提煉實訓內(nèi)容。要讓學生主動參與生產(chǎn)實踐教學過程,實訓和生產(chǎn)是一個延續(xù),一個整體,要能讓學生不斷積累經(jīng)驗,提高自身的適應能力,才能使學生與以后從事的工作無縫對接。(三)建設“雙師型”的專兼任教師隊伍,注重年輕教師的培養(yǎng),青年教師富有激情,可塑性強,要鼓勵教師到企業(yè)掛職鍛煉,制定計劃開展“雙師型”教師的培養(yǎng)。制定激勵機制和措施。定期派遣教師到企業(yè)進修與培訓,到企業(yè)由企業(yè)來對教師的培訓進行考核和評價,對表現(xiàn)優(yōu)異者給予獎勵,對消極應對者予以適當懲罰。此外,應持續(xù)補充教師隊伍,優(yōu)化教師隊伍,提高團隊的整體素質(zhì)。
三生產(chǎn)性實訓基地的探索與實踐
高等職業(yè)院校的機電一體化專業(yè)在建設生產(chǎn)性實訓基地中要有效依托校企合作,要把教學過程和企業(yè)生產(chǎn)實際結(jié)合在一起,要著重培養(yǎng)學生的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)。根據(jù)現(xiàn)階段一些擁有機電一體化專業(yè)的高職院校在與企業(yè)實施“校企合作”人才培養(yǎng)模式的成功經(jīng)驗以及我校機電工程系在“校企合作”模式中的成功經(jīng)驗可以探討一下建設的內(nèi)容有:(一)管理機構(gòu)和制度的建設。建立機電工程系和企業(yè)負責人共同負責的管理機構(gòu),雙方簽訂合作協(xié)議,明確雙方的責任、權(quán)利和義務,以此作為雙方能長期有效合作的法律基礎(chǔ),為了應對合作中可能出現(xiàn)的問題,雙方要嚴格履行各自的責任和義務,并且定時開展聯(lián)席會議及時調(diào)整解決中間出現(xiàn)的問題才能保證實訓基地的順利開展,才能推進教學效果的不斷改進。(二)改革人才培養(yǎng)方案,校企雙方定期開展溝通會議,對教學過程的實施以及其中出現(xiàn)的問題進行評價和分析,商討教學內(nèi)容的選取和教學環(huán)節(jié)的設定,不斷改進教學設計,開發(fā)新的教學項目。學??梢蕴岢鲂枨螅鲃诱{(diào)用企業(yè)資源幫助教學的實施[5]。改革班級人數(shù),實施小班教學,分階段實訓和分組實訓,保證教學效果。同時,專業(yè)教師要結(jié)合生產(chǎn)過程要進行教學改革,不斷完善教材建設,整理企業(yè)的技術(shù)和生產(chǎn)資料,按照企業(yè)生產(chǎn)規(guī)范和流程,編寫實訓教材和改革教學內(nèi)容,可以作為學生的教材以及企業(yè)員工的培訓教材。(三)突破傳統(tǒng)合作模式,讓校園教育與企業(yè)文化相互交融,相互學習。專任教師定期到企業(yè)走訪實習,了解實習生、畢業(yè)生的就業(yè)工作情況以及企業(yè)的最新發(fā)展動向。企業(yè)教員抽出時間到學校開展講座和宣傳企業(yè)的發(fā)展情況和取得的效益和成果,使雙方更加理解合作辦學的目的,只有加強了彼此之間的溝通才更有利于合作的進行[6]。
四機電一體化專業(yè)訂單班的建設
(一)訂單班的籌備雙方達成共識并簽訂協(xié)議,通過協(xié)議來明確界定各方的職責、權(quán)利和義務。成立專業(yè)學徒制工作小組,由學校和企業(yè)的領(lǐng)導總體負責,組織學校專任教師和企業(yè)教員成立學徒制工作小組,保障合作項目的實施[7]。校企共同制定培養(yǎng)方案。創(chuàng)新現(xiàn)代學徒制課程體系,確定適應需求的人才培養(yǎng)規(guī)格、制定相應課程標準、學徒驗收標準、學徒管理辦法等,以學生的實習工作表現(xiàn)和企業(yè)教員的意見作為評價學生的標準。(二)訂單班的實施首先讓學員清楚“學校學生、企業(yè)學徒”的雙重身份,在實習過程中要把學校所學理論知識和實際工作過程有機結(jié)合。實施“2+1”的人才培養(yǎng)模式,學生有2年的時間在學校進行理論知識學習和實踐操作培訓,1年的時間完全到企業(yè)實習工作。資源共享。包括技術(shù)力量、實訓設備、實訓場地等,特別是高素質(zhì)的技能師傅和高水平的專業(yè)教師的互補。學生和教學過程管理。企業(yè)要共同全程參與訂單班的教學和培養(yǎng),在校期間要指派技術(shù)專家來學校講座并派技術(shù)人員兼職授課,到企業(yè)實習期間要指派技術(shù)骨干擔任實習學生的師傅。④企業(yè)技能考核和學??荚嚥⒅兀瑢嵭衅髽I(yè)考核學??荚囯p學分制,確保學徒滿足企業(yè)和校方的雙重要求[8]。
五結(jié)語
根據(jù)我院機電一體化實訓基地運行的情況表明,校內(nèi)生產(chǎn)性實訓基地的實施使學生有更多動手操作的機會,鍛煉了學生的動手能力,提高了學生的學習興趣,不僅加深了他們對理論知識的探求,而且在提高實踐能力的同時也提高了他們的職業(yè)素養(yǎng)。同時,訂單班的實行,學生有很長的時間進入企業(yè)實習,近距離接觸實際生產(chǎn)和體驗職業(yè)人生。訂單班培養(yǎng)模式使更多的學生找到合適的工作單位并且能提前適應相應的崗位,從而有效地提高了學生的對口就業(yè)率,學生到企業(yè)的適應期也縮短了。生產(chǎn)性實訓基地以及現(xiàn)代學徒制的培養(yǎng)模式,是現(xiàn)階段創(chuàng)新型的人才培養(yǎng)模式,在實施過程中效果立竿見影,但是也存在著一些問題[9]。校企合作,必然受學校場地、企業(yè)設備規(guī)模和生產(chǎn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設備限制,不能完全實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)和學校教育的對接,無法全面覆蓋教學內(nèi)容;企業(yè)的生產(chǎn)和學校的教學安排存在一定的沖突。在現(xiàn)代學徒制試行過程中,也遇到了諸如:與企業(yè)利益的矛盾,與現(xiàn)行學制的矛盾,經(jīng)費問題,生源問題,社會認可度等的問題。當然,以上問題單靠學?;蛘咂髽I(yè)是無法解決的,我們還要仔細研究,抓住主要矛盾,克服困難,只要對人才培養(yǎng)有實質(zhì)的效果,我們就要不斷推進,同時希望國家能重視出臺相應的法律,給予相應的制度保障,這樣才能有效保證這種先進人才培養(yǎng)模式的實施。
參考文獻
[1]馬文倩,馬海國.機電一體化技術(shù)專業(yè)實訓基地建設效果探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2011.
[2]劉家樞,徐涵.高職校內(nèi)生產(chǎn)性實訓的內(nèi)涵與實踐探索[J].教育與職業(yè),2008.
[3]何宇媚.高職院校試行現(xiàn)代學徒制的理論與實踐[J].中國電力教育,2013.
[4]張玉強,寧凌.產(chǎn)學研合作的動力探析[J].企業(yè)活力,2008.
[5]方小菊,覃秀鳳,黃永杰.高職院校機電一體化技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實訓基地建設的研究[J].廣西輕工業(yè)教育研究,2011.
[6]曹受金,徐慶軍,朱玉林等.國外產(chǎn)學研合作模式比較研究及啟示[J].中南林業(yè)科技大學學報(社會科學版),2010.
[7]歐陽瓊,丁日佳.國外現(xiàn)代學徒制培養(yǎng)模式對我國的借鑒意義[J].中國人才,2012.
[8]鄧穎翔,朱桂龍.產(chǎn)學研合作績效的測量研究[J].科技管理研究,2009.
[9]徐倩.高職教育“現(xiàn)代學徒制”人才培養(yǎng)模式的探索與實踐研究[J].遼寧省交通高等??茖W校學報,2013.
[10]戴浩.高等職業(yè)教育校企協(xié)同一體化人才培養(yǎng)模式探討[J].軟件,2014,35(3):210-213.
[11]付達杰,李靜.基于Web挖掘的教育資源推薦服務系統(tǒng)設計與分析[J].軟件,2014,35(7):33-35.
關(guān)鍵詞:機電一體化頂崗實習教學改革PLC
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,由氣動技術(shù),傳感器技術(shù),PLC技術(shù),網(wǎng)絡及通信技術(shù)等學科的強烈滲透而形成的機電一體化技術(shù)已成為當今工業(yè)科技的重要組成部分[1]。長期以來機電相關(guān)專業(yè)的基本上是按照傳統(tǒng)的理論體系以學科為核心組織教學,這種方法無法滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求,機電一體化課程教學的任務是讓工業(yè)自動化專業(yè)的學生在經(jīng)過課堂理論學習后,對自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)原理、系統(tǒng)控制等進行更深入的了解,能夠?qū)Ω黝愖詣由a(chǎn)線系統(tǒng)從元器件到系統(tǒng)的組裝、糾錯、調(diào)試、PLC程序編程、下載及完整系統(tǒng)的運行、了解網(wǎng)絡連接,具有一定的分析和排故的能力。本文主要考慮的問題是如何整合學生所學的理論和實踐知識,提高學生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力,讓學生在畢業(yè)前能夠和企業(yè)所需完全接軌,提出了課程設置和教學五步法。
一.機電一體化基礎(chǔ)課程教學
機電一體化課程是一門綜合程度很高的課程,因此擁有扎實的理論基礎(chǔ)對后續(xù)的學習有著非常重要的意義,當然技工院校的學生由于底子較差,單純的理論教學學生不易掌握,因此課程教學全部采用一體化教學,以工作過程為導向,采用任務驅(qū)動型教學法,對于純理論的知識,用到多少講解多少,真正實現(xiàn)學以致用,基礎(chǔ)課程的教學包括電工電子、電力拖動技術(shù)、可編程控制技術(shù)(包括西門子主機和三菱主機)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)等,可編程控制技術(shù)的教學可以承接電力拖動技術(shù)里面的實訓項目,從繼電器控制自然過渡到PLC控制,學生非常容易接受;另外相關(guān)課程的教學結(jié)合中級電工、高級電工以及可編程序控制系統(tǒng)設計師等考證進行,使學生既掌握了相應知識技能,又考取了相應的職業(yè)資格證書,提高了學習的主動性。
二.機電一體化單機教學
學生有了基礎(chǔ)課程的功底后,接下來就可以進行機電一體化的單機教學了,這里需要學校具備一定的機電一體化實訓設備(可以采購也可由學校教師自行開發(fā)),機電一體實訓設備要求盡可能多的融合基礎(chǔ)課程里面的相關(guān)內(nèi)容,教師需要結(jié)合學?,F(xiàn)有的實訓開發(fā)出合適的實訓項目,這一階段學生可以把之前學過的知識串聯(lián)起來,融匯貫通,使所掌握的技能得到綜合的應用,如物料自動分揀項目用到了氣動技術(shù),皮帶運輸系統(tǒng),可編程控制技術(shù),傳感器技術(shù),變頻技術(shù)等,通過設定相關(guān)的實訓項目,培養(yǎng)學生獨立思考,獨立完成工作任務的能力。
三.機電一體化網(wǎng)絡化教學
隨著工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展,基于網(wǎng)絡的各種遠程控制技術(shù)應用越來越廣, 而遠程控制的終端設備一定是機電一體化產(chǎn)品,因此, 機電一體化產(chǎn)品毫無疑問地正朝著網(wǎng)絡化方向發(fā)展。學生對單臺PLC控制的機電一體化設備掌握了之后,接下來就可以學習聯(lián)機組網(wǎng)技術(shù)了,現(xiàn)代的工業(yè)現(xiàn)場已經(jīng)很少有單機操作的場合,大都是采用聯(lián)網(wǎng)的方式,這樣有利于提高效率,廣泛應用人面界面(HMI)和組態(tài)技術(shù),避免工人在惡劣環(huán)境中的傷害。至此有必要學習PLC的組網(wǎng)技術(shù),有條件的可以在模擬自動生產(chǎn)線上進行教學,沒有條件的可以創(chuàng)造條件,在機電一體化單機的基礎(chǔ)上加入一些相應的網(wǎng)絡模塊,通過485或PROFIBUD就可以構(gòu)成一些簡單的網(wǎng)絡,通過讓學生親手搭建這些網(wǎng)絡,并編寫相應的程序,真正掌握現(xiàn)場總現(xiàn)和工業(yè)以態(tài)網(wǎng)的技術(shù),并結(jié)合開設的觸摸屏及組態(tài)技術(shù),應用到相應的教學項目中。我系與天煌科技聯(lián)合開發(fā)的自動生產(chǎn)線實訓系統(tǒng)是根據(jù)機電類、自動化類、先進制造類行業(yè)中工業(yè)自動化應用的特點,對各類自動生產(chǎn)線的工作過程和相關(guān)的技術(shù)進行研究,對工業(yè)現(xiàn)場設備進行提煉和濃縮,并針對實訓教學活動進行專門設計,融機、光、電、氣于一體,包含了PLC、傳感器、氣動、工業(yè)控制網(wǎng)絡、電機驅(qū)動與控制、計算機、機械傳動等諸多技術(shù)領(lǐng)域,整個系統(tǒng)可由WINCC監(jiān)控系統(tǒng)、MCGS監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡通訊技術(shù)構(gòu)成一個完整的多級計算機控制系統(tǒng),通過訓練能強化了學生對復雜柔性自動生產(chǎn)線的設計、安裝、接線、編程、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合職業(yè)能力。
四. 加強實習基地建設
實習設施、設備是實習教學的物質(zhì)基礎(chǔ)和前提條件。要提高機電一體化專業(yè)畢業(yè)生的職業(yè)技能水平,必須切實建設好校內(nèi)外實習基地。
(1)建好校內(nèi)實習基地
按照職業(yè)學校機電一體化專業(yè)現(xiàn)代化建設的要求,職業(yè)學校應建設相對完備的、具有一定先進性的,與培養(yǎng)目標、教學計劃相適應的校內(nèi)實習基地。添置的設備既要具有一定的先進性,還要具備足夠的數(shù)量。機電一體化專業(yè)有了校內(nèi)實習基地,就可以按照實綱和企業(yè)用人要求適時調(diào)整實習計劃,根據(jù)學生的學習實際合理設計實習課題,實習教學質(zhì)量的提高就有了保證。當然,專業(yè)現(xiàn)代化建設不可能一蹴而就,要根據(jù)學校的實際情況,通過分步實施、逐步完善的方法達到建設要求。
(2)廣泛建立校外實習基地
廣泛建立校外實習基地,與現(xiàn)代企業(yè)保持較為密切的聯(lián)系,以滿足學生畢業(yè)前頂崗實習的需要。學生在企業(yè)中實習,能夠接觸到先進的生產(chǎn)設備,學到先進的生產(chǎn)工藝和加工方法,拓寬視野,并且能學以致用,將所掌握的專業(yè)知識和操作技能應用于生產(chǎn)實踐中。同時學校在與企業(yè)的交往過程中,還可以了解現(xiàn)代企業(yè)對員工綜合素質(zhì)的要求并征求企業(yè)對學校辦學的建議,以便對教育教學的方方面面進行改革與調(diào)整。
機電專業(yè)教學中必須堅持面向現(xiàn)代,面向世界,面向未來的發(fā)展方針,從實際出發(fā),確定教學改革思路、培養(yǎng)目標,深入改革課程體系、教學方法和教學內(nèi)容,使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應。這樣不僅充分發(fā)揮了學生的開拓創(chuàng)新精神,而且充分調(diào)動了教師教學和教改的積極性,使教學質(zhì)量得以大幅度提高,從而為社會主義現(xiàn)代化建設培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。
1、機電一體化技術(shù)即結(jié)合應用機械技術(shù)和電子技術(shù)于一體。隨著計算機技術(shù)迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展,成為一門綜合計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等交叉的系統(tǒng)技術(shù),目前正向光機電一體化技術(shù)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)(Opto-mechatronics)方向發(fā)展,應用范圍愈來愈廣泛。
2、機電一體化在國外被稱為Mechatronics是日本人在20世紀70年代初提出來的,它是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結(jié)合在一起構(gòu)成的一個新詞,意思是機械技術(shù)和電子技術(shù)的有機結(jié)合。這一名稱已經(jīng)得到包括我國在內(nèi)的世界各國的承認,我國的工程技術(shù)人員習慣上把它譯為機電一體化技術(shù),機電一體化技術(shù)又稱為機械電子技術(shù),是機械技術(shù)、電子技術(shù)和信息技術(shù)有機結(jié)合的產(chǎn)物。機電一體化技術(shù)是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、光學技術(shù)與機械技術(shù)的相互交叉與融合,是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備的基礎(chǔ)。它包括產(chǎn)品和技術(shù)兩方面:光機電一體化產(chǎn)品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術(shù)于一體的高科技產(chǎn)品,具有很高功能和附加值;光機電一體化技術(shù)是指其技術(shù)原理和使光機電一體化產(chǎn)品得以實現(xiàn),使用和發(fā)展的技術(shù)。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:教學改革;發(fā)展;機電一體化
中圖分類號:G71文獻標識碼:A
收錄日期:2012年4月12日
機電一體化涉及的學科內(nèi)容廣泛,主要課程有機械設計基礎(chǔ)、自動控制原理、傳感器與測試技術(shù)、可編程控制器、計算機原理、計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)、數(shù)控原理及系統(tǒng)、數(shù)控機床、數(shù)控機床編程、機械與模具、CAD/CAM、機械制圖、計算機應用基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及應用、電工電子技術(shù)、機械制造基礎(chǔ)、自動機與生產(chǎn)線、自動檢測與控制、計算機幾何圖形學、計算機輔助電路設計等??梢?,機電一體化專業(yè)不但要精通理論知識,更要求很強的動手能力。當今世界,科學技術(shù)突飛猛進,知識經(jīng)濟已見端倪,國力競爭日趨激烈。為迎接挑戰(zhàn),高職院校擔負著深入教育改革,全面推進高等職業(yè)教育,努力培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高等技能型應用性人才的任務。隨著國民經(jīng)濟的增長,社會對人才的需求也開始增長,一些大中型企業(yè),甚至一些小型企業(yè)和私營企業(yè)都在開展技術(shù)改造,設備更新,以數(shù)控技術(shù)為代表的現(xiàn)代加工手段已經(jīng)不是大中型企業(yè)的“專利”社會對人才特別是機電一體化專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)提出了新的要求。
一、確立機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)的理念
職業(yè)教育的優(yōu)勢發(fā)展條件必須建立在學校務實的政策考慮、師資實務經(jīng)驗導向與創(chuàng)新理念并濟,結(jié)合產(chǎn)業(yè),一是貫徹機電一體化專業(yè)職業(yè)教育持續(xù)國際發(fā)展,發(fā)展國際化職業(yè)特色產(chǎn)業(yè)合作;二是務求職業(yè)教育體系多元精致,提升職業(yè)體系教育師資優(yōu)質(zhì)化;三是強化機電一體化專業(yè)學生能力產(chǎn)業(yè)結(jié)合,培養(yǎng)符合國際技能之發(fā)展潮流;四是落實學生進路寬廣暢通,職業(yè)體系與企業(yè)更進一步整合。更新傳統(tǒng)職業(yè)教育專業(yè)內(nèi)涵,帶動各級職業(yè)校院課程改革,發(fā)展各校特色,提升職業(yè)教育品質(zhì)的目的,就是要加強職業(yè)學校學生機電一體化的基本學科能力、通識能力和職業(yè)道德,提升學生服務人群的品質(zhì)。發(fā)展職業(yè)教育規(guī)劃短期國際化方案刻不容緩,職業(yè)教育人力培育成效良好,則職業(yè)人力素質(zhì)可獲提升,勞動生產(chǎn)力也會增強,生產(chǎn)成本即可降低,企業(yè)營運績效自然提高。尤其外語能力培訓及國際宏觀通識能力的加強,皆為職業(yè)學生必要的先備條件。換句話說,職業(yè)教育的人才培訓,若能強調(diào)專精的產(chǎn)業(yè)工作知能,良好的人際關(guān)系,正確的工作態(tài)度和良好的職業(yè)道德與良知教育,則畢業(yè)學生加入生產(chǎn)工作,必會有高效能的生產(chǎn)力,可大幅提升國家的競爭力,形成良性循環(huán)。職業(yè)教育若無法國際化,其最顯而易見的問題是國家失去競爭力,因為全世界先進國家科技進步快速,引導趨勢,若無法跟上,所有產(chǎn)業(yè)技能便會被摒除于競爭集團之外;倘使開發(fā)中國家產(chǎn)業(yè)與職業(yè)教育急起直追,我國的職業(yè)體系又不能國際化,不但產(chǎn)業(yè)人力受影響,質(zhì)量生產(chǎn)也會降低,也就完全喪失競爭力了。所以,職業(yè)教育體系國際化之必然性是一個非常重要、也非常嚴肅的問題,職業(yè)教育體系的發(fā)展必須與產(chǎn)業(yè)同步,如果只談科學教育學術(shù)導向,缺乏職業(yè)教育實務制作,又沒有國際實務經(jīng)驗,那就是坐以待斃。要具體落實職業(yè)教育改革,最好的方法就是堅持好的理念,以行動成其大業(yè)。
二、高職機電一體化教學改革措施
1、構(gòu)建專業(yè)課程體系。目前,我國高職機電一體化專業(yè)是劃分于制造類下的自動化類中,作為自動化類中的機電一體化專業(yè)可以開設很多方向,如數(shù)控技術(shù)、機電設備、機器人應用、智能制造等。不論什么方向都是針對機電行業(yè)中一個具體的機電產(chǎn)品或機電類崗位,因此學生在學習完專業(yè)基本知識和理論后,可以針對其中的一個方向進行更加深入的研究,這就解決了機電專業(yè)教學中廣和精的問題。
按照“知識、能力、素質(zhì)”協(xié)調(diào)發(fā)展的指導思想,加強機械電子、計算機、控制技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識,以就業(yè)為導向,以培養(yǎng)職業(yè)能力為目標,優(yōu)化課程體系,強化學生對機械、電子、信息、經(jīng)濟管理技術(shù)的綜合運用能力,著重培養(yǎng)學生綜合動手能力,提高學生的職業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新意識。課程體系設計以技術(shù)應用能力和職業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成為主線,學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)應用為宗旨,注重掌握成熟技術(shù)與管理規(guī)范的培養(yǎng)訓練,加大實踐訓練比重。具體實施中,突出應用性、實踐性,使基礎(chǔ)理論必需、夠用,專業(yè)課教學強調(diào)針對性和實用性,加強素質(zhì)教育和能力培養(yǎng),構(gòu)建多個專業(yè)方向,使學生畢業(yè)能上崗,上崗能頂崗,頂崗能用,體現(xiàn)創(chuàng)新的高職教育特色。
2、實踐教學體系。實踐教學是培養(yǎng)學生實際動手能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的重要環(huán)節(jié),也是我們培養(yǎng)技術(shù)應用型人才的落腳點,在合理整合、縮減理論學時的同時,大幅增加實踐性教學的學時是十分必要的。實踐性教學環(huán)節(jié)可分以下幾個層次:
實驗教學:現(xiàn)行實驗教學多數(shù)為驗證性實驗,今后應逐步增加綜合性和設計性實驗的內(nèi)容,培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新能力。
課程設計及課程大作業(yè):設計題目可逐步結(jié)合生產(chǎn)、科研的實際來確定,使課程設計更貼近于實際應用。
計劃內(nèi)實習實訓:主要包括,認識實習(1周)、金工實習(8周)、電工實習(2周)、工藝實習(2周)、畢業(yè)實習(8周)、CAD技能培訓(2周)、數(shù)控技術(shù)培訓(2周)。結(jié)合金工實習、電工實習、CAD培訓和數(shù)控技術(shù)培訓等內(nèi)容,開展技能考評工作,使學生掌握2門以上的基本技能。車工、鉗工或電工(其中之一)普遍取得中級工技能證書。部分學生在計算機繪圖和數(shù)控機床操作上取得相應的合格證書。
計劃外實習實訓:對部分實踐動手能力突出的學生,利用寒暑假或課余時間進行強化訓練。
3、教學方法的改革。教學方法應力求體現(xiàn)直觀生動性,讓學生在盡可能多的實際動手操作中充分發(fā)揮主觀能動性。
(1)理論課和實踐動手能力培養(yǎng)必須有機結(jié)合。在實驗室、實訓室、實際工作現(xiàn)場組織實施教學內(nèi)容,可不局限教材,結(jié)合專業(yè)知識和技能,多指導學生學習掌握一些實用的專業(yè)技術(shù)和技能,只有讓學生熟悉專業(yè)知識和技能的實際應用,他們才能對此產(chǎn)生濃厚的求知渴望。教師“拿做來教”;學生“用做來學”,大大提高了學生的動手能力和就業(yè)能力。
(2)采用模擬現(xiàn)場的動畫課件。例如,如用FIASH軟件制成的動畫課件模擬演示變頻器控制電機等的生動的教學方法,讓學生體會實際的控制工藝過程,便于學生理解和掌握專業(yè)技能和實際編程,真正做到理論聯(lián)系實際。
(3)利用教具教學激發(fā)興趣性。在授課過程中徹底改變以往課堂教學的傳授模式,將課堂教學的理論知識結(jié)合實際教學的內(nèi)容,同時放在實驗室和實訓室去,通過理想的且聯(lián)系實際的教具教學如PLC控制的數(shù)控車庫實際的控制模型,通過現(xiàn)場演示、講解以及具體指令的使用,讓學生產(chǎn)生了很濃的學習興趣和探索專業(yè)知識新領(lǐng)域欲望,具有很好的教學效果。