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一、机械原理与自动化直接关系
(一)机械自动化的定义
机械自动化是指机器或者装置通过机械方式实现自动化的控制,是在一种无人为干预的前提下,机械或设置本身自我完成预期的、指定的操作和控制的一个过程。机械自动化也可以称之为机电一体化,在20世纪90年代国际机器与机构理论联合会具体把机电一体化定义为机械设计制造及其自动化基础上的发展。
(二)机械自动化的科学技术
机械自动化所运用的科学技术主要是以机械技术和电子技术为主,多门学科辅助,是一门新生的,复杂的新型学科。机械自动化改变了传统机械的发展,使机械业逐步的由机械电器化向自动化转变。机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,把各个学科,各种技术相结合,如:机械技术、微电子技术、接口技术等,有机融合的综合性技术,不在是单一的机械技术。机械自动化具有了智能化,区别于机械在功能选择上的要求,更具人性化,是人的感官和头脑的延伸,整个系统更加的优化、可靠。
二、机械自动化系统的优点和效益
机械自动化技术的不断发展,机械自动化产品逐步的取代了传统的机电产,它符合了社会发展的需求,能够更大程度上为市场和用户带来更多的社会和经济效益。
(一)生产能力和工作质量的提高
机械自动化是在传统的机械原理上,实现机械自动处理和自动控制。它取代了人为的操作,在一定的范围内能够更为灵敏、精确的的控制和检测问题,完成系统指定的要求。同时机械自动化取代了人为的操作,在一定程度上节约了人为操作时间,减少了操作者的自我主管意识,而是机械自身有序的自我工作。保证了最佳的工作质量和较高的产品合格率,在生产能力和工作质量上都有显著的提高。
(二)更具有安全性和可靠性
机械自动化是由机械自动的操作,一般具有自我监控和自我防范功能,能够及时的发现问题和自我修复问题,采取有效的自我保护措施。减少人为操作带来的事故,提高了机械的使用率。
(三)方便操作,改善性能
机械自动化产品采用的是程序控制和数字显示,在整体操作上简单、易懂,能够满足不同用户的需求,用户在选择产品特点的时候,只需要改变系统中参数的变化,保障产品的完整度和协调度。
(四)功能多、适用范围大
机械自动化改变以往的单一的技术和功能模式,具有复合技术和复合功能,能够适应不同的场合和领域,更具有操作性和应用性。
(五)改善劳动条件,适应现代化的发展
机械自动化以机械自动操作取代人为操作,减轻了劳动负担,提高了我国自动化经济和产业的发展。
(六)节约能源,减少耗材
机械自动化是高科技的产物,在一定程度上符合了我国的成产和发展的要求,实现资源的合理的优化配置,建立节约型社会。机械自动化产品逐步的向轻小型发展,减少了材料的损耗。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
我国机械设计制造及其自动化的发展虽然随着经济的发展和科技的进步都有着显著的提高,但是与发达国家相比,仍然存在着一定的差距。在一些基础理论方面的发展还不完善,我国实现机械设计制造及其自动化的发展方向主要表现在以下的几个方面:
(一)实现机电一体化
机械自动化的发展和延伸就是向机电一体化转变,改变传统的单一模式,实现自动化、复合型的发展。
(二)实现机械智能化
机械自动化同时需要机械的智能化,它不仅仅代表着人的体力同时也要代表着人的脑力,加强机械的自我决策和自我行动能力的提高,使它自动化过程中能够更好的调节问题和完成指定操作。
(三)模块化和网络化
机械模块化能够方便产品各个单元的操作,实现产品的标准化和系列化,便于企业能够更好的找准自己的生产定位,提高专业化的机械自动化单位。同时提高机械的网络化,方便用户使用和操作,适应网络化的发展,满足市场的需求。
(四)微型化和绿色化
微型化是机械自动化向微观领域发展的趋势,提高产品的灵活性,减少了材料的损耗,提高了它的利用率。加强机械自动化的绿色化,符合社会的发展观,保护自然环境,对于建设社会主义新型社会具有重要的意义。
四、结论
机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性和低能耗等优点,符合国家的发展需求。机械自动化技术是多个学科技术的综合,从本质上而言机械自动化就是机电一体化系统,是机械工业发展的方向。
参考文献:
[1]杨世明,腾献银,赵镇宏,段巍.《机械设计》.电子工业出版社出版.2007.3.
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[3]赵松平,张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京.机械工业出版社.1996.
[4]刘仁志.《机械工程与制动化》 MGTY200/500电牵引采煤机液压系统工作原理及故障分析.2003.
【摘 要】现代机械是由计算机当中的信息网络协调与控制部分组成。现代机械一般都应用于对机械力、能量流、运动等有一定相关性机械系统当中,其与机械一体化的要求是相呼应的,所以也能将现代机械等同于机电一体化。机械设计制造及其自动化是将机械和电子信息技术作为核心,并采用多种学科互相渗透、Y合所形成的一种边缘学科,也是现今所最新兴起并逐步地发展、完善的一门学科。本文笔者对自动化技术在机械设计中的应用进行了分析探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
【关键词】机械设计;自动化技术;机械设计;应用
1.分析机械设计制造及其自动化的特点
与传统的机械设计和制造相比,机械设计和制造及其自动化的最大的优点和特点是也实现了机械设计制造的自动化和智能化,这样不仅大大降低了工作人员的工作量,而且提高了机械设计和制造的准确性和工作效率,提高机械生产效率和生产能力。机械设计制造及其自动化是科学技术不断地发展的产物,它也是在各种现代高科技技术的有效结合下诞生的一种更加系统化、智能化和精细化的新技术。通过这项技术的应用,可以有效解决传统机械设计制造生产效率低下、生产能力有限等问题,使机械设计制造更好的满足于现代工业发展对生产力增长的需求。在当前,机械设计制造的重要任务是在满足这些产品特点以及生产要求的前提下将产品顺利地生产出来。任何产品都有其独特的特点和生产要求,其也是产品被研发出来的最主要目的。在过去传统机械设计制造过程中,所有工作都需要生产工人亲自对产品进行设计创新与处理,只有这样,才能保证所生产出来的产品符合相关要求。毕竟人力资源有限,所有工作都要工人来完成,不仅会降低生产效率,还会降低生产能力,以及加大出错率,从而降低产品的质量。但是,利用机械自动化生产就可以有效避免出现上述问题,机械自动化可通过自动化控制系统而对机械设计制造过程进行严格地控制,工人只需在控制程序中输入相应产品的规格、尺寸、特点以及生产要求,系统就会自动地对机械设计制造过程进行控制,从而实现机械设计制造的智能化、自动化,既可以提高机械设计制造的生产能力、生产效率,又可以规避不必要的设计制造的失误。
2.机械设计制造及其自动化的优势
2.1有效提高工作效率,缩短工作时间
传统的机械生产主要都是采用人工生产,因此,生产出一件产品所耗费的人工成本巨大,消耗时间也较长,花费了较多的人力和物力,而且在生产的过程当中,难以达到较高的生产率,以及生产的准确性,往往一旦出错,全部都要重新来过。这种生产方式,使得产品的质量无法得到有效的保障。而机械制造的自动化的生产,可以大大缩减人们的生产时间和人力物力方面的成本,而且生产的精准性也大大提高,产品和技术的质量都可以得到有效的提升,因此采用机械化生产,对于解放生产力,提高生产效率的意义的重大的。
2.2生产的安全性得以提高
机械生产的过程当中,一定要注意安全性,其中安全性包括:产品质量的安全以及人工操作过程中的人身安全。一直以来,我国由于机械原因导致工人死伤的事件时有发生,其中最主要的原因还是在于我国的机械生产的工具不够发达,而且工人和公司没能采取及时有效的防治措施,因此造成安全事故的隐患。机械制造能够有效提高产品的生产效率,形成较为完整的生产体系。而采用自动化的机械制造生产体系,能够实时对运行状态进行监管,对于操作过程当中出现的意外和突况采取适当的措施,有效减少意外事故的发生,进一步保证工作的安全性和有效性。
2.3使得操作更加简便
对于传统的机械生产来说,过程非常负责,并且耗时较长,生产质量难以得到保障,在工作的过程当中,一旦出现分神,极易引起安全事故的发生。机械设计的制造及其自动化技术的运用,可以通过对机械设计系统进行排查,对于出现问题的设施应当及时停止运行,并且指派专门的技术人员进行调休。机械制造及其自动化可以通过系统进行对机械的控制盒管理,操作方式简单,出错率少且安全有效。机械设计及其自动化,从技术层面来说,一般具有较为成熟的技术,且出错率较少,不需要投入大量的劳动力就可以实现较高的生产效率。同时,机械设计制造和自动化的特性,能够使机器在运行的过程当中自动检查和排除故障,从而使机器能够有效的运行,操作方式简单快捷,对于提高生产效率,达到生产目标有着积极地现实作用。
3.机械设计制造及其自动化的发展方向探讨
3.1网络化
目前,在机械设计制造及其自动化运用的过程中,虽然已经通过网络技术实现了系统控制的机械设计和制造的生产过程,但没有实现网络化地生产控制。例如,机械设计制造及其自动化设计在生产过程中的应用,一旦系统设计出现细节性问题而影响产品的正常生产,同时专业的设计人员和技术人员都不在现场,因此生产管理人员只能停止生产,等待专业人员将问题解决后,方可将投入生产,这样就严重影响了生产效率,导致生产效率低下。在以后,通过对机械设计制造及其自动化生产实现网络化,然后利用信息技术、网络技术、传感器技术和远程监控技术,可以有效解决上述问题,也可以通过互联网的帮助,让专业人士不在现场的问题能够及时地解决,通过网络远程控制现场,确保生产顺利进行。
3.2机电一体化
机电一体化是机械设计制造及其自动化进一步发展的主要方向,它是对机电一体化技术和系统升级的改进。目前,在一些工业生产中,机电一体化技术得到了应用,并取得了良好的效果。机电一体化在机电一体化原理的指导下,基于机械设计制造及其自动化技术,将不同的机械和设备有效地结合在一起,从而形成一个能够自动化、智能化操作的电子机械信息系统。在一定意义上说,机电一体化是机械设计和制造及其自动化技术的延伸。所以,它是机械设计制造和自动化技术发展的必然趋势。
3.3 数字化
数字化、自动化设计、制造的机械是提高生产能力和生产效率的基本保证。数字技术的发展,在行业中有其独特的意义,它将包括图形、技巧、数据和语音等多种复杂的德尔统计信息转化为数字信息,然后通过数字技术对数字信息的有效处理和分析,并通过对生产过程中的产品功能设计和加工数字仿真模型的建立、制造和产品样机,在避免错误的设计的前提下,全面提高生产能力、生产效率
3.4 智能化
智能化是机械设计制造及其自动化技术所具有的主要特点,也是其与传统机械设计制造相比最本质的区别,也是未来制造自动化发展的重要方向。当前,在机械设计制造及其自动化技术中,智能化虽然也有所体现,但远没有达到设计及实际生产的要求,也未能彻底解放劳动力。智能自动化制造技术的目的在于通过人与机器设备的协同合作,而部分地替代人在制造过程所付出的脑力以及体力劳动,以致最终实现机械制造过程的智能化。
4.结束语
机械设计制造及其自动化是提升现代工业生产力、生产效率的有效途径,其具有良好的发展前景,掌握其发展方向能清晰地了解和认识机械设计制造及其自动化的出路。在科技、工业不断发展进步的带动下,机械设计制造及其自动化也在不断发展进步,并形成了网络化、机电一体化、数字化、智能化、绿色化等良性发展趋势。
参考文献:
[1] 张真,盛国亮,孙晓亮.机械设计制造及其自动化的发展前景之我见[J].硅谷,2015.
1.1 高职院校生源增加,整体素质良莠不齐
在国务院《关于大力发展职业教育的决定》的指引下,我国高等职业教育健康高速发展。该决定要求在高等教育阶段,重点发展高等职业院校,扩大高等职业教育招生规模。2010年高等职业教育招生规模占高等教育招生规模的一半以上。[1]
随着高职院校的扩招,录取分数线大幅度的降低,导致高职学生的学习基础良莠不齐,并且整体素质有下降的趋势。学生对教材内容觉得有难度,对教学进度感到过快。由于这些情况的出现,我们无法再沿袭传统教学模式。应该根据学生的个体差异和就业方向而因材施教,采取分层教学的模式。
1.2 机械行业的发展,对高职教育提出新的要求
改革开放以来,我国机械设计与制造等相关产业高速发展,促进社会进步的同时创造了大量的就业机会。与之配套的是高职院校中机械设计与制造、数控技术、模具设计与制造、汽车制造与装配等相关专业的建设与发展。机械行业对从业人员提出了从劳动密集型向自动化、智能化的先进制造技术转型升级的要求。[2]为达到这个目标,高职院校机械相关专业必须加强教育改革和创新。高等职业教育肩负着培养生产、建设、服务和管理第一线的高素质劳动者和技术技能人才的重要使命,我们应该深刻认识高等职业教育全面提高教学质量的重要性和紧迫性,加大课程建设与改革的力度,增强学生的职业能力。
2 创新教学的内涵
2.1 教学理念的改革
2.1.1 就业为导向,技能为目标
在教学理念上,高职院校中对学生的培养目标是高素质劳动者和技术技能人才。这就要求我们在教学实施过程中基于工作过程进行针对性教学,从而让同学们在有限的时间内掌握更多的实用技术。传统的《机械制图》课程在教学中对制图原理和表达方法强调较多,而对识图能力的训练较少,忽略了该课程的实践性。[3]笔者认为,在教学实践过程中,利用教授绘图的教学手段,重点培养学生的识图能力和空间想像能力为教学目标,这样才能做到真正意义上的“应用为本,够用为度。”
机械制图是工程类、特别是机械专业的重要且最具难度的基础课,关键的难点在于空间概念的建立以及机件表达方法的正确选择。传统的教学方式以多媒体课件为主,以实物模型为辅。虽然静态的图片或者动态的视频有直观明了的优点,但是不能完整的表达机械制图的思想,难以体现三维实体与二维图纸之间的关联。同时,在课堂上大量的多媒体信息堆积,会造成学生的视觉疲劳,不利于调动学生的学习积极性,也不利于培养学生的空间想象能力。而空间想象能力正是学生最欠缺的地方,如何培养学生的空间想象能力正是学好机械制图的关键所在。
2.1.2 以人为本,因材施教
教师在教学过程中应允许个体差异,以人为本,因材施教,促进全体学生在原有水平的基础上都能发展。[4]据统计,大部分的学生毕业之后并不以绘图为工作,而是成为流水线上的操作工。因此,对于这部分学生而言,只需要具备识图能力及严谨的工作作风就可胜任工作。对于一部分优秀的学生则可在此基础上提出更高的要求,掌握绘图技巧。此外,对于少数基础较差的学生可以适当降低难度,在课后加以辅导,布置一些简单的题目,勤加练习,逐步提高。[4]
2.2 教学方法的创新
Solidworks是业界知名的三维机械设计软件,被广泛应用于机械、汽车、家电、数码通信和玩具设计制造领域。它集成了零件设计、曲面造型、钣金设计、机构运动与仿真、图形输出和数据转换等功能,产品设计功能非常强大。其中,三维建模和装配体等模块对“机械制图”课程的理论教学和实践操作均有助益。
在课堂上引进SolidWorks软件以辅助教学,有如下三个方面的好处:
1)多视角观察物体模型,帮助学生增强空间立体感,激发学习兴趣。
SolidWorks的三视图(与机械制图中的三视图有一定区别)有利于学生建立空间想象能力和提高看图能力。
2)使得机械制图课程平面知识立体化。
按照工作原理设计零部件或整体装配件的动作,利用该软件的动态装配体演示模块来展示零部件或整体装配件的装配过程,使原来繁琐复杂的平面图形转化成为立体图,帮助学生将抽象的思维过程形象化,进而明确装配体和零件的连接和装配关系,使教学效果得以提升。
3)让学生初步了解零件加工过程,为今后工作岗位技能奠定基础。
利用SolidWorks可清晰地展示零件的制作过程,真正实现教学过程与生产过程相对接,为提高学生的就业能力奠定初步基础,同时可进一步增强学生对教学内容如组合体、剖视图、断面图的理解,帮助学生建立空间想象和思维能力,提高学生学习本课程的兴趣。
机械制图的教学过程主要是围绕绘制和识读零件的三视图展开的[7],其核心内容有两个:一是学习如何用二维图形表达三维实体模型,二是如何由二维平面图形想象三维空间物体的形状。由于SolidWorks是三维模型与二维图形双向关联的绘图软件,并具有利用参数化和尺寸驱动模型,在二维绘图环境中可以进行各种标注的特点。故将Solidworks应用于教学中,学生可以通过学习绘制二维草图从而得到三维实体模型,使得三维建模的过程变成零件的读图及尺寸标注的过程,从而建立起平面视图和空间实体之间的对应关系,[5]为学生提供了丰富的想象空间,有效的弥补了传统教学过程中存在的三视图与实物脱节的、学生无法将二维视图与立体图相对应的问题。
在教学过程中,一边讲解一边演示作图过程,引导学生逐步深入,让学生通过系统的思维过程获得完整的认识。[5]将空间的想象具体化,可以加快学生对空间概念的理解和消化,逐步提高学生的空间想象能力。在增强学生的感性认识和学习的积极性的同时,也有效地发挥了教师的主观能动性。
【关键词】新时期;机械电子工程;发展与创新
前言:在现在的经济社会情况下,更多的人越来越关注机械电子工程的发展,这不仅仅是国家重视的话题,同时和我们每个家庭每个人也是密不可分的,在飞速发展生活节奏日益提高的今天,机械电子类产品的更新也对生活的影响起着重大意义,它不仅仅是需要研究的一门学科,也是支撑现代人精神力量的动力,所以,我们有必要意识到机械电子工程的研究与投入是极为重要的,与其发展方向决不能忽视。我们也更加确信以现在的发展速度而言,我国的经济趋势也将会随着机械电子工程的深入研究而突飞猛进。
1.机械电子工程的概述
1.1机械电子工程的产生
人们的生活方式因科技的发展而产生了巨大的变化,同时一个新型产业也随之诞生――机械电子工程。它从最初的产生到后来的不断进步发展是一连串复杂而多变的过程。它的前身是机械工业行业,随着人们的生活水平不断提高,生活方式的不断改变,对机械的需求的也随之不断提高,电子计算机产品的问世,为其能够迅速发展提供了必要条件。在旧有的生活模式下,人们的生产、生活活动主要是依靠手工机械完成。但是社会在进步,人们的生活模式在改变,旧有的生产方式难以跟上社会发展的脚步,必须要舍弃原有的手工机械的生产方式,在信息技术的推动下,将信息技术用于机械行业中,这从根本上推动了机械电子工程的发展。显而易见,机械电子化离不开信息技术,因为有了信息技术,机械电子技术才得以诞生。
1.2机械电子工程介绍
机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术,其核心专业是机械电子,同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识,各类学科相互交叉形成的一类科学,这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说,机械电子工程包括计算机技术、网络技术等,机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合,其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时,必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合,将机械中不同的元件组合,完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂,但是设计比较简单,结构不复杂,而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高,外形小巧,从而取代了传统的机械。
1.3机械电子工程的特点
机械电子工程和传统的机械工程有着明显的区别,它具有以下几个特点:
第一,电子信息技术的融合。计算机信息技术被应用于机械电子工程的每个环节,它不仅体现在机械的内在结构上,外观设计也有充分的体现,使得机械从里到外都散发着时代的气息。在机械设计方面融入了许多新鲜元素,它不再简单的机械工程,而是引入了多项技术、多种元素的机械设计,让其能更好地满足时代的需要,促进社会主义经济建设更快的发展。
第二,产品设计简单,使用方便。与传统机械相比,机械电子工程在产品设计方面,要求更为苛刻和严格,它要求产品要不同与以往,具有创新性,且使用便捷,可操作性强。对产品之所以要强调创新和可操作性主要是为了能够跟上时展的步伐,也为了能更有利于用户的使用,满足实际需要,对此引来了社会众多消费者的注意。要做到这两点,也绝非易事,对机械师也有了更高的要求。设计者在做产品设计时,要做到两点,一是产品的实用性,二是产品的可接受性,只有做到这两点,该产品才会有市场。除此之外,设计的创新对机械行业的发展也具有巨大的作用,一些传统的机械设计时代淘汰的一个主要原因就是技术缺乏创新,设计太过简单,不具有可操作性,想要的功能根本体现不出来。同时,有不少机械师对机械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,这在一定程度上,提高了机械事故发生的可能性。所以,我们有必要加入新鲜元素,不断创新设计理念,从而从本质上推动机械设计的发展,减少或杜绝机械事故的发生。
2.机械电子工程的应用
随着社会需求的不断增加,对机械电子工程的要求也越来越高,从而对其的研究也在不断地深入,其应用领域也在不断增多。传统机械工程受其技术所限,它所应用的领域为有限,大多集中一些基础领域,这些领域对技术的要求不太高,或者比较低端。但是,随着技术的发展与进步,这些基础领域在被淘汰,并逐渐消失。这个过程中,机械电子工程以其技术上的优势,不断地将传统机械工程取代,它的使用范围对传统机械工程的缺陷来说恰好是一个很好补充。机械电子工程的应用领域极广,不似于传统机械工程,只用于那些对技术要求不高的基础领域,它主要应用于改造后的基础领域,和相对比较高级的领域。随着人们对机械电子工程了解的越来越多,研究越来越深入,它所能应用的领域必将越来越多,越来越广。
3.机械电子技术发展与创新
3.1设计思想的发展
计算机信息技术最初应用于机械电子工程中,其主要目的就是提高机械的原有性能,并能让其变得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的简单,就是将机器中的某些机械部件用电子部件来替换。到了20世纪九十年代,机械电子系统的设计理念发生了巨大的改变,不再是简单地“替换”,而是开始注重系统的整体优化以及智能化。它的设计思想经历了四个过程,分别是替代、融合、系统优化、智能化。但是我们记住的一点是,现在的设计思想与原有的设计思想并不冲突,我们并没有抛弃原来的设计理念。
3.2与其他前沿技术的结合
3.2.1面向现代医学
现代医学的发展离不开机械电子系统,各类医学诊断、治疗的先进的医学仪器设备都离不开机械电子系统。比如现在大型医院都备有的CT、NMR等。另外,利用机械电子科技开发出的智能机器人,也可以应用到精密的手术中去。机械电子系统还可以实现互联网的远程监控设计,让外地的医生进行远程操控手术。
3.2.2面向现代生物技术
现代生物技术的研究对象十分广泛,大到各类植物、动物、微生物,小到各种生物组织细胞、生物分子和基因问题都是它的研究范围。在研究过程中,不可避免的要绘制各种基因图谱、制造各种生物芯片、进行修补、注入、分离基因等工作。而这些工作的进行毫无例外都需要各类机械电子仪器的辅助才能进行。另外,现代人类进行各种严酷环境例如深水、严寒、外太空等的科学探测,由于人类本身不能长期在此环境下生存,都需要借助机械电子装置和智能仪器的帮助来完成诸如定期自动传输数据、自动检测及故障处理等任务。包括我们现在最前沿的航空航天科技,各类宇宙飞船和空间站的正常运转,他们庞大的系统需要各种机械电子装置的精密配合才能完成发射、运行、返航等重要任务。
4.结语
随着社会的不断发展,科技的不断进步,机械电子工程已经不仅仅是一门科学的研究,它越来越多的应用于社会的各个领域。随着我们对这门科学的重视程度的逐渐加深,对机械电子工程研究的投入就越多,对机械电子工程的研究也就越加深广。它的发展越迅速,应用的领域越宽广,对我们生产生活的影响也就越深入。为了让其更好的服务人类的生活,我们需要投入更多的精力进行机械电子工程的发展研究。
参考文献:
[1]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014,05:553-558.
[2]王建峰.对机械电子工程的探究[J].科技创新与应用,2014,26:135.
【关键词】工程机械维修专业 人才培养 方案 工学结合理实一体 双轨制
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)04C-0182-02
一、工程机械维修专业人才需求分析
近年来,随着国家对基础设施和城镇化建设等项目的大力投入,工程机械行业迎来了前所未有的机遇,其工业总产值持续保持稳定高速的增长。仅2011年,工程机械主要产品(起重机、挖掘机、压实机械、混凝土机械、电动叉车)的产量高达630万台,工业总产值近2900亿元。尽管如此,从市场份额来看,中国占世界总销售量不足5%,远远落后于欧美国家,可见,随着国家经济实力的不断增强,中国工程机械行业未来的发展潜力是十分巨大的。
产量高增长高发展的背后,必然带来对工程机械人才的迫切需求,尤其是高技能售后维修服务人才,一度成为国家紧缺行业人才,高薪难聘。目前,全国工程机械维修专业人才的培养速度滞后于工程机械行业的发展速度。就高职高专而言,平均每个省不超过2所院校开设工程机械使用、维修或维护专业,而每30台工程机械至少需要一名维修人员,这对于年产量630万台以上的市场来说简直是杯水车薪。为此,巨大的工程机械市场急需大批量高素质高技能的综合型应用人才。
二、工程机械维修专业人才定位
当前市场上,工程机械的种类繁多,包括卡车、压路机、地下采矿机、摊铺设备、林业机械、液压挖掘机、装载机、推土机等,分类超过20多种,而各种分类亦包括不同型号来满足复杂多样的工程要求。生产厂商同样繁杂,除国内徐工、三一、中联、柳工及厦工等主要企业外,还有大量跨国公司,如卡特彼勒、小松、加藤、日立建机、沃尔沃建筑设备和利勃海尔等工程机械公司。因此,工程机械维修是一个极其复杂的工作,能够对不同种类型号的机器进行正确的故障诊断和维修是高技能人才素质的体现。
目前,工程机械生产和销售企业所需求的装配、销售和维修人才主要有两种来源,一种是从学校招聘的普通机械、电气专业类的毕业生;另一种是从社会招聘的相关工作人员,其学历和素质参差不齐。这两类人员都需要企业进行“再培养”,即针对工程机械产品的特点再次进行自主培训,不仅延长了上岗周期,而且极大地消耗了企业的人力、物力和生产成本。由此可见,若培养出适合企业需求的工程机械人才,将受到企业的极大青睐。
工程机械是一个集机、电、液技术于一身的高端产品,其产品生产是一个复杂的过程,每个环节都需要有相应的高技能人才匹配。工程机械产品从生产到使用的流程大致为设计、装配、销售、驾驶和维修服务四个阶段。其中维修服务可简单分为两个层次,第一层次为懂得保养知识,能够对简单故障(如油封漏油)进行判断、拆装和更换,此层次重点在于维修的技能水平;第二层次为掌握工程机械工作原理,会看液压、电气图纸,能够综合运用机、电、液技术以及发动机知识解决疑难杂症,此层次凌驾于技能之上,重点在于故障的分析判断能力。高职高专的专业定位应区别于本科和中职院校,走高端维修的路线,即培养会动手、强分析、懂外语的高端复合型人才。
三、工程机械维修专业人才核心能力分析
我国工程机械行业现有修理从业人员主要分布在制造企业、施工企业、商和专业维修企业内,另外还有大量的个体从业者。随着电控技术、机器人技术、机电液一体化等新技术在工程机械中的广泛应用,以及工程机械社会拥有量的快速攀升,社会对工程机械维修专业人员的数量和技术水平都提出了越来越高的要求。全行业急需大量高技能、高素质的工程机械维修人员。
劳动和社会保障部对工程机械修理工职业的定义为“使用相关检测仪器、检修机具和诊断设备等对工程机械主机、总成件及主要零配件进行诊断、维修和保养的人员”。根据这一要求,工程机械维修人员必须具备的核心能力主要有:对工程机械进行定期维护和保养;运用相关检测设备判断工程机械发动机、底盘、液压及电控系统、工作装置等总成和零部件的故障,并进行排除;拆卸和装配需维修的工程机械主机、总成或部件;运用相关设备和技术修复工程机械零配件;对工程机械主机和系统性能进行调试。
四、工程机械维修专业人才培养方案的构建
工程机械维修专业人才培养方案的构建应符合学生的知识结构体系,并满足从感性认识到理性认识的过程,将传统“理论+实训”的教学模式转变为“工学结合模式下的理实一体化教学”模式。该模式符合学生的认知结构体系,能够有效提高教学质量,并可缩短学习周期,在有效的学制年限内,最大程度地增强理论和实践水平。全新的人才培养计划将资格认证、职业标准等内容有机地融入到专业教学过程中,实现教学与资格认证直通车。
(一)总体框架。工程机械维修专业人才的培养应以工程实践能力为核心,在强化技能的基础上,重点培养故障诊断的分析和判断能力,构建“双轨制”专业课程体系。本专业采用“2+0.5+0.5”教学模式,即2年在校学习+0.5年双轨制课程+0.5年顶岗实习。其中“双轨制”课程将全班分为A、B两组,每组教学内容完全相同,包括理实一体化课程和生产性实践两部分,每部分教学时间为10周,其主要区别在于A组先进行理实一体化课程,后进行生产性实践,B组顺序与A组刚好相反,详细设置如图1所示。此模式的优点有三个:一是体现了工学结合的理念,强化“做中学”的教育方式;二是解决了教学设备资源不足的问题,保证了课堂教学质量;三是确保了大三全学年都有学生与企业对接,满足企业的用人需求。
(二)优化课程体系
课程体系的构建应确定课程的范围、地位和顺序,形成便于学生理解的、短时高效的、知识更新的结构框架。专业课程设置过程中,应注意课程内容与职业能力的衔接,始终把能力本位作为人才培养的重要目标。为了达到这一目的,将核心专业课程全部改为理实一体化教学,并打破了“从理论到实践”的逻辑顺序。专业课程以挖掘机维修为载体,先进行挖掘机操作练习,再进行结构识别,接下来进行功能部件拆装,讲解控制原理,包括液压控制原理、电气控制原理和发动机控制原理,最后进行挖掘机故障诊断与分析。课程安排完全遵循学生的认知结构体系,使整个教学过程快捷、高效、无障碍。同时,在课程内容的选择上,严格参考劳动和社会保障部颁发的“挖掘机驾驶员”和“工程机械修理工”的职业标准,对职业标准中提到以及考核的内容进行重点练习实践,使学生在课程结束后,达到职业资格认证的能力要求,并考取职业资格证书。
综上所述,人才培养方案的优劣直接关系到职业教育的质量,除上述主体框架外,还应注意教学中学生的反馈、课程的考核机制等方面的内容。此外,还应注意师资队伍的培养,这是整个培养方案得以顺利实施的强有力的保障。通过以上几个方面的阐述,最终形成一个机制健全的、可随时调节的、知识不断更新的教学模式,为社会和企业培养出高端技能型人才。
【参考文献】
[1]侯志伟.机械设计制造及自动化特色专业人才培养的探索[J].中国成人教育,2011(10)
[2]马祥兴.构建工学结合人才培养模式的实践与探索[J].教育与职业,2011(11)
[3]张军.高职院校“工学结合”人才培养模式研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2008
[4]2012年工程机械行业风险分析报告[EB/OL].(2012-08-13) [2013-01-12]
一、着力培养学生学习课程的兴趣和信心
由于《机械制图》课程难学,许多学生在还没有接触课程之前已经有畏难情绪,在学习中一但遇到困难则更容易丧失学习的兴趣和信心。因此,采取有效措施激发学生对课程的兴趣、培养学生树立学好课程的信心对《机械制图》课的成功教学是至关重要的基础性工作。
首先,要让学生充分认识课程的意义和价值。著名心理学家皮亚杰所说“一切有效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”也就是说,兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,它能推动人们去追求某种知识或从事某种活动。要在学生初次接触课程的时候,讲清课程特点、内容、用途,吸引学生的注意力。使学生产生一种新奇感,认为这门课有东西可学,有奥妙可探,激发学生的学习的冲动和探索愿望。在“绪论”课的教学中通过对该课程的性质和任务的介绍,使学生明确“图样是工程技术界的共同语言”,是设计、制造、使用中外重要技术资料,以及人们发展和交流科学技术思想的重要工具。同时还要说明,任何机械设计和制造人员,如果缺乏绘制和识读机械图样的能力,就无法从事技术工作,以最简单的车工和钳工生产实习为例,如果看不懂图,就无法生产零件。让学生们意识到,学好机械制图对他们今后的学习乃至工作都可能有重要影响,激发他们的学习兴趣。
其次,愉快学习是发展兴趣,树立学习信心的关键因素。兴趣和信心的产生发展往往是与探索的愉快、发现的欢乐等愉悦的情绪体验紧密相连的。愉快学习来自于师生的和谐相处、情感的愉快交流,以及富有创意的学习情境的创造。因此,教师要把教学的过程精心设计成“教”、“学”双方创造性劳动的过程,对教学的内容要反复加工、整理,充分把握好重点和难点,运用直观、生动又富有情趣的方法组织教学和解决问题。如“物体的三视图”是重点,而“补图”或“补线”是难点。无论是在讲课、辅导、还是在答疑过程中都要努力去创造一些引人入胜的情景,设置一些对比、多解的题目,启迪学生寻求分析问题的途径和解决问题的方法,品尝到跳起来采摘智慧之果的乐趣。再如,讲完尺寸标注之后,可设置一个尺寸改错题让学生上讲台在黑板上更正;组合体读图可设计一些多解题让学生思考;讲“剖视图”,“断面图”时可设置表达方案相比照等等。这样能活跃课堂气氛,提高学生求知欲,使他们感到每堂课都有所得,不仅培养了学生刻苦钻研、勤于思考的习惯,更让学生对《机械制图》课的情感体验由有趣到乐趣,由乐趣到志趣,从而使兴趣从初级水平发展到高级水平,进而提升到探求事物的客观规律和基本原理的兴趣点,并在愉快的学习中坚定学好课程的信心。
二、直观教学是培养学生空间想象力的有效措施
实物教学是在制图教学中学会运用模型、实物、挂图等直观形象的教学手段,引导学生运用投影规律认识实物与图形之间的关系,使投影要素在学生头脑中得到清晰的印象,这样可以有效地培养学生的空间想象能力,收到事半功倍的教学效果。在教学中,先让学生多看一些简单的基本几何体的视图,如长方体、三棱柱、圆柱体、圆锥体的视图,通过对图形的认识,熟悉这些视图所对应的空间形体,实现从平面到空间的思维转换。在制图中,有很多形体表面有孔、键槽,同时内部还有其它各式各样的结构,初学时单凭想象绘制视图的确有一定难度,此时模型便是一个较好的手段。有了直观的模型作教具,再加以适当讲解,绘图便变得简单了许多。例如,在讲授剖面图(断面图)这一节内容时,针对学生经常容易将剖面图与剖视图混淆起来这一情况,利用模型在断开部位画上剖面线,剖面图与剖视图的区别就一目了然,降低了学生在学习时的难度。
首先,运用多媒体教学可以让学生空间概念更快地形成。《机械制图》课的核心章节是通过 “投影理论”的教学和训练,来培养学生的空间想象能力以及看图与绘图的实际应用能力。例如:讲“三视图的形成及投影规律”用常规的教学方法,很难让学生接受,而运用多媒体生动形象、具体直观的画面,能将“正投影”的投影原理和三视图的“看图方法”有机地结合并清楚地展现出来,同时,将三视图的“形成”及“展开”过程也生动直观地展示出来,使学生一目了然。在此投影图演示的基础上,教师只需因势利导地讲解和板书本节的“学习要点”,就可取得事半功倍的教学效果,普遍提高学生的学习效率。其次,运用多媒体教学可以减小教学难度,提高教学效率。运用多媒体技术辅助教学,可将传统教学方法中无法突破的教学重点和难点内容通过多媒体画面完整清晰直观地展现出来。
三、强化练习是发展学生立体思维能力的关键
关键词:机械 维修 制度 探讨
科学技术进步和交通基本建设的需求,为工程机械提供了广阔的发展空间。特别是在高等级公路施工中,机械化大生产已完全取代了传统的生产模式。高效、低耗、优质是工程机械使用性能的体现,是实现高等级公路 建设目标任务的重要保证。为使工程机械在施工中充分发挥效 能,对机械进行正确合理的维修保养是十分重要的工作。如何管 好、用好、维修好工程机械是机械设备管理的主要职责。尤其应在如何抓好机械维修这一重要环节上下功夫,以确保机械处于完好的技术状态。
一、机械维修工作的性质与特点
机械维修,并非一种简单的零部件更换的重复劳动,而是通 过采取相应技术措施,使机械达到、恢复和保持其技术性能及可 靠性、耐用性,使之发挥最大的机械效能的重要手段。工程机械 的快速发展,新技术、新结构、新材料、新工艺在工程机械上的 普遍应用,使机械的整体性能得到了很大提高。这种科技含量的 增加,给维修工作提出了新要求,应针对工程机械使用的特 点,在配置上、措施上全面提高维修技术水平,建立一种高效快 速的维修机制。
高等级公路建设施工,在北方地区受气候条件的限制,每年仅几个月的施工期,给野外作业环境恶劣的工程机械在点多、面 广、线长的情况下增加了作业难度。为有效减少无效的作业台 时,减少机械的故障频次,应有针对性的在施工计划安排、人员 配备、机械配件的供应保证、检测手段的完善、保养作业时间等方面给维修保养工作及技术保证合理的组织。
由于受季节性影响,在施工淡季,往往会对技术状况下降的 施工机械视情进行恢复性维修。冬修不同于施工现场的抢修保养,它是辅之以厂房 设施,工具仪器设备等由具有一定维修专业知识和技术技能的人员予以完成。这些集中进行修理的工程机械因机型复杂、结构不同难以实现流水作业,往往采取就车修理法。这种修理方法,要 求维修人员技术相对全面,却对维修质量的保证或提高带来不利 因素。来自技能的、责任心的、机配件的、工艺装备的诸多影响,客观上把质量摆在突出位置。应通过强有力的组织手段形成有效的质量检验体系,严格技术规范,利用先进的修理手段, 改进作业方式并不断总结加以完善,以达到实现维修质量目标。 这一维修质量的要求与通常所说的质量没有本质区别,但就工程机械而言,使用条件的苛刻,应该说在程度上更为严格。
二、机械维修工作原则
维修工作不是简单的通过各自的技术劳动,解决具体的技 术问题,而是需要不同类别的专业技术人员共同进行解决一些带 有共性的问题,并拿出最佳方案,以最经济的方式予以解决。
机械维修工作原则应从原则规定和技术(具体)要求两个层 面理解。首先,所规定的维修原则必须能保证工程机械通过维修 达到使用要求,且可靠性、耐用性达到标准要求;同时,必须以 最少的人力、物力和较短的时间消耗达到这一要求。从以上两方 面看,第一个方面主要是维修工作应达到的目标;第二个方面是 讲经济性的问题。制定机械维修原则,不仅要考虑应达到的目 标,而且必须考虑其经济效果,这不仅有利于机械维修工作的开 展,也是机械设备管理的主要内容。
机械设备管理,倡导以经济效率为中心的管理理念,力求减 少机械寿命周期费用的投入,在施工中对机械进行合理的技术使 用,并提高维修工作的经济性。从实际出发,针对不同的生产条 件,采用不同的维修方式。在定期维修的基础上,推行状态监视 维修,努力提高维修质量与效率。
三、机械维修制度
在公路施工企业中,工程机械维修制度长期实施的是“计划维修制”,基本内容是工程机械在使用中按照预定计划的间隔时间(或里程),规定保修项目,逐级增多,更长时间的定期工作则划入修理的范畴。在几十年的施行过程中,对工程机械保持完好的技术状态,延长使用寿命起到了积极的作用,是具有指导意义的维修制度。然而,科技进步,大大加强了工程机械的发展进程,使得工程机械的制造水平和使用性能得到了显著的提高,进而机械的周期使用寿命延长了,可靠性、耐用性提高了。但是原有制度规定的保修类别和间隔周期的一程不变,使得保修周期 与机械实际状况不相一致,影响了机械的使用效能,增大了修理成本,造成了不必要的浪费。近年来,被广泛宣传的“预 防检修制”的基本思想是“定期检查,按需修理”。它是通过预防性检查这一环节(技术手段)来确定保养和修理。它的核心是“按需修理”,也就是按照维修对象的实际技术状况,而不是按照实际使用时间来控制的维修方式。这种制度较好的解 决了“计划保修制”中僵化的强制性修理,但也要注意避免漏 拆漏检导致失保失修。所以,面对两种制度要认真结合实际,根据人员构成,维修能力强弱, 维修机具装备及机械的自身技术状况一并考虑,即要做到最 大限度追求零部件的使用寿命,又不会有漏保漏修的现象出现。
四、工程机械的维护
1、使用方面
为了延长施工机械的寿命,在使用方面必须坚持实行“二定三包”制度(定人、定机、包使用、包保管、包保养),机械操作人员要做到“三懂”(懂构造、懂原理、懂性能),“四会”(会使用、会保养、会检查、会排除故障),正确使用机械,严格执行安全技术操作规程,并对机械设备实行目标成本管理,将操作者经济效益与机械使用费(如燃料电力费,维修费,保养费,工具费等)挂钩,并加强对机管人员的职业道德教育与培训。这里需要特别指出的一个常被忽视的问题,即环境因素对使用机械的影响。施工机械大部分是露天作业,作业地点经常变动所以其性能受到作业场地的温度,氯压,污染,路况及天气等因素的影响很大。不少施工单位由于忽视了环境因素对使用机械的影响,未采取相应的保护性或适应性措施,致使机械使用性能降低,使用寿命缩短,甚至酿成事故。如果在施工现场采取有效措施,如经常使施工便道保持平整,及时养护;雨天将便道上的水坑及时填平,晴天经常洒水,减少灰尘;修施工便道时因地制宜地减少坡度等,都对延长机械寿命有利。
2、保养方面
对机械实行定期保养是延长机械寿命的关键。铁路施工单位对机械的保养有很多的明确规定,但是不少施工单位对机械的保养有很多的明确规定,但是不少施工单位一到工期紧,任务重时往往忽视保养工作,认为机械在政党运行,没有故障,无需停下来进行保养。因为保养能消除机械隐患,若不及时保养,往往会使机械设备出现大的故障,甚至发生事故。这样既增加维修费用,又耽误工程工期。
3、维修方面
维修工作是延长机械设备使用寿命的重要环节,采用合理的维修方法可以有效地延长工程机械的使用寿命。
“低成本快速修理法”也是延长机械或零件使用寿命的有效方法。实施此法,除了机械设计时采用维修性设计,提高机械的维修性外,在维修实践上还可采用下列方法:
(1)零件换位,施工机械上的许多零件,如推土机,挖掘机的履带销,柴油朵缸套等,在运行中往往承受单向负荷,从而造成不均衡的磨损,如果适时地更换受到有均衡负荷零件的位置,使它们的磨损均衡,则可延长其使作寿命。
关键词: 《机械制图》课 教学方法 探讨
《机械制图》课是技工学校学生普遍反映较难的一门课程,课程的难点是学生识图、绘图技能的培养,在由复杂的立体转化为平面和由平面转化为立体的空间认识、立体思维活动中,大多数学生都存在难以适应的情况。那么,在教学中应该重点解决好哪些关键因素才能提高学生对课程的适应能力,有效地培养学生空间想象能力和识图绘图的技能呢?
一、着力培养学生学习课程的兴趣和信心
由于《机械制图》课程难学,许多学生在还没有接触课程之前已经有畏难情绪,在学习中一旦遇到困难更容易丧失学习的兴趣和信心。因此,采取有效措施激发学生对课程的兴趣、培养学生树立学好课程的信心对《机械制图》课的成功教学是至关重要的基础性工作。
首先,要让学生充分认识课程的意义和价值。著名心理学家皮亚杰说:“一切有效的工作必须以某种兴趣为先决条件。”也就是说,兴趣是人们力求认识某种事物或爱好某种活动的倾向,它能推动人们去追求某种知识或从事某种活动。教师要在学生初次接触课程的时候,讲清课程特点、内容、用途,吸引学生的注意力,使学生产生一种新奇感,认为这门课有东西可学,有奥妙可探,激发学生的学习冲动和探索愿望。在“绪论”课的教学中,教师应通过对该课程的性质和任务的介绍,使学生明确“图样是工程技术界的共同语言”,是设计、制造、使用中外重要技术资料,以及人们发展和交流科学技术思想的重要工具。同时还要说明,任何机械设计和制造人员如果缺乏绘制和识读机械图样的能力,就无法从事技术工作,以最简单的车工和钳工生产实习为例,如果看不懂图,就无法生产零件。要让学生意识到,学好机械制图对他们今后的学习乃至工作都可能有重要影响,激发他们的学习兴趣。
其次,愉快学习是发展兴趣、树立学习信心的关键因素。兴趣和信心的产生发展往往是与探索的愉快、发现的欢乐等愉悦的情绪体验紧密相连的。愉快学习来自于师生的和谐相处,情感的愉快交流,以及富有创意的学习情境的创造。因此,教师要把教学的过程精心设计成“教”、“学”双方创造性劳动的过程,对教学的内容要反复加工、整理,充分把握好重点和难点,运用直观、生动又富有情趣的方法组织教学和解决问题。如,“物体的三视图”是重点,而“补图”或“补线”是难点。无论是在讲课、辅导,还是在答疑过程中都要努力去创造一些引人入胜的情景,设置一些对比、多解的题目,启迪学生寻求分析问题的途径和解决问题的方法,品尝到跳起来采摘智慧之果的乐趣。再如,讲完尺寸标注之后,教师可设置一个尺寸改错题让学生上讲台在黑板上更正;组合体读图可设计一些多解题让学生思考;讲“剖视图”,“断面图”时可设置表达方案相比照,等等。这样能活跃课堂气氛,激发学生的求知欲,使学生感到每堂课都有所得,不仅能培养学生刻苦钻研、勤于思考的习惯,而且能让学生对《机械制图》课的情感体验由有趣到乐趣,由乐趣到志趣,从而使兴趣从初级水平发展到高级水平,进而提升到探求事物的客观规律和基本原理的兴趣点,并在愉快的学习中坚定学好课程的信心。
二、直观教学是培养学生空间想象力的有效措施
直观教学主要包括实物教学和多媒体教学等方法,把学生不容易理解的抽象理论和复杂空间视图,变成形象、具体、易掌握的内容,使学生看得见、摸得着、记得牢,是培养学生空间想象能力和立体感受能力的有效方法。
实物教学是在制图教学中学会运用模型、实物、挂图等直观形象的教学手段,引导学生运用投影规律认识实物与图形之间的关系,使投影要素在学生头脑中得到清晰的印象,这样可以有效地培养学生的空间想象能力,收到事半功倍的教学效果。在教学中,教师可先让学生多看一些简单的基本几何体的视图,如长方体、三棱柱、圆柱体、圆锥体的视图,通过对图形的认识,熟悉这些视图所对应的空间形体,实现从平面到空间的思维转换,也可以帮助学生学会将复杂视图分解成简单图形,便于提高空间想象能力。在制图中,有很多形体表面有孔、键槽,同时内部还有其它各式各样的结构,初学时单凭想象绘制视图的确有一定难度,此时模型便是一个较好的手段。有了直观的模型作教具,再加以适当讲解,绘图便会变得简单许多。例如,在讲授剖面图(断面图)这一节内容时,我针对学生经常容易将剖面图与剖视图混淆起来这一情况,利用模型在断开部位画上剖面线,剖面图与剖视图的区别就一目了然,降低了学生在学习时的难度。
运用多媒体的教学手段,可以使那些用传统的教学手段无法讲清或难于讲清教学内容,化难为易、化繁为简,使抽象的视图变得直观,使课堂教学获得最大的效益。多媒体的形象教学还可以激发学生对《机械制图》课程的学习兴趣,有利于发挥学生的主体作用,比较快地培养学生的看图能力和绘图能力,突破教学中的重点和难点。首先,运用多媒体教学可以让学生空间概念更快地形成。《机械制图》课的核心章节是通过“投影理论”的教学和训练,来培养学生的空间想象能力,以及看图与绘图的实际应用能力。初次接触这一学科的学生,由于空间概念还没有建立起来,都会感觉到很困难。例如:讲“三视图的形成及投影规律”用常规的教学方法,学生很难接受,而运用多媒体生动形象、具体直观的画面,能将“正投影”的投影原理和三视图的“看图方法”有机地结合并清楚地展现出来,同时,将三视图的“形成”及“展开”过程也生动直观地展示出来,使学生一目了然。在此投影图演示的基础上,教师只需因势利导地讲解和板书本节的“学习要点”,就可取得事半功倍的教学效果,普遍提高学生的学习效率。其次,运用多媒体教学可以减小教学难度,提高教学效率。运用多媒体技术辅助教学,可将传统教学方法中无法突破的教学重点和难点内容通过多媒体画面完整清晰直观地展现出来。如:《机械制图》教材“基本几何体的投影”章节中,球体的投影及其表面取点是教材中的一个重点和难点内容。由于球体的立体图形和模型在空间“形”与“位”的准确表达上有局限性,在“球体表面上点的可见性判别”的教学上往往有一定难度。而运用多媒体技术辅助教学,可将重点和难点内容通过多媒体画面完整清晰地表现出来,学生通过对剖析后的画面的观察分析,对球体所特有的“轮廓线”互为“中心线”又互为“分界线”的空间方位关系会有清楚的认识和理解,对“六向”方位的分辨能力也会有进一步的提高。
三、强化练习是发展学生立体思维能力的关键
《机械制图》是一门实践性较强的课程。学生在课堂上听懂教师的讲课并不难,但要较好地理解和掌握本课程的内容,培养较强的空间想象能力与一定的表达能力,则需通过一定课时的绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等练习或实践活动。在教学活动中,针对各教学难点进行由视图转化成实物、实物转化成视图的习题训练,或设计有针对性的读图、绘图实践训练,会让学生的立体思维能力得到很好的锻炼。此外,教学实践证明手脑并用的练习和实习活动是培养学生绘图读图立体思维能力的最有效方式。例如:已知二视图,补画第三视图。为了更好地让学生根据已给的二视图分析物体的结构特征、尺寸、位置和方位关系并想象出其空间形状,教师可以引导学生制作实物模型或用橡皮泥根据已经条件捏出题中所描述的物体,通过直观生动的形象得出结论或验证所得出的结论,这样学生就可以对该形体的结构特征有深刻的理解。此时,学生运用已有的知识进一步分析、判断其结构关系,就能准确地绘制和表述出第三视图的特征。
综上所述,要实现《机械制图》课教学质量的提高,教师必须坚持以“学生为本”的教学理念,注重培养学生学习的兴趣和学好课程的信心,运用直观形象的教学方法提高学生空间想象能力,并通过手脑并用的练习促进学生立体思维能力的发展,全面提高学生读图、绘图的技能。
参考文献:
[1]全国中等职业技术学校机械类专业通用教材《机械制图》(第四版).
关键词:蓝领层 课程体系 双师型 校企合作
一、以社会调研为依据,明确人才培养目标
通过调查研究发现:随着工程类企业扁平化生产模式的普遍采用,企业的人才类型主要有三类,如下表1所示。
以中职数控为例:中职数控专业则主要培养生产一线或者服务一线的高素质中等技能型人才,即主要是蓝领层面的人才。中职数控技术应用专业应着力培养德、智、体、美全面发展,具有数控技术应用专业知识和操作技能的生产第一线工作的应用型中、初级人才;努力打造能主动适应现代企业发展需求的具有较全面的专业知识、较强职业技能和良好职业道德、团队合作精神的现代社会人。
二、现行中职数控技术应用专业人才培养的问题分析
1.课程体系缺乏职业性
中职人才培养目标主要是通过课程教学得以实现的。现行培养目标下,学生的知识结构由传统的文化基础知识、专业基础知识、专业理论知识以及专业技能组成。但在对文化基础课以及专业基础课的教学中,较少考虑数控技术岗位工作环境并对学生职业素质以及职业岗位能力的具体要求进行具有专业特色的、差别化教学。尤其在专业基础课的教学中不能很好地区别其他机械类专业,没有根据本专业的特点对各课程的教学进行重要性排序,不能突出专业教学特点,从而出现学生走上工作岗位后发现部分专业基础知识不够用的状况。
2.技能教学中,训练项目相对单一
在专业课以及专业技能教学中,更多地围绕劳动部门的技能考证展开。在对学生技能培训中,训练项目相对比较单一,和企业贴合度比较小,存在重证书、轻实际能力的状况。培训更多地是采用强化、重复的方式,学生对技能的掌握更多地体现在对机床操作的应用上,技能掌握不够全面。
3.师资队伍缺乏实践性
随着近几年的扩招,中职学校规模与数量急剧扩大,教师规模也迅速增加。许多教师缺乏现代职教理念,总体技能水平偏低,并且缺乏企业实践经历。
三、基于就业岗位需求的中职数控技术应用专业人才培养方案探讨
利用学校实训条件,通过专业见习、阶段实习、项目制作等方式进行融“教、做、学”为一体的专业技能训练,提高学生的专业技能和素质。每一时段的培养训练均以某一岗位的基本能力为目标,学生在不同时段均可进入企业从事相应岗位的工作,实现课程与岗位对接。
第一学年注重让学生了解掌握基础知识,提高学生兴趣,辅以专项教育参观、入学后第一个月的项目化专项实训、教学成果(或学生学习成果)展示等,让家长知晓专业特点,让学生获得成功感受。第一学年的第一学期达到初级钳工的职业能力标准,第二学期能够达到初级车工的职业能力标准。
第二学年中按计划地开展专业基础技能和综合技能实训,采用“滚动式”技能训练模式,通过目标分解、课题化训练,辅以阶段化考核,使学生在校期间技能水平随时间呈螺旋式上升。坚持训练内容循序渐进,训练动作确保规范,训练要求保持统一,训练教师强调专职,训练课题讲求趣味,将对学生的要求与企业对员工的要求有机接轨。第二学年的第一学期达到数控设备操作员的职业能力标准,第二学期能够从事简单数控加工编程、工艺编制的工作,同时根据个人特长,进行拓展课程的学习,开拓未来的就业岗位领域,实行教材与技能对接。
第三年,开展企业顶岗生产实习,重点培养学生的创新创业、就业、择业能力。学院负责管理,校外基地主导。进入顶岗实习培养阶段,学生作为准员工进入企业。通过顶岗实习,学生可以了解企业文化,学习生产现场管理,提高专业技能,增强就业本领,积累创业经验,这样可以保证把人才培养与用人需求对接、专业与产业对接落到实处。
四、基于就业岗位需求的中职数控技术应用专业人才培养策略
1、以企业为平台,着力重构职业教育课程新体系
根据社会对中等职业教育的特殊要求和中等职业教育自身的特点,按照“实用、适度、够用”的标尺来设置。对课程设置采用“精简、压缩、增加、综合”的方法。
对理论课程部分削枝强干,删繁就简,精简重复交叉的内容,压缩甚至删除一些不必要的课程,增加与专业能力培养密切相关且应用广泛的课程,根据新的课程体系对所需的教学内容按照知识点和技能点加以筛选综合,形成新课程,在有限的学时中力争取得好的教学效果。
在相关专业基础课和专业课中增加与数控机床有关内容。在《机械制图》课程中增加计算机辅助设计(CAD)工程软件的使用,强调三维造型的应用,增加上机实践课时;在《机械设计基础》课程中增加数控机床上广泛采用的滚珠丝杠副、滚动导轨、直线导轨、齿形传动带的原理、结构、特点等内容;并加重数控加工工艺、数控加工典型刀具、夹具的特点及应用、数控机床总体布局及机械结构的特点、数控机床典型机械(如刀库结构等);在《电子电工技术》课程中增加进给伺服系统必不可少的位置传感器的原理、结构和特点。《数控技术》是核心课程,主要介绍数控系统的组成和工作原理、数控系统的使用和编程方法,还要介绍已学有关课程内容在数控系统、数控机床上的应用。由于数控技术大部分都应用于模具加工制造,因此在进行课程设置时可以适当增加与模具加工工艺、模具设计制造技术等相关的知识内容,也可将有关内容进行整合优化成一门课程,这样既有利于学生理解和巩固所学知识,更能增强竞争力。
2、在数控技术教学中增加实验、实习和设计训练的学时。
在与数控技术相关课程中增加数控机床的典型机构和装置实验。在核心课程《数控技术》中主要安排数控加工原理、编程、数控系统的组成及工作原理等方面的实验;增加数控技能训练内容,针对所加工零件,完成从数控工艺编制、数控加工程序到数控加工的全过程工作。
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