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关键词:机电一体化,发展方向,技术应用
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术,它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化
由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受。
2.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems,简称MEMS)是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合,又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率,应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次,使系统功能分散,并使各部分协调而又安全地运转,然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来,使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。
3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中,机电一体化系统是以微处理机为核心,把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来,采用组装合并方式,为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件,增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点,传统的控制技术遇到了难以克服的困难,因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等,智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面,如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展,分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制,而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能,成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散,故障影响面小,而且系统具有连锁保护功能,采用了系统故障人工手动控制操作措施,使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化,但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理,难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产,质优价廉,及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存,加速资金周转,实现生产、经营、管理整体优化,关键就是加强管理,获取必须的经济效益,提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4~20mA,DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表,如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用,同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。
综上,我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域,并且随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
【参考文献】
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关键词:工程机械;机电一体化技术;微电子技术;机械电子学;计算机技术 文献标识码:A
中图分类号:TH39 文章编号:1009-2374(2017)01-0039-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.01.019
机电一体化技术也就是机械电子学,它可以对计算机信息技术以及机械技术等技术均有所涉猎,是一种实践性以及系统性极强的技术。该技术在20世纪70年代就已经被人们所知晓,随着现阶段社会经济以及科学技术的不断发展,微电子技术的产生使让机电一体化技术发生了巨大的改变。它在工程机械领域的大范围应用,不仅可以提升生产质量、产品的性能以及工程机械的施工效率,还能很大程度上改变现阶段的机械面貌。
1 工程机械机电一体化技术概述
1.1 工程机械现状
要想更好地提升工程机械的应用效率,并且将机电一体化技术引用至工程机械当中,只有了解工程机械的使用性能,才能对工程机械中的机电一体化进行系统的探究。随着社会经济的不断发展,工程项目中的人力作用已经在逐渐的消退,取而代之的是机械化施工,机械化在工程中的施工可以很大程度上减少施工中的人力成本,还可大大提高工程的运行效率。要想使施工进程的工作效率最大化,就要逐步对机械性能进行更新,电子信息系统的应用与探索在不断促进机电一体化的发展进程,所以现阶段的工程机械所面临的要求就是要把机电一体化应用到工程机械当中。
1.2 机电一体化
由于当前的工程机械依旧处于关键的发展时期,所以将机电一体化应用到工程机械当中成为现阶段发展阶段的必然要求,机电一体化的应用可以促进工程机械的发展,并且使得机械工程逐步地向综合且系统的趋势发展,这样会大大提高工程机械的运行效率,而且也会对工程机械的投入使用效果进行改善,提升经济性以及可靠性。在现阶段的工程机械的制造过程中对机电一体化的使用主要体现在微电子处理器方面,以此来实现综合的处理以及优化、总结项目中的系统设备。随着当前经济水平的不断提升,随之而来的工程机械的发展在不断为机电一体化引导发展方向。
在现阶段的工程项目发展过程中,电子设备的应用依旧是运行的主体,并且相关的技术也在工程机械的运行过程中被大范围的引用,比如工程中设备运行过程中的自主故障消除与检测以及实时动态检测等,而且电子控制设备也在安全、高效以及经济的应用至大型的工程机械当中。根据可靠的调查数据显示,我国对工程机械的进口数量在不断提升,这也是当前机械工程在发展中面临的重要问题。
2 机电一体化在工程机械运行过程中的应用
2.1 机电一体化技术应用特征
2.1.1 高精度特性。机电一体化技术应用于工程机械当中可以大大提高机械的工作精度,从而提升工作效率,比如将电子称量系统装设至混凝土搅拌设备当中,不仅可以实现自动称重,还可以使得混凝土摊铺获得良好的效果,从而加强施工的质量,而且也能提高机械运行的工作效率,使得人工的投入成本大大的降低。
2.1.2 自行检测特性。自动检测指的是可以在机械运行过程中进行自动检测其中的所有子系统,并且能够对工程机械的实时运行情况进行良好的映射,如果突遇检测异常的状况,它会启动自动报警系统找到工程机械故障的具置,机电一体化的这一良好特性可以大大提升工程机械设备的工作效率,从而直接地减少检测成本,还可以在故障的第一时间精确故障位置,从而减少停机时间,提高机械的运行质量。
2.1.3 自动化特性。工程机械对机电一体化的应用可以使得工程机械很大程度上处于完全自动化以及半自动化的运行状态当中,这就可以使得人力工作量大大降低,从而降低人力方面的资金投入。在通过人力去操控机械设备的过程中,常常会出现相关操作人员的自身原因所带来的错误操作情形,在工程机械中应用机电一体化就可以良好地解决这一问题的出现。
2.2 机电一体化在工程机械运行中的具体应用
2.2.1 调整施工精确程度。在工程机械的施工过程中实现对机电一体化的技术应用可以良好的调整施工精确度,它具体的作用在电子控制系统当中。将电子控制系统应用在工程机械当中,可以使得称量数据更加精确,良好地解决了旧式的人工操作时带来的误差,将自动化的称量真正地应用到实践当中,从而为工程机械的施工过程提供保障的作用。对机电一体化的应用还能很大程度上减少人力的工作量,从而大大降低人力的资金投入成本,为工程施工的现代化提供不断的动力源。
2.2.2 进行实时监控。将机电一体化应用到工程机械当中,可以对机械工程的子系统进行动态的电子监控,如果某一子系统出现了工作故障电子控制系统就会自行启动报警系统来警示相关的施工工作人员,甚至有一些更加先进的机电一体化系统还可以对设备的故障进行自动的处理和清除,将实时的修复技术变为可能,确保工程机械运行过程中设备的正常运转,从而达到最大程度减轻设备运行故障对工程进度的影响。
2.2.3 机械运行过程中保证节能。要想确保工程机械的正常运转就需要在C械设备运行过程中进行大量的能源消耗,其中的关键原因就是由于工程机械在很大程度上都是超载运行甚至是根本达不到额定的功率,以至于做了诸多无用功,而在工程机械的运行过程中将机电一体化应用在其中就会改善这一状况。机电一体化可以运用其电子控制系统对施工功率进行调整,起到节能的作用,从而很大程度上在工程机械运行过程中节省了资源。
3 机电一体化在工程机械领域中的发展趋势
3.1 智能化趋势
机电一体化与旧式的机械生产模式比较,它最大的优势就是智能化,这也是旧式的产品不能与它相比之处,随着科技的逐步的发展,机电一体化的性能以及智能化程度也在随之不断的提升,与此同时还会积极地将其他智能化、数字化以及信息化的技术应用其中,从而最大程度地满足机械工程不断发展的需要。
3.2 个性化趋势
随着现阶段社会经济的不断提高,消费者对于产品的需要也在不断提升,那么生产的产品一定要根据经济的发展要求进行个性化的发展,尤其是在现阶段高度的信息化时代,机电一体化的产品要想满足现阶段的人们的需求就要根据社会发展的要求向个性化的发展趋势转向,从而使得自身的产品更加符合社会的需要、符合机械工程的需要。
3.3 绿色化趋势
机电一体化要想在机电一体化技术中立足,就要符合时代的发展需求,而现阶段的机电一体化就应满足可持续发展的目标以及宗旨,在满足现阶段工程机械的发展的同时还要积极的实现绿色和可持续的发展要求,使得在机械运行的过程中突出产品的绿色特性,并降低工程运行过程中对环境造成的污染,同时提升可回收的可能。绿色化也是现阶段对机电一体化发展的必然要求。
3.4 高性能化趋势
要想满足现阶段的社会发展的需求,高性能也是机电一体化在工程机械运行过程中必备的性能,而高性能要求在运行过程中稳定性强、速度快以及精准度高。由于这些性能的实现才能使得机电设备进行多数据以及多任务的操作,在产品出现故障时,相关的工作人员会通过数据显示,找出故障位置并尽快的调整和解决问题,纵观机电一体化的发展趋势,它还会逐步优化,从而达到更加符合工程机械发展的要求。
3.5 网络化趋势
众所周知,信息技术的发展可以大大提高网络的普及率,且网络技术已经被广泛的运用在各类行业当中,机电一体化的发展进程中它所涉及的检测设备以及精密仪器已经联网,并且也实现了设备的远程监控性能,降低了人力的投入力度,并且提升了工程质量和工程效率。网络化是现阶段的机电一体化在工程机械施工应用的发展趋势的关键因素之一。
3.6 集约化的发展趋势
现阶段我国对于工程机械的施工过程中传感器被广泛的应用其中,比如,将传感器应用在发电机中的装设机油的装置中,可以使得发动机获得良好的工作状态,而且也能实现对装置的工作状态实时监控的目的。将传感器应用在沥青摊铺机当中,不仅可以使得机器实现自动找平,还会具有匀速前进的性能,从而使得机器运作达到高效的平整度标准。在现阶段社会经济以及科学技术不断发展的大趋势下,传感器作为施工中的重要环节,也随着科技的发展呈蓬勃的发展趋势,正因为其良好的发展态势,使得施工过程中对其的利用率在不断的提升,传感器的使用也对工程机械施工过程的可靠性以及精密性提出更高的要求,并且施工过程中对于信息的采集也在逐渐地向集约化的大方向发展。由此可见,施工过程中对于传感器的使用已经越发地成为工程机械施工中的必要,并且在未来的工程机械中将会被大范围
使用。
3.7 微电子的发展趋向
将微电子技术融入到机电一体化的使用当中,可以使得产品的尺寸变小,并且朝向纳米科技的方向进行发展,一般这样的微电子产品都具备重量轻以及技能高的特性,所以如果将其应用到机电一体化的运用当中,定会使得作业效率大大提升。微机机械技术就是实现与微电子结合的重要表现之一,只有对微机机械技术进行不断的更新和完善,才能在最大程度上实现机电一体化与电子技术相融合,而现阶段对于微电子和机电的融合手段依旧是蚀刻和光刻这两种。
4 结语
随着市场经济的不断发展,工业化进程的脚步也在不断加快,随之而来的就是工程机械将会不断的面临着种种竞争压力,要想实现对工程机械运行效率的提升,就要意识到机电一体化在工程机械运行过程中的重要作用,它不仅仅能优化机械的运行效率,还能改善机械性能,从而从整体上改善机械的运行面貌,将机电一体化融入到工程机械当中是未来工程机械发展的趋势所在,也是提升机械化的必然手段,要想真正的将提升工程机械效率的理念落实到实践当中,就要不断的实现机电一体化,并且在这个过程中,要不断尝试、改进以及积极的探究,从而不断促进工程机械的机电一体化。
参考文献
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[2] 王金玉,牛肖梅.工程C械机电一体化技术的应用与
关键词: 机电技术; 应用; 发展
中图分类号:TU85 文献标识码:A
金融危机的爆发,引发了世界经济的动荡,中国也随之受到很大影响。现代科学技术不断推动社会生产力的发展,作为现代科学技术的主要推动源的机电技术应用更在此时发挥着及为重要的作用,要能在激烈的市场竞争环境中取得优势,就必须使我们自身的技术结构等发生巨大变化,从传统工业生产慢慢转型为机电技术应用生产。因此,机电技术应用的前景给我们带来了很多的深思。机电技术应用的内容含义
1 机电技术应用的内容含义
1.1机器的构造及工作原料
生产机器的构造一般都是由主体部位的发动机、曲柄连杆、配气、起动、传动、行驶、转向、制动等构成,要提高机器的工作效率,必须从其主体部位改善性能、减轻质重和提高运转精度等方面考虑。而传统机器产品一般以钢铁材料为主,已经不具备很强的市场竞争能力。要想改进机器的效率不但要从结构上加以改进,还应该多考虑利用非传统钢铁材料为主的生产概念,如用非金属复合材料,或者更高层次的金属材料。
当机器主体重量减轻了,方能实现驱动系统的功率的最大化,减少不必要的能量消耗,提高机器的工作效率。
1.2提高弱电控制线路
提高弱电控制线路关键在于提高部件间的综合性能,可从电机、传感器、信息处理设备、软件等方面进行提高。驱动机最为广泛使用的是电机,但其工作效率及响应速度还存在着诸多问题。我们面对此类问题要更为全面的发展新型的驱动单位,如驱动单元中装了编码器的电机以及控制专用组件、传感器等多位一机的伺服驱动单元。
传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。目前,对外部信息传感器来说主要发展非接触型检测技术。
微型计算机作为信息处理设备的主要设备,大大推进了机电技术应用与微电子学的进步。为进一步发展机电技术应用,必须提高信息处理设备的可靠性、准确性、快速性等特点,最大程度的提高处理速度,并解决好抗干扰及其它可能出现的问题。除此之外,在与信息处理设备进去通信时,必须规范数据传递的格式,采用同一标准,这样不仅有利于信息传递和后续维修,而且可以简化设计流程。培养专业技术人才,除低开发成本、开发高速传递方式,以便解决日后更为大容量化的机器运作能力。最后,仅有先进的硬件设施是不够的,必须同时开发相关可利用的软件配套使用。
2机电技术应用人才的现状
2.1机电技术专业人员稀缺
金融危机的爆发,致使世界各国不断由传统劳动力竞争转化为高科技竞争和创造新的生产方式来渗透在传统产业中,引起了国内外产业结构的深刻变革,机电技术正是这场变革中的新兴领域,其功能不仅有动力、速度、精确度外,更需要自动化、信息化、智能化,并最终逐步实现机器人化。典型的机电产品,如数控机床、加工中心、机器人和机械手等,无一不是机械类、电子类、电脑类、电力电子类等集成融合成一体化,这必然需要机电设备操作、维修、检测及管理的大量专业技术人员。
2.2我国急需机电技术应用性专门技术人才
据相关数据显示在未来的几年甚至十几年内,对机电技术人员的市场需求将会是有增无减。因此,时机已经成熟,我们不得不发挥我国职业教育的优势,加大对现有机电技术专业教学改革的力度,方能迅速扩大在机电技术人才市场的占有率,为国内的产业结构变革贡献出自己的一分力量。
2.3工业产值逐年攀升
各种成分的经济为了在日益激烈的市场竞争中占有一席之地,大量引进高新技术设备已成为必然,其中机电产品更是占主导地位。以数控机床加工中心为例,我省大中型企业中,近几年引进许多国内外先进设备,但真正能使其发挥潜能的机电技术人员还非常有限。目前,我省技术工人紧缺且年龄偏大,制造业中具有高等技术资格的人员很少,为此各中等职业技术学校,为满足企业对机电人才的需求,不断培养和输送了许多机电技术应用专业的优秀毕业生,但随着经济的快速发展,更加需要大量的机电技术应用性人才。
3机电技术应用的发展前景给我们的深思
科学技术是第一生产力,经济要发展一定要有先进的生产力水平。生产力水平的提高离不开人才的培养。纵观国内外机电技术应用的发展现状来看,机电技术革新将朝更系统化、网络化、智能化、微型化、环保化等方向发展。
3.1系统化的发展机电技术应用
未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。
3.2网络化的机电技术应用
网络技术的高速发展,无疑对机电技术应用产生重大的影响,使其朝着网络化的方向发展。网络的普及和应用,使机电技术远程控制成为一个很现实的操作手法。
3.3智能化的机电技术应用
智能化即模拟人类智能,具有某种程度的逻辑思维、判断能力和自主决策能力,从而可以取代制造过程中某些人的部分。特别是随着21 世纪的到来,信息处理器速度的快速提高、高性能化,为传感器系统的集成创造了非常有利的条件,进而更有力的推动着机电技术应用产品向智能化方向转移
3.4微型化的机电技术应用
微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。目前,利用半导体器件制造过程中的先进技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
3.5环保化的机电技术应用
在发达工业的影响下使人们生活富裕,但同时资源也在不断减少,生态环境遭到严重破坏。我们在提高经济效率的同时,也不能忘了保护好生态环境,要做可持续发展,进最大努力提高我国的综合国力。机电技术应用的时代,我们不仅要重视机电技术为工业生产带来的效率,同时也要保护好生态环境,减少环境污染。因此,要不断革新技术,报废回收,发展更多可再生资源作为机电技术应用的原材料。机电技术应用不仅仅是科学技术水平发展到一定程度的结晶,更是社会生产力发展阶段的必然产物,它使传统产业发生了质的飞跃,使工业发生了战略性的变革。因此,认清机电技术应用的前景并对其进行探讨符合社会发展的需求
参考文献
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【关键词】“学研赛”一体 高端技能型人才 培养模式
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)04C-0036-02
培养高端技能型人才是高职教育的主要发展方向,高职教育肩负着为国家行业、企业培养高端技能型人才的重任。教育部近年来大力提倡高职院校积极探索培养具有扎实的专业理论基础、具备一定的技术创新能力及自主创业能力的高端技能型人才。因此,探索高端技能型人才培养模式具有重要的现实意义。本文拟对“学研赛”一体高端技能型人才培养模式进行探索。
一、“学研赛”一体高端技能型人才培养模式的实施
在高端技能型人才培养过程中,笔者认为,具备技术创新能力或自主创业能力,同时具有良好的职业素养的技能型人才才能称为高端技能型人才。在人才培养的具体实施过程中,可采用以科研项目为载体,以创新思维为引领的高端技能型人才培养模式,即“学研赛”一体高端技能型人才培养模式。
(一)以科研项目为载体,吸纳学生参与实训室建设项目,培养学生创新能力、自主解决问题能力及团队协作能力。科研项目是针对某具体研究目标、研究对象,需要采用先进研究方法和手段解决实际生产出现问题的项目。因此让学生参与到科研项目研究中,能强化学生的实践能力并提升其科技研发能力。为此,在研究过程中,可以根据申请到的科研项目的研究目标,将其划分为若干个子项目,并将引入项目研发全过程的学生分派到各子项目中,指定协调能力较强及专业知识较为扎实的学生作为子项目的负责人,同时由项目研发团队的骨干教师作为各子项目的指导教师,具体流程如图1所示。学生按照项目研究的要求,提出实施方案、资金预算等,经指导教师审查通过后,付诸实施。项目研究的中期,需要开展中期报告,由各子项目负责人做好中期报告PPT,并面向指导教师及其他子项目成员进行汇报、交流。在子项目研究后期,为确保项目的顺利完成,指导教师除帮助解决研究过程中出现的技术问题外,还激励学生发挥自身的想象力和创造力,使研究成果功能更强大,超越既定的研究目标。在各子项目研究工作完成后,由各子项目负责人组织开展结题报告,并由指导教师组织验收。在整个项目结题后,项目组设立奖项,对在项目研究过程中创新能力突出的负责人、个人及团队给予奖励。
学生在参与科技项目研发过程中,能综合运用电子技术、光电技术、嵌入式技术、先进制造技术等多种先进技术解决研发中出现的问题。因此,在充分调动学生学习的积极性和创造性、提升学生实践能力的同时,在很大程度上促进了实训基地建设。
(二)以创新思维为引领,将“学―研―赛”三线融为一体,服务于“培养创新型高端技能型人才”主线。高端技能型人才创新思维的培养不应只局限在课堂上,而应体现在遇到实际生产问题时,通过运用各种手段解决问题的情况。为此,可以将“学―研―赛”三者融为一体。其中的“学”就是以科研项目为载体实施教学,使学生利用科研项目这个平台,将所学各门课程融会贯通为一体,其侧重培养学生结合理论解决实际问题的创新能力;“研”就是通过项目开展科研,其侧重培养学生的科技研发、写作及团队协作等创新能力;“赛”就是通过参与各类竞赛,检验学生的创新能力。以科研项目为载体,将“学”、“研”、“赛”三线合为一体,服务于“培养创新型高端技能型人才”这一主线。
在实施过程中,鼓励学生参与科研项目,并组织实施,达到“学”的目的,即培养学生理论联系实际的创新能力。在学生参与到子项目研究过程中,指导教师指导学生进行科技查新,对现有新技术产品运用反向工程进行研究。为了提升学生科技成果的推广能力,让学生在指导教师指导下,将所取得的科研成果撰写成专利申请书,并向专利局申请。学生在专利申请过程中,熟悉专利申请的流程,掌握专利申请的撰写方法,强化知识产权保护意识,这一过程达到“研”的目的,即培养学生科技研发、写作及团队协作等创新能力。
通过鼓励参与科研项目的学生参加各类专业比赛或技能竞赛,让参赛学生在竞赛过程中将竞赛作品的设计看成是项目研发,将项目研发思路运用到竞赛上。学生在指导教师的指导下,通过比赛成绩,检验教学效果,达到了“赛”的目的。
二、“学研赛”一体高端技能型人才培养模式实施效果
实践证明,实施“学研赛”一体高端技能型人才培养模式,能够取得较好的成效。如广西交通职业技术学院机电一体化技术专业于2008~2012年间实施了“学研赛”一体高端技能型人才培养模式,在机电一体化技术专业人才培养上取得了显著的成效。
(一)在提升人才培养质量的同时,为校企合作以及实训基地建设提供了更宽广的平台。具体体现在如下方面:
其一,以科研项目为载体,引领了大量机电类专业学生参与项目建设,并由此极大地提升了学生的创新能力,使学生在各级各类竞赛中取得优异成绩,得到了多家省级媒体的高度评价,因而在行业企业中产生了很大的影响力,在很大程度上提升了学院办学声誉。自2009年以来,针对机电类专业、与广西交通职业技术学院签订校企合作协议的就有广西小松工程机械设备责任有限公司、广西山推机械有限公司及佛山市顺德区信昌机器工程有限公司等多家知名企业。
其二,在吸纳机电类学生参与科研项目过程中,有意识地激发学生的创新、创造能力,让学生发挥出自身潜能,设计出功能强大的教具,使机电类专业中两个重要的实训室“智能交通实训室”及“自动控制实训室”功能得以完善。由此,广西交通职业技术学院机电一体化技术(工程机械维护方向)实训基地荣获2011年中央财政支持建设的重点专业项目,2012年荣获“自治区级实训基地”称号。
其三,鼓励学生参加各级各类竞赛,使学生创新能力提升得以检验。例如,广西交通职业技术学院机电一体化技术专业2008级学生研制的“智能型电线除冰设备”荣获广西赛区特等奖,2011年第二届广西大学生创新设计及制作大赛中,机电一体化2009级学生所研制的“八面玲珑立体车库”荣获一等奖。在2009年首届广西大学生创新设计及制作大赛中,机电一体化2007级学生所研制的“餐具消毒流水线终端服务系统”荣获一等奖。
(二)增强了社会服务能力,践行了高端技能型人才为行业企业服务的目标。广西交通职业技术学院机电一体化技术专业在学生参与科研项目过程中,注重培养学生的科技研发、写作及团队协作等创新能力,鼓励学生为社会服务。在指导教师鼓励下,参与科研项目的学生积极撰写国家发明专利及实用新型专利书,为自治区政府大力倡导的“广西发明专利倍增计划”作出了积极而有益的贡献。截至2012年6月,广西交通职业技术学院机电一体化技术专业2009级学生作为发明人申请国家发明专利“八面玲珑立体车库一项,机电一体化技术2010级学生申请国家实用新型专利“卫生间用品一体机”一项。
“学研赛”一体高端技能型人才培养模式创新了一种理念、一种机制和一种途径,具体如下:一是创新了高端技能型人才培养理念,提出了“学研赛”三位一体的高端技能型人才培养模式;二是创新了高端技能型人才培养机制,通过“学研赛”三位一体的高端技能型人才培养模式的应用,为行业、企业培养了一大批专业技术能力强、思维活跃,具有较强创新意识的高端技能型人才;三是创新了高端技能型人才培养途径,提高了人才培养质量,实现了科技项目研发及实训基地建设,促使科技研发成果、学生竞赛成果和实训基地建设成果三项成果的效益最大化,为培养符合行业企业需求的高端技能型人才提供了有效途径。
【参考文献】
[1]姜大源.论高职教育工作过程系统化课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报,2010(1)
[2]刘存香,刘学军.基于专业课程一体化的工程机械专业实践教学建设[J].中国电力教育,2012(8)
关键词:汽车修理 职业教育 发展方向
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(b)-0249-01
随着现代汽车行业的不断发展,汽车科技成分越来越高,已经从原来主要以机械发展为主的,现发展为高科技产品为一体的新工艺、新材料、光电传输技术以及集计算机技术。伴随着汽车产业科技化的高速发展,对汽修人才的要求也在发生着巨大的改变,已经由传统的经验主义转变为高新技术的运用。所以,作为职业院校如何培养出适合于社会发展的优秀汽修人才,是汽车运用与维修专业的发展方向的重要思考点。
1 现代汽车的发展趋势
2006年全球生产的汽车主要集中在北美、西欧和日本,约生产出6582万辆,这三者所占比重已累计达到50%,而汽车占据的重要地位正在不断的下滑,但是中国的汽车正式处在迅速的崛起之中,2006年中国的汽车产量占据世界汽车总产量的9%,而到了2013年的时候将占据世界汽车总产量的15%,中国将是世界未来汽车生产的重心之处。
汽车已经从以前为机械结构发展为主的,现在已经发展成为高科技产品为一体的新工艺、新材料、光电传输技术以及集计算机技术的产品。促使了汽车产业的创新步伐在不断的加快,其主要是围绕着安全、节能和环保等方面的新材料、新能源和新工艺都在不断的涌现出来,各种方面的能源的发展也在加快,汽车向着节能化、小型化、智能化、安全化、电子化、轻量化、洁净化、平台化以及系列化的方面发展。
2 汽车维修的现代化手段
近年来,汽车远程诊断技术的推广势必推动汽车维修技术,维修方式将迈上又一个新的台阶。以检测汽车为例,大多数轿车中都装备了电控单元,它具有控制汽车的运行状态并判断与记录汽车故障的功能,诊断设备通过接口与汽车电控单元相连来读取故障代码,向维修技术人员提供故障的症结所在。尽管当前汽车维修和服务产业的技能水平在中国仍然落后于发展的新模式,我们将很快进入汽车高科技领域。面对汽车现代化,我们的汽车维修理念必须更新,从我们的经验为主转变为“检查靠资料,拆装靠设备,检测靠仪器”的现代汽车维修方式。
3 现代汽车维修对技术人员的要求
以前汽车修理人员以机械装置为主的汽车维修方式为主,但是随着高新技术产品在汽车产业中的广泛应用,使得现在很多汽车维修人员已经不适应维修以机电一体化为特征的现代汽车。《招用技术工种从业人员规定》中明确指出在维修类中以对汽车维修类人员的技能要求为最高,因此,对汽修技术人员,除了掌握机械类的专业知识外,还要懂得数据处理技术、信息传感技术、新工艺、新材料等方面的知识,具有使用新设备的操作技能。现代汽车维修技术人员应该是集知识与技能为一体的人才。
4 职业院校汽修专业的发展方向
职业院校汽修专业的发展应思考汽车维修人员如何对现代汽车的故障进行检测和维修来培养人才。而随着现代汽车的技术装备水平的不断提高,只有很好掌握机电一体化的基础知识、传感技术、自动控制技术、熟悉应用计算机等方面的知识,才能应对现行的汽车维修。
4.1 优化课程设置、制定科学的教学大纲
针对现代汽车的技术变化,汽车维修专业的专业课程设置必须符合以机电一体化为特征的产业需要,在应用技术型课程上着重开设。比如汽车电器设备、电子技术原理、控制技术原理、计算机应用原理和汽车诊断检测技术等课程,这些课程是与现代汽车的发展水平相适应的。联系实际,要以当今具有代表性的轿车作为典型,及时更新补充教材,必须用新的教材来代替陈旧的教材,课程设置应做相应的调整,以前对以机械装置为主体的汽车进行故障判断和对受损部件进行修复已不适应对现代汽车维修的需要,如果能够以电子技术为基本内容来替代内容陈旧的课程,学生就可以系统的学习现代汽车的检测手段和维修方式,让学生了解最新的汽车技术水平及发展趋势与汽车维修技能。
4.2 教学方法的革新
职业院校的培养目标是以技能体现为主,必须积极进行教学思想的更新,教学方法和手段的革新。改变以往只重理论、轻实践的教学方式,结合汽车维修业的特点,使学员动脑动手,理论与实践的融会贯通,知识和技能共同进步。充分运用现代化教学手段和汽车实物教学手段,设理实一体课堂,同时,要注重加强学生的创业意识教育和创业能力的培养,使其能很快适应市场需求,紧抓机遇,自主创业。
4.3 注重实习基地的建设、加强校企合作
现代汽车所运用的高科技更新较快,专业技能较强的职业院校,对一些专业上不可或缺的专业教室和实验场所,必须切实加大实验室投人,力求用最先进的教学手段来培养学生。加强对各类汽车电控系统、检测诊断仪器的学习,以提高学生的操作能力、巩固所学知识。但学校的实习场所更新往往会跟不上企业的发展、对现代汽车的科技水平也会掌握不够,因此,职业学校培养的学生要想更快适应现代汽车的发展理念,学校就必须和企业合作,通过拥有汽车维修专业的职业院校和汽车维修企业之间的联系,达到相互依存、相互促进、优势互补的校、企关系。学校始终是培养具有较高技能的汽修技术人员的主阵地,企业应尽其可能地从技术力量上、实习基地上、物力上向学校提供支持,为学生更快了解汽车现代化发展与技术的更新,为我国汽修业的大力发展作出自己的贡献。
关键词 高职 机电类专业 毕业设计-顶岗实习一体化
中图分类号:G642 文献标识码:A
Graduation Design Guidance and Practice of Mechanical and
Electrical Majors in Higher Vocational Schools
CAO Jianjun
(Changzhou Textile Garment Institute, Changzhou, Jiangsu 213164)
AbstractThis paper analyzes the importance of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education, summarizes experience of guiding graduation designs in mechanical and electrical majors adopted mode of Integration of graduation design and working practice, and characteristics of graduation designs in mechanical and electrical majors for higher vocational education were embodied.
Key wordshigher vocational education; mechanical and electrical majors; integration of graduation design and working practice
1 高职机电类专业毕业设计(论文)的目的与意义
2004年教育部办公厅14号文《关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》指出,毕业设计(论文)是实现培养目标的重要教学环节。其在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面,具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。①
机电类专业是高职教育中专业技术性强、就业行业口径最宽专业之一,专业技术性、综合性突出,其毕业设计是专业技术与行业企业生产实践的综合,是各单项技术、单项技能的综合运用,是培养学生发现技术问题,从文献、技术资料、生产实践和调查研究中获取信息,分析问题、并解决问题能力的关键教学环节。另外对提高学生写作基本技能,提高学生综合素质有着重要作用,可为学生的可持续发展提供源动力。
2 机电类专业毕业设计工作指导与实践
笔者自2005年以来,一直担任我校机电一体化技术专业、电气自动化技术专毕业设计指导教师,并负责毕业设计的管理工作,对于采用“毕业设计+顶岗实习” 一体化模式,介绍一下我们的做法。
2.1 毕业设计与顶岗实习一体化
(1)时间安排一体。高职教育一般三年制,时间短,教学课程多,把毕业设计安排在顶岗实习期间,学生边顶岗,边毕业设计,时间上得到了保证。
(2)毕业设计、顶岗实习指导教师一体。顶岗实习期间,学生是双重身份,既是企业新员工,又是学校学生。毕业设计指导教师同时也是顶岗实习指导教师,在进行毕业设计指导同时,进行学生岗位指导,使其更好的适应工作岗位。
(3)毕业设计课题内容与岗位工作一体。一般来说,课题由指导教师与学生一起探讨确定。常见课题可分为以下几类情况:层次较高的技术应用设计类,比如:RS智能绕丝机电气系统的设计、钢铁生产火焰切割机PLC改造、基于TPC7062K触摸屏的微生物发酵PLC控制系统等;装配调试类: 高铁用电器组件的装配、单晶炉控制系统安装与调试、橇装式加油机的安装与调试等;维护管理类:变电所系统管理及维护、英派斯跑步机使用及维护等;操作生产类:包装机操作与维护、电缆生产操作流程、计算机主板SMT的生产工艺流程、二极管生产工艺等;技术文献类:硬盘原理及其修复技术、机电一体化在纺织行业的应用与发展等。
可见,每一个课题均涉及不同的行业、企业,且与岗位工作密切相关。在毕业设计+顶岗实习一体化模式下,毕业论文内容与企业行业实际相结合,体现了工学结合的教改思路,体现了教学过程的实践性、开放性和职业性。②
2.2 校内师生双选、校企共同指导
校内指导教师实行双选,教研室公示每位指导教师的基本情况、擅长的领域,学生选择适合的老师, 而教师选择专业和方向对口的学生。教研室根据学生工作单位、学生岗位、教师指导人数集中协调,确定每位学生的校内指导教师。企业教师一般由企业安排的师傅、班组长、部门负责人担当,学生把相关师傅信息上报给校内指导教师,校内指导教师在走访学生时,要与企业师傅详细交流,了解学生顶岗实习、毕业设计的详细情况。
2.3 规范毕业设计格式标准
高职毕业设计论文,虽然在内容深度上降低了要求,但在逻辑性、规范性方面对培养学生文字书写、表达水平,提升学生文案处理能力方面具有重要意义。高职毕业设计格式一直没有自己独到标准,一直以来都向本科设计看齐。我们在本科院校的基础上,加以调整,形成自己的格式标准。实施中,适当降低语句表达要求,但是论文层次、逻辑条理、文字格式、图表格式严格按照标准执行,培养学生严谨、一丝不苟的工作作风。
2.4 多形式组织答辩
提高教师服务意识,采用多样化的答辩方式。大部分在学校周边参加顶岗实习学生,返校参加集中答辩。人数相对较多的企业学生,可以申请企业现场答辩,教研室业余时间组织教师深入企业,与企业师傅共同进行。个别学生因参军、异地工作,采用书面答辩方式,提交答辩报告。
2.5 立体化指导、检查监督
毕业设计过程中,指导教师采用电话、QQ、飞信、Email等方式加强联系指导、督促,要求学生严格按毕业设计工作计划实施,学生要定期向指导教师汇报阶段成果。规定指导教师要利用业余时间,走访学生。教研室统一组织中期检查,加强检查监督,每月要求指导教师上报指导学生状态数据,如所指导的学生工作单位、工作岗位、企业指导师傅及电话、课题名称、进度等信息,督促教师加强指导。
同时,学校组织实施“百名教师下百企业”专项毕业工作检查,组织教师们交叉检查学生设计情况及教师指导情况。学校教务对每届毕业设计论文开展抽查、优秀论文评选活动,优秀论文推荐参加省级评选,起到了很好的监督、促进作用。
3 成效及思考
采用一体化的毕业设计模式,大大提高了学生毕业设计的积极性,打破由教师出题,学生择题,理论完善,缺乏实践的传统毕业设计模式,较好地实现了每人一题,起到了师生互动交流及教学相长效果。这样培养出来的学生,独立思考能力强,专业发展潜力大,近年来的毕业生就业跟踪调查,充分证明了这一点。
“毕业设计+顶岗实习” 一体化模式,适应高职学生现状,可操作性强,也体现了机电专业毕业设计的高职特色,对实现专业目标培养目标起到了很好的促进。然而,从最终形成的文章上来看,内容上包括学生顶岗实习工作,又不仅是学生简单的劳作总结,而是结合行业、岗位、工作内容及专业技术的再学习、再提升、再应用。这种总结性、应用性的文章书写过程,帮助学生在平凡、简单的岗位上,充分认识自己所从事的工作意义,更深入的了解企业、了解行业,从而更好地实现专业技术、职业技能的应用。但是,笔者认为,这样的文章深度、广度、设计性、原创性存在不足,严格意义上说,不能叫设计,笔者个人认为称之为顶岗实结更为合适。
可以这么说,通过机电类专业毕业设计教学环节,提升了学生技术、技能、管理的可持续发展力,为其事业进一步发展和提升打好了基础。希望不久将来,高等职业技术教育的毕业设计能够形成自己的标准及规范,更好地指导一线教学实践。
参考文献
【关键词】机械专业;应用型人才培养;课程体系;建设;改革
前言
机械是最早的专业之一,由机械装备设计和机械制造工艺专业合并而成。该专业工程实践性较强,属于工科类,是以机械为主,光、机、电、气结合的综合性较强的一个专业[1,2 ]。结合应用型人才培养方案,针对西部院校机械类专业实际情况及特点,本文讨论我院机械设计制造及其自动化专业课程体系建设,并提出一些改革措施。
1.培养目标及要求
1.1培养目标
机械专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好的团队协作能力和创新能力,具备现代机械设计制造及其自动化基础理论知识与应用能力,具有从事本专业实际工作的综合职业能力,能在工业生产第一线或中职、高职院校、科研机构从事机械制造领域内机电产品设计与开发、机械产品制造、科技开发、应用研究、经营销售、运行管理、生产管理、教育研究等方面的工作。
1.2培养要求
具有从事机械产品开发、设计、制造、控制及生产组织管理的基本能力,具体为:
(1)具有扎实的自然科学、社会科学基础知识;
(2)系统掌握本专业领域的技术理论基础知识;
(3)具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索、基本工艺操作等基本技能;
(4)具有初步的科学研究、科技开发和组织管理能力;
(5)具有较高的综合素质和较强的自学能力与创新意识。
2.机械专业存在的问题
西部院校由于资源、师资、教学条件、办学经验等原因仍存在一些不足:
(1)课程设置顺序不合理,学生学习过程中发现一些课程的知识还未学,就已经开始学习后面的内容了,学生学起来比较吃力。故进行课程设置时应考虑课程间的关系,合理安排,让学生学习时有递进感,不断增强学习兴趣和信心。
(2)学生掌握的能力与需要的能力不对接,学生感觉学了四年,什么都没学到,也有学生感觉,毕业出去后需要用到的知识没学,没用的却学了很多。这是因为,知识体系是一个整体,分为不同学科、不同专业和课程。解决工程实际问题时,需要的是系统综合知识,学生只有运用系统的知识才能真正解决问题[3]。
(3)课程设置与社会需求脱节,企业招聘人员反映,学生目前学习的知识比较陈旧,多数都已过时,希望学校跟上社会的需求,不断更新知识,开设一些实用性强的课程。
3.课程体系
3.1 课程设置框架
3.2 专业必修课程
(1)为了培养学生具备一定的计算、运算等能力,以为后续的机械设计、模具设计、机电一体化技术等课程服务,同时掌握一定的英语运用能力,开设了一些比修的基础课程,如数学、物理、力学、英语等。
(2)机械类开设的主要课程有机械制图、机械CAD、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、工程材料及成形技术、数控机床与编程等。
① 机械制图:能够培养学生掌握相应的CAD绘图能力;提高学生的三维空间想象能力;为学好后续课程(机械设计、机械原理、互换性也测量技术、机械制造技术、冲压工艺与模具设计等)打下坚实基础。
② 机械原理:机械原理是从基础理论课到专业课之间的桥梁,在课程学习中起着承上启下的作用。学习该课程,能使学生掌握机构运动学和机械动力学的基本理论,具备拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。
③ 机械设计:机械设计是机械专业的核心基础,也是学习机械制造技术、模具设计与制造等课程前的必备知识。学好机械设计能为后续学习模具、机电产品设计奠定基础。
3.3 专业限选课程
机械专业分为两个方向:(1)模具制造工程方向,该方向主要开设机械制造技术基础、模具制造工艺和冲压工艺及模具设计等三门课程;(2)机械电子工程方向,该方向主要开设机械工程控制基础、机电传动控制和机电一体化技术等三门课程。
3.4 实验及实践教学
为了巩固学生对理论课知识的理解和消化,针对机械应用型人才培养特点,除了对一些专业课开设课程实验外,还开设了系统的实践教学环节,如表1所示。
课程实验:目前开设的实验或建立的实验是只要有机械设计实验室、机械原理实验室、测量实验室、液气压实验室等,而模具实验室、机电一体化实验室等则还在筹划之中。
课后实训:目前机械专业开设的实训有车工实训、钳工实训、焊工实训、数控技术实训、电子线路实训、机械设计课程设计、模具设计课程设计、机电一体化系统课程设计等。电火花成形、线切割、模具、铣削、铸造等方面的实训及实训中心则在完善和建设之中。
3.5 课外科技活动
课外科技活动是一个能提高学生自学能力、团队合作精神、遇到问题解决问题等能力的重要教学环节。在课外科技活动中,学生相互讨论,相互学习,相互影响,相互督促,共同进步。此外,在指导过程中,教师也能不断更新知识,提高自身能力。我院机械专业主要的课外科技活动主要体现在学生第二课堂、专业相关比赛、大学生创新设计制作大赛、科研活动等几个方面。
4.课程体系改革措施
根据上述讨论,与以往相比,机械专业课程体系的建设有了一定的进步,也取得了一定成绩,但也存在一些不足。针对上述的不足,现对理论教学、实践教学等方面提出一些改革措施。
4.1理论教学方面
(1)将冲压模具课程设置在模具制造工艺前讲授;
(2)模具制造工程方向增设注塑模课程;
(3)机电方向增设测试技术课程,机电方向学生必须具备一定的测试知识。
(4)将机械制造技术基础设置为专业必修课。机械制造基础是主要讲授车、铣、刨、磨、钻等常规的机械加工方法、加工刀具、加工设备等,是机械专业学生必须掌握的专业基础知识,所以,机电和模具方向学生都应掌握。
(5)选择通俗易懂的教材,如高等教育应用型教材;
(6)课程设置跟上行业步伐,如增设先进制造技术、有限元原理、机械CAD/CAM/CAE等课程。
4.2实践教学方面
(1)加强实验室和实训中心建设;
(2)实践性强的课程增加相应的实验环节。
4.3其他方面
专业分方向时间从大二上学期延迟至大三下学期;从企业引进经验丰富的教师,开展必要的实训课程;加强教师培训,提高教师技能。
5.结束语
我院机械类学生偏多,师资薄弱,教师队伍年轻化严重,经验不足,目前只能勉强维持基本的教学工作,对于一些实践性较强的实训项目和深度、难度较大的专业改革或专业建设方面还无法开展。总之,我院机械专业的应用型人才培养工作还任重道远。
参考文献:
[1]刘国昌.机械制造专业课程体系改革初探[J].教育与职业,2005, 17: 65-67.
[2]刘迎春,宁立伟,邓奕等.应用型本科机械设计制造及其自动化专业人才培养课程体系的研究 [J].湖南工程学院学报,2004,14(3): 59-62.
[3]杜家熙.谈机械设计制造及其自动化专业课程体系改革[J].河南科技学院学报,2009,37(4): 75-77.
基金项目:
广西教育厅科研项目(2013YB208);国家级大学生创新创业训练计划项目 (201310605006)。
“在江西,有1/3的上市公司都是通过泰豪参股后包装上市的。”
2010年12月21日,江西省工商业联合会主席、泰豪集团有限公司董事长黄代放向《徽商》记者透露。
作为第一代下海创业的技术人员,黄代放是江西第一个上市民营企业的领导者,也是中部省份第一位由非公有制经济人士担任的省工商联合会主席。在这些头衔之后,他还是一个资本运作的高手。自1988年以2万元资金创业以来,黄代放带领泰豪一路厮杀,泰豪集团现年营业额已达50个亿。
目前,泰豪集团形成了以发电机及电源产品、军工装备信息产品、智能建筑电气产品和计算机及软件产品为主导的四大主干产业,是江西省最大的民营高新技术企业。
瞄准“智能建筑”
“泰豪关注高科技、节能、低碳领域,我认为,管理比较好的高新技术公司应该在创业板上市,进行融资。”黄代放对战略性新兴产业一直“虎视眈眈”。
作为中国智能建筑领域第一家上市公司,泰豪科技是集信息产业、智能楼宇、电机制造、光机电一体化等节能系统于一身的节能建筑服务提供商,“泰豪科技在节能建筑方面最核心的竞争力是其建筑电气集成优化技术”。
光大证券分析,目前中国仅有10%的新建建筑为智能建筑,随着房地产市场的高端化和节能需求的提升,这一比例有望在2012年提升至30%。
2009年,泰豪在智能建筑产业实现收入14.4亿元,同比增长9.2%。在建筑智能化、光伏建筑一体化、合同能源管理商业模式等三方面同步发展,智能建筑占据其营业收入的60%以上。
而取得如此高速增长,依赖的正是泰豪的技术优势。
在建筑节能领域,泰豪科技研发出泰豪IBMS建筑电气集成整体解决方案,该方案集成了楼宇自控系统,冷热源变频控制系统,照明节能控制系统、智能供配电系统以及多回路能耗计量系统等最优化的建筑节能整体解决方案。
目前,此集成系统已经在人民大会堂、国家会议中心、国家博物馆、世博中心等大型公共建筑中得以实施。“根据建设部的智能建筑工程量统计,泰豪科技的市场占有率已经连续四年位居行业前三。”黄代放告诉记者。
虽然技术在行业遥遥领先,但是泰豪并没有放下前进的脚步。据了解,豪泰科技在原有建筑电气节能解决方案的基础上,同时研发光电建筑一体化技术,以实现“节流”与“开源”并举的建筑电气整体节能方案。
“中国新能源市场发展迅速,特别是太阳能光伏行业。太阳能光伏电池已发展比较成熟,光热建筑也得到很好的推广,但是光电建筑一体化基本上还是一片空白。”黄代放对光电建筑市场十分看好。
黄介绍,建筑能耗占社会总能源的三分之一左右。因此,建筑节能行业也成为众多投资机构重点关注的领域,国家也在这个领域给予了很多倾斜政策。
“很多公共建筑进行节能改造后,可以节能30%~50%,空调、照明、电梯等方面都有节能改造的空间。企业愿意主动去做的事,政府不必过多干预,可以制定规则。如果企业不太愿意做的事,政府应该作为一个主体主动去推动这样行业的发展。”黄代放认为,建筑节能市场需要政府强力来推动。
潜伏上市公司
“上世纪八九十年代,民营企业的投资机会还很多,但现在很多领域都是红海了。‘十二五’对民营经济可能是一个很大的机遇,但企业家要看准方向,节能环保、新一代信息技术、新材料等战略性新兴产业值得关注。不过,做这些新兴产业也是有风险的,而且也很累,所以很多企业现在都去做房地产了,泰豪不会去做房地产投资。”
在黄代放看来,高新技术产业比房地产更有吸引力。但不要凭此断定,黄代放就是一个“脚踏实业”的实业家。
从2002年带领泰豪科技登陆资本市场后,除不断在节能技术方面寻求突破外,黄代放对于金融资本的热情也有增无减。
黄认为,“技术+资本”的发展模式可以更快地升级整个产业体系。
1998年,成立仅十年的泰豪一举兼并了老牌国有企业――江西三波电机总厂,演绎了一个民营小企业吃掉国有大企业的商界佳话。此后,泰豪先后完成了对衡阳市四机总厂、南昌微型电机总厂等企业的改制重组,成功探索出一条以高新技术改造传统产业的低成本扩张之路。
如果上述动作只算练练手的话,那么接下来的案例就是黄代放动真格的了。
2010年8月10日,江西赣锋锂业在中小板上市,发行价为20.70元/股,发行市盈率达69.42倍。据其招股说明书显示,2007年6月18日,中比基金、南昌刨投联合投资赣锋锂业2650万元。
其中,中比基金以2000万元收购750万股股份,占其发行前总股本的10%,发行后总股本7.5%,南昌创投以650万元收购其243.75万股股份,占其发行前总股本的3.25%,发行后总股本2.4375%。
公开资料显示,南昌创投成立于2005年12月26日,南昌市政府资金作引导,联合泰豪科技、南昌新蓝天房地产开发有限公司、泰豪集团有限公司、南昌市科技投资经营有限公司等共同出资成立,注册资本1.1亿元,泰豪科技和泰豪集团分别持有27.27%的股份。
可见,南昌创投是泰豪科技走上风险投资等金融资本之路的主要出口,而江西赣锋锂业在中小板的上市使得黄代放的资本战略浮出水面。
从投资路径看,南昌创投的投资领域主要集中于泰豪科技擅长的领域,如电子及信息网络技术、光机电一体化、医学及生物工程技术、新材料及新能源技术、环保新技术、农业高新科技技术等。
除了赣锋锂业之外,已经上市的华伍股份,章源钨业等项目也是南昌创投的得意之作。此外,佛山金意陶陶瓷有限公司也是南昌创投参股项目。
作为一家地处南昌的创司,其在短短5年时间里已经有三家所司上市,且投资回报率均非常之高,足见黄代放及其投资团队对能源产业投资机会的把握能力,黄代放的资本运作水平从中也可见一斑。
黄代放告诉记者,南昌创投设立的初衷一是推动创业投资发展,二是整合产业资源,投资重点均为和泰豪科技有一定产业关联度的高新技术企业,同样离不开低碳、环保这个主题。
[关键词]应用技术型高校 机电专业 专业建设 人才培养
[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0135-04
机械电子工程是科技高速发展以及学科相互链接的产物,它打破了传统的学科分类,集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科于一体,又不断通过学科交叉、技术融合和创新,使其本身得到持续地发展,是多技术融合与集成而面向应用的综合性学科。机械电子工程的本质是机械自动化和智能化,是诸多高新技术产业和高新技术装备产业的基础,在国民经济各领域各行业应用广泛。因此,机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展,并且学科知识面广,交叉性强。
应用技术型高校是区别于研究型大学和高职院校的一种办学类型,是一种以满足经济社会发展需求,以培养应用技术类人才为办学定位的,具有其独特的办学理念、办学模式以及办学规律的本科大学,其培养的学生动手能力应该强于研究型大学,理论基础和专业能力又强于高职院校。所以,应用技术型高校机械电子工程专业人才培养必须将机械电子工程的学科特点、应用技术型本科院校的办学定位和服务地方经济发展需求三者有机结合,培养能满足当地社会经济发展人才需求的,具有良好理论基础和较强工程实践能力(尤其是应用创新能力),兼具良好职业道德和学习发展能力的本科层次应用技术型人才。本文以广东技术师范学院机械电子工程专业建设为例,就该专业人才模式的培养进行探讨。
一、突出专业特色,服务地方经济
目前,广东不少高校开设机械电子工程专业,其教学计划的制订大多依据传统的机电工程教学,制订的人才培养方案大同小异,课程设置过于追求大而全,一些课程相对陈旧,没能很好的跟上科学技术的更新发展和结合地方最新产业布局及未来发展趋势。
近年,光电信息产业(涵盖太阳能电池、半导体LED照明、激光3D打印、手机、数码照相机、激光扫描仪、激光打印机,各类光盘驱动器、液晶显示器,高清晰度电视等等)迅猛发展,并成为广东省的新兴支柱产业。纯光学专业和传统的机电工程专业都不能很好的满足该新兴产业的人才需求,企业需要的是同时熟悉机械结构设计、光学系统设计、激光技术应用、传感技术、光电信息处理、自动控制、计算机硬件接口和软件设计等方面综合知识的应用技术型人才。我们基于原有专业,进行教学计划优化设置,通过加强光电技术方面理论知识和实践技能的培养,在原有专业基础上建设“光机电一体化技术与应用”培养方向,以凸显专业特色和提高学生竞争力。
其次,现代装备制造业是广东的传统支柱产业,工业机器人技术则是装备制造产业技术发展的最新方向和最终目标。随着人口红利的持续消退,在国家政策支持下,我国工业机器人产业已进入了高速发展期,截至2014年11月,中国已经成为全球第一大工业机器人市场。与此同时,我国工业机器人应用技术人才的培养呈现高低充分发展中间断层的不合理局面:大专层次和研究生层次工业机器人专业人才的培养已初具规模,本科层次应用技术型人才的培养则还很少见。广东省必将实现由传统装备制造业(数控技术)向智能装备制造业(工业机器人技术)的转型升级和跨越式发展,在机械电子工程专业下开设“工业机器人技术与应用”培养方向,有利于在激烈的人才竞争中迅速占领人才培养的制高点。
二、加强教学团队建设,全面提升师资队伍水平
(一)加强师资队伍建设
建立一支热爱教育工作、教学和学术水平高、结构合理的专职教师队伍,是进行特色专业建设的关键。结合专业特色与学科建设需要,需进一步优化和充实师资队伍,加大引进高层次中青年人才的工作力度。同时对现有师资不断培养,通过到国内外进修、联合培养、定向培养来进一步加强教师队伍建设力度。积极聘请校外相关单位与高新技术企业的专家来校兼职授课。实施青年教师导师制和教学督导制,加强对青年教师师德师风建设和教师教育技能培训,定期开展教学观摩、教学评比、教学经验交流等活动,促进青年教师整体教育教学水平的提高。鼓励青年教师以项目合作、技术开发和科技特派员等多种形式到相关科研院所和高新技术企业锻炼,以提高他们的科研水平和实践创新能力。
(二)构建“双师结构”的教学队伍
以双师结构教学团队建设为教学改革的重要抓手,是实现应用技术型高校人才培养目标的重要保证。所谓“双师结构”是指以课程建设为载体,由校内专任教师和合作企业兼职导师共同组成结构合理、相互协作、能力互补的教学队伍,团队成员中既有学术理论水平高、教学能力突出的专任教师实施理论教学,又有实践经验丰富、具备很强的实践操作和开发能力的专任教师和企业兼职导师提供强有力的实验技能实训,形成良好的学缘、年龄、知识结构和以中青年为主体的师资队伍,为实现应用技术型人才培养目标提供师资保障。
三、人才培养模式改革
(一)优化人才培养计划
随着我国由制造大国向制造强国的演变,对机电专业的工程人才的需求和用人机制等发生了一系列新的变化。以现代教育思想和教学理念为指导,围绕学校办学定位和人才培养目标,以强化专业理论基础、增强实践创新能力、拓宽专业知识面为出发点,进一步完善人才培养计划。在保障基础和专业基础课的前提下,增大选修课比例,压缩选修课的课时数,增设具有先进性、综合应用性强的课程。实现 “光机电一体化技术与应用”和“工业机器人技术与应用”两个培养方向之间大部分选修课可以互通,以提高学生学习的自主性,满足学生个性发展需求,突出大学生综合素质和工程能力的培养。
(二)构建学生创新能力体系
为致力于大学生创新精神和创新能力培养,提高学生发现问题,分析问题,解决问题的能力,对课堂教学、实验教学进行改革,制订系统的大学生课外科技创新能力培养方案。积极引导大学生参与学校的开放性实验、科研能力较强教师的纵横向科研项目研究(以定期举办助研岗位招聘的形式选拔)和机电学院大学生科技创新中心的智能车开发、机器人设计和开发等各类科技创新竞赛活动等第二课堂活动,以及对优秀生、特长生实行导师制等,强化实践动手能力和创新能力培养。整合优势资源,积极申报广东省和广州市的科普基地,为学生创新实践能力的提高开创新的实体平台。通过举办各种学术讲座、大学生学术沙龙等学术交流活动,营造浓厚的校园学术氛围,开阔学生的学术视野,激发学生创造性思维能力。
(三)推进校企联合培养模式
1.产学研合作教育模式
主要是与国家、省级科研院所和相关高新技术企业,通过“共建基地”、“科技联合攻关”、“双向兼职”、“专业综合实习”等多种方式开展产学研合作。通过与校外合作教育基地联合培养,强化实践教学。进行基地的合作共建,硬件上的建设可以改善学生实习基地条件,提升实习培养质量,软件上的建设是通过协议的签订明确合作双方的责权利关系,使实习基地固定化、实习指导制度化、实习流程规范化。采用“全程双师制”,即机械电子工程系和实习单位分别指派老师共同指导学生的实习过程以及毕业设计的研究工作。实现指导老师双向互动式交流,即外面的导师能进来里面的教师能出去的灵活模式。
2.依托对口(重点)企业的定向人才培养模式
学生在校期间就和对口(重点)企业签订双向选择的协议,实施定向定位的订单培养模式。对口(重点)企业参与人才培养计划的制订和完善,在专业课程的设置和实践教学环节方面适当考虑企业的实际需要。企业选派科研技术人员参与相关的课堂理论教学和实践教学。学生择优在合作企业中就业,充实企业研发力量,提升企业工程技术的自主创新能力,为企业提供人力资源和保证。积极鼓励企业在学校设立专项奖学金奖励有志献身现代制造业、学习优异、表现优良的学生。
四、课程与教学资源建设
(一)优化课程体系
在课程体系构建上,坚持拓宽基础、增强创新能力、提高综合素质、办出专业特色的基本原则,开展课程教学内容改革。根据机械电子工程专业的人才培养方案特点,紧紧围绕“以市场为导向,以能力为本位,以质量求生存,以特色求发展,培养高素质应用技术型本科人才”这条主线,构建起重基础理论、强实践技能、强综合素质的一重两强的培养体系。课程体系的切入点首先应调整教学培养计划,反映本专业应用型人才培养特色。在精选内容、提高起点、避免重复的基础上,将课程体系分为理论教学、实践教学和第二课堂教学活动三个层次。
(二)加强精品课程和教材建设
在现有1门省级精品资源共享课程的基础上,加强现有校级精品课程的建设力度,争取将其建设成为省级精品资源共享课程;同时开展相关主要课程的精品资源共享课程建设,争取有1-2门尽快建设成为校级资源共享课程。
教材建设也是专业建设不可缺少的内容。在课程教材的选用上,鼓励选用国家“十二五”规划教材,面向21 世纪教材,省部级以上获奖教材以及原版外文教材等优秀教材。同时,组织教师立项编写或参编高质量教材,如普通高等教育国家规划教材或精品教材,将行业领域中的新理论、新思想,新技术、新方法反映到教材中,提高教材的新颖性、实用性、针对性;积极开发具有专业特色的CAI课件。
五、教学方式方法改革
(一)以科研促教学
科学研究既是独立于教学和社会服务之外的大学基本功能,同时又是大学教学和社会服务职能得以充分发挥的基础。科学研究对大学的学科结构、师资水平、生源质量、培养质量、毕业生去向和层次等都具有重要的影响。本专业的专任教师科研基础扎实,在专业建设过程中,以“光机电一体化产品”和“工业机器人”特色研究领域为核心,整合本专业、广东技术师范学院及合作单位的科研力量,发挥本专业在经济发展主潮流的优势与潜力,在现代高新技术产品开发、高端装备制造研究、光机电一体化技术研究等方向争取更多的科研项目,并且在项目级别和研究成果方面稳步发展,积极将科研成果和教学内容、人才培养联系起来。
(二)教学方式方法改革
1.培养学习能力,鼓励创新思维
在教学中,明确教师最主要的职责是培养学生发现问题,分析问题,解决问题的能力,而不是一味按部就班地讲授教材,尤其是对于实践性极强的专业课程教学来说,可采取更为灵活的教学形式。如有些内容教师给出思路,学生自行学习,或者采取学生分组讨论教师给予点评的形式,或者也可由教师布置相关的一些思考题,学生独立完成,这样可充分调动学生的积极性,并激发其求知欲,使他们自主地去深入探讨一些问题。在人才培养过程中,营造一种 “鼓励创新,宽容失败”的氛围,允许并鼓励学生在教学环节实施过程中,提出并实践一些创新思想,培养学生的创新思想。
2.推广理论实践教学相结合模式
理论授课和实践动手能力培养有机结合在一起。在实验室教学不局限教材,结合专业知识和技能,多指导学生学习掌握一些实用的、应用现场的专业技术和技能,让学生熟悉专业知识和技能的实际应用,对专业知识和技能产生浓厚的求知渴望,再经过理论联系实际的教学手段和方法,例如一个学时的理论学习,紧跟着一个学时的实际动手能力的培养,教师“拿做来教”,学生“用做来学”,以此提高学生的动手能力和就业能力。
3.建设立体化的教学环境
将现代化的教学设备以及教学手段运用到教学中来,建设网络学习平台,以更好地辅助教学。在教学过程中,采用多媒体教学方式,既减少教师的板书量,又增加了教学的信息量,并且多媒体图文并茂的生动形式也更容易调动学生听课学习的积极性。采用模拟现场的动画课件,由此加深学生对理论知识的理解和掌握。在课后,建设课程网络学习平台,让学生实现自主学习,满足不同层次学习者的需求、实习学生的个性化学习。在学习之余鼓励师生灵活运用微信、QQ等互联网技术,让学生与教师的交流更加便捷,从而更有利于师生双方的沟通、协调,以更好地提高教学的效率与效果。
六、强化实践教学环节
(一)加强实践教学内涵建设
制订实践教学体系改革方案和实践教学大纲改革方案;根据人才培养目标、专业发展与社会不断变化的需求,整合专业实践(实验)教学资源,构建基础实验、综合性实验、创新性实验、研究性实验等多种实验构成的实验教学体系;建立健全实验实训室(基地)各项规章制度。同时,加强与企业的合作与联系,注重实践教材和实验讲义的建设。利用综合实习、科创设计竞赛、社会实践、科研训练、毕业实习、毕业设计(论文)等各种形式开展丰富的实践活动,全面培养学生的职业道德、人文素质、实践能力、职业生存能力和创新能力。
(二)建设完备的实践教学条件
充分挖掘和利用包括实验室、校内实习基地、校外实习基地等在内的各种现有实践教学资源,开发综合性、设计性及创新研究性实验项目,逐步完善实验项目库建设,提高现有实验设备的利用率。申请学校经费购置新设备和组建新的实验平台,不断改善实验教学条件和环境,提高实验室整体建设水平。构建集教学科研为一体、理论教学与实践教学为一体、课内教学与课外教学为一体的实践教学平台。
(三)加强校外实践基地建设
充分利用广东省光电信息行业和装备制造行业的企业资源,加强产学研合作,建立校外实践基地并积极申报省级大学生实践教学基地。利用校外实践基地这个平台,与企业合作开展联合教学与培训,开展产学研活动。通过加强教师与企业合作,联合培养学生,让学生了解企业的文化,掌握企业对相关技术技能的要求,拓宽学生的知识视野,增强学生的团队协作精神,提高学生的实践动手能力,为学生的就业和创业打下良好基础。
(四)加大实践教学环节的监控力度
积极探索良好有效的考评体系,对实验实习的各个环节实行良好的管理,以保证实验实习达到预期效果。对每一主要实践教学环节都建立了完善的管理办法、操作流程,如各类实习均有相应的实纲、实习任务书和实习计划,和相关企业签订了长期的合作协议,定点进行实习等。
七、教学管理改革
(一)建立教师考评机制
在专业建设中,大力改革教师培养和使用机制,以教学效果评价方式改革促进教师业务水平的提高,进而促进教学效果的提高。课堂教学效果在传统的以考试分数为主要评价依据的基础上,增加学生评价、同行互评和学校督导专家评价的内容,使教学效果的评价方式更加公正和科学。制订团队建设规划、评价体系,通过搭建交流平台使团队成员的交流制度化;制订互动交流制度,实现校内的教师走出去、校外的导师请进来;发挥团队的辐射作用,服务区域性地方经济。
(二)学生实习评价体系
继续深入开展产学研合作教育,促进学科、专业发展,实现学校与合作教育单位的双赢。改革学生学习效果的评价方式,建立学校、实习基地、用人单位及行业部门共同参与的学生能力考核评价机制。除教师对在校学生的学习效果进行评价外,本专业将更加注重合作培养单位和社会对学生学习效果的评价,并以此作为调整教学改革方向和人才培养方案的重要依据。对毕业学生进行跟踪调查,采用实地考察、问卷调查和走访座谈的方式,收集社会各界对毕业生的反映,通过分析研究后作为教学改革的依据。
[ 参 考 文 献 ]
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