時(shí)間:2023-08-07 17:31:30
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體化內(nèi)涵,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
Abstract: Taking electromechanical integration control system as an example, this paper discussed the connection technology dividing it into man-machine connection and the mechanical and electrical connection, and based on this, it analyzed the impact of the mechanical and electrical connection technology to electromechanical integration and put forward that the mechanical and electrical connection technology promoted the development of electromechanical integration inevitably.
關(guān)鍵詞: 機(jī)電一體化;接口技術(shù);人機(jī)接口;機(jī)電接口
Key words: electromechanical integration;connection technology;man-machine connection;mechanical and electrical connection
中圖分類(lèi)號(hào):TH16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)14-0044-01
0引言
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等各種技術(shù)融合為一體的綜合系統(tǒng),其構(gòu)成要素與子系統(tǒng)之間的接口部分就顯得極為重要。在機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)各種技術(shù)的復(fù)合過(guò)程中,接口技術(shù)很重要,機(jī)電接口技術(shù)是解決如何把機(jī)電及相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)有機(jī)地融為一體,從而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究領(lǐng)域,其性能的好壞對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能起著決定性作用。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
在早期的機(jī)電一體化系統(tǒng)中,機(jī)械部分的設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的中心。電能僅用于驅(qū)動(dòng),為系統(tǒng)提供動(dòng)力。利用直流電動(dòng)機(jī)的變速功能雖然可以簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu),但因?yàn)闊o(wú)法控制運(yùn)動(dòng)部件的行程,因而程序自動(dòng)化仍然是系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)不再是機(jī)械運(yùn)動(dòng)鏈的起點(diǎn),而成為聯(lián)結(jié)機(jī)械運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力以及控制的接口。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)已從“純”機(jī)械的設(shè)計(jì)延伸到控制領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)、數(shù)字電路、傳感器以及自動(dòng)控制理論已成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不可或缺的知識(shí)基礎(chǔ)。信息技術(shù)和軟件設(shè)計(jì)已經(jīng)成為表達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和協(xié)調(diào)自動(dòng)化工作的重要工具。機(jī)電一體化技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展和完善的過(guò)程。產(chǎn)品精度和生產(chǎn)效率對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)提出了不斷改進(jìn)伺服驅(qū)動(dòng)性能和發(fā)展控制算法的要求,而性能優(yōu)良的伺服驅(qū)動(dòng)既拓展了機(jī)械系統(tǒng)的功能、簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu),又要求機(jī)械系統(tǒng)具有合理的慣量和更好的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。傳感器的在線監(jiān)測(cè)確保了系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行,反饋的信息通過(guò)閉環(huán)確保了先進(jìn)控制理論的實(shí)現(xiàn)和產(chǎn)品的質(zhì)量要求。機(jī)、電、信息的密切交叉已經(jīng)使機(jī)電一體化系統(tǒng)中各部分的互相聯(lián)結(jié)和影響成為設(shè)計(jì)必須綜合考慮的重要內(nèi)容。機(jī)電接口技術(shù)作為機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的核心已經(jīng)受到專(zhuān)家和學(xué)者越來(lái)越多的關(guān)注。
2機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械、電子和信息等功能各異的技術(shù)融為一體的綜合系統(tǒng),其子系統(tǒng)之間的接口極為重要,從某種意義上說(shuō),機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是接口的設(shè)計(jì)。但現(xiàn)在對(duì)于機(jī)電接口技術(shù)的研究較少,通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)和歸納,我們提出了機(jī)電接口技術(shù)的概念,形成了如下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
2.1 機(jī)電接口技術(shù)的內(nèi)涵機(jī)電接口技術(shù)是一門(mén)新興的技術(shù),它研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中各組成部分(子系統(tǒng))和各組成技術(shù)之間的接口問(wèn)題。研究這門(mén)技術(shù)是為了更有效地進(jìn)行系統(tǒng)中信息能量的交互,融合各種技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2.2 機(jī)電一體化系統(tǒng)接口(簡(jiǎn)稱(chēng)機(jī)電接口)的功能機(jī)電接口傳遞和轉(zhuǎn)換信息和能量,并將機(jī)電一體化各組成技術(shù)的特性融為一體。機(jī)電接口包括硬件和軟件,硬件主要在子系統(tǒng)之間或人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間建立連接,為信息和能量的輸入/輸出、傳遞和轉(zhuǎn)換提供物理通道。軟件主要是提供系統(tǒng)信息交互、轉(zhuǎn)換、調(diào)整的方法和過(guò)程,協(xié)調(diào)和綜合機(jī)電一體化組成技術(shù),使各子系統(tǒng)集成并融合為一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)新的功能。
2.3 機(jī)電接口的分類(lèi)①人―機(jī)接口。人與機(jī)電一體化系統(tǒng)之間的接口,通過(guò)此接口,可以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),控制其運(yùn)行過(guò)程,即通過(guò)人―機(jī)接口能夠使系統(tǒng)按照人的意志進(jìn)行工作。人-機(jī)接口是雙向的,硬件包括輸入/輸出設(shè)備,主要有顯示屏、鍵盤(pán)、按鈕等。②動(dòng)力接口。動(dòng)力源連接到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的接口,為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供相應(yīng)的動(dòng)力。根據(jù)系統(tǒng)所需的動(dòng)力類(lèi)型不同如直流電、交流電、氣動(dòng)、液壓等,動(dòng)力接口的形式也有很大的不同。但動(dòng)力接口有一個(gè)共同的特點(diǎn),能夠通過(guò)較大的功率。③智能接口。智能接口主要存在于三處,控制系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)到傳感器、傳感器到控制系統(tǒng)。智能接口的應(yīng)用情況相對(duì)比較復(fù)雜,但可以得出它的一些共性:智能接口傳遞和轉(zhuǎn)換各種信息,按照不同技術(shù)的要求改變信息形式,使不同的子系統(tǒng)、不同的技術(shù)能夠集成在一起,形成完整的系統(tǒng)。通常,智能接口是軟件表現(xiàn)出的功能連接。④機(jī)―電接口。執(zhí)行機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和傳感器之間的接口。將驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的信號(hào),或?qū)?zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換成傳感器所需的信號(hào)。
3機(jī)電接口技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化發(fā)展的影響
社會(huì)需求推動(dòng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。當(dāng)傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)無(wú)法滿足日益增加的社會(huì)需求時(shí),機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)等結(jié)合形成的機(jī)電一體化技術(shù)就成了機(jī)械技術(shù)發(fā)展的必然。相應(yīng)的系統(tǒng)內(nèi)部的接口也就變得越來(lái)越復(fù)雜。機(jī)電一體化技術(shù)的各組成技術(shù)的研究已經(jīng)進(jìn)行得非常深入且日趨成熟,同時(shí),人們也意識(shí)到單純發(fā)展和研究各組成技術(shù)并不能保證機(jī)電一體化系統(tǒng)的最優(yōu)化。而機(jī)電接口技術(shù)正為它們提供了一種有效的方法來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)研究,并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)、集成和融合理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)當(dāng)中。目前,機(jī)電一體化正在向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,智能化必然要求系統(tǒng)各部分的結(jié)合要更加緊密,信息傳遞和反饋更加迅速準(zhǔn)確。從機(jī)電一體化發(fā)展方向?qū)C(jī)電接口技術(shù)的要求來(lái)看,機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展已經(jīng)成為必然,同時(shí),機(jī)電接口技術(shù)的研究與發(fā)展也必然對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展起促進(jìn)作用。
4結(jié)論
機(jī)電一體化系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)不斷融合各種新技術(shù)、新知識(shí)發(fā)展起來(lái)的。因此,從機(jī)械技術(shù)發(fā)展起來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)的復(fù)雜性和多學(xué)科性就決定了此技術(shù)的研究重點(diǎn)是各種技術(shù)在機(jī)械技術(shù)上的融合與創(chuàng)新。機(jī)電接口技術(shù)是研究機(jī)電一體化系統(tǒng)中的接口問(wèn)題,使系統(tǒng)中信息和能量的傳遞和轉(zhuǎn)換更加順暢,使系統(tǒng)各部分有機(jī)的結(jié)合在一起,形成完整的系統(tǒng)。機(jī)電接口技術(shù)是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而變得越來(lái)越重要。同時(shí)機(jī)電接口技術(shù)的研究也必然促進(jìn)機(jī)電一體化的發(fā)展,促進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)理論的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]李運(yùn)華等.機(jī)電控制.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);機(jī)電一體化;核心技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
Abstract: along with the development of technology, the world is entering from the Internet era the era of the Internet of things. In the era of Internet of things, electromechanical integration itself is changing. This paper from the network perspective, the core technology of mechanical and electrical integration of the overview, forecasts the development trend of electromechanical integration technology.
Keywords: Internet of things; electromechanical integration; key technology; development trend
中圖分類(lèi)號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-2104(2013)
一、引言
物聯(lián)網(wǎng)又稱(chēng)傳感網(wǎng),是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)浪潮[1],是在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。世界各國(guó)均將物聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,以此提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù),使得機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力、信息處理與控制等部分的功能呈現(xiàn)自動(dòng)化、智能化狀態(tài)[2]。
機(jī)電一體化技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的支撐,伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展和推進(jìn),機(jī)電一體化的核心技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。
二、機(jī)電一體化的核心技術(shù)
1、機(jī)械技術(shù)[3],是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。機(jī)械技術(shù)不僅要考慮如何與機(jī)電一體化技術(shù)相適應(yīng),而且要利用新材料、新技術(shù)、新工藝從改善性能、減輕質(zhì)量、縮小體積和提高精度等幾方面考慮,為機(jī)電一體化提供性能優(yōu)良的機(jī)械平臺(tái)。
2、信息處理技術(shù),為進(jìn)一步發(fā)展機(jī)電一體化,必須信息處理技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合,使設(shè)備具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、智能決策等功能。提高設(shè)備的數(shù)據(jù)處理速度、可靠性、抗干擾性及兼容性等問(wèn)題就必須依賴信息處理技術(shù)。
3、傳感器技術(shù),傳感技術(shù)也是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一。傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強(qiáng),系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受?chē)?yán)酷環(huán)境的考驗(yàn),它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證。
4、系統(tǒng)集成技術(shù),即在系統(tǒng)工程科學(xué)方法的指導(dǎo)下,從系統(tǒng)和客戶的角度出發(fā),將若干功能模塊集成到相互關(guān)聯(lián)的、統(tǒng)一和協(xié)調(diào)的系統(tǒng)之中,連接成為一個(gè)完整可靠經(jīng)濟(jì)和有效的整體,使之能資源共享、協(xié)同工作,達(dá)到整體性能最優(yōu)。
三、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)發(fā)展,社會(huì)發(fā)展日新月異,現(xiàn)在社會(huì)正從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)給我們構(gòu)建了一個(gè)十分美好的藍(lán)圖,正如“智慧的地球”中所描述,在未來(lái),通過(guò)物物相聯(lián)的龐大網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)智能交通、智能安防、智能監(jiān)控、智能物流以及家庭電器的智能化控制[4]。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,機(jī)電一體化也必將呈現(xiàn)特殊的發(fā)展趨勢(shì)。
第一,智能化。智能化就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)有效應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中,使機(jī)械設(shè)備可以按照程序命令進(jìn)行運(yùn)作。除了生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備向著智能化發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的另一個(gè)方面---機(jī)器人,也在向著更加智能化方向發(fā)展。隨著機(jī)電一體化技術(shù)智能化的發(fā)展,機(jī)器人將會(huì)被賦予人的行為,其行動(dòng)也將更為靈活,還可以有思維能力,比如邏輯判斷,自我決策能力等[5]。
第二,M2M(Machine to Machine)。伴隨著智能化,M2M是機(jī)電一體化的重要發(fā)展趨勢(shì),它是機(jī)器和機(jī)器之間的一種智能化、交互式的通信。也就是說(shuō),設(shè)備被賦予了更多的“思想”和“智慧”,且不是獨(dú)立的個(gè)體,而是相互聯(lián)系的有機(jī)體,機(jī)器會(huì)根據(jù)既定程序主動(dòng)進(jìn)行通信,并根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)智能化地做出選擇,對(duì)相關(guān)設(shè)備發(fā)出正確的指令。
第三,綠色環(huán)保。環(huán)保化的機(jī)電一體化技術(shù)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、使用,甚至銷(xiāo)毀過(guò)程中,都要盡量提高對(duì)資源的利用率,減少對(duì)環(huán)境的污染,保證產(chǎn)品的使用效率。其特點(diǎn)是,資源利用率最高、污染最小(或無(wú)污染)、可循環(huán)使用。綠色環(huán)保不僅是技術(shù)發(fā)展的需要,也是人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的需要[6]。
四、結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下機(jī)電一體化的核心技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)電一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天,機(jī)電一體化也有了新的內(nèi)涵和發(fā)展趨勢(shì)。在當(dāng)今世界上,機(jī)器設(shè)備的數(shù)量至少是人的數(shù)量的4倍,故機(jī)電一體化的發(fā)展會(huì)有更廣闊發(fā)展前景,而且機(jī)電一體化的發(fā)展也必然促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)變革。
參考文獻(xiàn):
[1]物聯(lián)網(wǎng)白皮書(shū).工業(yè)和信息化部電信研究院.2011.
[2]劉慶民.機(jī)電一體化技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].科技致富向?qū)?2011,(12).
[3]胡家華.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2011,(21).
[4]劉立琦.物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用給經(jīng)濟(jì)社會(huì)帶來(lái)的影響[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2011(7).
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;采礦工作;煤礦企業(yè)
煤炭開(kāi)采技術(shù)直接影響煤礦礦井的產(chǎn)能釋放,隨著煤礦開(kāi)采地域的不斷擴(kuò)大和延伸,以及采煤機(jī)械的更新?lián)Q代,傳統(tǒng)采煤工藝已經(jīng)不能滿足國(guó)家發(fā)展對(duì)能源的需求,現(xiàn)代綜合采煤工藝的發(fā)展進(jìn)步必須通過(guò)不斷創(chuàng)新才能跟上時(shí)代步伐,因此機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越重要。
1.機(jī)電一體化的基本概念及其構(gòu)成要素
1.1 機(jī)電一體化的內(nèi)涵
機(jī)電一體化是最近幾年新出現(xiàn)的自動(dòng)化技術(shù),并且很快得到了高速發(fā)展,成為許多行業(yè)技術(shù)改造的重點(diǎn)方向。所謂機(jī)電一體化,是指融合了電子信息、機(jī)械設(shè)備、電腦軟件等多門(mén)學(xué)科技術(shù)為一體的綜合技術(shù),它綜合了不同學(xué)科知識(shí)和技術(shù)特點(diǎn),將它們有機(jī)的整合在一起,形成了一門(mén)獨(dú)具特色而又具備廣闊發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)應(yīng)用方案,能夠有效提升工業(yè)生產(chǎn)效益和效率。
1.2 機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)
(1)安全性高。機(jī)電一體化技術(shù)具備十分強(qiáng)大的應(yīng)用功能,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、緊急預(yù)警以及自我更新和恢復(fù)等智能化操作,對(duì)于在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的任何意外情況,例如電路短路、工作負(fù)荷過(guò)大、電機(jī)失靈等問(wèn)題,都能夠及時(shí)檢測(cè)并報(bào)警,可以有效防范事故風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生,不斷提高生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性,保證良好的安全生產(chǎn)環(huán)境,提供企業(yè)的綜合生產(chǎn)效益;
(2)實(shí)操性強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)所采用的各種設(shè)備具有高智能化特點(diǎn),大大降低了人工操作的工作量,使得操作過(guò)程更加簡(jiǎn)單和規(guī)范,避免了由于人工操作帶來(lái)的各種失誤,顯著提高了生產(chǎn)過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。
(3)實(shí)用性大。與機(jī)電一體化技術(shù)相配套的各種設(shè)備和儀器,都具有較高的自動(dòng)化水平和智能化程度,能夠有效提高日常保養(yǎng)和故障檢修工作性能,可以通過(guò)提高相關(guān)配套儀器和設(shè)備的自動(dòng)化程度來(lái)加強(qiáng)整個(gè)一體化生產(chǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)化水平,降低人為因素對(duì)生產(chǎn)設(shè)備操作的不利影響,從而不斷提高生產(chǎn)操作的規(guī)范化水準(zhǔn),保證更高水平的工作質(zhì)量和效率,提高企業(yè)的總投入產(chǎn)出比。
2.機(jī)電一體化的核心技術(shù)構(gòu)成
2.1 機(jī)械本體技術(shù)
要改善和提高機(jī)械設(shè)備的總體工作效率,必須從三方面來(lái)努力:自身重量、加工精度和產(chǎn)出量。當(dāng)前,機(jī)械加工對(duì)象都是各種金屬材料,降低加工自身的設(shè)備重量,可以有效提升機(jī)械加工效率,一般考慮利用非金屬材料配件來(lái)置換不重要的金屬部件。通過(guò)降低加工機(jī)械設(shè)備自重,可以提高加工設(shè)備小型化水平,不斷提高加工設(shè)備的工作反應(yīng)速度,降低能耗,提高加工效益。
2.2 信息處理技術(shù)
機(jī)電一體化與信息技術(shù)的融合程度正在不斷深入和加深。為了提高機(jī)電一體化的應(yīng)用水平和生產(chǎn)力,可以通過(guò)信息化改造來(lái)實(shí)現(xiàn)。利用信息科技提高工業(yè)生產(chǎn)綜合效益,是未來(lái)工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。
2.3 信息傳感技術(shù)
機(jī)電一體化的傳感技術(shù)主要是因?yàn)樗梢酝ㄟ^(guò)光纖和電纜傳感器能夠提高其傳感器的安全性以及可靠性,在采礦應(yīng)用過(guò)程中具有很高的安全性能,對(duì)防止電磁干擾具有很大的抵抗功能。
3.機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用
3.1機(jī)電一體化技術(shù)在采煤機(jī)的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)在煤礦行業(yè)最典型的應(yīng)用在于電牽引采煤機(jī)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和推廣,這種機(jī)電一體化采煤機(jī)相比大多數(shù)電牽引采煤機(jī)具有多種特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):第一,電牽引采煤機(jī)最主要的特征就是它具有良好的牽引特性,電牽引采煤機(jī)在前進(jìn)過(guò)程中可以不斷地提供牽引力;第二,電牽引采煤機(jī)能夠保證在采煤系統(tǒng)下滑作業(yè)時(shí)進(jìn)行發(fā)電制動(dòng),其軸端裝有停機(jī)時(shí)防止機(jī)器下滑的制動(dòng)器,因此非常適用于大傾角煤層的開(kāi)采,尤其適用于50°±10°傾角范圍的煤層,并且不需要其它防滑裝置;第三,電牽引采煤機(jī)易損原件少,除了電動(dòng)機(jī)的電刷和整流子容易磨損意外,再無(wú)其它易損元件,因此具有維修量小、運(yùn)行可靠、壽命長(zhǎng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在提升機(jī)的應(yīng)用
礦井提升機(jī)是目前煤礦機(jī)電一體化、自動(dòng)化水平最高的設(shè)備,典型產(chǎn)品為全數(shù)字化交直流提升機(jī),其中以內(nèi)裝式提升機(jī)最具代表性,該設(shè)備在結(jié)構(gòu)上采用合二為一的驅(qū)動(dòng)和滾筒裝置,大大簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。
3.3機(jī)電一體化技術(shù)在皮帶機(jī)的應(yīng)用
我國(guó)煤礦井下輸送系統(tǒng)的主要運(yùn)輸設(shè)備是皮帶機(jī),它能夠滿足長(zhǎng)距離連續(xù)輸送,并且皮帶機(jī)具有輸送量大、運(yùn)行可靠、效率高和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。目前主要采用機(jī)、電、液一體化的CST可控軟啟動(dòng)裝置,我國(guó)煤礦皮帶機(jī)一般采用3點(diǎn)驅(qū)動(dòng)技術(shù),并且需要相應(yīng)地限制輸送機(jī)的單機(jī)長(zhǎng)度和運(yùn)量,該項(xiàng)技術(shù)與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在著一定的差距。
4.煤礦機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
煤礦機(jī)電一體化是隨著機(jī)電一體化的發(fā)展而發(fā)展的,它與機(jī)電一體化的發(fā)展是統(tǒng)一的,同步進(jìn)行的。煤礦機(jī)電一體化未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如下:第一,煤礦機(jī)電設(shè)備更加智能化,智能化系統(tǒng)是21世紀(jì)才開(kāi)始流行起來(lái)的新興技術(shù),其使用范圍和完善水平都存在著明顯缺陷,因此煤礦機(jī)電設(shè)備的智能化成為一個(gè)重要的研究方向;第二,煤礦機(jī)電設(shè)備更加微型化,微型化在煤礦機(jī)電一體化中的應(yīng)用并不成熟,它伴隨著微電子技術(shù)的興起而發(fā)展;第三,煤礦機(jī)電設(shè)備更加系統(tǒng)化,煤礦企業(yè)機(jī)電一體化所包容的范圍越來(lái)越廣,所使用的技術(shù)范圍也逐漸擴(kuò)增,隨著這些種類(lèi)的繁多,就產(chǎn)生了一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題:如何能夠使這些差異很大的技術(shù)有機(jī)的組合起來(lái),以發(fā)揮更大作用。迄今為止,尚未有一個(gè)國(guó)家或企業(yè)能夠很好地充分利用這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì),無(wú)法避免其缺陷,因此該項(xiàng)內(nèi)容也成為今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。
5.結(jié)論
總之,通過(guò)本文論述,我們?cè)趯?duì)機(jī)電一體化這項(xiàng)技術(shù)逐步了解的前提下,我們深知:對(duì)于如何使其在煤礦企業(yè)中得到落實(shí)和運(yùn)用還需要很多工作要做,但無(wú)論如何,我們必須重視機(jī)電一體化在采礦中的作用,最大發(fā)揮其在行業(yè)中存在的潛在價(jià)值,在煤礦企業(yè)開(kāi)采過(guò)程中嘗試落實(shí)這些技術(shù)的應(yīng)用,為提高煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率創(chuàng)造良好條件。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】中高職銜接;機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè);一體化課程體系
吉教職成字[2014]5號(hào)、7號(hào)文件關(guān)于印發(fā)《開(kāi)展中高等職業(yè)教育銜接試點(diǎn)工作的實(shí)施方案》的通知,落實(shí)了吉林省中高職教育銜接工作。吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院作為首批試點(diǎn)院校進(jìn)行了中高職銜接,在機(jī)電一體化技術(shù)等專(zhuān)業(yè)進(jìn)行了中高職銜接的實(shí)踐與探索。根據(jù)吉林省中高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)銜接的現(xiàn)狀,成立中高職銜接機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)建設(shè)委員會(huì),多元參與課程體系的開(kāi)發(fā),建設(shè)了一體化的課程銜接體系,并在實(shí)踐中不斷完善。
一、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)一體化課程銜接體系設(shè)計(jì)的必要性
目前我國(guó)中高職院校大多各自辦學(xué),各自為政,是兩個(gè)相互獨(dú)立的體系。而現(xiàn)代職業(yè)教育體系要求中高職教育是一個(gè)聯(lián)系o密的有機(jī)整體。目前吉林省的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)中高職銜接普遍存在課程體系自成一體,中高職教育中的課程和技能重復(fù)甚至倒掛,中高職銜接內(nèi)涵缺失,沒(méi)有合理的銜接點(diǎn)等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)中高職有效銜接的關(guān)鍵是課程體系的一體化建設(shè)。
二、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)課程銜接體系的結(jié)構(gòu)框架
(一)理清典型工作任務(wù)
根據(jù)吉林區(qū)域產(chǎn)業(yè)鏈,通過(guò)充分調(diào)研理清典型工作任務(wù),明確人才培養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。目前吉林省機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)主要以機(jī)電制造產(chǎn)業(yè)鏈不同的職業(yè)崗位,制定專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。在中職教育階段,機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生主要從事機(jī)電產(chǎn)品安裝與調(diào)試;而高職階段,機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)該是中職階段學(xué)生能力的橫向和縱向延伸,專(zhuān)業(yè)知識(shí)更深,技術(shù)能力更強(qiáng)。要求學(xué)生不僅要掌握機(jī)電一體化領(lǐng)域的一般技能,還要具備一定的管理能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)遷移能力。高職階段機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位面向,見(jiàn)表1。
(二)確定中高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)規(guī)格
中高職銜接中的中職教育和高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上雖然有不同的定位,但應(yīng)該是一個(gè)有機(jī)整體,高職教育是中職教育縱向與橫向共同發(fā)展的結(jié)果。
中職培養(yǎng)規(guī)格:掌握機(jī)電一體化方面的基礎(chǔ)理論知識(shí);能夠識(shí)讀一般裝配圖和電氣安裝圖;能夠正確執(zhí)行各種工藝及調(diào)整操作,具有從事機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試及維護(hù)等工作的基本能力;具有終身學(xué)習(xí)能力。
高職培養(yǎng)規(guī)格:面向機(jī)電一體化設(shè)備制造與使用企業(yè)的相關(guān)崗位,熟悉相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),掌握一般中小型機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和調(diào)試;具有從事機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、維護(hù)、檢修、生產(chǎn)組織與技術(shù)管理等工作所需的綜合職業(yè)能力,具有與不同層次人員的溝通交流能力。
中職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重經(jīng)驗(yàn)層面的單一技能和專(zhuān)業(yè)通用基本能力的培養(yǎng),高職教育在培養(yǎng)規(guī)格上注重策略層面的復(fù)雜技能和綜合職業(yè)能力培養(yǎng)。
(三)中高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)一體化課程結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)
目前,我國(guó)的中職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為一線技能人才,培養(yǎng)的是一般的經(jīng)驗(yàn)技能;高職教育培養(yǎng)目標(biāo)定位為發(fā)展型復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才,培養(yǎng)的是高端的策略技能。經(jīng)驗(yàn)是策略的基礎(chǔ),策略是經(jīng)驗(yàn)的升華。因此,要貫通機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的中高職銜接,必須進(jìn)行一體化課程體系的設(shè)計(jì)。
機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)中高職銜接的一體化課程體系以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心,以能力的螺旋式上升為主線,構(gòu)建適應(yīng)中高職培養(yǎng)規(guī)格的模塊式課程。課程體系框架結(jié)構(gòu)可分為基本素質(zhì)課程、專(zhuān)業(yè)核心課程及專(zhuān)業(yè)拓展課程和綜合實(shí)踐課程四個(gè)模塊。
三、機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)一體化的課程銜接體系
根據(jù)典型工作任務(wù)確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,根據(jù)機(jī)電產(chǎn)品制造與使用企業(yè)相關(guān)崗位所要求的職業(yè)能力確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容,并確定體現(xiàn)完整學(xué)習(xí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情境。
(一)一體化的課程銜接體系開(kāi)發(fā)原則
成立機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)中高職銜接課程體系開(kāi)發(fā)組,邀請(qǐng)中高職院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的帶頭人和教師專(zhuān)家、行業(yè)企業(yè)的專(zhuān)家等多元參與,共同進(jìn)行課程體系的開(kāi)發(fā)。根據(jù)中高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)各自的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)原有的課程進(jìn)行優(yōu)化和整合,開(kāi)發(fā)新課程等。最終確定各自所屬課程,為中職階段和高職階段的課程劃分明確的界限,避免課程的重復(fù)。同時(shí)制定統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn),明晰課程目標(biāo),促進(jìn)課程的縱向深化和橫向拓展,實(shí)現(xiàn)中高職的有效銜接。
(二)一體化的課程銜接體系建設(shè)
對(duì)于素質(zhì)課程,中職階段著重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)和基本的職業(yè)素養(yǎng),高職階段著重培養(yǎng)良好的綜合素養(yǎng)。對(duì)于專(zhuān)業(yè)核心課程,中職階段以實(shí)踐為核心,以機(jī)電設(shè)備的操作和運(yùn)維能力培養(yǎng)為主線,高職階段以理實(shí)一體為核心,以專(zhuān)業(yè)的綜合能力培養(yǎng)為主線。對(duì)于專(zhuān)業(yè)拓展課程,中職階段強(qiáng)化學(xué)生社會(huì)適應(yīng)能力和素質(zhì)提升,高職階段強(qiáng)化學(xué)生職業(yè)遷移能力和創(chuàng)新能力。課程模塊之間彼此獨(dú)立又相互聯(lián)系,層層遞進(jìn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
中高職教育的有效銜接是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到國(guó)家政策、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多個(gè)方面。一體化的課程銜接體系建設(shè)只是其中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)由于其專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),在銜接過(guò)程中對(duì)課程的要求更高。為了保證中高職銜接課程體系的順利實(shí)施,必須執(zhí)行統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn),實(shí)行學(xué)分制或彈性學(xué)年制管理,執(zhí)行切實(shí)可行的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前,這種銜接在教學(xué)實(shí)施中的策略和優(yōu)化路徑還在積極探索中,它將推動(dòng)職業(yè)教育教學(xué)改革的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化技術(shù);課程定位;教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2013)21-0139-03
機(jī)電一體化課程是一門(mén)以精密機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ),綜合電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)為一體并應(yīng)用到實(shí)際中去的高技術(shù)學(xué)科,是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的必然方向。為了適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的高層次發(fā)展,緊跟國(guó)際化科技的潮流,河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校機(jī)電專(zhuān)業(yè)在初創(chuàng)時(shí)期,特別強(qiáng)調(diào)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程模塊的設(shè)置與教學(xué),并且對(duì)于這種側(cè)重于實(shí)踐應(yīng)用和變化較快的課程內(nèi)容,為了能夠及時(shí)跟蹤學(xué)科的前沿發(fā)展,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)更具有時(shí)效性,還把它設(shè)置為機(jī)電一體化創(chuàng)新設(shè)計(jì)課程,并且選擇北京理工大學(xué)長(zhǎng)期從事機(jī)電技術(shù)學(xué)科教學(xué)和研究的張建民教授撰寫(xiě),高等教育出版社出版的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書(shū)作為教材,借以促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)課程教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵(lì)和教學(xué)教法的出新。
1 “機(jī)電一體化技術(shù)”教學(xué)課程的定位
把“機(jī)電一體化技術(shù)”課程設(shè)置為模塊化教學(xué)課程,不僅因?yàn)樗恰皺C(jī)械制造及自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)課程體系中的主干專(zhuān)業(yè)課程,而且對(duì)于這種機(jī)電一體化屬性的課程內(nèi)容,學(xué)生有興趣和渴望掌握相關(guān)領(lǐng)域前沿應(yīng)用的攝取能力,使其有助于今后的學(xué)習(xí)并及時(shí)為就業(yè)和機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)用服務(wù)。在前期的相關(guān)課程教學(xué)中,學(xué)生對(duì)“機(jī)電技術(shù)類(lèi)”課程踴躍選修,“全國(guó)大學(xué)生機(jī)械電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”連年參與人數(shù)在百人左右,足以表明學(xué)生的這種興趣和渴望。
“機(jī)電一體化技術(shù)”課程作為機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的新興交叉學(xué)科,融合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)等多種學(xué)科的技術(shù)基礎(chǔ),體現(xiàn)了“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的原則。因而,“機(jī)電一體化技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容,也要涵蓋機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域的全部技術(shù)基礎(chǔ)分支,使學(xué)生全面了解相關(guān)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容,綜觀機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書(shū)被認(rèn)為是國(guó)內(nèi)機(jī)電技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域具有代表性的經(jīng)典論著之一,并在國(guó)內(nèi)許多本科類(lèi)及高職高專(zhuān)類(lèi)學(xué)校被用作教材或教學(xué)參考書(shū)。其具有較強(qiáng)的先進(jìn)性、實(shí)用性和權(quán)威性,具備了如上各個(gè)技術(shù)分支的理論基礎(chǔ),內(nèi)容豐富、深入淺出、層次清晰、理論與應(yīng)用并重,能夠?qū)F(xiàn)代機(jī)電技術(shù)的原理、技術(shù)與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合,良好地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的渴求。
《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》一書(shū)除了書(shū)本的課程內(nèi)容之外,還包括相關(guān)文獻(xiàn)參考資料電子版以及網(wǎng)絡(luò)鏈接學(xué)習(xí)材料的CD-ROM光盤(pán),為學(xué)生提供了一個(gè)廣泛的學(xué)習(xí)空間。作為“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的教材,它在提供了知識(shí)點(diǎn)齊全、難易度適中的課程內(nèi)容的同時(shí),還為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供了機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)實(shí)例,利于在教與學(xué)互動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用的檢驗(yàn)和對(duì)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解,獲得有益的教學(xué)效果。
為此,確定“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)的基本目標(biāo)定位:通過(guò)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和掌握,營(yíng)造師生交流互動(dòng)的實(shí)踐應(yīng)用設(shè)計(jì)環(huán)境,促使學(xué)生系統(tǒng)了解機(jī)電技術(shù)學(xué)科知識(shí),掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,鍛煉提高學(xué)生“機(jī)電有機(jī)結(jié)合”的實(shí)際應(yīng)用能力。
2 實(shí)踐討論教學(xué)模式的采用
實(shí)施機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)踐互動(dòng)模塊討論式教學(xué),不僅能夠使學(xué)生在整體把握專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)獲得理論與實(shí)踐的互動(dòng)理解,鍛煉和提高機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的系統(tǒng)化思維及應(yīng)用能力,還將反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)先進(jìn)學(xué)科知識(shí)的興趣和追求。
機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)就是要營(yíng)造一種實(shí)踐學(xué)習(xí)及系統(tǒng)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的環(huán)境和氛圍,但是它應(yīng)該完全不同于全實(shí)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)課程授課。當(dāng)前,一些教師的實(shí)踐互動(dòng)模塊討論式教學(xué)并未起到實(shí)際效果,不僅有教師教學(xué)方式的缺陷,還有學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)方式應(yīng)用的不足。因而,在這種實(shí)踐綜合應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)課程的教學(xué)中采用“侵入式”授課,勢(shì)必造成學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的思維理解滯后以及對(duì)知識(shí)點(diǎn)整體鏈接思維的障礙,從而影響師生課堂上的交流互動(dòng),無(wú)法達(dá)到促進(jìn)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的目的。為此,必須采用“實(shí)踐互動(dòng)模塊討論化”的方法,充分利用校內(nèi)機(jī)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備,有序地為學(xué)生設(shè)置實(shí)踐互動(dòng)模塊討論式的教學(xué)環(huán)境,針對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品功能模塊授課,達(dá)到學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)課程的逐步接受適應(yīng)和學(xué)習(xí)主導(dǎo)性的穩(wěn)步完成。
“實(shí)踐互動(dòng)模塊討論化”的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)就是教育者努力創(chuàng)設(shè)互動(dòng)性、參與性的教學(xué)氛圍,讓學(xué)生“浸泡”于機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境里,潛移默化地提高學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)踐的系統(tǒng)思維整合能力。為此,在“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)中,首先堅(jiān)持采用教材中的系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn),在機(jī)電一體化產(chǎn)品為背景的環(huán)境中以教材中機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例方法及結(jié)合科研成果構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而否定了采用課堂講義灌輸式授課的原始方法。在教學(xué)過(guò)程中,不僅利用教材內(nèi)容模塊式編輯課程教學(xué)課件,采用理論知識(shí)與實(shí)物對(duì)照的講解并設(shè)定互動(dòng)討論式交流,還發(fā)揮多媒體教學(xué)手段的作用,配備了動(dòng)畫(huà)及音頻的實(shí)例演示教學(xué)內(nèi)容,隨時(shí)提問(wèn)和討論知識(shí)難點(diǎn)。為了達(dá)到與課堂教學(xué)的統(tǒng)一,延續(xù)課堂教學(xué)內(nèi)容效果,每次課后的習(xí)題作業(yè)要求學(xué)生針對(duì)機(jī)電一體化實(shí)例分組設(shè)計(jì)完成;并且實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容采用案例式介紹,實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求結(jié)合科研成果討論解決方案有所創(chuàng)新。最后采用理論閉卷考試(占總成績(jī)的60%)、課程設(shè)計(jì)(占總成績(jī)的30%)和平時(shí)討論的參與程度(占總成績(jī)的10%)三者結(jié)合考核,作為最終成績(jī)。同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生參加機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽各種活動(dòng),獲獎(jiǎng)人員的課程設(shè)計(jì)設(shè)定為優(yōu)秀(90分以上),使得學(xué)生對(duì)整個(gè)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)都處于積極主動(dòng)之中。
通過(guò)這種教學(xué)方式,試圖培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)中了解和掌握如何“用機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法去設(shè)計(jì)改造機(jī)電一體化產(chǎn)品”,并進(jìn)一步過(guò)渡到利用“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)思維解決實(shí)際問(wèn)題”。學(xué)生通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)的豐富和機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用和改造能力的提高,將獲得機(jī)電結(jié)合型高素質(zhì)的綜合發(fā)展,成為具備走向國(guó)際、放眼全球的科技人才。
3 機(jī)電一體化教學(xué)資源的廣泛挖掘
“機(jī)電一體化技術(shù)”課程涉及機(jī)電技術(shù)各個(gè)分支學(xué)科的原理、技術(shù)與應(yīng)用,每個(gè)分支學(xué)科都是世界現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的一個(gè)縮影。根據(jù)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程的這一高科技現(xiàn)代化特點(diǎn),廣泛挖掘利用其教學(xué)資源,促進(jìn)學(xué)生技術(shù)知識(shí)的獵取和實(shí)踐能力的鍛煉。
首先,“案例教學(xué)”的網(wǎng)絡(luò)資源利用。把具有重要學(xué)習(xí)意義的一些機(jī)電技術(shù)的原理、設(shè)計(jì)方法等進(jìn)行課程模塊劃分,如劃分為機(jī)械系統(tǒng)部件模塊、機(jī)電執(zhí)行元件模塊、機(jī)電微機(jī)控制模塊、機(jī)電元部件特性模塊、機(jī)電結(jié)合設(shè)計(jì)及改造模塊等,作為課程內(nèi)容的講述內(nèi)容,要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)搜索工具,充分進(jìn)行相關(guān)預(yù)備知識(shí)內(nèi)容的檢索和復(fù)習(xí),并通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用案例的檢索,獲取、對(duì)比并介紹、討論相關(guān)設(shè)計(jì)案例,深入理解機(jī)電一體化系統(tǒng)各要素的聯(lián)系。通過(guò)這種學(xué)習(xí)過(guò)程的熏陶,學(xué)生不僅深入地理解和復(fù)習(xí)相關(guān)的課程知識(shí),還將對(duì)課程內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣,激發(fā)后續(xù)繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛力。
其次,實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)利用。目前,“機(jī)電一體化技術(shù)”的一些課程內(nèi)容,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)電產(chǎn)品中,并且,一些課程內(nèi)容還是機(jī)電技術(shù)知識(shí)在實(shí)際機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品中的擴(kuò)展應(yīng)用。如數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、照相機(jī)、蘋(píng)果手機(jī)、自動(dòng)打卡機(jī)等,更是反映了機(jī)電技術(shù)的跨學(xué)科延伸。因而,充分利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程資源的數(shù)控加工中心及各類(lèi)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用實(shí)例,為學(xué)生提供豐富的機(jī)電一體化技術(shù)學(xué)習(xí)參考,將能使學(xué)生獲得更為廣泛的學(xué)習(xí)空間和開(kāi)闊的知識(shí)視野。
再者,結(jié)合企業(yè)實(shí)際進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改造應(yīng)用。現(xiàn)代機(jī)電技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致機(jī)電產(chǎn)品革新?lián)Q代很快。為此,積極聯(lián)系當(dāng)?shù)貦C(jī)電企業(yè),實(shí)地考察企業(yè)需求,為學(xué)生營(yíng)造企業(yè)環(huán)境條件,參與企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程。學(xué)生以畢業(yè)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)設(shè)計(jì),教師進(jìn)行難點(diǎn)指導(dǎo),以此達(dá)到機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)整合思維的訓(xùn)練和機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
4 問(wèn)題與建議
通過(guò)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程實(shí)踐互動(dòng)模塊討論式教學(xué)的初步實(shí)踐、學(xué)生學(xué)習(xí)的測(cè)試以及實(shí)踐設(shè)計(jì)考核,證明學(xué)生機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用能力的提高。但是,要達(dá)到“用機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理與方法去設(shè)計(jì)改造機(jī)電一體化產(chǎn)品”,還需要教師的悉心輔導(dǎo);利用“以機(jī)為主、以電為用、機(jī)電有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)思維設(shè)計(jì)機(jī)電類(lèi)產(chǎn)品”則需要更長(zhǎng)久的鍛煉。并且,機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)踐互動(dòng)模塊討論式教學(xué)也顯示了一些需要解決的問(wèn)題。
投入時(shí)間多、花費(fèi)精力大,是學(xué)生機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)中普遍反映的問(wèn)題。在教師完成大量的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)備課任務(wù)之后,學(xué)生就將面臨對(duì)大量機(jī)電一體化教學(xué)材料的學(xué)習(xí)過(guò)程,預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)以及運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě),都將耗用學(xué)生大量的學(xué)習(xí)時(shí)間。同時(shí),其他課程學(xué)習(xí)的時(shí)間分配又將影響本課程的時(shí)間投入,似乎成為一個(gè)難以解決的矛盾。因此,實(shí)施機(jī)電一體化課程教學(xué),必須要求學(xué)生加強(qiáng)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),鋪墊好前期知識(shí)儲(chǔ)備這一關(guān);同時(shí),考慮到學(xué)生的差異,還要采用循序漸進(jìn)的方法,在課程的初期階段加大相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)間聯(lián)系的介紹比率,隨著課程的進(jìn)行逐漸加大機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用和學(xué)生主導(dǎo)的比例,不斷實(shí)施、改進(jìn)和提高。無(wú)論如何,依據(jù)教材是必須的。
有必要進(jìn)行機(jī)電一體化教學(xué)課程的系列化建設(shè),為其教學(xué)提供更為廣泛的實(shí)踐培養(yǎng)環(huán)境。要使學(xué)生具備高素質(zhì)的知識(shí)能力,獲得勇于競(jìng)爭(zhēng)的意識(shí)和潛能,適應(yīng)未來(lái)走向世界的發(fā)展需求,必須有充分廣泛的實(shí)踐應(yīng)用氛圍的熏陶。“機(jī)械制造及其自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)課程體系中有著許多高科技信息化的課程內(nèi)容,為了達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)多技能的科技人才的目的,不但要改進(jìn)和完善“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段,還要進(jìn)行系列化的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)課程建設(shè),為學(xué)生提供更為長(zhǎng)期廣泛的機(jī)電一體化教學(xué)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境。只有使學(xué)生處于良好持久的機(jī)電一體化技術(shù)環(huán)境氛圍中,才能浸染成長(zhǎng)為機(jī)電有機(jī)結(jié)合的科技后備力量。
我國(guó)高等院校的機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)實(shí)踐獲得許多教育工作者的肯定,但是一些理性的分析也指出了需改進(jìn)的地方。無(wú)論如何,只有認(rèn)識(shí)到機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)的長(zhǎng)期性,堅(jiān)持不懈地探索和實(shí)踐,才能創(chuàng)造該教學(xué)的良好環(huán)境和條件,克服和改進(jìn)其缺陷與不足,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)機(jī)電一體化科技人才的目的。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;技術(shù)現(xiàn)狀;智能化趨勢(shì)
所謂的機(jī)電一體化技術(shù),指的是結(jié)合應(yīng)用機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)于一體,并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)同時(shí)獲得前所未有的發(fā)展。 目前已經(jīng)成為一門(mén)綜合性多學(xué)科交叉的系統(tǒng)技術(shù),為傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)帶來(lái)根本性變革,并且向著智能化、環(huán)保化、網(wǎng)絡(luò)化和微型化等更為先進(jìn)的方向發(fā)展,向光電一體化技術(shù)方向邁進(jìn),應(yīng)用范圍十分廣泛,已經(jīng)顯著改善了人們的日常生活及生產(chǎn)方式,影響較為深遠(yuǎn)。
一、機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀
機(jī)電一體化技術(shù),是運(yùn)用系統(tǒng)綜合利用微電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化處理、傳感測(cè)控、信息變換、自動(dòng)控制等方面的群體技術(shù),通過(guò)把機(jī)械設(shè)備以及電子技術(shù)相結(jié)合,使得機(jī)械設(shè)備的信息處理方面、動(dòng)力方面以及控制方面的功能進(jìn)入智能化和自動(dòng)化狀態(tài)的工程技術(shù)。雖然機(jī)電一體化在我國(guó)的研究和應(yīng)用起步較晚,但我國(guó)自起步開(kāi)始就不斷加大投入,以期彌補(bǔ)與他國(guó)的差距,目前已經(jīng)在一些方面取得較大成就,諸如工業(yè)機(jī)器人制造、數(shù)控方面以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成制造等方面。
(一)工業(yè)機(jī)器人制造
目前,我國(guó)已將工業(yè)方面機(jī)器人的操作技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,機(jī)器人的軟件及編程等設(shè)計(jì)技術(shù)和控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)得以解決,機(jī)器人的規(guī)模和應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大化,相應(yīng)的配套設(shè)備得以開(kāi)發(fā)。
(二)數(shù)控技術(shù)
在數(shù)控技術(shù)方面,我國(guó)多年來(lái)一直借鑒外國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)堅(jiān)持自主研發(fā),目前產(chǎn)業(yè)形式已經(jīng)成形。關(guān)鍵技術(shù)都已具有自我研發(fā)能力,生產(chǎn)能力已經(jīng)形成,極大促進(jìn)工業(yè)眾領(lǐng)域的發(fā)展,已為我國(guó)綜合實(shí)力的增強(qiáng)發(fā)揮巨大作用
(三)計(jì)算機(jī)現(xiàn)代集成制造
當(dāng)前,我國(guó)已經(jīng)從CIMS轉(zhuǎn)變?yōu)椤艾F(xiàn)代集成制造和現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)”。這一系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)原來(lái)CIM/CIMS的內(nèi)涵進(jìn)行了從廣度和深度上的擴(kuò)展,是將人、管理和技術(shù)進(jìn)行綜合集成后的結(jié)果。國(guó)內(nèi)對(duì)該系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
在計(jì)算機(jī)技術(shù)與集成電路等不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上,機(jī)電一體化已經(jīng)隨之向更高方面發(fā)展。機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,除日常生活之外,也應(yīng)用到生產(chǎn)和其他各個(gè)方面。還有一些人聚焦到電子智能方面的深入研究上,使其向更加智能化這一目標(biāo)邁進(jìn)。可以想見(jiàn),科技不斷進(jìn)步的今天,機(jī)電一體化技術(shù)必將達(dá)到更為先進(jìn)的層次,取得的成果也會(huì)更多。
二、機(jī)電一體化技術(shù)的智能化趨勢(shì)
現(xiàn)代社會(huì)對(duì)科技的要求已逐漸向著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、環(huán)保化等發(fā)展,這些方向都是未來(lái)的主流發(fā)展方向,機(jī)電一體化技術(shù)要作為機(jī)械工程領(lǐng)域的未來(lái),勢(shì)必將無(wú)法避免與這些方向接軌。而作為引領(lǐng)未來(lái)科技主要求的智能化,是機(jī)電一體化的發(fā)展必須追隨的方向。
(一)微處理器的發(fā)展與人工智能
自上世紀(jì)九十年代后期,人工智能這一模塊已經(jīng)引起人們的廣泛重視,各國(guó)紛紛將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移至如何實(shí)現(xiàn)更高層次的人工智能化上來(lái)。所謂智能化描述的是機(jī)器的行為,它是將來(lái)自各學(xué)科的新思想和新知識(shí)充分整合,以控制理論作為基礎(chǔ),使得機(jī)器具有能夠自主決策、簡(jiǎn)單邏輯思維和判斷推理等能力。盡管機(jī)器不能夠具有和人等同的邏輯思維和判斷能力,但是在一些具有較高性能,運(yùn)轉(zhuǎn)速度更快的微處理器的發(fā)展基礎(chǔ)上,令機(jī)器智能化實(shí)現(xiàn)略微低級(jí)的地步是可以實(shí)現(xiàn)的。
(二)計(jì)算機(jī)科技崛起與人工智能
現(xiàn)今社會(huì)計(jì)算機(jī)科技迅速崛起,并且日漸普及,數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)具有良好的基礎(chǔ),虛擬設(shè)計(jì)和超級(jí)計(jì)算機(jī)等技術(shù)已經(jīng)十分先進(jìn)。數(shù)字化結(jié)合到機(jī)電一體化當(dāng)中時(shí)就需要其操作軟件達(dá)到更高條件,如:操作性強(qiáng)、可靠性高、具自我診斷維護(hù)能力等等。實(shí)現(xiàn)人工智能化之后,機(jī)電產(chǎn)品可具備一定智能,也就能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作,自我診斷和自我修復(fù)這些功能也都是可以實(shí)現(xiàn)的。在這一方面,數(shù)控機(jī)床有異于傳統(tǒng)機(jī)床就在于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化,例如智能I/O接口的設(shè)置、添加的人機(jī)之間對(duì)話功能以及智能更新的數(shù)據(jù)庫(kù),其操作和使用等十分便利。
(三)人工智能理論的加入與人工智能
人工智能的進(jìn)步和發(fā)展繼續(xù)進(jìn)行過(guò)程中,以模糊控制理論、小波理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、灰色理論以及混沌與分岔等為代表的人工智能理論也已經(jīng)糅合進(jìn)機(jī)電一體化的進(jìn)程中。光纖技術(shù)以及通訊技術(shù)的加入,微細(xì)加工的拓展,豐富了人工智能理論的內(nèi)容,為機(jī)電一體化的人工智能增加了籌碼,開(kāi)拓了更為廣闊的領(lǐng)域。
(四)人工智能化與綠色化
科技發(fā)展日新月異,帶給人的不是只有便利,產(chǎn)生的巨大變化當(dāng)中也包含著對(duì)環(huán)境等的影響。機(jī)電一體化的受益對(duì)象是人,人的智能和情感等人性化體驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)也極為重要,因此也要關(guān)注到人機(jī)關(guān)系,在色彩以及造型方面進(jìn)行改進(jìn)使人感覺(jué)到協(xié)調(diào)一致,滿足人的各類(lèi)需求,達(dá)到更加舒適自然的目的。享受物質(zhì)的同時(shí),不可避免會(huì)對(duì)環(huán)境造成一些破壞性的效果,如:環(huán)境惡化,資源浪費(fèi)。因此可持續(xù)發(fā)展策略應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品的觀念要深入人心,機(jī)電一體化在達(dá)到智能化的過(guò)程當(dāng)中,必須兼顧綠色化。
三、結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化不可能單獨(dú)發(fā)展,它是多門(mén)科學(xué)技術(shù)多種學(xué)科交叉發(fā)展的整合和結(jié)晶。它是社會(huì)生產(chǎn)力達(dá)到一定水平之后必然出現(xiàn)的一種技術(shù)體系,目前已對(duì)人們的生產(chǎn)和生活的水平等的提高起到了極為重要的作用。有許多與其相關(guān)的科學(xué)技術(shù)也都得到了更多的發(fā)展,由此可見(jiàn)技術(shù)融合已經(jīng)成為一種趨勢(shì),隨著越來(lái)越多的研究深入,一定會(huì)出現(xiàn)更多的融合技術(shù),使得技術(shù)領(lǐng)域更為便利和有效。在走向更高智能化的道路上,機(jī)電一體化的前景必然十分廣闊,帶來(lái)更高層次的社會(huì)進(jìn)步。
作者簡(jiǎn)介:張福,男,黑龍江省慶安縣,本科職稱(chēng)實(shí)驗(yàn)師職務(wù)教師,研究方向工業(yè)電氣自動(dòng)化。
關(guān)健詞:機(jī)電一體化;可持續(xù)發(fā)展;培養(yǎng)目標(biāo);定位
作者簡(jiǎn)介:高安邦,淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院特聘教授,原哈爾濱理工大學(xué)碩士生導(dǎo)師、教授。
中圖分類(lèi)號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001-7518(2008)04-0041-03
一、機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,促進(jìn)了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域,由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透,已使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展新階段。
“機(jī)電一體化”就是將機(jī)械、電子與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程整體最優(yōu)化的一種高新技術(shù)。它的發(fā)展,使傳統(tǒng)的機(jī)械如虎添翼,超越了操作機(jī)械和動(dòng)力機(jī)械的范疇,進(jìn)入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動(dòng)化、綠色化、微機(jī)數(shù)字化和遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制的新時(shí)代,不僅極大地解放了人類(lèi)的體力勞動(dòng),還極大地解放了人類(lèi)的腦力勞動(dòng)。因此,“機(jī)電一體化”已成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì),也帶動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的一場(chǎng)新的革命。其典型產(chǎn)品為:數(shù)控機(jī)床、智能機(jī)器人、新型武器裝備和作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子(尤其微機(jī))技術(shù)裝置了的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化設(shè)備、通信設(shè)備、辦公設(shè)備和家用電器等等。這些都是當(dāng)今世界高新技術(shù)的核心和應(yīng)用成果的集中體現(xiàn)。機(jī)電工業(yè)要求生存、謀發(fā)展必須走“機(jī)電一體化”之路,而世界各國(guó)都將“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)作為國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展的重要方向。我國(guó)高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃綱要,即863計(jì)劃也將“機(jī)電一體化前沿技術(shù)作為國(guó)家高新技術(shù)重要發(fā)展領(lǐng)域。和世界上先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)目前的“機(jī)電一體化”技術(shù)整體水平還相對(duì)落后。要開(kāi)發(fā)大西北、振興東北老工業(yè)基地、富民強(qiáng)國(guó)奔小康、實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興,就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發(fā)展機(jī)遇,大力發(fā)展我國(guó)的“機(jī)電一體化”技術(shù),搶占“機(jī)電一體化”前沿技術(shù)的制高點(diǎn),加快提高我國(guó)的綜合實(shí)力。而建立在高新技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)之上的“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)定位必然是、也必須是要造就出大批高素質(zhì)、高技能復(fù)合型機(jī)電創(chuàng)新人才。尤其是當(dāng)前國(guó)家要重點(diǎn)和優(yōu)先發(fā)展的高職院的任務(wù)也不是培養(yǎng)普通的熟練工和勞動(dòng)力,高職教育特定的培養(yǎng)目標(biāo),是面向生產(chǎn)、建設(shè)、服務(wù)和管理第一線需要的技術(shù)應(yīng)用性人才,尤其是當(dāng)前加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)急需的高技能人才(未來(lái)的藍(lán)領(lǐng)人才)。這也是我國(guó)當(dāng)前教育工作的頭等大事,更是我們職業(yè)教育工作者神圣而光榮的責(zé)任和義務(wù)!
二、“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)理應(yīng)歸口于電氣自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)
機(jī)電一體化技術(shù)是在大規(guī)模集成電路和微型計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)高度發(fā)展,向傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域迅速滲透、機(jī)械與電子控制技術(shù)深度結(jié)合的現(xiàn)代工業(yè)基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)試技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體集成技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)已不是機(jī)械與電子簡(jiǎn)單的疊加,而是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上把兩者有機(jī)組合起來(lái)的高端應(yīng)用技術(shù)。由于引進(jìn)了微電子技術(shù),現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)已從機(jī)械自動(dòng)化跨入了機(jī)電一體化的新階段,使機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能和構(gòu)成、生產(chǎn)方式和管理體制均發(fā)生了根本性的巨大變化。機(jī)電一體化技術(shù)還賦予機(jī)械產(chǎn)品一些新的功能,如自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)顯示、自動(dòng)記錄、自動(dòng)處理信息、自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、自動(dòng)診斷、自動(dòng)保護(hù)等,從而使機(jī)械設(shè)備具有智能化的特征。如果說(shuō)傳統(tǒng)機(jī)械主要是代替和放大人的體力,而機(jī)電一體化技術(shù)則能取代并延伸人的部分智力。
“機(jī)電一體化”技術(shù)實(shí)際上是自動(dòng)化技術(shù)高度發(fā)展的一個(gè)階段和必然產(chǎn)物,它是自動(dòng)化領(lǐng)域中機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)地結(jié)合應(yīng)運(yùn)而生的一種高新技術(shù),更是鑄造創(chuàng)新人才的最熱門(mén)技術(shù)領(lǐng)域。機(jī)電一體化技術(shù)得以發(fā)展的根本原因,就在于生產(chǎn)的高速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的跨越進(jìn)步,其別是自動(dòng)化技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰(zhàn)以后,幾乎是同時(shí)誕生的系統(tǒng)工程、控制論和信息論這三門(mén)科學(xué)既是工業(yè)自動(dòng)化與機(jī)電一體化的理論基礎(chǔ),也是機(jī)電一體化技術(shù)的方法論。而微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的快速進(jìn)步,則為機(jī)電一體化與工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。反過(guò)來(lái),機(jī)械制造技術(shù)也為微電子學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)做出了重大貢獻(xiàn),如大規(guī)模集成電路芯片的制造就是以超精密機(jī)械加工為基礎(chǔ)的,而這種加工設(shè)備本身又是一種計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化系統(tǒng),即機(jī)電一體化的系統(tǒng)。由此可見(jiàn),機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生既是微電子技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果,又是信息論、控制論和系統(tǒng)工程付諸生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)果。已形成以機(jī)械為主體,以微電子尤其是微機(jī)和自動(dòng)化控制為技術(shù)核心,“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。
為此,國(guó)家專(zhuān)業(yè)技術(shù)委員會(huì)已將“機(jī)電一體化”專(zhuān)業(yè)列入自動(dòng)化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的范疇,理應(yīng)歸口于電氣自動(dòng)化技術(shù)為宜。
實(shí)際上也正應(yīng)如此,目前全國(guó)凡是“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)放在機(jī)械專(zhuān)業(yè)中來(lái)辦的,沒(méi)看到那所高校的“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照““機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)””三分天下的格局安排教學(xué)的,要么還是機(jī)械和電氣嚴(yán)格分家,各辦各的;要么就是執(zhí)行傳統(tǒng)老機(jī)械專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃,電氣與計(jì)算機(jī)只是機(jī)械的陪襯或者是沽名釣譽(yù)的點(diǎn)綴;“電控和計(jì)算機(jī)”類(lèi)課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠;更沒(méi)有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。有些學(xué)校的“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)更是名不符實(shí),有的甚至就連“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課“自動(dòng)控制技術(shù)”與核心專(zhuān)業(yè)課“計(jì)算機(jī)控制”都不開(kāi),還談什么“機(jī)電一體化”?
三、“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),應(yīng)按照“機(jī)械+電氣+計(jì)算機(jī)”三分天下的格局安排教學(xué),加速培養(yǎng)國(guó)家急需緊缺的機(jī)電復(fù)合型創(chuàng)新人才
按照國(guó)家人事部最新統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè),“機(jī)電一體化”專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才是我國(guó)教育市場(chǎng)今后幾年急需緊缺的最熱門(mén)專(zhuān)業(yè)人才之一。21世紀(jì)內(nèi)中國(guó)將發(fā)展成為世界現(xiàn)代制造業(yè)加工中心,“機(jī)電一體化”技術(shù)就是加工制造業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境及市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化,將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)綜合應(yīng)用于制造加工生產(chǎn)全過(guò)程的高新復(fù)合技術(shù)群,是21世紀(jì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向,是我國(guó)開(kāi)發(fā)大西北和振興東北老工業(yè)基地以及出口創(chuàng)匯等重大戰(zhàn)略決策的重要科技支撐。21世紀(jì)中國(guó)將需要一大批掌握先進(jìn)控制技術(shù),能從事數(shù)控機(jī)床、加工中心、智能機(jī)器人、航天航空和先進(jìn)武器裝備制造以及其他新型機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、操縱、編程與開(kāi)發(fā)的高素質(zhì)、高技能應(yīng)用型機(jī)電創(chuàng)新人才。
“機(jī)電一體化”高新技術(shù)是一個(gè)大系統(tǒng)工程,其“主體”是機(jī)械,“核心”是控制和計(jì)算機(jī)。發(fā)展“機(jī)電一體化”所面臨的共性關(guān)鍵技術(shù)主要有“精密機(jī)械技術(shù)”、“傳感檢測(cè)技術(shù)”、“信息處理技術(shù)”、“伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“機(jī)電接口技術(shù)”、“自動(dòng)控制技術(shù)”、及“系統(tǒng)總體技術(shù)”,已形成“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)”三分天下的實(shí)際格局。要開(kāi)辦“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),就必須針對(duì)其關(guān)鍵技術(shù),按照國(guó)家對(duì)“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排開(kāi)展教學(xué)。國(guó)家現(xiàn)階段對(duì)“機(jī)電”工作的重點(diǎn)安排為兩個(gè)層次:一是狠抓用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè);二是集中人財(cái)物力抓緊抓好數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化機(jī)電產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。三個(gè)重點(diǎn):數(shù)控裝置、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、第二代電力電子產(chǎn)品系列。八類(lèi)產(chǎn)品:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)、中檔數(shù)控系統(tǒng)、新型工業(yè)控制系統(tǒng)、可編程序控制器、發(fā)電設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)、交流調(diào)速系統(tǒng)、智能化儀表、電力電子產(chǎn)品。四項(xiàng)配套產(chǎn)品和技術(shù):集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個(gè)前沿技術(shù):智能機(jī)器人。由此可見(jiàn),沒(méi)有相當(dāng)數(shù)量和相應(yīng)質(zhì)量的“機(jī)電”專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員就沒(méi)有“機(jī)電一體化”事業(yè)的發(fā)展。它與傳統(tǒng)老機(jī)械的不同在于增添了檢測(cè)和自動(dòng)化控制(即測(cè)控)等核心精尖技術(shù),賦予工業(yè)產(chǎn)品更多更好更新的功能和柔性,是硬結(jié)構(gòu)和軟技術(shù)相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的一個(gè)信息處理系統(tǒng)。它既區(qū)別于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造專(zhuān)業(yè),又不同于電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)。前者的理論基礎(chǔ)是機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固體力學(xué)、切削原理,缺乏電子與控制技術(shù)。后者的理論基礎(chǔ)是電力電子、電機(jī)傳動(dòng)、測(cè)控與計(jì)算機(jī)技術(shù),對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、力學(xué)分析涉及較少。這兩類(lèi)專(zhuān)業(yè)都很難適應(yīng)對(duì)現(xiàn)代化高科技機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)、開(kāi)發(fā)和改造,更難勝任大量引進(jìn)先進(jìn)新技術(shù)與新設(shè)備的消化吸收和國(guó)產(chǎn)化。要辦好“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),就要進(jìn)行真正意義上的“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的教學(xué)改革。
現(xiàn)在的問(wèn)題是沒(méi)看到哪所高校的現(xiàn)行課程設(shè)置是真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排的,仍是傳統(tǒng)老機(jī)械專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃。“電氣和計(jì)算機(jī)”類(lèi)課程的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,更沒(méi)有跟上高新技術(shù)的快速發(fā)展。要辦好“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),就必須重新修訂“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)的教學(xué)大綱和計(jì)劃,真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的格局安排“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)的教學(xué);大幅度增加現(xiàn)代高新技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容。
四、辦好“機(jī)械電子工程”新專(zhuān)業(yè)的幾點(diǎn)建議
現(xiàn)在“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)已在全國(guó)各高校蓬勃發(fā)展起來(lái)了,可是要真正辦好“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),我們目前所面臨的棘手問(wèn)題還很多,為此,我對(duì)辦好“機(jī)械電子工程”新專(zhuān)業(yè)提出幾點(diǎn)建議:
(一)按時(shí)代要求確立“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)大學(xué)生高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)和科學(xué)定位,一方面進(jìn)行高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)理論和方法的深入研究與探討;另一方面整合學(xué)校優(yōu)勢(shì)資源,構(gòu)建高素質(zhì)高技能創(chuàng)新人才培養(yǎng)多樣化的模式,搭建各種科技創(chuàng)新平臺(tái),營(yíng)造創(chuàng)新人才培養(yǎng)的環(huán)境,通過(guò)各種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),采用多渠道多方式,腳踏實(shí)地地培養(yǎng)出一批機(jī)電專(zhuān)業(yè)高素質(zhì)、高技能復(fù)合創(chuàng)新人才參加人才市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),檢驗(yàn)高素質(zhì)、高技能創(chuàng)新人才的培養(yǎng)效果。
(二)要辦好“機(jī)械電子工程”新專(zhuān)業(yè),就必須將“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè)從傳統(tǒng)的機(jī)械老專(zhuān)業(yè)的禁錮束縛中徹底解脫出來(lái),獲得自主發(fā)展的新空間。按照國(guó)家對(duì)“機(jī)電一體化”工作的重點(diǎn)安排,重新調(diào)整專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方向,安排學(xué)習(xí)內(nèi)容,突出“機(jī)電”結(jié)合的特色和高科技新知識(shí)的內(nèi)涵,發(fā)揮機(jī)械、電子、測(cè)控、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉和結(jié)合的優(yōu)勢(shì),體現(xiàn)出與時(shí)俱進(jìn)、開(kāi)拓創(chuàng)新的辦學(xué)特點(diǎn)。
(三)要辦好“機(jī)械電子工程”新專(zhuān)業(yè),就必須重新修訂教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃,真正按照“機(jī)、電、計(jì)算機(jī)三分天下”的實(shí)際格局進(jìn)行教學(xué)規(guī)劃,大幅度增加電控和計(jì)算機(jī)教學(xué)的比重,突出高新技術(shù)的含量,體現(xiàn)出“機(jī)電一體化”技術(shù)是以機(jī)械為主體,以電氣控制和計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心的內(nèi)涵。
(四)徹底摒棄應(yīng)試教育、奴化教育的傳統(tǒng)觀念;改變填鴨式死背硬記的教育方法;改變現(xiàn)行應(yīng)試教育模式下的考試制度,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生自主創(chuàng)新和綜合素質(zhì)、技能考核的力度;真正樹(shù)立以學(xué)生為主體,給大學(xué)生營(yíng)建主動(dòng)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐和個(gè)性發(fā)展、充分展示才華與綜合素質(zhì)能力的環(huán)境空間,真正從行動(dòng)上能變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育,而不是停留在口頭和口號(hào)上。
(五)從學(xué)校的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮,為體現(xiàn)高校辦學(xué)與時(shí)俱進(jìn)的時(shí)代特征,高校的專(zhuān)業(yè)課教師不能只充當(dāng)教書(shū)匠、搶學(xué)時(shí)、撈工作量,多年不變地照本宣科,紙上談兵式地只會(huì)講授枯燥乏味的條文,不會(huì)動(dòng)手搞實(shí)踐;要投入足夠的精力和時(shí)間從事科研創(chuàng)新活動(dòng),進(jìn)行工程實(shí)踐,學(xué)用結(jié)合、理論聯(lián)系實(shí)際,才能更有效地培養(yǎng)出素質(zhì)技能型創(chuàng)新人才。名師出高徒,一個(gè)本身都不能從事科研創(chuàng)新實(shí)踐的老師,是無(wú)論如何也教不出高素質(zhì)、高技能的大學(xué)生的。隸屬于高新技術(shù)的“機(jī)電一體化”專(zhuān)業(yè)課教師更是如此,教師從事科研創(chuàng)新實(shí)踐更是責(zé)無(wú)旁貸。
(六)高職院校的職業(yè)技能培訓(xùn)應(yīng)該努力創(chuàng)造提升高新技術(shù)的含金量,絕不能再津津樂(lè)道于低技能低水平的“正反轉(zhuǎn)”、“Y/Δ”和“指針式萬(wàn)用表的使用”了,對(duì)這種上個(gè)世紀(jì)20年代就開(kāi)始使用的落后技術(shù)、初級(jí)電工都能掌握的基本技能,一個(gè)高職大學(xué)生還要花錢(qián)考證,即使拿到“特優(yōu)證”,又能說(shuō)明什么?應(yīng)該多開(kāi)展諸如“單片機(jī)”、“PLC”、“變頻調(diào)速”、“現(xiàn)代智能網(wǎng)絡(luò)測(cè)控”、“電機(jī)綜合控制”等新技術(shù)知識(shí)的職業(yè)技能培訓(xùn),才有實(shí)用價(jià)值。
(七)高職院校的專(zhuān)業(yè)教材編寫(xiě)應(yīng)該是工學(xué)結(jié)合、學(xué)用一致、理論密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際、加強(qiáng)創(chuàng)新性、實(shí)用性和實(shí)踐性的知識(shí)和技能,決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”;未來(lái)的“藍(lán)領(lǐng)”人才也需要掌握高深的技術(shù)理論知識(shí)和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養(yǎng)不出高素質(zhì)高技能的“藍(lán)領(lǐng)”人才!
(八)要辦好“機(jī)電一體化”新專(zhuān)業(yè),必須多方面多渠道的培養(yǎng)和引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才;不拘一格選人才;并能真正做到政策、感情、事業(yè)、環(huán)境、條件等留住人才;這里不僅是要用政策吸引外來(lái)人才,更要能留住現(xiàn)有人才,機(jī)電專(zhuān)業(yè)的能人目前是太缺乏了。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;智能化;模塊化
機(jī)電一體化技術(shù)是集機(jī)械技術(shù)、電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、信息處理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)為一體的高科技新技術(shù),其應(yīng)用小到兒童玩具、家用電器、車(chē)輛電子設(shè)備,大到數(shù)控機(jī)床、施工機(jī)械、自動(dòng)化過(guò)程生產(chǎn)總線、航天航空等,對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展有著巨大的推動(dòng)力,是各行各業(yè)智能化、自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化研究的重點(diǎn)。以計(jì)算機(jī)為核心的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)功能的日益完善和性能的不斷提高,被廣泛應(yīng)用到各行業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)的過(guò)程控制中,使得機(jī)、電、測(cè)量、控制保護(hù)等得到有機(jī)地整合,發(fā)展成為具有良好過(guò)程控制性能的機(jī)電一體化技術(shù)[1]。以機(jī)電一體化技術(shù)邏輯控制為核心思想的軟件系統(tǒng)的使用,給機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益,不僅提高了生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程的生產(chǎn)效率和安全可靠性,同時(shí)充分發(fā)揮各功能系統(tǒng)的性能,提高了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和原材料消耗量,提高了單位產(chǎn)品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,增強(qiáng)了產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)在市場(chǎng)中的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。
1 機(jī)電一體化技術(shù)的主要功能特性
先進(jìn)機(jī)電一體化制造技術(shù)是在常規(guī)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分引進(jìn)和吸收機(jī)械電子、電力電子、計(jì)算機(jī)信息、傳感器、能源及現(xiàn)代管理等技術(shù),發(fā)展起來(lái)的優(yōu)良產(chǎn)物,綜合應(yīng)用到機(jī)械制造生產(chǎn)全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、操控便捷、清潔環(huán)保的生產(chǎn),取得非常良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的主要功能特性,體現(xiàn)在以下多個(gè)方面,即:
1.1 能夠根據(jù)邏輯程序控制要求完成各種功能,并具備記憶、數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯控制、歷史數(shù)據(jù)分析、信息功能相互轉(zhuǎn)換等功能。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的高性能、多功能化、數(shù)字智能化、網(wǎng)絡(luò)集成化等功能特性。
1.2 結(jié)構(gòu)緊湊集約化。使機(jī)電產(chǎn)品向著輕、薄、細(xì)、巧等方向迅速發(fā)展,并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化集成體系進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用,可以大大提高機(jī)械結(jié)構(gòu)、電控系統(tǒng)間的交互共享性能和兼容性。微機(jī)電一體化設(shè)備的研發(fā)應(yīng)用,其具有的體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn),可以進(jìn)入到常規(guī)機(jī)械設(shè)備無(wú)法達(dá)到的空間進(jìn)行操作,易于實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、精益化操控,在生物醫(yī)療、軍事、信息等工程領(lǐng)域,具有不可比擬的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。
1.3 結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部的DSP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),可以根據(jù)負(fù)荷及設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行工況狀態(tài),按照預(yù)設(shè)程序要求進(jìn)行調(diào)整與控制,確保設(shè)備長(zhǎng)期工作在最優(yōu)工況,具有明顯的節(jié)能降耗優(yōu)點(diǎn)。
1.4 具有遠(yuǎn)程操控、在線監(jiān)測(cè)、自動(dòng)監(jiān)視、自診斷功能,以及一些智能決策等功能,使系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性和性能水平得到大幅度提高。
2 機(jī)電一體化技術(shù)研究應(yīng)用技術(shù)核心
在人們的日常生活、工作、生產(chǎn)、休閑等過(guò)程中,自動(dòng)化機(jī)械、電子產(chǎn)品、信息化處理設(shè)備、智能化控制系統(tǒng)、自動(dòng)化醫(yī)療器械、集成網(wǎng)絡(luò)化安全監(jiān)控系統(tǒng)等機(jī)電一體化產(chǎn)品或系統(tǒng),其運(yùn)行過(guò)程中均離不開(kāi)相關(guān)執(zhí)行機(jī)電元器件為其提供動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)信號(hào)。由于執(zhí)行元件或機(jī)構(gòu)與電子控制系統(tǒng)間不能直接互聯(lián),即需要一個(gè)中間驅(qū)動(dòng)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)與電間的相互轉(zhuǎn)化。被驅(qū)動(dòng)機(jī)械元件通過(guò)驅(qū)動(dòng)部件在電子控制系統(tǒng)下,按照流程接收調(diào)控指令,并將相應(yīng)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械信號(hào),通過(guò)能量轉(zhuǎn)換完成相應(yīng)的目標(biāo)輸出。常規(guī)的機(jī)電一體化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中,僅考慮機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)的簡(jiǎn)單互聯(lián),其生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品體積結(jié)構(gòu)龐大,操作笨拙,性能偏差大,已經(jīng)不能滿足用戶提出的更高調(diào)控性能和功能需求。為了滿足用戶需求,并且提高各控制子系統(tǒng)間數(shù)據(jù)信息資源的交互共享能力,確保其有較高性能水平,就必須在發(fā)展機(jī)械技術(shù)、精加工技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息處理技術(shù)、接口技術(shù)、帶源化技術(shù)、通信技術(shù)等基本核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,從全局功能結(jié)構(gòu)出發(fā),用系統(tǒng)順序邏輯控制觀點(diǎn)和方法,通過(guò)合理的系統(tǒng)集成和信息互享,解決好每個(gè)功能子系統(tǒng)和模塊間的信息處理和傳輸,實(shí)現(xiàn)各功能子系統(tǒng)間信息的相互集成共享,完成機(jī)、電、控系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成和功能的集成統(tǒng)一,使整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)功能得到正常發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)控制功能水平。
3 機(jī)電一體化研究應(yīng)用發(fā)展方向展望
機(jī)電一體化是機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科相互交融發(fā)展起來(lái)的優(yōu)良技術(shù),它的發(fā)展和進(jìn)步大大推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展[2]。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展的主要方向是:智能化、模塊化、輕量化、帶源化、綠色化等。
3.1 智能化
隨著集成電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字處理技術(shù)、通訊技術(shù)等在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的進(jìn)一步完善,以全數(shù)字式現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)為代表的現(xiàn)場(chǎng)控制總線儀表和機(jī)電設(shè)備的大量應(yīng)用,使得常規(guī)現(xiàn)場(chǎng)控制技術(shù)及現(xiàn)場(chǎng)控制機(jī)電設(shè)備的功能發(fā)揮和性能得到全面提高。尤其是PLC控制器、變頻器、PID調(diào)節(jié)器、IED智能電子元件,以及其它智能控制設(shè)備和運(yùn)算方法的飛速發(fā)展及在機(jī)電設(shè)備上的廣泛應(yīng)用,使得機(jī)電設(shè)備的綜合網(wǎng)絡(luò)化、集成自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)智能化水平程度越來(lái)越高,不僅使得機(jī)電設(shè)備的操作變得更加便利、安全,同時(shí)使其能源消耗降低,達(dá)到較好的節(jié)能降耗效果。高性能、高速度微處理器在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用,賦有其低級(jí)智能或人的部分智能運(yùn)算分析功能,使其具有一定判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,獲得更高的控制性能和目標(biāo)決策,是完全可能且非常必要的。智能化是機(jī)電一體化研究發(fā)展的一個(gè)非常重要的發(fā)展方向,實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家制造智能知識(shí)的統(tǒng)一收集、完善、繼承和發(fā)展。
3.2 模塊化
機(jī)電一體化產(chǎn)品其種類(lèi)和功能作用較繁雜,讓其自由進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的交互共享是一項(xiàng)十分復(fù)雜的事,尤其是產(chǎn)品性能兼容性和功能通用性。因此,為了提高機(jī)電設(shè)備應(yīng)用范圍和普及型水平,有必要研制具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口或電氣動(dòng)力接口等模塊化的機(jī)電一體化產(chǎn)品,即可以實(shí)現(xiàn)像“搭積木”一樣讓客戶根據(jù)功能要求自由選配組合。根據(jù)需要選擇“性價(jià)比”較優(yōu)越的機(jī)電一體化產(chǎn)品,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息資源的集約和優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
3.3 輕量化
結(jié)合機(jī)械設(shè)備的精細(xì)化和集成電路的微細(xì)加工技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)器、信號(hào)傳感器、控制器、以及電源等功能模塊有機(jī)集成在一個(gè)很小的多晶硅上,獲得機(jī)構(gòu)完整、性能完備的MEMS微型電子機(jī)械系統(tǒng),使得整個(gè)機(jī)構(gòu)尺寸壓縮到幾個(gè)毫米甚至幾百微米。MEMS微型機(jī)電一體化技術(shù),在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、航天、生物醫(yī)學(xué)、家庭服務(wù)等行業(yè)中的廣泛應(yīng)用,機(jī)電產(chǎn)品將像緊湊化、集約小、輕量化、精細(xì)化等方向發(fā)展,給機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域帶來(lái)深刻的技術(shù)革命。
3.4 帶源化
機(jī)電一體化產(chǎn)品自帶能源無(wú)需外部供電,通過(guò)太陽(yáng)能電池、燃料電池,以及各種高性能大容量電池的合理運(yùn)用,將給機(jī)電一體化產(chǎn)品帶來(lái)巨大的使用便利性。
3.5 綠色化
設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品,是未來(lái)機(jī)電產(chǎn)品符合生態(tài)環(huán)保功能的重要技術(shù)手段。綠色化機(jī)電一體化產(chǎn)品,其使用時(shí)不污染生態(tài)環(huán)境,生產(chǎn)時(shí)不產(chǎn)生機(jī)電垃圾,同時(shí)能回收再利用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和綠色環(huán)保的性能。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:高職 機(jī)電一體化 專(zhuān)業(yè)課程 課程構(gòu)建
高職機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)具有機(jī)械、電子、液(氣)壓一體化技術(shù)基本理論,掌握機(jī)電一體化設(shè)備的操作、維護(hù)、調(diào)試和維修,掌握應(yīng)用機(jī)電一體化設(shè)備加工的工藝設(shè)計(jì)和加工工藝的基本方法和基本技能的中級(jí)工程技術(shù)人才。按照工作過(guò)程系統(tǒng)化的理念,構(gòu)建“工作過(guò)程導(dǎo)向”主干專(zhuān)業(yè)課程,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)與產(chǎn)業(yè)對(duì)接、課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接、教學(xué)過(guò)程與生產(chǎn)過(guò)程對(duì)接,全面提升了專(zhuān)業(yè)建設(shè)水平和產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力。
一.行業(yè)發(fā)展情況及人才需求分析
1.行業(yè)背景
機(jī)械工業(yè)信息研究院最新數(shù)據(jù)顯示,2013年我國(guó)裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模突破20萬(wàn)億元,多數(shù)裝備產(chǎn)品產(chǎn)量位居世界第一,其中高端裝備制造業(yè)產(chǎn)值占裝備制造業(yè)比重已超過(guò)10%。預(yù)計(jì)到2015年,裝備制造業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)40萬(wàn)億,高端裝備超過(guò)6萬(wàn)億元。我國(guó)正大力發(fā)展高端技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè),通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí),實(shí)現(xiàn)從制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。“十二五”時(shí)期, 裝備制造產(chǎn)業(yè)將帶來(lái)廣闊市場(chǎng)機(jī)會(huì)。機(jī)械工業(yè)的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展,農(nóng)機(jī)裝備制造業(yè)的特色突起,特別是區(qū)域礦山裝備制造與工程機(jī)械制造的優(yōu)勢(shì),汽車(chē)制造的后發(fā)優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)大批具有專(zhuān)門(mén)技能、善于解決難題、愛(ài)崗敬業(yè)的機(jī)電一線技術(shù)技能型、創(chuàng)新復(fù)合型人才勢(shì)在必行。
2.人才需求背景
現(xiàn)代裝備制造業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)涵正在發(fā)生變化,要求技能型人才的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)不斷高移,使得社會(huì)對(duì)高技能人才的需求日益凸顯。抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,我國(guó)高級(jí)以上技工只約占全部技術(shù)工人4%,而企業(yè)需求的比例是14%以上,供需之間存在較大差距。在裝備制造領(lǐng)域,高級(jí)技人才缺口達(dá)12萬(wàn)人。裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向相適應(yīng),與人才需求量大的機(jī)電設(shè)備操作、制造工藝、設(shè)備維修、裝配調(diào)試等生產(chǎn)一線崗位相對(duì)接。
二.主要職業(yè)崗位群與典型工作任務(wù)分析
現(xiàn)代裝備制造業(yè)人才市場(chǎng)需求,確定機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)主要職業(yè)面向自動(dòng)生產(chǎn)線和機(jī)電一體化設(shè)備的操作、產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試、維護(hù)維修及售后服務(wù)和技術(shù)管理等崗位。
學(xué)生畢業(yè)后的初步就業(yè)崗位一般為普通機(jī)床操作工、數(shù)控機(jī)床操作工、機(jī)電設(shè)備的裝配和調(diào)試工;工作2-3年后,逐步轉(zhuǎn)到產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備的維護(hù)維修和售后技術(shù)服務(wù)等核心就業(yè)崗位;工作5-6年后,學(xué)生將從事自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)電一體化設(shè)備的技術(shù)管理和技術(shù)改造等工作。
對(duì)具體的各典型工作任務(wù)及職業(yè)能力分析,分析流程為:典型工作任務(wù)工作崗位工作對(duì)象工具工作方法勞動(dòng)組織工作要求職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。為學(xué)習(xí)領(lǐng)域知識(shí)的構(gòu)建提供依據(jù)。
三.學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程構(gòu)建分析
通過(guò)對(duì)典型工作任務(wù)分析,歸納行動(dòng)領(lǐng)域,對(duì)行動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)行提煉和升華,設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)課程,機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)主干課程將課程與培養(yǎng)目標(biāo)、基本要求以及能力模塊有機(jī)對(duì)應(yīng)和結(jié)合,篩選出與此相關(guān)學(xué)科中與培養(yǎng)目標(biāo)直接對(duì)應(yīng)的、使用頻率較高的知識(shí)內(nèi)容,結(jié)合技能教學(xué),形成一個(gè)以能力培養(yǎng)為中心的教學(xué)體系。
通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)崗位調(diào)研和所需的典型工作任務(wù)的確定,分析每個(gè)典型工作任務(wù)所涉及的知識(shí)和技能,從而確定到具體主干專(zhuān)業(yè)課程,課程的構(gòu)建為具體教學(xué)實(shí)施提供了條件,為后續(xù)教學(xué)課程體系開(kāi)發(fā)、課程內(nèi)容的建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)體系的建立提供了依據(jù)。為高職系列新型電氣專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)創(chuàng)造了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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Abstract: Mechatronics specialty in higher vocational colleges is one of the popular specialties. Construction of mechatronics specialty with the port characteristics in higher vocational colleges achieve good results in specialty construction idea, target positioning of talent training, construction of professional course system, construction of training room, construction of teacher team, and teaching material and teaching method, under the premise of giving full play to the advantages of the enterprise colleges.
關(guān)鍵詞: 高職;專(zhuān)業(yè)建設(shè);機(jī)電一體化;港口
Key words: higher vocational colleges;specialty construction;Mechatronics;harbour
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2013)19-0263-03
0 引言
近年來(lái),國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,帶動(dòng)了港口的大發(fā)展,我國(guó)已成為世界上港口吞吐量最多、增長(zhǎng)速度最快的國(guó)家,港口經(jīng)濟(jì)在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著極其重要的角色。以青島港為例,2013年吞吐量已達(dá)到4億噸,港口經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增長(zhǎng)極。隸屬于青島港的青島港灣職業(yè)技術(shù)學(xué)院是一所具有港口特色的企業(yè)辦學(xué)制高職學(xué)院,其機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)是歷年來(lái)招生人數(shù)最多、最受社會(huì)歡迎的專(zhuān)業(yè)之一,在經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)目前已成為港口特色鮮明的重點(diǎn)專(zhuān)業(yè),在專(zhuān)業(yè)建設(shè)思路、人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教材建設(shè)等方面付諸大量實(shí)踐,取得良好效果。
1 專(zhuān)業(yè)建設(shè)總體思路
在國(guó)家大力發(fā)展職業(yè)教育的大背景下,堅(jiān)持“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向,校企合作、工學(xué)結(jié)合”的辦學(xué)方針,充分發(fā)揮企業(yè)辦學(xué)的優(yōu)勢(shì),把專(zhuān)業(yè)建設(shè)重點(diǎn)放在內(nèi)涵建設(shè)上。依據(jù)山東省周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn),準(zhǔn)確定位人才培養(yǎng)目標(biāo);按照人才培養(yǎng)目標(biāo)需求,歸納專(zhuān)業(yè)崗位群;從崗位工作過(guò)程的實(shí)際出發(fā),總結(jié)職業(yè)能力需求;以此構(gòu)建工作過(guò)程導(dǎo)向的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)全新的課程體系,將企業(yè)工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù);在實(shí)訓(xùn)室建設(shè)中,利用企業(yè)辦學(xué)的體制優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)校港共融、校港共建、校港共利;“把學(xué)校辦到港區(qū),把課堂搬到碼頭”,創(chuàng)新教學(xué)組織模式;“專(zhuān)任教師進(jìn)碼頭,港口專(zhuān)家上講臺(tái)”,打造雙師結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì);緊緊圍繞課程建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、教材建設(shè)等要素實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)建設(shè)規(guī)模、質(zhì)量、效益的協(xié)調(diào)發(fā)展。
2 人才培養(yǎng)目標(biāo)定位
高職院校有服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的職能,2011年國(guó)務(wù)院正式批復(fù)《山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》,這標(biāo)志著山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略,成為國(guó)家海洋發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。港口經(jīng)濟(jì)是山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的重要組成部分,青島港是山東半島港口發(fā)展的龍頭,目前,青島港貨物吞吐量已超過(guò)4億噸,尤其是近年來(lái)董家口港區(qū)的大規(guī)模建設(shè),將青島港的吞吐量提升到未來(lái)的6億噸。港口的大發(fā)展為社會(huì)帶來(lái)大量的就業(yè)機(jī)會(huì),也為我院機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。港口是以貨物裝卸為主要任務(wù)的企業(yè),港口的主要裝卸設(shè)備是以門(mén)座式起重機(jī)、岸邊集裝箱裝卸橋、輪胎式起重機(jī)等為代表的大型機(jī)電一體化設(shè)備,這些設(shè)備的操作、維修、安裝調(diào)試、保養(yǎng)維護(hù)需要大量的高技能型人才。因此,機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)建設(shè)緊緊圍繞服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的使命,將人才培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)適合港口機(jī)電設(shè)備的操作、維修、調(diào)試、保養(yǎng)的高素質(zhì)高技能型人才。
3 專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)
根據(jù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),分析企業(yè)、行業(yè)的各個(gè)就業(yè)崗位,根據(jù)崗位工作任務(wù)分解學(xué)生應(yīng)具備的職業(yè)能力,再依據(jù)職業(yè)能力的需要提煉學(xué)生所需要掌握的知識(shí),據(jù)此將這些知識(shí)、能力化解在課程體系中,將企業(yè)工作任務(wù)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。這是專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)的思路。
3.1 職業(yè)崗位能力分析 依據(jù)上述人才培養(yǎng)目標(biāo),就山東省青島港、煙臺(tái)港、日照港以及周邊錦州港、曹妃甸港等港口進(jìn)行調(diào)研,根據(jù)港口裝卸作業(yè)的流程提煉職業(yè)崗位,機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生從事的核心職業(yè)崗位包括港口機(jī)電設(shè)備司機(jī)、機(jī)械維修工、電氣維修工、電工、機(jī)械加工操作工等。將每一個(gè)工作崗位的典型工作任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)分解,總結(jié)歸納出專(zhuān)業(yè)職業(yè)崗位能力,其核心職業(yè)能力主要包括專(zhuān)業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力三部分。
3.1.1 專(zhuān)業(yè)能力 ①運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行日常辦公和技術(shù)交流;看懂本專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)技術(shù)文件和商務(wù)文件,并具備初步聽(tīng)說(shuō)能力。②使用常用電工工具,利用所掌握的電工技術(shù)、電子技術(shù)和電氣控制的基本知識(shí),能對(duì)一般低壓電氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和故障排除、器件更換;③能使用普通機(jī)床進(jìn)行常規(guī)機(jī)械加工;④港口機(jī)電一體化設(shè)備操作基本能力;⑤使用港口機(jī)電一體化設(shè)備檢修專(zhuān)用工具,能對(duì)港口機(jī)電一體化設(shè)備常見(jiàn)故障進(jìn)行故障檢測(cè)、器件更換;⑥港口機(jī)電一體化設(shè)備管理的能力。
3.1.2 方法能力 ①針對(duì)崗位常見(jiàn)問(wèn)題,能制定出切實(shí)可行的工作計(jì)劃,提出解決實(shí)際問(wèn)題的方法; ②能自主學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù),通過(guò)多種途徑獲取有效信息,并對(duì)工作結(jié)果進(jìn)行評(píng)估;③全局思維與系統(tǒng)思維、整體思維與創(chuàng)新思維的能力;④工作崗位常見(jiàn)問(wèn)題的決策、遷移能力;能記錄、收集、處理、保存各類(lèi)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的信息資料。
3.1.3 社會(huì)能力 ①在職業(yè)精神的指導(dǎo)下,通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作共同完成工作任務(wù),在其過(guò)程中能有效地協(xié)調(diào)人際關(guān)系,并具備較強(qiáng)的心理承受力、參與意識(shí)和自信心;②有自己的理想和精神追求,對(duì)自然、社會(huì)生活和藝術(shù)的一般鑒賞能力;③具有從事專(zhuān)業(yè)工作安全生產(chǎn)、環(huán)保、職業(yè)道德等意識(shí),能自覺(jué)遵守國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī)。
3.2 知識(shí)體系的分解和課程體系的建立 根據(jù)崗位職業(yè)能力分解知識(shí)體系,采取校企合作分析會(huì)的形式,由教師、港口技術(shù)人員、港口專(zhuān)家、往屆畢業(yè)生等共同組成研究小組,對(duì)崗位職業(yè)能力進(jìn)行分解,歸納核心的知識(shí)體系。機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)核心知識(shí)體系主要包括:電工技術(shù)基本原理;電子技術(shù)基本原理;機(jī)械結(jié)構(gòu)基本原理;電機(jī)及電氣控制應(yīng)用;PLC及變頻器應(yīng)用;液壓系統(tǒng)原理應(yīng)用;港口機(jī)電設(shè)備原理應(yīng)用;機(jī)械維修方法;電氣維修方法;專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)閱讀;機(jī)械電氣識(shí)圖;港口機(jī)電設(shè)備故障檢測(cè)與排除方法;機(jī)械加工方法;安全用電知識(shí)。
將知識(shí)體系歸納整理,構(gòu)建工作過(guò)程導(dǎo)向的機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)的核心課程體系,如下圖所示。
4 實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)
實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)過(guò)程中充分利用企業(yè)辦學(xué)的優(yōu)勢(shì),依托青島港這一得天獨(dú)厚的條件,按照校企合作共建、師資及設(shè)備資源共享的思路,開(kāi)拓實(shí)訓(xùn)、社會(huì)技術(shù)服務(wù)為一體,教學(xué)、培訓(xùn)、服務(wù)一條龍,保障實(shí)訓(xùn)基地持續(xù)良性運(yùn)行和發(fā)展。
4.1 校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè) ①根據(jù)課程教學(xué)需要,建設(shè)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室,如表1所示。②從港口調(diào)用大型機(jī)電一體化裝卸設(shè)備:門(mén)座式起重機(jī)、輪胎式起重機(jī)各一臺(tái),用于教學(xué)、參觀、技能培訓(xùn)和鑒定。③定制港口大型機(jī)電設(shè)備“岸邊集裝箱裝卸橋”的仿真設(shè)備,用于教學(xué)實(shí)訓(xùn)。
4.2 校外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè) 青島港是機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)最大的校外實(shí)訓(xùn)基地,利用辦學(xué)體制的優(yōu)勢(shì),學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)期間不定期到港口進(jìn)行參觀、實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí),使學(xué)生在學(xué)校期間提前感受到自己將來(lái)可能從事的工作崗位,學(xué)習(xí)更加有目標(biāo)和針對(duì)性。除此以外,通過(guò)與其它港口和企業(yè)共建“訂單班”、員工技術(shù)培訓(xùn)等形式加強(qiáng)校企合作,形成“互利共贏、共建共用”長(zhǎng)效機(jī)制,建立穩(wěn)定、合作良好的校外實(shí)習(xí)基地。
5 師資隊(duì)伍建設(shè)
職業(yè)學(xué)院的教師要求教學(xué)和實(shí)踐兩方面能力并重,國(guó)家也提倡職業(yè)學(xué)院的教學(xué)具備雙師素質(zhì),機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)在師資隊(duì)伍建設(shè)方面注重全體教師素質(zhì)和綜合能力的提升,以校企合作為途徑,采用“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的方式,打造結(jié)構(gòu)合理的雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)。①“請(qǐng)進(jìn)來(lái)”。根據(jù)個(gè)人意愿,從青島港港口裝卸、維修等一線崗位選拔一批既有一定的理論水平同時(shí)又有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師或高級(jí)工程師,調(diào)入學(xué)院充實(shí)到專(zhuān)職教師隊(duì)伍中去,利用他們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)加強(qiáng)教師實(shí)踐能力。由于學(xué)院和港口同屬于青島港集團(tuán),使人事調(diào)動(dòng)手續(xù)簡(jiǎn)便、渠道通暢,客觀上促進(jìn)了教學(xué)團(tuán)隊(duì)的的發(fā)展。同時(shí),長(zhǎng)期聘用港口同行業(yè)專(zhuān)家作為專(zhuān)業(yè)的外聘教師,不定期到學(xué)院進(jìn)行專(zhuān)業(yè)講座,交流港口裝卸一線發(fā)展動(dòng)態(tài),為專(zhuān)業(yè)建設(shè)的改進(jìn)和調(diào)整積累資料。② “走出去”。青島港為教師實(shí)踐能力的提升提供了一個(gè)大舞臺(tái),學(xué)院制定了專(zhuān)職教師定期輪訓(xùn)制度,每學(xué)期都要選派專(zhuān)職教師到港口實(shí)踐鍛煉,深入到港口裝卸、維修第一線,參與港口生產(chǎn)活動(dòng),了解崗位工作過(guò)程、設(shè)備運(yùn)行情況、專(zhuān)業(yè)技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展動(dòng)態(tài),提升實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)。
6 教材建設(shè)與教學(xué)方法
根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)的需要,在教學(xué)方法上擯棄傳統(tǒng)的以講授為主的方法,專(zhuān)業(yè)性課程采用項(xiàng)目化教學(xué)或理實(shí)一體化教學(xué),理論性較強(qiáng)的課程采用基于自主學(xué)習(xí)的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。課程內(nèi)容緊貼港口發(fā)展的實(shí)際,并根據(jù)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整,專(zhuān)業(yè)性課程采用自編教材,逐步實(shí)現(xiàn)全部課程均采用自編教材授課。教材編寫(xiě)邀請(qǐng)港口一線技術(shù)人員參加,所選設(shè)備與港口同步,做到“港口用什么設(shè)備,我們就講什么設(shè)備”。
7 結(jié)束語(yǔ)
專(zhuān)業(yè)建設(shè)是高職院校內(nèi)涵建設(shè)的核心內(nèi)容,也是體現(xiàn)高職院校人才培養(yǎng)能力的關(guān)鍵因素。在專(zhuān)業(yè)建設(shè)中,體現(xiàn)行業(yè)優(yōu)勢(shì)、發(fā)揮專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng),將專(zhuān)業(yè)建設(shè)與企業(yè)需求和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展緊密結(jié)合起來(lái),時(shí)刻把握專(zhuān)業(yè)技術(shù)更新的脈搏,實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的動(dòng)態(tài)發(fā)展,這些都是專(zhuān)業(yè)建設(shè)中不可忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
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關(guān)鍵詞: 教學(xué)做一體化 《機(jī)電一體化》 中職教育
《機(jī)電一體化》課程是一門(mén)以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ),融入計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的交叉學(xué)科。課程主要內(nèi)容是運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)理論與方法,解決現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問(wèn)題,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)與制造;并以培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及自動(dòng)化基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械工程及自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)、經(jīng)營(yíng)和管理且具創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才為主要目標(biāo)。
課程內(nèi)容和理念雖緊跟市場(chǎng)步伐并極具前沿,但傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式無(wú)法與之相匹配。以理論知識(shí)傳授為主的課堂教學(xué)方法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生,談起理論知識(shí)或許頭頭是道,但真正操作起來(lái),往往面面相覷、毫無(wú)思路甚至錯(cuò)誤連連、廢品成推,造成用人單位對(duì)中職生的專(zhuān)業(yè)能力產(chǎn)生質(zhì)疑。因此,要培養(yǎng)出企業(yè)需要的動(dòng)手能力強(qiáng)且具有一定操作經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才,就必須改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)方法,在《機(jī)電一體化》課程教學(xué)過(guò)程中,把教、學(xué)、做融為一體,從根本上解決課程理論與實(shí)際操作相脫節(jié)的問(wèn)題,培養(yǎng)出市場(chǎng)和企業(yè)需要的人才。
一、“教學(xué)做一體化”教學(xué)模式的內(nèi)涵
“教、學(xué)、做”理論很早在中國(guó)就有了明確的闡述。在《陶行知教育名篇》這本書(shū)中,陶先生認(rèn)為“先生須一面教一面學(xué)”、“教學(xué)做合一”、“先生的責(zé)任不在教,而在教學(xué),而在教學(xué)生學(xué)”、“教的法子必須根據(jù)學(xué)的法子”。一體化即“Integration”,強(qiáng)調(diào)事物之間的相互聯(lián)系,相互聯(lián)系后會(huì)產(chǎn)生新的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng),由此產(chǎn)生新的功能。
“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)理念是事情需要怎樣做就怎樣學(xué),怎樣學(xué)就怎樣教,知行統(tǒng)一。“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式就是將教學(xué)場(chǎng)所直接設(shè)在工作現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嵱?xùn)室,師生雙方通過(guò)邊教、邊學(xué)、邊做掌握知識(shí),進(jìn)而通過(guò)再學(xué)、再做、再教提高操作技能,最后完成預(yù)定任務(wù)的教學(xué)方法。教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生是演員,教師是導(dǎo)演,理論和實(shí)踐交替進(jìn)行,由易到難,逐漸深入,突出對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技能的培養(yǎng),充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo),以培養(yǎng)學(xué)生技能為目標(biāo)”的教學(xué)理念。師生雙方共同參與教學(xué)全過(guò)程,在教中學(xué)、學(xué)中做、做中學(xué),融教、學(xué)、做為一體。
《機(jī)電一體化》是一門(mén)操作性強(qiáng)和實(shí)用性高的課程,加之中職學(xué)生活潑、好動(dòng)的特點(diǎn),在課堂教學(xué)過(guò)程中實(shí)施“教、學(xué)、做一體化”教學(xué)模式,無(wú)疑會(huì)達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
二、在《機(jī)電一體化》中如何實(shí)施“教學(xué)做一體化”
1.深入鉆研教材,實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的一體化。
“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式將理論教學(xué)和實(shí)際工作有機(jī)結(jié)合起來(lái),把課程內(nèi)容分成若干個(gè)項(xiàng)目,用任務(wù)驅(qū)動(dòng)方法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),這就要求教師打破原有教材的系統(tǒng)性,按照真實(shí)工作情景重組教學(xué)內(nèi)容。因此,中職學(xué)校教師應(yīng)深入企業(yè)調(diào)研,全面研究企業(yè)與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的工作崗位,并結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,深入鉆研教材,確立教學(xué)任務(wù),以實(shí)踐操作為主線,以能力培養(yǎng)為核心進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合能力和綜合素質(zhì)的提高。
2.整合教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)教學(xué)方法的一體化。
根據(jù)一體化教學(xué)的特點(diǎn),有針對(duì)性地靈活選擇教學(xué)方法,使教學(xué)效果最佳化。教師應(yīng)該打破傳統(tǒng)教學(xué)慣例,努力讓傳統(tǒng)課堂教學(xué)活動(dòng)從教與學(xué)的單行道改變?yōu)榻獭W(xué)、做互動(dòng)的多行道,變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。所以,教師在選擇教學(xué)方法時(shí),必須基于學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),綜合應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、情境教學(xué)法、角色扮演法、案例教學(xué)法、項(xiàng)目教學(xué)法等創(chuàng)設(shè)工作情境,或把教學(xué)場(chǎng)地安排在工作現(xiàn)場(chǎng),讓學(xué)生身臨其境,實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到“工人”身份的轉(zhuǎn)換,不僅使學(xué)生真實(shí)地感受到作為一名員工應(yīng)具備的基本素質(zhì),而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。
3.設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐的一體化。
在一體化教學(xué)中,整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)和組織都以實(shí)踐操作為主線,突出技能訓(xùn)練,圍繞實(shí)踐操作進(jìn)行理論知識(shí)的教學(xué),實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的一體化。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師可以考慮從教和學(xué)兩方面、兩條主線入手。一條線是教師講授,重點(diǎn)是加工工藝和加工方法,循序漸進(jìn)地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。另一條線由學(xué)生以組、團(tuán)隊(duì)的形式尋找和確定實(shí)際項(xiàng)目,根據(jù)教師的指導(dǎo),在做中理解理論知識(shí)、掌握技能,在操作中驗(yàn)證理論。同時(shí),用理論指導(dǎo)操作,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,在操作過(guò)程中,教師巡回指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,共性問(wèn)題集中講解、個(gè)別問(wèn)題個(gè)別指導(dǎo),促進(jìn)理論教學(xué)過(guò)程與實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的融合。
三、“教學(xué)做一體化”在《機(jī)電一體化》中的實(shí)施效果
在教學(xué)中運(yùn)用“教學(xué)做一體化”,對(duì)學(xué)生和老師都帶來(lái)了積極的影響。主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
1.提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
實(shí)施“教學(xué)做一體化”后,學(xué)生在聽(tīng)中學(xué)、學(xué)中做、做中學(xué),在做的過(guò)程中會(huì)遇到或多或少的問(wèn)題,在求知欲和興趣的驅(qū)使下,會(huì)不斷思考和探索,則學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性大大提高。
2.提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
“教學(xué)做一體化”以實(shí)際項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí),老師在指導(dǎo)學(xué)生做項(xiàng)目的過(guò)程中,可以精準(zhǔn)地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)的盲點(diǎn)和難點(diǎn),進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同時(shí),通過(guò)實(shí)際項(xiàng)目的演練,學(xué)生已經(jīng)深入掌握了操作流程和要領(lǐng),再做項(xiàng)目時(shí)就不會(huì)茫然,更不會(huì)無(wú)從下手,變得更加自信,學(xué)習(xí)效率大大提高。
3.提高了教師的教學(xué)能力。
“教學(xué)做一體化”提高了教師的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)水平,教師在與學(xué)生的互動(dòng)過(guò)程中,更加了解學(xué)生的需求;通過(guò)指導(dǎo)實(shí)際項(xiàng)目的運(yùn)作,教師對(duì)機(jī)電一體化這門(mén)課程有更深層次的理解,從而提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)能力。
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【關(guān)鍵詞】特色專(zhuān)業(yè) 機(jī)電一體化建設(shè)
【中圖分類(lèi)號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2013)04C-0157-02
特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)是進(jìn)一步優(yōu)化高校專(zhuān)業(yè)設(shè)置,提升專(zhuān)業(yè)建設(shè)的整體水平,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量、效益和人才競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院以進(jìn)一步提高機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平為抓手,以點(diǎn)帶面,促進(jìn)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的特色形成,完善人才培養(yǎng)方案,對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格給予準(zhǔn)確定位,同時(shí)開(kāi)展課程建設(shè),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè),優(yōu)化師資隊(duì)伍建設(shè),促進(jìn)了教學(xué)管理和社會(huì)服務(wù)水平的不斷提高。2011年7月,該校這一專(zhuān)業(yè)獲廣西區(qū)特色專(zhuān)業(yè)及課程一體化立項(xiàng),對(duì)提高機(jī)電人才培養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生了積極作用和重要影響。據(jù)此,本文擬對(duì)南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)實(shí)踐進(jìn)行探討,以為同類(lèi)高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)建設(shè)和改革起到有益的參考作用。
一、機(jī)電一體化特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo)和思路
南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)特色專(zhuān)業(yè)的建設(shè)目標(biāo)和思路是:堅(jiān)持以服務(wù)廣西區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為宗旨,面向中國(guó)―東盟自由貿(mào)易區(qū)、廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū),依托富士康科技集團(tuán)、桂林福達(dá)集團(tuán)等龍頭企業(yè),校企合作,全面推行“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式;按職業(yè)崗位要求,合作開(kāi)發(fā)適合工學(xué)結(jié)合特色的核心課程體系;打造一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的專(zhuān)兼結(jié)合高水平的“雙師型”專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì);構(gòu)建融“教學(xué)、培訓(xùn)、科研和學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)”為一體的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地;提升專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)能力,將機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)成具有區(qū)域特色乃至在全國(guó)有較大影響的示范專(zhuān)業(yè),培養(yǎng)一批高素質(zhì)、具有較強(qiáng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型機(jī)電一體化技術(shù)人才。
二、機(jī)電一體化特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)實(shí)踐及其成效
(一)深化“校企互融”工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式
機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)是在現(xiàn)代制造業(yè)高度發(fā)展背景下產(chǎn)生的。它是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)等在系統(tǒng)工程基礎(chǔ)上的有機(jī)融合。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ),而微電子技術(shù)、信息技術(shù)和控制技術(shù)則使機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化,從而使機(jī)械功能更強(qiáng)大,性能更優(yōu)越。南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)在人才培養(yǎng)方案的確定過(guò)程中,區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械和自動(dòng)控制的人才培養(yǎng)方案。在教學(xué)計(jì)劃的制訂上,強(qiáng)調(diào)機(jī)與電接口作用,在打好必需的機(jī)械、自動(dòng)控制基礎(chǔ)的前提下,力求使學(xué)生掌握企業(yè)現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備的操作,調(diào)試和技術(shù)應(yīng)用,能夠勝任企業(yè)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)崗位能力要求,加強(qiáng)與桂林福達(dá)集團(tuán)、富士康科技集團(tuán)、柳工機(jī)械等10家大中型企業(yè)的聯(lián)系,深化“校企互融”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式,將企業(yè)的技術(shù)人員和設(shè)備優(yōu)勢(shì)更多融入各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,并引進(jìn)企業(yè)人才評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。完善了“機(jī)電技術(shù)+人文素質(zhì)、實(shí)踐為主+學(xué)做一體”的課程體系,制定的人才培養(yǎng)方案獲2011年度全國(guó)機(jī)械高等職業(yè)教育教學(xué)成果獎(jiǎng)。同時(shí),完善了機(jī)械CAD、自動(dòng)生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)兩門(mén)區(qū)級(jí)精品課程的教學(xué)資源網(wǎng)站,完成了PLC工程技術(shù)及應(yīng)用、機(jī)床夾具應(yīng)用技術(shù)兩門(mén)校級(jí)精品課程的開(kāi)發(fā)建設(shè)并通過(guò)學(xué)校驗(yàn)收,開(kāi)發(fā)了自動(dòng)線調(diào)試與維護(hù)、PLC工程技術(shù)應(yīng)用、維修電工技術(shù)等5門(mén)課程與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接的課程標(biāo)準(zhǔn),與企業(yè)共編《SMT實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)》等校本教材7本。與緊密合作企業(yè)南寧智控電氣科技公司、廣西桂網(wǎng)電力試驗(yàn)有限公司聯(lián)合申報(bào)2013年廣西科技廳科技攻關(guān)項(xiàng)目“參數(shù)智能監(jiān)控濕法煙氣脫硫設(shè)備研發(fā)”(課題申報(bào)編號(hào)2013BC28047),“配電智能設(shè)備e網(wǎng)系統(tǒng)”(課題申報(bào)編號(hào)2013BA-09007)。本次科技項(xiàng)目的合作,使教師主持的課題更貼近實(shí)際,更有針對(duì)性,有利于教師工程實(shí)踐能力的提高,有利于職業(yè)教育培訓(xùn)質(zhì)量的提高,有利于深化教育教學(xué)改革,為走產(chǎn)學(xué)研相互結(jié)合的發(fā)展道路打下良好基礎(chǔ)。
(二)打造理論和技能過(guò)硬的“雙師型”區(qū)級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和區(qū)級(jí)名師
目前,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)機(jī)電團(tuán)隊(duì)共有專(zhuān)任教師10人,固定企業(yè)兼職教師8人。在“雙師型”教師培養(yǎng)過(guò)程中,該校不只是滿足于取得技能等級(jí)資格證書(shū),而關(guān)鍵是著力對(duì)“雙師型”教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)能力結(jié)構(gòu)性調(diào)整和優(yōu)化,為教師參與生產(chǎn)實(shí)踐,提高解決實(shí)際問(wèn)題的專(zhuān)業(yè)能力創(chuàng)造條件。2011年4月,派出3名骨干教師到富士康科技集團(tuán)參加SMT專(zhuān)業(yè)技術(shù)講師培訓(xùn)班學(xué)習(xí),參與企業(yè)設(shè)備的安裝、調(diào)試與檢驗(yàn),教師的工程實(shí)踐能力有很大提高,并獲得富士康科技集團(tuán)頒發(fā)的SMT專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)講師聘書(shū)。為了解本專(zhuān)業(yè)最新的知識(shí)結(jié)構(gòu)和行業(yè)新技術(shù),先后選派專(zhuān)業(yè)帶頭人諸小麗教授等參加中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì)舉辦的電液伺服與電液比例控制技術(shù)中高級(jí)培訓(xùn)班和全國(guó)職業(yè)院校信息技術(shù)應(yīng)用能力師資培訓(xùn)班學(xué)習(xí),聆聽(tīng)行業(yè)頂級(jí)專(zhuān)家、博士生導(dǎo)師們對(duì)行業(yè)最新技術(shù)的介紹,開(kāi)闊了眼界。同時(shí)選派2名骨干教師到通用電氣公司學(xué)習(xí)企業(yè)課程,掌握自動(dòng)化的前沿技術(shù),有效提升教師的綜合技能水平。經(jīng)過(guò)近2年的建設(shè),團(tuán)隊(duì)多名教師獲“技能大賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”稱(chēng)號(hào),諸小麗教授榮獲“廣西第五屆教學(xué)名師”稱(chēng)號(hào)。
(三)形成校外實(shí)踐基地+校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)踐基地體系
一方面,為了達(dá)到學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的要求,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極拓展渠道,發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì),以服務(wù)求支持,在建立互惠互利、雙參雙贏的校企合作機(jī)制上,大力吸收社會(huì)力量共建校外實(shí)訓(xùn)基地。2011~2012年,該校機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)分別與廣西桂網(wǎng)電力試驗(yàn)公司、南寧智能電控科技有限公司等企業(yè)簽訂了共建校外實(shí)訓(xùn)基地校企合作協(xié)議,在校外實(shí)訓(xùn)基地的實(shí)踐教學(xué)中,合作企業(yè)承擔(dān)人才培養(yǎng)任務(wù),為學(xué)生的操作技能提高、實(shí)踐動(dòng)手能力和專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)提供頂崗實(shí)習(xí)場(chǎng)所,使學(xué)生感受企業(yè)氛圍,了解企業(yè)生產(chǎn)組織,參與企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng),接受企業(yè)文化的熏陶,樹(shù)立實(shí)踐觀念,增強(qiáng)職業(yè)意識(shí),提高專(zhuān)業(yè)能力,養(yǎng)成良好的職業(yè)素質(zhì)。
另一方面,為強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐技能訓(xùn)練,打造品牌特色專(zhuān)業(yè),2011年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院與通用電氣GE智能平臺(tái)合作建成了自動(dòng)化系統(tǒng)集成實(shí)訓(xùn)中心,可將PLC技術(shù)、總線技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、步進(jìn)伺服技術(shù)等融合為一體,真實(shí)展現(xiàn)工廠自動(dòng)化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加工過(guò)程,具有現(xiàn)場(chǎng)化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性、綜合性等特點(diǎn),不僅能滿足機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)備及其自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)技能實(shí)訓(xùn)的需要,而且能滿足師生進(jìn)行科研、創(chuàng)新等活動(dòng)的需要。
(四)以課程建設(shè)為載體,深化教學(xué)改革
一方面,將“教、學(xué)、做”無(wú)縫結(jié)合,校企合作建構(gòu)特色教學(xué)。以自動(dòng)生產(chǎn)線調(diào)試與維護(hù)、CAD特色課程建設(shè)帶動(dòng)機(jī)電專(zhuān)業(yè)課程體系改革,按照以學(xué)生為主體的教學(xué)模式,注重學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,“教學(xué)合一”,學(xué)練并重。將課堂搬到實(shí)訓(xùn)室,教師邊講課,邊演示,邊指導(dǎo);學(xué)生邊學(xué)習(xí),邊動(dòng)手,邊提問(wèn),實(shí)現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實(shí)踐技能培養(yǎng)融合。結(jié)合本專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),利用學(xué)校實(shí)訓(xùn)中心,合作企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和職業(yè)綜合能力有了較大提高,2011~2012年,南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生參加全國(guó)自動(dòng)線大賽、全國(guó)機(jī)器人大賽、“西門(mén)子杯”全國(guó)工業(yè)自動(dòng)化挑戰(zhàn)賽都獲得了優(yōu)異的成績(jī),參加廣西創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、電子大賽均獲一等獎(jiǎng)。
另一方面,實(shí)現(xiàn)課證融合,即操作技能與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相融合。將CAD繪圖員考證、維修電工、PLC設(shè)計(jì)師等職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)與專(zhuān)業(yè)教學(xué)大綱相銜接,及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和課程體系,改革教學(xué)方法和實(shí)訓(xùn)手段,融教、學(xué)、做為一體,使校內(nèi)生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)接近50%,畢業(yè)生的雙證率在95%以上,使學(xué)生知識(shí)能力與職業(yè)技能要求“零距離”,增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。目前南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電一體化技術(shù)專(zhuān)業(yè)在校生約800人,每年學(xué)生的就業(yè)率均超過(guò)95%。
(五)初步建成機(jī)電特色專(zhuān)業(yè)網(wǎng)站
建立以機(jī)電一體化技術(shù)為核心的教學(xué)資源庫(kù)。包括核心課程如自動(dòng)生產(chǎn)線的調(diào)試與維護(hù)、CAD應(yīng)用技術(shù)、PLC工程及技術(shù)應(yīng)用、機(jī)床與夾具的電子教案、習(xí)題庫(kù)、教學(xué)視頻、課程標(biāo)準(zhǔn)等教學(xué)資源。
三、機(jī)電一體化特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)中存在的問(wèn)題
特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)是促進(jìn)我國(guó)高等教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和效益全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措,需要學(xué)校、學(xué)院、教研室各級(jí)管理部門(mén)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)和全力配合,需要領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生的全力投入。但由于目前的高校教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)繁重,再加上評(píng)價(jià)體系的不完善、教學(xué)工作質(zhì)量的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范等一系列的原因,不少項(xiàng)目參與人員袖手旁觀,導(dǎo)致負(fù)責(zé)人任務(wù)負(fù)擔(dān)沉重,使得特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)效果不理想。同時(shí),特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)不僅涉及教學(xué)場(chǎng)地、實(shí)訓(xùn)基地、圖書(shū)資料等硬件基礎(chǔ),還包括師資隊(duì)伍、培養(yǎng)計(jì)劃、實(shí)踐教學(xué)、科研活動(dòng)、教學(xué)方法和手段、技術(shù)進(jìn)步、社會(huì)需求、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等多方面軟件建設(shè),它是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程,需要不斷研究和實(shí)踐,并不斷修正和完善,才能產(chǎn)生較好的建設(shè)效果。
綜上所述,特色專(zhuān)業(yè)體現(xiàn)了一所高校的辦學(xué)特色和社會(huì)服務(wù)能力,是關(guān)系到一所高校是否受到社會(huì)認(rèn)可和歡迎的重要因素,因此特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)是高校質(zhì)量工程建設(shè)的重要內(nèi)涵。對(duì)照特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)目標(biāo),機(jī)電一體化特色專(zhuān)業(yè)建設(shè)中還有很多工作要做,在今后,應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)高技能“雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè),實(shí)行在職專(zhuān)業(yè)教師輪訓(xùn)制度,實(shí)行到企業(yè)和行業(yè)選聘兼職專(zhuān)業(yè)教師制度,鼓勵(lì)教師多參加科研實(shí)踐活動(dòng),以豐富自己的實(shí)踐性知識(shí);以此提高教師的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,等等。只有經(jīng)過(guò)深入的改革實(shí)踐,才能取得豐碩成果,為同類(lèi)高職機(jī)電專(zhuān)業(yè)建設(shè)和改革起到有益參考作用。
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