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(一)定位与培养目标不同根据人才培养分类,可分为学术型人才、技术技能型人才。教育部副部长鲁昕在2014年中国发展高峰论坛表示,我国将实行两类人才、两种模式的高考,即技术技能型人才和学术型人才的两种高考模式。技术技能型人才又分为工程师、高级技工,以及高素质劳动者三种。在高职教育体系中,高职专科的机电一体化专业定位为机电行业培养技术技能型人才,即高级技工和高素质劳动者,包括机电设备的安装维修,机电设备的操作与维护等工作。随着产业结构的升级和科学技术的高速发展,以及生产服务第一线岗位技术含量的革新和提高,对技术技能型人才提出了更高的要求。鲁昕指出之前的职业教育只讲技能,随着信息技术的发展和产业升级,技能需以技术为基础。应用本科机电相关专业作为本科层次的职业教育,就是应该在高职专科机电一体化专业基础上,培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的技术技能型人才,能够适应产业结构升级和科技水平发展对就业岗位所带来的各种变化。目前,应用本科作为职业本科教育,其定位比较模糊,在人才培养、科学研究和社会服务三者关系上,过分强调科研研究,强调理论教学,没有突出社会服务的方向,更多地定位于教学科研型大学,许多应用本科院校一心向往建成“一流本科院校”。应用本科目前的定位主要是受当今社会“重学术轻技能”思想观念和等级观念的约束和束缚,也是社会对大学的评价机制和考核标准所造成的。由于应用本科的定位模糊,因此,应用本科机电相关专业的定位也相应的比较模糊,造成了应用本科机电相关专业在培养目标上偏向学术型人才的培养,体现在教学过程中,则表现为注重学生理论知识的培养和考核,忽视学生应用能力的培养和考核。应用本科机电相关专业在定位和培养目标上,与职业教育的定位和培养目标是有很大差距的,这是制约高职专科机电一体化专业与应用本科机电相关专业实现有效衔接的一个重要因素。正是由于应用本科本身的定位和培养目标与高等职业教育的差距,使得目前机电一体化专业高职专科与应用本科的衔接,不管采用哪种方式进行衔接,都存在一定的缺陷。
(二)应用本科机电专业实践教学不足高等职业教育强调学生职业应用能力的培养。高职专科机电一体化专业,通过工学结合、校企合作、顶岗实习等方式,培养学生具备从事机电一体化设备的操作、组装、调试、维护维修等能力。应用本科机电相关专业以学科为导向,主要通过课堂讲授为主,教学效果考核往往以笔试为主,培养学生的能力通过灌输理论知识来实现。由于应用本科院校的定位以及培养目标与高等职业教育的要求存在一定的差距,以及应用本科院校在教学过程中长期以来形成的惯性,使得应用本科机电相关专业在教学过程中出现“重理论、轻实践”的现象。应用本科机电相关专业在教学过程中,强调理论教学,轻视实践。应用本科机电相关专业在实践教学方面不重视,实践条件不足,造成培养出来的学生应用能力不强。这是应用本科机电相关专业教学过程中存在的问题之一,也是妨碍高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业有效衔接的重要因素之一。
(三)课程体系衔接存在问题课程体系是高职专科、应用本科各自的定位和人才培养目标的具体表现。高职专科机电一体化专业定位为机电行业职业技能型人才的培养,以实用为主,必需、够用为度,主要培养机电行业的技能型人才,即高级机电维修维护技工和高素质机电设备操作者。应用本科机电相应专业应该在高职专科机电一体化专业基础上,培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的机电行业的技术技能型人才。机电一体化专业高职专科与应用本科相应专业进行有效衔接时,应该对相应的课程体系进行设计,使其满足机电一体化专业高职专科生进入应用本科相应专业后,能够继续有效地进行学习。目前,专接本模式,课程基本与高职专科相同,不同的是教材不一样,一个是高职高专的教材,一个是本科教材而已,基本上没有相应的实践教学。专转本模式,应用本科相应专业的课程设置上,前两年基本上是机械方面课程,后面两年是电方面的课程,高职专科机电一体化专业学生进入本科后,主要就是进行电方面课程的学习。无论是专接本,还是专转本模式,高职专科机电一体化专业学生在完成三年专科学业后,进入本科阶段学习,课程衔接得不是很好,这是进行高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行有效衔接需要解决的问题。
(四)教师素质由于许多应用本科院校定位于教学科研型大学,许多教师科研能力强,理论基础扎实,许多教师都是直接引进博士毕业生,这些教师是在研究型或教学研究型环境下培养出来的,缺乏在生产服务第一线工作的经验,没有在企业经历过职业锻炼,因此造成部分教师职业应用能力不强的缺点。高职教育对教师素质的要求与一般学术型本科教育对教师素质的要求不同,高职教育强调教师的双师素质,既要求教师具有扎实的理论水平,同时也要求教师具有职业背景,具有职业应用能力,否则怎么来教育、培养学生的应用能力?许多应用本科院校由于定位教学科研型,在人才引进和教师素质培养方面,注重教师人才的学术能力、科研能力。许多应用本科院校在人才引进方面明确要求引进博士,强调引进人才的学术能力,同时,应用本科院校对教师的考核以及职称的评定都是强调学术能力,要求发表一定数量的高质量的学术论文以及一定的科研项目,而几乎没有对教师的职业应用能力等方面进行考核和评定。这些原因都造成了应用本科院校的教师们更愿意从事学术科研工作,形成了“重学术轻应用”的风气。这些因素都是造成应用本科教师科研能力、学术能力强,而职业应用能力欠缺的原因。这是应用本科院校作为高等职业教育的组成部分存在的不足。机电一体化作为一名综合了机械技术、微电子技术、电力电子技术、自动控制技术、传感测试技术、软件编程技术等多门技术的专业,更加强调学生的动手应用能力,包括机械图纸绘制;机械设备的安装、维护维修;电气线路的设计、检修;程序的设计、编写等能力。因此从事机电一体化高职教育的教师更需要具备一定的应用能力。目前应用本科从事机电相关专业教学的教师应用能力的缺乏,是机电一体化专业高职专科与应用本科衔接的障碍之一。
二、解决问题的建议
将高职专科机电一体化专业与应用本科相应的机电专业进行衔接是社会发展、经济转型对机电应用型人才需求的必然要求,也是完善我国机电行业高等职业教育的需要。针对高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行衔接存在的问题,提出一些建议和意见。
(一)应用本科应定位职业教育要想高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业进行有效衔接,关键就是要将应用本科定位为高等职业教育。许多应用本科定位于教学研究型大学,甚至希望向一流本科学术型大学转型,这同现在社会普遍对高等职业教育存在认识上的偏差有关,同时也与当前对高等教育的评价机制有关。由于历史等一些原因,在社会上普遍存在“轻实践、重理论”的思想,特别是本科院校,认为重视实践,进行职业教育是低人一等的事情。这种思想不清除,应用本科就不可能真正向高等职业教育靠拢。应用本科的定位也与目前大学的评价机制有关。目前对大学的评价考核以及排名,主要关注的是学术成果,例如论文数量与质量,科研经费量,博士点、硕士点数量等。这就造成了许多应用型本科将学术研究放在重要的位置,将学术论文、科研课题数量作为考核教师标准。要想应用本科定位为高等职业教育,除了扭转社会对高等职业教育的观念,还必须对应用本科建立合理的评价和考核机制,国家加大对职业教育,特别是高层次职业教育的投入,可以对国民经济发展起重大作用的一些应用本科在资金、教学资源等方面进行倾斜。对应用本科教师,建立合理的评价考核机制与职称评定标准,加大对教师应用能力培养的考核,减少学术研究方面的考核,让学校和教师的重心向应用能力培养,向技术技能教育转移,使应用本科真正地定位于高等职业教育,使应用本科机电相关行业真正向职业应用型人才培养方向挺进。
(二)加大实践教学量、改善实践条件由于高职教育的关键是培养学生的职业应用能力,而培养学生的应用能力,不能只靠理论传授,应该将理论与实践结合,通过实验、实训、企业实习、校企合作等多种实践方式,达到培养学生职业应用能力的目的。高职专科机电一体化专业基本上都是根据培养目标,设置了相应的实践手段和方式来培养学生的应用能力。应用本科机电相关专业在培养学生应用能力方面还有所不足,主要也是受“重理论、轻实践”的影响。应用本科院校机电相关专业作为机电行业高等职业教育的一部分,必须转变思想,将定位转移到学生应用能力培养方面上来,加强实践实验条件的建设,同时,通过实验、实训、企业实习、校企合作,建立校外实践区。在实践教学过程中,建立起一套完善的实践教学评价体系,强调突出过程考核的重要性,激发学生学习的主动性。应用本科机电相关专业应加大实践教学量,对机电设备的设计、操作、维护维修增加学生实践机会,同时也应改善实践条件,以便更好地培养学生的应用能力。
(三)课程体系衔接由于课程体系是人才培养目标的具体表现,高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业作为机电行业高职教育的两个阶段,应该从整体上对课程体系进行衔接。应用本科机电相关专业应该对课程体系进行设计,使高职专科机电一体化专业学生进入本科阶段后,能在原来基础上继续提高。针对专接本模式,应该设置好课程体系,而不是简单采用相同的课程,不同教材,应该在满足应用本科机电相关专业对学生应用能力和理论知识更高要求和需要的基础上,进行统一的课程体系设计。针对专转本模式,应用本科机电相应专业的课程设置上,应该从重视理论知识,向理论和实践并重方向发展。由于应用本科机电相关专业的机械方面课程,以及电气方面的一些基础课程被安排在前两年进行,因此,在课程设计上,可以对进入本科学习阶段的高职专科机电一体化专业学生提供机械、电气方面的选修课程,让他们能补上这些课程。
2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。
3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。
(四)建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。
(五)总结
机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。
【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色
【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。
【参考文献】
[1]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22):202-204.
[2]李巧萍.生本教育理念来源于实践服务于实践[J].现代教育论丛,2002(5):6-20.
[3]魏增菊.机电一体化教学改革[J].平原大学学报,2007,24(5):93-95.
1.1明晰站群特性协同设计依凭的平台,包含细化特性的工作站群。细分出来的多样站群,依循多重的认知背景。机械设计特有的工作站群,能完成关涉机械的设计。这类设计路径,包含拟定好的任务书、流程关联的运算、CAD协同下的建模。采纳CAE,面对建构起来的多重模型,予以仿真优化。更替原初的模型,变更为明晰的工程图。在这以后,再把描画好的图例,递交给体系之中的PDM。协同设计依凭的控制算法,涵盖多层级的职能。依循设定出来的总方案、规划出来的总流程,搭配最优硬件。选出来的控制算法,包含带有自适应特性的PID。采纳某规格下的Matlab,予以仿真解析。采纳软件协同路径下的开发工具,例如嵌入特性的ADS,来描画预设的算法属性,同时调试这一算法。
1.2工作站群独有的功能虚拟特性的样机、建构好的评估站群,经由PDM的路径,获取机械协同下的控制算法。依循给定流程,建构一体化这样的样机。与此同时,还要创设电控特有的仿真模式。采纳某规格下的CAE,优化给定参数。其他关涉的工作站群,可以经由虚拟样机,获取明晰的反馈结果。把反馈得来的数值,当成后续时段的设计指引。根据反馈方向,审慎修补缺陷。各时段的文档归整、工作站群特有的修护,涵盖多层级的技术。制备明晰的产品说明,审慎处理多重图片。项目关涉的专利申报,也被涵盖在这一范畴。带有管理特性的工作站,可被设定成单独架构下的站点,也可融汇至预设的站点之内。设计管理特性的这类站点,能够查验设计之中的可行性,有序管控进度,并调和主体冲突。
2多时段的平台运作
一体化特有的设计平台,建构在Web的根基之上,拟定了多重的工作站群。在开发之后,应考量的侧重点,是后续时段的真正运作。细分出来的运作时段,整合了初始时段的概念设定、接续的细化设定、平台建构及评估、制备样机及评估。首先应考量的,是拟定可行特性的落实方案。采纳多学科特有的互通语言,以便描画完备的设定流程。现有的最优语言,被看成UML。它采纳了配套特性的成熟技术,带有可视化的倾向。它适宜筛选出来的多重领域,获取广泛认同。在这种语言下,各科目特有的设计者,能够妥善互通,拟定任务书。把制备好的产品,看成带有概念特性的总设计。
后续时段的细化设计,应围绕预设的样机线索,在彼此协同之中,明辨彼此职责。项目组这一层级的PDM,在后续的这个时段,凸显了侧重价值。它能随时跟踪,把处理得来的精准数值,分享给拟定好的完整团队。若需要某一范畴的协同,即可经由特有的Web,来访问界面以内的PDM,获取期待中的数据。技术文档特有的归整及处理,包含说明书。设计人员归结得来完备的设计流程,把带有典型特性的珍贵经验,存留至知识库。这就便利了接续的复用,提升设计实效。
3结语
在建筑机电一体化设备安装工程中,组织管理发挥着至关重要的作用,并且组织管理的失败与否在一定程度上与工程的施工进度有着密不可分的联系。为了进一步加强组织管理,应该将工程项目的实际情况作为基本依据,组建一支执行力较好的管理团队,认真做好组织管理责任分工和计划,建立畅通、简洁的组织沟通交流渠道,确保信息真实、全面、及时的反馈和传输,同时要处理好管理中存在的问题,进一步提高团队的整体素质和水平,为组织管理义务和权利的落实提供保障。
2安装主要设备
2.1安装远程处理机一般来说,各可重构处理单元RPU与楼宇自动控制系统之间的通信是完全透明的,可以利用不同的PRU对同一个系统进行控制。通常情况下,空调机组是建筑电气设备自动化系统监控的主要目标,所以在机房中或附近布置好PRU,将空调机组控制系统运用后剩下的输出输入接口用来对照明控制、水位信号以及水流量计进行连接。
2.2建筑电气设备自动化系统的布线在建筑电气设备自动化系统的布线中,要搞清楚每条线路需要用到的导线,尤其是专门导线,比如水位浮子开关线路、通信线路、流量计线路以及湿度温度传感器线路等,这些线路通常需要屏蔽线。一般来说,控制电缆、信号与电源线都应该分管敷设,其中网络控制器、数据显示通道、网关以及计算机等电子设备的工作地应该连接在单独接地干线上。由于智能建筑中需要安装的电子设备有很多,这些设备所属的系统也不同,并且这些设备的功能、抗干扰能力以及工作频率都存在着一定的区别,所以在布线时,一定要充分考虑到个体差异性,并尽量做到因地制宜。
2.3安装输入设备在安装输入设备时,一定要选择好合适的位置,尤其是方便维护和调试的地方。由于传感器的类型有很多,每一种传感器的产品要求、设计都存在着个体差异性,在安装方面也具有一定的区别,所以一定要根据产品的实际情况选择合适的安装位置。比如水流开关、水管型温度传感器、水管流量计以及蒸汽压力传感器等就不能安装在管道焊缝上,而风汽压力传感器、风管型湿度传感器、空气质量传感器以及室内温度传感器等则不能安装在出风口和蒸汽放空口处。
2.4安装输出设备在安装输出设备时,也应该结合实际情况,制定合适的安装方案。比如电动阀门的箭头、风阀箭头就应该与水流方向、电动阀门、风门的开闭保持一致。当出现电动阀门的口径没有和管道口径保持一致的问题时,应该及时采取管件渐缩的解决方案,但是阀门的口径通常应该高于管道口径2个档次,并进行精确计算,尽量与设计要求相符。此外,通常在回水管上安装电磁与电动调节阀。
3安装主要机械设备的方法
3.1安装冷水机组正式安装前,应该将平面设计图作为基本依据,对施工现场进行放样画线,将机组中心线的位置确定下来,然后对设备进行基础处理,设备基础处理符合施工要求后,再开始安装设备。设备运行到达基础位置后,运用地脚螺栓套穿,并将垫铁放置在地脚螺栓两边,将设备放下,对垫铁进行调整,使设备底盘保持水平状态,并压实垫铁。
3.2安装水泵安装前,现依照设计图纸确定水泵位置,通过人工的方法将水泵放置在基础位置上,将地脚螺栓上好,使水泵中心线与基准线基本保持一致,运用垫铁对设备底座进行调整,使其保持水平状态,并运用水平尺检验;找平找正后,开始灌注混凝土;找正联轴器,泵与两连轴节端面、两轴水平度以及电机轴的同心度之间的间隙满足验收要求;试运转水泵,先对电机进行单独运转,转动方向正常,转动不存在任何异常情况后,再对联轴器的连接螺栓进行安装,安装之前,先用手将水泵轴转动,如果没有出现杂音、卡阻等异常情况,可以进行下一步安装。人工启动泵之前,应该先将出口阀门关闭,然后将电机启动,等泵运转正常后,再将出口阀门逐步打开,使其保持工作压力,并对水泵的轴承温度进行检查,确保运转正常。
3.3安装燃油锅炉安装然后锅炉时,应该坚持便于维修、整齐排列以及流程合理的基本原则。正式安装前,应该将平面设计图作为基本依据,先进行放样画线,将机组和锅炉的中心线位置确定下来,然后对设备进行基础处理,设备基础处理符合施工要求后,再开始安装设备。设备运行到达基础位置后,运用地脚螺栓套穿,并将垫铁放置在地脚螺栓两边,将设备放下,对垫铁进行调整,使设备底盘保持水平状态,并压实垫铁。
4电动机的调试方法
在建筑设备安装工程中,电动机的安装调试作为其中的一个重要环节,在一定程度上与安装质量的提高有着密不可分的联系。电动机是电梯、水泵、风机等各种设备的核心动力部件,电动机调试包括诸多内容,其中有电动机故障检查、运行以及启动等,在完成机电设备的安装后,通常需要调试各种系统,目的是对安装调试、制造以及设计的质量进行检验,对设备持续工作的可靠性进行验证,检测设备性能,确保设备安装质量。
4.1认真检查电动机及控制系统在启动电动机前,应该认真检查电动机及控制系统,一般来说,检查内容主要包括以下几个方面:(1)检查电动机的频率与电压与所接频率和电压是否一致,接法是否正确,电压电源是否稳定;(2)运用兆欧表对电动机各相绕组之间的绝缘电阻进行测量,需要注意的是,测试前,应该先将电动机的外部接线拆除。如果测试结果显示绝缘电阻值偏低,应该先烘干电动机,然后再对绝缘电阻进行测量,完全合格后,才能正式投入使用;(3)对保护电器的整定值进行检查,是否符合标准,检查静、动触头是否接触良好,对电气控制装置的型号规格进行检查,确定是否满足规定;(4)对电动机的和通风系统进行检查,确定运行正常。检查电动机的轴承是否缺油,转子与定子之间的间隙是否符合要求,间隙处存不存在杂物;(5)对电动机机组周围进行检查,查看有没有影响机组正常运行的杂物,确保电动机组的顺利运行。
4.2重点检查内容在电动机运行的过程中,还需要做好全面的检查,其中包括以下几方面内容:(1)检查电压是否满足运行要求;(2)检查电动机所带动的设备是否正常运行,设备与电动机之间是否正常传送;(3)在电动机运转的过程中,检查是否存在噪音或杂音,电动机旋转的方向是否与设计要求保持一致;(4)电动机运行的过程中,对电动机的状态进行全面观察,有无烧焦味或冒烟。
5结束语
由于机电一体化设备具有安全报警以及自动检测、修复的功能,所以,应用这项技术可以有效的提高设备运行的安全性以及高效性。机电一体化设备是对传统设备的革新,其具有重要进步意义,这种技术自动修复的功能有效的提高设备的安全性,保证了机械设备的正常运行。1.4扩大了机械设备的应用范围机电一体化设备是对传统机械设备的改进与创新,其改变了传统设备应用范围窄,功能单一的问题,扩大了机械设备的使用范围,有效的提高了机械工程的效率。所以,应用机电一体化技术,可以有效的促进机械工程行业的发展。
2.机电一体化在工程机械中的应用措施
2.1机电一体化技术在机床的应用我国数控机床一般使用Z80-CPU软件实现机电一体化,这是因为Z80-CPU系统开发较为简单,且配套的芯片具有普遍性和廉价性,因此在机电一体化技术上具有额可靠性和通用性。由于我国的数控机床是按照坐标轴进行工作台运动的,因此一般需要采用插补功能实现连续控制的目的。其中滚珠丝杠具有摩擦损失小、传动效率高的优势可以有效消除低速爬行的现象,因此在数控机床的执行机构传动方式可以使用该种传动方式。它具有耐磨性好,摩擦系数小,可消除低速运动的爬行现象,同时它的抗撕伤能力强、以及成本低等优点。
2.2监控系统的应用机电一体化技术在工程机械加装电子监控和故障诊治以及自动报警系统可以对工程机械的各种装置如传动系统、液压系统、发动机以及制动系统等进行综合的全方位的监控。监控系统在工程机械运行过程中如果发现异常,能够自动找出机械出现故障的部位,并发出警报,提醒工作人员注意。因此机电一体化技术的应用不仅提高了工程机械的工作效率,而且改善了操作人员的工作环境,降低了工程机械故障维修的费用,缩减了停机维修的时间,对延长机械使用寿命和提高机械经济效益具有重要的作用。
2.3对柴机的控制借助机电一体化技术的电子油门控制系统,对柴油机安装电子调速器和升温控制自动系统可以提高对柴油机控制的便捷性。
2.4降低工程机械功耗,促进生产效率的提高一般的工程机械使用时功耗较高,但是生产效率确较低,例如传统的液压挖掘机不仅功耗较高,能量利用率不到30%,而且生产率较低。但是应用了机电一体化技术的工程机械利用先进的电子控制系统使机械的功耗大大降低,生产率明显提高,例如采用了卡特电子系统的液压挖掘机,功率利用率明显提高,从而使机器的生产率大大增加。又如将机电一体化技术应用于柴油发动机,由于电子调速器等的应用,使柴油发动机可以根据不同的工况选择不同的工作模式,降低了柴油发动机的功耗,增加了柴油发动机的工作效率。
2.5提高产品质量机电一体化技术应用于工程机械中,借助电子系统的精密控制系统,可以提高工程机械工作的精密程度,提高产品质量,促进良品率的提高。一般的机床在加工产品时是操作人员依据自身的操作经验和技术进行操作的,这造成的机床生产的良品较低。实现机电一体化的机床在进行产品加工时依赖于电子系统的控制,因此精确度较高,同时监控系统可以及时对机床操作进行调整,确保良品率的提高。我国较为先进的数控金切机床已经可以进行精度为0.001毫米的作业加工,这是单纯的依靠人工操作的机床难以做到的。
3.结语
关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化
现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
一、机电一体化的核心技术
机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。
(一)机械本体技术
机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。
(二)传感技术
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。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。
(三)信息处理技术
机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。
(四)驱动技术
电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。
(五)接口技术
为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。
(六)软件技术
软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。
二、机电一体化技术的主要应用领域
(一)数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:
1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。
2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
3、WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。
7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
(二)计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
(三)柔性制造系统(FMS)
柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。
(四)工业机器人
第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。
三、机电一体化技术的发展前景
纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。
(一)智能化
智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。
(二)系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除RS232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。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。
(三)微型化
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。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。
(四)模块化
模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。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、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。
(五)网络化
网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。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。
(六)绿色化
工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。
综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。
参考文献:
1、李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003.
2、芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004.
3、王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006(6).
1机电接口在机电一体化系统中的运用
首先,机电接口被应用在机电一体化系统中能够作为模拟信号的输入接口而存在,通常在机电一体化系统的运行过程中,对于机械系统的运行状态信号的传递是由传感器或者变送器负责,而接收并且模拟机械系统的输出信号的则是机电接口。其原因是由于运行状态的信号多为模拟的电压或者电流信号,而电子系统对这些信号无法做到有效的识别和控制,只有通过机电接口对这些信号进行接收以及模拟,才能通过电子系统对这些信号进行有效的分辨,达到将机械系统和电子系统两者有效结合形成一个整体的目的。其次,机电接口被应用在机电一体化系统中能够作为模拟信号的输出接口而存在,在机电一体化系统的正常运行过程中,不仅电子系统对于机械系统的输出信号无法有效的识别和控制,机械系统对于直接由电子系统的输出信号也无法做到有效的识别和控制,智能有机电接口来实现两者之间的有效连接,机电接口能够对计算机的输出信号转换成机械系统能够识别的模拟电压信号或者模拟电流信号,帮助电子系统实现对机械系统的智能化和信息化控制,完成机电一体化系统正常运行的目的。最后,机电接口能够作为机电一体化系统中的开关信号通道接口而存在。在机电一体化系统的有效运转过程中,不仅要对机械系统和电子系统的实时连接做好接口设置工作,还有许多需要需要处理的开关闭合和断开信号、指示灯的显示与熄灭信号、继电器和接触器的吸合与释放信号等等需要处理,这些信号的模拟、输入以及输出同样需要用到机电接口。因此机电接口也能够作为保证机电一体化系统中的开关信号的正常运转的开关信号通道接口而存在。
2人机接口在机电一体化系统中的运用
人机接口在机电一体化系统中的作用主要是负责将技术人员的指令翻译成相关的信号输送到机电系统中,进行控制指令与动作指令之间的信息交换,保证机电一体化系统能够在工作人员的控制和管理下正常运转。因此人机接口在机电一体化系统中的运用主要是作为拔盘输入接口、键盘输入接口以及键盘输出接口而存在。其中拨盘输入接口的功能主要是负责机电一体化系统中系统参数的修正与控制作用,能够帮助工作人员对机电一体化系统中的诸多参数信息完成相关的调整工作,而键盘输入接口则是作为向电子技系统中的计算机键盘输入和输出接口而存在,其能够帮助电子系统中计算机与键盘之间的有效连接,其中电子系统的键盘又可以分为编码键盘和非编码键盘,两者分别具有不同的优势和劣势,然而总体都能够满足电子系统中计算机正常运转的诸多功能上的要求。
3结语
国民经济的发展,社会的进步,依靠科学技术生产力水平的提高,生产力水平提高很大程度取决于高职教育培养人才的质量和数量。随着经济与科学技术发展,社会对各类专门人才的需求也发生变化,这要求教师专业状况也要不断发展。所谓教师专业发展是指教师的专业成长或教师内在专业结构不断更新、演进和丰富的过程。根据教师的专业结构,教师的专业发展可以有观念、知识、能力、专业态度和动机、自我专业发展需要意识等不同侧面。高职院校教师专业发展的内涵包括:(1)教学专业能力与知识;(2)研究专业能力与知识;(3)社会服务专业与知识。这里无论是教学能力,科研能力还是社会服务能力的提高都离不开教师实践动手能力的提高,因此教师实践动手能力的培养是教师专业发展的一项重要内容。这就需要我们注重培养双师型教师队伍。
二、双师型教师培养对于机电一体化专业发展的重要性
1.双师型教师培养是提高机电一体化专业教师教学能力的需要。该专业以厦门经济特区发达的机械装备及电气设备工业为依托,不断提升学生的理论素质,并且也十分重视培养学生的实践技能,主要培养学生掌握机械电子设计、加工能力,是实践性极强的专业。因此对本专业教师提出较高要求,既有一定专业理论水平,又有实践经验。而我们专业教师大部分是从高校毕业的硕士生招聘来的,从高校的研究生到高职院校的教师,大多数是理论型人才,缺乏企业实践经验,存在所教内容与实践脱离现象,培养的学生动手实践能力差。而教师教学能力是教学质量的关键,因此双师型教师培养对于机电一体化专业发展的重要性可见一斑。实践证明,具有企业经验的教师在课堂教学和指导学生实践方面能理论联系实际,优势明显,教学效果良好。
2.双师型教师培养是提高机电一体化专业教师研发能力的需要。机电一体化专业包含机械装备、电气设备、液压设备等设计与制造,是一门与实践息息相关的学科,该专业特点决定了机电一体化专业特别强调理论与实践相结合,在实践中发现问题,解决问题。而高质量的科研成果来源于高质量的专业实践,机电一体化专业就是通过不断解决实践中的问题来发展自己,提升我国装备制造业水平。这就需要我们高职院校的教师去企业做大量的应用性研究。所以提高教师实践能力,培养双师型教师是提高机电一体化专业教师研发能力的必然要求。
3.双师型教师是加强教师社会服务能力的要求。高职教育受益于社会,社会也可受益于高职教育,促进社会发展是高职教育的应有之义和神圣职责。因此高职院校的发展离不开社会的需求,这要求高职教育必须与生产实践相结合,与社会需求相结合。我们机电一体化专业人才培养目标是培养从事机电一体化设备设计、生产、安装、生产管理,设备调试、操作与维修与保养方面的文化基础知识、专业知识、专业技术和一定职业技能,成为适应机电行业设计、生产、安装、现场管理、机电产品销售与售后服务第一线需要的高素质高级技能型专门人才。而只会照本宣科的教师是无法培养出符合企业要求的高素质技能型人才的,教师必须深入企业实践,了解岗位需求的知识、技能。及时调整课程体系、人才培养方案和课程教学内容,提升教师服务社会的能力,培养出符合制造业要求的合格人才。
三、机电一体化专业双师型教师培养的对策
1.高职院校应重视对双师型教师的培养。从学校来讲,在教师的引进、培养和考核要注重双师型师资的培养,可以根据自己学科和专业的不同情况,有针对性、有计划地安排专业教师参加企业实践,以增加教师的实践技能和职业素养。同时学校建立教师实践能力考核机制,增加对教师专业能力和实践技能的考核,把教师到企业实践的情况与个人晋升、晋职、津贴、奖金挂钩,充分调动教师到企业实践的积极性和主动性,这是培养双师型教师最有效的途径。
2.加强与企业的横向交流与合作,推动“产学结合”。机电一体化专业双师型教师的培养必须加强与企业的合作,才能培养出符合企业要求的技能型人才。高职院校要主动加强学校与企业的交流合作,构建校企合作平台,加大经费投入,建立实训基地,并创造条件,拓宽教师实践、合作、技能培训的渠道,鼓励教师到企业中去,参与企业的生产制造、设计研发、销售等,承担企业的科研项目,主动为企业服务,更新教师的知识结构,增加实践经验,提高实践能力、动手能力、科研能力。此外也可以外聘企业专家给我们上课,促进教师实践能力的提高。
3.教师要不断提升自己,做一名合格的双师型教师。教师的岗位聘任、工资薪酬,福利待遇等都与职称有关,而职称评定又偏重于教学和科研等指标,导致教师忙于教学与科研,到企业实践,心有余而力不足。如果能把实践经验与学历学位和科研能力综合考虑,可以很大程度促进教师提高自己实践能力。教师可以结合自己专业,主动到企业调研,下基层实践,增加与企业人员联系,取长补短。另外,根据教育部办公厅《关于下达职业院校教师素质提高计划2014年度项目任务的通知》和《福建省高等职业学校教师素质与教学能力提高规划(2011-2015年)》,要充分利用国家级培训平台,把师资队伍建设与学校事业发展紧密结合起来,努力提高师资队伍整体水平,特别是提高教师的技能水平大有帮助。广大教师要抓住契机,不断提升自己,使自己成为一名合格的双师型教师,为高职教育发展贡献自己力量。
《机电一体化技术》是我校机械设计制造及其自动化专业的必修课程,它强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一,使学生对机电一体化技术有较全面的认识,系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法,初步具备机电一体化系统的设计能力。主要任务是使学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识,了解机电一体化系统(产品)涉及的相关技术,重点掌握典型机电一体化系统构建、设计,使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。所用教材是梁景凯主编的《机电一体化技术与系统》(机械工业出版社,2009年)[9]。先修课程主要包括电工学、机械原理、自动控制原理、微机原理、工业机器人等。电梯控制是《机电一体化技术》的重要内容,通过学习,使学生从应用角度出发熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法,了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。在此基础上,学习可编程控制器(PLC)的基本原理,达到以下目的:具备对一般电气控制线路独立分析的能力;掌握PLC的基本原理;掌握某一系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令;了解编程器与编程软件及其使用方法;掌握PLC的系统设计与调试。最终能综合运用所学知识解决一定实际问题,为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。针对我校机械设计制造及其自动化专业的2012级本科生,把项目教学法应用到《机电一体化技术》的教学中,为该方法的推广应用作铺垫。
1)项目的确立和设计项目教学法的开展,依赖于学生现有的专业理论掌握情况,是在学生掌握一定专业理论前提下的教学活动。项目教学法成败的关键是设计一项合适的工作任务,即提出目标。项目目标不仅指向某种专业知识内容的掌握和应用,而且指向专业知识的综合探究过程,指向学生的探究意识,学生可以通过各种不同的探究途径,有不同的选择,项目的确定要从现实条件和可行性两方面加以选择,项目设定难度和可操作性,要直接与学生现有知识层次关联。项目不能设得太大,太大使学生难以完成,提不起兴趣,项目的难易应循序渐进,教师的条件和学校可提供的硬件环境也是项目设定中必须考虑的因素。因此,在此环节应充分考虑以下几个方面:(a)项目活动能否调用学生已有的知识?(b)项目活动如何帮助学生完成新知识的自主学习?(c)此项目能否让学生感兴趣?(d)如何让学生之间加强沟通与合作学习?(e)如何让学生把所学的知识与现实联系起来?(f)项目完成后是否有助于增强学生的自信心?在学习“第5章电梯信号控制系统”的第3节“电梯的PLC控制”时,我们设计了这样的任务:要求学生自己选用某一种类型的PLC,完成4层载客电梯的控制,主要任务包括:设计电气控制原理图;进行PLC选型及I/O分配;PLC控制程序的编写;系统安装、调试;绘制设计图样等,最终实现电梯开、关门控制电梯轿厢快、慢速升降点动控制;电梯楼层连续显示;电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除控制等具体功能。众所周知,目前电梯控制系统主要有三种方式:继电路控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂。而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言,编程方法的多样性使编程简单、应用面广,操作灵活方便,监视和控制变量十分容易。现在PLC的功能越来越强大,品牌很多,特点各异,世界上著名的品牌有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等,这四大品牌各有所长,三菱FX2N系列执行速度快、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块;欧姆龙PLC功能完善,结构灵活不受环境的限制,传输质量高、速度快、带宽稳定,成本低,适用面广;西门子PLC在我国广泛应用于冶金、化工、印刷生产线等领域,其中型机可对设备进行直接控制,具有较强的控制功能和较强的运算能力;法国施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo-mentum等系列,其编程软件是施耐德电气自动化的核心产品,处理器的灵活性可以实现更高的性能。采用项目教学法,让学生了解、熟悉PLC在电梯控制中的具体应用,这是在《机电一体化技术》课程中的一次全新尝试,同学们既有浓厚的兴趣,跃跃欲试,又感不知所措。
2)分组制订计划及自主学习项目确定后,接下来便是分组实施,以小组为单位,既体现合作性,又体现独立性,分组时要注意学生的搭配。将基础好、能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起,这样能保证任务及时地完成,利于优生对基础较差的学生进行帮助。全班30人,被分成4个组,每个组选出1名组长负责本组的实施,各组争先恐后地开始查资料、自学,甚至向其他老师咨询,不亦乐乎。
3)实施计划第1组选用日本三菱FX2N系列PLC,第2组选用日本欧姆龙CPM1A-V1系列,第3组选用德国西门子S7-200系列,第4组选用法国施耐德Momentum系列。明确任务后,各小组在组长的领导下,有条不紊地校电工电子实训中心进行,先从电梯的控制原理入手,查资料、讨论、试验、再讨论、再试验。具体实施步骤如下:①元件选择。在明确项目任务的情况下,根据控制要求,确定PLC的输入输出点数,画出I/O分配图。②程序设计。在程序设计思路上,采用顺序控制设计法,即根据系统的工作过程绘出顺序功能图,再根据顺序功能图设计出梯形图的方法。这是整个项目的难点,同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。③运行调试。在程序调试过程中,学生遇到了许多问题,在我们的启发下,让学生自己去分析发现错误原因,使他们在解决问题的过程中学习分析问题的方法和技巧,最终4个小组都完成了规定任务。
4)检查、评估项目教学中,学习过程是人人主动参与的创造性实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。在这个过程中,学生理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及沟通合作等关键能力。它改变了传统教学老师介绍知识声嘶力竭,学生觉得枯燥无味,效率低下,死记硬背,难以将知识运用于实际的弊端。经过1周的团队合作,4个组都完成了任务,都感到很欣慰。接下来让学生进行自我评估,并讲解、展示各自的成果。最后我们对各组进行点评,首先充分肯定了同学们的成绩,点赞各组在实施过程中的靓点,指出这四种PLC各有自己的优势,并将主要优势列于表1中。总之,经过这样一次尝试,让学生获得了一定知识,而且激发了他们继续探索的兴趣,好象打开了一扇窗口。不仅各组完成了规定的任务,在老师的启发下,学生自己又将这几种PLC进行了比较。比如:三菱PLC与西门子PLC的编程理念不同,三菱PLC编程直观易懂,学习起来会比较轻松,而西门子PLC指令比较抽象,学习难度较大,但指令较少,而三菱的指令较多,所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的;三菱的优势还在于离散控制和运动控制,三菱的指令丰富,有专用的定位指令,控制伺服和步进容易实现,要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项,而西门子在这块就较弱,没有专用的指令,做伺服或步进定位控制也可以实现,但程序复杂,控制精度不高;过程控制与通信控制是西门子的强项,西门子的模拟量模块价格便宜,程序简单,而三菱的模拟量模块价格昂贵,程序复杂,西门子做通信也容易,程序简单,三菱在这块功能较弱;假如某设备只要求控制动作,如机械手,可选择三菱的PLC,某设备有伺服或步进要进行定位控制,也可选三菱的PLC;像中央空调,污水处理,温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适;若某设备在现场有很多仪表的数据要用通信进行采集,则选西门子的就比较明智,……。虽然所学的书本知识这一节已经结束了,但同学们的兴趣和讨论却远远没有停止。
2结语