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机电一体化的主要课程精选(九篇)

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机电一体化的主要课程

第1篇:机电一体化的主要课程范文

论文摘要 针对传统的机电一体化类课程在教学过程中重理论轻实践的现状,本论文对高等院校机电一体化类课程实践教学进行了探讨与研究,分析了我国高等院校当前机电一体化类课程教学现状,并指出了其原因,在此基础上重点探讨了高等院校机电一体化类课程实践教学的改革策略与教学方法,从充实实践教学内容和教学手段、改革实践教学考核方式及加强实践设备及基地建设三个方面详细论述了机电一体化类课程的专业实践教学方法的改革,对于进一步提高我国高等院校机电一体化类课程的专业实践教学水平和教学效果具有较好的指导和借鉴意义。

0 引言

“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,其发展依赖于其他相关技术的发展,因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程,涉及知识面广、容量大,这门课的教与学都不容易。

传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成,将机电一体化系统分为若干个功能结构模块,逐一进行讲解,例如分别讲解机械本体功能模块,传感检测功能模块,中央控制功能模块等等,这样的教学方法易于学生理解,但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系,为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点,对其教学方法和教学策略进行改革与尝试,以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。

1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析

结合我国目前高等教育的现状,造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面:

1.1 师生思想上都不够重视

从目前的高等院校的教学现状来看,重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法,在这样的教学模式下,尤其是像机电一体化这样的课程,理论课本来就比较晦涩难懂,加之实践实训比较少,学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系,对于机电一体化的理解只是停留在表面层次,因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说,师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因,教师认为对于机电一体化课程教学任务重,往往疲于应付授课;而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力,往往兴趣不大,加之实践实验时间较少,最后将实践实训流于形式,因此,师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。

1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容,目前,绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响,课程的内容过多过深奥,理论课时数太大,实践技能教学课时不足,而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准,导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远,很多学生学习了很多知识,可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定,这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

1.3 实践教学条件不完善

由于机电一体化类课程所开设的实验,往往实验设备体积比较庞大,集成度较高,价格昂贵,因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的,目前很多高等院校也在进行教学改革,增大实验实践课程量,但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子,主要表现在以下几个方面:

(1)实验实践条件差,硬件实验设备陈旧,很多实验台或者实验设备都是演示性实验,整个实验过程都是老师在做实验,学生只负责看,即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍,实验教学效果比较差,这使得整个实验就流于形式化。

(2)缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践,目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验,缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验,这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力,无法提高学生动手实践能力。

(3)实验实践评价机制不够健全,很多实验实践流于形式,这导致学生对实验重视程度不够,多数学生的实验报告依靠抄袭完成,老师对学生没有印象,学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分,实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。

2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨

2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候,我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革,添加符合专业特色的实践教学内容,不断完善实践教学条件和教学手段,尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验,加大动手实践实验及综合性实验内容,并和理论课程对应起来,使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验,这样更容易掌握机电专业知识和技能。

2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节,同样的,机电一体化课程实践教学也需要考核,考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式,这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力,只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分,因此传统的考核方式并不合理,就需要对传统的考核方式进行改革。

结合机电一体化课程实践教学的特点,对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准,而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式,采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验,应当减小考核的比重,而对于综合实验及动手考查较为全面的实验,考核比重就应当加大;另一方面,还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核,重点不是考查学生的知识理解程度,而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度

对于机电一体化这样的实践要求较高的课程,实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果,而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设,以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果,就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面,机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地,而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备,因此对于机电一体化类课程的专业实习实践,必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度,为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会,以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。

3 结语

随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]赵松年,李恩光,裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]钟波,陈容,冯云.高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛,2006(6):79-80.

[3]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006(6):23-24.

[4]何龙,祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报,2005(4):40-41.

第2篇:机电一体化的主要课程范文

关键词:机电一体化;问题;改革措施

长期以来机电一体化教学一直承袭着重理论轻实践的教学模式,这给该课程教学实效性的发挥带来了很大的影响,因此,要改变这一现状就要在明确该学科存在问题的基础上加大相关教学措施的研究。

一、机电一体化教学存在的问题

社会主义市场经济的发展,对于技能型人才的需求越来越多,尤其是对机电一体化人才的需求更是与日俱增,社会对这类人才需求的数量不断增加的同时,对机电一体化人才的质量要求也在逐年提升。

传统的机电一体化教学的局限性是比较大的,传统的机电一体化的教学模式更多的是重视知识的传授,课程的设置与教学内容都与实际应用相脱节,难以满足机电一体化实践操作教学的需要。而现代的科技发展突飞猛进,现有的机电一体化教学模式难以适应新时期的需要,这样的教学模式急需要改变。在原有教学模式的实施过程中,机电一体化的教学模式存在着许多问题,具体来看,主要有以下几方面的内容:

1.教学模式单一的问题

现行的机电一体化教学模式,依然承袭着传统学科的教学模式,虽然机电一体化教学与数学、物理学科存在着千丝万缕的联系,在教学中也需要大量的知识和文字,还需要许多的原理图,但是,在机电一体化教学中,过分重视知识传授却忽略了该学科的实践特征,这样的教学很难发挥实效,久而久之,也不利于学生学习兴趣的培养,教学模式单一,教学实效性不强。

2.理论与实践对接性不强

从现阶段机电一体化教学的实施情况来看,理论教学虽然落实的较为充分,但是理论教学与实践教学缺乏必要的对接,教学依然以理论教学的实施作为教学的主体,理论教学与实践教学相脱节,学生的理论知识虽然掌握了很多,但是真正运用到实践中的内容却少之又少,这对学生的实践能力造成了很大的影响,不利于实用型人才的培养。

3.课程设置的时间不足

随着教学改革的不断深入,机电一体化课程教学的时间也相应减少了,由于课程实施的时间较少,原本一些预定课程教学内容也相应较少,要掌握课程教学的内容,教师只能够通过大量的理论学习来解决,留给学生实践操作的时间越来越少,难以满足教学的实际需要,同时,由于近些年来的院校扩招,新生的质量也出现了一定程度的下降,课程实施的时间不足也在一定程度上影响到了学生对相关知识的学习。

二、机电一体化教学改革的措施

1.要学会创新教学的思路

要创新机电一体化的教学思路,就要充分认识到机电一体化的本质,客观地来说,机电一体化的本质内涵就是指机械与微电子技术同信息与计算机技术的有机结合,将其统一集中起来成为一个有机的整体,它是一项充满自动化元素的工作过程,创新机电一体化的教学思路,就是要以此为出发点,开展教学思路的创新活动,以具体的教学措施推进机电一体化的教学改革。

2.要重视教学手段的更新

好的教学手段对促进机电一体化教学的有效开展具有重要的作用,相反,教学手段的陈旧、刻板,对教学实施的影响是非常大的。在现实的机电一体化教学实践中,对教学手段的更新缺乏应有的重视。

3.要重视教学环节的优化

现有的机电一体化教学环节,相对来说比较繁琐,难以适应现阶段机电一体化教学的实际需要,因此,优化繁琐的教学环节是提升机电一体化教学效率的一项重要措施。要改进现有的教学环节让教学环节更加优化,促进实践化教学的有效开展,同时也要进行有针对性的单向技能训练,优化单项技能的训练环节,以此促进教学的有效实施。

开展机电一体化教学的相关研究对促进该学科课程教学的有效实施具有重要的作用,因此,以机电一体化教学存在的问题与改革措施为视角,对相关的问题展开研究希望能够更好地促进该课程教学效率的提升。

第3篇:机电一体化的主要课程范文

【关键词】核心能力;机电一体化;课程体系

1.引言

机电一体化技术是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,应用领域广泛,与此同时,企业对各类机电一体化技术人才的需求也日益增长起来,目前,我国机电一体化技术教育的发展相对落后,机电一体化技术人才缺口大。如何将机电一体化技术专业办好,如何才能培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才,基于核心能力培养的机电一体化技术专业课程体系的建设就显得尤为重要。

2.机电一体化技术专业的专业核心能力

专业核心能力就是学生掌握的具有独特的和不易模仿的专业能力,此能力可为学生今后的事业发展提供主要能量,是学生可持续竞争优势与新事业发展的源泉,机电一体化技术学生专业核心能力是满足社会需要的根本,也是该专业课程体系建设与改革的重点。高职教育的生命力在于培养企业需要的高技能型人才,因此,必须突出专业核心能力的培养,根据企业对人才培养的综合要求,按企业岗位要求的知识、能力素质来分,机电一体化专业的专业核心能力体现在以下三个方面:

(1)机电设备拆装、机电零件加工能力:表现为机械识图与制图能力、机电产品零部件设计开发的能力、制订加工工艺能力、CAD/CAM软件应用能力和查阅使用技术资料的能力。

(2)电气控制技术应用能力:表现为能够利用电工电子的基本知识和电气控制的基本知识,熟练地对电机设备进行控制的能力。

(3)机电一体化设备调试与维护能力:表现为对机电设备性能检测能力、机电设备拆装调试维护能力等。

结合上述能力体现,机电一体化技术专业的专业核心能力培养过程中还必须注意下面几点:

(1)专业核心能力的内在性:比如机电一体化技术专业的识图和制图能力,对于机械原理、机械结构、机械制造技术等课程知识的掌握起着重要的作用,因此在人才培养过程中不能因为求特色而放弃最根本的东西,如不能做到这一点,必将造成培养的学生华而不实,后劲发展不足。

(2)专业核心能力的延展性:研究如何使专业核心能力的获取依靠专业基础平台,而非专业方向平台;有了扎实的专业基础能力才能保证学生具有更宽的择业就业面、更强的社会适应能力,才能保持其专业竞争优势。

(3)专业核心能力的独特性:独特性体现在专业的培养目标定位上。高职的人才培养目标就是为地方经济发展服务,面向周边辐射培养高技能人才,培养掌握现代设计制造先进技术的创新人才。

3.以专业核心能力构建专业课程体系

机电一体化技术专业课程体系的构建是培养学生专业核心能力的灵魂和核心,所有的课程不必求得自身学科的完整性,伹都必须提高促进学生的动手能力。因此,更新教学内容和建立完善的课程教学体系对机电一体化技术专业发展十分必要。

(一) 重新构建专业课程体系

机电一体化技术专业课程体系建设应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系,按学生知识、技能、职业态度的形成过程以及学习领域之间工作过程的内在联系为重点,达到对课程进行优化和整合,由生产性实习、顶岗实习和专业选修课共同构成课程体系。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化学习领域课程,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:

第一,根据职业岗位的性质,将典型工作任务整合归纳,形成综合能力的职业行动领域,将行动领域转换成学习领域。明确学习领域中应培养的知识和能力,相应的配套实践实训环节,每一学习领域的教学情境,每一教学情境要传授的知识、能力以及考核学生的方式方法。

第二,对各个学习领域之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用能力的培养。

第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和项目化教学方法及行动导向教学方法。

第四,学习领域课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

根据上述框架思路,专业课程体系由综合化学习领域和专门化学习领域两部分构成:

(1) 综合化学习领域

机械制图:包含原机械制图内容,增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容,融入公差与配合部分,使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。

机械设计基础:包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本学习领域主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。

控制工程基础:包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容,使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本学习领域完成机械控制方面初步知识和能力的培养。

机械制造基础:包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容,将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本学习领域完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。

传感器技术:主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。

计算机应用技术:主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容,以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。

机电一体化系统设计:主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本学习领域要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

(2) 专门化学习领域

主要根据设立的几个专门化方向,同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况,一般在毕业实习时完成。专门化学习领域的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训,为就业上岗做好充分准备,必须突出实践性与综合性。

(二) 实践教学课时设置原则

实践实习课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%及以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个学习领域的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。

4.机电一体化技术专业核心能力的培养

专业核心能力是学生走向社会、适应社会和服务社会的根本条件,也是学生的生存之本。因此,加强专业核心能力的培养也就是提高学生核心竞争力,可通过以下培养措施来实现:

(1)优化师资队伍结构。机电一体化技术是多学科的交叉,因此在机电一体化技术专业,教师队伍强调机械类专业教师和电子控制类专业教师的互动。教师的业务素质和自身的专业水平也需要通过多渠道的学习和培训得到提升。

(2)改变传统教育思维和模式。传统教育思维的束缚是制约学生核心竞争力提高的直接原因。传统教育思维最大的弊端就是理论与实践脱节,课堂与社会错位,因此,在机电一体化技术教学中要改变传统教育思维和模式。机电一体化技术教学应当重在实践,机电一体化技术专业的最佳教学模式是课堂教学与实践交替进行,采取“实践——理论——实践”的形式。理论方法和基本技能是必备的两个素质,两者都不可缺,培养学生两方面素质都要硬,就更好地发挥学校教学和社会实践两方面的共同作用,如果学生能够经历“实践——理论——实践”反复的磨练与积累,在实践中总结心得,在课堂上再充实自己,学生的专业能力必然能得到大幅度的提升。

(3) 完善课程体系和教学内容。加强机电一体化专业课程建设,不断完善教学课程体系和教学内容,并加强教学资源库建设、教学实训实习基地建设等。由于机电一体化技术专业是一个综合性较强的专业,涵盖了机械和电气控制两大学科门类,机电一体化专业能力的培养需要注重多学科知识的了解,把一些相关知识能够融入到课程设置中,在加强学生专业知识掌握的基础上,加强学生知识面的拓展,通过开放灵活的选修或辅修制来实现学生知识面的柘展。

参考文献:

[1] 李海金. “以职业能力培养为核心”课程体系的构建与实施.职教通讯,2011(10).

[2] 耿惊涛,赵占雄,杨辉静等. 基于工作过程的以职业能力为导向的机电一体化技术专业课程体系建设实践与研究.商情, 2009(1).

[3] 张文明. “机电一体化技术”专业在高职院校中的建设与改革. 机械制造与自动化. 2009,38(2).

[4] 李五坡. 高职高专机电一体化专业课程体系的构建. 漯河职业技术学院学报. 2010,09(2).

第4篇:机电一体化的主要课程范文

关键词:高职;机电一体化;人才培养

机电一体化的发展现状及趋势

20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。

机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果,其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统,电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度,其品种不断增多,水平也不断提高,不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用,而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。

随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步,机电一体化技术也在快速发展,其发展趋势是:(1)在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展;(2)在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展;(3)在层次上向复合集成、系统化方向发展。

机电一体化技术在我国的应用

机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下:

计算机技术20世纪70年代是纯电子技术;自80年代开始使用Z80CPU构成的单板机及个人电脑;从1987年开始STD总线成为工控机主流机型;从90年代开始使用MCS-51、MCS-96系列单片机与小型PLC;自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的IPC工控机取代STD工控机,成为主流工控机;90年代中后期中型、大型PLC与DCS系统在我国开始大规模使用;2000年以后现场总线开始应用。

传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器;70年代开始使用参量型传感器(R、C、L参量,无源)和发电型传感器(磁电式、压电式、热电式,有源),大多采用分立型;80年代开始随着半导体集成技术的发展,将敏感元件与信号处理电路集成在一起,实现了检测及信号处理一体化;90年代后,传感器向集成化、微型化、智能化方向发展;2000年后,出现了基于现场总线的网络化智能传感器。

执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成;执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。

机械加工技术20世纪50年代是通用机床,采取传统加工工艺;60年代开始使用硬件数控NC、特种加工与成组技术;70年代开始使用计算机数控CNC与精密机械技术;80年代开始使用计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、计算机辅助工艺设计CAPP、计算机辅助设计/制造CAD/CAM;90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术;2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。

高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力

机电一体化培养人才的层次(1)学术型人才:主要从事科学研究,从事发现和研究客观规律的工作。(2)工程型人才:主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。(3)技术型(工艺型)人才:主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作,进行技术应用、现场实施与服务。(4)技能型(操作型)人才:主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。

高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才,应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。

高职机电一体化人才应具备的知识与能力(1)知识结构:具有必备的文化基础知识;具有一定的政治理论知识和人文知识;具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识;具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识;具有计算机应用技术的基本知识;具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识;具有数控技术综合应用的基本知识;具有车间生产技术管理的基本知识。(2)能力结构:一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力,具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力,具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。

机电一体化技术发展与高职课程设置

课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点,以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。

机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物,相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此,其发展是日新月异的,这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应,具体表现在:

1.单片机课程:教学内容是以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多。

2.PLC课程:我院主要讲述、实验的是小型PLC的原理、编程等,而现在不仅小型PLC被广泛使用,而且中型、大型PLC及DCS系统均已广泛使用。

3.检测与传感器课程:各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷,网络化的传感器也已出现,而课程中涉及很少。

4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。

5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开,不利于培养机电复合型人才。

6.新型的数控设备更新速度快,技术含量高,高职院校的教学实践设备相对滞后。

7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求,但教材中这些内容涉及较少,教学内容落后于生产实际。

8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍,而对于自动控制方面却很少涉及,所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。

9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如,课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件,而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。

解决的方法(1)设备方面:在经济条件允许的情况下,应购买先进设备用于教学实践环节;购买与自制相结合更新设备;学院应与企业合作,借助企业的先进设备与企业共同培养人才。(2)教师方面:应送出去深造、进修,或到企业学习,应积极开展科研开发,培养教师的关键技术技能,了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。(3)课程方面:一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快,要求课程内容实现跨课程有机融合,各门课程之间要体现合理的相互联系,以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解,形成模块,模块化课程可充分增强课程的灵活性,既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用,又便于开发新课程,以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强,为使培养目标能根据社会需求及时调整,应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程,实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。(4)教材建设:要紧跟机电一体化技术的发展,及时更新、自编、补充教材内容。(5)实践环节:应积极进行校内、校外实践基地的建设,与国内知名企业共建实验室、工作室,加强实践教学环节,以弥补理论教学上的不足。

机电一体化技术涵盖的面较宽,如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾,如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战,是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手:一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才,二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点,对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研,掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求,有针对性地合理设置课程,选择教学内容,以培养能充分满足社会需求的人才。

参考文献:

第5篇:机电一体化的主要课程范文

【关键词】CDIO 机电一体化 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2012)12-0063-02

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。从2000年起,麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学组成的跨国研究,经过四年的探索研究,创立了CDIO工程教育理念,并成立了以CDIO命名的国际合作组织。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学,注重学生创新能力的培养,选定国际上公认的CDIO工程教育模式。于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员,是山东省唯一一所加入CDIO项目的高校。机械电子工程专业作为CDIO培养模式的试点专业,对09级、10级机械电子工程专业进行了改革。机电一体化课程作为机械电子工程专业的主干专业课,我们将CDIO工程教育理念运用到机电一体化课程的教学改革中,提高了学生的学习积极性,增强了学生自学和解决问题以及团队合作和沟通能力。

一、机电一体化课程现状分析

机电一体化是机械、电子、测控等多学科相互渗透、结合形成的一门综合性应用技术,已成为当今制造业技术发展的主流。与此同时,我国经济的快速发展对机电一体化人才的需求也不断增加、要求日益提高。“机电一体化”是机械电子工程专业专业的一门主干专业课,在培养学生机电一体化系统设计能力和创新能力中,占有十分重要的地位。本课程的任务是使学生以系统的观点理解和掌握机电一体化技术,包括机械、检测、控制、计算机等方面的基本理论、基本知识和基本技能,学会典型机电一体化系统的分析和设计方法,具备进行机电一体化系统设计的初步能力。近年来该课程的教学主要存在以下几个方面的问题:

1.课程内容陈旧

机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。该课程的教学未能充分反映机电一体化技术的新思想、新技术、新概念,授课内容比较陈旧,知识体系滞后。

2.理论与实践环节脱节

该课程具有理论性与实践性联系密切、工程实用性强的特点,但课堂教学主要以讲授理论知识为主,实验内容少且针对性不强,实验设备较少,学生接触实践机会少,缺乏动手能力的培养,更不能培养学生的创新意识。

3.教学方法单一

该课程的传统教学主要是以教师为中心的传授,学生被动接受式教学模式,难以激发学生的学习兴趣和积极性。

4.考试模式单一

考试作为检验学生掌握科学知识、培养能力、获取实际技能的一种手段,对实施素质教育,培养基础扎实、创新和实践能力强的应用型人才,具有特别重要的作用。仅靠卷面成绩的传统考试模式不能全面客观地反映学生应用所学知识解决实际问题的能力。

针对机电一体化课程教学过程中存在的以上问题,原有的教学方法、教学实践、考核方法等已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。因此我们对该课程教学进行了改革。

二、基于CDIO的机电一体化课程教学改革:

1.CDIO工程教育介绍

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。

CDIO 的教育理念不仅继承和发展了欧美20多年来工程教育改革的理念,更重要的是系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准。瑞典国家高教署(Swedish National Agency for Higher Educa tion)2005年采用这12条标准对本国100个工程学位计划进行评估,结果表明,新标准比原标准适应面更宽,更利于提高质量,尤为重要的是新标准为工程教育的系统化发展提供了基础。迄今为止,已有几十所世界著名大学加入了CDIO组织,其机械系和航空航天系全面采用CDIO工程教育理念和教学大纲,取得了良好效果,按CDIO模式培养的学生深受社会与企业欢迎。

2.机电一体化课程教学改革

CDIO教育理念与机械电子工程专业培养目标相一致,机电一体化课程在机械电子工程专业培养方案中占有重要地位,具有承前启后的作用,融机械技术、电子技术、传感器技术、计算机技术等前续课程在本课程中的应用,为后续毕业实习和毕业设计奠定理论知识和实践能力,拓展机电一体化实践技能,增强创新能力。CDIO教育理念对机电一体化课程课堂教学、实践教学、考核方式等改革具有重要指导意义。具体实施过程如下:

(1)机电一体化课程课堂教学的改革。基于CDIO的培养理念,将机电一体化课程教学内容进行整合优化。教学内容主要以典型机电产品为载体,重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用,结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解,教学内容具有针对性。并通过全方位的实践教学体系,将机器人协会、机械设计协会、班级的科技小组紧密结合起来,全天开放教学和科研实验室,使学生学以致用,能够自行设计简单的机电产品。

改变传统授课方式,课程教学充分利用各种教育资源,采取多种教学手段,如多媒体技术、仿真技术现场演示、课堂实物演示与实验,从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学,多种方法手段并用,使学生在学习知识的同时,也学习分析问题,联系问题,综合运用多门课程知识,培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。

(2)机电一体化课程实践教学的改革。课下组织学生参观智能机器人实验室,观看智能移动机器人的各种演示和结构。注重课堂理论知识与实际相结合,适时布置一些简易机器人开发课题,让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等,同时这些关键技术可以触类旁通地用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品,进行实际加工制作,一方面是对学生的激励,同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计,有利于学生掌握机电产品的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)整个过程,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

(3)考核方式的改革。改变传统考核方式,对机电一体化课程的考核采用形成性考核方式:课程考核成绩=理论考试成绩(50%)+实操训练与考试(20%)+解决实际应用课题情况(30%)。理论考试是按照考试大纲要求,闭卷考试,100分钟。

实操训练与考试是在现有的机电一体化教学实验设备上进行设备操作、编程、调试等,考查学生动手操作能力。

解决实际应用课题情况主要是结合简易机器人开发课题,要求学生利用所学知识给出解决方案,进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等。考查学生分析问题、解决实际问题的能力。

该考核方法能够客观真实地评价出学生对该门课程的学习情况和知识掌握情况,全面地反映学生应用该课程知识解决实际问题的能力。克服了单纯的理论考试反应学生成绩的片面性,避免了出现高分低能情况,让更多的学生发挥出个人的潜能。鼓励有能力的同学参加机电产品创新设计大赛和机器人大赛等各种活动。

第6篇:机电一体化的主要课程范文

关键词:专业英语;机电一体化;教学模式

作者简介:高茂涛(1978-),男,广东澄海人,柳州职业技术学院机电工程系,讲师。(广西 柳州 545006)

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)06-0189-01

我国加入WTO后,机电类产品的进出口业务急速增长。社会需要大批既懂一定外语,又懂专业的机电类操作型人才和技能型人才。调研结果显示,具有外语特长,专业英语能力突出的高职院校机电一体化专业毕业生的起薪要比其他毕业生高出50%左右。高职院校机电一体化专业教学应该顺应社会的需求,培养具有一定的外语能力,尤其是专业英语方面的能力,拥有“一技之长”的复合型、应用型人才。

一、专业外语教学的现状

1.国外专业外语教学的现状

目前很多国家把发展和加强学生在外语专业方面的实际运用能力,提高专业外语教育、普及专业外语教育作为国与国之间提高国家核心竞争力的至关重要的战略。英、美等许多发达国家更是如此。欧洲语言政策委员会制定了“The Common European Frame work of Reference ”,美国特地颁布了“The Standards of Foreign Language Learning in the 21st century”,就是为了提高国家竞争人才的专业外语运用能力。

2.国内高职院校专业英语教学的现状

在国际交流日益频繁的今天,越来越多的国外专家进入国内的教育领域,为了培养学生专业英语的应用能力,国内开始有少部分高职院校开始尝试引进外教,用英语讲授高职高专机电一体化专业课程。在教授专业知识的同时,使得学生能够沉浸在英语的环境中,达到专业知识和专业英语“双丰收”的效果。

部分高级院校采用“双语教学”的教学模式。选择外语能力突出的专业教师,用外语(主要是英语)辅以汉语讲解专业知识,从而使学生达到既掌握专业知识又掌握语言的目的。

除此之外,国内绝大多数高职院校的机电一体化课程体系中均分设基础英语、专业英语和专业课程,各有教学计划和进度。学生首先完成基础英语的课程,积累一定的基本词汇量,打下英语应用能力的基础,同时学习机电一体化专业课程,掌握机电一体化专业知识。接下来进行专门的机电一体化专业英语的课程学习,通过专业英语课程,积累机电一体化专业英语词汇,学习阅读专业英语资料的技巧。

二、高职机电类专业英语教学中存在的问题

1.外教教学的弊端

聘用外教教授专业课程,无疑解决了本土教师外语能力普遍不足的问题。但是由于外教资源相对稀缺,高职院校在聘用外教教授机电一体化专业课程时,往往跨专业进行聘请。外教不了解国内高职机电一体化专业课程体系,对课程标准不熟悉,难以实现预定的教学目标。另外,高职院校机电一体化专业学生的英语能力普遍不足。在接受纯英语教学时,由于语言的障碍,能够吸收的信息量有限。实践证明,通过这种方式受益的学生非常有限。

2.“双语教学”的缺陷

“双语教学”对师资、教材和学生等都有着极高的要求。尤其在中国这样一个缺乏英语语言环境的国情下更是如此。师资方面,要求教师的英语能力,要达到接近母语的水平,同时在非语言学科领域中有所专长;教材方面,需要有内容体系和结构与国内高职教学体系均能良好匹配的原版教材;学生方面,需要有良好的英语听说读写的能力,能运用英语在课堂上与教师进行有效互动。以上要求都是目前国内绝大多数高职院校所不具备的。迄今为止,国内鲜有在高职院校开展“双语教学”获得满意效果的报道。

3.传统机电专业英语教学的缺点

传统机电专业英语教学和专业课程教学往往各向纵深发展,在两者的结合上欠缺很多。专业英语教学由于课时和教材等方面的限制,达不到提高英语应用能力,用英语获取专业知识的预期目标,造成“走过场、走形式”的局面。

三、在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的教学模式的研究

1.研究的意义

在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语教学模式研究项目的意义在于,在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的内容,使得专业英语作为一种工具与专业课程有机结合。由于本项目主要强调专业资料的阅读能力的培养,强调以英语为工具,获取专业课程相关项目的背景知识的能力,相对于“双语教学”,对师资以及学生的英语能力要求较低,具有很强的可操作性。项目在内容上覆盖机电一体化的主要专业课程,在时间的跨度和内容的选择等方面,要优于传统的专业英语教学。

2.研究的内容

项目以建构主义思想为指导,以专业英语应用能力培养为目标,以任务驱动、项目教学为载体,构建在机电一体化专业课程体系中渗透专业英语教育的项目化教学模式。在专业课程教学中引入真实英语材料,把专业英语阅读能力融入项目化教学的方式,使专业英语成为学生完成项目的一种工具,从而培养学生在实际工作中应用英语的能力。

3.项目完成的内容

本项目通过研究和实践,构建了贯穿整个机电一体化专业课程体系的专业英语项目化教学模式。在该模式下,利用教师开发的双语课件,学生在学习专业课程的同时,也强化了对专业英语词汇的记忆。教师通过英语比例逐渐增多的方式项目任务,循序渐进,提供完成项目任务所必须的英语资料。学生为了完成课程所要求的项目任务,必须阅读教师所提供的英语资料,通过英语获取专业知识。在这个过程中英语不再是传统意义下的一种学问,而是一种语言,一种工具。

实践证明,这种教学模式在广度上,专业英语教学能够渗透到机电一体化整个专业课程体系;时间跨度上,专业英语教学能够贯穿整个高职教育的过程。通过这种变革,学生能积累2000个左右的机电一体化专业英语词汇,能阅读一般难易程度的机电产品说明书,能通过专业英语能力获取简单的国外相关专业的有用资讯。这种教学模式对专业课程教师的英语能力要求不高。由于不需要用英语讲授专业知识,专业课程教师只需要具备基本专业相关的英语资料阅读能力即可。

本项目针对传统专业英语教学内容生涩,与实际的专业知识和专业能力培养严重脱节的情况,根据职业岗位能力要求把专业英语学习贯穿在整个专业课程体系中。针对目前市场上专业英语教材内容陈旧,跟不上专业知识发展的情况,开发了“双语课件”,以便于学生自学和师生互动。针对传统专业英语教学方法过于单一,学生学习兴趣不高的情况,引入真实的英语材料,以任务驱动的方式提高学生的学习积极性。针对既有专业知识又掌握英语语言能力的师资匮乏的情况以及传统专业英语教学课时少、时间跨度短、内容过于零散的情况,把专业英语能力培养与专业课程体系结合,以提升学生运用英语的实操能力。

4.项目的创新点

本项目的创新之处在于以实际岗位英语能力要求为依据,以实际岗位工作需要的专业英语能力设计专业教学目标。以项目教学为载体,把专业英语能力以任务的形式分解到专业课程教学当中,以培养学生运用专业英语知识解决问题的能力。在整个专业课程体系中贯穿和渗透专业英语教学,整体性、延续性强,有助于学生专业能力中专业英语能力的提升。

四、结束语

本项目针对机电一体化学生外语水平普遍不高,目前机电一体化课程教学体系中专业英语教学课时短,教学效果不理想的问题,将尝试从在机电一体化专业课程体系中全面渗透专业英语教学方面进行深入研究,试图提出机电一体化专业英语教学应渗透到专业课程体系,时间跨度横跨整个专业课程的学习,构建在“机电一体化专业课程体系中渗透专业英语的教学模式”,对解决专业英语教学课时、师资等方面的不足,提高机电一体化专业学生的专业相关英文资料的阅读能力,有重要理论意义和实践价值。

参考文献:

[1]杨晓俊.浅谈高职机电专业英语教学[J].科技信息,2011,(4).

[2]张梅,刘大莉.高职机电专业英语课程体系特色的探索[J].牡丹江大学学报,2010,(9).

[3]张义花.现代机电专业英语教学方法的分析与探讨[J].长春理工大学学报(高教版),2009,(11).

第7篇:机电一体化的主要课程范文

关键词:机电一体化 职业技能 职业能力

一、背景

以气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术相互渗透,综合形成的机电一体化技术,广泛应用于装备制造业和机械、电子、汽车、化工、材料、食品等产品的生产过程中。该项技术的应用提高了生产装备的信息化和智能化程度,提高了产品质量和生产效率。当前劳动力市场急需大批的机电一体化岗位技能型人才,机电一体化岗位技能型人才短缺的矛盾已经越来越明显。

二、机电一体化的概念

机电一体化技术是机械工程和电子工程、机械技术和电子技术合成的产物,其产品一般是在机械产品的基础上采用电子技术、控制技术和计算机技术等通过相互渗透和融合所产生出来的新一代产品和系统。目前机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。

三、加强机电一体化职业技能学习的必要性

1.社会需求

机电一体化专业人才被国家列为21世纪社会发展最急需的十大专业人才之一,企业要求该专业的毕业生能从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等。但目前机电一体化专业的毕业生所掌握的知识和技能还达不到社会和企业的要求。

2.机电一体化课程设置

目前全国许多职业中职、中高级技工学校、职业高中、高职高专等院校都开设有机电一体化专业,但各个学校结合自身的办学特点,一类是侧重于机械专业,另一类则侧重于电气专业,都只是机电一体化专业的一小部分,毕业生不能满足市场的需求,无法达到机电一体化技能岗位的工作。导致的原因不难看出,许多学校的学生除了要拿到毕业证外,还必须考取相应的职业技能等级证书,而机电一体化只是一个专业名称,涉及的知识面广,国家没有这个职业技能等级考试的工种,因此各学校就根据自身的特点针对职业技能鉴定的工种选择其一作为学生毕业鉴定合格的标准,这就使学校在专业课程设置上偏离了机电一体化的本质,学生不能将机电一体化专业技能全面掌握。

3.国家政策

机电一体化职业是劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心开发的新职业项目之一,2006年纳入到国家高技能人才培训工程。为了培养出能适应企业的生产要求,劳动和社会保障部中国就业培训技术指导中心设置了机电一体化职业技能培训和认证。

对机电一体化专业的学生在现有的专业基础上进行针对性的专业强化训练是很有必要的,可以使学生在掌握技能的同时取得从业资格的认证证书,为就业奠定基础。

四、机电一体化专业培养目标

1.核心技术要求

传统的机电控制技术主要是指以各种类型继电器、开关为核心的继电器逻辑与模拟电子技术相结合的机电技术。机电一体化技术是传统的机电控制技术与现代检测技术、新型自控元件应用技术、计算机控制技术有机结合的高新技术,是现代制造业的核心技术。机电一体化专业技能岗位要求从业员工掌握机械传动技术、气动技术、液压技术、电气控制技术、传感器技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、变频技术、网络及通讯技术、机械技术、伺服驱动技术、CAD制图技术等。

2.核心能力要求

具有机电设备安装、调试、机电设备运行维护、设备故障维修能力,电工电子及控制技术应用能力,电气设备及控制电路、机械零件的测绘加工能力,设备的机电一体化技术改造能力。

3.职业技能要求

从事机电一体化技术岗位应取得劳动部门颁发的电工上岗证、中高级及以上级维修电工资格证书或CAD证等。

五、主要课程及实践环节

1.主要课程

机械制图、CAD应用技术、电工电子技术,机械制造工艺与装备、电动机及电气控制技术、液压与气动技术、传感器技术、PLC工程及技术应用、单片机应用技术、自动生产线的安装与调试、数控机床维修、变频器应用技术、网络通讯技术、机电一体化系统设计等。

2.实践环节

金工实习、电子实习、计算机操作实习、自动生产线实习、机电综合实训、数控系统维修实训、基本维修电工实训、PLC编程与设计实训、变频器实训、触摸屏及网络通讯实训等。

六、就业方向

机电一体化技术专业就业范围是面向各行业,主要可以从事以下工作。

一是机电设备的使用、安装、调试、维修与技术改造工作;

二是自动化设备和生产线的安装、调试、运行、维修与检测工作;

三是机电设备的管理与设计工作;

第8篇:机电一体化的主要课程范文

关键词 机电一体化;机械电子工程专业

中图分类号:G717 文献标识码:A 文章编号:1671―7597(2013)031-163-02

在电子技术和机械化程度日益提高的现代,人为控制机器已经难以满足日常生产生活效率的需要,电脑对机械的控制成为了主流。并且在电脑控制机械生产的基础上,机械的整个生产过程也由电脑控制,这就是机电一体化。给予机械一体化的进程,对机械一体化的人才需求也就越来越大,于是机械电子工程专业应运而生。本文将详细论述什么是机电一体化、什么是机械电子工程专业以及这两者之间的关系。

1 机电一体化的基本结构与发展

机电一体化是机器与电子的有机结合,他有着不同的要素构成,和结构组成。电子与机械的有机结合即克服了传统机械的操作程序复杂也节省了人力物力,是一个传统机械的替代品,有着非常好的发展前景。本部分将介绍机电一体化的基本结构与机电一体化的发展空间。

1.1 机电一体化的基本结构

机电一体化大体上是由传统机械的机器本体构成及其工作的主要系统,他起着连接、传送这些基本功能;机电一体化工作运行的推动元素是他的动力部分,动力部分为机械的工作提供活动力支持与保障是机械一体化的重要有机组成部分。

机械一体化的传感部分起到分析并传送信息的作用,他将机械与电子结合产生的数据加以分析,最终确定工作的方式与进程;驱动部分是在电子系统的指导下完成机械的工作内容;执行部分是由电脑下达命令,机械机型完成的有机部分;机电一体化最重要的组成部分就是控制以及处理信息的部分,这部分决定着机械的工作进度以及以何种方式工作。这就是机电一体化的各个组成部分,和各个部分在工作中的作用。

1.2 机电一体化的发展趋势

目前机电一体化的进程不断加快,其发展趋势如下。1)机电一体化在向智能化的方向发展,智能化就是在原本电脑控制的基础上更具备合理性和效率性,机电一体化的智能化发展就像最初的硬件手机与现在的智能手机的区别一样。总体说来就是智能化更人性化,更能解决操作中的突发状况或者说是提前就设定了应对解决突发状况的解决措施。2)机电一体化更加环保,机电一体化进程使原本的柴油发电带动发电机的情况得到改善,现在的机电一体化是电脑操控,解决了其中一些污染环境的问题,响应环保的口号,机电一体化也朝着更环保的方向发展。3)机械一体化朝着微机模式发展,顾名思义就是机械的规模与形式越来越小,这就要求机械的精密程度。这样的发展趋势有利于解决原始机械庞大的占地面积问题,可以使同一片场地发挥更大的效果。机械以替换的发展趋势是更加进步与人性化,它是朝着一个操作简单、绿色无害、精密程度高的趋势更好的发展。

这就是机电一体化,它是机械与电子的有机结合,有着密不可分的有机组成部分,有着良好的发展趋势。在这两者的定义下,笔者希望日后机电的结合能够更加密切,其各个组成部分能日渐精密完善使得整个机电一化得到优化;机电一体化能够在属于它的发展趋势下日益发展完善,更好的满足机电一体化进程的需要。

2 机械电子工程专业

在科技发展与时代进步的大背景下,机电一体化的进程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越来越大,接下来笔者将介绍机电一体化的人才来源――机械电子工程专业。

上文中我们论述了什么是机电一体化与机电一体化的发展趋势,根据上文我们不难发现机电一体化已经在生产生活中日益重要,为了供应机电一体化所需要的人才,机械电子工程专业应运而生,上个世纪九十年代后期,一些高校开始设置了机械电子专业。机械电子工程专业的出现是为了响应现阶段和日后的电子控制机械的主流趋势,为了使自动化方面有更多可用人才。在机械电子工程专业设置上要注意很多的问题:第一要考虑新课程的课程设置方面,要在传统的机械上有所发展又要估计学生的负担,不能是学生在学习的过程中感到吃力或者是电子与机械兼顾的拖沓。第二就是机械电子专业是机械和电子的有机结合,电子与机械的侧重点问题,在教授的过程中要二者兼顾,因为传统机械是整个机械一体化的基础而电子的计入是一个良性发展,很多新生代的同学更加重视电子方面,这是不科学的做法。总之机械电子工程专业是一个时代要求的必要专业,要安排好课程,明确侧重点,最终达到满足机电一体化进程下人才的需要。

3 机电一体化与机械电子专业

介绍过机电一体化与机械电子专业以后,接下来明确机电一体化与机械电子专业之间的关系。

根据上文我们不难发现,机电一体化与机械电子专业有着非常密切的关系,可以说机械电子专业是机电一体化的前身,以为机械电子专业所培养的正是机电一体化专业的对口人才,也就是说机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。机械电子专业所学习的内容就是机电一体化的具体内容。其中包括理论知识与具体操作,也就是什么是机电一体化、几点一体化需要我们做些什么、在操作中会遇见什么问题并且该怎样解决等。机械电子专业是为机电一体化培养人才的摇篮,在机械电子专业中学习的同学毕业后的前景就是在机电一体化应用的地方工作。而机电一体化在日常操作中所遇见的难以解决的问题和需注重问题就是机械电子专业研究的课题和研究方向。总之机电一体化与机械电子专业二者之间密不可分,互补互助,机电一体化的发展要求了机械电子专业的学科内容、机械电子专业为机电一体化提供了人才来源。

4 结束语

在工业化和科技化日益发展的现在,工业与科技二者的有机结合也就是机电一体化已经成为科技进步和时展的必然。这时,机电一体化对人才的需求也就越来越多,从而导致机械电子专业的出现发展和人们。笔者在介绍什么是机电一体化、其组成部分和发展趋势后介绍了机械一体化专业,意在使得机械一体化专业在培养人才时能够根据学科特点和发展趋势合理培养。同时笔者也期望机电一体化发展前景更广阔的,机械电子工程专业能够为机电一体化培养出更多人才使其为机电一体化更好的服务。

参考文献

[1]李宏.构建机电一体化技术专业课程体系的探索[J].机械工程与自动化,2012(6):70-71.

[2]陈蓉.浅议机电一体化专业课程设置[J].黑龙江科技信息,2011(6):42.

[3]张浩.机电一体化技术的发展与应用[J].农机化研究,2009(7):47.

第9篇:机电一体化的主要课程范文

关键词:高等职业教育;机电一体化;专业建设;课程体系

自20世纪80年代初,世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期,几乎被人们视作夕阳产业。90年代以后,计算机等电子技术在该领域的广泛应用,为制造业注入了生机。如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。据笔者初步调查,浙江省办有工科类专业的高职院校几乎都开设了机电一体化专业。与此同时,“高薪急聘数控操作人才”之类的招聘广告屡见不鲜,从人才市场和企业反馈的信息也表明,社会对高质量机电一体化专业人才的需求量很大。从近些年机电一体化专业毕业生数量上看,应基本能缓解当地企业对该专业人才的急需,不至于供需严重失衡,问题出在供非所求。高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置、实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。

一、机电一体化技术的界定

(一)内涵

传统意义上的机电一体化,主要指机械与电工电子及电气控制这两方面的一体化,并且明显偏重于机械方面。当前科技发展的态势特别注重学科间的交叉、融合以及电子计算机的应用,机电一体化技术就是利用电子技术、信息技术(主要包括传感器技术、控制技术、计算机技术等)使机械实现柔性化和智能化的技术。机械技术可以承受较大载荷,但不易实现微小和复杂运动的控制,而电子技术则相反,不能承受较大载荷,却容易实现微小运动和复杂运动的控制, 使机械实现柔性化和智能化。机电一体化的目标是将机械技术与电子技术实现完美结合,充分发挥各自长处,实现互补。与其相关的学科应包括机械工程学科、检测与控制学科、电子信息学科三大块内容。

(二)本质

机电一体技术的本质是将电子技术引入机械控制中,也就是利用传感器检测机械运动,将检测信息输入计算机,计算得到能够实现预期运动的控制信号.由此来控制执行装置。开发计算机软件的任务,就是通过输入计算机的检测信息,计算得到能够实现预期运动的控制信号。另外,若是一件真正意义上的机电一体化产品,则其应具备两个明显特征:一是产品中要有运动机械;二是采用了电子技术,使运动机械实现柔性化和智能化。

(三)作用与系统

采用机电一体化技术的最大作用是扩展新功

能,增强柔性。首先,它是众多自动化技术中最重要的一种,如实现过程自动化(PA,即连续体自动化)、机械自动化(FA,即固体自动化)、办公自动化(OA,即信息自动化)等。其次,机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造、提品这一当今最高级供贷方式的关键技术。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成,如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。

二、机电一体化专业建设与课程体系现状分析

(一)专业定位模糊,需准确定位

由教学计划可看出,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。前述的理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。从理论上来说,其定位应以机为主、电为辅,或者电为主、机为辅均可。由于许多机械类专业如机械制造及自动化等一般也强化了电子和计算机等方面的应用,使它们没多大差异,体现不出自己的特色,实际上行不通。因此,机电一体化专业应定位在“以电为主、机为辅,机、电、计算机三足鼎立”为宜。

(二)“双师型”教师队伍力量薄弱

由于种种原因,目前高职机电一体化专业“双师型”教师比例仍很低,专业理论教师不能指导实训教学,实训教师基础理论薄弱,不能讲授专业理论课的现象还较普遍,必须采取加强培训或从企业聘任兼职教师等途径加以解决。

(三)教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高

总体看来,各高职院校虽具备一些专业基础课、专业课的实验条件,但基本上都是以验证性、演示性为主,很少具有本专业的综合性、设计性实验,缺乏融合机与电为一体的大型综合性实验或综合性课程,影响了专业技能和工程实践能力的提高。教学实训设施也大大落后于当今企业,实践训练水平不高,应采用与企业合作等方式尽快提升层次。

(四)适应新技术发展的课程体系有待构建

现行的机电一体化专业课程体系,明显偏重于机械方面,这与当前该专业所处于的“机、电、计算机”三大块内容三足鼎立的实际格局很不适应。因此,在课程体系构建时应突出电气控制、计算机应用的地位。

(五)体现当代工业发展水平的专业教材有待突破

目前高职院校所采用的机电一体化专业教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。

三、专业改革与课程体系构建

(一)设立若干个专门化方向

高职教育要保持其自身的特色,必须强化专业方向,充分考虑与地方经济的紧密结合。与此同时,为妥善解决学生择业范围广与针对性强这对矛盾,可设以下几个专门化方向:机械制造及自动化专门化;机电一体化产品开发专门化;数控加工技术专门化:工业机器人专门化。通过设立专门化方向,可完成有针对性的就业前培训。当然,也可根据各校实际情况并结合企业对本专业的人才需求,另行设置其他专门化方向。

(二)重新构建专业课程体系

高职高专课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系和“三段式”课程设置体系,对课程进行优化和整合,充分考虑与中职的衔接,坚决避免重复。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:

第一,将培养目标分解到每一教学模块单元,确定每一教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,相应的配套实践教学环节,每一教学模块单元主干课程的内容组成,每一课程要传授的知识、能力以及考核学生的方法。

第二,对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。

第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和“启发式”等主动型教学方法。

第四,整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

根据上述框架思路,专业课程体系由综合化系列课程和专门化模块课程两部分构成:

1.综合化系列课程

机械制图:包含原机械制图内容,增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容,融入公差与配合部分,使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。

机械设计基础:包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本课程主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。

控制工程基础:包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容,使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本课程完成机械控制方面初步知识和能力的培养。

机械制造基础:包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容,将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本课程完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。

传感器技术:主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。

计算机应用技术:主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容,以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。

机电一体化系统设计:主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本课程要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

2,专门化模块课程

该模块主要根据设立的几个专门化方向,同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况,一般在毕业实习时完成。该模块的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训,为就业上岗做好充分准备,必须突出实践性与综合性。

条件具备的院校在校内完成该模块。具体操作时可把学生分成若干个专门化合作组,由学生自愿选择参与哪个合作组。每个合作组完成一个子课题,各子课题可以是同一大课题下的子课题,也可以是独立设置的子课题,合作组之间可以是互相协作的关系,也可以相对独立。子课题按性质不同分以下三类:开发设计型、制造加工型和设计制造综合型。如开发设计型可结合学生的能力安排某个总成的设计,或者某个控制系统的电路制作,或者某个控制系统的程序编制等;制造加工型主要是根据已有的设计,完成零件的机加工、装配和调整工作;设计制造综合型则完成一个简单机电一体化产品或其中一部分设计与制作的全过程。为使学生较全面地掌握知识和技能,应以设计制造综合型为主。

新生入学进行专业教育时即可介绍专门化模块课程的大致情况,以便增强学生日后学习的目的性、主动性和针对性。该模块要求指导教师具有较高的专业水平和综合能力。课程开发充分结合合作组的内容,以实例、设计制作指导书的方式进行。如浙江师范大学高等技术学院设立的精雕技术专门化方向,要求学生独立编程并在数控精雕机上自行操作,最终完成一件精美的雕刻产品。由于强化了专门化方向,学生拥有社会急需的其他学校毕业生所没有的一技之长,深受企业欢迎。

师资、设备等条件尚不具备的院校可与企业合作,把专门化模块放到企业中实施,教师与企业技术人员根据企业情况一起完成模块课程开发与教学工作,这样可同时解决部分学生的就业问题。

(三)实践教学课时设置原则

实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的40%及以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。 [参考文献]