前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的数控机床故障诊断论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:数控机床故障维修
由于数控机床具有先进性、复杂性和高智能化的特点,特别是近几年数控系统不断更新换代,数控机床被广泛应用于机械制造业,给传统制造业带来巨大的变化,使制造业成为工业化的领头军。数控机床是一种典型而复杂的机电一体化产品,种类繁多,形式多样,通常是集机械、电气、液压、气动等于一体的加工设备,其中任何一部分出现故障,都可能使机床停机,从而造成生产停顿,给企业的正常生产带来较大的影响。因此,提高数控机床维修人员的素质和能力,就显得十分重要。本文介绍了数控机床故障诊断与维修的一些原则和常用方法。
一、故障诊断的一般原则
数控机床主要由主机CNC装置、PMC可编程控制器、主轴驱动单元、进给伺服驱动单元、显示装置、操作面板、辅助控制装置、通信装置等组成。故障原因不外乎是操作错误、参数错误、外界环境及电源造成的故障、线路故障、器件损坏等。通常的故障诊断原则有:(1)先静后动。先在机床断电的静止状态下,通过观察测量,分析确定为非破坏性故障后,方可给机床送电。论文参考网。在工作状态下,进行动态的的观察、检验和测试,查找故障点。而对破坏性故障,必须先排除危险后,方可送电。(2)先机后电。一般来说,机械故障较易察觉,而数控系统故障的诊断难度较大,先排除机械性故障,往往可以达到事半功倍的效果。(3)先外后内。根据机床故障原因调查统计,80%以上来自于外部原因,只有不到20%是内部原因引起的。因此维修人员应由外向内进行排查,尽量避免随意启封、拆卸,否则可能会扩大故障,使机床精度减弱,降低性能。(4)先简后繁。当出现多种故障互相交织掩盖,一时无从下手时,应先解决容易的问题,后解决难度较大的问题。如果是功能性的故障,就应先从执行元件入手,看看气缸、电磁阀、电机、接触器等,是否存在卡滞等性能下降现象;然后是传感器、行程开关等输入信号元件;再次是电气接头、插件、活动的电线电缆等部位。这些外部元件受环境因素影响较大,比如磕碰、腐蚀、积尘等。还有元件本身的不良和机械磨损等原因,都决定了它们常是故障的根源。通常,简单问题解决后,难度大的问题也就变得容易了。
二、故障诊断与完善方法
2.1常规检测法是通过观察或借助简单的工具确定机床故障的方法。这种方法应先弄清楚故障的症状,有何特征及伴随情况,将故障范围缩小到一个模块或一块印刷电路板。它可以简单地归纳为4个字:“问,看,嗅,摸”。问,就是调查情况,在诊断故障前,修理人员询问操作手故障发生前的机床运转情况,产生在哪道程序及时间,操作方式是否得当等;看,就是观察,仔细检查有无保险丝烧断,元器件有无烧焦或开裂等情况;嗅,就是从机床散发出的某些特殊气味来判断,如某些元件烧焦的气味;摸,就是用手触试可能产生故障的温度、振动情况,以及元器件有无松动等。
2.2测量比较诊断法数控机床的生产厂家为了调整、维修机床的便利,在印刷电路板上往往设计了多个检测用的端子。用户也可利用这些端子,将怀疑有故障的印刷电路板同正常电路板进行比较。通过测量这些端子的电压与波形,可以分析故障的具体部位与原因。维修人员如果能在机床正常状态时,留心记录这些印刷电路板的测量端子,或一些关键部位的电压值和波形,在机床出现故障时,查找故障部位及原因将会更加方便。
2.3自诊断法现代数控系统具有很强的自诊断能力,当数控系统一旦出现故障,借助系统的诊断功能,可以迅速、准确地查明原因,并确定故障部位。
三、举例说明常见非机械故障和排除方法
3.1北京第一机床厂生产的XK5040数控立铣,数控系统为FANUC-3MA1.故障现象驱动Z轴时就产生31号报警。2.检查分析查维修手册,31号报警为误差寄存器的内容大于规定值。论文参考网。根据31号报警指示,将31号机床参数的内容由2000改为5000,与X、Y轴的机床参数相同,然后用手轮驱动Z轴,31号报警消除,但又产生了32号报警为:Z轴误差寄存器的内容超过±32767式数模交换器的命令值超出了-8192~+8191的范围。将参数改为3333后,32号报警消除,31号报警又出现。反复修改机床参数,故障均不能排除。为诊断Z轴位置控制单元是否出现了故障,将800,801,802诊断号调出,实现800在-1与-2之间变化,801在+1与-1之间变化,802却为0,没有任何变化,这说明Z轴、Y轴的位置信号控制进行交换,即用Y轴控制信号去控制Z轴,用Z轴去控制Y轴,Y轴就产生31号报警(实际是Z轴报警)。论文参考网。同时,诊断号8012为“0”,802有了变化。通过这样交换,再次说明Z轴位置控制单元有问题,这样就将故障定位在Z轴伺服电动机上。打开Z轴伺服电动机,发现位置编码器与电动机之间的十字联络块脱落,致使电动机在工作中无反馈信号而产生上述故障报警。3.故障处理将十字联络块与伺服电动机位置编码器重新连接好,故障排除。
3.2一台加工中心配量FANUC-6M1.故障现象机床在自动方式中出现416号报警。2.故障分析按下列顺序检查:脉冲编码器未出现不良;各连接器均牢固连接;X轴卯制线路板未出现异常;用万用表测量电动机连接线,也未发现问题。在重新启动机床,回零之后,用自动方式运转,机床正常但1H后又出现416号报警,再次按上述顺序复查一遍,发现反馈信号有一根已断,换按备用线后,机床正常,报警不再出现。
四、结论
因此,对维修人员来说,熟悉系统的自诊断功能是十分重要。包括开机自诊断和运行自诊断。开机自诊断,就是数控系统通电后,系统自诊断软件会对系统最关键的硬件和控制软件检查,如CPU、RAM、ROM等芯片,I/O口及监控软件。如果正常,将进人正常操作界面,如检测不通过,即在液晶上显示报警信息或报警号,指出哪个部分发生了故障,将故障原因定位在一定的范围内,然后通过维修手册找出造成故障的真正原因,根据书上的说明进行排除;运行自诊断,
参考文献:
[1] 任丽华. 数控机床常见电气故障的诊断方法[J]黑龙江纺织, 2006, (01) .
[2] 李玉琴, 潘祖聪, 刘琳娇. 数控机床常见故障诊断方法及实例[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报, 2010, (01) :76-78
[3] 薛福连. 数控机床故障诊断及处理[J]. 设备管理与维修, 2010, (04) :23
[4] 冯华勇. 数控机床的电气维修与故障的排除[J]四川工程职业技术学院学报, 2007, (06) .
关键词:冷光线 故障排查 记忆理解 电路
中图分类号:H05B33/00 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(b)-0050-02
1 引言
1.1 研究的目的和意义
随着社会的发展数控机床在机械加工部门的应用越来越广泛。进入21世纪,随着数控技术的飞速发展,数控设备已遍布全世界,不仅工业发达国家已广泛采用,就是发展中国家也大量使用。我国自改革开放以来也引进了不少先进的设备,这些设备的特点是以大规模集成电路为主的数控设备,这些设备功能强,生产效率高,但是复杂,它涉及机械、电器、液压、气动、光学与计算机技术等许多领域,尤其在故障诊断、状态监测方面涉及数字测试技术与计算机网络技术。因此,它的维修在理论上、方法上、手段上与普通的设备相比都有很大的区别,给维修工作带来很大的困难。目前,由于企业缺乏数控设备维修这方面的专业人才,数控机床的维修工作很大程度只能依赖外部的力量。一旦数控设备出现故障,哪怕是很小的问题都得停机等待维修,给企业正常的生产带来很大的影响,越来越多的企业用户希望能够依靠自身的力量来解决数控设备的故障问题,因此,提高设备维修技术人员的素质和能力,就显得尤为重要。
数控机床,最容易出现短路、虚接等电路问题。目前针对这类问题的判断方式是根据报警现象确定出现问题的大致位置,然后通过测量局部电压通过逐步排除法确定故障位置,这样的故障诊断方式费时耗力,对数控机床中经常出现的急停按钮故障、液压电动机互锁引起的急停故障、立卧转换互锁引起的急停故障、起动条件不满足引起的急停故障、机床超极限保护引起的急停故障、垂直进给轴超极限保护引起的急停故障、PLC故障引起的急停故障、电缆连接不良引起的急停故障、自动换刀过程中停电引起的急停故障。对于上述诸多故障问题,通过排查法确定故障位置需要耗费大量的时间,维修效率低下;且在出现电路连接故障时,难于准确断定故障所在线路位置。
在数控机床维修教学中讲解数控机床维修时,目前只能通过电路图讲解其控制流程,不便学生理解内部电气控制方式,给教学也带来较大的困扰,如何快速排查故障并便于理解已成为数控维修方面的首要解决的难题。
1.2 研究的主要内容
经过数控机床维修中深入研究,惊喜的发现将传统上应用于背光显示、广告灯、仪器面板、照明标志等领域的EL冷光技术应用于数控机床的维修和故障位置诊断具有理想的效果,无需对数控机床的电路结构进行复杂改进即可实现故障位置的快速、可视化诊断。
具体地说,通过如下技术方案实现的。
EL冷光技术在数控维修中的应用,将EL冷光线接入到数控机床的控制线路或作为数控机床的主线路。
由于EL冷光线具有电致发光特性,当交流电压加在发光粉所处的两个平板电极时,电场使得(ZnS)粒子产生激发式跃迁,从而在每一个充放循环中发光,当它含有不同的激活剂时,可发出不同颜色的光。在将EL冷光线接入到数控机床后,电路存在连接故障的位置或者电气元件所连接的EL冷光线不会发光,即可确定相应位置或电气元件为故障位置。
2 传统数控机床电路分析及故障排查难点分析
对于传统回路判断故障时,无论是电压法判断还是电阻法判断最基本的均是要逐条线路排查,并逐一检查相关电路之间的关系,以确定故障点位置,这种排查方式费时费力还不能准确确定故障点位置。
例如机床出现SV0433故障报警时,机床出现报警必定会因为报警急停,在排查这类故障时,报警信息显示变频器DC LINK电压低,直接现象为伺服无法上电,而维修手册中仅仅显示DC LINK电压下降而且没有解决方法,这类报警分析其故障原因有多处线路音响,想要准确判断必须测量伺服电源电压,MCC自检回路电压及相关前置电气线路中是否出现短路或断路情况,基础测量电压点位在23处,并要逐一排查。
如果机床仅仅出现EMG报警而不出现任何报警信息提示则排查所要测量的点位更多。为了解决这样的难题方便故障排查及教学中学生理解,这里提出引用冷光线技术进入接线以便更为方便的排查故障。
3 EL冷光线技术工艺与研究现状
3.1 EL冷光线技术发展现状
目前EL冷光线技术主要应用于以下几方面。
因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性,高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关,由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。
如果在机械部分,首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果导轨间隙调整不好,仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位,对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题,导轨副状态不好,导轨的油不足够,致使溜板爬行。这时,添加油,且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。
其次,要检查进给传动链。因为在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力,调整松动环节,调整补偿环节,都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度(即提高其传动刚度),对于提高运动精度,消除爬行非常有益;另外传动链太长,传动轴直径偏小,支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此,在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷,逐个排查。
二、分析进给伺服系统原因与对策
如果故障原因在进给伺服系统,则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题,与进给速度密切相关,所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环,检查速度调节器故障一是给定信号,二是反馈信号,三是速度调节器自身故障。根据故障特点(如振动周期与进给速度是否成比例变化)检查电动机或测速发电机表面是否光整;还可检查系统插补精度是否太差,检查速度环增益是否太高;与位置控制有关的系统参数设定有无错误;伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确;增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好,应对这些环节逐项检查、分类排除。
三、其它因素
有时故障既不是机械部分的原因,又不是进给伺服系统的原因,有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查,发现电动机故障引起过载,更换电动机过载消除,可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因,结果核实传动链没问题,又查进给伺服系统确认无故障,随后对加工程序进行检查,发现工件曲线的加工,采用细微分段圆弧逼近来实现,而在编程中用了G61指令,也即每加工一段就要进行一次到位停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61改为G64指令连续切削,爬行消除。
如果故障既有机械部分的原因,又有进给伺服系统的原因,很难分辨出引起这一故障的主要矛盾,这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况,要进行多方面的检测,运用机械、电气、液压等方面的综合知识,采取综合分析判断,排除故障。
数控机床是技术密集和知识密集的设备,故障现象是多样的,其表现形式也没有简单的规律可遵循,这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识,还要求具有综合分析和解决问题的能力。
参考文献:
1、蒋建强数控机床故障诊断与维修北京:电子工业出版社2006
关键词:中职;机电一体化;培养模式;改革
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)26-0015-02
《江苏省中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》明确提出:“建立职业教育创新发展实验区,鼓励有条件的市、县先行试点,推动建立现代职业教育制度,切实增强职业教育的吸引力和发展能力。”根据《江苏省职业教育创新发展实验区建设方案》的要求,江苏省惠山中等专业学校(以下简称“我校”)对机电一体化专业人才培养模式进行改革创新。
一、创新人才培养模式改革的指导思想和目标
1. 人才培养模式改革的指导思想。坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针,培养面向机电行业生产、建设、管理、服务一线的,实践能力强、具有良好职业道德的技能型人才,还要使学生具备一定的可持续发展能力。
2. 创新人才培养模式改革的目标。要创新人才培养模式,树立科学的人才观和教育观,坚持就业创业并举,面向全体学生,实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式,促进学生的个性发展、全面发展、终身发展,培养机电行业的高素质技能型人才。
二、创新人才培养模式改革的主要措施
1. 加强教学软、硬件建设。对照省级示范专业的标准,围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学规范文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。
2. 重组课程体系,科学制定合理的教学计划。对接职业岗位的实际要求,构建和实施以学生为主体、以能力为根本、理论实践一体化、中高职相衔接的课程教学体系。理论课程以“必需、够用”为原则,突出“适用性”和“针对性”,不强过分强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。
专业核心课程与主要实践环节包括:电工与电子技术、机械制造技术、液压与气动技术、机电设备控制技术、数控加工工艺与编程、微机原理及应用、可编程控制器、测试技术、数控机床故障诊断与维护、CAD实训、数控机床的编程和操作实训、机床电器控制实训、数控加工实训、液压与气动实训、金工实习、电工电子实习、毕业实习(设计)等,以及各校的主要特色课程和实践环节。
3. 实践环节突出“四性”。
(1)基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,应在传统的教学基础上,立足专业实际。在具体操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别要在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。
(2)专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大、范围广,知识掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握得好,可以提高学生对专业的学习兴趣。因此,我校开设了AUTOCAD实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。
(3)专业实训的必备性。我校建立了CAD/CAM实验室和数控实训基地,装备先进的计算机和正版CAD/CAM软件及先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,然后到机床上真刀实枪地进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。
(4)毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求。虽然是同一专业的学生,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点。以所学专业为主,结合自己的情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的CAD/CAM软件的运用(AutoCAD、CAXA制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。
4. 加快实习实训基地建设,充分发挥其作用。对照省示范专业的标准要求,建立规范的实验实习场,保证足够的工位供学生实习需求。专业机房全天对全系学生开放,通过科学管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。
校外实习基地主要针对机电设备,数控机床的装配、调试、验收等环节,注重让学生开阔眼界,增长见识。本着“先求合作、后求发展”原则,与不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。而校内实训基地以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训、故障诊断与维护实训等。
5. 课堂教学与现场教学相结合。对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。
6. 坚持多证齐发毕业制度。实行双证书或多证书毕业制度。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取AutoCAD二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书,等等。
7. 加强师资队伍的建设。完善职业学校教师管理制度,坚持培养与培训并举、专职与兼职结合,提升职业学校教师专业水平和整体素质,建设高水平“双师型”教师队伍,形成一批校企合作、产教结合的优秀教师团队,培养一批技能大师,造就一批职业教育教学名师、专业(学科)带头人。
8. 毕业实践与就业环节相结合。改革原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、PLC控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品CAD/CAM技术应用能力。学生到企业顶岗实习,为就业和企业招聘人才提供双赢机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘了急需的人才,对学校则初步实现后期订单教育。
9. 注重文化素质和职业道德的培养。增加音乐欣赏和美术欣赏等课程作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生的职业道德。
三、通过创新人才培养模式改革,突显中职特色
1. 根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持双证甚至多证齐发的毕业制度。
2. 置学生于集机械、电子、信息、系统和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。
3. 大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,以校内实训基地的建设为基础,积极拓展校外实训基地。
4. 淡化理论教学与实践教学的界限,采用交叉培训的方式,加强“双师型”教师队伍建设。
5. 能力培养强调应用性、技能培训强调适用性,理论教学强调针对性,教学管理强调可操作性,教学文件强调规范性。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
[2]高秀毓.机电控制工程[M].北京:人民大学出版社,2011.
关键词:三元一体;企校双制;技师班
《关于进一步加强高技能人才工作的意见》(中办发2006)15号指出,高技能人才的总量、结构和素质还不能适应经济社会发展的需要,特别是制造、加工、能源等高新技术和现代服务业,高技能人才的严重短缺,已成为制约经济社会持续发展的“瓶颈”,中办发15号文件指出,要充分发挥高职、高技、技师学院培训基地的作用,建立高技能人才校企合作培养制度,紧密结合企业技能岗位要求,对照国家职业标准,确定和调整专业的培养目标和课程设置,与合作企业共同制订实施方案,采用多种形式实施培养。为此,很多院校开展了高技能人才培养探索活动。
然而,过去由于受技术及设备的影响,学校培养的高技能人才往往是知识和技能的堆积,缺乏实际工作经验及处理一些不可预知问题的能力,不被社会认可。而“企校双制”正是对“三元一体”技工教育理论的延伸和深化,因此,学校以数控机床装配与维修专业人才培养为例,开展了“企校双制”技师班试点,并取得了一定的成绩。
一、“三元一体企校双制”基本思路
学校在预备技师培养实践中发现,预备技师有较强的理论知识,但由于缺乏足够真实的工作任务的实践,实际能力与企业实际工作要求有一定的差距,导致处理突发事情及应变能力不足,企业的认同度不高。此次我校充分利用校企合作的机会,与机床厂联合开展技师培养工作,利用机床厂高技能人才培养基地这一平台,发挥学校与企业各自的优势,培养市场需要、企业欢迎的人才,是学校培养技师模式的新突破。
二、“企校双制”企方动力分析
企业参与高技能人才培养的“动力源”究竟在哪?首先,企业的生存与发展,人力资源尤为重要,培养高素质的技工既是企业的需要也是社会责任感的体现。其次,拥有高技能人才培养、鉴定的资质应是企业的品牌之一。基于此,我校与机床厂在高技能人才培养方面意见高度一致,并由企校双方共同制订人才培养方案等。
三、“三元一体企校双制”高技能人才培养的实践
(一)确定培养目标
学校以数控机床装配与维修专业开展试点,培养具有积极的人生态度、健康的心理素质、良好的职业道德和较扎实的文化基础知识,从事数控机床的装配、调整和维修工作的技术人员。能够根据数控机床的技术资料,对数控机床进行安装、调试和保养;在数控机床装配与维修职业知识和技能水平达到同工种技师职业标准。能独立编写工作流程或规程,撰写技术性论文的高技能专门人才。
(二)制订培养计划
参照国家的职业标准,根据调研结果确立职业岗位群,企校共同制订技师培养方案。确定了技师班招生对象为高中毕业生,5年学制(全日制2年+工学一体3年)或已取得相关专业高级职业资格证书者(3年)。通过各类岗位的技能及工作业绩实践,参加企业高技能人才评价考核,合格者可获取技师资格证书。
(三)设计培养方案
课程方案制订一方面根据技师国家职业标准的技能水平要求并结合生产现场工作岗位项目任务,由企校共同形成,另一方面通过将学生在实际生产过程中遇到的关键技术、关键工艺和难题同步融合成教学内容,形成工学一体、工学同步的动态课程方案。技师班学生以“职工+学生”双重身份实现工学结合,完成学生在真实实践环境中工作能力和创新思维的培养。
A.确定数控机床装配与维修专业技师定位:能够根据数控机床的技术资料,使用必要的维修工具,对数控机床的故障现象进行检查、综合分析、故障诊断、解决关键技术与工艺的难题,完成对数控设备的维护、维修及改造。
B.企业根据岗位技能提出需求文件。
C.学校根据企业需求制订相应配套教学大纲。
D.确定课程结构:学校安排项目指导师完成专业公共课程(机械制图、数控机床电气控制)及公共课程(专业写作及职业生涯规划)教学及企业实践中涉及的理论内容,课程内容及课程实施及评价均与就业岗位相匹配;企业师傅完成真实环境下技能实践,是一种以能力为本位的课程模式。
(四)确定师资队伍
技师班师资队伍采用“双导师”制,由企业技术骨干、师傅为主,辅以学校专业骨干教师组成,并要求具备本工种(专业)技师、高级技师职业资格或工程师、讲师以上职称。
学校项目指导老师负责该项目的教学工作、收集学生学习中的疑难问题及学生思想情况,并及时向学校反馈信息,协助完成企业的生产实习转化、指导学生完成业绩工作报告等;企业生产指导师指导学生实际动手操作及实际设备图纸教学指导、定期召开企业生产课题的专题讲座等。
(五)技师班人才考核
由于“企校双制”技师班是一个新模式、新课题,技师班如何更好、更科学、更有效地开展工作还需要不断地探索,还有许多制度需要配套,在下一步技师培养中还需要科学地跟踪及不断地纠正工作偏差,同时政府、学校和企业都应承担一部分社会责任,为广州及珠三角地区产业结构优化升级培养“一流的技工”。
德国职教专家劳耐尔教授也提到校企合作是职业教育必须要走的一条道路,由此所带来的学校一体化教学改革等都应该依据企业典型工作任务、工作过程去提炼。这些职业思想更加坚定了我们工作的信心,我校正在深入推广的校企合作的道路符合现代职业理念,是一条正确之路。
参考文献:
[1]任秋君,骆子石,高技能教育(三元一体职业教育模式研究)[M],上海交通大学出版社,2010.
新型同步电机的结构、原理及空载特性研究
新能源电动汽车动力电池的压力建模
基于混合逻辑动态的过程控制实验装置故障检测
基于PLC的风力发电机组变桨系统
等速人体肌力康复系统核心装置研制
变量读写功能的数控机床位置测量系统的转换
基于多移动的协同智能DSAS的结构设计
统一建模语言的全功能点度量方法
古诺双寡头模型视角下创新型厂商专利许可策略研究
人民币国际化过程中如何对待资本控制
需求不确定条件下供应链运作分析
自定义功能块在自动化设备中的应用
导波雷达液位计在液位测量中的应用
我校学报编辑论文在全国核心期刊与期刊国际化、网络化研讨会上作大会交流
风力发电机制动闸的状态检测系统
网上智能虚拟购物中心及其关键实施策略
数字信号处理在风力发电机故障诊断中的应用
驾驶员坐姿疲劳与人机工程学设计分析
适于车内噪声控制的二维声子晶体参数的仿真
肝脏磁共振图像的混合聚类分割
基于相关性的二级检测图像滤波算法
外贸促增长中的中国服务贸易与货物贸易共生模式——基于1993—2008年时序数据的DEA检验
和谐金融体系框架下的金融共生关系与稳定性
上海制造业典型节能产品市场运营模式
股市平准基金的交易模式及定价模型
轨道交通变电站综合自动化系统的设计和应用
CITECT在兴澄特钢公司能源计量系统中的应用
《上海电机学院学报》征稿简约
《上海电机学院学报》征稿简约
径向结构混合励磁无刷直流发电机的原理及实现
汽车防抱死制动系统信号处理实验分析
高精度珩磨机控制系统设计
壳体孔与轴承配合的温升尺寸补偿研究
用CFPSO算法求解车间作业调度问题
基于CAN总线的开放式铣床数控系统的研究
城市轨道交通综合监控系统组网及集成
齿条刀具加工齿轮的虚拟范成实验研究
齿轮故障诊断中的选择性集成技术
变频恒压技术在喷灌控制系统中的应用
基于GPRS和GPS技术的工业设备远程监测系统
《上海电机学院学报》作者投稿系统使用帮助
区分服务的一种公平标记器
供应链金融及其对策研究
完善信用评价体系强化会计信息质量
海外子公司网络学习效果的量表开发及其验证性因子分析——以东道国网络为例
MY4.8-30型离心式煤浆泵研发项目管理系统
不同波长光激发下氧化锌纳米线的发光特性研究
基于能量与精确定位下机器人运动最佳路径的研究
从IT到ET——新一轮技术革命
动态惯性权重粒子群优化算法
串联磁路混合励磁爪极同步发电机的结构设计
X射线测厚原理模型分析与实验
小波逼近法在分布参数系统最优点式控制中的应用
基于互信息算法的选择性神经网络集成在大脑胶质瘤诊断中的应用
搅拌罐内气液两相流场的数值研究
空间机器人机械臂中多传感器数据融合的研究
基于ADAMS的多功能床的结构参数优化
论文摘要:本文将计算机辅助教学技术应用于数控教学中,应用计算机辅助教学技术进行理论教学和教学效果测试等具体实施方案。以计算机辅助软件在特征建模上的强大功能,使数控设计更优化,加之其工作路径输出的多样性,使数控加工制造更便利。
随着科技的迅猛发展,计算机辅助软件在数控加工制造中被广泛的应用。在数控加工制造业中广泛应用计算机辅助数控技术,数控专业是具有很强的理论性和实践性特征的专业,计算机辅助教学技术极大的提高数控教学效果和降低教学成本,本文研究了计算机辅助教学技术在数控教学中的应用。
1 数控教学中存在的问题
数控专业涉及多门学科,且交叉程度高,具有很强的其理论性和实践性,数控专业的理论知识体系很复杂,实践操作要求高,因此数控专业的实践教学在教学中起着极为关键的作用,通过有效的计算机辅助实践教学能够促进学生了解数控车床的基本原理与结构,能够让学生加快掌握数控车床的基本操作技能,熟练操作cad/cam应用的方法与流程,最终提高综合能力,但是在实际数控教学过程中,往往受到教学条件和专业特征等因素的制约,导致在具体的教学中存在一些常见问题:(1)由于数控车床涉及多门学科,因此数控这门专业所需的理论知识体系相当复杂,而且许多教学内容很抽象、知识结构复杂,以往教师在课堂上单纯的讲解课本教学方式,导致学生难以理解,学习过程中选择逃过复杂的数控理论体系,导致学生普遍理论知识欠缺,最后必然导致学生难以理解接受理论知识;(2)数控车床综合应用多种技术,结构原理和生产过程是非常复杂,车床产品类型极为复杂,广泛应用于各行各业模型和各种数控车床,其价格远高于普通车床。数控车床价格太贵导致教学成本太高,因此学校在教学中不能将用于数控车床模型和数量配置完整,从而影响教学效果;(3)车床型号太多且价格昂贵,导致学校配置不能配齐所有车床型号,因此在实际教学中,学生不能对所有型号的数控车床进行实际的实践操作,导致学生在学校学校学到的知识,不能实际应用到企业;(4)当前职业教育广泛采用班级授课制,数控实训往往是一个班的同学在同一时间对数控实习室培训操作,训练设备的限制,很难确保每个学生数控车床操作培训,培训指导老师不能到每个学生调度监控和指导,这将导致在训练过程中存在安全隐患。
2 计算机辅助教学在数控教学中的应用措施
根据以上所述数控专业的专业特征及数控专业教学中存在的问题,可以利用现代技术计算机辅助数控教学,凭借计算机辅助教学有效的模拟效果提高数控专业的教学效果,具体措施包括:(1)数控专业理论中存在大量的抽象复杂的理论知识,传统的教学方式将导致学生很难理解,应用计算机辅助教学技术提高教学效果,数控车床的结构与原理极为复杂,而且很难找到实物演示观察,教师在讲解时难以表达清楚,学生很难理解掌握;这些抽象概念学生很难理解,采用计算机辅助教学技术,可以将复杂和抽象的教学内容简单化和具体化,从而让学生轻松地掌握这些复杂难懂的理论知识;在讲解数控指令等抽象内容时,可以运用计算机辅助教学技术将其实现功能形象地表达出来,从而将抽象内容具体化,应用计算机辅助教学技术可将教学内容形象化、具体化,还能突出重点、简化难点,并且能激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。(2)计算机辅助教学即利用硬件与软件结合构建虚拟实验室,在计算机网络上进行模拟、仿真各种实验操作,替代部分甚至全部传统的常规实验仪器设备,由于数控车床的型号和种类繁多,且更新换代极为快速,以职业学校的经济实力,不能将所有型号的实验设备配备齐全,可以充分利用计算机辅助软件构建虚拟实验室进行仿真。随着计算机辅助教学技术的日趋成熟,计算机仿真系统越来越完善,可模拟数控实际设备加工环境以及其工作状态也更加全面,可以验证数控加工程序更高的正确性和可靠性,计算机辅助数控加工仿真在数控教学中起着十分重要的作用,是现代数控专业实践教学的有效辅助方式。在虚拟实验室,利用计算机辅助处于虚拟环境中可动态分析观察数控工件制作程序的正确性和完整性,教师利用仿真平台进行工件加工操作演示,学生都能清楚的观察到每一个详细的操作步骤,学生自己也可以在虚拟实验室进行仿真实验操作,学生通过仿真实验,学校不必花费太多的经济就能够使学生得到实践练习的机会,仿真实验让学生加深对数控指令的理解,缩短对实际数控车床的熟悉时间,减少加工材料损耗和浪费,节约时间;(3)在学习一个段落或者一个知识点后,有必要进行一次有效的教学效果评价,但传统的单一的书面考试形式的评价模式的运作程序,将不能够提高学生的学习兴趣,不但影响评定效果,也不利于教学。应用计算机辅助教学技术教学的效果是可以测试学生在学习效果,通过仿真实验,对学生所学知识进行测试,可以直接反映教学效果,同时增加学生的学习兴趣。
3 结语
本文对数控专业教学的现状及存在的问题进行分析,对计算机辅助教学技术在数控专业中的应用进行研究,且提出了计算机辅助软件在数控专业教学中的具体的实施方案,计算机辅助在教学能够将抽象复杂的理论知识具体简单化,促进学生对其的理解,从而可以提高教学效果,提高了学生的知识与技能。
参考文献
[1] 薛成,罗霞.浅谈五年制高职数控专业的教学改革[j].中国科技信息,2009(10).
[2] 梁家强.数控专业教学体系研究与实践[j].科技信息,2010(36).
[3] 刘峻,朱敏红.高职数控技术专业教学改革的核心——课程体系改革[j].科技信息,2011(10).
[4] 杨丽.浅谈中职数控专业实行“学分制”的必要性以及课程设置[j].科技资讯,2010(06).
[5] 李大国,郭翠.关于技校数控专业教学改革的探讨[j].科技风,2009(9).
关键词:实训基地;校企合作;能力培养
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)09-0264-02
笔者于2006年10月至12月期间,为开辟学生实训基地,联系就业单位。在这两个多月里,笔者先后跑遍了玉环的七大开发区,走访了近70家企业,并与10家企业签定了就业协议,同时也对校企合作共建实训基地作了一点探索。
1 浙江台州玉环地区的企业简介
由于经济的快速发展及较为优惠的企业政策,浙江省台州市在短短一二十年的时间内跃为全国制造业的中心,而面积仅和武汉市青山区相当的玉环县拥有三千多家大中小企业,成为加工工业的密集地。玉环地区的企业大多数是私、民营性质且各具特色。规模较大,行业内较为著名的有:浙江苏泊尔股份有限公司、中国中捷缝纫机股份有限公司、浙江双环齿轮集团股份有限公司等;规模小,但其产品却远销海外的有:浙江益新机械制造有限公司等。与我院建立合作关系的十家企业规模都在中等以上,如双环齿轮集团,其产值已达6个亿,预计到2010年将达到20亿,该集团是我国齿轮零部件制造行业中生产规模最大、实力最强的企业之一。这些企业中有三家生产数控机床、六家零配件生产产家,以及生产齿轮的双环齿轮集团。
1.1 玉环地区企业的员工结构和学历层次特点
玉环地区企业员工所具有的共同特点是:员工的平均知识水平偏低,多在高中、中专、技校及以下学历,农民工占很大比例,大学毕业生非常少。如:浙江双环齿轮集团股份有限公司拥有员工1600人,其中高中级技术人员和技师180多人,大专以上学历200人左右,中专学历700人以上;又如:浙江玉环艾迪西铜业有限公司的中层管理人员85%是高中及以下学历,公司计划3~5年内,将中层管理人员全部换成大学毕业生。因此,企业对人才(特别是高职、大专类毕业生)需求较大,对员工素质的要求也在不断地提高。
1.2 玉环地区企业的人才培养模式
玉环县的企业大多数为民营性质,早期发展迅速,但后劲不足,究其原因是其员工的知识水平偏低,以小学、初中文化水平的农民工居多,中专技校的学生亦不常见,稍有文化基础的人一般在生产一线锻炼几个月就升到办公室或管理岗位了,学历稍高的大学生则少之又少。机床上的操作工都是农民工,排工艺的人员一般是具有多年经验的技校生,而设计人员则是花高价从国有企业挖掘过来的。
玉环县的企业已认识到人才对企业发展的重要性,一些公司的高层及一线管理人员认为刚出校门的大学生至少需要具备三年的生产一线的工作经验,才有可能成为中层或一线的管理人员,新进人员必须熟悉各个生产环节,才能迅速成长。于是许多公司建立了相应的人才培养体系,为员工的发展提供较好的平台。
特别是玉环坎门机床厂,该厂是浙江台州地区同行业中生产规模最大的企业。创建于1983年,厂区占地面积8500平方米,建筑面积6000平方米,职工人数200余人。玉环坎门机床厂主要生产数控车床、数控铣床、卧式车床等产品,年产CJ06系列仪表车床2万余台,各类数控车床1000余台。该厂的人力资源部负责人认为:从企业今后的发展来看,需要大量在公司各岗位上轮岗锻炼过的机械类专业的产品营销人员,他们对每个岗位的技术工作,要有基本了解,但不要求精通。公司并不看重学生们在进厂半年内技术上能够达到什么程度,而是看重学生们经过半年轮岗锻炼后,在自己的专业上是否有一个突飞猛进的过程。
1.3 玉环企业对学生在企业实习的反响
企业对接受学生实习以及校企共建实训基地的反应较冷淡。他们认为:企业是以营利为目的,效益为先,新进人员要能为企业创造价值。还考虑到:学生在企业实习期间,出现了工伤事故,谁来负责?相关医疗费谁来出?产品报废了,谁来付成本费?机器损坏了,维修费谁来付?学生实习结束了,掌握一定技能的学生去留无法控制,企业有何回报?
所以企业认为给学校提供学生实习场地,是一件回报小、但投入大而且还费力不讨好的事情。
1.4 玉环企业对学校专业课程设置的反响
因生产产品性质的原因,各企业对学生的专业知识和技能要求较为一致,希望学生所学的知识最好毕业就能用。但是机械类知识需要一个积累过程。因此,各企业重点强调学生应该掌握最基本的理论知识,如机械制图的原理和方法,零件图、装配图的识图能力;画法几何、理论力学、材料力学等几门基础课程必须扎扎实实。比如说数控专业,十来家企业和在玉环的学生都指出学生所学的华中数控编程系统与玉环各企业不相适应,这些企业多数使用广州数控和北京的系统如KND(凯恩帝)及UG软件等。但是作为接受过数控专业系统理论教育的毕业生应该做到遇到不同的系统(不管是法兰克还是西门子)都能编程。另一个是对刀具的选择,首先要对工件的材料及刀具的材料有充分的认识,掌握选用原则。浙江益新机械有限公司和浙江玉环金鼎数控机床有限公司都强调了这方面的问题:作为机械类的学生首先要会识刀具、会磨刀具;二是工艺、工装;三是要会识图;虽然各行业以及不同车间的工艺、工装各不相同,但工艺的总则性是一致的,学生必须掌握基本原则,然后融会贯通;要掌握图纸所标注的形位公差、零件表面粗糙度以及工艺基准,一般来说编排工艺比做设计的难度更大,并指出大学里讲授工艺的教师其实并不懂得工艺,建议授课教师先到企业实习,因为加工工艺随产品的不同灵活性较大,并且最贴近企业的生产实际。在夹具设计方面,多数企业为了提高生产效率,其夹具是自行设计的。这需要学生具备良好的创造力,善于发现问题,并积极寻找问题解决的方案,从多方面积累知识和能力。如在天元机电车床上的夹具不是学生所常见的三角法兰盘式的,而是改进成圆锥形的,工作时依靠锥度顶紧工件,使用起来更方便。相对于这些基本能力的具备,双环齿轮集团对学生的专业知识的要求则更高一些,学生在该厂实习20天后必须经过点检(铲刮)、操作、调试和故障诊断四关考试。
2 高职院校培养实践型人才的不足之处
(1)基础知识不扎实,应知应会的理论没有掌握好,识图能力差,动手能力差,平时缺乏训练,针对基础理论知识的实践、实训课内容太少,时间太短,有实习或者实训但不排除走马观花式的,加上实验设备不足使得很多学生没动手的机会。
(2)课程设置滞后于企业的需求,专业划分太细,限制了知识的延伸。理论基础课课时太少,如坎门机床厂就提到了学生学习了CAD,但真正要其画一个完整的图时还有困难,讲授不够深入,学生掌握不够扎实,并质疑学期末每个学生是否能有其真正的作品。
(3)对于机电一体化专业,一些技术人员多次提到课程太多,讲授时只能蜻蜓点水,机械、电气均未深入,且给学生留下的未知点太多。两年时间太短,使得学生学机械的零件图看不懂,学电气的编不出一个像样的程序,更有甚者,接触器、继电器看见了不认识,更不会接线。
(4)高职院校一定要与本科院校区别开来,所培养的应该是技师,是实践型人才,而不是理论型。所使用的一些教材其机械功能符号与实际脱节,学生对磨刀的功夫、设备的故障、设备的结构和原理一知半解。玉环的企业不缺工人,最缺的是技师型人才。如果将学生将来的工作定位为操作工、维修工也许并不适合玉环企业的实际,但毕业生走出校门后首先是当工人,积累一定经验后才是技师。
诚然,有些企业的看法没有结合学校及学生的实质,但却都包含一个道理:学校的办学应以企业需求为主。教育部虽然提出以就业为导向,但是在具体实施过程中尚存在诸多问题。我们是高职类院校,很多企业指出我们有些教师其理论水平较高而实践能力相对不足。一些设备教师自己都没见过又如何去教好学生?其次是实验设备资源不足,造成僧多粥少的局面。
3 高职院校培养实践型人才的对策和建议
3.1 建议学生实习期间可在工厂做学徒
(1)在学校企业招聘学生时,学校将企业的招聘简章向学生公布,在学生自愿报名的基础上,向企业择优推荐;
(2)大学生做学徒的截至日期以学生拿到毕业证为准;
(3)与企业商定,如大学生拿到毕业证,企业仍未和学生签定正式劳动合同,学生有权利选择离开企业;
(4)企业对拿到毕业证的大学生,在签订正式的劳动合同之前,要对大学生进行专业技能考核;
(5)企业对做学徒的大学生,要保证学徒岗位专业对口,对不服从企业有关管理规定的,企业可予以辞退;
(6)作为带队老师在企业里,要积极协助企业做好学生的思想工作,协助企业完成大学生由学生迅速向社会人角色意识的转变工作;并在这个转变过程中,针对企业、学生在各类观念上的误区做好协调工作,起到企业和学校、企业和学生、学校和学生三者之间的桥梁作用。采取相应的积极措施,将学校、企业、学生三者有机的结合在一起。
3.2 企业对学徒的大学生的反应
(1)企业认为大学生当学徒就是实习,但和实习又有着本质区别。根据国家的相关法律规定,虽然学生在毕业前,没有权利和企业签订正式的劳务合同,但学生在学徒期间,依然能加强专业技能的学习,能努力缩短与企业要求之间的距离以达到企业的要求;毕业前如果学生能留下来,这当然是企业希望的,这为企业给学生定位赢得了时间,也为学生在企业中给自己准确定位赢得了时间。
(2)学生是自愿来企业的,企业对学生的要求与其他的员工是不一样的,与那些在企业签订正式合同的社会就业人员相比,根据就业用工的标准,学生技能上的不足,企业是可以接受的,在与企业其他人员的攀比上,企业也有个交待,所以学生在做学徒期间,企业对学生综合素质的要求更高。因为,企业培养这些学徒的目标,是培养高素质、高学历的一线生产或中层管理者。比如,在与某铜业有限公司的高层及一线管理人员的交流中,公司高层就说:“公司现有的一线生产及中层管理者,85%都是高中及以下学历,公司为了长远的发展,决心在3-5年内,将此类人员全部换成大学生。”某齿轮集团股份有限公司的高层管理人员也说:“厂里的一线生产或中层管理者大多数都是高中及以下学历,让这些人加工产品,一个比一个行,让这些人进行现场管理,意识一个比一个差,还有些人,简直无法沟通。”还有很多企业是家族式的,中层管理者大多数也是家族内部的人,这些人技术没有,学历也没有。已经有很多公司的老总清醒的意识到这些情况已经开始制约企业的发展了。
(3)企业并不看重学生们在企业里前3-6个月的技能水平,而是让学生们在各岗位轮训,通过轮训,观察学生们的待人接物能力、专业技能的学习能力以及与一线工人的交流协调能力,特别是观察学生们能否敬业爱岗,能否吃苦耐劳,工作作风是否扎实等等。总而言之,学生在企业的前3个月,企业在重点考察学生们的本质,以及是否热爱企业,对企业是否忠诚,可以说企业对学生们的期望值很高。
(4)企业加强了在学生们感情上关怀学生,但很少从工作待遇关心,因为企业担心其他有技术的工人有意见,企业这样做也是希望在其他员工有想法的时候能有退路。
(5)企业很看重学生们通过轮训3-6个月后,各方面的突飞猛进的过程,笔者认为企业在这方面表现是非常理性的。
(6)各企业也存在着普遍的担忧,大学生到玉环的企业来,不安心工作,企业担心留不住人才。各企业甚至愿意在学生的毕业答辩上,给予学校强有力的支持,他们希望学校能在这方面考虑这个问题。企业的具体意见是:学生们要参加考试,希望老师能带试卷到企业来考;学生们有毕业答辩,企业希望学校能派出专业老师到企业进行论文答辩,企业还可以给学生毕业论文答辩提供技术人员上的帮助,这样企业也可以在学生毕业答辩的过程中,对学生进行有计划的挑选。所有这些,是因为企业希望学生稳定的为企业工作。
(7)学生们在企业当学徒,企业认为学生们在培养期间,做坏了产品或用坏了工具是正常现象,重要的是学生们愿意留在企业。
(8)各企业对大学生的培养目标,大多定位在技术主管、设计工程师、销售及售后人才、工艺及产品设计等岗位。企业希望学生在校期间要重点掌握最基本的专业理论知识,并加强基础专业理论的实训,理论课和实训课的分配课时最好能达到1:1。学生进企业后,根据企业的具体产品、学生的兴趣爱好以及企业对学生的各方面考察,再分专业类别。
3.3 关于学生在做学徒期间的管理
(1)带队老师应选派责任心强的专业教师和辅导员。在学生实习时,专业教师从专业、行业的角度给学生加以引导,专业教师也可利用这个机会,在自己的专业方面进行专业实践学习,向“双师型”教师转变;辅导员从学生的养成教育、做人做事等方面,对学生加以引导。
关键词:卓越计划;电工电子类课程;教学改革
作者简介:王业琴(1980-),女,黑龙江肇东人,淮阴工学院电子与电气工程学院,讲师;陈亚娟(1967-),女,江苏泗阳人,淮阴工学院电子与电气工程学院,副教授。(江苏 淮安 223003)
基金项目:本文系淮阴工学院教学改革项目“基于实施卓越工程师教育培养计划的电工电子类课程教学改革研究与实践”(项目编号:JYC201106)的阶段性研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)02-0063-02
2010年6月,教育部出台了“卓越工程师教育培养计划”,为我国高等工科院校教育教学改革指明了方向。[1,2]国内高校针对卓越计划制定了人才培养方案,进行了相关教学改革与研究。天津大学孟昭鹏教授指导学生在对国外成功案例分析基础上,构建了基于卓越工程师培养的产学研合作教育的新模式。宁波工程学院,傅越千副教授对电类应用型卓越工程师培养途径进行了研究。[3]山东大学王勇教师发表文章对培养机械专业卓越工程师进行探讨。[4]重庆交通大学林军志老师,对“卓越工程师教育培养计划”下的工程地质课程教学改革进行了研究。[5]湖南工程学院康颖安对“卓越工程师”培养目标下的理论力学教学改革进行了研究。[6]
作为地方应用型高校应紧抓机遇,积极筹备卓越计划人才培养工作,淮阴工学院机械学院和生化学院顺利获批教育部第二批卓越计划试点专业,电工电子类课程作为机械、生化、交通等工科专业基础课程,包括“电工基础”、“电工电子技术”、“电工电子实习”、“电工实习”课程,是高等院校工科非电类专业必修课程和部分文科专业的选修课程,在教学培养体系中占有重要地位,卓越计划强调按照行业标准培养工程应用型人才,因此基于卓越计划的专业基础课程改革具有重要的实践价值。[7]
一、明确培养目标,优化教学内容
本校基于卓越计划人才培养要求,成立电工电子课程组,组织授课教师、专业教师、聘请企业工程师,根据课程特点、专业特色,以企业需求为导向,制定课程教学大纲,根据学校总体人才培养方案要求,组织教师主编或参编卓越计划电工电子学教材,在授课内容上体现专业特色,根据专业特点要求分配学时学分。
化学工程与工艺,食品科学与工程、交通工程、物流工程、交通运输、车辆工程、汽车服务工程、环境工程、制药工程、生物工程、金属材料工程专业,开设“电工电子技术2”,48学时,包含8学时实验。使用高等教育出版社秀主编《电工电子学》教材,授课内容为教材前五章内容,主要包括电路和电路元件、电路分析基础、分立元件基本电路、数字集成电路、集成运算放大器。信息与计算科学专业、信息技术方向开设“电子技术基础”,56学时,包括8学时实验,采用秦曾煌主编的《电工学》(下册)为教材。
计算机科学与技术专业,包括软件工程方向、网络工程方向,分为上下两个学期授课,第一学期开设电工部分,命名为“电工基础”,40学时,其中含有8学时实验,第二学期开设电子部分,命名为“电子技术基础”,56学时,包含16学时实验。车辆工程、材料成型及控制工程,分为两个学期授课,第一学期开设电工部分,命名为“电工电子技术1”(上),40学时,6学时实验,第二学期开设电子部分,命名为“电工电子技术1(下)”,40学时,4学时实验。机械设计制造及其自动化专业,分为两个学期授课,第一学期开设电工部分,命名为“电工基础”,40学时,8学时实验,第二学期开设电子部分,命名“电子技术基础”,80学时,12学时实验,采用秦曾煌主编的《电工学》(上下册)为教材。
二、成立课程组,创新教学方法
高水平师资队伍建设是培养创新应用型人才的根本,学院非常重视电工电子技术课程教师队伍的建设,成立课程组,创造条件丰富校内专任教师的工程实践经验。构建了相对稳定的教学团队,职称结构合理,教师通过互相听课,取长补短。在教学考核中总体成绩优秀,教学方法得当,教学手段先进,在校青年教师教学大奖赛中,多位教师获奖。
1.教学中引入多媒体、仿真软件网络技术
课程组组织教师完成多媒体课件制作,在教学中引入MATLAB、MULTISIM等仿真软件,以虚拟+实物的方式提高教学效果,利用多媒体技术,借助生动的图像、形象的动画,增强学生对基本原理、基本概念和基础知识的理解。
2.采用项目驱动和案例教学方法
教师采用“项目驱动”教学方式,创新教学方法,以“项目”为形式,“成果”为目标,采取团队合作的方式,指导学生完成与教学内容密切相关的大作业。项目的创意、方案的设计、项目的实施及最终的评价,都由学生自己负责,教师只起咨询、指导与解答疑难问题的作用。学生通过该项目的进行,学习和掌握每一环节的基本知识和了解所需的必备能力。案例教学可以为学生提供一个逼真的具体实例,使学生有了理论结合实际、锻炼和提高自己独立思考能力的机会,团队式讨论所特有的课堂气氛能充分调动学生的学习积极性。选择和设计适当的工程案例是保证案例教学成功的前提和基础,要求教师结合专业背景选择合适的工程案例,例如机械专业选择数控机床电机控制案例;交通工程可以引入交通信号灯设计案例;车辆工程专业可以引入简单的汽车电子电路设计、故障诊断案例。通过案例分析和研究,强化对学生的综合设计训练,培养其工程应用能力。
三、实践环节教学改革
1.采用开放实验教学系统,增加选做实验项目
教师登陆实验中心,利用开放实验教学系统实验项目和实验时间,学生登陆系统,根据课程总体安排情况、专业背景、兴趣,网上预约实验时间、选做实验项目、选择指导教师,打破了传统的整班预约模式,克服了教师统一安排实验时间从而出现课程冲突等问题,最大限度地提高了实验资源的利用率和学生的学习效率。
2.发挥仿真软件作用,做到虚实结合
学生登陆远程虚拟实验教学系统,浏览虚拟实验指导书,据此完成电工电子课程的实验线路的搭建、仪器仪表的选择,得出仿真结果,网上提交实验报告,也可以与教师在线交流,设置留言板块,教师及时解答学生提出的问题,通过虚拟实验教学系统,完成实验的预习,将虚拟仿真实验技术与动手操作实验相结合,做到虚实结合、虚实互动。既提高了学习兴趣,又可以节省实验时间,提高了学生的自学能力、计算机应用能力、独立思考能力、实践动手能力。有利于顺利地完成实际实验,解决实验学时短与实验教学内容多的矛盾,促进电工电子实验课程教学质量和教学水平的全面提高。
3.优化实践教学内容,完善考核方式
课程组按照卓越计划培养应用型人才培养定位,制定了符合各专业人才培养目标的实验教学大纲,编制相应的实验指导书,在确保实验教学质量的同时,增加提高型(综合性、设计性、应用性等)、研究创新型实验的比例。请企业工程师参与指导电工电子类实习,实习内容与企业紧密相关,例如车辆专业电工电子课程设计项目可以考虑汽车电子电路设计。实验考核既是检查学生对知识掌握情况的有效工具,又是评估教师教学水平的重要手段。教师把抽查课程实验项目作为对学生的考核内容,从实验操作、实验结果、数据分析几个方面,综合给出考核成绩,纳入学生平时成绩,计入期末考试总分。
四、教学质量监控措施
教学质量是高校教育教学能力和教学水平的根本标志,加强教学质量监控,是推动电工电子课程的建设和改革,保证教学质量的有力措施。
1.教学检查制度
该制度覆盖教学材料、课堂讲授、作业批改、实验实习实训、辅导答疑、考试、阅卷、试卷分析、毕业设计、毕业论文等教学全过程。学校应建立教学质量检查制度,定期公布教学检查结果。
2.评教评学制度
学校应建立学生、教师、同行教学评教评学体系,通过学生评教、教师评学、督导同行评教及专业教学委员会考核,对教学、课程建设和教研工作做出合理的评价。
3.学生跟踪调查制度
由学工办向往届毕业生、高年级在校生了解教学内容与企业需求及后续课程的紧密程度,学校根据反馈的信息及时调整教学内容并进行教学改革。
五、结束语
通过优化教学内容、创新教学方法和实践环节的改革,最大限度调动了学生学习积极性,使学生的实践能力、工程应用能力得到很大提高,通过一系列监控措施,保证教学质量,推动教学改革顺利进行。
参考文献:
[1]周英.落实卓越工程师教育培养计划大力培养工程科技创新人才[J].中国大学教学,2011,(8),11-13.
[2]叶树江,吴彪,李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J].黑龙江高教研究,2011,(4),110-112.
[3]傅越千,楼建明.电类应用型卓越工程师培养途径的研究[J].宁波工程学院学报,2010,22(4),67-71.
[4]王勇,李剑峰.培养机械专业卓越工程师的探讨[J].现代制造技术与装备,2010,(6):69-70.
[5]林军志,莫丽华.“卓越工程师教育培养计划”下的工程地质课程教学改革探讨[J].科技咨询2011,(4):99-100.