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关键词:高职 机电一体化 专业课程 课程构建
高职机电一体化专业主要培养具有机械、电子、液(气)压一体化技术基本理论,掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的中级工程技术人才。按照工作过程系统化的理念,构建“工作过程导向”主干专业课程,促进专业与产业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接,全面提升了专业建设水平和产业服务能力。
一.行业发展情况及人才需求分析
1.行业背景
机械工业信息研究院最新数据显示,2013年我国装备制造业产值规模突破20万亿元,多数装备产品产量位居世界第一,其中高端装备制造业产值占装备制造业比重已超过10%。预计到2015年,装备制造业总产值将达40万亿,高端装备超过6万亿元。我国正大力发展高端技术装备产业,通过产业结构的调整升级,实现从制造大国向制造强国转变。“十二五”时期, 装备制造产业将带来广阔市场机会。机械工业的强势发展,农机装备制造业的特色突起,特别是区域矿山装备制造与工程机械制造的优势,汽车制造的后发优势,培养大批具有专门技能、善于解决难题、爱岗敬业的机电一线技术技能型、创新复合型人才势在必行。
2.人才需求背景
现代装备制造业生产的内涵正在发生变化,要求技能型人才的知识、能力结构不断高移,使得社会对高技能人才的需求日益凸显。抽样调查结果显示,我国高级以上技工只约占全部技术工人4%,而企业需求的比例是14%以上,供需之间存在较大差距。在装备制造领域,高级技人才缺口达12万人。装备制造产业发展的方向相适应,与人才需求量大的机电设备操作、制造工艺、设备维修、装配调试等生产一线岗位相对接。
二.主要职业岗位群与典型工作任务分析
现代装备制造业人才市场需求,确定机电一体化技术专业主要职业面向自动生产线和机电一体化设备的操作、产品工艺设计、安装与调试、维护维修及售后服务和技术管理等岗位。
学生毕业后的初步就业岗位一般为普通机床操作工、数控机床操作工、机电设备的装配和调试工;工作2-3年后,逐步转到产品工艺设计、设备的维护维修和售后技术服务等核心就业岗位;工作5-6年后,学生将从事自动生产线、机电一体化设备的技术管理和技术改造等工作。
对具体的各典型工作任务及职业能力分析,分析流程为:典型工作任务工作岗位工作对象工具工作方法劳动组织工作要求职业标准。为学习领域知识的构建提供依据。
三.学习领域课程构建分析
通过对典型工作任务分析,归纳行动领域,对行动领域进行提炼和升华,设计专业课程,机电一体化技术专业主干课程将课程与培养目标、基本要求以及能力模块有机对应和结合,筛选出与此相关学科中与培养目标直接对应的、使用频率较高的知识内容,结合技能教学,形成一个以能力培养为中心的教学体系。
通过对机电一体化技术岗位调研和所需的典型工作任务的确定,分析每个典型工作任务所涉及的知识和技能,从而确定到具体主干专业课程,课程的构建为具体教学实施提供了条件,为后续教学课程体系开发、课程内容的建设、实践教学体系的建立提供了依据。为高职系列新型电气专业人才培养创造了坚实的基础。
参考文献
[1]周曲珠.面向地方经济的特色机电专业的教学改革与实践[J].网络财富. 2008(09)
[2]梁雯虹,魏合瑜.机电专业发展建设的探索[J].决策探索(下半月).2007(07)
[3]张文明,陈跃安.“机电一体化技术”专业在高职院校中的建设与改革[J].机械制造与自动化.2009(02)
关键词:智能 网络 环保
众所周知,基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,带来了机械工业在技术、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系的变化,使工业生产进入了以机电一体化为主要特点的阶段。
一、什么是机电一体化
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
二、目前机电一体化技术的基本状况
回顾机电一体化发展历史,可以把机电一体化的发展概括为三个阶段:20世纪60年代以前为第一阶段,即初级阶段,在此阶段,人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能;20世纪70-80年代为第二阶段,即兴旺发育阶段,在此阶段,由于计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化发展奠定了技术基础,大规模超大规模集成电路和微型计算机的出现,为机电一体化的发展提供了物质基础;20世纪90年代后期为第三阶段也称为高级阶段,即机电一体化技术开始向智能化方向迈进的新阶段,此为深入发展时期。
中国是从20世纪80年代初开始机电一体化技术的研究和应用,列入“863”计划中,许多大专院校、研究机构及一些大中型企业做了大量工作,取得一定成果。但与先进国家相比仍有很大差距。
三、机电一体化的优势方向探讨
据科学估测,机电一体化的主要发展方向大致有智能化、网络化、环保化等几个方面,这也是机电一体化的技术优势所在。
(一)关于智能化
这是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。这里所说的智能化是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
(二)关于网络化
这是20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到、质量可靠,很快就会畅销全球。机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
(三)关于微型化
实际上,微型化兴起于20世纪80年代末,主要说的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。在西方发达国家称为微电子机械系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,这些产品在生物医疗、军事、信息等方面具有无可比拟的优势。其瓶颈在于微机械技术。
(四)关于环保化
工业的发达给人们生活带来巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前景。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,报废后能回收利用。
(五)关于系统化
本文所述之系统化,其表现特征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,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。再一个特质是通信功能的大大加强。一般除rs232外,还有rs485等智能化通信接口。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义:一层是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性等等,显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化;另一层是模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发而研制出来的。
四、结论
根据以上的叙述可以结论,机电一体化的出现不是孤立的,它是许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和产物。当然,与机电一体化相关的技术还有很多,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,机电一体化技术的发展前景也将日益获得人类的关注并为人类创造更大的社会效益与经济效益。
(作者单位:青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司)
参考文献:
论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。
机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的核心技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。
现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的核心技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,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,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。
1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标
在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。
山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。
根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。
随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。
我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。
2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才
2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式
机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业核心模块和技能核心模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。
2.2 推行“教学做一体化”教学模式
在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。
2.3 实行“双证融通”式课程教学
高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的核心竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。
3 结语
以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。
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.2004,12.
关健词:机电一体化;可持续发展;培养目标;定位
作者简介:高安邦,淮安信息职业技术学院特聘教授,原哈尔滨理工大学硕士生导师、教授。
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1001-7518(2008)04-0041-03
一、机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路
现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,促进了工程领域的技术革命与改造。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,已使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系都发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展新阶段。
“机电一体化”就是将机械、电子与信息技术进行有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它的发展,使传统的机械如虎添翼,超越了操作机械和动力机械的范畴,进入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自动化、绿色化、微机数字化和远程网络化控制的新时代,不仅极大地解放了人类的体力劳动,还极大地解放了人类的脑力劳动。因此,“机电一体化”已成为当今世界工业发展的主要趋势,也带动了传统机械工业的一场新的革命。其典型产品为:数控机床、智能机器人、新型武器装备和作战指挥系统、高精尖的航空航天飞行器、以及用微电子(尤其微机)技术装置了的自动化生产设备、动力设备、交通运输设备、生产过程自动化设备、通信设备、办公设备和家用电器等等。这些都是当今世界高新技术的核心和应用成果的集中体现。机电工业要求生存、谋发展必须走“机电一体化”之路,而世界各国都将“机电一体化”前沿技术作为国家高新技术发展的重要方向。我国高新技术研究发展计划纲要,即863计划也将“机电一体化前沿技术作为国家高新技术重要发展领域。和世界上先进的发达国家相比,我国目前的“机电一体化”技术整体水平还相对落后。要开发大西北、振兴东北老工业基地、富民强国奔小康、实现中华民族的伟大复兴,就必须要刻不容缓地紧紧抓住这历史赋予的大好发展机遇,大力发展我国的“机电一体化”技术,抢占“机电一体化”前沿技术的制高点,加快提高我国的综合实力。而建立在高新技术发展基础之上的“机电一体化”新专业大学生的培养目标定位必然是、也必须是要造就出大批高素质、高技能复合型机电创新人才。尤其是当前国家要重点和优先发展的高职院的任务也不是培养普通的熟练工和劳动力,高职教育特定的培养目标,是面向生产、建设、服务和管理第一线需要的技术应用性人才,尤其是当前加快发展先进制造业和现代服务业急需的高技能人才(未来的蓝领人才)。这也是我国当前教育工作的头等大事,更是我们职业教育工作者神圣而光荣的责任和义务!
二、“机电一体化”新专业理应归口于电气自动化技术专业
机电一体化技术是在大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展,向传统机械工业领域迅速渗透、机械与电子控制技术深度结合的现代工业基础上,综合运用机械技术、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群体集成技术。机电一体化技术已不是机械与电子简单的叠加,而是在信息论、控制论和系统论的基础上把两者有机组合起来的高端应用技术。由于引进了微电子技术,现代工业生产已从机械自动化跨入了机电一体化的新阶段,使机械产品的技术结构、产品结构、产品功能和构成、生产方式和管理体制均发生了根本性的巨大变化。机电一体化技术还赋予机械产品一些新的功能,如自动检测、自动显示、自动记录、自动处理信息、自动调节控制、自动诊断、自动保护等,从而使机械设备具有智能化的特征。如果说传统机械主要是代替和放大人的体力,而机电一体化技术则能取代并延伸人的部分智力。
“机电一体化”技术实际上是自动化技术高度发展的一个阶段和必然产物,它是自动化领域中机械技术与电子技术有机地结合应运而生的一种高新技术,更是铸造创新人才的最热门技术领域。机电一体化技术得以发展的根本原因,就在于生产的高速发展和科学技术的跨越进步,其别是自动化技术与计算机科学起到了最重要的决定性作用。第二次世界大战以后,几乎是同时诞生的系统工程、控制论和信息论这三门科学既是工业自动化与机电一体化的理论基础,也是机电一体化技术的方法论。而微电子技术的迅猛发展,半导体大规模集成电路制造技术的快速进步,则为机电一体化与工业自动化技术奠定了物质基础。反过来,机械制造技术也为微电子学和自动化技术做出了重大贡献,如大规模集成电路芯片的制造就是以超精密机械加工为基础的,而这种加工设备本身又是一种计算机控制的自动化系统,即机电一体化的系统。由此可见,机电一体化技术的产生既是微电子技术与自动化技术不断发展的结果,又是信息论、控制论和系统工程付诸生产实践的结果。已形成以机械为主体,以微电子尤其是微机和自动化控制为技术核心,“机械+电气+计算机”三分天下的实际格局。
为此,国家专业技术委员会已将“机电一体化”专业列入自动化技术专业的范畴,理应归口于电气自动化技术为宜。
实际上也正应如此,目前全国凡是“机电一体化”新专业放在机械专业中来办的,没看到那所高校的“机电一体化”新专业的现行课程设置是真正按照““机械+电气+计算机””三分天下的格局安排教学的,要么还是机械和电气严格分家,各办各的;要么就是执行传统老机械专业的教学计划,电气与计算机只是机械的陪衬或者是沽名钓誉的点缀;“电控和计算机”类课程的比重远远不够;更没有跟上高新技术的快速发展。有些学校的“机电一体化”新专业更是名不符实,有的甚至就连“机电一体化”新专业的核心基础课“自动控制技术”与核心专业课“计算机控制”都不开,还谈什么“机电一体化”?
三、“机电一体化”新专业,应按照“机械+电气+计算机”三分天下的格局安排教学,加速培养国家急需紧缺的机电复合型创新人才
按照国家人事部最新统计预测,“机电一体化”专业技术人才是我国教育市场今后几年急需紧缺的最热门专业人才之一。21世纪内中国将发展成为世界现代制造业加工中心,“机电一体化”技术就是加工制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的高新复合技术群,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向,是我国开发大西北和振兴东北老工业基地以及出口创汇等重大战略决策的重要科技支撑。21世纪中国将需要一大批掌握先进控制技术,能从事数控机床、加工中心、智能机器人、航天航空和先进武器装备制造以及其他新型机电一体化技术和产品的设计、安装、调试、操纵、编程与开发的高素质、高技能应用型机电创新人才。
“机电一体化”高新技术是一个大系统工程,其“主体”是机械,“核心”是控制和计算机。发展“机电一体化”所面临的共性关键技术主要有“精密机械技术”、“传感检测技术”、“信息处理技术”、“伺服驱动技术”、“机电接口技术”、“自动控制技术”、及“系统总体技术”,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局。要开办“机电一体化”新专业,就必须针对其关键技术,按照国家对“机电”工作的重点安排开展教学。国家现阶段对“机电”工作的重点安排为两个层次:一是狠抓用微电子技术改造传统产业;二是集中人财物力抓紧抓好数字化、自动化、智能化机电产品的开发应用。三个重点:数控装置、新型工业控制系统、第二代电力电子产品系列。八类产品:经济型数控系统、中档数控系统、新型工业控制系统、可编程序控制器、发电设备自动控制系统、交流调速系统、智能化仪表、电力电子产品。四项配套产品和技术:集成电路、传感器、CAD与CAM、CAT。一个前沿技术:智能机器人。由此可见,没有相当数量和相应质量的“机电”专业技术人员就没有“机电一体化”事业的发展。它与传统老机械的不同在于增添了检测和自动化控制(即测控)等核心精尖技术,赋予工业产品更多更好更新的功能和柔性,是硬结构和软技术相互协调统一的一个信息处理系统。它既区别于机械设计与制造专业,又不同于电气自动化专业。前者的理论基础是机械结构设计、固体力学、切削原理,缺乏电子与控制技术。后者的理论基础是电力电子、电机传动、测控与计算机技术,对机械设计、力学分析涉及较少。这两类专业都很难适应对现代化高科技机电产品的设计、制造、使用、维护、开发和改造,更难胜任大量引进先进新技术与新设备的消化吸收和国产化。要办好“机电一体化”新专业,就要进行真正意义上的“机、电、计算机三分天下”的教学改革。
现在的问题是没看到哪所高校的现行课程设置是真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排的,仍是传统老机械专业的教学计划。“电气和计算机”类课程的比重远远不够,更没有跟上高新技术的快速发展。要办好“机电一体化”新专业,就必须重新修订“机电一体化”新专业的教学大纲和计划,真正按照“机、电、计算机三分天下”的格局安排“机电一体化”新专业的教学;大幅度增加现代高新技术的教学内容。
四、办好“机械电子工程”新专业的几点建议
现在“机电一体化”新专业已在全国各高校蓬勃发展起来了,可是要真正办好“机电一体化”新专业,我们目前所面临的棘手问题还很多,为此,我对办好“机械电子工程”新专业提出几点建议:
(一)按时代要求确立“机电一体化”新专业大学生高素质、高技能复合创新人才的培养目标和科学定位,一方面进行高素质、高技能创新人才培养理论和方法的深入研究与探讨;另一方面整合学校优势资源,构建高素质高技能创新人才培养多样化的模式,搭建各种科技创新平台,营造创新人才培养的环境,通过各种实践教学环节,采用多渠道多方式,脚踏实地地培养出一批机电专业高素质、高技能复合创新人才参加人才市场竞争,检验高素质、高技能创新人才的培养效果。
(二)要办好“机械电子工程”新专业,就必须将“机电一体化”新专业从传统的机械老专业的禁锢束缚中彻底解脱出来,获得自主发展的新空间。按照国家对“机电一体化”工作的重点安排,重新调整专业结构和培养方向,安排学习内容,突出“机电”结合的特色和高科技新知识的内涵,发挥机械、电子、测控、计算机等多学科交叉和结合的优势,体现出与时俱进、开拓创新的办学特点。
(三)要办好“机械电子工程”新专业,就必须重新修订教学大纲和教学计划,真正按照“机、电、计算机三分天下”的实际格局进行教学规划,大幅度增加电控和计算机教学的比重,突出高新技术的含量,体现出“机电一体化”技术是以机械为主体,以电气控制和计算机为技术核心的内涵。
(四)彻底摒弃应试教育、奴化教育的传统观念;改变填鸭式死背硬记的教育方法;改变现行应试教育模式下的考试制度,加强对学生自主创新和综合素质、技能考核的力度;真正树立以学生为主体,给大学生营建主动学习、创新实践和个性发展、充分展示才华与综合素质能力的环境空间,真正从行动上能变应试教育为素质教育,而不是停留在口头和口号上。
(五)从学校的长远发展考虑,为体现高校办学与时俱进的时代特征,高校的专业课教师不能只充当教书匠、抢学时、捞工作量,多年不变地照本宣科,纸上谈兵式地只会讲授枯燥乏味的条文,不会动手搞实践;要投入足够的精力和时间从事科研创新活动,进行工程实践,学用结合、理论联系实际,才能更有效地培养出素质技能型创新人才。名师出高徒,一个本身都不能从事科研创新实践的老师,是无论如何也教不出高素质、高技能的大学生的。隶属于高新技术的“机电一体化”专业课教师更是如此,教师从事科研创新实践更是责无旁贷。
(六)高职院校的职业技能培训应该努力创造提升高新技术的含金量,绝不能再津津乐道于低技能低水平的“正反转”、“Y/Δ”和“指针式万用表的使用”了,对这种上个世纪20年代就开始使用的落后技术、初级电工都能掌握的基本技能,一个高职大学生还要花钱考证,即使拿到“特优证”,又能说明什么?应该多开展诸如“单片机”、“PLC”、“变频调速”、“现代智能网络测控”、“电机综合控制”等新技术知识的职业技能培训,才有实用价值。
(七)高职院校的专业教材编写应该是工学结合、学用一致、理论密切联系生产实际、加强创新性、实用性和实践性的知识和技能,决不是所谓的“够有”的“肤浅化”和“概论化”;未来的“蓝领”人才也需要掌握高深的技术理论知识和具备高技能。“肤浅”的和“概论性”的教材培养不出高素质高技能的“蓝领”人才!
(八)要办好“机电一体化”新专业,必须多方面多渠道的培养和引进专业人才;不拘一格选人才;并能真正做到政策、感情、事业、环境、条件等留住人才;这里不仅是要用政策吸引外来人才,更要能留住现有人才,机电专业的能人目前是太缺乏了。
关键词:机电一体化 教学 改革
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。长期以来机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点,作为教学过程的主线和质量考核的主要标准,对学生系统地掌握理论知识开发设计产品是有利的。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,出现了学生在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备的情况。本文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。
一、 指导思想
机电一体化技术专业人才培养的指导思想是:根据社会的需求,以调查结果为基本依据,以提高学生的职业能力和专业素养为目标,建立学以致用的教育培养理念,建立多样性、灵活性与选择性相统一的教学机制,通过具体的职业技术实践活动,帮助学生积累大量实际工作经验,使其能够成为企业优秀的机电一体化领域技术人才。
二、教学策略
1.课程内容综合化
随着现代科学技术的迅猛发展,科学知识综合化、一体化显著加强,使得社会职业呈现综合化发展趋势,一些传统、单一的专业逐渐萎缩甚至消失。与此同时,出现了许多新兴交叉的专业,例如,机电设备维修与管理专业、机械加工与数控技术专业、信息工程与网络技术专业、模具制造与数控技术专业、焊接与钣金技术专业等,这些专业中的许多知识、技能已经超越了传统的单一专业所界定的范围。因此,课程内容也必须适应这一变化,适当增加一些新的跨学科的内容。例如,模具制造与数控技术专业的学生不仅要懂数学、物理、工程力学、机械制图、机械基础、公差与配合、金属材料及热处理等知识,而且还要掌握机械制造工艺、数控机床、模具CAD/CAM、数控原理与编程等专业知识,才能较好地从事模具设计与制造、模具装配与调试工作。在市场竞争日趋激烈,产品更新换代和生产结构调整愈加频繁的今天,职业活动中的人与人、人与环境的交往更加复杂和广泛,职业岗位的转换也日渐增多,对劳动者的交流能力、应变能力、心理承受能力等诸多方面提出了更多、更新、更高的要求。学生经常转换学习内容、训练方法和思维方式,对培养综合职业适应能力是非常有利的。另外,课程内容综合化、一体化,可以有机、合理地安排教学内容,避免重复讲授,能拓宽学科或专业的知识面,增强各部分内容之间的衔接,从而使学生更快地形成熟练的专业技能,可以有效地提高教学效率。
2.注意选择合适的教学场所
在教学过程中教学场所是十分重要的,决定了教学的效果,所以要加强一体化的建设。建立理论与实践"一体化"教学的专业教室,是融教室、实训、考工于一体,这需购置和自制大量的教学设备,在各个专业教室都能够进行多媒体教学,使专业教室具有多媒体教学、实物展示、演练实训、考工强化训练和考工等多种功能,营造出良好的职业氛围和环境。教师在专业教室上课可以边讲边练,使学生在模拟工厂的环境下学习,在学习过程中,既可以对照实物学习构造原理,又可以进行实际动手训练。教学方法直观、灵活,教学形式生动、活泼,激发了学生的学习热情,调动了学生的参与性与主动性,有利于拓展学生的能力,发展学生的潜能,从而培养了大量综合性人才,大大提高了教学质量。同时,也节约了教学时间,提高了教学效果。
例如,在电气技术专业的理论与实践"一体化"教学中,我们结合专业特点,围绕某一种典型产品的设计制造过程,把教学与生产制造结合起来,营造一种教学工厂式的教学氛围,师生双方通过边教、边学、边做来完成整个教学过程,实现"一体化"的教学模式。
"一体化"教室的不足属于最难解决的问题,因为理论教室不但用于白天上课,而且还要用于学生晚上晚自习(我校大部分学生是住宿生)。所以,不可能将理论课室改造为"一体化"教学场地。为此,我们最大限度地发挥每个教室的功能,将文化基础模块和专业基础模块放在理论教室,再把理论教室和实习教室有机地结合起来。
3.加强实习基地建设
实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外实习基地。
(1)建好校内实习基地
按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性,还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。当然,专业现代化建设不可能一蹴而就,要根据学校的实际情况,通过分步实施、逐步完善的方法达到建设要求。
(2)广泛建立校外实习基地
广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求并征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。
一体化教学模式特别适合于实践性强的课程教学,在课程教学过程中,对于充分发挥学生的主观能动性,提高教学质量,培养知识型、应用型的技术人才发挥了前所未有的作用。今后,随着对中等职业教育的进一步深化,职业学校应不断总结出适合自身发展需求的教学方法,努力提高职业教育的水平和质量,为国家培养高素质的应用型人才。
参考文献:
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[3] 葛雅新.技校生进行专业技能训练的必要性[J].中国教师与教学,2007.
【关键词】机电一体化技术,发展,应用
前言: 随着我们对于机电一体化技术研究的不断深入,机电一体化必将向着绿色化、高性能化、网络化、智能化、微型化的方向发展,我们应该坚信机电一体化技术必将在我国的科学技术发展的道路上越走越远。
1.我国机电一体化发展现状
1.1数控技术方面
近几年来,在计算机技术、微电子等技术的带动下我国普通级数机床的生产加工精度已得到了较大提高,有以往的10μm提高到5μm;精密级加工精度由3-5μm提高到1-1.5μm;超精密加工精度已进入纳米级(0.01μm)。
1.2工业机器人方面
机器人研究开发于1986年正式列为我国的科技计划,经过近些年来的研究开发,现已基本上掌握了机器人操作机设计、制造技术、软件编程技术、控制系统以及运动学和轨迹规划等技术,并能够独立生产一些机器人的关键性元器件,其中一些机器人已经投入社会生产制造领域,并取得了较好的实用效果。当今,我国逐渐加大对工业机器人科研经费、技术人才以及科技的投入和引进力度,国内部分的科研机构和企业已经掌握了工业机器人操作机的优化设计和制造技术,解决了长期以来我国在机器人控制、驱动系统设计、机器人软件设计以及编程等关键性技术瓶颈问题。随着我国工业机器人技术的不断提高,在国内目前已经能够自行设计和制造大型的机器人自动生产线,用于机械制造的弧焊及电焊,并且操作精度已经达到相当高的精准度。
1.3计算机集成制造系统方面
经过多年的开发、研究,计算机集成制造系统(CIMS)已经取得了快速发展。目前,我国已经在清华大学建成国家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究单位建立了七个CIMS单元技术实验室和八个CIMS培训中心。截止到2000年,我国已经有20多个省市、10多个行业以及200多家不同类型、规模的企业已经通过实施CIMS应用示范工程,获得了良好的经济效益;目前,CIMS已经向机械、电子、航空、冶金、纺织、石油化工等领域进军,经过多方技术专家技术验证及应用验证,也取得了较好的成绩。相信在不久的将来计算机集成制造系统的应用领域将会越来越广阔,产生的经济效益也将会越来越大。
2.机电一体化技术的应用
2.1 机电一体化技术在钢铁企业中的应用
(1)现场总线技术(FBT)这也就是常用的技术,主要就是把现场链接设置的仪表与设置的控制在设备的数字和通信链路。通过采用现代的信息技术,实现信息的智能化传输,可以通过相关媒体进行有效控制,同时还能实现双向控制。
(2)交流传动技术也是钢铁企业中常用的技术,对于电力电子技术和微电子技术的运用中,交流调速技术运用非常广泛,发展速度非常快,运用优越的交流技术在钢铁企业中十分普遍,数字技术的发展让矢量控制技术实施比较难实现,交流调速系统也不能达到要求。
(3)开放式控制系统也就是指将信息交换规则形成共识,按照相应的标准设计系统,可以很好的实现厂家产品的兼容和互换,充分实现资源共享,对于开放控制系统也就是通过现代通信技术将各种控制设备和计算机相结合,从而达到控制与经营管理的集成,通过对其进行整体控制实现测量和控制一体化。
2.2 机电一体化技术在汽车行业中的应用
机电一体化技术在各个行业得到广泛运用,在汽车行业中主要有微机控制发电机系统、汽车雷达系统、行车制动系统中得到应用,主要体现在一下几点:
(1)汽车雷达系统:在我们的生活中我们很多时候都会找停车位,同时还需要倒车,在汽车行驶过程中我们要减速观察周围的环境,同时还要有效的检测周围的障碍物,雷达系统也就是在我们遇到障碍物的是时进行自动报警,提醒司机避免发生交通事故,这在日常生活中运用非常广泛,同时也方便了我们的日常生活。
(2)行车制动系统:对于行车制动系统主要就是为了让汽车在行驶过程中能够很好的停车,同时保证汽车行驶的安全性,这也就是行车制动系统的作用,在之前一般都是在汽车后轮上安装汽车制动系统,但是随着汽车质量和行车速度的需要,仅仅靠后轮停车制动根本不能很好的满足刹车,因此在对汽车前轮也安装了行车制动系统,运用了机电一体化技术,也就更好的防止了交通事故的发生。
3.机电一体化发展趋势
3.1绿色化
工业的快速发展对推动社会经济建设有着积极的影响,但在工业高速发展的同时我们必须要正视的问题是社会资源的减少以及对人类赖以生存生态环境所带来的影响。比如大气污染、噪声问题,工业废水、废渣的排放污染人类生活用水问题等。为了能够保证工业快速稳定发展的同时,又不对人类的生存环境造成破坏,加快对工业技术改造,大力生产绿色化的产品是当今全世界各国共同关注的重要问题。所谓的绿色产品指的是在产品设计、制造、使用和报废销毁阶段不对生态环境造成危害或者最大限度地降低危害,使其各项指标符合人类健康要求。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,报废后能回收利用。绿色化是工业发展的必然趋势,加强对机电一体化产品的绿色化研究和开发是当前我们需要面对和解决的重要课题。
3.2智能化
人工智能化系统包括知识表示、知识利用和知识获取三大内容,其本质是一个知识处理系统,最终是为了通过模拟人的思维方式对问题进行分析、推理和求解。智能化其实是对机器行为的描述,是在掌握控制理论的基础上,结合人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、模糊数学、生理学以及混沌力学等学科知识对机器系统进行设计、编程使其具有人的思维能力、判断能力,从而能够高效完成某个高难度生产操作动作或任务。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策。
3.3网络化
网络技术的快速发展对社会政治、工业生产、军事、生活及科研等带来了深刻的影响,同样机电一体化融合了网络技术、电子技术、通信技术等,在某种程度上分析,网络技术对推动机电一体化技术的向前发展也有着举足轻重的作用。目前,现场总线技术和局域网技术使家用电器网络化已成为必然趋势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,给人们的生活增添了更多获取和分享信息资源、节目的机会。所以机电一体化产品也必将向网络化方向发展。
3.4数字化
机电一体化技术在接口技术和为控制其中也是具有一定的基础,同时还要不断的发展电子产品的数字技术,比如发展的数控机床和机器人。同时在计算机网络技术的迅速发展中,我机电产品数字化设计奠定了基础,比如虚拟设计和计算机集成制造等。
3.5人性化
人性化是每一个产品发展的必然趋势,在对产品的发展过程中必须保证人性化的发展,对于机电一体化的产品不但要保证产品的性能之外,还要更好的进行造型和色彩方面的协调,让这些产品达到广大人民群众的认同和喜爱,同时也更加贴近自然,更接近生人们活习惯。
结束语
总而言之,随着机械技术、计算机技术、微电子技术以及其他同机电一体化技术相关技术的不断发展及融合,相信机电一体化技术必将成为机械工业发展的必然趋势。
参考文献:
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
[1] 中华人民共和国教育部高等教育司.高职高专教育改革与建设[Z].2004.
1.专业人才培养目标。本专业培养掌握机电一体化技术的基本知识与技能,能适应自动机械及成套生产线设备的制造、安装、调试、运行维护与管理、技术改造等一线岗位需要的工作能力,具备良好的职业道德,具有可持续发展能力的高技能型人才。(1)掌握一定的基本理论知识。在培养过程中,要求学生必须具备以下知识:计算机应用基础和处理文字、图形的方法;机械制图、电气控制的技术标准及零件几何精度、检验检测标准;机电设备维修工艺的基本理论与知识;机电设备气液控制回路的原理、安装、调试与维护;电气工程基本知识及传感器、仪表的应用、元件安装、调试与维护;失效机械零部件测绘设计的基本知识和方法,以及零部件修复常见工艺和修理方法;自动机的结构组成、自动生产线的布局与选型知识。(2)培养一定的专业技能。要求学生必须掌握以下专业技能:使用计算机处理文字、图形,利用互联网获取信息和知识的能力;能操作一般的加工机床加工机械零部件,能利用手动工具加工、修复易损机械零部件;能解决电气工程基本问题,会分析、安装、调试常用生产设备的电气控制系统;能读懂常见的气压、液压回路图,并会绘制、分析回路,能按照回路图进行元件的安装和调试,会分析故障;能根据自动生产线设备的结构图进行装配、调试机器,并能对其他同类设备进行分析和使用;获得对自动机与生产线生产、装配车间的管理能力。同时,培养学生具有良好的思想政治素质、身体素质和文化基础。毕业生就业岗位主要是自动机械及成套生产线制造岗位,如机电设备零部件设计、整机设计、制造检验、安装与调试、外协与销售。自动机械及成套生产线使用岗位,如在液态饮料、调味品、奶制品、日化品、及食品等生产企业,从事设备安装、调试、维修、运行与管理。其他机电一体化产品及成套制造企业,如地铁安装调试、汽车装配,游乐设备装配及使用,烟草包装设备安装与维护,塑料加工设备安装调试,印刷包装设备安装调试,工业机器人安装调试及应用等。
2.专业人才培养方案的实施。专业核心课程实施项目化教学,采取学习任务与工作任务一致、课堂与实习地点一体、仿真与生产结合、专职与兼职教师合作的工学结合教学模式。[2]对自动生产设备安装与维修、典型自动机控制技术、工业机器人操作维护与编程等课程,采取分阶段教学,第一阶段由专任教师进行多媒体分析讲授,设备工作原理、结构等理论知识,及对工艺原理、结构的仿真分析,第二阶段集中实践教学,专任教师与兼职教师合作完成,将学生分组,围绕设备观察、分析,答疑,按照行动导向教学法,进行设备零部件拆装、维修等项目实训,并根据项目情况,定期轮换。
3.实施人才共育的形式、途径与方法。积极学习和借鉴新加坡、德国的职业教育先进理念,探索并实施教学做一体化、边做边学的教学方法,采用现代化教学手段,给学生传授更多的信息量,注重培养学生的自主学习能力、专业动手能力和职业综合能力。每届学生在第五学期进行有专业特色的《生产线安装与调试》实习,这是专业工学结合教学中一个重要的实践性环节。采取的形式是:实习前由专业教师和企业,就学生的实习岗位、实习项目、管理和安全等方面进行协商,签订校、企和实习生三方实习协议,明确各方的责权利。学生深入企业生产现场,成为企业准员工,按照企业的规章制度做事,在校内外指导教师的指导下,参加专业相关自动机械设备的制造、安装、调试、运行、维护,达到理论联系实际、训练专业基本技能和职业素养,同时学会如何正确认识和融入社会。另外,还将“挑战杯”等项目与毕业设计结合起来,以赛促学,提升学生综合运用所学知识解决问题的能力,提高毕业设计的质量。
二、专业教学改革特色与创新
1.创新工学结合的人才培养模式。按照校企协同育人的理念,与行业企业共同研讨,对机电专业人才培养模式进行创新,学生在“厂中校、校中厂”的教学情境中,进行课堂仿真学习、实训室里实践学习、实习基地车间生产训练,即车间做课堂,上班即上课;同时还有在企业里的课堂分析与思考。这样,学生在做中学、学中做,教师在做学中施教,学生的知识、技能、素质得到综合训练。
2.构建专业基础宽厚、特色鲜明的课程体系。基于机电专业岗位职业能力,构建了“以自动生产线工作过程为导向,以培养设备制造、安装、调试、运行等岗位技术能力为主线”的课程体系,设置了专业根基宽厚的专业技术课程,培养学生掌握机械工程、电气电子工程、信息控制技术的基本知识与技能,具备自主学习能力,获得可持续发展和再就业适应能力。[3]设置特色鲜明的核心课程,培养专业核心与综合能力,能适应工作岗位、快速与社会接轨。专业课程教学内容更丰富,由原来的灌装生产线设备扩展到诸如包装印刷机械、加工成型机械、工业机器人与机械手等自动生产线领域,涉及范围更宽广。
3.做学一体,教学手段与方法灵活多样。积极开展课堂与现场一体化教学,实施项目驱动“分步”实践教学法,车间做课堂,工作中上课,不同内容、不同手段,灵活运用,教学做一体化。对机电设备的原理性、陈述性知识,采取多媒体课室、车间现场集中教学,以动作模拟,原理仿真、视频教材等进行分析;对于测绘、拆卸、安装、调试、检测类技能培养,采取在实训室、企业车间现场,教师或师傅示范指导、培训录像观看、学生动手实践的手段与方法,力求实现最佳教学效果。
4.实践教学条件有很大改善。按照企业模式和专业教学要求规划实训室,校内生产性实训条件不断改善,满足课程改革和专业发展需要,建设自动生产线技术实训基地,改建、扩建、新建专业实训室,现有150个工位,满足实训需要。通过多种方式巩固和新建校外实习基地,近年来新建了30家校外实习基地,满足学生校外教学实习和顶岗实习的需要。
三、专业建设的进一步提升
1.重点培养,均衡发展,提升教师水平与能力。用两三年时间,培养具有广泛影响力和国际视野的双师型、教授级专业带头人。重点培养中青年骨干教师,分批次送往国内外一流院校进修、知名企业培训,着重培养其机电设备的制造、装配调试专业技能,提高专业执教水平。采取企业推荐与学校考核相结合,聘请既有理论水平又有丰富机电产品设计制造、安装、调试实践经验的企业技术人员作为兼职教师。建设兼职教师资源库,由兼职教师担任专业性、技术性强的实践类课程教学。涉及食品、轻化工自动生产线设备的制造及应用、地铁安装调试、汽车装配、游乐设备装配及使用、烟草机械使用维护、工业机器人安装调试等领域。
2.拓宽视野,加强专业内涵建设。围绕广东轻工行业技能型人才的需求,利用本专业的校企合作基础,创新校企合作平台,加深校企合作的力度和深度,并以专业内涵建设为核心,加强专业的国际合作。课程按照分级开发、全面提升的思路,设置“机电一体化认知课—机电技术基础课—机电职业能力综合课—可持续发展的拓展类”。依托实习基地,以新材料、新工艺、新方法、新标准为原则,编撰与科技发展相适应、适合机电专业人才培养的专业教材。
3.创造条件,提高实践育人效果。结合学校的“重点平台建设跃升”计划,以“广东省自动生产线装备研发技术平台”项目为依托,完善现有校内实践教学条件,购置一批机电产品单元装置,包括机电传动单元、工业机器人、机械手单元、游乐设备单元、地铁控制单元、烟草机械单元、塑料机械单元等,满足分组教学,现场进行结构分解、维修装配、仿真分析,着重培养学生的动手能力、分析决策和创新思维能力。维护好原有轻工包装生产线设备制造与使用企业实习基地,加强与大型企业的合作,开拓新校外基地,涉及烟草设备、地铁设备、汽车装配、游乐设备、塑料加工设备等机电产品制造与使用诸多领域,拓宽本专业就业面。
4.对接产业,增强社会服务能力。作为面向轻工业服务的轻工机械行业产品门类众多、标准化程度不高、企业规模不大,中小型民营轻工机械企业占相当比例。在目前生产一线用工紧张的形势下,很多中小型企业希望学校能灵活实施专业人才培养方案,尽快解决设备工程现场安装调试、技术服务方面用人难的问题。我们提出“就地培养”措施,教师紧密联系企业,主动面向本行业企业开展企业员工和从业人员的培训和学历提升,积极开展对口支援与交流。第四学期后期,企业来校进行宣传介绍,鼓励学生报名,初步预订学生为准员工,第五学期以实习组形式整个学期到企业实习,教师送课到企业现场教学、就地培养,解决企业问题。同时,充分利用现代信息技术,改造传统教学模式,开发应用仿真流程、虚拟生产等数字化教学资源,搭建校企数字传输课程,实现校企联合教学,做到共享优质教学资源。
为了保证这一方针贯彻落实到实处,各层领导需要树立安全意识以及责任意识,积极采取有效措施防止出现意外事故以及职业危害等。同时,广大的企业职工需要提高安全生产意识,严格按照有关的安全生产的规章制度开展工作,不断提高自我意识以及自我防御意识,企业也需要加强安全管理。企业应当根据自身的实际发展状况,设置综合目标、建立规范制度、计划组织、加强监督与教育、建立考核机制,综合运用各种管理手段,积极调动广大职工安全生产的积极性和主动性。提高煤矿灾害防治水平,需要不断地增加安全投入,及时采取切实可行的安全技术措施,有效地提高机械设备的安全性能,努力创造本质安全化的作业条件以及作业环境等。企业需要选择科学的安全决策,充分地保证安全技术选择的科学性、合理性、有效性,必须建立相应的安全管理机制,及时发现采矿工作中潜在的问题,对危险系统进行科学准确的评价,保证安全技术措施贯彻落实到实处。同时,煤矿企业需要科学有效的安全管理措施作为保障,加大安全技术研究的资金投入,进行合理有效的安全经济分析。因此,如果缺乏科学有效的安全管理,则企业无法实现安全生产。积极做好企业的安全生产,做好安全管理工作是煤矿企业实现煤矿安全开采的重要基础。企业安全生产状况与企业的管理水平有着直接的关系。企业加强管理,改善安全生产状况,有助于提升企业的劳动生产效率。反之,企业的管理混乱,经常出现意外事故,则会对企业职工的生命和财产安全造成很大的威胁,直接导致企业的工作效率低下,最终给企业带来巨大的经济损失,损毁企业的形象、声誉以及市场竞争力,严重制约企业的可持续发展。所以,应当积极做好安全管理工作,从根本上减少事故的发生,由此有效地改善企业的管理状况和生产技术,实现企业经济效益的最大化。
2煤矿开采中安全与效率之间的关系
企业开展经济活动的最根本目的是实现企业经济效益的最大化。对于煤矿企业而言,其属于一种高危险性和特殊性的工作,由于其自身的特殊性,安全是煤矿企业开展经济活动首先需要考虑的问题。一旦煤矿企业在煤矿开采过程中发生安全事故,则会极大地降低企业的生产效率,会给企业带来巨大的经济损失,甚至导致企业的破产。所以,煤矿企业需要对安全生产引起足够的重视。由此可以看出,企业必须处理好安全与效益之间的关系,并且需要充分地认识到安全与效益是息息相关的,企业只有充分保证安全生产,才能在一定程度上提高其工作效率,才能使企业实现高效发展。因此,企业务必要均衡好安全与效益之间的关系,在关注企业效益的同时,最大限度地保证安全生产。
3以新技术与新方法提高生产效率
随着机电一体化技术的不断发展与进步,机电一体化在煤矿开采领域的应用范围在逐渐地扩大。比如,矿井提升机、胶带输送机以及矿井的监控系统与生产检测系统等,均应用了机电一体化技术。通过在煤矿开采的过程中使用机电一体化技术,有助于实现施工数字化,同时大幅度提高煤矿开采的工作效率。加强使用机电一体化技术,能够实现自动报警、在线控制以及故障自动化诊断等使用功能,这些都极大地提高了煤矿开采的工作效率。所以,煤矿企业如果想要提高施工工人的开采效率,那么应当扩大机电一体化技术在煤矿开采过程中的使用范围,通过先进的科学技术指导煤矿开采工作,强化科技促进生产效率的观念。大修完的设备。首先要对新设备的坚固工作检查,安装运行一个班次后,要先检查各处的连接螺丝和零部件,经过一个班次的运转后,各处的螺丝、零部件都会产生配合、磨合作用,故此,必然会发生松动,及时检查坚固,是保证其必要连接强度的有效措施。对螺丝以及零部件的检查紧固,可有效避免返修。其次,要密切留意新设备的油压、气压、电流、温度等各项性能指标是否达到要求,如果未能达到要求,要立刻查明问题并解决,保证机械设备正常,否则,继续带着故障作业,对小问题视而不见,就会引发更大的问题,从而因为机械设备故障造成严重后果。
1)加大老设备的维修力度。老设备由于使用次数多,使用周期长,很容易出现故障,或者存在隐藏问题,故此,对老设备的维修力度要加大,并备好充足的配件,以便不时之需。在进行维修工作期间,要理清主次重轻问题,确保关键部位的正常。因为事故发生都是有个发生过程的,各级管理人员都要重视各阶段的问题,尽量避免更大故障的发生。
2)加强管理层管理力度。各阶层的管理层都要深刻意识到机械设备管理的重要性。因为管理层掌握着最充足的信息和最有效的控制能量,所以管理层本身就具有管理号召力。故此,只有管理层对机械设备管理工作有一个正确的认识并给予充分的支持,才能保证机电工作的顺利展开,以及确保各项管理制度落实到位。
3)培养全能技术人员。随着社会发展,单一的专业技术人员越来越显得乏力,特别是煤矿企业的机械设备管理知识中,只是懂得乃至熟练一门技术是远远不够的,深入井下工作的煤矿作业,任何时候都有可能发生机械设备故障突发事件,故此,单一的专业知识是不能满足井下煤矿机械设备管理工作。对机械设备的资料信息、正常使用、日常保养、故障维修等一系列技术都要掌握,煤矿机械设备管理部门只有配备了全面技术人才,才可以有效保证机械设备的正常使用。
4)加强对故障的预防。始终应把预防工作放在重要位置,始终贯彻防患于未然的正确方针,机械设备管理的中心指导思想应当放在预防上面,只有有效地制定预防策略,才能保障煤矿施工机械设备的正常作业,降低机械故障发生率。
4结语