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安全性能主要表现在煤矿的监测、报警、自动保护等方面,当在工作中发生电力故障时,机电一体化产品能够启动自我保护措施,将设备的损耗人员的伤亡控制在最小范围内,提高使用设备的安全性能。
1.2较高的使用性能
机电一体化产品采用全数字直流提升机和计算机监控,方便了操作过程,使手柄和按钮的数量得到很大程度的减少。该产品可以重复大量的动作,更为先进的产品还具有筛选工作程序的功能。
1.3较高生产性能
机电一体化产品具有自动处理信息和自动控制的能力,通过自身的控制系统使机械执行机构按照设计的要求完成动作,确保工作完成的质量和产品的合格率,最终提高机电一体化的生产能力。
1.4便于维修
机电一体化产品可以对工作中的故障自动进行检测和监视,对出现的问题可自行采取应对措施。当机电一体化产品发生故障时,通过编程在其控制系统输入控制程序即可对产品进行调控,这样变不需对产品的零件进行拆卸或是安装。
2机电一体化技术在煤矿生产中的应用
2.1在矿井运输设备中的应用
在我国,煤矿运输设备已取得较大进步,表现在煤矿井下大功率、长距离带式输送机的技术研究和新产品的研发等方面,而且,机电一体化技术逐步应用于矿山运输设备中,这有效解决了带式输送机驱动的难题。
2.2在支护设备中的应用
支架作为一种机械支护设备,正向电液压控制方向发展,逐步将计算机技术与液压控制相融合,实现定压双向邻架或成组自动移架,减小对顶板和支架产生冲击载荷。我国研制的电液压支架控制系统还比较落后,在煤矿中使用的电液压支架电液系统主要是依靠进口。
2.3在带式输送机中的应用
带式输送机具有输送量大、运输距离长、高效率等特点,是机电一体化技术的重点研究对象,也是井下主要的输送设备。目前,多数的煤矿已采用机、电、液一体化的CST可控软启动装置。
2.4在矿井提升机中的应用
矿井提升机是一种机、电高度集中的大型煤矿设备,内装式提升机具有效率高、结构紧凑的特点,它是将滚筒与驱动合二为一的结构标准,是电力—机械—电子—计算机自动控制的有机结合的体现。
2.5在监控系统中的应用
在矿井生产过程中,良好的监控系统是首要条件,以往监控系统存在说停就停的情况,这将对及时获取井下信息及矿工生命安全造成不利因素。在应用机电一体化技术后,可有效防止该情况的出现,机内数据库通过局域网连成同步模式,主备机的监控由自行研制的专用通信接口负责,实现软硬件结合,自身数据库与主机同步,该技术的应用在矿井中的监控系统中取得很好的效果。
3煤矿机电一体化技术分析
我国煤矿机电一体化技术的应用和发展较世界其他国家来看还存在一定的差距,为此,煤炭工作从业人员要不断掌握机电一体化技术的特点及发展方向,还应掌握国外机电一体化技术的最新动态,努力做好煤炭行业机电技术的研发工作。
3.1拓展增值功能
拓展增值功能要求是在研究新型煤矿一体化产品时开发出其自身的增值功能,使煤矿一体化技术与控制系统、监控系统得以连接达到远程通信的功能,确保通信功能模块的兼容性、可靠性、开放性。
3.2加大开发力度
加大开发力度是指矿用传感器的使用功能方面,以便于能保证煤矿生产的顺利进行,涉及到两方面:一是应针对不同的监测对象开发不同的测量传感器,二是在恶劣环境下可以进行准确的信号测量。
3.3提高产品四化
为保证煤矿机电一体化的长远发展,应对已生产的不同型号的机电一体化产品标准进行统一管制,相关部门应规范其标准化、通用化、规划化及系列化的程度。
3.4关注新动态
组织培训学习机电一体化技术的相关知识,时刻关注国内外机电一体化技术新的发展动态,掌握和吸收新的方法和技术。
一、调研目的
随着工业化进程的发展,国务院在《装备制造业标准化和质量提升规划》中,要求对接《中国制造2025》,提出“逐渐形成重大技术装备、高新技术产业装备、基础装备、一般机械装备专业化合理分工、相互促进、协调发展的产业格局”。使机电行业所需自动化控制技术集成应用起到越来越重要的作用,由原来复杂的机械装置和简单的电气控制相结合的机电一体化逐步向被由机械技术、电气技术、微电子技术、信息技术、控制技术、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”所取代。
为获取机电一体化行业分析、 岗位职业行动领域分析、 职业岗位群和相应的岗位职业能力分析等信息,我们针对企业和学校的具体情况,拟定具体的调研问题。调研过程中以上述问题为调研的基本诉求点,通过现场考察、走访座谈、调查问卷、专题研讨等方式,结合企业的调研对象直接或间接反映出的问题进行深入的探讨。通过调研,确定机电一体化专业人才培养的定位,并给出结论和建议,为机电专业一体化课程改革的深入开展提供依据,促进机电专业一体化专业的建设。
二、调研对象与内容
企业调研主要范围为广州周边地区相关企业,包括广州造纸厂等15家具有代表性的机电一体化企业,如表1所示。调研对象是这些企业的机电一体化一线技术员工、班组长、人事部门等。
本次调研共发出五种表格:包括面向专业技术岗位一线员工的实践专家调查表(56份),实践专家访谈记录表(37份),面向专业技术岗位班、组长的用人单位意见调查表(15份);面向企业人事部门的用人单位意见调查表(15份),以及企业座谈会议记录表(8份)。调研要了解以下内容:
1、机电一体化行业企业发展现状与技术发展情况;
2、机电一体化专业对应的职业岗位数及从业人员(包括机电一体化专业毕业生)的基本情况;
3、机电一体化专业对技能人才综合职业能力要求;
4、机电一体化专业现有课程设置在工作岗位的重要程度;
5、机电一体化专业教学改革的重点与思路;
6、机电一体化专业人才培养方向及培养层次的定位。
三、调研分析
(一)行业企业发展现状与技术发展趋势
机电一体化技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,将向创新性、高效性、节能性、可靠性、智能化、模块化、系统化等方面发展。它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展,它是许多科学技术发展的结晶,是各种技术相互融合,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求和产物,机电一体化技术的发展前景也将越来越光明。
(二)技能人才需求状况与岗位职责要求
1、技能人才需求状况
对企业人才结构及来源调研显示:相关企业机电一体化技术人才的学历主要包括本科学历、大专学历、中职学历等,他们绝大部分直接从中职、高职和大专院校等学生中招收,从社会招聘的人员和企业自行培养的人员较少,从事维护、维修、安装、调试工作的平均年限是4-26年。从15家企业调查中获悉,从企业现有机电一体化技术人员以及未来3年对机电一体化技术人才需求情况如表2所示。
机电一体化企业从事机电一体化相关工作的员工在机电一体化企业中约占76.8 %。机电一体化技术在企业中应用主要两个方面:制造机电一体化产品和利用机电一体化设备进行生产。 前者主要需要完成机电一体化产品的装配、安装、 调试和售后服务等工作;后者主要包括机电一体化设备操作和设备的维护保养。不同企业对技能要求的类型和技能型人才的规格也有不同的要求。 机电一体化技能人才分布情况如图1所示。
2、岗位职责素质、能力要求
通过走访调查行业企业、回访毕业生及召开专家研讨会,共确定了4个典型工作岗位及相应的素质、能力要求,求如表3所示。
3、课程对从事机电一体化工作岗位的重要程度
针对现行技工院校机电一体化专业开设的课程,对从事机电一体化相关工作的员工进行问卷调查,调查内容是各门课程知识模块对从事此工作岗位的重要程度(由不重要的0分到很重要的10分依次给分),取调查数据的平均分,得到表4。从各门课程知识模块平均得分情况看,机械类和电气类课程较为重要,如机械识图、机械装配、电工技术等课程;而文化基础课和非专业课程较为不重要,如数学求解、英语阅读、计算机编程等课程。当然,从调查数据可以看到,不同企业或同一企业不同岗位,各门课程对从事此工作岗位的重要程度有较大差异,例如:销售人员岗位对应用写作、计算机应用和英语阅读等课程较为重要,而设备操作和装配岗位认为这些课程不重要。
四、调研结论
(一)人才培养方向定位
通过分析机电一体化专业对应的行业、企业的发展现状与技术发展趋势,分析行业、企业内生产类、维修类、技术支持类、服务类的相关技术岗位。结合近年来我校、我系多年的机电一体化专业办学经验,将机电一体化专业人才培养方向定位为:面向机电制造业、机电设备安装及维修公司、使用自动化生产设备等的各行业、企业,从事机电设备的操作与维护、机电产品的装配与调试、机电设备的维修与改造、生产现场工艺技术人员、生产一线管理人员、机电产品的销售与技术服务等岗位,培养从事机电设备安装、调试、维修、维护的复合型、技能型人才。
(二)人才培养层次定位
通过用人单位对机电一体化专业相对应的岗位人才层次分类以及紧缺岗位人员数量需求,了解各企业岗位工作职责和工作任务及所需专业资格证书等。本专业人才培养层次可定位为:机电一体化(机械)方向、机电一体化(电气)方向、机电设备管理方向,各方向设置中、高级技工层次,通过一体化教学模式,以规范的操作与团队协作完成设备的安装、调试、维修、维护等任务,同时培养学生具备一定的系统设计能力、制定元器件加工工艺能力、简单数控加工能力。人才培养方向与层次的定位如表5所示。
依托行企开展机电专业一体化课程改革,为我们今后机电专业一体化课程改革的深入开展提供依据。通过企业调研活动,我们体会到机电专业一体化课程改革还有许多细致繁杂的工作需要我们认真地完成。但只要我们根据自己的实际情况脚踏实地、一步一个脚印地组织实施,通过实践、认识,再实践、再认识的过程,不断探索,认真总结,相信一定会完成机电专业一体化课程改革,形成具有自己特色的职业教育,为造就更多更好的适应本地区经济发展的高素质人才服务。
参与文献
1前言
为了促进机械专业的跨越式发展和国际化进程,进一步提升机械设计制造及其自动化专业的教学质量、社会声誉和国际视野,促进本科毕业生的国际交流,为工程师执业资格认证奠定基础[1],从2013年下半年开始,贵州大学机械工程学院机械制造及其自动化专业开始着手准备进行工程教育认证,于2014年顺利通过该认证。在以“认证”为目标,不断促进教学改革的过程中,全院教师始终坚持以能力为导向,重在加强学生的培养质量和利用学科知识分析解决工程实际问题的能力[2];同时以学生为中心,以不断优化和改进的培养目标和毕业要求,建立、建设优质的课程体系和师资队伍,配备必要的教研设备。在“迎接认证”、不断改进的过程中发现一些专业课程存在的问题,以培养目标和毕业要求的工程性不强为代表,主要体现有教学内容缺乏实际工程拓展,课程教学方法有待拓宽,特别是工程实践能力的培养还需要进一步加强。机电一体化系统设计作为机械电子工程方向一门重要的专业课,亟待相关教学改革,以适应工程教育认证的要求。
2现状与问题基本现状
机电一体化系统设计是机械制造及其自动化专业机械电子工程方向的一门重要的专业课程,目的是培养学生对机电一体化系统的应用和设计能力,掌握机械系统元部件设计和微机控制系统及其接口设计方法,培养机电结合的专门人才。本课程的基本任务是使学生掌握对机电一体化系统的分析应用和设计基本方法。该课程涉及的机械传动部件、电机、微机接口技术和机电一体化设计思路等,可以说是对本专业前期所学专业课程进行融合、需要实践深入消化和提高认识的一个重要环节。并且贵州大学机械工程学院不仅是机械电子工程方向开设本课程,机械制造和农业机械化专业方向也开设了本课程,学生普遍反映教学枯燥,工程实践性不强,部分知识无法理解。为了使机电一体化系统设计课程与“工程教育认证”要求相适应,更好地帮助学生掌握本门课程知识内容和加强工程实践能力培养,达到学以致用的目的,需要对机电一体化系统设计课程的教学内容和方法进行改革研究。主要存在的问题贵州大学机械工程学院于21世纪初开始在机械电子工程专业方向的本科班开设机电一体化系统设计,随着十多年教学经验的积累,已形成一套较为完善的教学方案和体系。但是随着技术的不断革新,社会和工作岗位对学生要求的不断提升,越发觉得本课程的传统教学中存在一些问题,主要表现在以下几个方面。1)教学内容陈旧,过于侧重机械结构的讲解。通过工程教育认证评估,充分和企业沟通后,发现一些课程所教授的内容和技术已经在当下机电产品中被新技术所取代。另外,由于在教授本课程前有单片机原理、接口技术和机械控制工程等课程,在机电一体化系统设计的教学中都会以典型机电系统的传动结构为主,使“机”和“电”在教学过程中不能充分结合。2)实验教学设施不足,实验内容受到限制。本专业拥有的机电一体化教学设备较少,有的仅仅停留在十字工作台、单片机和传感器方面,对于机电系统的稳定性和优化部分的实验暂时空缺,这不利于学生提高感官认识。3)教学方法单一,缺乏与工程实际的联系。现有教学基本上是以课堂教学为主,辅以少量实验,大多采用讲授法通过多媒体教学平台进行授课,而且大多是纸上谈兵,课程教学与实验教学同工程实践联系甚少,与“工程教育认证”的要求存在差距。4)学生反映学习难度大,应用能力不强。在教学过程中,一些学生反映部分知识点难以理解,不清楚这些知识能“干什么”,能解决什么问题。另外,从考试反馈来看,学生对综合应用机电技术的能力还有待提高,特别是不能将一些来自工程实际的问题和书本知识结合起来分析。
3教学改革教学内容的改革
1)树立“机电结合”的系统教学思路。机电一体化的目的是提高产品或系统的附加价值,实现多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源,并使产品结构向轻、薄、短、小化方向发展。因此,机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑,应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程,都要贯彻系统设计的思想[3]。机电一体化系统设计课程的教学也是如此。在课程讲述过程中,如果只是根据教材的章节顺序进行讲解,会在学生脑海中形成一个个的知识孤岛。因此需要将整个课程用几个典型案例把所有章节贯穿起来,做到前后呼应。如在教学“机械结构”中的“机架和支撑稳定性”时,可以和“元部件特性分析”中的“静、动态特性分析”结合起来,在讲机械结构时就引入控制工程中的一些知识点。另外,教材的最后一章有很多案例,可以根据这些案例的特点,将其穿前面的章节讲解,在讲授每一部分内容时都结合案例,并将系统设计方法融于其中,不仅利于学生对知识的掌握,还可以举一反三、加深理解。2)选择性地介绍章节重点。要有选择性地介绍机电一体化各组成部分。对于机械系统部件,要重点讲解传动原理和典型结构,一些特殊的部件可以留给学生自学。对于执行元件和控制器由于在先修课程中有所学习,因此对其基础知识不做详细介绍,重点内容放在典型元件特性及其驱动和接口部分。这样既可以避免使学员因重复学习而失去兴趣,又可以有更多的时间放在牢固树立系统的观点,深入理解组成机电一体化系统的各构成要素之间的关系。3)以“看得见、摸得着”的机电产品为突破口。要更多地从教学团队科研真题和本地企业合作项目寻找典型案例,让更多的案例“看得见,摸得着”。一方面可以带领学生参观企业,另一方面要鼓励一些教师展示机电一体化方面的科研样机,让学生可以直接参与教师科研课题。同时要及时更新案例,给学生展示最新的技术和产品,了解机电一体化产品的前沿;还要充分给予成绩较好者学习空间,特别是对于一些比较复杂或精度要求高的运动定位控制和智能控制,可以让学生结合学过的自动控制理论知识设计运动控制算法,为研究生阶段的学习做准备。教学方法的改革教学方法是教学过程的核心,教师的教学方法一定程度上决定了教学质量和学生对知识的吸收情况。传统的教学方法是教师根据课程教学大纲的要求,在课堂上为学生讲解教学大纲上规定的教学内容,按部就班地向学生灌输知识,学生完全处于被动学习状态,教学效果大打折扣。为了有效提高学生积极性和学习主动性,可以将课堂讲授、讨论、开放性实验和实地参观结合起来,激发学生的学习兴趣、学习主动性和培养学生的创新意识和能力。例如:在介绍“滚珠丝杠”和“导轨副”时可以将实物拿到课堂上,先抛出问题并让学生进行拆装,再让学生分组讨论结构特点和问题,最后有针对性地讲解难点和强调重点内容;“单片机与接口技术”的讲授可以开设开放性实验,提供单片机平台,让学生自行设计开发单片机控制系统,并要求演示;在讲解“机电一体化系统的元、部件的特性分析”时可以开展上机实验,结合MATLAB软件仿真模块,让学生产生直观认识。课程实验的开设“工程教育认证”的核心就是要确保毕业生达到全球行业认可的机械工程从业人员基本要求。因此,为了让学生更好地掌握机电一体化系统设计相关基础理论和提高学生的创新意识与工程实践能力,提升毕业生的机械行业从业能力,需加强本课程的课程实验建设。首先,要整合现有校内实验资源。本课程综合性强,很多实验需要和其他课程实验结合起来,如与机械传动、微机原理和控制工程等课程。其次,要积极构建新实验平台。特别是机电一体化典型系统的实验平台方面,亟待购置新设备,开发新实验。最后,可以整合校外合作单位实验资源,开设一些与工程实践紧密结合的课程实验和基于仿真软件的系统稳定性分析实验。考核方式的改革本课程各章节具有一定独立性,涉及机械和电子技术各个方面。针对此特点,考核方法应该重在应用与综合,不应以识记为主,所以考试形式由原来闭卷改为开卷。这样可以减轻学生考试压力,把学习的重点放在知识的应用和解决实际问题的能力训练上。考核可以采用试卷(开卷)、实验、报告或者作品(机电一体化系统)等多种形式,加大实验环节和平时表现的成绩占比,解决了实际问题或提出了创新方法就可以获得高分。
4结束语
随着科技的发展,机电一体化系统设计课程所涉及的知识和技术发展尤为迅猛,而且所涉及的知识面非常广,因此要满足工程教育的认证要求,就必须从教学内容、教学方式、教学方法等方面都进行改革创新。在教学内容上强调以系统设计方法为主线,在教学方式中重视培养学生的学习兴趣,努力拓展课程实验,不拘泥于考核形式。这些变革将会更进一步激发学生的学习兴趣,最大限度地提高学生解决实际问题的能力,达到工程教育认证的要求。
作者:曹阳 杨桃月 张大斌 蔡家斌 杨绿 单位:贵州大学机械工程学院
参考文献
中图分类号:G712 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.025
Abstract Combining the vocational education ideas and the development of mechatronics student skills, the author conduct research talent demand situation for the social market and enterprises. Through the analysis of the research results mechatronics students and personnel needs of the enterprise requirements situation of the students of professional competence were obtained at present, while providing strong evidence for the subsequent professional training.
Key words vocational education; mechatronics; talent demand
机电一体化技术知识面宽,应用广泛,学生毕业后能够从事的工作领域广,为了及时了解区域经济的发展,掌握机电一体化技术专业人才的岗位群、工作任务和企业需求情况,把握本专业的发展方向,确定人才培养目标,找准人才培养的定位,合理制定人才培养方案和课程内容,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,特对扬州及周边地区的人才需求进行调研分析。
1 专业设置的区域与行业背景
目前扬州正提高先进制造业的竞争力、发展以汽车、食品机械、智能交通、化工机械、传动关键零部件等专业和成套设备为重点的装备型制造业。制造业的不断发展推动了机电一体化技术的前进步伐并且使得机电一体化产品在市场上不断更新,因此与机电一体化相关的教育业和服务业也在不断改革和发展。机械、汽车、化工、船舶、新能源新光源等五大千亿产业产值增幅全年均保持11%以上。上海大众就是一个典型事例:新增10万辆车、尤妮佳二期、江淮10万辆皮卡等一批重大项目开工、投产。清华扬州智能装备科技园、东大科技园、扬大科技园开园运行,促进机电行业深度发展。
2015年,扬州全年实现地区生产总值3625亿元,增长11%。公共财政预算收入295.19亿元,增长13.9%,增幅列全省第二;其中税收收入242.22亿元,增长13.9%。城镇常住居民人均可支配收入30380元,增长10%;农村常住居民人均可支配收入15255元,增长11%。产业层次提高效果非常之明显,高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到40%以上;产业结构明显调整优化,而且建立健全有区域特色的机电类的自主创新体系,增加科技、人力、知识等重要环节的投入,成立以服务中小企业为宗旨、市场为导向、应用技术研发为重点的扬州产业技术研究院。“科教合作新”计划深入推进,签订校企产学研合作协议496项,新引进高校院所或知名企业研发中心、创新中心54家。
机电一体化技术水平的提高,对推动“长三角”及扬州地区经济繁荣,对五大千亿产业做大做强,对向高端发展、向研发设计和销售服务两端延伸、提高产业核心竞争力等方面具有十分重要的意义,机电一体化技术人才的质量和数量更是扬州区域经济建设、行业企业发展的重要保证。行业和区域的经济发展为机电一体化技术专业建设和发展提供了良好的契机。
2 人才需求分析
通过对上海大众仪征分公司、南京汽车集团有限公司、扬农集团、牧羊集团、江苏金方圆数控机床有限公司等扬州及周边城市的30家企业的调研,发现随着石油化工、汽车、现代装备制造业三大主导产业规模的不断扩大,企业设备先进,自动化程度不断提高,新型机电设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分,传统机电设备只占很小的比例;进口设备比例大,国产设备比例小;高端技能型的机电一体化技术专门人才的需求在不断扩大。机械技术与电气技术已经变的密不可分,从而机电行业对人才的市场需求量也发生了很大的变化,许多企业一方面为了提高生产的高效性从而精简缺乏专业技能的员工,然而在另一方面又非常需要大量的专业的技术型员工。总体上看来,从事机电行业的人员数量非但没有明显的上升,反而在一定的时间段内呈现出了下降的趋势。与之相对应的情况就变成了,机电行业对从业人员的技能要求更高了,从以前单纯的“懂机”或“懂电”,向既“懂机”又“懂电”的方向发展。因此,与工业发展速度不相适应的高素质的技能型人才在市场上极为短缺,主要表现为以下几方面:
(1)机电一体化技术在制造行业生产及管理中的应用现状。随着企业技术和设备的不断引进、嫁接以及改造的完成,机电一体化技术十分广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备制造和生产过程控制中不可缺少的部分。机电一体化技术在制造业的应用从简单的数控机床、柔性制造系统(FMS)、机械加工中心以及机械手发展到现在的智能机器人、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统(CIMS)。机电一体化的产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域,如集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测等。
(2)企业对机电专业人才需求状况。对扬州及周边地区的一些企业的用人情况作了调研,从收集的数据分析来看,受调研的企业只是全市机电类企业的一小部分,但有的企业在规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成等一些基本状况具有一定的代表性。从数据的分析中可以发现,数控机床操作仍占较多的份额,而一些机加工的市场需求仍在加大,尤其是对熟练机加工人员需求很迫切。自动化生产线的维护人员的需求也逐渐出现了上升倾向。另外,对懂得机电知识并且能从事机电产品营销的人员也有大量的需求。生产线的操作工的需求却在下降,大大小于前两年。企业对产品质量更高的追求,使得越来越多的企业更专注于员工的质量,很多机电企业用人时,不仅全面考察其专业教育的背景,而且更关注人的社交能力和非智力素质,善于与别人交流,明确正确的价值观,树立敬业精神,培养吃苦精神,有纪律性,有责任心,并且拥有良好的工作态度。
(3)高职层次机电人才需求量。在传统行业中,高新技术行业已经逐渐占据了主导地位,传统产业的革命渐渐开始,然而机电一体化技术确是在传统产业革命中产生的一种新的科学新兴领域。目前应用机电一体化技术的产品具有强大先进的功能,在精度、速度、动力的优势下,并提高了自动化程度,具有柔性化、智能化、信息化等特点,同时向先进的控制管理过渡,如自适应控制、自组织、资管理等模式,最终向智能化发展。当今,数控编程及操作人员有着大量的市场前景,所以近几年来,高职院校的机电专业毕业生在市场上更是供不应求,就业前景可谓是一片光明。在未来的几年甚至十几年内,国内企业对机电一体化人员的需求量是有增无减。目前省内高等技术工人严重紧缺,而且中年人较多,制造业工人中具备高等技术资格的人员不多。这都是我们的优势所在。
调查显示,针对目前在职的机电技术人才的现状,大部分单位对此的满意度很低,主要体现在两个方面:一方面是部分专业人才具有较高的学历层次,理论知识扎实,但是动手能力和工作实际能力较弱,在工作后通常需要职业培训;另一个方面是有经验的老技术人员的发展滞后于现代技术的革新,在新技术面前无所适从。绝大部分的企业表示对技能型机电人才的渴望。同时,在江苏省机电一体化维修行业的从业人员,具有高级技术水平的技术人员的所占比重很低,因此厂家不得花重金邀请国内外机电专业人员来服务,但是还不能满足现代化工业生产的需求本地区人才市场的这种巨大需求,为机电一体化技术专业的设置提供了重要依据,为专业的发展注入强大动力,为毕业生的就业提供了广阔的空间。
3 对人才培养方案的建议
(1)对人才培养目标的建议。调查结果显示,企业看重的不仅是学生对本专业知识技能的掌握程度,更加看重的是工作、学习态度还有团队精神和沟通能力,因此对于机电专业人才培养的建议是:课程的理论知识不要太深,但应具有一定的高度和宽度,加强培养学生的动手能力。
(2)对课程设置的建议。在整个教学课程体系中,以专业技能为主要教学目标,每个目标彻底改变原有的教育教学体系。以教学目标为中心,配备多个技能模块。专业课程种类与课时的合理搭配。就本专业而言,由于学生主要从事的是机电设备的安装、维护与维修等方面,所以在技能训练的课程应有一定的高度和宽度,而在必备技能方面需要达到应有的职业资格等级工的基本要求。
(3)对专业实验实训设施配置的建议。为了达到专业理论知识和实践教学在时间、场所、教师上的统一,充分利用已建国家级电气自动化实训基地和电气工程实训中心,最高限度地建设与生产实际条件相吻合的实习环境,对机电专业特别加强液压与气动、电气设备维修、PLC、机电一体化设备调试、钳工工场、机械拆装实训室等校内实习基地建设,并在校外加强机电类实习基地建设。
4 结论
在未来发展和发扬有特色的机电专业是重中之重,这就需要我们要做好十分充分的社会调查,并结合现代化科技的发展对专业人才的需求,找到适合学生的专业发展的定位目标,全方面提高学生的专业能力和职业能力。
基金项目:中央财政支持的职业教育实训基地建设项目(苏教财[2012]177号);江苏省大学生实践创新训练计划(201513 754005Y,201513754004Y)
参考文献
[1] 郑峰.机电一体化技术专业人才需求调查与分析[J].科技信息,2011(21).
[2] 王敏.高职机电一体化专业人才培养模式的研究[J].价值工程,2013.32(11):251-252.
前言
建筑施工机电一体化技术就是由机械、计算机、信息处理和自动控制技术综合利用各种技术的产品,也是高科技中微电子技术向传统建筑施工机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。建筑机电一体化技术顺应了高科技发展的规律,显示了高科技领域在建筑施工机电一体化中强大的生命力。由于建筑施工生产需要将数以百万吨的建筑材料在平地上建筑高楼大厦。,通过建筑动力机械将建筑材料运送到指定位置上,需要利用大量的建筑施工机电设备联合工作才能完成这一目的,而建筑施工机电一体化的建筑施工机电产品则是实现高产量、高效率的最佳选择。建筑施工机电一体化是将传统的机械设备与高科技的电子技术融为一体,使建筑施工机电在物流、能流、信息流融为一体,成为适应建筑生产的最佳工具。
1 建筑施工与机电一体化的应用
建筑业在我国四化建设中有举足轻重的地位,目前从业人员以干万计,但绝大多数的施工作业仍以手工为主,至多不过是再配上一些原始的机械设备,因此,效率低下,施工危险,环境恶劣,质量难以提高等问题,长期困扰和制约着建筑业的发展。本文作者在参与主持“高技术在建筑施工领域中的应用与发展”的软课题调研中,占有国内外大量的资料和信息,在此基础上,从我国国情出发,探讨了我国建筑业高技术发展的方向,可供有关方面参考。关于机电一体化,在“高技术在建筑施工领域的应用与发展”课题调研中曾提出过,它与电r讨一算机在施工管理中的应用、建筑机器人、自动测量和检测技术以及施工自动化等均应视为建筑施工领域的高技术。但在这当中,机电一体化是核心,它代表了施工机械的主要发展方向,而施工机械的机电一体化、机器人化同其他高技术的综合应用又开辟了建筑施工高度机械化、自动化的发展前景。
2 建筑施工的机电一体化是发展方向
根据1992年4月在德国慕尼黑举办的第23届国际建筑机械和建材机械博览会的分析得出,目前建筑机械领域的技术进步不是表现在具有革命性的发明创造上,而是表现在进一步演变与发展之中。
2.1 建筑施工的机电一体化机械的发展趋势:
2.1.1 建筑机械微电子技术与机电一体化。
微电子技术是在传统的电子技术基础上发展起来的渗透性最强、影响面最广的高技术。微电子技术,讨一算机技术与施工机械相结合促进了施工机械自动化、机器人化的发展。
2.1.2 建筑机械的自动化与建筑机器人的实用。
目前已出现采用程序控制起重臂运动的液压挖掘机;系统控制混凝土布料杆的自动化混凝上输送泵;用于喷涂各种涂料的移动式多关节机械手;在施工现场进行混凝上地面磨光、建筑物立面检修,以及钢结构防火涂料喷涂等作业的建筑机器人等。
2.1.3 节约能源和环境保护,实现人类与自然的和谐。
从高技术在建筑施工领域的应用和发展的角度来看,施工机械的机电一体化是一个核心问题。虽然自80年代以来国内相继研制开发出多种机电一体化的建筑机械产品,但从整体看,建筑施工机械的技术进步仍然表现在从手工操作到采用机械,经半机械化到机械化的发展演变过程;而从世界范围看则表现为建筑机械向机电一体化、自动化发展并以此为基础,进一步向施工自动化方向发展的趋势。这样做可以节约资源,保护环境,实现人类与自然的和谐。
3 建筑机械机电一体化设备的分类
施工机械机电一体化、自动化的发展可以分为四代:第一代是为了解决石油危机的节能年代;第二代是了解决易于人工操纵的电子控制年代;第三代是为进行某种固定作业的半自动化操作的年代;第四代试图进行全自动化操纵的年代。目前先进的工业国生产的施工机械基本上属于第三代。
3.1 建筑机械机电一体化设备分类:
3.1.1 机电一体化监控设备通过微电子技术控制机械自身或外界情况,把机械的状态量显示在电子盘或数字盘上,必要时能发出声音或使机械停止。这种监控装置广泛应用于推土机、挖掘机、装载机上。起重机上装的力矩限制器也是起监控作用的。更为先进的有能够测量本身位置的施工机械,以及能够测定工作对象的状态,并把它作为图象信息传递的各种机器人施工机械得到广泛的应用。
3.1.2 机电一体化遥控设备 在工作环境恶劣,尤其是存在危险时(如强烈噪声、剧振、高温、水下、地下、有滚石危险等情况)操作者都可以通过遥控器在远距离操纵机械。
3.1.3 机电一体化半自动设备不同的施工机械,其实行自动化的部分也不相同。有的是压力、速度、流量等控制的自动化;有的是作业装置的自动化;有的是行走机构的自动化。为使操纵技术易于掌握,往往需要对操纵技术要求高的部分实现自动化。
3.1.4 机电一体化全自动设备即操作者不用驾驶机械,只需操纵起动开关施工机械即能根据所给定的施工要求自己判断和自行作业。但到目前为止世界上还没有完全不用人的施工机械。
3.2 建筑机械机电一体化的发展情况。
3.2.1 机电一体化的土方机械 目前国外液压挖掘机已基本实现自控,应用了电子控制的负荷传感系统。它不仅能够对发动机和油泵进行电子控制,而且整个机械的动力系统也全部由电子控制。推土机装有“作业方式自动选择系统”,如履带板滑动控制系统,能不断检测滑动率、发动机输出功率和牵引力,当滑动率超过一定值时.可自动改变推上机牵引特性,保持最佳牵引力。翻斗车继应用电子控制传动机构,微电子监视系统之后,于80年代中期又出现了机电一体化的发动机系统和悬架系统(根据感觉行走状态改变缓冲系统,提高操纵的舒适性)。目前国外已出现无人驾驶翻斗汽车。
3.2.2 机电一体化的起重机械 经济发达国家正致力于智能型起重机的研究开发。智能型起重机装有微电脑,红外线和超声波传感器,能探测施工现场是否有人及其他障碍物。移动式起重机,采用电子控制式全自动传动装置,变速操作自动化,自动检测外伸液压支腿的伸出宽度,防止倾倒。现代的各类起重机均装有电子力矩限制器,当吊重与.吊臂的合成力矩达到额定值的90%时,会及时发出警报;达到100%时,发出强警报,同时自动停止工作。在大型工地上同时使用多台塔吊施工时,为防止吊臂相互碰撞,每台塔吊均装有防碰装置,操作者通过电视监视器可看到与相邻塔吊的三维图像,遇有碰撞危险时能立即发出警报井自动减速和停止。
4 结束语
改革开放以来,随着高科技的发展,微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。建筑机械机电一体化的产品实现了自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,建筑机械机电一体化技术是建筑业信息化的重要高新技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在建筑采、掘、运装备的应用和推广方面极大地提升了我国建筑生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的建筑工业生产打下了扎实的基础。
1 关于机电一体化教学不足的分析
经过多年的不断积累和改进,我国机电一体化教学模式、手段等方面均有了明显改善,但是依然存在很多不足之处,具体表现如下:
首先,机电一体化教学在教学内容选择方面,比较重视传统机械维修部分的讲授,对现代电子电气方面的知识涉及较少。比如在生产过程中的单片机种类繁多,但是在实际授课过程中则以51系列的单片机为主,限制了学生接触外界的视野,特别是近些年来随着传感器与网络技术的出现,工业用的机电设备出现更新换代的速度大大提高,这就需要学生尽可能掌握传感器、自动控制等方面的专业知识,才能在实际工作中胜任机电设备的维修、保养等基础工作。
其次,在传统机电专业一体化教学中,教师往往把传授理论知识做为教学的重点和评估标准。这样的安排具有其存在的合理性,有利于学生对理论知识掌握系统化,也为学生以后从事开发产品设计奠定基础。但是,从学生就业的角度来看,大部分学生毕业之后往往是在生产的第一线,从事机械设备的安置、操作并对其维护等工作,这要求学生的实操能力过关。令人遗憾的是,大部分机电一体化教学都与社会实际需求是脱节的。因此,为了培养综合素质高、社会适用的机电人才,需要对机电一体化专业的教学进行适当的改革和创新。
除此以外,机电一体化教学的教学方法和能力培养也存在很大改进空间,与其它课程相比,机电教学本身对学生空间想象、逻辑思维等能力都要求较高,更需要新的教学手段和方法来优化课堂教学,但是很多学校还没有实现专业化的教学平台的全覆盖,对以信息化为代表的新型教学辅助手段应用较少。同时,学生对一些学科交叉知识的整理能力不够,这也导致了学生本应具备的综合能力和机电工程素质变得异常薄弱。
2 机电一体化教学改革与创新初探
2.1 合理设置教学内容
2.1.1 引导学生正确认识机电一体化的意义
机电一体化技术是对电气技术、机械技术、计算机技术、微电子技术以及信息技术的有机融合。它是一个自动化的生产过程,从业者通过对计算机的运用,研发出电气、液压和光电器件产品。因此学生需要综合掌握多门技术,达到融会贯通的程度。在教学过程中,教师要科学合理设置教学内容,根据学校专业实际特点展开教学,不能偏重于某一个方向,导致学生的机电一体化技术掌握不全面,对学生未来的就业产生影响。
2.1.2 对不同的教学内容运用不一样的评估标准
对于基本理论知识而言,它让学生解了基本概念,培养了学生的基本素质,为以后的专业知识学习奠定良好的根基。对于这部分知识在教学过程中以“必需、够用”的标准来授课。因为机电一体化技术是多门技术的综合,知识面宽,学习内容多,教学课程有限,因此应加强核心专业知识的学习,重点强调核心课程。教学质量评估也是以核心课程做为重点的考核内容。
2.1.3 注重提高学生的综合素质
学生在技术知识掌握的同时,毕业后从事某个工作岗位,接人待物、为人处事的能力和素质也要加强。在学习过程中,教师要指导学生建立正确的世界观、人生观、价值观,塑立良好的职业态度,加强创新能力、团队协作能力、交流沟通能力的培养。
2.2 应用形式多样的教学方法
2.2.1 借助多媒体进行教学
机电一体化专业课程的电线图、机械设备图形比较多,借助于多媒体的教学手段,运用PPT制作课件,集图形、动画、声音于一体,形象生动,有利于教师直观地表达课程内容,特别是对抽象的知识进行仿真教学,能够有助于学生对知识的深度理解。
2.2.2 注重理论与实际生活的结合
机电一体化技术是一门操作性强的专业,因此在教学中,教师要注重实践的培养,善于把实际生活的案例与课本的理论知识相结合,密切联系生活,启发学生思考,提高学习主观能力性,有助于学生对所学课程的掌握。比如,教师在讲解直流电机工作原理的教学过程中,可以以用高速磁悬浮列车的实际案例进行讲述。
2.2.3 与时俱进,分享技术动态和就业资讯
科学技术的发展是不断进步,日新月异的,为了能够了解行业的最新消息,教师应该与时俱进,主动去了解行业的最新技术动态,并将它与学生分享。比如,电气自动化技术网、北极星电力网、工控人家园等网站里面有很多关于电气技术、机械技术等专业的知识,教师可以从中了解最新动态,并鼓励学生在课余时间登陆相关的论坛来加强学习。此外,教师可以从一些企业家、已参与社会工作的学生获取到就业资讯,分享给学生,让学生了解岗位的需求及需要掌握的技能,了解自己的不足,让学生在以后的教学中加强学习,同时让学生体会到就业的紧迫感。
2.3 培养和锻炼技能,注重生活教学
2.3.1 举办竞赛提高学生技能和水平
教育的目的是为了应用。为了提高学生的实践能力,教师可以举办一些技能竞赛。教师可以在班级里通过抽签把学生分成若干小组,再根据班级里学生的水平,从设备组装、电路的连接、气路连接、编写控制程序等诸多方面出问题。学生把所学的知识运用到教师的问题中来,通过不断地讨论、探索、调试,最终完成教师的要求。教师对学生完成的作品进行评分,对优秀的作品有适当的奖励,并可以推荐到院级、省级比赛。通过组织竞赛,可以在实践中检验学生的学习水平,运用知识的灵活程度,提高学生的实际操作能力。同样地,比赛的结果也可以对教学水平有所检验,让教师了解学生的学习还存在欠缺的地方,对不断改善教学质量有促进作用。
2.3.2 鼓励学生参与企业的实习
作者简介:金美琴(1969-),女,江苏南通人,南通农业职业技术学院机电系机电一体化教研室主任,讲师,工程师。(江苏 南通 226007)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)25-0060-02
高等职业院校以服务社会为宗旨,以崭新的办学理念和鲜明的职业特色成为我国高等教育发展的一支生力军。[1]随着科学技术的发展,机电一体化已从原来以机械制造为主的领域拓展到目前的汽车、化工、轻工、仪表、通信、电力、建筑、冶金等广泛领域。机械和电子两大学科的内容本身已经十分广泛,本科院校学生掌握机电一体化知识已经很难,让一个高职学生在短短的三年时间里既掌握“机”又掌握“电”是不现实的。[2]高等职业院校开设机电一体化技术专业应明确专业培养目标,构建以就业为导向、以能力为本位的课程体系,既要防止出现教学内容过多、过杂、过深、专业技能不突出的现象,[3]又要防止不恰当地降低理论课的学习要求,培养出的学生缺乏迁移能力和应变能力,将来无法胜任工作,影响升职和发展。
一、合理定位,明确人才培养目标
高职院校的人才培养方案应适应市场需求,瞄准经济与产业结构调整的走向,以就业为导向,制订“突出职业技能培养,关注学生全面发展”的人才培养方案,实现“宽基础、强技能、高素质”的人才培养规格的总体要求。以“够用、实用、适用、先进”为原则,既重视培养学生的就业适应能力,注重实现零距离上岗就业,同时也关注培养学生毕业后的转岗能力、职业迁移能力、竞争能力以及可持续发展能力。
当前南通的工业化水平正处在中期向后期过渡的阶段,企业技术升级加快,集中表现为以信息化带动工业化,制造业的技术含量持续增加。[4]通过人才市场调查发现,机电一体化专业毕业生就业单位不仅是机电一体化产品的制造企业,更多的是使用机电一体化设备的广泛的行业领域。机电一体化专业人才主要从事的岗位为:机电一体化设备操作、安装调试、维护维修、升级改造和技术管理等。其中机电一体化设备操作岗位对从业人员的知识、技能要求相对较低,往往以技校生、中职生为主,也是高职生的初次就业岗位;机电一体化设备安装调试岗位、维护维修岗位属于综合技能型工作岗位,一般对学历有一定要求,从事该工作的人员基本为高职生和本科生;机电一体化设备升级改造和技术管理岗位则不仅有学历要求,还有工作经验的要求。这类岗位的任职资格一般需要大专以上的知识素养,并经过操作岗位、安装调试、维护维修岗位锻炼过的高技能型人才。
多年来的专业调研表明:计算机、网络等高新技术已渗透到传统的机电行业,控制方法和手段也悄悄发生着变化,具有“智能化”的特征是机电—体化与机械电气化在功能上的本质差别。我院机电一体化技术专业以技能培养为主线,将机电行业中普遍使用的可编程控制器(PLC)技术作为职业技术课程的核心,构建“以电为主,以控制为核心”的课程体系,突出计算机技术和先进的智能控制技术在机电产品中的应用,培养学生在掌握“够用、适用”的机、电知识与能力的基础上重点掌握机电一体化“融合”技术,从而克服原来的机电一体化专业“机”不如机制专业、“电”不如自动化专业的尴尬局面,并且做到具有一定的前瞻性、拓展性,培养学生既要具有实践动手能力,更要具备随产业升级的岗位迁移能力。
二、构建基于工作过程的课程体系
按照“企业调研—职业能力分析—工作任务—行动领域—学习领域—学习情境”的步骤构建基于工作过程为导向的课程体系。
1.进行专业调研,明确职业工作岗位
深入南通及长三角地区各行业中涉及机电产品、自动化设备与生产线的制造、使用的企业调研,由企业专家提供有关本专业的工作岗位及实际工作任务。全面打造机电设备运行维护、机电产品检测、装配、调试能力以及故障诊断及维修技能等专业核心能力,使其符合培养高技能应用性人才的需求。
2.整合典型工作任务,归纳行动领域
对企业调研所获取岗位的工作任务进行分析、归纳,明确就业岗位的典型工作任务及做好这些任务必须具备的能力。机电一体化专业人员的典型工作能力概括为:熟知机电一体化设备的构造和信息流程,会定期进行检查、拆装和、保养;对设备常见故障有判断力、预见性,了解适当的处理、防范措施;会根据工艺要求调整传感器和执行机构等器件的安装位置和运行参数;能看懂和调试PLC控制程序、设置变频器参数等等。
3.基于实践能力培养,构建学习领域
以上的工作能力都要求学生具备读图、识图能力和常见工具仪器仪表的使用能力,根据认知及职业成长规律,结合高职学生的学习习惯及相关教育方法论对行动领域进行整合,围绕学习目标确定教学内容,本着注重基础、强化共性的原则,整合知识点。确定了五门专业核心课程:机械零件加工与拆装、传感器安装与信号处理、电气控制与PLC应用技术、交流伺服与变频器技术和自动生成线的安装调试及维护。
4.由浅入深排序,设计学习情境
根据职业特征分解学习领域,以项目、任务、案例、设备、现象、产品等为载体,进行学习情境设计。工作项目的选择由易到难,将学习内容按由简单到复杂、由局部整体系统、由单一技能到综合技能的顺序,循序渐进地安排教学进程,将知识的学习和企业实际工作过程有机结合,通过实际案例的分析加深学生对知识的理解和技能的提升,实现教师的传授由多到少、学生自主学习程度由低到高递进。
5.加强校企合作,深化课程改革
广泛听取行业企业意见,与企业技术专家一起共同研究课程描述、学习情境划分、学习项目(任务)的划分、推荐考核方式等内容,经教学实践不断地修改完善,最终建立成熟的课程标准。按照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的课程开发六步法进行课程教学设计和项目化教材编写。教材内容与课程结合紧密,以实际工作任务和新方法、新内容、新规范、新标准等作为编写内容,校企合作共同开发、对接国家职业标准、符合职业岗位要求。
三、建设“教、学、做”一体化的校内外实训基地
“巧妇难为无米之炊”,实训是促使学生掌握职业技能的关键环节,为培养学生真正的职业技能,要有真实的或类似真实的机电一体化实训设备,只有职业化的设备才可能培养出职业化的人。[5]学校要增加机电一体化专业的硬件投入,购置符合行业现状、技术先进的机电一体化实训设备,建立“教、学、做”一体化教室,采取类似真实工作情景的实训教学模式,制订符合真实工作要求的严格的考核办法。
加强实验实训基地内涵建设,创建企业真实的工作环境和氛围,以企业员工的标准要求学生。在项目中让学生分别担任操作员、检验员、工艺员、技术员等不同的角色,经历制订计划、设计工艺、准备材料、生产运行、质量控制、产品交付等产品生产的全过程。在项目评分中,让学生体会到将来的工作要求,促使他们在今后的学习和工作中以职业标准来严格要求自己,全面提高学生的职业适应能力、实践应用能力与团结协作能力。
将课程教学尽量安排在实训室、生产现场进行,“理实一体”,将元件、仪器带进课堂,对着实物讲原理,按照实景讲流程,老师边讲解、边演示,学生边实践、边学习,在“教、学、做”一体化的现场教学环境下增强了学生的感性认识和动手能力。例如:电子技术这门课项目化改革后,将学生按个人兴趣分组,分别组装收音机、门铃、小音箱、万用表等常见常用的电子产品,从元器件的选择、焊接、安装、调试到最后能正常使用,学生完成任务时很有成就感,极大地激发了其学习热情和主动参与能力,提高了其实践技能。
四、提高教师的专业素养与实践能力
“打铁先要自身硬”,提高教师专业素养与能力是强化学生实践能力培养的保障。机电一体化专业教师要有较完善的专业知识结构、较强的实践动手能力,[6]并且对机电一体化工作岗位的要求、行业标准和规范要非常熟悉,能把理论教学与企业生产实际结合起来,能正确地指导学生实训实习,并积极参与到教学改革中,能结合机电专业知识进行项目教学和案例教学等。
坚持“走出去、请进来”,建设“素质优良、结构合理、专兼结合、数量足够”的双师型教学团队。专业教师通过到国内外研修先进的职教理论和到企业学习、锻炼,参与企业横向课题,解决企业的技术难题,从而拓宽视野、掌握行业动态和先进机电一体化技术;从企业聘请技术专家和能工巧匠从事实践教学工作。校企合作共同开发制订专业人才培养方案和任务导向、项目驱动的实训项目、课程、教材,发挥企业技师、工程师丰富的工作和管理经验优势,从而打造出一支专兼结合、技术过硬的优秀教学团队。
五、结束语
总之,新形势下机电一体化技术专业的人才培养应从服务地方经济、实现学生职业发展的需求出发制订明确的培养目标,并进行基于工作过程的课程体系的全面推广以及校企合作、工学结合培养模式的探索和总结,购置适应行业发展趋势的先进教学仪器设备,不断完善实验实训条件,同时培养和提升师资队伍素质,从而提高实训教学的质量和水平,确保人才培养目标的顺利实现。
参考文献:
[1]陈为,范骏.以就业为导向的机电一体化专业设置与专业建设研究——以江苏城市职业学院机电一体化专业为例[J].岳阳职业技术学院学报,2009,(6).
[2]王怀奥,徐智跃.机电一体化专业人才培养方向的探讨[J].浙江工商职业技术学院学报,2007,(3).
[3]刘焕平.高职机电一体化技术专业课程改革的探索与实践[J].教育与职业,2009,(3).
0 引言
机械自动化在各行各业的应用和发展,显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源,不断满足人们生活和生产多元化需求。现代科学技术的发展极大地推动了机械工业领域的变革,提高了生产水平和技术。随着各种技术之间相融合的发展,以计算机电子技术、机械技术为核心的机电控制领域将给工业及科研等领域带来更多的实际应用。
1 计算机技术的发展概况
自世界第一台电子计算机问世后,计算机首先被用来自动检测化工生产过程的过程参量并进行相关的数据处理,同时也研究了计算机的开环控制。到二十世纪六十年代,出现了用于过程控制的计算机,实现了直接数字控制。后经集中式计算机控制系统发展到现在的以微处理器为核心的分层式控制系统控制,通过计算机对生产过程进行集中监视、操作和管理控制等。伴随着计算机处理器等技术的发展,计算机控制技术也随之发生相应的变革,最终应用到工业生产中并对其产生巨大影响。
2 机械和电子控制技术的发展和现状
经过多年的迅速发展,特别是”十一五”期间,中国机械行业取得了很多可喜的成绩,在国内和国际上已取得一定地位,从业企业在市场、资金、人才和技术等方面都初具特色,为中国机械行业的进一步发展奠定了良好的基础,但我们仍要对行业形势及企业自身发展有一个清醒、客观的认识。机械未来的行业发展趋势显的至关重要,它很大程度上牵制和引领着中国机械行业的发展现状以及未来方向,因此有针对性的研究和分析国内外机械的发展趋势以及对我国机械行业的影响非常重要,机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。随着电子技术的迅速发展和计算机控制系统的出现,直接实现了工业生产中各参量和过程的数字控制。计算机的微型化使控制技术更加智能化,同时将机械、电子、计算机技术和控制技术有机结合的机电一体化技术也得到迅猛发展,且越来越被广泛的应用到各生产领域。随着计算机领域的发展在不断地拓宽。
3 机电一体化的发展及在工业上的广泛应用
自电子技术一问世,电子技术与机械技术的结合就开始了,只是出现了半导体集成电路,尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后,“机电一体化”技术之后有了明显进展,引起了人们的广泛注意。 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计算机软件系统集合起来所构成的系统总称,综合运用机械技术、微电子技术、计算机技术、电力电子技术等对各生产领域的控制过程进行监督操作。它主要应用领域有数控机床,通过相应的数控技术,在工业操作上结构、功能、操作精度上都有明显的提高。采用多CPU和多主线的体系结构,丰富了数控功能,也提高了生产效率。
3.1 “机电一体化”的发展历程
(1)数控机床的问世,写下了“机电一体化”历史的第一页;
(2)微电子技术为“机电一体化''带来勃勃生机;
(3)可编程序控制器、“电力电子”等的发展为“机电一体化”提供了坚强基础;
(4)激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使”机电一体化”跃上新台阶。
3.2 “机电一体化”发展趋势
(1)光机电一体化。引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
(2)自律分配系统化――柔性化。未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。
(3)全息系统化――智能化。今后的机电一体化产品”全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。
(4)微型机电化――微型化。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。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
3.3 计算机在机械和电子控制产业的应用实例
机器人的应用正迅速向生产和生活的各个领域扩展,各种各样的机器人产品随之出现。不仅可提高产品的质量与产量,而且对保障人身安全,改善劳动环境,减轻劳动强度,提高劳动生产率,节约原材料消耗以及降低生产成本有重要意义。与计算机及网络技术相结合应用的工业机器人的广泛使用正在日益改变着人类的生产和生活方式。
自动售货机[的应用。自动售货机通过顾客选择商品开关,投入的硬币值由PLC驱动数码管显示,经过光传感器识别,通过判断,进行下一步操作,经过PLC的系统控制和信号输出完成售卖过程。计算机技术和机电自动控制在自动售货机中的这项应用极大方便了人们的生活,也使PLC的应用更加广泛。
交通信号灯系统也是微机软件应用到电子控制系统中的典型实例。通过主要应用PLC技术控制十字路口的信号灯动作。准确无误的完成信号灯的变灯动作来控制时间,这项应用更是极大方便了人们日常生活工作的出行。
4 总结
在机械生产领域,电子技术和计算机技术的融入发展,机电一体化的形成是机械工业中的重要变革。通过不断发展的计算机技术,使机电一体化相关的技术在诸多领域中得到了广泛的应用。广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展,才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者,而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
【参考文献】
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[2]马增强,等.数据采集系统的研究[J].微计算机信息,1998.
[3]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报,2007.
【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0256-01
随着现代化工业生产的发展,社会对机电一体化人才需求的加大和能力要求越来越高,为适应社会的需求,必须加强学生掌握本专业理论知识和实际应用能力。为此,我们对一体化模块式教学进行了探索。
一、机电一体化教学存在的问题
1、课程设置不合理
当前高职在课程设置方面存在着一定的问题,体现在以下两个方面,其一,过多的重视理论教学,忽视了实践教学,学校应试教学改革的重点放在构建知识体系的完整上面,教学重点对学生理论知识的培养,这样可以培养学生良好的理论功底,但是大多数学生毕业后要走上生产第一线,将要从事的工作是操作设备、检修故障等实用性较强的工作,在学校所学的理论知识指导不了实际工作,实践能力不足的问题非常明显。其二,教材更新慢,教学内容落后,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,这就导致课程设置落后于当前机电技术的发展,导致教学内容与发展的不适应,有学校采用的教材都是很多年前的书,学生学习不到最前沿的知识。
2、教学、实习设备落后
学校的教学、实习设备严重落后已成为制约教学发展的一个重要难题,近年来,高职由于招生人数的增加,学校经费都投入到了学校教学楼、学生寝室楼等基础设施上,而教学设备的更新非常缓慢,仅有相当少数条件相对好的学校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机,由于学生人数的增加,学生操作设备的时间非常少,仅仅是跟着老师学一遍,很难有充足的时间进行实际操作,这些设备又跟不上技术的发展,学生学到的东西很难在日后有真正的用途。
3、理论与实践严重脱节
课程的设计不合理导致的后果就是机电一体化专业学生的理论与实践严重脱节,一方面,由于课程所教所学的内容并不是机电行业实际应用的内容,导致大量在学校所学内容用不到实际工作中去。另一方面,在当前的机电一体化专业教学中,实践教学所需的各种设备与模型由于体积大、价格高,维护费用高等因素,难以大量的装备,而缺少了实验设备,使本应实行的实践教学也沦为一种变相的理论教学,一些只有通过实践教学才能达到的教学目的无法达到,致使现在的机电一体化专业教学中理论与实践环节严重脱节。
二、机电一体化专业教学改革的思路
1、构建专业课程体系。目前,我国高职机电一体化专业是划分于制造类下的自动化类中,作为自动化类中的机电一体化专业可以开设很多方向,如数控技术、机电设备、机器人应用、智能制造等。不论什么方向都是针对机电行业中一个具体的机电产品或机电类岗位,因此学生在学习完专业基本知识和理论后,可以针对其中的一个方向进行更加深入的研究,这就解决了机电专业教学中广和精的问题。按照“知识、能力、素质”协调发展的指导思想,加强机械电子、计算机、控制技术的基础理论知识,以就业为导向,以培养职业能力为目标,优化课程体系,强化学生对机械、电子、信息、经济管理技术的综合运用能力,着重培养学生综合动手能力,提高学生的职业素质和创新意识。课程体系设计以技术应用能力和职业素质养成为主线,学生的知识、能力、素质结构应用为宗旨,注重掌握成熟技术与管理规范的培养训练,加大实践训练比重。具体实施中,突出应用性、实践性,使基础理论必需、够用,专业课教学强调针对性和实用性,加强素质教育和能力培养,构建多个专业方向,使学生毕业能上岗,上岗能顶岗,顶岗能用,体现创新的高职教育特色。
2、教学方法的改革。教学方法应力求体现直观生动性,让学生在尽可能多的实际动手操作中充分发挥主观能动性。
(1)理论课和实践动手能力培养必须有机结合。在实验室、实训室、实际工作现场组织实施教学内容,可不局限教材,结合专业知识和技能,多指导学生学习掌握一些实用的专业技术和技能,只有让学生熟悉专业知识和技能的实际应用,他们才能对此产生浓厚的求知渴望。教师“拿做来教”;学生“用做来学”,大大提高了学生的动手能力和就业能力。
(2)采用模拟现场的动画课件。例如,如用FIASH 软件制成的动画课件模拟演示变频器控制电机等的生动的教学方法,让学生体会实际的控制工艺过程,便于学生理解和掌握专业技能和实际编程,真正做到理论联系实际。
(3)利用教具教学激发兴趣性。在授课过程中彻底改变以往课堂教学的传授模式,将课堂教学的理论知识结合实际教学的内容,同时放在实验室和实训室去,通过理想的且联系实际的教具教学如PLC 控制的数控车库实际的控制模型,通过现场演示、讲解以及具体指令的使用,让学生产生了很浓的学习兴趣和探索专业知识新领域欲望,具有很好的教学效果。
3、实践教学体系。实践教学是培养学生实际动手能力、创新能力和工程实践能力的重要环节,也是我们培养技术应用型人才的落脚点,在合理整合、缩减理论学时的同时,大幅增加实践性教学的学时是十分必要的。实践性教学环节可分以下几个层次:
实验教学:现行实验教学多数为验证性实验,今后应逐步增加综合性和设计性实验的内容,培养学生的综合能力和创新能力。
课程设计及课程大作业:设计题目可逐步结合生产、科研的实际来确定,使课程设计更贴近于实际应用。
计划内实习实训:主要包括,认识实习(1周)、金工实习(8 周)、电工实习(2 周)、工艺实习(2 周)、毕业实习(8 周)、CAD 技能培训(2周)、数控技术培训(2 周)。结合金工实习、电工实习、CAD 培训和数控技术培训等内容,开展技能考评工作,使学生掌握2 门以上的基本技能。车工、钳工或电工(其中之一)普遍取得中级工技能证书。部分学生在计算机绘图和数控机床操作上取得相应的合格证书。
计划外实习实训:对部分实践动手能力突出的学生,利用寒暑假或课余时间进行强化训练。
4、建立一支优秀的双师型师资队伍
建立一支优秀的双师型教师队伍是进一步完善一体化教学模式的关键。现在面临的问题是,大多中青年专业教师没有企业实际工作经历,更缺乏企业一线生产经验,而原先来自企业的实训教师大多面临退休,这样理论教师和实习教师的学科组合越来越难以承担一体化的教学重任。我们建议建立一套完善的机制,从而保证双师型教师有序培养和健康成长。
5、建设特色课程
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,通过对工作过程中各阶段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。
关键词:机电一体化;人才培养模式;“阶梯化、模块化”;校企合作
Key words: mechanotronics;talent training mode;"laddered, modularity";school enterprise cooperation
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)19-0249-02
0 引言
为了贯彻落实全国职业教育工作会议精神,进一步提高高等职业教育人才培养质量,根据《省教育厅关于组织开展高等职业教育省级品牌专业与特色专业建设的通知》(鄂教职成[2015]4号),湖北工程职业学院机电一体化技术专业获批湖北省级特色专业的建设任务。湖北工程职业学院通过深入调研与分析,同时紧密结合湖北省区域经济社会发展的需要,创新性的提出“阶梯化、模块化”的机电一体化技术专业人才培养模式,改革教育教学方式,完善实践教学体系,加强教师队伍建设,努力实现省级特色专业建设目标,为全省高等职业教育专业建设起到示范引领作用。
1 人才培养模式设计理念
为了能够切实推进湖北工程职业学院省级特色机电一体化专业建设工作,该院机电专业教师充分调研了湖北地区、沿海地区等一些知名机电装备企业和骨干职业学院,通过与行业、企业专家深入交流和座谈,了解国内机电行业、企业对机电一体化专业人才需求情况,吸收了沿海先进职院成功办学经验。并且通过对我院近三届机电一体化专业毕业生就业及顶岗实习岗位情况的调查结果分析,发现该专业学生就业、实习主要岗位集中在机电设备的操作、调试、维修,偏少数从业岗位在质量检验、监控,生产管理,较少数从业岗位在设计研发等领域。因此,针对高职人才培养规格及职业岗位(群)的任职要求,通过科学分析,深化校企合作、工学结合,制定体现高职教育特色的人才培养方案,探索以构建专业核心课程体系为抓手的专业建设模式,建立了与培养目标相适应的“教、学、做”一体化教学模式,建立适应新教学方法的考核体系,进一步拓宽了产教融合的人才培养途径,并在实施中不断优化,才能实现提升专业服务产业能力的特色建设方向发展[1]。
2 “阶梯化、模块化”人才模式内涵解读
所谓“阶梯化、模块化”,就是依照国家技术性职业等级标准,以工学结合为切入点,基于知识够用、注重实践的原则全面推行项目导向的教学模式,深化由行业企业、专业教师、毕业生共同参与的人才培养模式改革,创新性实施“阶梯化、模块化”工学结合人才培养模式,提升学生的就业竞争力和发展潜力。
“阶梯化”即把学生的职业素质和职业能力培养过程划分为四个学习阶段即:初级技能、中级技能、高级技能、技师或工程师四个职业能力阶段逐级递进,从而彻底打破原有传统课程体系和知识结构,通过引入国家技术性职业等级标准(维修电工、维修钳工)以及PLC开发工程师、单片机工程师、工业机器人操作员等企业认证标准为依据重新构建崭新的课程体系,通过企业实践专家访谈会,摒弃了原来传统课程里面很少用到的理论知识,依据机电职业岗位能力要求,提炼典型工作任务为载体,制订全新的专业课程标准,从而实现培养的机电专业学生的职业素质和职业能力更贴近企业需求,真正达到与企业用人要求实现“零对接”。
“模块化”即基于知识够用、侧重于职业岗位工作能力的原则,在深入分析机电一体化专业毕业生就业或顶岗实习所对应的每个工种和职业技能的基础上,严格按照职业岗位规范(工作标准),提炼典型工作任务为载体,推行项目导向的教学模式,将专业课程标准和专业教材开发成不同的培训模块,通过模块课程间灵活合理的搭配实施,实现电气控制基础模块、可编程控制模块、机械应用基础模块、计算机控制模块、机电一体化应用模块、企业顶岗实习模块六个专业能力逐级递进、有机融合,从而达到培养出合格的机电专业人才。具体如图1所示。
3 基于工作过程,构建模块化的专业课程体系
“课程建设是专业建设的基石,能否构建合理的课程体系直接关系到学生能否满足社会和企业需求。”[2]因此,湖北工程职业学院根据实际调研结果,按照职业岗位(群)的任职要求,基于工作过程,打破传统的课程体系,构建全新的模块化的课程体系。
第一阶段(初级技能):主要通过第一、二学期的模块化学习,掌握基本的机械应用知识和电气控制知识,成为具有基本人文素质的初级技能者。该阶段对应的学习课程分别为人文素质教育模块、机械应用模块I、电气控制基础模块I、II,可编程控制模块I、II。
第二阶段(中级技能):主要是利用整个第三和半个第四学期通过在学校一体化实训室的环境下凭借真实的工程项目为载体进行理实一体化教学,以及一个月的校外企业现场实践教学,从而使学生基本具备中级钳工、中级维修电工等职业技能的中级技能。该阶段对应的学习课程分别为机械应用模块II、III,计算机控制基础模块I、II,机电一体化应用模块I。
第三阶段(高级技能):主要是利用第五学期通过在学校伺服控制实训室、工业机器人实训室、自动生产线实训室、创新实训室等接近工厂生产实际的一体化实训环境的学习,深入推进项目式教学,使学生掌握自动生产线检维,工业机器人操作、维保等机电一体化各系统间综合能力的高级技能。该阶段对应的学习课程分别为机电一体化应用模块II、III和专业素质拓展模块。
第四阶段(技师或工程师):主要是利用第六学期学生通过到企业顶岗实习,在企业导师和学校教师共同指导,通过企业技术工人师傅的 “传帮带”,经过职场真实的历练,从而使学生成为一名从事机电产品的开发、销售和技术服务的合格的技师或工程师。
4 依据市场需求,准确定位人才培养目标
本专业主要面向装备制造业、新能源产业、汽车制造业等,服务于武汉城市圈、“长三角”经济圈、“珠三角”经济圈的的相关企业,面向机械工程、电气工程、电力工程等生产技术及基层管理岗位;培养综合素质全面,实践创新能力强、发展潜力大,具有先进设备及自动化生产线操作、维护能力的高素质技能型人才,以及能够负责机电产品销售、技术服务与管理的服务型人才。
5 依托校黄石职教集团,深化校企合作
在黄石市政府、教育局大力支持下,由湖北工程职业学院牵头组建的黄石职教集团,联合了我市企业38家,职业学校27家,其中对机电人才有需求的企业就有20家,这为我院与企业联合开展人才培养提供了平台。与此同时,学院与黄石东贝机电集团等多家企业建立了紧密的校企合作关系,签订了联合办学协议,建立了企业专家参与的专业建设指导委员会,共同制订人才培养方案,实现课堂教学和实践教学相结合,建立人才培养质量第三方评价机制,提高了学生综合素质与职业技能。
6 结束语
总之,通过“阶梯化、模块化”工学结合人才培养模式的实践,学生通过参与真实工作任务实施的全过程,培养了学生职业能力,使学生持双证毕业,持证上岗,既能培养活岗人才,又能增强学生的就业竞争力。
参考文献:
1.引言
现如今,世界科技的竞争越发激烈,越来越多的高新技术取得突破,也激发创新新的生产模式和经济模式。高新技术不仅影响高新产业,也影响到传统行业,引发传统行业的重大变革。新的生产设备将计算机、自动控制技术和传统机械电子重新结合在一起,形成了新的机电一体化技术,极大的提高了产品的质量,性能和耐用可靠性。提升制造技术水平,实现柔性化方向的生产方;加强企业的应变能力;降低材料和能源的消耗,节约成本,提高制造生产率。机电一体化将成为当今世界及未来制造工业技术的主要方向,也是我国制造工业发展的必经之路。从具体的机电一体化产品来说,如CNC加工中心,数控设备,智能机械手,机器人等,都是机械,电子,计算机,自动控制等技术融为一体的技术成果,为实现这样的成果,就产生了大量的专业化从业人员需求。而从业人员则必须掌握各类技术,以及对设备的操作,维修,检测等。我国现行的技工教育模式和知识结构的老化,与当前的机电行业发展脱节较大,难以胜任机电一体化产品的设计、操作、维修及管理等工作。虽然大学不断扩招,但由于课程理论化太强,学科太多,再加毕业后”眼高手低“,对机电一体化高技能人才急剧短缺,所以对于技校专门承担培养技能型人才的学校,就提出更高的要求,以适应社会的要求。
2.分析技校普遍存在问题及发展路径
2.1 办学模式改革方面
2.1.1 存在问题
现在的竞争可以说很激烈,各种公办民办技校、职校、大专、大学遍地开花,对于中职技校在未来会有更大的瓶颈,没有发展就会落后的很快甚至被淘汰。技工教育的发展受限较多,首先招生难,其次就业难,特别是专业对口有提升的就业非常难,造成技工教育的发展空间较小。而造成这样局面的原因,既有外部教育环境,社会环境的影响,也有内部办学模式,教育机制,教学成果不能适应市场需求的问题。
2.1.2 可以利用政府政策导向,逐步改革推行双元制教育
德国双元制职业教育举世瞩目并始终处于世界领先地位,也是促使德国经济腾飞的秘密武器。它的主要特点有:
(1)紧密联系生产实际,以企业的实际需求为培养目标。双元制模式下的学生大部分时间都在企业进行实践技能培训,而且是使用企业正常生产所用的设备和技术。而且培训以实际性的生产劳动方向进行。学生既可得到培训,又为企业创造了成果,从而节约成本,并明确了学习的目的。这样学生完成企业培训后可立即加入企业工作,也明确了培训是为了工作的根本学习目的。
(2)企业积极参与技工培训。德国很多大型企业都拥有自己的培训基地甚至技工学校,即便是一些小型企业,也可以通过职业培训机构或者和学校联办工厂的模式进行技工培训,为自己培养技工,积极的参与到职业教育中来。
(3)完全真实的生产模式和设备,学生在实训中就完成了职业化的基本能力培养。
(4)在培训中,可以直接接触到最新的产品,设备,科技,材料,实现无缝对接。
所以要适应地方经济发展要求,也可以在沿海大企业寻求合作,各学校可以做出自己的特色专业。另外生源素质有待提高,实现技校也能做到“宽进严出”,真正让技校的文凭也“值钱”。逐步形成“ 产教联动、校企融合,企业环境、工学一体,素养为本、技能为用” 的办学模式。
2.2 课程体系改革方面
2.2.1 现我国技工教育中机电一体化专业的问题。
机电一体化专业涉及专业知识多,且都是当前较为先进的技术,并且实用性非常强。因此在教学中对课程体系和内容也要求有相应的对照。应以培养具有综合实践应用能力,能满足行业发展和实际工作需求的学生。当前,我国技工教育中机电一体化存在的主要问题有:
(1)各校专业偏重点不同,有些学校注重“机械技术”,有些学校注重“电子技术”,这些都与当前“机械,电子,自动控制”三元结合的发展方向相悖。
(2)实习实训设备与社会应用脱节,实训水平不高,缺乏机电一体化的综合性实训课程。比如大部分中职技校的实训仅限于车工、钳工、电工、数控等项目的基础训练,而现在企业大部分设备都已实现自动化,以后对设备维修保养这块的人才非常需求,所以不仅要强调基本功的练习,也要增加数控设备维修课程及相关实训设施。
(3)理论知识和实训缺乏紧密的结合,学生学习动力不强。
2.2.2 构建适合机电一体化专业发展的理论教学。
(1)将对学生的素质教育贯穿在技工教育的全程。除了培养专业技能,还要重视职业素养,团队合作,企业管理模式学习、职业规划等方面综合发展。
(2)基础理论知识传授以“必需、够用”为度。
(3)整合“机械、电子、计算机”课程内容以及设备保养维护维修知识,使课程的内容能够紧跟当前机电一体化专业的发展!
(4)突出知识技能结构的应变性和综合性。使学生有兴趣学,能使枯燥的理论融合到实践要求中去,由被动记忆变成主动学习,做出的产品要让学生有成就感,在社会上能体现价值。
2.3 教学模式改革方面
2.3.1 分析学生现状
生源整体素质较差。很多是在中学基础较差以及行为习惯缺乏约束力。学生的学习能力,接受能力,学习积极性都较低,而且基础课特别是物理,数学等交叉,对机电一体化的教学带来了很多不便。很多理论课比较枯燥,抽象,学生自信心差,家长对学生成绩关注度不够。甚至有些学生有不良习惯,迷恋网络游戏等。如果技校的还是按照中学的传统方式,以分数为衡量标准,那只能让学生更加丧失学习动力。
2.3.2 教学模式改革
传统的课堂教学,讲授法的教学方法以及老师教,学生听的填鸭式教学模式已经不能适应专业的需求。应建立起培养学生动手实践能力和主动学习,促进学生自我发展为目标,因材施教,边做做学,以实际目标为导向的一体化教学模式。将企业实际的生产目标和岗位需求转化为教学目标。选择实际生产案例,对课程进行分析,先从理论入手,以实训为过程,完成生产任务为目标,推广行动导向教学、一体化教学。在教学中完美的融合理论和实践,提高学生学习兴趣,鼓励学生积极动手参与,采用制定任务――分组实践――结果比评的模式,逐渐推进教学,在过程中将理论知识点和实际技能要求灌输给学生,学生在完成任务的同时掌握知识点和技能。
(1)理论课可以根据学校情况改革,逐步实施一体化教学,充分发挥多媒体的功能,合理安排利用政府职能引进很多很好的仿真软件,以帮助学生学习很枯燥的理论知识。
(2) 实训课中职学校第三年基本在企业顶岗实习,在校时间短,要加大实训的时间,练好扎实的技能,学校要提供的条件,不像其他专业如计算机等可利用自家电脑在课余时间加以练习。加强设备更新及技术交流,多增加机电设备检修等适应实训项目。
(3)技能竞赛通过以赛促学,多开展校内技能比武,积极参与各种技能大赛,学习项目要和比赛接轨,增加学生学习兴趣,促进技术交流。
(4)注重学生职业道德教育学校要鼓励学生努力学习,充分发挥自身潜能,“精通一门,熟练多门”掌握一专多能的本领,开设职业课等多种方式,培养学生的吃苦耐劳精神和基本的职业道德精神,培养学生的爱岗敬业精神和团队合作能力。
行为引导型教学法有:引导课文法、大脑风暴法、卡片展示法、知识竞赛法、畅想落实法、角色扮演法、角色互换法、观点评论法、案例教学法、模拟教学法、项目教学法、实验教学法、合作学习法、概括归纳法等等。在文化课、理论课及实训课中可以选择合适的方法开展教学。当然相对于传统的教学对老师提出了更高要求,以前各门课老师只要备好自己的课就行,那现在需要形成多样化的备课格局。比如要求本专业的老师包括实训企业一起集思广益,集体备课,互助备课,合作备课,现场备课。特别是专业课基本采用项目式教学,更需要合理全面规划出一个“渐进式”典型学习模块,再去分配如何实施。总之,我们要勇于创新,改变传统的思维,才能真正使教学改革适应技校的教学。
2.4 师资队伍建设
2.4.1 存在问题:
(1)教师数量偏少、结构不够合理、青年教师多。
(2)工学结合一体化教师严重缺乏。
(3)校企共建教学团队建立不够。
2.4.2 制定师资队伍建设实施方案
(1)制定工学结合一体化教学改革方案和师资队伍建设实施方案,与教学改革推动相结合,建立较为完备的师资队伍建设体系。加强对教师的培训,经常性开展继续教育,派遣教师到企业实践,加大对青年教师,班主任的培育培育,建立教师考核,师德师风考核等。
(2)重点抓好“双师型”名师培养。以“名师工作室”为载体,建立老中青相结合的教师队培养梯队。扎实开展教师下企业锻炼活动,积极鼓励教师下企业参与企业科研和技术改革,及时掌握和总结企业生产中的新方法、新工艺和新流程。定期开展技能大比武,不断提高教师的专业应用能力和操作技能。发挥名师队伍示范作用,定期开展名师讲坛、教学示范,促进教学相长。
(3)重视青年教师的培养,开展名师“一对一”工程,在坚持以老带新的同时,学校为青年教师提供全面发展的平台,尽量为他们创造学习和锻炼的机会,倡导竞争,激发青年教师奋发进取的精神。明确骨干教师的职责和权利,为骨干教师铺好路子,压上担子,为他们更好发展创造条件。
2.5 校企合作机制建设方面
以前80年代,很多技校属于工厂子弟学校,也就是“一体型”厂办技校。它能够让学生有足够的环境结合生产实践学习,但也有它的弊病就是学习内容太单一等。那现在技校的实习靠学校实训设备,第三年企业实训也会存在相互脱节不对口等问题,那如何建立健全的校企合作机制呢?
(1)领导重视,学校积极。只有发动政府、社会、学校等各方面的重视合作在技校教育上,才能让很多好的想法变为现实。
(2)订单培养 。可以根据本地经济发展或者社会需求,采用校企合作共同培养方案,在师资培育,实训实习设备,场地等多方面进行合作,共同完成招生,技工教育和就业等一系列教育教学活动,确保供需零距离对接、学生就业与企业用工一体化的办学模式。
(3)聘请行业专家成立教学指导委员会,制订专业教学计划,引入企业文化。引厂入校,共建校内实训基地,培养企业所需人才。在学校先行进行基础理论教学,以专业基础知识为主。在校企合作共建的实训基地,以实训动手操作为主。通过两方面的转换教学,让学生从传统的课堂教学解放,在实训中进行实际的技能培训,弥补传统教学模式的缺失。在企业的实训中,还可以让学生“带薪实习”,通过劳动获得一定的报酬,既可以激发学生的学习积极性,又可以为企业创造一定价值,更可以减轻学生的学习生活负担,可谓一举多得。
3.总结
目前,国家对职业教育很重视,也有很多有利政策,比如助学金免学费资助政策,教学设施的投入等,那希望在办学模式,教育体系,师资培养,校企合作等方面能有更深入的改革,才能真正让技校教育往良性健康的方向发展,培养具有机电、计算机、电子,自动控制等基本理论,掌握对现代化机电设备的操作,维修,保养,掌握机电加工技术和工艺设计的基本方法及技能的技术人员。使技校应做到服务学生,服务家长,服务社会!
参考文献