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機電一體化的認識

時間:2023-08-08 17:10:51

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇機電一體化的認識,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

【關鍵詞】機電一體化設備保養維修

對于一個以機械加工為主的企事業而言,數控類機床、試驗設備、測量設備已經微電子技術制造設備等機電一體化設備是其運轉的重點。為此,很多大公司不惜花費昂貴的價格去購買先進的機電一體化設備。本文旨在從機電一體化的運行原理出發,談及機電一體化設備的保養和維修問題。

一、機電一體化的概念及其工作原理

1.1機電一體化的概念

機電一體化指的是將電子技術融入到機械技術中,使電子技術和機械技術通過有機結合,以提供更佳性能的一種先進技術的總稱。它最初是由美國開發,后經由日本大力宣傳,“機電一體化”的名稱才風行全國[1]。借助這種技術形成的機電一體化產品目前廣泛運用于社會各個領域、行業,具有非常寬廣的發展前景。

1.2機電一體化的工作原理

對于機電一體化的系統認識,比較集中地三種說法是丹麥理工大學的JacobB aur的“五塊論”和挪威科技大學的BassamAHussein的“兩個系統論”以及“廣義功能論”。現在看來,這個“廣義功能論”比較靠譜。它從廣義的角度,認識機電一體化的運行原理。它認為機電一體化系統是憑借計算機作為中心,由中心計算機將從傳感檢測系統接收到的信息經過檢測、處理后,向外界反饋信息,或是控制機械執行命令,完成相關操作。在這一過程中,子系統的的各驅動元件和執行元件悄悄運作,形成廣義的執行機構。

二、機電一體化設備的保養與維修

機電一體化設備的順利運轉是保證有效生產,實現單位效益的關鍵。因此,大部分企業除了購買進口機電一體化設備外,還花費了大量的人力物力進行保養和維修。

2.1機電一體化設備的保養

2.1.1抓住生產休整期,進行有深度有質量的檢修

經常進行檢修,是保證機器順利運轉的一個有效措施。這一個措施有助于提前發現機器存在的問題,幾時進行有效的整治。所以企業要抓住生產的休整期,對機器設備進行有深度有質量的檢修。

2.1.2將責任落實到個人,建立考核獎懲制度

只有將個人的責任明朗化,獎懲制度公開化,才能使每個人都身體力行,自覺地去保養機器設備,不損壞設備。

2.1.3控制大修預算,將費用費解給生產廠,實行目標管理

縮減大修預算,將縮減的費用分配到各大廠家,對各大廠家提出目標要求,保證機器的順利運轉。使廠家從心里上明白到保養好機器設備的重要性。

2.2機電一體化設備的維修

2.2.1建立完善的維修制度,進行科學的維修模式

機電一體化設備的工作原理是比較復雜的,進行維修前,必須要對機器設備的結構以及其工作運行原理有一個明確的把握。庖丁解牛之所以能夠為人所接納,就是因為庖丁把握住了一般事務的原理。同樣的,對機電一體化的維修也要在這一基礎上才能事半功倍。

2.2.2加強現場設施和基礎設施管理

“管理”一詞在機電一體化的維修中,不單單包含對人的管理,更重要的是對機器設備的管理。這種管理可以分為兩個部分,其一是對現場設施的管理,一部機器的運行要求一定的場地環境,作為人要排除一切不利于機器運行或者是有損機器壽命的外部因素。其二是對基礎設施的管理。維修有時候會需要一些新的配件,這個時候就必須要保證配件的及時供給,并且是有質量的供給。但是配件的供給又不能是隨意化的,必須要按照程序來提出申請。

2.2.3加強人才培育,造就高素質維修人才

二十一世紀什么最缺?人才。一個好的維修人才可以保證機器的正常運轉,能夠最大限度地降低企業的損失,這就要求企業大力培養維修專業人才,提供優越的待遇留住人才[3]。

綜上所述,機電一體化已經成為企業競爭的一項核心技術,機電一體化設備也成了一個企業保證生產、保證效益的關鍵。在保養和維修上,企業要注重基礎設施的管理,注重日常的檢修以及注重對維修人才的培養,把企業內部的工作人員調動起來,齊齊做好機電一體化設備的保養和維修,力保機電一體化設備的正常運轉。

參考文獻

[1]查向東.電工過程中的機電一體化應用案例二三例[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2012,09:277-278

第2篇

【關鍵詞】 機電一體化;創新發展;發展趨勢

中圖分類號: TH-39 文獻標識碼: A 文章編號:

一、前言

機電一體化在講科學、爭創新的良好社會環境中飛快的發展,推動了機電自身的發展進步也促進了社會的發展。機電一體化是傳統的機械行業與現在電子技術想結合,形成一種新的體系,是現代機械技術發展的要求和產物。機電一體化在很多高校中很受歡迎,學術種類繁多。根據我國國情,機電一體化需經過一定時間的發展,才能達到國際先進水平。這就需要采用邊引進、邊消化,進而改進、創新的方針,利用我國勞動力廉價的優勢,引進、消化國外發展多年、比較成熟的技術進行來料加工、合資經營和獨立經營,在較短時間內使一些產品達到國際水平。獨立發展適合中國國情的、具有中國特色的機電一體化產品,做到引進利用、消化、改進、開發、創新,充實基礎,積累經驗,培養人才,積極穩妥地前進。

二、機電一體化發展方向的內容

1.技術設計的單元化

目前主要是從單元化技術來研發機電一體化技術。單元化是把系統分為幾個單元模塊,如工控機、運動控制卡、伺服電機及步進電機、CAN總線、電動機驅動器、回轉單元等。在接口一致的前提下,將單元的設計完成后再結合,實現機電一體化系統具有高度的可擴展性以及互換性的優越性。

2.控制系統的樹狀網絡化

控制系統的網絡化是指把電子計算機作為節點,其它的運動控制卡、CAN卡等作為子節點,這樣節點和子節點就形成了樹樁的網絡狀態。在實現監控中,計算機把電機工作的情況和傳感器的反饋信息進行處理,實現整個系統的優化整合,實現了網絡把每一個控制點聯系起來,實現對機電的控制,實現機電一體化。對控制對象的選擇上,也能伺服電機來實現高精度的工作要求。利用計算機對不同節點信息進行處理,再將其反饋到每一個控制對象上,利用這種方法來完成協同控制。

3.系統應用的長久化

在進行機電的操作中,對機電的控制對象的數目來增加控制卡的數目,只要在電氣上作出改動即可,或者對其它設備的添加來實現系統功能的擴展。比如:為了使圖像定位和圖像智能的控制準確性,可以通過添加幾個工業攝像頭的方式來實現。我國先進生產力的發展狀況,其迅速發展的趨勢預示著其有廣闊的發展前景。

三、機電一體化技術創新發展前景概述

1.進一步實現機電一體化技術用途的廣泛化

不管在小方面還是大方面,機電一體化的應用會更加的廣泛,自動化產業的發展主要依賴機電一體化來實現,同時也是工業化、航天工業、各種國防工業技術的基礎。縱觀國外的機電一體化發展中,機電一體化發展較快的國家,帶動了PLC工業控制的發展,應用更加的廣泛。作為機電一體化的核心的程序控制器技術也不斷的發展,帶來了程序控制一體化的變革。PLC是工廠自動化控制的核心技術。但是,PLC的質量在不同品牌之間質量不一樣,因為在把階梯圖的繪制轉化成PLC的指令過程中遇到的困難較大

2.機電光一體化是必然要求

新世紀以來,隨著半導體微電子技術、鐳射技術的飛速發展,各種顯示產業和生物科技的發展,使得機電一體化必然向機電光技術方向的發展。機構設計、精密制動器、人機界面、微處理器,程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能是機電光技術的典型范圍。機電光系統的類型可以根據光學、各種光學元件的互動程度及其組合特性分為三個類型。即光機整合的類型;內嵌光電或者光學裝置的類型;在光學系統中嵌入機電裝置。

四、機電一體化技術的具體方向

1.國際化方向的發展

全球經濟的合作與發展,是機電一體化走向國際化的社會環境。由于計算機的發展,網絡的便利性為發展科技、工業生產、科教文衛等都發生了巨變。地球村產生了地球經濟,很多企業走出本土面向世界,國際間的經濟合作交流促進了機電一體化技術的發展。機電技術創新發展的新產品能迅速走向全世界,暢銷全球。

2.智能化方向的發展

21世紀的機電發展技術更加重視智能技術,智能技術是一個區別于傳統機械技術的特征。機電一體化的智能化要求在以后的機電操作控制中,依賴于人工智能、運籌學、計算機信息學、混沌動力學等新的學科知識,模擬人類智能,實現機電一體化的優越性。智能化是發展趨勢去很多地方受到應用,節約了更多的人工成本,實現以依靠科學進步提高工作效率的理想境界。

3.微型化的發展趨勢

鑒于傳統的機電一體化的龐大笨重,不易展開工作的缺點,電機一體化微型化起步發展于20世紀末。微型化的發展不僅提高了機械的一體化優越性,還體現微電子系統的優越性。

納米技術是機電微型化發展的技術方向。目前的為機電一體化應用中,在生物、通信、制造業、醫療等領域有很好的影響力。但是主要存在的發展瓶頸是機電設備的復雜性導致不能與當前微電子技術同等的發展力度,機電一體化微型化的技術落后后微電子技術的發展。但是隨著科技的進步,微機電技術一定也能得到更好的發展,從而促進機電一體化整體的微型化水平。

4.模塊化的方向發展

模塊化是機電一體化技術的主要發展方向。因為模塊化的工作量大、繁瑣、生產的廠家多,對零件之間的緊密配合的程度要求較高。如果各個零部件之間的配合不好,就有可能使得機電一體化技術不能很好地實現,這就需要對機電一體化進行模塊化設計。模塊化設計就是將多個要素組合在一起,構成一個子系統。多個子系統最后又組合成為一個整體,從而生成一個新的系統,產生不同的功能。

5.綠色化的方向發展

環保問題是任何一個技術發展首先考慮的問題,改過了以前片面追求經濟效率而忽視環境保護的做法。綠色發展方向是主流方向,不僅是一個時代的技術發展趨勢,也是人類創造科學文明必須遵守的準則。綠色產品能夠使用最少的資源,達到最大的經濟效益,同時對環境造成最小的污染,綠色產品在制造、使用和銷毀的過程中都能夠符合環境保護的要求,也不會威脅到人類的生存健康。

五、機電一體化技術發展的保障

單靠機電本身的發展是不科學的,應該得到多方面的保障。雖然機電一體化的發展速度很快,競爭力也很強。仍有其它問題存在,要保證機電一體化技術能夠有一個較好的發展的措施,可以從以下的幾個方面來進行:要讓政府的決策高層認識到機電一體化技術的重要性;加強對機電一體化技術人才的培養;發展電力電子關鍵技術,加強對機電一體化技術的研究;注重理論與實際并行;積極推動“產學研合作”;機電產業要走進校園內部去尋找人才與合作;建立未來的研究對象。

六、結束語

機電一體化的發展中會不斷的完善,控制系統也會強大,作為一個機電工作人員必須對它有個全面科學的認識。承認機電一體化技術在發展的成果,也要發現各種問題,畢竟機電一體化技術的發展時間不長,在發展的過程中還會面臨很多困難和問題,我們應該堅持科學的發展觀,認真分析機電一體化技術發展的現狀,使得機電一體化能夠在國家的發展當中做出更大的貢獻。

參考文獻:

[1]王海靜.機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].教育教學論壇,2013(13).

[2]蘇林.淺談機電一體化在喀拉通克銅鎳礦的應用及發展對策[J].新疆有色金屬,2008,31(3).

第3篇

1機電一體化的優勢

機電一體化技術是從系統工程的理論入手,將當前先進的機械電子技術融合起來形成更加高效的技術系統。一般來講,機電一體化技術主要涉及到機電一體化產品和機電一體化技術兩個方面的內容,由此形成機電一體化系統。從理論上來講,機電一體化系統主要涉及到機械裝置,執行裝置,動力源,傳感器,計算機這五個基本要素。將機電一體化的理念運用到機電一體化產品設計中去,由此是的機電一體化產品展現出以下的優勢:其一,功能多樣化和智能化,實現了記憶,運算,控制和信息處理等功能的拓展;其二,機電一體化產品的結構更加簡單,并且朝著標準化和規范化的方向發展,設計制造的專業化程度也不斷提升,使得機電一體化產品具備輕薄細巧的特點;其三,依據不同負荷和運行情況,制定更加高效的運行方案,實現對于機械運行模式的調整和控制,能夠促進成本的縮減;其四,在智能技術納入之后,不僅僅可以實現全程的自動化監控,還可以自動診斷故障,由此使得系統的穩定性和可靠性大大提升。

2機電一體化的發展現狀

我國機電一體化技術發展始于上世紀六十年代,從一片空白到當前人工智能技術的廣泛應用,這充分證明了我國機電一體化發展飛快,并且很快的成為影響人們生活和生產不可或缺的重要技術基礎。當前隨著集成電路和計算機系統技術的快速發展,我國機電技術發展也朝著更高層次方面去前進,無論是我們經常使用的電視機,還是工業生產中使用的流水線生產設備,或者是電子數碼產品,都可以看到機電一體化技術的應用。但是相對于國外其他國家機電一體化發展水平來講,當前我國機電一體化發展還存在很多缺陷和不足,具體來講其主要體現在以下幾個方面的內容:其一,機電一體化產品質量難以保證,很多機電產品還處于較低的層次中,難以在激烈的市場中占據有利地位,屬于機電一體化產品體系中的最低層次;其二,機電一體化的技術基礎比較薄弱,自主研發能力欠缺,專業化機電一體化設計人才缺乏,難以保證機電一體化技術創新發展;其三,機電一體化技術進步趨勢不明顯,高水平的機電一體化產品在整個工業體系中的比重不大,其對于經濟增長造成的影響也不是很明顯。當然隨著人們對于機電一體化產品的認知不斷提升,需求不斷增加,國家政策環境不斷完善,科研創新能力不斷提升,上述的各種問題都將一一解決,由此引領我國機電一體化技術朝著更加理想的方向發展和進步。

3機電一體化的發展趨勢

立足當前機電一體化的發展現狀,依照當前機電一體化發展規律和特點,對于機電一體化的發展趨勢進行預測,并且依照這樣的預測結果去引導機電一體化的技術創新和理論研究工作,是很有必要的。具體來講,當前機電一體化的發展趨勢主要呈現在以下幾個方面:

3.1光學化

原始機電一體化系統主要是有傳感系統,能源系統,信息處理系統,機械結構等部件構成,相信隨著光學技術的融入,不僅僅使得傳感系統,能源系統和信息處理系統的性能得以提升,還打開了機電產品設計的新格局,即光機電一體化。其特點主要體現在以下幾個方面:其一,層次多,覆蓋面積比較廣泛;其二,結構不斷簡化,方便操作;其三,精度得以不斷提高,功能朝著多樣化發展;其四,可靠性不斷提升,保證了穩定運行,并且有著較高的使用壽命。

3.2智能化

機電一體化技術的智能化,主要是指將計算機技術運用到機械設備中去,只要輸出簡單的程序命令,就使得機械設備按照理想的方式去運行。其技術優勢主要體現在:技術應用范圍比較廣泛,需求的技術人員不多,實現了勞動力的縮減,可以達到資源優化配置的作用;其二,依靠智能技術,使得機械設備能夠做好簡單重復操作的工作,但是在人工智能技術體系不斷健全的背景下,機電一體化系統下的機械設備活動能力將越來越靈活,甚至可以具備基本的邏輯判斷思維,能夠自發的根據情況進行自我決策,以達到預期的運行效益。以數控機床的誕生為例,其就是利用數控技術,采用計算機對于機械加工過程進行控制和管理,發揮驅動單元和機械執行的效能。

3.3環?;?/p>

為了機電一體化的發展同樣需要秉持可持續發展觀,處理好機械設備運行與資源消耗,經濟發展質量之間的關系。因此,新時代的機電一體化也需要向著環?;姆较虬l展和進步。具體來講,其主要體現在:其一,在進行機電一體化產品設計的時候,融入環保理念,將生產,包裝,使用和銷毀等多個階段考慮進去,本著提高資源利用率,減少環境污染的目的,去進行優化設計;其二,從機電一體化能耗消耗的方向入手,保證機電一體化系統效益發揮的同時,實現機電一體化能耗量的降低,引導其朝著集約化的方向發展和進步。

4結束語

第4篇

關鍵詞:機電一體化技術;理論教學改革;實踐

作者簡介:熊小琴(1983-),女,湖北黃岡人,武漢生物工程學院機電工程系,講師;謝丹(1983-),女,湖北荊州人,武漢生物工程學院機電工程系,講師。(湖北 武漢 430415)

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0033-02

眾所周知,制造業是我國的支柱性產業,也是自動化程度較高的行業。如今為提高產品質量與生產效率,制造企業越來越多地采用自動化生產設備和制造技術,而自動化生產制造的核心技術是機電一體化技術。所謂機電一體化技術即機械技術與電子技術的融合,是一項集控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機信息技術等于一體的綜合性技術。

通過為期三年的機電一體化專業教學實踐及對走上工作崗位的機電一體化專業畢業生的訪談,筆者了解到目前機電一體化專業畢業生的瓶頸所在,即學校學習的理論知識較多用不上,能用得上的理論知識又不知如何應用于實踐,普遍動手能力較差。針對這一現象,結合目前機電一體化人才市場對畢業生的具體需求情況,筆者對其主講課程“機電一體化技術”的教學改革進行了研究與探索。對該課程的教學改革提出了自己的思路,目的在于提高學生的動手能力,以盡可能地減少理論與實踐脫節的現象。

一、課程理論教學改革

1.教學內容的取舍應以夠用為原則

相對于重點院校,三本院校的機電一體化專業學生在知識接受能力及學習積極性方面稍差一些,有關基礎課程學得不夠扎實,給本課程的學習帶來較大的困難。

首先,作為教師要認清這種形勢,在給學生講授“機電一體化技術”課程之前應先給學生定位,定位包括依據學生原有的知識結構及目前市場上對該專業崗位能力的具體要求針對性地選擇教學內容,并以夠用為原則。如在講授機械傳動技術時,由于學生缺乏系統建模所需的積分變換方面的數學知識,而且已上崗學生基本上主要從事操作性工作,所以就可將機械傳動系統的數學建模忽略,重點講授機械傳動系統的特性及常見機械傳動系統的故障分析及處理方法;又如在講授機電一體化技術時,考慮到從事機電一體化相關工作的畢業生主要從事電機驅動控制,尤其是步進電機驅動控制,因此將伺服傳動技術,尤其是步進電機伺服傳動技術作為教學重點。

其次,作為教師要認清每個學生知識結構存在個體差異,這種個體性必然會導致參差不齊現象的出現,因此選擇課程內容時應遵循在夠用的基礎上盡可能地使大部分同學能夠接受。如每堂課開始時,首先給學生講授該堂課所必須掌握的基本知識,然后再進行擴展,這樣既可照顧到起點較低的學生又可給基礎較好的學生有進一步學習的空間。

2.充分運用現代化教學手段,不斷提高教學效果

相比于原來單一的粉筆教學,多媒體能把現場圖片、聲音、動畫等展現給學生,使學生接受到更多信息,教學效果會好很多。尤其是對于“機電一體化技術”課程,由于機電一體化技術普遍應用于自動化設備(如數控機床、加工中心、機器人等)和自動化生產線(如柔性制造系統等),而學生基本未見過上述自動化設備和生產線,即使有些學生見過,也應未見過其內部核心結構,然而它正是涉及到機電一體化技術的關鍵部位,那學生就無法了解自動化設備和生產線是如何利用機電一體化技術進行工作的。

另外機電一體化技術是集控制技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、計算機信息技術等于一體的新興綜合性學科,具有涉及面廣、綜合性強的特點。因此,要想學生掌握好該課程并懂得應用該課程的知識點,就必須在教學過程中將自動化設備中的內部結構及其工作過程展示給學生,在沒有多媒體之前這種展示是難以實現的,但有了多媒體之后這種展示是很容易實現的,并且是很直觀的。借助于多媒體不僅可以將現實中的自動化設備搬至課堂上,而且還可以讓學生清晰地看到其內部結構及其工作過程。這樣在課堂教學中既有理論講解又配有圖片及動畫,圖文并茂,學生的學習興趣大增,教學效果便可以得到極大提高。同時,教師在教學的過程中再結合實體教學,教學效果便可以達到事半功倍的效果。

3.注重知識向能力轉化,培養學生的實踐能力

“機電一體化技術”課程至少由五種知識體系構成,而學生在學習“機電一體化技術”課程之前已分散地學習了該課程所包含的部分知識體系,但是在學生的腦海中只是將這些知識體系當中的部分知識進行了簡單的堆積,并沒有形成一個完整的知識系統。因此,教師在上課時除了講解基本知識之外,應更多地注重講解各部分知識體系的內在聯系以及如何使用所學的知識體系構建和分析機電一體化系統,進而使知識轉化為分析和解決問題的能力。如在講授機電一體化技術時結合學生比較熟悉的數控機床進行講授,并利用實踐教學時間帶領學生進入機電實訓室,提出與實踐相關的問題,讓學生結合課堂所學的理論知識進行思考并作答;又如在講授機電一體化技術應用時結合歷年高職院校參加的機電一體化技能競賽作品進行講授,這激發了學生對機電一體化技術的學習興趣,從而為學生將知識轉化為分析和解決問題的能力打下堅實基礎,也使學生積累了一定的實踐經驗。

另外,掌握知識與提高能力是相互依存、相互促進的。能力是在學習知識的過程中逐漸形成的,而能力的提高又促進知識的學習和積累。所以,在教學過程中教師要注重傳授學生知識的同時注意開發學生的智力,培養其學習的能力,并著力使學生學習的各種知識轉化為學生相應的實踐能力。

4.理論教學和實踐教學緊密結合,防止理論和實踐脫節

理論聯系實際是教學應該遵循的重要原則,對于“機電一體化技術”課程教學尤其如此,對此應做好以下三點:

第一,教學過程中采用“啟發式”教學,引導學生學好理論,以理論為主導,同時注意聯系實際講授基本原理、基本知識,且要講透徹,整個課程內容強調理論知識的針對性和應用性。如在講授傳感檢測技術時結合典型的機電一體化系統——數控機床和工業機器人。一般情況下,這兩種系統不會用到教材編寫的所有傳感器, 因此對于教材中的傳感器均詳細講解并無必要, 于是這一板塊的教學設置偏重于光柵、光電編碼器、測速發電機三種傳感器,壓縮理論推導,強調三種傳感器的應用及其在檢測系統中的連接問題。

第二,教學過程中積極推動“行動導向教學法”,重視培養學生運用知識的能力,通過教學實踐(如實驗、參觀和實訓等)引導學生如何做到理論聯系實際。如在學生一周的實訓期內,由教師將學生分組并布置實訓任務,通過實訓指導書和實訓任務書讓學生了解實訓要求和規范,隨后監控整個實訓過程,盡量發揮學生的主觀積極性。學生在規定的時間內對整個實訓任務進行思考、研究、分析和實施,完成實訓項目。規定的實訓時間到,每組學生停止工作,由教師對每組實訓結果進行現場公開演示、點評,根據綜合表現評定成績。通過這種公開點評的方式讓各組認識到不足,形成組間競爭,促使各組不斷改進技能,從而促進運用知識能力的提高。

第三,教學過程中組織各類有效的教學實踐,如引入集傳感器技術、電子電氣技術、P L C技術、裝配技術、傳動技術和機械技術等于一體的機電一體化綜合教學培訓系統。學生通過機電一體化綜合教學培訓系統不僅可以進行各單科知識的學習和實踐,而且還可以進行機電一體化系統的綜合訓練。培養和樹立學生的實踐精神,使學生樂于實踐,勇于實踐,勤于實踐,具有較強的創新精神和創新意識,在實踐中不斷發現問題并解決問題。

二、課程實踐教學改革

實踐教學是技術應用能力形成的重要環節,也是包括機電一體化在內的相關專業教學的重點。在實際操作中應結合本校實踐教學的基本條件,緊緊圍繞機電一體化專業的教學大綱開設與本專業培養目標一致的綜合性實驗課,以達到預期的目的。如建立以機電一體化設備維修能力培養為主線的實踐教學體系,即基本技能訓練—專項技能訓練—綜合技術應用能力訓練?;炯寄苡柧殹m椉寄苡柧氈饕趯W院內完成,且側重單項技能訓練,主要包括金工實習、數控實訓等,同時學生還要進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、銑、線切割的編程和操作)的訓練;綜合技術應用能力訓練由學院和企業共同完成。

三、結語

隨著我國制造業自動化程度的提高,企業對機電一體化專業畢業生提出了更高的要求。面對這種要求,三本院校或高職院校只有培養出適應機電一體化人才市場需求的畢業生才能在市場競爭中占有一席之地。本文針對培養適應市場需要的機電一體化專業的學生,對“機電一體化技術”課程的教學改革進行了探索與思考,在教學中實行理論實踐一體化教學,不斷優化教學內容,在教學實踐中取得了較好的效果。在今后的教學工作中,根據企業對學生知識結構和操作技能的要求設計出更多與機電一體化技術實際應用相關的教學項目,并且這些項目具有一定的前瞻性,能夠提高學生的綜合技術應用能力,使學生更快更好地掌握機電一體化技術,更好地應用這門技術,從而更好地適應制造業自動化的需要。

參考文獻:

[1]馮建平.機電一體化教學改革初探[J].大眾科技,2009,(2):58-59.

[2]張平亮,辛望旦,等.高職機電一體化復合型人才課程體系的構建[J].寧波職業技術學院學報,2009,(3):5-8.

[3]梁景凱,蓋玉先.機電一體化技術與系統[M].北京:北京工業出版社,2011.

第5篇

關鍵詞:煤礦機電一體化;現狀;問題;創新應用措施

中圖分類號:TH657.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)05-0118-01

煤礦是我國最為主要的能源之一,提高其生產效率就成為煤礦行業的重要工作。機電一體化是提高煤礦生產效率的重要措施,分析其中存在的問題,找出對應的方法,也就成為煤礦行業工作的核心和關鍵點。

1 煤礦機電一體化應用的現狀

1.1 應用于采煤設備中

采煤設備的生產效率直接關系到煤礦生產的整體效率,通過應用機電一體化技術,能夠大幅度的提高其牽引能動性,提升其制動能效,減少了設備的故障發生率,降低了設備維護所需要的人力和物力成本,增強了設備對惡劣環境的抵抗能力,從多個方面提高了設備運行的安全和效率。

1.2 應用于運輸設備中

煤礦的運輸速度在一定程度上會影響煤礦生產的效率,而隨著我國各方面對煤炭資源需求的不斷提升,就對煤礦的運輸速度提出了更高要求。在運輸設備中使用機電一體化措施,能夠通過自動化管控的方式對帶式運輸機進行操作,利用計算機技術來對運輸系統進行啟動和控制,提高了慣性荷載處理的效率,從而實現煤炭生產運輸過程的可靠和高效。

1.3 應用于監控系統中

將機電一體化應用于監控系統中,能夠及時發現生產過程中存在的安全隱患,采取相應的處理措施,避免了安全事故的發生,保證了設備運行的持續高效,降低了生產中設備停運等影響生產效率問題的發生,達到提高生產效率的目的。同時,機電一體化的而運用,還能夠促進監控系統軟硬件的研發,為煤礦生產現代化提供保障。

2 煤礦機電一體化應用存在的問題

2.1 管理制度落實不夠

機電安全管理制度是機電一體化功能充分發揮的重要保證,對于安全生產有著重要作用。但是,在實際執行中,卻存在著落實不夠問題,給機電一體化運行的安全帶來較大影響。

①許多機電企業對于機電安全管理的重要性認識不足,使管理工作只是流于形式,在實際管理中各種違規現象依然屢見不鮮。

②對于安全管理的監督嚴重不足,許多安檢人員在工作中敷衍了事、沒有積極性和主動性,甚至是隨意填寫安檢表,使得許多安全隱患難以被發現,增加了安全事故發生的概率,給生產效率造成潛在隱患。

2.2 機電設備落后

雖然機電一體化能夠有效提高生產效率,保證企業的經濟效益,但是在實際生產中,許多煤炭企業只注重眼前利益,對于機電設備的重視不夠,導致了一系列的問題。

①機電設備老化問題,許多企業的機電設備使用時間已經超過了規定的使用年限,但仍在運行之中,存在著較大的隱患。

②超負荷運行問題,許多企業為了追求更大的產量,并不考慮機電設備自身的荷載,只是一味的長時間高負荷運行,縮短了設備的使用年限,給設備安全造成不良影響。

③缺乏對設備的維護,許多機電設備為了滿足生產需求,持續不斷的處于運行狀態,并沒有及時的停運檢修,增加了其安全事故發生的概率。

2.3 機電人員素質不足

機電人員素質不足也是影響煤礦機電一體化應用水平的重要因素。

①機電人員自身技能水平不足,缺乏對各種機電設備性能、參數指標、運行故障解決等的了解與掌握,使其無法及時發現或解決設備運行中出現的問題。

②機電人員工作態度問題,許多員工都存在著責任心不強、日常操作或檢修較為隨意等問題,給機電設備運行安全造成極大威脅。

3 煤礦機電一體化創新應用措施

3.1 智能技術的應用

為了避免由于管理制度落實不到位或人員素質不足等給煤礦機電一體化造成的不利影響,運用智能技術就成為一種有效的解決措施。

①智能技術可以降低人為因素對機電設備運行的干擾,通過智能系統對機電設備運行中存在問題進行自我調節,有效降低故障發生率。

②智能技術還能夠增加機電一體化的功能,得到更為全面、準確的礦井信息,從而提高生產的安全性。

3.2 微型設備的應用

隨著微電子技術的不斷發展以及煤礦開采工作的需求,一些無法利用大型設備完成的工作需要引進微型設備。

①微型設備能夠適應更為復雜的工作環境,進入到礦井更深處,為擴展開采范圍提供幫助。

②微型設備的攜帶、操作更為方便,降低機電設備按照運行需要的人力、物力成本,實現全地形、全天候作業,進而提高煤炭生產工作的效率。

3.3 系統化設備的應用

隨著各種新技術的不斷發展,機電一體化中包含的技術種類也越加繁多,在一定程度上增加了其使用難度,因此,將各種技術納入到一個系統中,提高設備的功能性,就成為機電一體化的重要內容。系統化設備的應用能夠有效避免設備運行中各方面不協調而造成的問題,充分發揮各方面的功能,從而提升煤礦生產工作的效率。

3.4 環?;O備的應用

隨著人們環保意識的增加,煤炭生產工作也必然朝著綠色生產的方向發展,如此一來,環?;臋C電一體化設備就會被運用的煤礦生產中。環保化的設備通過有效降低生產過程中污染物產生量,加強對各種廢棄物的回收利用,控制各種環境污染物的排出量,從而有效實現煤礦機電一體化生產的綠色環保。

4 結 語

隨著我國煤礦生產規模和生產水平的日益提高,煤礦機電一體化的發展將會得到長足的發展和進步。在當前的煤礦機電一體化中,還存在著較多影響其生產效率的因素,對其發展造成了嚴重阻礙。因此,為了促進煤礦機電一體化的順利發展,需要加強對這些問題的重視,采取針對性的措施進行解決,并積極開發創新應用方法,來從各個方面有效提高煤礦機電一體的生產效率,從而提高其應用水平。

參考文獻:

[1] 何希江.煤礦機電一體化技術現狀及研究進展[J].大科技,2014,(24).

第6篇

關鍵詞:機電一體化技術煤礦應用發展趨勢

一、概述

機電一體化技術就是機械、計算機、信息處理和自動控制技術綜合運用的復合技術,是微電子技術向傳統機械工程滲透而形成的融合機械工程、電氣工程、計算機技術、信息技術等為一體的新興綜合技術。機電一體化技術順應了當今科學技術發展的規律,顯示了強大的生命力。由于煤炭生產是將數百、數千萬噸煤炭從地層深處采掘、運送到地面,因此需采用大量的機電設備才能實現這一目標,而機電一體化煤礦產品則是實現高產高效的最好選擇。機電一體化將機械與電子技術融為一體,使物流、能流、信息流融為一體。

二、機電一體化技術在煤礦中的主要應用

2.1機電一體化技術在提升機中的應用礦井提升機是目前煤礦機電一體化、自動化水平最高的設備,全數字化交直流提升機。尤其是內裝式提升機,從結構上將滾筒和驅動合為一體,機械結構大大簡化,充分體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的綜合體。而全數字化提升機高度可靠,采用總線方式,大大簡化了電器安裝,此外,硬件配置簡單,互相兼容?!熬盼濉逼陂g,國產數字化直流提升機已成為煤礦提升機的首選機型。我國研制成功的具有自主知識產權的全數字化提升機,其核心部分ASCS是由雙CPU構成的計算機系統,其性能先進、操作簡便、準確可靠。此外,我國還應用SIMADYND和S7研制成功了第一臺交-交變頻器供電的交流提升機。目前,最大裝機容量已達到5000kW,主、副井提升機可做到全自動化,不需要專門的絞車司機。

2.2機電一體化技術在采煤機中的應用電牽引采煤機是機電一體化技術在采煤機的一個典型應用。與液壓牽引相比,它具有一下特點:①良好的牽引特性:可以在采煤機前進時提供牽引力,使其克服阻力移動,也可以在采煤機下滑時進行發電制動,向電網反饋電能。②可用于大傾角煤層:牽引電動機軸端裝有停機時防止機器下滑的制動器,因為它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6~2.0倍,所以電牽引采煤機可用在40°~50°傾角的煤層,而不需要其它防滑裝置。③運行可靠,使用壽命長,電牽引和液壓牽引不同,前者除電動機的電刷和整流子有磨a損外,其它元件均無磨損,因此工作可靠,故障少,壽命長,維修工作量小。④反應靈敏,動態特性好:電控系統能及時調整各種參數,防止采煤機超載運行。⑤結構簡單、效率高:電牽引采煤機機械傳動結構簡單、尺寸小、重量輕,電能轉換為機械能只做一次轉換,效率可達99%,而液壓采煤機的效率只有65%-70%左右。

1991年煤炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作,研制成功我國第一臺采用交流變頻調速MG344-PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機以來,我國的電牽引采煤機有了較快的發展。國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤機廠、雞西煤機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤機,而且得到了廣泛的應用。經過近20年的研制開發,我國的電牽引采煤機一逐步走向成熟,為煤礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。

2.3機電一體化技術在帶式輸送機中的應用帶式輸送機由于長距離連續輸送、輸送量大、運行可靠、效率高和易于實現自動化等特點,已成為我國煤礦井下原煤輸送系統的主要運輸設備。因此,成為近幾年來機電一體化技術的研究重點。目前主要采用機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它是一種專門為平滑起動運送大慣性載荷,如煤炭或金屬礦石的長距離皮帶運輸機而設計的軟驅動裝置。一條皮帶運輸機可以由一臺或幾臺CST驅動。由于尚未解決動態分析和在線監控技術以及啟動延遲技術,我國帶式輸送機的中間驅動點不能不知過多,一般為3點驅動,這樣就限制了輸送機的單機長度和運量。而且,輸送機的監控設備功能少、可靠性較差、靈敏度和壽命都較低,和發達國家相比存在顯著的差距。

2.4其他煤礦機電一體化裝置液壓支架則向電液控制方向發展,將計算機技術與液壓控制有機結合,實現定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架,移架速度為6~8s/架,最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。

煤礦供電的特點是供電要可靠,質量要高,能滿足大功率設備的要求。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。

三、煤礦機電一體化技術應用的發展趨勢

我國自造的煤礦機電一體化設備都具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優點。這些設備在煤炭生產中的廣泛應用,不僅減輕了操作人員的勞動強度,而且極大地提高了煤礦的生產水平和能力,創造了巨大的經濟效益和社會效益。但是,我國的煤礦機電一體化技術與發達國家相比,還有一定的差距,因此還有很多的工作需要繼續研究,其未來的發展趨勢是:①開發有自主知識產權的以煤礦開采技術及配套裝備為主導的核心技術,研究具有自主知識產權的核心裝置;②增加產品的通信功能,以適應綜合自動化的需要;③開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;④煤礦機器人仍然是煤礦機電一體化技術今后研究的重點之一。

四、結束語

近年來,隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展,信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化,在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此,機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤礦采、掘、運裝備的應用和推廣,極大地提升了我國煤礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭工業生產打下了扎實的基礎。

參考文獻:

機電一體化實用手冊[M].北京:科學出版社.2007.

譚得健,徐???自動化技術、信息技術在我國煤礦企業的應用[J].工況自動化.2003.

第7篇

[關鍵詞]創新 機電一體化 聯想思維 教學方法

[作者簡介]張子義(1959- ),男,北京人,北京聯合大學機電學院,副教授、高級工程師,研究方向為機電一體化;季紅益(1976- ),男,北京人,北京聯合大學機電學院,講師、助理研究員,研究方向為高等教育管理、經濟管理;楊帆(1972- ),女,河北灤縣人,北京聯合大學機電學院,講師、助理研究員,研究方向為教育管理。(北京 100020)

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2012)24-0186-02

創新是國家科技發展的根本,更是國家強盛的基本條件。由于科技的進步和機電一體化技術的飛速進步,創新的內容也從過去單一學科向著各個學科綜合的方向發展。由于機電一體化的思維對于創新來說是至關重要的,它不僅可以使系統的功能更加完善,更重要的是可以提高系統的柔性,使系統具有更加廣泛的適用性;同時還可以提高系統的附加值。在這樣的前提下,對于設計人員的要求顯然比過去高了許多。如何使學生能夠在進入工作崗位后盡快地適應這種技術的發展,是每個教育工作者的職責。

對于工科院校來說,培養學生的創造性思維是學校的重要職責。就目前科技發展來看,機電一體化的思維是創造性思維的基礎?!秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中已經明確將培養應用型、復合型、技能型人才作為今后若干年高等教育的重點。學生機電一體化思維的培養正是這一思想的具體實施。同時,《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2010-2020年)》中也將智能感知技術、智能服務機器人、材料設計與制備的新原理與新方法作為今后國家技術發展的重點。在此例舉的技術重點都是機電一體化的范疇。

一、機電一體化思維與創新的關系

創新需要有“橫向類比、跨域轉化、觸類旁通”的能力,而這些都需要有跨域的知識作為基礎。機電一體化技術的發展正是要求我們具有跨域的知識。就工業技術來說,那種長期以來所固有的只專注于本專業、精于本專業的人才對于當今的社會當然是非常需要的,但是就創新過程來說,要比那種知識廣博的人來說要相對困難。可以說,機電一體化技術為人們的創新提供了更加廣闊的天地。因此學校應該特別注意培養學生的機電一體化思維。學校培養學生的機電一體化思維,可以在課程建設、教材建設和教學方法幾個方面著手。在上述的幾個方面中,教師的教學方法是最為直接、投資最少但效果確是最好的。

二、融會貫通的教學方法,培養學生的機電一體化思維

現代技術門類繁多,各自有著不同的應用領域。隨著機電一體化技術的發展,各個學科之間的滲透、融合變得十分普遍。正確地認識和理解技術之間的一致性和特殊性是機電一體化思維的基礎。教師的教學方法,對于學生的思維方式以及處理問題的方式都有著十分重要的作用。在教學中注意機械、電子、液壓等方面的知識融會貫通,可以使學生更加全面、系統地體會工業技術的各個方面,以及它們之間的聯系,對于在校生今后的工作將會有極大的幫助。同時也有利于幫助學生們學習如何更加全面地分析問題,這對于他們世界觀的培養也有著極大的裨益。

融會貫通的教學方法主要體現在:課堂教學、設計環節和課外科技活動環節。三個不同的環節,各自有著不同的教學特點。教師應該充分利用三個不同的教學環節各自不同的特點,以不同的方式不斷地向學生灌輸機電一體化的思維方式。

(一)在理論教學環節中培養學生的機電一體化思維

當今的高校學生在校期間需要接受大量的專業知識,這對于學生來說無異于“知識爆炸”。如果我們的教學仍然是將各項技術割裂地傳授給學生,那么結果只能是:(1)加大學生的學習壓力;(2)加大教師的授課工作量;(3)嚴重影響教學效果。過大的學習壓力與過大的教師工作量對于學生的學習會帶來負面的影響,這對于任何一個一線教師來說都是不言而喻的。更關鍵的是,學生學習了大量的知識,但是由于互相之間沒有聯系,相互割裂,這樣的知識結構對于學生今后工作的幫助是有限的。

作為教師來說,要培養學生的創新能力,首先就應該通過自己的教學活動使學生能夠將學到的知識進行關聯,使學生看到并明白各學科之間的相互關聯。要讓學生“看到”并“明白”,最好的辦法就是給學生舉出關聯的實例。通過實例的介紹、講解,學生可以比較容易理解,同時對于他們的思維也會起到引導的作用。

第8篇

關鍵詞:工程教育;專業認證;機電一體化系統設計;教學改革

1前言

為了促進機械專業的跨越式發展和國際化進程,進一步提升機械設計制造及其自動化專業的教學質量、社會聲譽和國際視野,促進本科畢業生的國際交流,為工程師執業資格認證奠定基礎[1],從2013年下半年開始,貴州大學機械工程學院機械制造及其自動化專業開始著手準備進行工程教育認證,于2014年順利通過該認證。在以“認證”為目標,不斷促進教學改革的過程中,全院教師始終堅持以能力為導向,重在加強學生的培養質量和利用學科知識分析解決工程實際問題的能力[2];同時以學生為中心,以不斷優化和改進的培養目標和畢業要求,建立、建設優質的課程體系和師資隊伍,配備必要的教研設備。在“迎接認證”、不斷改進的過程中發現一些專業課程存在的問題,以培養目標和畢業要求的工程性不強為代表,主要體現有教學內容缺乏實際工程拓展,課程教學方法有待拓寬,特別是工程實踐能力的培養還需要進一步加強。機電一體化系統設計作為機械電子工程方向一門重要的專業課,亟待相關教學改革,以適應工程教育認證的要求。

2現狀與問題基本現狀

機電一體化系統設計是機械制造及其自動化專業機械電子工程方向的一門重要的專業課程,目的是培養學生對機電一體化系統的應用和設計能力,掌握機械系統元部件設計和微機控制系統及其接口設計方法,培養機電結合的專門人才。本課程的基本任務是使學生掌握對機電一體化系統的分析應用和設計基本方法。該課程涉及的機械傳動部件、電機、微機接口技術和機電一體化設計思路等,可以說是對本專業前期所學專業課程進行融合、需要實踐深入消化和提高認識的一個重要環節。并且貴州大學機械工程學院不僅是機械電子工程方向開設本課程,機械制造和農業機械化專業方向也開設了本課程,學生普遍反映教學枯燥,工程實踐性不強,部分知識無法理解。為了使機電一體化系統設計課程與“工程教育認證”要求相適應,更好地幫助學生掌握本門課程知識內容和加強工程實踐能力培養,達到學以致用的目的,需要對機電一體化系統設計課程的教學內容和方法進行改革研究。主要存在的問題貴州大學機械工程學院于21世紀初開始在機械電子工程專業方向的本科班開設機電一體化系統設計,隨著十多年教學經驗的積累,已形成一套較為完善的教學方案和體系。但是隨著技術的不斷革新,社會和工作崗位對學生要求的不斷提升,越發覺得本課程的傳統教學中存在一些問題,主要表現在以下幾個方面。1)教學內容陳舊,過于側重機械結構的講解。通過工程教育認證評估,充分和企業溝通后,發現一些課程所教授的內容和技術已經在當下機電產品中被新技術所取代。另外,由于在教授本課程前有單片機原理、接口技術和機械控制工程等課程,在機電一體化系統設計的教學中都會以典型機電系統的傳動結構為主,使“機”和“電”在教學過程中不能充分結合。2)實驗教學設施不足,實驗內容受到限制。本專業擁有的機電一體化教學設備較少,有的僅僅停留在十字工作臺、單片機和傳感器方面,對于機電系統的穩定性和優化部分的實驗暫時空缺,這不利于學生提高感官認識。3)教學方法單一,缺乏與工程實際的聯系?,F有教學基本上是以課堂教學為主,輔以少量實驗,大多采用講授法通過多媒體教學平臺進行授課,而且大多是紙上談兵,課程教學與實驗教學同工程實踐聯系甚少,與“工程教育認證”的要求存在差距。4)學生反映學習難度大,應用能力不強。在教學過程中,一些學生反映部分知識點難以理解,不清楚這些知識能“干什么”,能解決什么問題。另外,從考試反饋來看,學生對綜合應用機電技術的能力還有待提高,特別是不能將一些來自工程實際的問題和書本知識結合起來分析。

3教學改革教學內容的改革

1)樹立“機電結合”的系統教學思路。機電一體化的目的是提高產品或系統的附加價值,實現多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源,并使產品結構向輕、薄、短、小化方向發展。因此,機電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊,應該從系統設計方案開始到各元部件選擇到系統最終成形的全過程,都要貫徹系統設計的思想[3]。機電一體化系統設計課程的教學也是如此。在課程講述過程中,如果只是根據教材的章節順序進行講解,會在學生腦海中形成一個個的知識孤島。因此需要將整個課程用幾個典型案例把所有章節貫穿起來,做到前后呼應。如在教學“機械結構”中的“機架和支撐穩定性”時,可以和“元部件特性分析”中的“靜、動態特性分析”結合起來,在講機械結構時就引入控制工程中的一些知識點。另外,教材的最后一章有很多案例,可以根據這些案例的特點,將其穿前面的章節講解,在講授每一部分內容時都結合案例,并將系統設計方法融于其中,不僅利于學生對知識的掌握,還可以舉一反三、加深理解。2)選擇性地介紹章節重點。要有選擇性地介紹機電一體化各組成部分。對于機械系統部件,要重點講解傳動原理和典型結構,一些特殊的部件可以留給學生自學。對于執行元件和控制器由于在先修課程中有所學習,因此對其基礎知識不做詳細介紹,重點內容放在典型元件特性及其驅動和接口部分。這樣既可以避免使學員因重復學習而失去興趣,又可以有更多的時間放在牢固樹立系統的觀點,深入理解組成機電一體化系統的各構成要素之間的關系。3)以“看得見、摸得著”的機電產品為突破口。要更多地從教學團隊科研真題和本地企業合作項目尋找典型案例,讓更多的案例“看得見,摸得著”。一方面可以帶領學生參觀企業,另一方面要鼓勵一些教師展示機電一體化方面的科研樣機,讓學生可以直接參與教師科研課題。同時要及時更新案例,給學生展示最新的技術和產品,了解機電一體化產品的前沿;還要充分給予成績較好者學習空間,特別是對于一些比較復雜或精度要求高的運動定位控制和智能控制,可以讓學生結合學過的自動控制理論知識設計運動控制算法,為研究生階段的學習做準備。教學方法的改革教學方法是教學過程的核心,教師的教學方法一定程度上決定了教學質量和學生對知識的吸收情況。傳統的教學方法是教師根據課程教學大綱的要求,在課堂上為學生講解教學大綱上規定的教學內容,按部就班地向學生灌輸知識,學生完全處于被動學習狀態,教學效果大打折扣。為了有效提高學生積極性和學習主動性,可以將課堂講授、討論、開放性實驗和實地參觀結合起來,激發學生的學習興趣、學習主動性和培養學生的創新意識和能力。例如:在介紹“滾珠絲杠”和“導軌副”時可以將實物拿到課堂上,先拋出問題并讓學生進行拆裝,再讓學生分組討論結構特點和問題,最后有針對性地講解難點和強調重點內容;“單片機與接口技術”的講授可以開設開放性實驗,提供單片機平臺,讓學生自行設計開發單片機控制系統,并要求演示;在講解“機電一體化系統的元、部件的特性分析”時可以開展上機實驗,結合MATLAB軟件仿真模塊,讓學生產生直觀認識。課程實驗的開設“工程教育認證”的核心就是要確保畢業生達到全球行業認可的機械工程從業人員基本要求。因此,為了讓學生更好地掌握機電一體化系統設計相關基礎理論和提高學生的創新意識與工程實踐能力,提升畢業生的機械行業從業能力,需加強本課程的課程實驗建設。首先,要整合現有校內實驗資源。本課程綜合性強,很多實驗需要和其他課程實驗結合起來,如與機械傳動、微機原理和控制工程等課程。其次,要積極構建新實驗平臺。特別是機電一體化典型系統的實驗平臺方面,亟待購置新設備,開發新實驗。最后,可以整合校外合作單位實驗資源,開設一些與工程實踐緊密結合的課程實驗和基于仿真軟件的系統穩定性分析實驗。考核方式的改革本課程各章節具有一定獨立性,涉及機械和電子技術各個方面。針對此特點,考核方法應該重在應用與綜合,不應以識記為主,所以考試形式由原來閉卷改為開卷。這樣可以減輕學生考試壓力,把學習的重點放在知識的應用和解決實際問題的能力訓練上??己丝梢圆捎迷嚲恚ㄩ_卷)、實驗、報告或者作品(機電一體化系統)等多種形式,加大實驗環節和平時表現的成績占比,解決了實際問題或提出了創新方法就可以獲得高分。

4結束語

隨著科技的發展,機電一體化系統設計課程所涉及的知識和技術發展尤為迅猛,而且所涉及的知識面非常廣,因此要滿足工程教育的認證要求,就必須從教學內容、教學方式、教學方法等方面都進行改革創新。在教學內容上強調以系統設計方法為主線,在教學方式中重視培養學生的學習興趣,努力拓展課程實驗,不拘泥于考核形式。這些變革將會更進一步激發學生的學習興趣,最大限度地提高學生解決實際問題的能力,達到工程教育認證的要求。

作者:曹陽 楊桃月 張大斌 蔡家斌 楊綠 單位:貴州大學機械工程學院

參考文獻

[1]蒲彧.美國工程學士能力培養研究[D].大連:大連理工大學,2010.

第9篇

【關鍵詞】現代煤礦企業; 生產; 機電一體化技術; 應用策略

中圖分類號:C29 文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

煤炭資源是當今社會最為重要的能源之一,在國民經濟中占有非常重要的地位。因為煤礦是高危行業,提高機電設備自身的安全可靠程度和自動化程度,最大減少用人,是實現礦井長治久安的關鍵所在。而機電一體化技術已成為現代煤礦的一個發展方向。 本文主要介紹了機電一體化技術的重要意義和現代煤礦生產中機電一體化技術的應用策略。以便更好地發揮該技術的優勢為現代煤礦的進一步發展服務。

2機電一體化技術

機電一體化技術是基礎的機械技術、 以及計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、軟件編程技術等多學科的交叉綜合。而在礦井的生產過程中,采煤工藝的先進與否直接影響整個礦井的生產能力,因此,要盡量選用先進的采煤工藝,以達到礦井的高產高效的目的。 隨著我國工業控制自動化技術的發展,煤礦機電自動化在礦上的應用日益增多煤礦機電的自動化有力推動了企業安全高效、又好又快發展。

上世紀七十年代初,山西大同礦務局自行設計和制作的綜合型機械化采煤工作面,標志著機電一體化技術在我國問世,隨后機電一體化技術得到了迅速拓展,在煤礦生產中的應用也變得日益廣泛。但是,當前我國對于這一技術的發展與西方發達國家存在較大的差距,加之我們煤炭工業興起相對于其他行業要慢的多,作為新時期背景下的煤礦企業必須不斷加大研發力度,引進先進技術,對現代煤礦生產機電一體化技術進行不斷創新和升級,才能促進我國煤礦生產自動化的完全實現,助推我國煤礦事業迅速走向可持續發展的道路。

3探討現代煤礦生產中應用機電一體化技術的重要意義

通過上述對機電一體化技術的分析和我們工作中的實際應用不難發現,在現代煤礦生產中應用機電一體化技術具有十分重要的意義,但具體主要表現在以下幾個方面:

3.1應用機電一體化技術于現代煤礦生產中,極大的提升了工作效率

在現代煤礦生產中應用機電一體化技術,是對傳統手工工作方式的重大變革,越來越多的新型機電設備的廣泛應用,對傳統的煤礦生產模式進行了完美的轉型和升級,不僅能降低礦工朋友的勞動強度,還能大幅度的提升勞動生產效率。

3.2應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升生產安全系數

在現代煤礦生產中應用機電一體化技術,不僅能讓礦工朋友擺脫繁重勞累的體力活動,還能避免在粉塵滿天飛、潮濕陰暗的環境中高負荷、長時間的生產體力勞動,從而在提高煤礦生產安全系數的同時保障廣大礦工朋友的生命安全,而利用機電設備替代傳統的煤炭資源挖掘、運輸和提升等危險大、任務重的工作,極大的確保了煤礦企業的安全高效生產和運作。

3.3應用機電一體化技術于現代煤礦生產中能極大的提升勞動效益

在現代煤礦生產中應用機電一體化技術,在提高企業生產效率的同時也提高了生產的勞動效益,煤礦企業獲得更多的經濟效益的同時,廣大礦工朋友的薪資待遇也大幅度的提升,極大的改善了生活質量,并隨著礦工工資收入的提高,極大的促進了當地經濟的飛速發展。

4現代煤礦生產中機電一體化技術的應用策略

機電一體化技術在現代煤礦生產中的采煤、提升和運輸三個方面的應用最為廣泛也是最為關鍵?;诖?,筆者從以下三個方面對機電一體化技術的應用策略作出以下幾點分析。

4.1采煤機械設備方面機電一體化技術的應用

在現代煤礦采煤機械設備方面,電牽引采煤機是機電一體化技術應用的典范。由于該機械設備應用了機電一體化技術,其具備了傳統液壓型牽引采煤機無法具備的特點和優勢,例如其牽引特性極佳,采煤機在前進的同時為其提供強大的牽引力,在下滑的同時能自行發電制動,在大傾角煤層中也是應用自如。傳統的液壓型牽引采煤機必須配備防滑裝置,而電牽引采煤機則是采用的制動器,即使在傾角高達 400 到 50 0的煤層也能應用自如。尤其是其具有的可靠運行和使用年限長的特點,被現代煤礦生產企業所親睞。不僅能高效的運行,還有較長的使用壽命,維修和保養也相對簡便,具有較靈敏的反應和較好的動態特性,尤其是其結構極為簡單和輕便,在運行時只需要進行一次電能到機械能的轉換,且轉換效率幾乎接近 100%,而傳統的液壓型牽引采煤機的轉換效率最多能高達70%。而這一切的優勢,歸根結底源于機電一體化技術的有效應用。

4.2提升機械設備方面機電一體化技術的應用

在現代煤礦提升機械設備方面,對機電一體化技術的應用效果最佳的就屬礦井提升機,該提升機已經實現全數字化的交直流控制,其中內裝式的提升機應用效果最佳,不僅把驅動和滾筒進行了有機整合,對機械設備的結構進行了有效的簡化,還成為集計算機信息、自控、電力電子等電子信息技術為一體的煤礦提升機電設備。尤其是其全數字化的特點極大的提高了提升機械設備的安全性和可靠性,以總線的方式對電器的安裝進行了升級和優化,加上所需要配置的硬件簡單且互有較強的兼容性。因而機電一體化技術在提升機械設備方面也得到了極為廣泛的應用。

4.3輸送機械設備方面機電一體化技術的應用

在現代煤礦生產中,輸送機械設備主要為帶式輸送機。這是由于其能長距離、連續、大量、穩定、高效的輸送煤炭資源,特別是其實現自動化較為容易的優點,在煤礦生產輸送中得到了廣泛的應用。因而近些年來,各大煤礦生產企業都將其作為研究機電一體化技術的重點,具有代表性的是一種集機、電、液為一體的 CST 可控軟啟動裝置在輸送機械設備的應用,但由于目前相關技術壁壘還沒有攻破,我國的帶式傳輸機驅動方式主要局限在單滾筒、雙滾筒和多滾筒的驅動方式,而且監控輸送機的設備儀器的靈敏度、可靠性、性能以及使用壽命相對于西方發達國家要低得多,具有較大的差距,還需要不斷努力攻克技術壁壘,才能進一步提升機電一體化技術的應用水平,從而更好的服務我國煤礦事業的發展。

4.4礦井安全生產監測監控系統中的應用

礦井安全生產監控系統是最能體現煤礦機電一體化的技術之一。自20 世紀 90 年代以來,緊跟世界監測監控系統的發展潮流,我國自行研制開發出了一批具有世界先進水平的監控系統。經過多年的實踐表明,安全監測監控系統為煤礦安全生產和管理起到了十分重要的作用,基本代表了我國煤礦監測監控系統的技術水平。

5結語

機電一體化技術在煤礦生產中的應用使生產效率和煤炭質量得到顯著提升,作為現代煤礦企業,只有致力于機電一體化技術的應用,著力實現生產的自動化、智能化,不斷提高企業自身的核心競爭力,才能助推企業實現完美的轉型和升級。 在未來一段時期內,機電一體化技術應當朝著實現井下無人化作業、信息綜合化管理以及煤礦生產全自動化等方向發展,這有助于加快我國煤礦產業與國際化接軌的速度。

【參考文獻】

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第10篇

機電一體化專業在很多高校都相繼開設起來,為社會提供了大批相關專業的人才,促進機械行業的健康發展。

二、機電一體化教學現狀

(一)教材與實際需求脫節

在新時期,高職機電一體化存在新的要求,但許多高職機電一體化專業教材遵循傳統的枯燥,深奧,難懂的內容,不符合發展需要社會企業并與需求脫節。雖然很多學生掌握了教材的專業知識,但實際工作難度大,難以滿足工作需要。他們不能很快解決實際問題。

(二)師資力量有待于增強

隨著新時期的教育改革,高職院校的招生規模不斷擴大。因此,進入高職院校的學生人數逐年增加。但是,教師隊伍還沒有完全適應新時代,新形勢下高職教育的要求。專業機電一體化專業的教師需要進一步完善。由于傳統教育理念的深刻影響,許多教師不能及時積極地改變教學觀念,仍然堅持強調理論和實踐的教學理念。教學只關注理論知識的教學,忽視實踐的重要性,阻礙了學生的整體發展和進步。

(三)實驗實訓條件不足

機電一體化專業實踐性強。它不僅要求學生掌握精確的理論知識,還需要提高學生的實踐能力。然而,在實際情況下,由于傳統教育理念的深刻影響和對理論教學的重視,高職院校機電一體化專業教師往往忽視實踐的重要性。在這種教育觀念的影響下,機電一體化專業課程的理論課程遠遠超過了實驗課時,給機電一體化專業人才的培養帶來了很大的障礙。

三、機電一體化專業教學改革工作目標

運用教育現代化觀念深化教育思想,改革課程體系、教學內容、教學方法和評估體系。爭取用2年的時間,把機電一體化專業辦成特色鮮明、適應地方經濟和社會發展要求的、在同類教育中具有帶頭作用的國家級高職示范專業。根據機電一體化專業各崗位(群)的要求確定培養目標與課程設置。按照精心設計、整體優化的原則,抓好教學文件、教材建設、師資隊伍建設和實驗實習設施與基地的建設。積極探索兩年制高等職業教育的有效辦學體制,加強校企合作關系或通過組建機電一體化專業職教集團等形式,促進職業教育現代化進程。

四、以實踐為導向的機電一體化專業教學改革

(一)加強校內實訓基地建設

機電一體化屬于操作性和技術性都較強的專業,因此,要想實現以實踐為導向的機電一體化專業教學改革,就需要高校方面能夠建設相關的校內實訓基地,為本校學生創造良好的實訓條件,提高實際操作能力。工業機器人是當前的一項新型機器項目,其主要面對的是工業領域中的多關節機械手等相關機械裝置。工業機器人能夠依靠自身控制能力和動力自動實現各項功能。除此之外,它還能接受人類指揮,按照預先設置的程序進行操作。在機電一體化專業教學改革中,校內實訓基地建設也可以適當增加工業機器人項目,為學生提供更多實踐機會。因此,高校方面應該建立校內的教學車間以及相關的實訓教室,專門用于學生進行動手操作。實訓基地的建設能夠為課程體系的建設以及課程的開發提供重要的學習情境,也為學生提供重要的實踐條件。學生能夠在實訓基地內真實接觸到生產環境,在學習的過程中體會到實際工作的真實感覺。除此之外,在實訓基地進行操作的過程中,學生作為學習的主體地位得到體現,很多創造性思維都在操作的過程中出現,學生的綜合性素質得到明顯提升。

(二)創新教學模式

教師在整個教學過程中處于指導性地位,學生的學習過程在很大程度上受到教師教學方式的影響。因此,在機電一體化專業的創新改革過程中,改變教學模式是一項重要措施。分層次階梯式教學方法就是一種重要的創新教學模式,該教學方法主要是教師在實現不同階段分類之后分別配置相應的教學內容和考核標準,要求學生依次完成各階段任務,最后進行評定。這種創新性教學模式能夠針對不同學習階段的學生采用針對性的教學方案,取得積極的教學效果。因此,在機電一體化專業教學中,教師可以實行分層次的階梯式教學方式。首先,教師將實踐教學分成四個不同階段,并且針對每個階段的內容設置相應的教學目標和考核指標。學生要在完成第一個階段的學習并達到要求之后才能順利進入下個階段的學習。在這種分層式的教學模式中,教師設置的學習內容應該與實際生產的過程相連接,實際體現實踐教學的重點。

(三)校企合作提供實踐基地

很多企業為了能夠更快解決人力資源的問題,和高校進行長期合作,學校為企業定向輸送人才。因此,在進行機電一體化專業的實踐教學改革過程中,為了能夠為學生盡可能多地提供實訓機會,學校和企業進行長期合作,共同為學生提供實踐基地。一些工業為主的企業自身有專業的操作場地,如果學生能夠在畢業之前進入企業操作基地進行實習,那么他們對于?C電一體化專業的認識將更加深刻,這不僅有利于學生自身操作技能的培養和發展,還有利于企業招收專業性人才。

第11篇

關鍵詞:石油機械;機電一體化;問題解決

1機電一體化概述

機電一體化設備是我國石油領域相關生產機械設備升級的重要方向,從本質上看就是相關原有純機械設備的升級和擴展。機電一體化就是指將原本屬于不同系統不同功能的機械設備與電子設備結合在同一個機械設備系統之中。例如變頻調速抽油機的運用就是機電一體化建設的典型,具體如圖1所示。機電一體化能夠有效提高整個機械設備的使用價值,將原本分散的功能整合在一起,實現機械設備在使用過程中能夠面對更加復雜的工況,提高整體機械設備的信息化和電子化。機電一體化屬于現代機械設備,與傳統設備有著明顯的不同,傳統的機械設備往往只有簡單的機械原件,但是對于在機械設計制造及其自動化理論指導下生產出來的機械設備往往不僅有完善的機械設備原件來盡心實際的生產作業,還能依據電子信息工程技術來進行設計的電子控制中心實現對于機械的整體控制。

2當前石油機械機電一體化存在的問題

2.1缺少高素質高水平的機械設備操作人員

不同于傳統的機械設備操作,在完成機電一體化升級的相關石油生產機械設備往往對于操作人員的相關專業能力要求更高,但是在實際情況中,我國石油企業在專業操作人員隊伍建設方面還存在著較多問題。首先,石油機電一體化設備對于操作人員的要求比較高,但在實際的人才市場中符合要求的相關人才數量遠遠無法滿足石油企業的需要。其次,石油機械機電一體化目前正處在快速發展的階段,相關技術與設備的更新換代十分頻繁,因此對于相關操作人員的要求也在不斷提高,但是我國石油企業在員工培訓制度的建立工作上還比較薄弱,員工的專業知識技能很容易跟不上技術與設備更新的節奏。

2.2設備本身存在老化問題

首先,由于我國在石油領域相關機械設備的制造技術上相比于世界發達國家水平還存在一定的差距,在相關機械設備本身的設計上會存在一定的缺陷,這些缺陷在一開始不會對石油領域機電一體化設備系統造成影響。但是當這些機械設備在長時間的運行后就很容易會出現各個機械部位不同程度的磨損,這就導致了許多的小故障在日積月累下逐漸造成了安全隱患。其次,由于對于機械設備管理工作不夠重視,在實際情況中我國石油領域機械管理工作中存在較多問題,例如沒有對設備進行及時維護、沒有為精密設備工作建立一個良好的工作條件等。這些問題在一開始不會對整體設備產生影響,但是也需要做好相關工作來保證設備的日常維護。

2.3設備維護與升級改造結合不足

通過調查分析發現,我國大部分油田企業過于重視設備維修,忽視了對原有設備的升級和改造。究其原因主要是受到工作渠道這一因素的影響,大部分油田企業維修費用屬于生產成本管理,而針對原有設備的升級和改造則不屬于成本渠道的范疇,而是屬于投資渠道,短時間內資金很難到位,這樣就對油田設備的升級與改造產生了一定阻礙,導致一些新的技術無法應用到實際生產中去,致使部分油田企業生產技術含量不高。另外設備維護同設備升級改造的分離也造成油田企業設備陳舊、工作效率低下,對油氣企業經濟效益的提升造成了嚴重影響。

3針對上述問題的解決途徑

3.1加強對機電一體化機械設備操作人員隊伍的建設

任何企業想要健康發展都離不開人本思想,對于我國石油領域相關管理者來說更是如此,掌握了專業知識技能的管理人員可以幫助石油領域更好的進行機械設備管理。因此,石油企業更需要加強對高水平、高素質的機械設備管理人員隊伍的建設。一方面,需要企業在招聘環節吸引更多符合要求的優秀人才,不斷更新企業的新鮮血液,通過不斷加入新的高水平機械設備管理人員,來提高企業的軟實力。另一方面,企業也應當加強對自身機械設備管理人員的培訓,通過建立合理完善的員工培訓制度提升管理人員的專業知識能力,改變管理人員的工作理念,從內部加強對機械設備管理隊伍的建設。在實際情況中現代石油領域的機械設備往往存在著更新換代較快的情況,各種各樣種類繁多的機械設備會不斷被運用,這些設備的功能不同,對于管理工作提出的要求也不同,因此,對這些不斷更新的機械設備所要進行的管理、維修、日常保養的要求也在不斷提高,這就需要石油企業在實踐中建立起一套完善的機電一體化機械設備操作人員培訓體系,針對現代石油領域設備管理要求及技術應用的需求進行相關的培訓。例如,對于油田機械的智能化與網絡化發展趨勢,就需要通過對員工的培訓來實現員工對于機械一體化發展的認識。

3.2做好相關設備的管理工作

在實踐中我們發現,對于精密化程度高的機械設備來說,日常的維護管理是十分重要的。因此,在石油企業的機電一體化設備管理工作中,要重視對于日常維護管理工作重要性的認識。要建立起完善的石油機電一體化設備維護管理制度,通過明確的工作守則與工作制度來保證工作人員對于機電一體化設備維護工作的科學性與準確性。其次,設備使用單位要做好相關設備的更新換代工作,對于現代工業體系來說,科技就是日常生產經營活動中的第一生產力,因此,石油企業要重視起先進技術與設備的引進工作,通過科學的管理手段與先進的生產技術來實現石油企業的健康持續發展。堅持一切從實際出發,根據油田發展的實際情況,遵循科學性、先進性、適應性等原則引進先進的管理體系,不斷用現代化的先進管理理念來完善企業機電一體化機械設備管理結構,促進管理體系的優化。例如,在機電設備管理工作中可以在企業內部建立起完善的日常維護制度,為每一處重要設備安排好專門的負責人員,實現由專人負責。

4總結

總之,我們必須加強油田機電一體化機械設備的管理工作和建設,深刻認識到存在與實際情況中的各種問題,并努力加以解決。不斷通過創新的管理制度與新的生產設備和生產技術更新來實現油田業機電一體化設備的發展。

作者:劉江 沈軍 單位:新疆油田公司工程技術公司

參考文獻:

第12篇

關鍵詞: 中高職教育 課程銜接 機電一體化技術專業 課程體系構建

根據《江蘇省國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》和《江蘇省產業調整和振興規劃綱要》等文件精神,裝備制造業已成為江蘇省國民經濟支柱產業,江蘇各地區都在大力發展高端裝備制造業。高端裝備制造業的技術水平主要取決于機電一體化高新技術的發展。

一、中高職機電一體化技術專業課程銜接存在的問題

目前,中高職在技能人才培養方面還存在一些亟待解決的問題,如專業與產業不夠銜接、人才培養方案與崗位需求不夠吻合、中高職課程體系不夠貫通、課程內容不夠銜接、中高職銜接管理工作不夠規范等。課程銜接是中高職教學銜接的關鍵,中高職機電一體化技術專業課程銜接存在的主要問題如下:

1.課程內容重復。中高職院校缺少有效的溝通,各自構建自己的專業課程體系,確定課程教學內容,造成一些專業課程在中高職階段內容重復的現象。如中職機電應用技術專業與高職機電一體化技術專業都開設機械制圖、機械基礎、液壓傳動、電工電子基礎等課程,造成中高職教育資源與學習時間的浪費。

2.基礎課程薄弱。中職學校存在的重技能輕文化、重操作輕理論現象,使得很多中職學生文化課基礎弱,升入高職后對文化基礎課的學習普遍感到困難,尤其是數學、物理、英語等基礎性課程。

3.技能訓練重復。高職院校技能訓練定位低,中高職較多實踐訓練項目相差不多,存在重復訓練的現象,甚至造成高職與中職實踐技能課程“倒掛”的現象。

因此,迫切需要對機電一體化專業中高職課程體系進行重構建,切實解決上述實際問題。

二、根據職業崗位要求,分析典型工作任務

1.崗位需求分析及人才培養目標。針對江蘇省等長三角地區,通過多種渠道,深入了解中高職機電一體化技術專業人才市場需求、企業用人需求及學校培養現狀。全面了解機電一體化技術專業中職、高職畢業生就業現狀,深入了解企業對人才需求情況及對中職、高職畢業生素養能力的具體要求,著重對中、高職畢業生從事機電產品和機電設備的設計、操作、裝配、測試、質檢、維修、銷售、技術服務和經營管理等工作崗位的初期定位及遷移發展情況進行調研。機電一體化技術專業學生具體從事的就業崗位如表1:

表1 機電一體化技術專業就業崗位

2.職業崗位能力。機電一體化技術專業的職業崗位及能力結構分析圖如圖1所示:

圖1 機電一體化技術專業職業崗位及能力結構分析圖

從崗位職業能力要求出發,確定中高職教育銜接機電一體化技術專業培養目標:學生在中職階段應重點掌握普通機床加工、機電設備的簡單安裝、中級維修電工等基本技能,應注重特定崗位的熟練操作能力訓練,學生憑借中職階段掌握的技能,既可直接從事相關的操作性工作,又可為高職階段的能力提高打下扎實基礎;高職階段重點培養先進設備的運行、自動化生產設備的安裝與調試、控制程序的編制、高級維修電工、設備開發等能力,還要掌握相當的理論知識,學生通過高職階段學習,既可提升單項技能,又可使這些技能得到綜合運用,使之具備從事機電復合型高端技能崗位工作所需的綜合能力。學生從某一具體崗位到整個職業生涯,具有更大的發展空間和更強的可持續發展能力。

三、以職業能力為導向的模塊化結構一體化課程體系構建

1.課程體系銜接框架。遵循學生職業能力形成規律,以崗位職業能力和職業素養為中心,搭建中高職教育銜接的機電一體化技術專業一體化課程框架,如圖2所示。

在人文素質方面,全面培養學生的政治思想素養、身心素養、文化素養和科學素養;在職業素質方面,課程設置由淺入深,中職課程注重專業基礎知識的學習,實踐方面注重基本操作和基本技能的培養,掌握基本職業理論、訓練基本職業操作能力;高職課程注重技術分析能力和創新實踐能力的培養,使學生在工作環境中發揮主觀能動性和創新實踐性。根據中高職兩個階段必須具備的知識能力和素質構建課程體系,規劃教學內容,制定相互銜接的課程標準,確定科學合理的教學順序和實施路線,從而在中高職課程銜接上,做到既避免課程內容的重復,又拓寬和加深課程內容,真正實現課程內容銜接的連續性、邏輯性和整合性。

中職階段以公共基礎課程、專業基礎課程和基礎技能的實踐為主,以能力拓展為輔,注重基礎知識、動手能力的培養;高職階段以專業核心課程和高級技能實踐為主,注重核心技術、創新能力的培養。

圖2 中高職銜接一體化課程體系的框架

2.課程體系的構建。中高職銜接(3+3分段培養)機電一體化技術專業課程體系結構如圖3所示。課程體系結構總體分為中職主干課程和高職主干課程兩個層次,其中,兩個層次中的銜接課程在中高職教育階段對接設置,中級工要求的相應知識與技能就是專業課程銜接的接口標準。課程設置體現能力和知識的提升,各模塊有相應課程完成知識的延續和深化。如AutoCAD與三維CAD,機械基礎與機械設計基礎,PLC(一)與PLC(二),電工工藝與技能與電氣控制技術,機電設備安裝與調試與機電設備維修等在課程上形成中高職銜接,形成中高職的知識和能力要求的提升。主體部分有基本素質模塊、專業基本能力模塊、專業崗位能力課模塊、專業綜合能力模塊和職業能力拓展模塊五個模塊式的結構。

圖3 中高職教育銜接的機電一體化技術專業一體化課程體系

3.課程模塊設置內容。依據學生認知規律和職業成長規律設置課程模塊的具體內容。(1)基本素質課模塊是按國家教育主管部門規定設置的含德育、體育、文化基礎在內的公共基礎課。主要包括文化基礎課程和德育、體育、政治經濟類和公共選修課程,尤其是數學、物理兩大課程,是機電一體化技術專業學習的重要基本保證。目前的實際情況是,中職生源的文化基礎普遍較差,因此,首先在招生時要對文化課程中數學、物理成績提出最低要求,其次可以通過入學后的測試,是否達到中高職專業學習的要求,如果達不到要求,就建議通過補習等方法,彌補不足。

(2)專業基本能力模塊。專業基本能力模塊是以職業崗位共同的知識和技能為基礎構建的課程。為后續專業崗位提供支撐作用,既避免了專業基礎課程的重復,又符合學生的認知規律,如中職開設二維AutoCAD,高職開設三維CAD。所有專業基礎課都采用理實一體化教學方法。

(3)專業崗位能力模塊。模塊是從崗位職業能力提煉的反映職業特性的技術性課程。這些專業核心技術課程,都安排在高職階段以企業典型任務為載體,完成工作項目為課程目標,按照工作任務設置教學項目,教學內容緊密結合企業實踐,有利于提高學生解決實際工程的能力,培養學生創新思維的能力。

(4)專業綜合能力模塊。中職階段培養基本技能和操作技能,包括認識實習、車工實習、鉗工實習和中級維修電工實習,完成中級維修電工的職業技能考核;高職階段培養高級技能和創新能力,包括電氣控制技術、單片機應用技術、機電設備維修、機電一體化系統設計和高級維修電工,并完成高級維修電工的職業技能考核;最后是畢業設計、畢業綜合實習和頂崗實踐,實現中高職實踐環節的無縫銜接和職業能力的循序提高。

(5)職業能力拓展模塊。職業能力拓展模塊主要開設職業拓展崗位,中職階段開展機電產品采購與銷售,高職階段開展產品質量管理和生產現場管理,拓寬學生就業渠道。

四、中高職銜接機電一體化技術專業課程體系實施策略思考

中高職銜接課程體系架構是基礎,課程內容的銜接是落腳點。整合優化課程目標,實現中職操作性和實用性目標與高職技能性和創造性目標的銜接;必須解構和重構課程內容,整合中高職的教學資源,避免教學內容重復,提高教學效率,實現中高職教學有效銜接。加強專業崗位職業證書的管理,職業技術等級資格證書及相關技術證書是銜接的標準。以機電設備安裝調試等工作任務為中心,以機電設備產品的分析設計為載體,將相關國家職業標準、行業技能資格認證要求、龍頭企業培訓內容等有機地嵌入到課程中,按照學生職業素質貫徹全過程,專業基本能力、專業核心能力、專業綜合能力和專業創新能力層次遞進的發展規律,構建以學生的職業能力發展邏輯為依據的中高職銜接課程體系,保證中高職職業教育的順利銜接。

參考文獻:

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