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【关键词】高职 工作过程 工业机器人技术应用 课程标准
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)01C-0074-03
按照工信部的发展规划,到2020年,我国工业机器人装机数量将达到100万台,大概需要20万工业机器人技术应用的相关从业人员。这就意味着,从2016年开始到2020年,平均每年需要培养3万名以上的工业机器人应用人才。但是,与工业机器人应用人才的需求逐年增长相比,工业机器人方面的人才培养却处于滞后状态。目前,本科院校培养的机器人相关人才,大多从事原理研究、本体开发及特种机器人开发等,因此,国内急缺工业机器人应用技术方面的对口人才。
随着机器人技术的飞速发展,工业机器人已广泛应用于各个领域的工业现场。为了适应机器人技术人才的需求,工业机器人技术应用课程应运而生。工业机器人技术应用课程是高职院校机电一体化技术专业的专业必修核心课程,而课程又处在人才培养的核心地位。该课程是广西职业技术学院2016年工学结合优质核心课程立项建设的课程,它的开设对接了现代工业机器人相关产业的发展要求,培养目标是满足工业机器人相关产业高技能人才的需求。本课程主要是培养学生综合运用所学知识来解决与机器人技术有关问题的能力;根据典型案例进行程序编写及应用控制理论的相关知识解决实际问题的能力;以及团结协作、吃苦耐劳、精益求精的职业素养,为就业夯实基础。
一、课程性质与定位
(一)课程性质
该门课程是高职高专院校机电一体化技术专业必修的核心课程。学生通过对工业机器人技术应用内容的学习,掌握机器人的基本知识、基本原理、基本方法和综合应用技术。课程主要内容包括机器人的基础操作知识I/O通信、程序数据、程序编程和硬件连接等。本课程主要目标是为学生毕业后从事工业机器人操作、安装、编程、调试、维护、保养以及生产管理等工作打下良好的基础。
(二)课程定位
课程以机电一体化设备PLC控制与调试、机床电气线路维修及液压和气动系统的应用与维修为前导课程,同时也是学习工业机器人现场编程与调试、工业机器人离线编程、自动化生产线安装与调试等后续课程的基础,起着承上启下的衔接作用。
二、基于工作过程的课程设计
(一)设计思路
紧扣机电一体化技术专业人才培养方案,校企合作进行课程设计和典型工作任务的开发。改变传统的以知识传授为主要特征的学科式课程模式,以工程项目、工作任务来重组课程内容。同时将职业素质培养、职业技术标准融入课程。课程实施采用工学结合、校企合作、“教学做”一体化的教学模式,课程评价以过程性评价为主,用典型工作任务的完成情况来考核课程内容的掌握情况,具体设计思路如下:
1.组建包括学院专任教师和ABB(中国)有限公司、库卡机器人(上海)有限公司、南宁燎旺车灯有限责任公司、广西宏智科技有限公司企业专家的课程开发和实施团队。
2.引入工业机器人技术的职业标准,以南宁燎旺车灯有限责任公司等企业的工业机器人操作、安装、编程、调试职业岗位的工作过程为导向,分析业岗位的工作任务,按照一定的逻辑关系进行排序,对完成工作任务需具备的知识、能力、素质做出较为详细的描述,形成团队成员认可、思路清晰、层次分明的工作任务分析表。
3.根据职业能力的复杂程度,整合典型工作任务。召开有企业专家、课程建设团队人员参与的课程标准建设会议,确定本课程的工程项目,并将工程项目即学习模块细化,具体划分为若干学习任务。
4.在课程教学方法与教学手段的设计上,按照“项目引领、任务驱动”的模式,以工业机器人的实际应用情况为载体,对原有课程内容进行解构与重构,将课程内容分成认识工业机器人、让工业机器人动起来、工业机器人基本训练和工业机器人技术应用四个主要模块,每个模块又分为若干学习任务来组织教学。
5.在教学效果考核上,采用过程评价与结果评价相结合的方式,侧重过程考核,重点考核学生完成工作任务的能力。
(二)课程目标
本课程总体目标是为了学生毕业后能从事工业机器人设备的操作、安装、编程、调试、维护、保养工作,并使学生提高自学能力,能追踪几种常见品牌的机器人使用方法和机器人方面的新技术、新发展。
通过本课程的学习,学生能全面掌握知识目标、能力目标和素质目标。知识目标:掌握机器人的基础操作知识,I/O通信、程序数据、程序编程和硬件连接等。能力目标:熟练操作机器人,能独立完成机器人的基本操作,根据典型工作任务进行程序编写调试及应用工业机器人技术解决实际应用问题。素质目标:注重职业道德和诚信教育,提高学生的综合素质。
(三)具体工作过程分析
根据岗位对知识、技能和素质三方面的能力需求及学生的认知规律,解构课程传统知识,根据实际的工作过程,由浅到深,由简单到复杂,重组课程内容。调整后的学习模块及学习任务如表1。
三、课程标准实施建议
(一)教学方法
将“项目引领、任务驱动”贯穿教学过程的始终,针对不同的学习任务和学习情境,选用不同特点的教学方法,主要教学方法如表2所示。
(二)教学评价
由注重知识考核,转变为注重能力和过程考核,采取实操、作业展示、项目任务完成考核和期末笔试等多种方式进行考核,采用过程考核与结果考核相结合的综合考核方式,其中过程考核成绩占60%,结果考核成绩占40%。
为了加强对学生能力的考核,过程考核采用教师评价和学生自评相结合的方式,每个学习模块完成后,由各小组提交一份工作总结,教师根据总结的内容和内涵进行评分,并进行小组内答辩,对提出创新见解的小组适当加分,小组成绩由教师先给出各小组得分,组长再根据组员在工作完成中所起的作用和表现状况,给出各组员的得分,教师将每个学生的个人成绩与小组分配成绩相加,得出课程过程考核的最终考核成绩,如表3所示。
(三)师资条件
组成一支职称结构、学历结构、年龄结构、专兼比例合理的课程教学团队。主讲老师应具备硕士以上学历或者中级以上职称,应具有2年以上控制系统实际项目设计经验,具有扎实的机器人专业知识和熟练的机器人操作技能,能综合运用行动导向教学法,动手能力强;辅助老师应具有较强的控制系统安装与调试方面的技术技能,具有较丰富的企业一线经验。
(四)教学条件
“教、学、做”一体化实训场所如机器人实训室、自动化生产技术控制实训室,实训室配备先进的工业机器人实训装置、常用电工工具等,并具备多媒体教学的环境条件,以具有工业机器人等先进自动控制设备的企业作为校外实训基地。
(五)教学资源
1.教材使用与建设。根据校内实训室和校外实训基地条件,校企专家合作编写适合以工作过程为导向组织教学的校本教材和实训指导书。校本教材不仅可以促进学生的个性发展,还可以有效提高教师的业务能力和课程开发水平。
2.教W资料建设。以课程标准为依据,完善习题试题、视频动画及操作手册等教学资料库,便于学生课下自学和拓展提高。
3.建设课程网站。课程网站的建设利于课程资源整合和共享,便于学生课前预习和课后复习,充实学生的课余生活,激发学生自主学习的兴趣,提高课程的教学质量。
【参考文献】
[1]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009(4)
[2]汤晓华,蒋正炎,陈永平,栾秋平.工业机器人应用技术[M].北京:高等教育出版社,2015
[3]朱英华.试论工作过程系统化课程标准的开发思路――以汽车机械基础为例[J].职业,2015(12)
【基金项目】广西职业技术学院教研课题“高职以工作过程为导向的机电一体化专业课程体系建设的研究与实践”(桂职院〔2014〕142209);2015年广西职业技术学院工学结合优质核心课程《工业机器人技术应用》建设项目
关键词:工作过程;机器人;微工业
中图分类号:G712?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)01-0186-02
机器人课程是教育和高科技的结合,由于机器人自身的特点和对未来社会的影响,机器人不仅仅是全面素质教育的好教材、好办法,而且是科普教育的重要园地。机器人教学也从一个侧面反映了学校信息与自动化领域基础研究和高技术发展的水平。
一、项目分析
1.理实一体项目教学的优点。改变了传统教学中的理论加实验教学模式,而当前的实验教学大多以实验箱为实验平台,开设的也多为验证性实验。导致学生过度追求实验结果,而忽略了硬件设计、软件调试等过程。整个课程结束后,许多学生也未能真正了解清楚机器人工作的全过程,采用理实一体工作过程的项目化教学,学生由简入繁,由浅入深,更能掌握机器人的技术要领。项目式教学可以开拓老师和学生的思维,学生的主动性得到极大鼓励,突出学生的个性发展,增强竞争意识和创新思路,更可以在团队合作中加强与人交流的能力和协作配合能力。把工作过程引入课程,在课堂上体现微工业,学生更能在学校里提前感知工作环境和工业要求。
2.机器人平台特色。四川信息职业技术学院电子系机器人教学采用本院自主开发的创意之星”机器人竞赛及实训平台。这是一套用于高等工程创新实践教育的模块化机器人平台,可通过数百个基本“积木”单元的组合,搭建出各种发挥想象力的机器人,并可为自己搭建出的机器人编程。因此,无论是机械、电子还是电气专业,都可以基于该平台,根据需要选择自己的侧重点,承载学生的实验、实训、课程设计、毕业设计或技能竞赛。AVR单片机、高端ARM处理器等。
二、教学项目的规划与实施步骤
教学组织中,老师的引领和规划很重要。学生很容易接受知识,在热心操作时,往往忽略操作注意事项,经常会有学生由于错误操作而损坏控制面板。所以老师必须多番强调和检查指导。在教学实施时,要体现工业5S工作标准化要求。通过5S对环境施以现场规范化管理,可以在改善实训室形象、提高质量、降低损耗及提升学生综合素养等方面达到意想不到的效果。具体教学中,共划分六项主要内容,分别是:组装机器人、搭建软件平台、测试舵机控制器、机器人控制指令、让机器人动起来、机器人二次开发竞赛。其具体的实施步骤又如下分为项目团队的建立、项目任务计划的制定、项目制作、项目检查评估、项目资料归档或应用等主要项目任务块。
1.机器人项目的团队建立。从学生中合理的选择各具特长的成员来组成项目团队,并为各个成员、团队之间营造互帮互助的学习活动气氛,引导他们形成良性竞争。选择各具特长的成员其原因在于弥补相互之间的不足,使他们能够在相互交流、帮助的团队合作环境下,一起解决问题,让学生能够体会到团队合作的重要性所在,使他们的团队合作能力能够得到提升。团队成员确定好过后,就要对他们各自的工作任务进行明确的划分,让他们每个人都能够找到其自身在团队中的角色位置,有效的为团队做出贡献,保证整个机器人项目的顺利完成。总之,在进行团队建立的时候,考虑到每个学生成员的特征属性是重点,尤其是其专业特长、性格等。然后还要在团队成员中民主的推选出负责人,使团队队长来落实具体的工作细节。
2.细化、制定任务计划。选队中的负责人要负责组织团队成员,集思广益的对具体任务计划进行细化与制定,使具体的工作步骤能够明确下来,并得到所有成员的认同。机器人的系统复杂度非常高,包含各种硬件与软件程序,这也正是其代表先进科学技术水平能力的关键所在。本文的教学实践过程当中,由各个小组去自行的收集与设计机器人功能目标,比如清洁功能机器人、医疗服务机器人等。这些机器人的设计与实现目的是为人类减轻劳作负担,比如清洁功能机器人主要帮助人们打扫环境卫生,提高人们的生活环境质量;医疗服务机器人主要是帮助人们在医院就医的过程当中,可以减少不必要的肢体运动,一方面方便医院患者,另一方面简化医院医护工作人员的工作量。有了机器人的功能目标后,团队中的各个人员就需要根据自身的专业特长所在,接受各自的任务任命。比如一部分学生主要负责机器人的体型结构设计,进行设计图绘制;负责机器人电路的学生主要工作是红外避障电路、电源稳压电路、键盘输入电路、电机驱动电路、单片机电路制作;负责计算机程序设计的学生,主要工作是对机器人的各种功能程序进行设计与调试,使机器人具有可以思考的灵魂;最后就是机器人控制人机交互界面设计的学生,他们主要是提高机器人控制的操作性,使机器人的操控能够直观、简便等。总之,要根据学生的特征、特长来划分工作任务,这样才能保障项目的顺利进行与最终完成。
3.项目制作。一切的团队组建与任务规划、分配完成后,就需要进行实际的项目制作、任务实施。首先每个团队成员对于自身的工作任务要认识透彻,了解自身工作的重要性,知道自己是否能够有效的完成好任务对于整个项目的影响是决定性的,因为任何一部分工作没有完成好,都会导致机器人项目失败。成功完成了机器人的制作,实现了机器人的功能之后,所有的团队成员还必须集中起来根据完成情况编写相应的报告或是论文,且这个环节是教学工作的重点,应为根据报告或是论文能够对学生的实际知识能力情况进行清楚的了解。在本文的教学过程当中,要求学生编写报告与论文各一份,其主要内容为实施项目的过程细节、难点的攻克以及机器人的具体功能实现情况等,这在学生完成了机器人项目制作后,进一步巩固了他们的知识能力。
4.项目的考核与评估。对项目的考核与评估是摸清学生实际素质能力的关键途径,首先要由团队的负责人来进行机器人项目的完成情况总结汇报,然后由各个成员对其自身的工作完成情况、完成质量进行自我评估。然后再根据项目实施过程中,各个队员的实际表现情况,老师给出统一的评估,使每个学生能够客观的认识自身优势与不足。为此,在项目的实施过程当中,老师还应当多去项目实施现场做观察与指导,认真收集每个成员的表现情况。对于发现的问题,老师应当及时的给出指正与引导,使学生在项目进行过程当中可以得到有效的能力发展。
5.项目资料归档或应用。为使学生养成良好的习惯,项目结束后,教师监督学生将项目工作资料整理归档,材料包括项目申报书、进度表、机器人机械结构图、程序设计流程、机器人控制程序、项目结项书、项目报告讲义等。
三、教学实施效果
实践证明,硬件设备上,该教学平台可靠性高,灵活性强,解决了目前机器人系统不能灵活拼拆组合,实现既可“独立”又可“复用”的技术问题。软件教学上,理实一体教学模式,学生能更好接受知识,创造发挥机器人的形态和行动能力,团队协作得到充分展现,该课程得到了学生的普遍认可和支持。
参考文献:
[1]辜胜阻,洪群联.新型工业化与我国高等职业教育的转型[J].教育研究,2006,(11):18-23.
摘 要:本文介绍了理实一体化课程弧焊机器人操作与编程精品教材的开发与建设过程。教材开发与课程开发密不可分,教材与课程的开发都应基于企业岗位的需求与人才培养目标。精品教材的打造更是修订与使用多次循环的结果。
关键词 :理实一体化课程 弧焊机器人操作与编程 精品教材 课程开发 立体化资源
课 题:北京市职业院校教师素质提高工程·优秀青年骨干教师培养计划项目资助。
一、开发理实一体化课程弧焊机器人操作与编程教材的必要性
大型焊接结构及新型结构材料的应用对焊接技术提出了很高的要求,反过来也促进了焊接技术与焊接工艺的发展,促进了焊接生产的机械化和自动化。弧焊机器人、点焊机器人、自动焊接生产线在我国制造业中应用越来越广泛。虽然,国内关于机器人方面的专著、教材已经有很多,但普遍是偏向理论与研究,不能满足实际操作与应用的需要,更没有适合高职层次的以弧焊机器人操作与编程为主的教材。目前企业的弧焊机器人操作与编程人员的培养只能依靠各种机器人生产厂家的培训或产品使用手册,缺乏相关的系统学习与理论指导,因此,开发以操作为主,兼顾基本理论的高职弧焊机器人操作方面的教材是十分必要的。
二、教材开发方法与过程
该教材的开发以培养学生综合素质为基础,以职业能力为本位;以企业需求为基本依据,以就业为导向;适应企业技术发展,体现教学内容的先进性和前瞻性。
1.进行企业调研明确设置课程的必要性
在进行课程开发之前,我们针对北京在制造业中的焊接技术应用情况进行了企业调研,如航天一院211厂、航天二院699厂、航天二院283厂、北京中丽制机工程有限公司、北京地铁车辆厂、北京重型电机厂等。通过对企业专家工人访谈,提取典型工作任务,分析岗位职业能力,按照人才培养目标、就业岗位要求,在课程体系中设置了旨在培养技能应用、职业素质及社会、方法能力的核心课程,如焊接结构生产、焊接方法与设备、弧焊机器人操作与编程等。
该课程的设置主要围绕自动焊接中弧焊机器人的基本操作与编程内容。通过该课程学习,使学生掌握工业机器人的应用,如搬运、码垛及弧焊机器人的自动焊接技术和焊接工艺知识和配套设备的使用能力。同时通过焊接工艺与自动化技术的系统学习,使学生具备理论基础的应用能力,奠定可持续发展的基础。
2.根据课程目标确定教学内容与教学项目
依据焊接技术及自动化专业对焊接机器人操作与编程高端技能型人才的培养目标要求,课程内容主要包含工业机器人的基本概念、分类及应用,弧焊机器人的基本操作与编程等。为实现理实一体化教学,教学项目的设计要基于工作过程。该课程共包含六个项目,每个项目包含1~2个工作任务,项目内容编排按照学习目标,知识准备、任务实施、教学评价、学后感言及思考与练习。实现以源于企业的真实工作任务为载体,以学生为主体,通过“教学训做评”一体化教学,培养学生机器人操作与编程的能力;满足现代制造企业机器人相关工作岗位对高端技能型人才的专业技术能力、职业素养和创新能力的培养要求。
3.立体化教学资源的开发与建设
为激发学生的学习兴趣,加强学习效果,与该教材配套开发了多种立体化教学资源。如设备图片,实时录像及二、三维动画,仿真软件及网络教学环境等。仿真训练还可以提高设备安全性,使用离线编程软件,进行计算机仿真操作,如机器人选型、机器人操作、机器人编程及典型焊接接头的焊接仿真训练,使学生在虚拟环境下完成机器人操作的基本训练,以便在实际环境实训时提高设备的安全性。以网络教学平台为学生提供自主学习之便,将课程资料如课程标准、技术资料、电子教案、多媒体课件、习题、自我检测及课程问卷等全部上网,学生可以通过网络实现自主学习。
三、教材特色
教材的编写贯彻先进的教学理念,以技能训练为主线,相关知识为支撑,重点培养学生的操作能力。教材特色与创新体现在以下几个方面。
一是构建基于工作过程的教材体系结构,以学生为中心,实现理实一体化教学。该教材打破了传统教材的章节体系结构,采用了更加适合于职业技能型人才培养的基于工作过程的项目和任务的内容体系结构。将学习任务及要求在“工作任务书”中进行描述;将完成任务必需的理论知识和操作方法在每一任务的“知识准备”中进行陈述;将教学组织和实施方法在“任务实施”中进行建议;将每一项目的教学效果在“教学评价”和“学后感言”中进行总结和反思;将新技术、新知识在“知识拓展”中进行介绍。这样的教材体系结构便于实现以学生为中心,进行理实一体化教学,学生边学边练,通过学习可以掌握机器人弧焊岗位所要求的操作技能。
二是符合专业人才培养目标和课程标准,以真实工作任务为载体,循序渐进学习理论知识、掌握专业技能、培养职业素质,满足企业对高端技术技能型人才的岗位需求。该教材经历了从讲义校本教材教材出版的积累和完善过程,以编者多年的企业经历及对机器人焊接岗位人才要求的调研,以企业实际案例为基础,依据该专业对弧焊机器人应用方面高端技术技能型人才的培养目标,广泛征求了企业专家和同类学校教师的意见,以企业应用广泛、销量世界排名第一的ABB机器人为例,介绍其基本操作与编程方法,以达到触类旁通的目的,在实际操作中学会工业机器人的基本理论。
从认识工业机器人、手动操纵机器人、工业机器人编程、典型接头焊接与编程、工业机器人的离线编程等方面,由浅到深、由简单到复杂、由局部到全部,使学生按照认知规律,理解工业机器人的结构和工作原理,掌握机器人操纵与编程的方法。项目内容涵盖了工业机器人及弧焊应用的主要内容,每个任务在相关的理论知识陈述之后,安排学生动手操纵机器人,并使学生在掌握理论、提高技能的同时逐步建立规范的工作意识。
三是填补了国内高职层次弧焊机器人操作类教材的空白,提升了焊接技术及自动化专业毕业生的应用层次。该教材的出版填补了国内高职层次弧焊机器人操作教材的空白。学生通过学习可以掌握先进的机器人焊接技术,从而提升了毕业生的应用层次。
四是与企业技术人员共同开发,使教材的内容与使用更符合企业的岗位要求。
四、教材使用效果
作为专业核心课程教材,在学校2006级焊接技术及自动化专业学生作为讲义使用;根据使用情况经过修订编写出校本教材在2007级和2008级学生中使用;经过再修订于2011年4月正式出版,出版教材已作为学校2009级以后学生的教学用书。该教材在2013年经过遴选被评为北京市高等教育精品教材。
使用该教材进行教学,使学生在“做中学,学中做”, 将教、学、训、做、评融于项目之中,达到理论与实践一体化,课堂与实训地点一体化,任务内容和工作内容一体化。学生经过学习,能够熟练掌握弧焊机器人的操作与编程方法,将学生培养成走出校门就能满足企业对弧焊机器人操作与编程人员的岗位需求。通过使用该教材进行教学,学校焊接技术及自动化专业的毕业生已在首都航天机械厂、北京中丽制机工程有限公司、北京地铁车辆有限公司等企业从事机器人焊接岗位工作,为北京制造业输送了掌握先进机器人焊接技术的高端技能型人才。
关键词:任务;模块;情境;职业岗位能力
中图分类号:TP368.12-4 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2011)07-0000-01
The Importance of Task-Designing on Teaching of MCU Application Technology
Chen Ke
(Sichuan Vocational and Technical College,Suining629000,China)
Abstract:As a major core course of relative majors of electrical and electronic information in higher vocational colleges,MCU Application Technology course requires advanced professional job abilities of the students.It’s a consistent teaching means to apply task-driven teaching mode in the course,the task contents designed, which display from spot to line,from line to plane,improve In proper sequence,fully reflect the comprehensiveness and systematicness of professional technique training.
Keywords:Task;Module;Circumstances;Professional job abilities
《单片机应用技术》是一门对学生职业岗位能力有较高要求的专业核心课程,是为从事机电产品、电子产品的生产与开发企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和制作能力的实践性人才,对学生职业岗位能力培养和职业素质养成起主要支撑作用。为使学生系统掌握与单片机应用系统开发的相关技能,教学过程中的任务设计具有举足轻重的作用。
一、模块凸显单片机应用开发理论教学技能进阶
整门课程理论教学被科学地划分为模块,每个模块既相对独立,又具有一定的综合性。每个模块分别对应相应的几项任务训练,从中引出相关的知识点。例如,在模块3―单片机定时与中断、键盘与显示这一部分,精心设计了时间间隔为1s的流水灯,简易秒表,数字钟,可控交通灯,密码锁等任务,循序渐进地融入了该模块中每一项重要的知识点,不仅能力要求达到了,也更便于课后知识的梳理与总结。在此之中,同时注重了能力训练的延展性,每个任务既相互独立,又与前后任务之间保持了密切的联系,具有扩展性,即后一个任务是在前一个任务基础之上进行功能扩展而实现的,使设计的训练内容由点到线,由线到面,体现了职业技能训练的综合性和系统性。最后一个模块更是综合了前面所有单元的训练内容,并引入了大量实际设计经验,起到了从训练到实战、承上启下的过渡作用,完全从职业岗位能力出发,拉近了单片机理论教学与职业岗位能力需求的距离。
二、四大情境凸显单片机应用开发实践教学技能飞跃
整门课程实践教学被系统地划分为四大情境,以机器人控制系统为雏形,划分了机器人显示系统,机器人运动控制系统和机器人智能感应系统三大学习情境,最后一个情境为综合机器人。其中,前三个情境又分别划分为若干个子情境,分别对应理论教学中相应的模块及任务。例如,机器人显示系统可划分为六个子情境,分别为单片机最小控制系统(让单片机动起来)、LED显示(汽车转向灯控制)、数码管显示(秒表)、点阵显示(点阵显示广告牌)、定时控制(数字钟、可控交通灯)、液晶显示(测量仪表液晶显示);机器人运动控制系统可划分为电机驱动控制(电动窗帘)、无线遥控(遥控车)、声控(声控车)等多个子情境;机器人智能感应系统可划分为超声测距(倒车雷达)、红外障碍物感应(感应垃圾桶)等多个与传感检测相关的子情境。最后在前期学习情境掌握的情况下,完成一个具有基本功能的综合机器人。这种实践学习模式充分体现了导与做、做与学、学与教、教与练、练与会、会与巧、巧与好的承接关系。实训指导教师应以学习情境中能力训练需求为依据,分层次对学生进行能力训练指导,做到因才施导,这样才能更好地适应单片机实践教学与职业岗位能力需求的关系。下图展示的是用DS1302与12864LCD设计的可调式中文电子日历,采用PROTEUS仿真实现,该任务为课程理论教学中的一个简单应用任务。
DS1302与12864LCD设计的可调式中文电子日历
三、结束语
以工作任务为导向,由任务入手引入相关知识和理论,通过技能训练引出相关概念、硬件设计与编程技巧,体现做中学、学中做的教学思路,是当前高职院校该课程理论与实践教学的中心所在,符合与单片机应用技术领域相关的职业岗位能力需求。
参考文献:
[1]张鑫,张岩,杨莉,高群.单片机实验教学改革与探索[J].计算机教育,2007,08
[2]倪志莲.单片机课程的实验教学改革[J].实验室研究与探索,2006,07
关键词:PLC;仿真;中职电子
中图分类号:TP391
文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2017)10-0121-02
1.FX-TRN可编程序控制器仿真学习软件简介
可编程序控制器FX-TRN仿真软件系属三菱电机公司版权所有,全称为MELSOFT FX-TRAINER,是日本三菱电机公司为FX系列PLC产品专门设计的仿真模拟训练软件,该软件有3D造型的实物模型,逼真有趣的声、光多媒体效果,使学习者有如亲临现场操控各种自动控制设备的感受。
三菱FX2N系列PLC可用“FX-TRN-BEG-C”仿真软件进行仿真编程和仿真运行,仿真软件安装成功后便在用户的计算机中装人了编程工具,一个虚拟PLC,模拟机器,输入/输出开关和指示灯。安装过程简单,界面色彩明亮,结合输出指示灯、声音、动画以及程序的运行监控过程,给用户犹如现场实训操作的真实体验,而且整个仿真系统采用挑战过关式,巧妙利用中职学生的闯关意识,依照模块的难度系数,指引学习者依次编写出越来越复杂的控制程序,逐步提升学生的专业技能。
“让我们看一个顺序动作的事例”――软件通过车库卷帘门自动升降的动画,开启软件学习闯关的大门,吸引学习者进一步了解的好奇心,提高学习兴趣。
2.可编程序控制器PLC简介
可编程序控制器PLC是运用计算机技术的电气自动控制设备。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/偷出控制各种类型的机械或生产过程,与传统的继电器控制相比,PLC的速度更快,可靠性能更高,灵活性更强,接线更加简单,生产工艺更加方便,是随着信息化发展的电气控制的产物。三菱系列PLC应用于农业/渔业、交通、食品工业、制造业、娱乐业、健康和医疗、建筑/环境等生活的各个方面,如自动装配机、霓虹灯广告、舞台升降装置、工厂分拣设备等等,在中国市场常见的有FX系列,A系列,Q系列等。
3.FX-TRN仿真软件在学习三菱PLc仿真过程中的突出特点
1)科学的学习流程
仿真软件有A-F共6个难度梯级模块,A模块介绍FX系列PLC并让学习者首先熟悉软件编程,B模块让学习者尝试编写基本输入/输出程序及互锁程序等,依次往后加大挑战难度,F模块便是高级挑战模块,有舞台装置控制程序及部件分拣的控制程序等,逐步提高学习者的学习兴趣,让学生在心理和技能上平衡发展,稳步提升。
2)演示与提示
选定一个模块后打开,编辑区域在视野的中间偏左,控制面板在右手边,方便操作鼠标的同时观察操作动作,视野的上方是仿真场景区域,编写的程序控制过程在该区域体现,而PLC内部的指示灯依然可在编程区和控制面板中间显示。编写完成后,可通过“帮助”按钮获得答案,供学习者参考自行修改程序。另外界面的索引窗口,还可显示练习指导和操作方法,引导学习者完成这个练习。
3)虚拟的工作场景
以D--初级模块“交通灯的时间控制”为例,仿真场景区域就是一个交通灯,交通灯的三灯会根据学习者编写的程序点亮,而物料分拣的模块就会有传送带以及机器人机械臂夹取装置,将真实的工作场景以三维动画还原,使虚拟电气动作更加清晰和直观,亦便于学习者校核程序。
4)生动有趣
软件兼具声、光与动画,活灵活现的呈现给学习者虚拟的仿真场景。例如,在某些特定的场景中,有机器人穿墙而出搬卸盒子内盛满的物料,十分有趣,给学习者奇妙的仿真体验。
4.FX-TRN仿真软件在教学设计中的应用
《电气控制及PLC应用》是一门综合性较强的课程,若采用传统的教学方法或单纯地使用多媒体教学,学生很难将实训过程与理论知识联系起来,授课过程中学生会感觉枯燥,难以集中精力,日积月累,学生会产生厌学情绪,因此在设计教学时,借助FX-TRN仿真软件辅助教学,采用项目式教学法,引导学生完成PLC程序控制项目,学习PLC基本指令与编程要点。如,学习自锁控制环节时,可用“客人呼叫系统”的项目:客人点动桌面按钮,对应的指示灯常亮;学生通过PLC编写程序控制该项目,掌握自锁环节的功能及应用。学习定时器和计数器的应用时,用“交替亮灯计数”的项目:启动按钮,红绿灯交替点亮各1s,自动重复5次,停止工作;通过该项目掌握定时器设定延时时间和计数器的应用等知识要点。
1)交通灯的时间控制
以交通灯的时间控制项目为例,首先给学生展示“基本输入/输出程序”模块,明晰梯形图与信号灯明灭过程之间的控制关系,接着,展示“基本定时器操作”模块,让学生掌握定时器延时的控制过程。最后,进入“交通灯的时间控制”模块,控制交通灯使之在规定的时间间隔内变换信号。仿真界面由六部分组成,索引窗口、3-D画面仿真、操作面板、入输出映像表、梯形图程序区域、远程控制。根据控制要求对应于控制面板中输入输出继电器画出I/O接线图,如图1所示:
而后,依次点击“转换”按钮或者F4快捷键、“PLC写人”按钮,完成梯形图的转换和写入后,便可运行程序,在仿真场景区域便能看到自己所编写的程序的仿真效果,若要做细微改动或者校核程序,还可继续编辑梯形图,同时观察仿真区域三灯的明灭情况,进一步将灯的明灭动作与PLC基本指令联系起来。该模块的学习过程中,学习者能够巩固PLC基本指令的应用,通过仿真虚拟出基本指令在实际应用中的功能,例如逻辑取指令“LD”、并联常开触点指令“OR”、串联常闭触点指令“ANI”、驱动指令“OUT”,还能够观察到定时器如“TO K30”延时3秒的延时效果,对学习者来说,仿真软件还帮助提高了逻辑思维,加深了对PLC基本指令的理解。
2)部件分配
随着生产设备的自动化,很多企业都采用输送机进行自动分拣物品,以F-3模块为例,学生以三维动画模式直观体验到输送带根据部件大小分配特定数目的部件至物料盒,走向企业化、社会化、实践化的电气控制。
当按下操作面板上的PBl(x20)以后,机器人的供给指令(Y0)被置为ON,在机器人机械臂完成移动部件并返回出发点后供给指令(YO)被置OFF;当操作面板上的SWl(x24)被置为ON,传送带正转,若SWl被置为OFF,传送带停止。在传送带上的部件大小被输入传感器上(x1),中(x2),下(x3)检测出来并分别放到指定的盒子上面的传送带,当推动器上的传感器检测到部件(x10,X11,X12)被置为ON,传送带停止而且部件被推到盒子里。
学生依次了解必要的细节然后创建程序,并验证操作项目,写入PLC,通过3维动画再次确认程序。利用PLC仿真软件,学生可实时监控运行中的程序,观察程序对应的电气动作,实时监控单条支路程序,分解每一个电气动作,将程序与电气输出动作联系起来,帮助提高学习者的逻辑思维能力,3维声光动画很好的映射出PLC编程控制的特点及优势,避免课堂中教师的枯燥陈述,也将复杂的板书简单化,将文字切换成动画,轻松解决教学难题。甚至对于某一特定动作,教师可引导学生用特殊方法单独控制,单独观察,进一步巩固控制该特定动作的相关PLC指令。
打开操作面板上的转换开关X24,传送带正转,按下操作面板上的PBl(x20),机器人补给一个部件至传送带,每个部件根据大小停留在相的推动器前,并被推到下方的盒子里。程序如图4所示。
关键词:专业学位研究生;工程实训模式;教育
中图分类号:G642.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0036-02
一、引言
目前,我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主,学术型研究生基础理论知识较扎实,但解决工程实际问题的能力相对不足的矛盾逐渐凸显出来,当前研究生培养模式就是造成这种现象的主要原因之一。因此,探讨一种行之有效的机械工程专业学位研究生工程培养模式,成为了当前研究生教育的重点内容之一。
自恢复研究生教育以来,我国机械工程研究生的培养方向一直以学术型为主。每年毕业的机械工程研究生主要为高等院校和科研单位培养,从事科学研究及高等教育工作。而学术型机械工程研究生主要以基础理论为主,存在工程实践方面不足等问题。目前,以市场化为主导的国家经济模式使机械工程研究生的数量在不断增加,机械工程毕业研究生数量使高校和科研单位饱和,多数研究生将以大中型企业等单位为就业的主体。因此,为了适应当前大中型企业及国家经济发展的需求,对研究生工程能力的要求越来越高,并成为当前研究生教育的重点内容。
综上所述,在研究生工程能力的培养中,存在一些不足之处,制约了研究生的培养效果,达不到社会对研究生的期望值。因此,很有必要对机械工程专业学位研究生的创新素质和科研工程能力的培养模式进行研究,为机械工程专业学位研究生的教育提供一种有效地、可行的教育模式。
本文主要对基于工程项目的机械工程专业学位研究生工程实训模式进行研究,结合本人所指导的机械工程专业学位研究生的培养,以企业项目案例为平台,对其科研工程意识、科研工程知识及科研工程能力等方面进行培养,使其具有较强的创新素质和科研工程能力,为其他研究生的培养模式研究提供理论依据。
二、科研能力和创新能力的基础培养
科研基础知识和科研意识是科研能力和创新能力的基础。科研基础知识主要包括与研究方向相关的机械和电气控制方面的理论基础知识和应用软件方面的知识,如机械原理、高等数学、理论力学、现代控制理论、二维和三维工程绘图软件等基础知识和应用软件;科研意识主要是指科研工程项目的前瞻性能力和创新欲望。
(一)基于实际机械系统的学习模式
课堂教学的理论知识仅仅是工程项目实施的基础知识,将这些基础理论知识应用于工程项目的实施,还需要不断提高科研工程知识。本项目以6-DOF串联机械臂系统为例,指导和加强研究生学习与机器人相关的理论知识以及工程项目实施方面的知识,了解国内外机器臂的发展动态,加强掌握科研基础知识,增强研究生的科研工程项目实施的意识。
以首钢莫托曼机器人有限公司研制的6-DOF串联机器人系统为例,启发和诱导研究生掌握该机械人研制的关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等,包括运动学、动力学和机械系统设计等方面。针对每部分关键科学问题和工程实施中关键工程工艺问题等,发挥研究生的主观能动性,对机械臂进行系统的研究,进一步完善研究生的科研能力和创新能力。
这种通过实际案例的学习方法可以理论联系实际,使理论学习内容可视化,直接验证理论学习的可行性,加深了学生对课程内容的理解,促进了理论知识在工程方面的应用,同时也增加了学生的学习兴趣。
(二)基于已实施的科研工程项目,探索性实践教学模式
基于已实施的国家基金项目“串并混联拟人机械腿的力约束及动载协调分配问题研究”,指导学生探索性学习机械工程项目实施方面的知识。首先,引导学生掌握该项目立项的依据,即项目实施的工程和科学意义,同时使学生了解该项目的研究内容以及研究内容及创新点提出的工程科学意义。然后,针对研究内容,引导学生展开研究,启发诱导研究分组进行运动学、动力学、机械系统设计等方面的实践,进一步提高科研工程实施能力。最后,研制串并混联拟人机械腿样机。
(三)科研工程培训总结
对已进行的工程案例进行总结,发现自身的不足之处,提高相关科研理论知识和工程项目实施方面的能力,写成科研工程论文,以提高研究生的总结能力,对研究生今后的工作奠定基础。
通过上述学习方式,巩固了研究生的科研基础知识,增强了研究生的团队协作意识、科研动力及兴趣,有利于研究生激发出创新思维,也有利于营造一种和谐向上的学术氛围。
三、科研专业知识及科研能力的培养
科研工程专业方面的能力主要是指在项目实施过程中,理论知识及工程实践经验等的运用能力。本文主要通过探索性实践的方式,来检验研究生科研能力的掌握程度。以一种新型双轴颚式破碎机的设计为例,增强研究生的科研和创新能力。首先,对目前颚式破碎机进行调研,发现现有破碎机的不足之处以及需要改进的地方;其次,基于现有破碎机的不足之处,提出新型颚式破碎机方案,解决现有存在的问题;然后,对新型颚式破碎机进行性能研究并进行设计方法研究;最后,研制样机并进行实验研究。
通过对当前颚式破碎机的调研,发现当前颚式破碎机存在破碎物料不均匀、破碎效率低、颚板磨损厉害、很难实现超细破碎以及耗能大等缺点。为克服传统颚式破碎机的不足之处,提出了一种新型的双轴复摆颚式破碎机。
对这种新型双轴复摆颚式破碎机的行程特征值、运动学、动力学等性能进行研究,给出各性能的分布规律。首先,应用遗传基因方法对新型双轴复摆颚式破碎机的结构参数进行优化,给出合理的结构参数,同时考虑加工与装配工艺性,设计了一种双轴复摆颚式破碎机样机;其次,对这种样机进行试验研究,结果表明,同样破碎500kg的物料,单轴机需要269s,而双轴机只需要52s,只占单轴机破碎物料所需时间的五分之一;然后,在细料占总成品的比例上,双轴是单轴的2.5倍,在每小时的生产能力上双轴是单轴的5.2倍;最后,在衡量破碎机产能的指标值S上,双轴是单轴的2.5倍。因此,综合上述的分析和数据认为,新型双轴复摆颚式破碎机的性能明显优于单轴破碎机,具有很好的工程应用价值。
四、结论
本文基于实际工程项目的机械工程专业学位研究生培养模式的研究,提高了研究生的科研素质及创新能力等,研究生获得了一定的成绩。在这个过程中,研究生研制了拟人机械腿、颚式破碎机等样机,提高了工程能力。同时,还撰写和发表了多篇学术论文,授权了多项发明专利和实用新型专利。
参考文献:
[1]张红,张翼宙.培养研究生创新能力全面提高科研素质[J].中医教育,2007,26(3):54-57.
[2]林秀英,杨炳钧,刘邦凡.试论研究生素质教育与英语教学[J].西南师范大学学报,1999,(1):57-60.
[3]李薇,喻良文,吴文如.学生科研能力培养的探索和实践[J].医学教育探索,2010,9(3):380-382.
[关键词]实践能力 应用型本科 自动化专业
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)12-0163-02
一、应用型本科自动化专业人才培养定位
应用型本科教育主要是培养精通专门技术领域的专门技术人才,是以提高应用能力为宗旨的专业性通才教育。应用型本科人才的培养应表现在以下几方面:具有较强的实践动手能力、学习能力,较快的适应能力,较高的创新意识,较好的综合素质。它是建立在高层次的技能性、实用性、职业性的专才基础之上的通才教育。[1]
为此,应用型本科自动化专业在建设过程中需坚持以需求为导向,以能力为根本,做到理论与实践相结合,重在培养创新能力。实施时,必须积极开展产学研合作教育,拓展自动化行业背景,为地方经济发展服务。采用“本科学历+职业素质”的人才培养模式,重视培养学生的工程技术应用能力、技术创新能力和综合素质,培养适应地方经济社会发展需要的专业基础扎实、职业素养好、实践能力强、发展后劲足的高级应用型人才。[2]
二、实践能力培养
(一)实践课程建设
课程计划主要由理论课程、基础实践课程及理论实践一体化课程组成。其中,理论课程包括公共基础课、专业基础课、专业必修课及专业选修课,保证理论课教学的系统性和逻辑性,帮助学生构建完整的专业知识体系。实践课程重视培养学生的工程实践和创新能力,促进学生的职业生涯发展,包括培养学生基本实践能力的公共基础实践课程和技能训练类实践课程、培养学生专业实践能力的课程设计类实践课程、培养学生研究创新能力的以综合实践项目课程为主的理论实践一体化课程,以及培养学生创业与社会适应能力的毕业设计,以培养学生利用所学知识进行综合工程应用的能力和集成创新能力为目标。[3]
实践教学体系由课内实践环节、集中实践和综合素质培养三部分组成,开设课程实验和课程设计相结合,从认识、操作到创新活动逐层深入的实践教学特色。通过课程实验、上机等实践环节加深理论知识的理解;通过课程设计、实习、综合实训和毕业设计等环节让学生的实践能力循序渐进地产生质的飞跃。
应用型本科自动化专业应扎根地方产业发展需要,结合南京市产业结构的特点,设置了过程控制、电机与系统、仪器仪表及机器人等四个模块,学生根据自身特点、兴趣及就业方向选择相应的发展方向。根据这些模块组织课程群,增加每个模块的实践环节,使自动化专业人才培养更贴近地区发展需要。
(二)开展科技创新
学科竞赛活动可以激发大学生的兴趣和潜能,培养学生团队意识和创新能力。把不同的比赛组建成“学科竞赛群”,把学科竞赛作为系统工程对学生施加影响,而不是单独的、分立的比赛,把竞赛项目和培养体系紧密结合起来。
自动化专业学生参加全国大学生自动化系统应用竞赛、全国大学生单片机系统设计竞赛、三菱电机自动化大赛、大学生机器人大赛、飞思卡尔智能小车竞赛、ATMEL创新设计大赛、全国电子专业人才技能大赛、全国信息技术应用水平大赛等竞赛并获得优异成绩。
各种学科竞赛都由学院学科竞赛社团组织,根据自身兴趣自愿报名,组织挑选的原则,学院给竞赛社团分配创新实验室、指导教师等,竞赛社团中含有大二、大三、大四学生,形成梯队。院系组织教师结合历年竞赛题目进行专题讲座,集中指导,就单片机、PLC、DSP开发与应用,传感器原理和应用,开发工具软件的使用等内容进行专题讲解,制订了规范的培训大纲和具体的实施计划,并编写了相关培训辅导材料[4],既培养了学生,又锻炼了教师队伍。
在科技创新的活动中,学生不仅完成了比赛,师生之间也交流碰撞出新的设计方案、新的作品,为师生申报实用新型和发明专利创造了有利的条件。
通过科技创新活动,有效衔接了理论与实践,把控制理论、硬件设计及软件设计三位一体,将自动控制理论知识变成现实作品。科技创新活动不仅仅是专业知识的应用,而且是各种专业知识的碰撞和升华,在潜移默化中内化成学生的能力和素养,反过来也让学生提高了理论水平。几年来的实践表明,科技创新活动大大提高了毕业生的就业率、就业质量和薪资水平。
(三)项目驱动
专业教师都有相应的研究方向,如:PLC工业控制、电机控制、物联网技术、机器人控制、电力拖动自动控制系统及仪器仪表等,并建立相应的研究室和开放性实验室,既具独立性,相互之间又交叉合作。每个研究方向有各年级层次的学生团队,形成可持续的、系统性的人员结构,为科研项目的开展创造了良好的条件。
学生参与的课题分为院级、校级、横向课题及纵向课题。1.学校或学院为鼓励学生开展创新活动,下拨经费。学生自拟课题,评选后确定为校级课题、院级课题,这些一般都是难度不大,锻炼为主,促进参与的课题。如实验室能耗智能控制系统、节能扶梯控制系统、小型直流电机的测控系统等。在指定时间内完成课题并要求或进行专利申报,同时完成结题报告、答辩等环节。2.学生参与教师课题、纵向课题及企业合作的横向课题更具有针对性,难度也比较高。锻炼学生写计划书、设计方案、设计电路、设计软件、整体调试等。如电力系统的三相不平衡研究与平衡的实现,用到大量的电力系统、电力电子、DSP等技术,学生参与后,对电力自动化控制有了更深入的研究。再如,进行无刷直流电机控制器设计,学生对硬件设计中的抗干扰、软件设计中的双闭环控制及PID参数设置在调试的过程中有了更深入的理解。
项目驱动中师生角色定位很重要,这直接关系到项目的成功及进展。由于科研项目难度、深度原因,即使教师提出了指导性意见,学生不可能独立完成。学生自身的经验和科研思维还不成熟,但这些并不妨碍学生的参与和创新,关键是教师要做好引导和指导。教师不仅仅要对主方案的设计把关,在每一个分解项目中也必须严格把关,带领学生积极探索,进行多种方案可能性的分组实验,及时总结经验,把握项目进度。
(四)校企合作
自动化专业是宽口径的专业,必须与行业相结合,与地方经济建设相结合。校企合作过程中始终坚持以学生为本,提高学生实践能力、职业适应能力,加强自动化专业与企业的双向合作,相互支持、相互渗透、资源共享、优势互补,形成“共建场所、共建课程、共同培养、共同发展”的模式。
1.自动化专业与企业共建实验室和研发中心,与企业建立了长期实训基地。把研究成果产品化,而不是停留在实验室阶段,这离不开与企业的深度合作。实训基地的建设让学生全方位熟悉研发和生产的全过程。
2.自动化专业与企业共同制订培养计划,并参与培养过程。我们在与江苏万维艾斯网络智能公司合作过程中,针对人体康复机器人开设了相关课程,还邀请企业技术专家担任兼职教师,对学生授课,传授工程项目经验。
校企合作能充分利用企业资源、人才资源,使得学校的理论教学与实践教学有机融合在一起,实现校、企资源互补,企业为学校培养适合社会需求的学生,学校为企业培养优秀的劳动者。从这个角度看,校企合作对培养应用型本科院校的自动化专业学生有着十分重要的作用。
三、结束语
新建本科院校自动化专业创新型工程人才的培养是一项长期而艰巨的任务。本文在教学实践的基础上,提出了实践课程建设、开展科技创新、项目驱动、校企合作等几方面的措施,有效地推进教学改革,对应用型本科自动化专业学生的实践能力和创新能力的提高有较大的促进作用,从而使毕业生在就业等方面具备更强的竞争力,成为建设和谐社会的有用人才。
[ 注 释 ]
[1] 陈小虎,屈华昌,邵波.教学应用型本科院校的办学理念及其路径选择[J].中国大学教育,2005(2):58-60.
[2] 王家军,俞亚萍.自动化专业创新型人才培养计划制定的探讨[J].理工高教研究,2010(1):56-58.
据悉,全国高等院校BIM应用比赛作为中国建筑领域最具影响力的全国赛事,2008年至今已成功举办八届。大赛分为预赛、师资培训、企业招聘、学术交流等几大活动,竞赛内容包含钢筋、土建、计价、安装、BIM5D等分项。赛事以专业性著称,最大程度上模拟实际工作场景,参赛学校也多为国内知名高校。
深圳技师学院:包揽深圳市职业技能大赛物流沙盘模拟大赛前三名
日前,由深圳市教育局、深圳市人力资源和社会保障局主办的“2015年深圳市第六届职业院校技能大赛物流企业管理沙盘模拟大赛”在深圳职业技术学院举行。来自深圳职业技术学院、深圳市第二高级技工学校等兄弟院校的11支参赛队参加了此次比赛。深圳技师学院参赛队表现出色,包揽了本次大赛的前三名。
物流沙盘是一项模拟物流企业经营,十分讲究策略的对抗性博弈比赛,该比赛能够充分考察参赛队伍的团队意识、成本意识和服务意识,要求参赛队伍在激烈的竞争中,即时调整自己的经营策略,获取最佳经营收益,对培养学生创新思维、提升综合职业能力有很大的帮助。
无锡技师学院:第二届无锡技能精英大赛开幕
日前,“SK海力士杯”第二届无锡技能精英大赛开幕式在无锡技师学院举行,本次大赛由无锡市人民政府主办,市委组织部、市委宣传部、市人力资源和社会保障局、市教育局、市商务局、市总工会、团市委、市妇联、市职教园区管委会9个部门承办。
举办技能精英大赛是无锡市委、市政府着眼经济发展全局,加强技能人才队伍建设作出的一项重大决策,旨在通过大赛全面展示技能人才技能技艺和职业风采,发挥职业技能竞赛在高技能人才培养、选拔和激励等方面的作用,畅通技能人才职业发展道路,示范引领更多的劳动者走技能成才之路。同时,也为积极承办第三届江苏技能状元大赛、备战第44届世界技能大赛江苏选拔赛做好充分准备。
中山市技师学院:2015年中山市数控铣工(高级工)职业技能竞赛圆满落幕
2015年中山市数控铣工(高级工)职业技能竞赛于近日圆满落幕,来自中山市10个企事业单位的选手在赛场进行比武,一决高下。
本次竞赛由中山市人力资源和社会保障局主办,中山市技师学院和中山市技师协会共同承办。竞赛分为理论考试和技能考试两部分,竞赛的最终成绩为理论成绩占30%、技能占70%组成。竞赛中的技能项目采用实际操作的方式,选手通过手工编程或计算机自动编程,按图纸要求完成试件的加工。本次竞赛中,理论和技能项目都及格的选手将能获得《数控铣工(三级)》的国家职业资格证书。
此次竞赛是中山市进一步加强高技能人才工作,加快技能人才队伍建设的一项重要举措,对于激励引导全市广大劳动者学技能、比技能,奋发成才,促进经济社会持续发展,对中山市推进《中国制造2025》的战略具有十分重要的意义。
郑州市商业技师学院:在全国高校工程造价技能大赛中夺得一等奖
在刚刚落幕的首届全国高等院校工程造价技能及创新竞赛(高职组)中,郑州市商业技师学院学生陈玉风、邱波、胡世喜夺得“软件计算水电安装工程量”项目一等奖,郑州市商业技师学院代表队荣获团体三等奖,郭正恩、蒲红娟获得优秀指导老师奖。三名获奖学生同时荣获全国造价员资格证书。
本次大赛在江苏建筑职业技术学院举行,由中国建设工程造价管理协会、住房和城乡建设部高等学校工程管理和工程造价学科专业指导委员会、全国住房和城乡建设职业教育教学指导委员会工程管理类专业委员会联合主办,全国98所高职院校参赛,各类软件强队齐聚一堂,竞争激烈。
杭州市余杭技工学校:举行战略合作伙伴签约仪式
近日,杭州市余杭技工学校与联想集团合作签约暨“联想班”开班仪式在杭州市余杭技工学校隆重举行。联想集团、杭州市职教研究室、余杭区教育局、余杭区教育局教研室以及杭州市余杭技工学校有关领导、“联想班”师生出席了签约仪式。德清县职业中等专业学校、慈溪职业高级中学等学校也派代表莅临观摩。
此次合作签约,是杭州市余杭技工学校积极探索人才培养模式改革的一大举措,它借助企业的技术优势、市场优势和学校的人才优势,不但可以加强企业的开发实力,而且能够提高学校的办学水平,达到双赢的目的。校企合作还有利于学校输送更多学生到企业参加顶岗实习,并为毕业生提供更多的就业机会。
江苏省扬州技师学院:在第六届江苏省大学生机器人大赛中喜获佳绩
近日,第六届江苏省大学生机器人大赛在南京理工大学举行,本次大赛由江苏省教育厅、江苏省科学技术协会主办,南京理工大学、江苏省自动化学会承办。
据了解,本次比赛吸引了东大、南理工、南航等来自全省67所高校的400多支队伍,指导教师和参赛队员超过1500人。比赛不仅有机器人跳高跳远、竞步竞速、越野、探险寻宝游、分拣搬运、舞蹈、武术机器人兵器赛等传统比赛项目,还有机器人自主创新设计等提升类竞赛项目,机器人表现的高超技艺让人大开眼界。
在本次大赛中,扬州技师学院机电工程系派出8支参赛队伍,比赛时发挥出了最佳水平,从400支队伍中脱颖而出,一举斩获一等奖3个,二等奖2个,三等奖1个,优胜奖1个。
此次比赛不仅是江苏省各院校师生创新展示的舞台,也为企业专家和学者搭建了机器人相关技术开发的经验交流平台,同时为学生实践作品提供了创业对接的机会。
东莞市技师学院:举行首届中德合作班IHK中期考试证书颁发仪式
近日,首届中德合作班IHK中期考试证书颁发仪式在东莞市技师学院隆重举行。德国莱比锡工商联合会(IHK)主席Hofmann、德国德累斯顿工业大学Hortsch教授、德国德累斯顿工业大学职业教育和继续教育学院,市人力资源社会保障局、东莞市技师学院相关领导出席了仪式,并向通过IHK中期考试的首届中德合作班118名学生颁发了IHK证书,向通过培训考核的40名IHK专业教师颁发IHK考官证书。
今年10月15~20日,东莞市技师学院首届中德合作班IHK中期考试与德国本土同步举行,考试试卷也和德国本土一样(由德国考官将翻译成中文的考题带来),考官团队由德国莱比锡工商联合会(IHK)派出的7位考官会同学院考官组成,考评标准也是完全依照德国IHK行业标准进行。
据悉,东莞市技师学院自2013年起全面引进德国“双元制”,目前开设了6个IHK专业27个教学班和1个bbw校企双制班,在校生共787名。首次参加IHK中期考试的中德合作班学生共118名,参试学生全部通过考试,并获得参与结业考试的资格。
广东省粤东技师学院:省级示范课圆满落幕
为推进学院课程改革,总结推广学院开展一体化课改的优秀经验,近日,2015年下半年广东省技工院校示范课《潮菜制作技术》教学观摩活动在广东省粤东技师学院举行。本次示范课由学院潮菜烹饪与旅酒管理系林顺利、陈少俊老师主讲,学院副院长彭贵福、相关处室负责人和来自潮州市高级技校、汕头市高级技校、汕头中医药技校的教师观摩了本次示范课。
示范课上,林顺利、陈少俊两位老师以典型工作任务为载体,以学生为学习主体,设置了学生查阅资料、分组讨论、制订计划、确定方案、实施操作、检查评价等环节。授课过程中,同学们通过授课教师的引导,在仿真厨房中学习制作过程,学习热情被高度激发起来。师生双方积极互动,取得了较好的教学效果。
本文首先对单片机实训室建设预期目标和内容的分析,然后对兄弟院校及相关企业进行大量的调研,确定了单片机实训室建设的功能、内容,目标和特色。并为学生电子竞赛、教师科研、教学改革等提供良好的环境和氛围。
【关键词】
单片机;实训室;调研;内容
1 单片机实训室建设预期目标、内容
1.1 单片机实训室建设预期目标
单片机实训室的建成预计能有效完成电子信息工程技术、软件技术、应用电子技术、网络技术、微电子技术、检测技术及应用等专业《单片机原理及应用》理实一体化课程的讲授与核心课程的实训,并且能为电子机电类、自动控制类等专业提供单片机系统验证或测试平台,实现资源共享,也能为教师科研提供实践平台,以及为大学生电子设计竞赛提供硬件条件和技术支持。
1.2 单片机实训室建设的内容
单片机实训室课程体系从基础到深入,实验设备与课程体系配套,实验内容注重实用性、先进性、综合性,有利于学生动手与创新应用能力提高。
实验实训内容函盖软件实验、硬件基础实验、SYJDP-01单片机开发应用技术实验系统、PWM转换电压实验、8253定时器实验、ADC0809模数转换实验、DAC0832数模转换,EEPROM外部程序存储器实验、IC卡读写实验、USB接口通讯实验。
单片机课程体系中包含的单片机技术内容:单片机系统的开发工具(Proteus7.5和Keil uVision2);单片机系统的开发流程;单片机C51编程;单片机中断系统编程;单片机人机接口编程;单片机通讯技术,单片机的扩展及常用的芯片介绍。
2 单片机实训室调研目标
通过企业走访、与企业人员座谈、毕业生回访、兄弟院校同行交流等方式,对行业企业用人需求,实训室的研究方向、内容及目标,实验室环境建设及实验室管理等方面进行调研,总结出单片机实训室调研目标为单片机实训室建设目的的合理性和单片机实训室建设的基本要点。
单片机实训室将是一个模拟的校企合作环境,集多专业、多功能于一身,与传统的实验室不尽相同;在这模拟的校企合作环境下,学员可以接触到和操作真正在单片机公司或企业内使用的技术,了解真正的单片机系统的开发流程。
3 单片机实训室调研过程简介
按照学院的部署,在统一安排下,电子信息学院院长、书记,电子教研室主任、软件教研室全体教师等十名同志于2013年10月20日至2013年12月9日分别去陕西工业职业技术学院、西安航空职业技术学院、西安测控电子技术有限公司进行调研,调研的大概内容为:行业企业及人才市场对大学生的知识及能力的需求分析、实训室的培养目标、教师的知识架构、实训室的环境建设及日常的仪器设备维护与管理。
经过对上述各个兄弟院校与企业单位的调研走访,获得以下参考信息:
3.1 单片机实训室建设目的的合理性
3.1.1 西安测控电子技术有限公司介绍行业发展
单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。汽车上一般配备40多片单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百片单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算机的总和,甚至比人类的数量还要多。基于以上原因,不论从教学、科研还是从学生的实际需求等方面来说都很有必要建立单片机实训室。
3.1.2 陕西工业职业技术学院了解实训室运行及行业人才需求情况
由于近年来企业发展速度飞快,学校教育在某些高新技术方面的人才培养相对滞后,造成了人才供需之间的巨大缺口,出现了学生就业难,企业招聘也难的情况。
单片机开发因其广泛的应用领域和巨大的人才缺口,其培训也被列入国家大学生电子竞赛专用项目,并对符合条件的人才培训项目予以支持。
陕西工业职业技术学院单片机实训室建于2002年,每学期承担大量教学任务,为学生的后续发展及专业知识的完备打下了坚实的基础。
3.1.3 西安航空职业技术学院单片机就业情况
西安航空职业技术学院的单片机起步于2000年,目前已经有六界毕业生,主要就业单位为中国航天科技集团九院十六所、深圳富士康等工作,从事单片机产品的初级设计、单片机产品检测、单片机产品工艺及售前及售后技术。
3.2 单片机实训室建设的基本要点
3.2.1 技术先进性
选用国内先进的单片机实训系统,充分的调动学生在课上和课下的积极性和主动性。完备的基础实验设备、实训设备和众多扩展模块极大地丰富了课程的建设。
3.2.2 资源完备性
设备厂商应提供成熟的课程体系及授课讲义;提供完善的实验指导书及实验课件;提供成熟高校的单片机课程的大作业;提供各高校参加全国大学生电子大赛的单片机开发项目;每年提供多次的单片机技术培训机会;
3.2.3 设备实用性
采购的设备应具有完善的实验体系,通过接受该系统的学习,可以使学生由浅入深逐步掌握单片机软件编程、单片机硬件电路设计及单片机系统的开发等相关知识。
4 单片机实训室建设调研分析及结论