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計算機技術的應用,使得機械產品的生產過程有機的結合在了一起,逐漸形成了機電一體化技術,機電一體化技術的應用給我國的機械行業帶來了非常顯著的效果,使得機電的生產效率得到了提升,降低了原材料的消耗,也進一步的減輕了工作人員的工作強度,可以說機電一體化是微電子技術、計算機技術、信息技術相結合的綜合性高新技術。
1機電一體化
機電一體化這一技術的切入點是在系統工程當中,主要結合了機械、電子技術等先進的綜合性技術,機電一體化技術可以說是對相關技術原理以及機電產品得以實現的技術總稱,機電一體化產品則是由多個具有特殊功能的電子元器件所組成的有機的整體,這一整體能夠很好的滿足人們的使用要求,我們知道機電一體化技術的組織結構是非常復雜的,整體來看是由五個主要的部分構成,它們分別是機電機械裝置、傳感器、機電執行裝置、動力源和計算機。
2機電一體化產品的優點
(1)功能全。機電一體化產品具有其他產品不具備的優點,像記憶、控制、信息的處理等等,這樣也能夠使產品的性能會提高到一個層次,更加的多元化、智能化。(2)結構簡單。現階段的機電一體化產品正在向著輕、薄、細的方向發展,所以機電一體化產品的設計和制造也是采用的標準化的方法進行的。(3)具備自我監控功能。這一功能是目前大部分的機電產品所不具備的,機電一體化產品的自動監視功能可以讓自身的安全可靠性能得到大幅度的提升。從而進一步的保障了產品的安全。
3我國機電一體化技術的發展與思考
近幾年,我國對機電一體化產品的研究有了很大的進步,比如我國的煤礦機電一體化產品就已經成功的占領了國內的市場,隨著機電一體化進程的不斷加快,生產效率的提高,會有很多外國市場也會被成功占據,而機電一體化中最明顯的一個成果就是國產全數字化直流提升機的成功研制,這一技術的出現讓我國的煤礦機電一體化上升到了另一個層次上,但是在不斷發展的同時,煤礦機電一體化產品還是出現了一些問題,像煤礦核心部分的國產化水平還是相對較低的,單機很多都沒有通信功能,可以說這些機電是處于自動化的狀態,但是通信是封閉的,雖然說設備的監測信息數據很多,但是很多都沒有得到有效的利用。所以說在發展我國的機電一體化產品的時候,在技術上還是要注意以下幾點問題:(1)任何一個裝置都是要有自主知識產權的,這樣才可以進一步的增加機電一體化產品供需比例,不至于比例太過失調;(2)增加機電一體化產品的通信功能,這樣才能夠讓機電一體化產品在今后的運用中更能夠適應綜合自動化的需要。
4機電一體化的發展趨勢
機電一體化是目前集機械、電子、計算機等多種學科的交叉綜合,機電一體化的發展也進一步的促進著相關電子技術產業的發展,基于此種情況,機電一體化的發展方向也被奠定,主要方向體現在以下幾個方面:(1)光機電一體化。這一系統主要部件為傳感系統和信息處理系統,因此運用光機電一體化技術能夠改善機電一體化的信息處理系統的相關性能,也正是因為光機電一體化的特殊性能,使得機電一體化產品的發展趨勢也正向著這一方向發展。(2)技術產品的網絡化。計算機技術的發展帶動了網絡技術的進步,網絡技術的不斷發展也進一步的促進者科學技術、政治領域的變化,這樣一來,企業的競爭也在不斷的出現多元化的趨勢,可以說只要有機電一體化產品被研發出來,只要是質量可靠的,基本上都會快速的暢銷,這也是網絡的功勞,因此機電一體化產品的大方向就是向著網絡化的方向發展。(3)全球系統化、智能化。從目前的情況來看。機電一體化產品的全息特征已經顯現出來,而且隨著科學技術的不斷發展,智能化的水平也變得越來越高,使得很多的機電一體化產品具備了判斷推理,自主決策等功能,以此來獲得更高的控制目標。(4)微型機電化。這里主要指的是尺寸不會超過1厘米的機電一體化產品,也就是說機電一體化的發展進程正在向著納米的方向發展,使得機電一體化的機體、執行機構、傳感器等部件都能夠有效的結合在一起,最重要的是體積很小,因此我們說微型及電話也是機電一體化的一個重要的發展方向。(5)機電一體化產品的綠色發展。機電一體化的發展給我國的工業發展帶來了巨大的便捷,同時也給人們的生活帶來了巨大的變化,使得人們的生活越來越豐富,但是在舒適生活的背后,資源也正在逐漸的減少,生態環境遭受到了前所未有的打擊,基于此種情況,人們逐漸認識到了保護環境的重要,要把對自然地傷害彌補上,也正是在這樣的一種思想促使下,綠色產品的概念隨之產生,可以說在環境異常緊張的今天,綠色化的發展時將來時展的大趨勢。
5結束語
關鍵詞:機電一體化;技術;應用領域;發展方向
中圖分類號: C35 文獻標識碼: A
目前我國機電一體化已經形成了系統化的技術,其在不同領域的應用也相對比較廣泛,因此,相關的建設單位要加強對于機電一體化技術的研究,將其發展成集網絡化,智能化,微型化以及綠色化等集一身的技術,從而促進我國經濟的發展。
一、機電一體化要點概念
機電一體化系統綜合的運用到微電子技能、計算機技能、機械技能、主動操控技能以及接口技能等,對系統內部的信息進行改換;而且保證程序編制的完整性和高質量,根據系統運用和操作的根本性需求,對內部的規劃進行合理化的裝備;同時,在系統的功用、質量以及能耗等多個重要環節進行優化和改善,保證機電一體化運用的是最新的技能手段,終究構成一個全體化的系統商品。因而,在機電一體化當中首要包含的是技能和商品等兩個重要環節。機電一體化并不是一個單純性的技能手段,而是將多種技能進行組合和交融,構成一個全新的技能系統。機電一體化的功用性較強,且當機電一體化技能發展到一定的時期以后,一些微電子的設備還可以對內部的許多零件和元件進行替代,具有愈加新穎的功用。多見的有:主動的信息數據處理、主動的操控調理、主動的記載顯現、主動的功用性監測以及主動功用確診維護等,以保證機電一體化可以時間處于最好的運轉狀況,而且提高系統作業之時的效率。
二、機電一體化技術的應用領域
1、 數控機床領域。數控機床及相應的數控技術已經有 40 年的發展歷程,技術難度有顯著提高,無論在結構、功能、操作還是控制精度上。其中總線式、模塊化、緊湊型的結構最具有代表性,這種結構應用多個CPU、多個主總線,結構復雜。此外還有開放性設計,這種設計使硬件體系和功能模塊具有層次性和兼容性,可以大大提高用戶的使用效益。
WOP技術和智能化。根據車間實際作業狀況,可以通過系統完成編程。同時可以仿真加工過程,并實現在線診斷控制、模糊診斷等智能系統。隨著一體化技術的成熟,如大容量存儲器的出現和軟件的模塊化設置,使數控功能極大豐富,同時使得 +0+ 系統的控制功能也加強了。
全方位滿足技術要求,比如只有一臺機床的情況下,也可以順利完成多個加工要求,并實現刀具使用檢測、物料流通、機械手等的集成,統一到系統中。在系統中,分出多級網絡,這樣實現了構成復雜加工系統的作業能力。這種數控裝置以單板、單片機作為控制中心,并由專用芯片及模板組成。
2、計算機集成制造系統(CIMS)領域。CIMS 的組成并非分散的子系統組合,而是由全局的經過實踐積累的最優系統綜合。加強了原有的各部門溝通,圍繞制造,控制“物流”和“信息流”,將經營策劃、產品研發、制造準備、實驗測試、經營管理進行更好的結合。當集成度越高,就越能夠使各個生產要素間的配置更加合理,使得生產要素的潛力得到更大程度地體現。
3、柔性制造系統(FMS)領域。計算機化的制造系統被稱作柔性制造系統,包括計算機、數控機床、機械手、料盤、搬運車輛和自動化倉庫等。可以依照生產要求,及時、準確地進行生產,這種靈活的生產方式可應用于多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
4、鋼鐵領域。在鋼鐵企業中,機電一體化體系是以微處理機為中間,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、外表等技能有機的結合起來,選用拼裝合并方法,為完成工程大體系的歸納一體化創造有力條件,增強體系操控精度、質量和可靠性。
因為鋼鐵工業具有大型化、高速化和接連化的特色,傳統的操控技能遇到了難以克服的艱難,因而十分有必要選用比如機電一體化的智能操控技能。機電一體化的智能操控技能首要包括專家體系、含糊操控和神經網絡等,其廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、操控、設備與產品質量確診等各個方面。
三、機電一體化技術的發展方向
根據國內外高新技術分析,機電一體化技術的發展尤為迅速,一下幾個方面將作為其未來的發展方向。
1、智能化。機電一體化與傳統的機械自動化的主要區別就在于智能化方面,智能更加代表機電一體化的未來方向。隨著中央處理器運作速度的提高和計算機的高性能化,使得嵌入智能控制算法成為了可能,從此機電一體化技術產品向著智能化方向發展。這種智能機電一體化產品擁有模擬人類智能的功能,可以做出一些判斷推理以及功能決策,以取代制造作業中部分人的腦力勞動為目的。
2、系統化。系統具有任何組態的功能,隨時分解、組合是系統的特征,系統也正致力實現多子系統互相調和及整合管理。系統的具有較強的通信功能,除了通用的通信方式外,遠程通訊及多系統通信聯網正在興起,以及其需要的局部網絡正慢慢的被采用。未來,機電一體化產品會越來越考慮人的因素,令機電一體化產品模擬人的智能、甚至情感。或者也可以根據某種生物的良好結構,模擬出生物機體,生物系統化越來越成為其發展的方向之一。
3、微型化。微型系統是機電一體化發展的一個新方向。其高度融入微機械技術、微電子技術和軟件技術。有國外專家稱,微型電子機械的物理體積一般要小于 1 立方厘米,但這并非最終尺寸,正向微米、納米級方向進軍。微機電一體化系統集合占地小、耗能少、運用靈活等特點于一身,更容易進入狹小空間,同時便于精細操作。由此,其在生物、醫學、航空、工農業及國防領域,有著廣闊的使用前景。據目前掌握的技術,可根據半導體器件生產過程中的蝕刻方法,在實驗室中完成亞微米級機械零件的制造。
4、模塊化。有人說機電一體化產品的模塊化是一項緊迫而艱難的任務。市場上,機電一體化產品的生產廠家很多,統一開發具有標準機械、電氣、動力、信息接口的機電一體化產品并非易事。制訂統一的標準是前提,這樣才能使各部件、單元匹配成功。機電一體化產品的生產商可以依照標準化產品進行創新,更新換代,為自己的不斷擴大再生產奠定基礎。
5、網絡化。像所有產業一樣,網絡的出現及發展對機電一體化技術有著十分重要的影響,使其越來越向著網絡化方向發展。市場上出現很多種類的機電一體化產品,其面向網絡的方式也不一樣。隨著網絡技術的普及,遠程控制和監視技術發展前景廣闊,其實遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品的一種。
6、綠色化。隨著社會的發展,人民生活水平的不斷提高,“綠色”產品已成為各產業所追求的至高目標。這是社會發展的趨勢,并要求產品的全生命周期,包括設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個過程都要綠色環保。機電一體化產品的綠色化要求產品的制造過程無污染、無浪費,結束產品生命時可回收利用。
結束語
機電一體化的核心工作有兩方面,其一是改變傳統產業,應用微電子技術使其達到節能、低耗,高質、高效的目標,從而引領傳統工業進一步大發展;另一方面是促進機電一體化產品的及時更新換代,未來的機電產品將集自動化、數字化、智能化為一身。
參考文獻:
[1]徐世亮.淺談機電一體化技術的應用及發展[J].科技致富向導,2014,(3).
關鍵詞:機械加工;機床;機電一體化
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.132
0 前言
機電一體化又稱機械電子學,其主要是指利用計算機技術,信息技術,機械技術,電子技術,控制技術和光學技術實現智能化、模塊化、網絡化、微型化和系統化加工。機電一體化實現了加工技術、加工質量和加工精度的優化,對制造行業具有重大的貢獻,也是我國經濟飛速發展的主要技術支持之一。近幾年隨著機電一體化的逐漸發展,對傳統機械加工機床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進一步提升傳統機械加工機床機電一體化改造效率和質量,對其實施改造分析具有重要的意義和價值。
1 機電一體化改造優勢
隨著機電一體化的逐漸推廣和普及,人們對傳統機械加工機床機電一體化的改造出現了不同的聲音,其中有支持也有反對的[1]。就該種現象及機電一體化改造進行優勢分析發現其具有以下幾種優勢。
第一,智能化優勢。對傳統機械加工機床實施機電一體化改造的過程中會利用計算機控制軟件,實現軟件更新,在保障機電系統的基礎上實現智能化操作。在改造的過程中利用智能化軟件實現人操作和組合,具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能,從而實現人類自動控制危險因素的實際操作。因此,對傳統機械加工機床實施機電一體化具有優化其智能化的作用。
第二,個性化優勢。機電一體化智能化優勢是傳統機械加工基礎改造的必然趨勢[2]。近幾年隨著社會經濟體制和經濟結構的逐漸轉變,企業和人們對事物個性化的需求逐漸增加,進一步提升了對機械加工的個性化需求。而機電一體化改造能夠實現結合實際發展需求,滿足消費者個性化加工。在產品生產的過程中其微控系統根據市場調研需求自主的對產品實施升級方案制定,以滿足智能個性化產品優勢。
第三,高速化優勢。機電一體化改造的過程中對機床的運轉速度改造是其中關鍵的一環。利用微控系統實現機床主軸轉速的提升,可以在傳統機械加工機床轉速的基礎上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,為整個機床加工生產效益的優化奠定了基礎[3]。此外,隨著納米技術的逐漸應用,納米機床機電一體化改造更是實現了高效率、高精度的機械加工。因此,機電一體化改造具有其高速化發展優勢。
第四,綠色環保優勢。機電一體化改造不僅能夠在技術、效率、性能等上現傳統機械加工機床優化,在其綠色環保上能夠降低材料和燃料的使用,從而利用高新技術手段降低對環境的污染。隨著綠色能源的創新和發展,以綠色能源為基礎的機電一體化機械加工機床必將成為機械加工機床改造優化的主流趨勢。
2 傳統機械加工機床機電一體化改造注意點
針對實踐工作中對傳統機械加工機床機電一體化改造的工作經驗,結合理論知識和內容,提出未來在傳統機械機電一體化改造的過程中需要從以下幾方面注意處理。
第一,在改造穩定性上。對傳統機械加工機床實施改造的過程中需要在現有機械設備的基礎上進行改造。由于傳統的機械加工機床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是堅固的鑄造件。經過改造之后需要將其改變為高性能和高精確度的結構。因此,在改造的過程中需要從其鑄造件的性能出發,注重改造的整體性,在不破壞設備本身結構的基礎上,保障機械加工機床的整體穩定性。
第二,在設備為維修操作山。對傳統機械加工機床實施改造的過程中在其設備維修改造上為了進一步實現機電一體化操作,也會對其維修性能實施改造,為改造后機電一體化機械加工機床的日常使用和維護提供保障。因此,在其維修改造的過程中必須對其維修周期和故障診斷性能實施計算機信息處理和邏輯程序編制,以保障設備維修操作的安全性和高效性[4]。
第三,在技術運行改造上。在實施技術運行改造的過程中必須按照技術該噶發展方向速度對其進行改造,采用循序漸進的技術改造方案,從而保障實時提高設備自動化的效率和水平。在不斷提升傳統機械加工機床設備檔次的基礎上完成技術運行改造。尤其注意的是不能采用激進的方式進行技術運行改造,這樣容易形成技術壁壘和技術脫檔。
第四,在工作效率和質量改造上。針對傳統機械加工機床的工作效率和工作質量改造是在設備技術改造的基礎上實現的。因此,在其改造的過程中需要從精度、專業、生產三方面完成整體工作效率和工作質量改進,這樣才能夠保障傳統機械加工機床在實現機電一體化的基礎上,充分的發揮機電一體化工作效率和工作質量的提升。
第五,在改造成本上。針對改造成本實施成本控制也是傳統機械加工機床機電一體化改造中需要注意的一點,可以采用分環節成本控制和材料成本控制的方式實現改造成本控制,在保障改造效率的前提下節約改造經費,降低企業成本,從未有效的提高機電一體化機械加工機床的市場競爭力。
3 總結
通過本文中對傳統機械加工機床機電一體化改造的優勢分析們能夠看出,機械加工機電一體化是未來我國機械加工技術的發展的必然趨勢。未來我國在傳統機械加工機床機電一體化改造的過程中需要對其改造穩定性、設備維修操作、技術運行、工作效率和質量、改造成本等方面對其進行優化,從而實現智能化、高效率、高質量、高性能的改造,以促進我國機械加工行業的整體發展,為我國經濟建設奠定基礎。
參考文獻:
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[3]李銳通.針對傳統機械設備加工機電一體化改造的分析[J].黑龍江科技信息,2016,26(04):144.
[關鍵詞]實踐教學體系 實訓基地 高職 機電一體化
[作者簡介]方振龍(1976- ),男,吉林長春人,長春職業技術學院工程分院機電中心主任,副教授,研究方向為機電實訓基地管理及機電技術應用;陳國才(1960- ),男,吉林長春人,長春職業技術學院裝備處處長,副教授,研究方向為實訓基地管理及電子技術應用;于福權(1979- ),男,吉林長春人,長春職業技術學院工程分院,講師,研究方向為機電一體化技術、計算機軟件技術應用。(吉林 長春 130033)
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1004-3985(2014)08-0157-01
高等職業技術教育應該適應市場需要培養實踐技能強的專業技術人才,《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)》明確提出:“職業教育要面向人人、面向社會,著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力。”機電一體化專業學生作為裝備制造業的中堅力量,實踐技能的提升及與企業需求的零對接是實現目標的關鍵。在學生實踐技能提升過程中,建立符合緊跟機電一體化產業調整及技術發展的實踐教學體系和實訓基地至關重要,是解決企業“急招機電應用技術人才”“高等職業學校畢業生不好就業”的主要方法。本文從以下幾方面闡述機電一體專業實踐教學體系和實訓基地現狀及解決辦法,以適應產業調整和技術升級所帶來的學生實踐技能滯后的現象。
一、構建適應產業調整及技術升級的機電一體化專業實踐教學體系
在實踐教學體系建設階段,首先要分析區域經濟發展現狀,掌握機電一體化產業現狀,明確專業定位。經過對部分院校機電一體化專業教學計劃的分析,目前高職院校機電一體化專業基本按照“機、電兼顧”定位,但實際上機械工程與電子技術分屬不同學科,包含技術廣泛,三年高職學習機、電兩門技術都掌握時間不允許,也不必要。機電產業現狀表明,自動化技術的引入使得機、電密不可分,計算機、plc、單片機技術的應用帶來的是機電一體化專業應定位在“電子、機械、自動控制相互融合”。機電一體化專業實踐教學體系的重構要分成三步走:分析產業現狀,企業、專家、教師共同確定模塊化方向,重構實踐教學體系。
1.設立若干個模塊化方向。高職教育要保持其自身特色,必須強化專業方向,符合區域經濟發展特性,充分發揮高職教學的特色。可進行模塊化方向的設置:電氣自動化模塊化;機電一體化論證、設計、開發模塊化;數控機床維修模塊化;自動生產線及工業機器人模塊化。完善實踐教學體系,解決與企業零對接的問題,跟定向企業協商進行訂單式培養。
2.重構實踐教學體系。高等職業教育學校課程體系建設應從職業教育著手,依照工作需具備的水平和技能進行分析。要以應用技術為主線,以實踐技能為核心,對實踐能力課程進行整合和強化,充分考慮技能培養過程實踐操作方式的銜接,避免不必要的重復。實踐課程體系由整合課程和技能模塊課程構成。
整合課程。機械原理及制圖:包含原機械制圖主要內容,增加AutoCAD、UG、CAM內容,融入測量與公差,使學生掌握制圖過程的基本操作。自動控制基礎:涵蓋電工電子技能、氣液壓傳動等方面,促成自動控制過程中的電、氣、液有機融合,便于學生對一體化設備整體設計與維護維修的理解。普通加工基礎:包含普通車床、普通銑床、普通鏜床等內容,將普通零件加工過程連成一線,培養學生普通加工的能力。信息技術基礎:包含計算機文化基礎、界面控制、簡單編程等內容,是學生具備信息技術應用能力。機電產品一體化設計:包含機電產品一體化產品設計方法、測試原理和整體應用等,將機電一體化產品設計過程完整體現,提高學生的機、電、自動控制綜合實踐能力。
模塊化課程。課程根據模塊化方向,結合機電專業的技術發展和人才需求,可在學生畢業實習時進行,為學生上崗實習及就業打下基礎,在課程進行中,可以把模塊分成若干個子模塊,讓實習學生進行子模塊訓練,訓練學生的相互協作能力、團隊素質。安排實踐教學課時要遵循一定的原則:一是數量。普遍情況下實踐課時應占教學總課時的一半。二是恰當的時間。實踐教學要分成課內實驗、階段實訓、畢業實習三部分,與課程同步,做到“學中做、做中學”,進行不間斷知識傳授。
二、構建“三輔助、二融合、一交叉”的機電技術應用實訓基地
高職院校比較重視實踐教學。實訓基地是實施實踐教學的基礎和首要條件,目前在高職院校中一般都作為重點支持對象,但實訓基地功能很多,能不能完全體現功能取決于實訓基地的運營模式。經過多年的實踐總結,長春職業技術學院(以下簡稱“我校”)采用“三輔助、二融合、一交叉”實訓基地運營模式,效果良好,滿足了學生實驗實習實訓,受到了社會好評。
1.“三輔助、二融合、一交叉”的機電技術應用實訓基地。實訓基地作為實踐教學體系的基礎,主要功能是滿足學生實踐技能的培養,同時兼顧實訓基地的科研、培訓、生產、社會服務等功能。“三輔助、二融合、一交叉”的機電一體化實訓基地,三輔助即輔助教學、輔助科研、輔助生產,二融合即職業能力、職業素質,一交叉即實驗實訓實習的交叉訓練。實現學生實訓功能的提升,從技能鑒定的角度給予學生評價,注重應用技術能力,廣泛開展社會培訓,進行產品生產,形成對周邊地區的輻射功能。
2.分析崗位需求,構建機電一體化綜合實訓室。高職院校機電一體化專業培養的學生主要是面向機電產業的崗位,進行機電技術應用、設備維護、電氣設計等工作,綜合實訓室是將機電一體化產業中典型的技術、設備融合到一起進行綜合實訓,主要包含機加技術、電工技術、電子技術、電氣技術、檢測技術、傳感技術、信息處理、電力技術、伺服技術及系統總裝等實踐課程。學生的自主學習能力在實訓過程中得到發揮,教師進行引領及輔導,實訓結束后學生應能進行機電設備的安裝、調試、操作、維護、維修甚至設計改造等工作。
3.構建校企融合的實訓基地文化氛圍,提升學生的職業素質。實訓基地是職業院校實現人才培養目標的主要教學場所,文化屬性介于學校與企業之間,是企業文化的先導。實訓基地文化建設應該包括企業文化的物質層次和精神層次,即物質文化、行為文化、制度文化、精神文化有機融合。因此,構建實訓基地文化氛圍應以實訓室文化為主題,實訓基地文化建設既包含校園文化,又有企業文化的特色,其價值導向創新、真實,充分利用校園文化的技術性和企業文化的實用性,在實訓過程中發揮教師、學生、專家、技術能手的優越性,提高教育教學質量與科技應用水平,大幅度提高畢業生的素質。
4.循序漸進的實訓基地建設。由于高職教育教學的特色,機電一體化專業實踐教學體系和實訓基地改革和探索都是為了滿足企業對用人的需要,在實踐教學體系改革過程中,要遵循產業技術升級的規律,根據各院校實訓基地現狀進行實踐探索,有根有據地落實到實訓基地訓練中,這就要求實訓基地要有多技術、多工種的實踐教學工位,需要大量的、不斷更新的教學儀器設備,大量的投入也會造成利用率不高,因此需要實訓基地管理團隊進行有計劃的投入,逐步滿足或領先產業技術升級。
[參考文獻]
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[關鍵詞]機電一體化技術 煤礦 發展趨勢 具體應用
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2014)18-0396-01
1.概述
機電一體化是一項復合技術,即機械、計算機、電子信息處理和自動控制技術相結合,同時也是微電子技術向傳統進行滲透的過程中形成的電子工程、計算機技術、信息技術等為一體的新形勢下的綜合技術。機電一體化與現如今社會的發展規律相適應,具有強大的發展潛力。因為煤炭開采時將大數量的煤在地下開采好然后運輸到地面上,所以需要用許多大型的機電一體化設備才能完成這一過程,所以機電一體化設備是實現這種大規模生產的必然選擇。機電一體化是將機械設備與電子信息技術結合為一體,使物流、信息流等也結合為一體。
2.機電一體化技術在煤礦行業中的具體應用
2.1 機電一體化技術在煤炭從地下往地面運輸過程中的應用。目前煤炭機電一體化、具有很高的自動化水平的機電一體化設備就數礦井提升機,其也是一項全數字化交流的機械設備。最特別為內裝式提升機,其在結構上比較簡單,將滾筒與驅動結合為一體,其更加突出的體現了機械-電力電子-計算機-自動控制的一個綜合體。但高度可靠的一種為全數字化提升機,其簡化了電器的安裝并且采用總線的形式,另外,其硬件的配置也是相當簡單的,而且相互之間可以兼容。目前,我國最大的裝機容量可達到5000w,并且主、副井提升機不需要專門的絞車司機就可以做到自動化。
2.2 機電一體在煤炭采掘中的具體應用。機電一體化技術在采煤炭機的一個典型應用為電的牽引下采煤機的應用。與液壓技術進行比較可以得出其具有下列特點:①較好的牽引性:可以在采煤機進行向前移動時給其提供一個牽引力,使其以最小的力克服阻力前進,也可以在采煤炭機下滑的過程中提供發電制動,從而向電網快速的反饋電能。②可在大傾角煤炭層中使用:提供給電動機軸端上裝有停機時一個牽引力預防機器下滑時的制動器,由于其設計的制動力矩是電動機額定轉矩在1.6倍和2.0倍之間,所以電牽引采掘機可用的煤層傾角范圍為40°~50°,而且不需要防滑裝置。③其運行具有可靠性,較長的使用壽命,電牽引和液壓牽引之間存在著許多不同之處,電牽引除電動機的電刷和整流子有磨a損外,其他器件均為完好無磨損的,因此其具有工作可靠,較少出故障,使用壽命長,很少進行維修的優點。④其反應敏捷,有較好的的動態特征:電控系統可以及時的對各項參數進行調整,預防采掘機進行運載過量的現象。⑤其具有簡單的結構和較高的工作效率:電牽引的采掘機的運轉結構極為簡單,2設計尺寸小,材質較輕,電能一次性可以轉換為機械能,效率高達98%,但液壓采掘機僅僅可以達到65%-70%左右。
1991年煤炭炭總院上海分院與波蘭瑪克公司合作,研制成功我國第一臺采用交流變頻調速MG344-PWD型薄煤炭層強力爬底板電牽引采煤炭機以來,我國的電牽引采煤炭機有了較快的發展。國內上海天地公司、太原礦山機械廠、西安煤炭機廠、雞西煤炭機廠等都生產交流變頻和直流電牽引采煤炭機,而且得到了廣泛的應用。經過近20年的研制開發,我國的電牽引采煤炭機一逐步走向成熟,為煤炭礦生產技術的進步起到了積極的推動作用。
2.3 在帶式輸送機中機電一體化的具體應用。帶式輸送機由于具有輸送距離長,輸送間是連續的,數量大,高效率和很容易就實現自動化的特點,已被我國煤炭行業的井下煤炭傳輸系統作為主要的傳輸設備。所以,成為我過近年來機電一體化設備中重點的研究對象。現如今,重點運用的裝置為機、電、液一體化的CST可控軟啟動裝置。它主要是負責運送大慣性載荷為平滑啟動,例如,專門設計的長距離皮帶運輸的軟驅動裝置。可以通過一臺或幾臺CST驅動對一條皮帶進行運輸。因為動態分析和在線監督的技術以及啟動技術至今尚未解決我國的帶式輸送機械的中間驅動點不可以設置的過多,通常情況下為3點驅動,然而這樣就對輸送的單項長度和數量有了限制,并且,輸送機就有較少的監控設備功能,較差的可靠性,靈敏度和壽命,與發達國家之間存在著很大的差距。
2.4 其他煤炭礦機電一體化裝置 液壓支架則向電液控制方向發展,將計算機技術與液壓控制有機結合,實現定壓雙向鄰架或成組自動移架,避免對頂板和支架產生沖擊載荷。我國神華集團大柳塔礦采用從德國和美國引進的電液控制的支架,移架速度為6~8s/架,最快的移架速度達3s/架。電液控制裝置還可檢測支架的工作狀態。 煤炭礦供電的特點是供電要可靠,質量要高,能滿足大功率設備的要求。因此應該推廣節能型產品。高壓開關柜采用維護量小,使用壽命長的真空開關。采用集中補償和就地補償相結合的辦法提高功率因數,減少供電系統無功電流,減少無功功率損耗。目前高、低開關柜普遍采用了“微機保護”,具備網絡功能,可以實現遠程遙控、遙測、遙信和遙調。
3.煤炭礦機電一體化技術應用的發展趨勢
我國自主推出的煤炭采掘機電一體化的設備具有的特點為:智能化,程序化以及信息化,并且具有機械設備體積小、操作維修起來比較方便、性能可靠等優點。這些設備在煤礦行業的廣泛應用,不僅為采掘工人減輕工作難度同時也提高了煤礦行業的生產水平,從而為煤礦企業和社會創造了巨大的經濟效益。但是,將我國的煤炭機械一體化技術與發達國家進項相比之下,可以看出我們之間還有相當大的差距,所以還有許多的研究工作需要我們繼續進行,然而,其未來的發展趨勢是:①開發本國的核心技術,是以煤炭礦開采技術及配套裝備為主導的具有自主知識產權的核心裝置:②增加產品的通信功能,以適應綜合自動化的需要;③開發以微處理器和微機為基礎的礦井設備工況和健康監測以及微處理器、計算機和專家系統的應用等;④煤炭礦機器人仍然是煤炭礦機電一體化技術今后研究的重點之一。
4.總結
近年來,隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術、傳感器技術和自動化技術的飛快發展,信息流成為機電一體化的主要特色。其產品實現自動化、數字化、智能化,在性能和功能方面均實現了質的飛躍。因此,機電一體化技術是企業信息化的重要支撐技術,是礦山綜合自動化的基礎。機電一體化技術在煤炭礦采、掘、運裝備的應用禾客推廣,極大地提升了我國煤炭礦生產的綜合實力,為實現高效、安全、潔凈、結構優化的煤炭炭工業生產打下了扎實的基礎。
參考文獻
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關鍵詞:機電一體化;復合人才;管理;外包;創新
中圖分類號:F24文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)15-0133-02
黨的十七大明確提出了加快轉變經濟發展方式的戰略任務。調整經濟結構、轉變發展方式必須瞄準科技發展前沿,推進自主創新,聚集創新人才,優化創新環境,真正走上創新驅動、內生增長的發展軌道。轉變經濟發展方式的過程,也正是人才需求快速轉換變化的時期,各行業、各部門對于人才規格的要求將向多元化的格局發展。因此,培養應用型復合人才既是適應經濟結構調整和經濟發展方式轉變的需要,同時也是中國適應經濟全球化、人才國際化的重要舉措。培養當代合格的機電一體化復合人才,必須順應加快轉變經濟發展方式的大趨勢,將管理變革、業務外包、技術創新等等與專業技術融合相通。
一、在管理中成長
制造企業要在競爭中立于不敗之地,必須要采用先進的制造技術與先進的管理方法,降低生產成本,縮短生產周期,并能快速響應市場需求的變化。同時,制造企業為提高競爭力,快速占領市場,在競爭的同時還需不斷促成有關企業之間的區域性聯合或跨國合作,以形成動態聯盟。在這種背景下,一些先進的制造模式和管理模式不斷出現和發展,如精益生產、敏捷制造、綠色制造等等。為了適應新的形勢,培養學生在管理、經濟、法律、營銷等方面的綜合知識和能力,使學生掌握經濟管理學的定性、定量方法,具備一定的管理素養,增強分析和解決社會經濟問題的基本能力,是培養復合型人才的重要因素之一。
培養復合人才是一項宏大的工程。在培養機電一體化復合人才的過程中,可以通過多種渠道提升學生的管理素養。首先開設諸如“生產現場管理”等企業管理課程,使學生熟知企業管理的基本原理和方法;其次通過教學實踐環節或參觀訪問有關企業,使學生在實踐中理解先進制造與現代管理的共通之處,到生產現場學習現代企業的管理之道;再次通過形形的講座,使學生了解企業文化、團隊精神等在現代企業管理中的重要作用;最后應該讓盡可能多的學生參與學生管理工作,在管理實踐中感悟管理的真諦。
值得注意的是,機電一體化專業的大多數專業課程,往往給學生傳授的是顯性知識。而需要復合的管理類知識,主要是隱性知識。所謂隱性知識是相對顯性知識而言的,是指那種我們知道但難以言述、重在意會的知識。從技能和認識角度可將隱性知識劃分為兩類:一類是技能方面的隱性知識,包括那些非正式的、難以表達的技能、技巧、經驗和訣竅等;另一類是認識方面的隱性知識,包括洞察力、價值觀、團隊精神和組織文化等。管理大師彼得?德魯克認為,隱性知識是不能用語言來解釋的,它只能被演示證明它是存在的,主要來源于經驗和技能,學習的唯一方法是領悟和練習。
提升學生的管理素養,培養機電一體化復合型人才,很重要的一個方面是使學生融入于現代企業文化中去,為保持和增強企業核心競爭力作出貢獻,這就需要注重隱性知識的積淀。知識經濟時代,隱性知識是個人或組織保持競爭優勢的源泉, 隱性知識已成為現代企業知識管理中的一個重要方面。基于隱性知識的企業核心競爭力是企業勇往直前的動力。塑造良好的組織文化和激勵體系,可以有效促進員工個人隱性知識持續地轉變為組織的共享知識,激勵員工朝著組織的共同目標邁進。同時不斷培育企業的知識創新能力,構建企業完善的知識管理體系,實現顯性知識和隱性知識、個體知識和組織知識之間的相互轉化,并最終與核心競爭力相融合。為了順應現代企業的發展需求,我們不僅要進行知識傳授,使學生清楚現代企業對人才的新要求,懂得隱性知識及其在現代企業管理中的重要作用,不斷加強管理素養,而且要讓學生在實踐中感悟、錘煉和提升。
眾所周知,實踐教學的主要目的是通過在真實或仿真的環境中進行反復訓練,試圖使學生熟練掌握一定的職業技術技能,從而培養學生的職業素質。但目前的實踐環節主要是以顯性知識作為教學的唯一媒介,忽視隱性知識的潛在影響,從而導致實踐教學效果不盡如人意。因此,我們必須明晰隱性知識管理的價值,并通過適當的途徑實現這種價值。隱性知識能夠自發地對實踐教學產生影響,甚至產生阻礙和干擾等負面影響。無論是技能方面的隱性知識,還是認識方面的隱性知識,即價值觀、團隊精神和組織文化等,一定要在實踐教學中反復練習,不斷領悟。在這一方面,指導教師的人格魅力、知識和技術能力對學生有著極強的影響力。
二、在外包中成熟
在轉變經濟發展方式的過程中,工業時代流水線所體現出的企業內部分工協作已經擴展到企業、行業之間,將公司部分業務委托給外部公司的業務外包應運而生了。發包企業為維持組織的競爭核心能力,可將組織的非核心業務委托給外部的專業公司(即接包企業)。外包給企業帶來了新的活力。知識轉移是決定外包成功與否的最主要因素。要成為當代機電一體化的復合人才,必須學習相應的外包知識,了解外包在現代企業發展中的作用,在外包即知識轉移的過程中增強自身各方面的能力。
通常認為,企業在外包中知識轉移的過程可以劃分為三個階段:第一階段,企業從外包中分析與取得知識的過程。接包企業參與聯盟人員的素質、知識和經驗,必將影響到企業能否有效取得發包企業的知識或技能。當生產外包的雙方建立了知識轉移程序且雙方知識基礎相近,則企業取得知識的效能越高。第二階段,企業取得知識之后進行內部學習的過程。接包企業可通過與發包企業之間的互動,獲取相關的知識或技術,并通過消化使其與原有知識相融合,從而修正企業文化,激勵組織創新,使企業保持競爭優勢。第三階段,企業取得知識之后使用的過程。目的在于有效管理知識,進行知識轉換或創造出新的知識,進而為進一步增強企業的競爭力夯實基礎。
綜上所述,在外包中知識轉移的過程就是獲取―學習―應用的過程。要培養機電一體化復合人才,首先,必須給學生傳授外包的顯性知識,使他們熟知外包和外包管理的相關知識,懂得知識轉移在外包中的重要作用;其次,要使學生掌握外包中知識轉移的過程,做好各種相應的準備,逐步勝任外包業務。不僅要增強洞察力,善于發現和獲取發包方的知識、技能;而且要聯系自身實際,善于學習和吸收,取長補短,同時要及時消化,較好地指導生產實踐,并最終轉變成自身的優勢。所有這一切,可以通過校內實踐教學、校外頂崗實習,使學生逐步理解和接受外包,并在多重企業文化相互融通的環境中越來越成熟。
三、在創新中成功
總書記早在2006年全國科學技術大會上就提出了建設創新型國家的宏偉目標,同時給高校的創新工作提出了更高的要求。創新創業教育作為知識經濟時代的一種教育觀點和教育形式,從本質上說是培養學生創新精神、創業素質的教育活動,也就是要培養具有創新精神和實踐能力的新型人才。這正是機電一體化復合人才的努力方向。實際上,每個大學生都具有創新潛能。但是要把潛在的創新力轉化為現實的創新力,必須有一個激發潛能、形成創新力的良好精神環境和心理氛圍。只有在濃郁的學校創新氛圍和有利于創新的教育環境中,才能有效地開發大學生創新潛能,才能實現對創新型人才的培養。因此,營造良好的校園創新環境,通過感染、模仿、暗示等心理機制,必將對大學生的創新素質產生積極的影響。
雖然大家都知道創新始于問題,但目前許多大學生盲目迷信書本和老師,習慣于墨守成規,不注重思考與質疑,普遍缺乏“問題意識”,既不愿提問題,也不會提問題,當然就更談不上銳意創新。強化問題意識,是開發創新潛能、造就創新人才的關鍵。
大學生創新潛能開發,要注重創新思維開發,積極開展創新思維的心理訓練。心理訓練主要在于改善思維的品質,即敏捷性、靈活性、深刻性、批判性與獨創性,這是思維訓練的基本方向。具體的訓練方法多種多樣,如標新立異法、頭腦風暴法、直覺反應法、智力激勵法、提問探究法,關鍵是要根據教育環境的實際,特別是大學生創新心理發展特點,有意識、分層次、有針對性地培養和訓練。在具體訓練過程中,要堅持發散思維與聚合思維相結合,以發散思維訓練為主;堅持求同思維與求異思維相結合,以求異思維訓練為主;堅持正向思維。與逆向思維相結合、以逆向思維訓練為主等等,引導和促進大學生思維觀念的更新和思維素質的提高。
21世紀是知識創新和可持續發展的時代,中國高等教育持續發展的重點是人才的培養,高校人才培養的核心是培養創新創業能力和實踐能力。在培養機電一體化復合人才的過程中,必須加強大學生創新創業能力的培養,只有這樣,才能適應社會發展的需要,才能為社會提供真正的具有創新精神和能力的復合人才,才能實現當代大學生的可持續發展。
參考文獻:
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Three Points on the Today’s Versatile Talent of Mechatronics
LIU Fu-ji
(Wuxi Professional College of Science and Technology, Wuxi214028 , China)
【關鍵詞】中職 機電技術應用專業 課程 機械教學
1引言
機電一體化是一門綜合叉學科,它是由微電子技術轉向機械工業領域發展過程中所衍生出來的。對于機械系統,它是機電一體化的主要內容之一,它的存在才能使機電一體化產品的功能得以實現,機電一體化在機械系統的不斷推動下,其發展速度越來越快。相應的,隨著機電一體化的不斷發展,機械系統也其連帶作用下,發展得越來越好,機械系統各方面的性能變得越來越成熟。因此,機械科學在機電一體化的作用下,在很多方面均發生了變化,制造設計、維護技術、人員培訓等,總而言之,在機械工業的升級換代過程中,機電一體化是必然趨勢。隨著社會的不斷發展,社會中出現越來越多的高新技術產業,由于機電一體化的縱多優點均比較突出,如廣泛運用性、融合性、技術帶動性等,其主導地位越來越明顯,它大大推動了我國社會經濟的不斷發展。不斷培養出機電技術專業的高級技術人才,是中職學校機電一體化專業的主旨和目標。在當今社會,機電一體化專業的高級技術型人才的社會需求量是非常大的,所以機電一體化專業的發展前景是非常好的。我國眾多中職學校都開設了機電一體化專業,但在機電一體化專業課程體系的構件中還存在一定的問題,目前我校開設的機電技術應用專業課程一體化教學內容主要有:照明系統安裝、電子元器件安裝與調試、電機與變壓器安裝與維護、電力拖動與可編程控制、低壓配電系統安裝、低壓電氣設備調試等六科專業課程,而機械方面的教學內容卻比較少,譬如液壓、氣壓、機械傳動等, 導致人才培養方面的不足。因此,本文對中職學校機電技術應用專業一體化課程機械教學進行探討,是具有一定意義的。
2機電技術應用專業一體化課程機械教學的必要性分析
2.1機電技術應用專業人才需求及專業素質需求
2.1.1機電技術應用專業人才需求
隨著科學技術的不斷發展,各大企業的生產模式均產生非常大的改變。隨著各個領域對計算機技術的運用越來越廣泛,我國傳統的產業結構均發生了較大的變化,其中就包括機電技術的應用。相應地,機電產品的種類越來越多,科技含量越來越高,這些產品的速度非常快、精度非常高,同時也充分體現出智能化、自動化、信息化等,因此,機電產品是一種科技融合的產物,所以,我國對機電技術專業的需求量將會越來越高。通過分析相關統計資料可知,在今后較長時間內,我國的專用設備制造業和電器機械業的發展將會越來越快,因此,機電技術應用專業人才一定要具備一定的機械方面的知識。
為了培養出更多的機電技術應用專業人才,進一步提高服務社會的質量,通過對一些相關的科研單位、大中型企業進行調查研究,可以發現這些單位均以智能儀器儀表、數控機床、模具制造和設計為重點產業、將高新技術作為主要增長點,綜合應用各種機械,因此,這些企業均需機電技術專業人才來管理、檢測、維修各種機電設備。綜上所述,不管是新興產業,還是傳統產業,二者均需要大量的中職機電技術應用專業畢業生,其中,應屆畢業生必須要具備一定的機械操作能力。所以,中職學校只有合理調整機電技術應用專業課程結構,將產業結構變化對機電技術專業人才需求作為作為關鍵點,不斷提高學生的實踐操作能力,不斷完善機電技術應用專業一體化課程體系。建立的機電技術應用專業一體化課程體系一定要能夠將職業教育的特征強調出來,要遵循綜合型、應用型、實踐型結合的原則,為使企業對機電技術應用專業人才的需求得到滿足,機電技術應用專業畢業生不僅要熟知相關的專業理論知識,如管理、制造、檢測、維修等,還必須要掌握一定的實踐操作技能,如對機械產品的操作、編程、維修等。
2.1.2機電技術應用專業人才的專業素質需求
(1)對典型機電設備中頻繁出現的故障具備維修的能力;
(2)對典型電器設備及機械具備調試、組裝的能力;
(3)能夠熟知機械基礎知識,對機械裝配圖及零件圖具備讀識的能力;
(4)對一些常用的機床具備一定的檢測能力,或者對一些簡單零件具備一定的加工能力;
(5)對典型機械及電器設備的工作原理及基本結構具備一定的理解能力。
2.2機電一體化的核心技術
機電一體化的核心技術主要包括:
(1)械制造技術。因為該技術為機電一體化技術的基礎,所以在機電一體化技術中,機械技術是非常重要的,它在機械制造、機械工藝、機械設計等方面,均存在較大的潛力。
(2)傳動技術。傳動技術,主要內容有磁力傳動、機械傳動、液壓傳動、氣壓傳動、電力傳動等。在微電子技術的支撐下,這些傳統技術互相進行良性競爭、發揮自己的特長,充分發揮出各自的機械功能。
(3)自動控制技術。在最近幾年中,該技術是非常活躍的,尤其是人工智能控制技術。機電一體化技術在自動控制技術的作用下,受到較大的影響。
(4)信息處理技術。該技術主要指計算機技術,尤其是單片機技術。在機電一體化技術中,所謂“電”,就是指通信技術、單片機技術、PLC技術。
(5)傳感器技術。該技術包括不同物理量的傳感器,尤其是一器多感技術。在最近幾年,光纖傳感器的發展越來越迅速,使機電一體化技術受到非常深遠的影響。
2.3機電技術的發展前景
對于機電技術,這是一門邊緣學科,它是在近幾年才興起的,機械制造產業技術革命的主要發展方向,可以從機電技術這門學科的發展速度中反映出來。機電技術是于1960年出現的,社會、經濟、軍事、生活等方面對機械制造技術的運用越來越廣泛,各個領域在各種新技術的不斷運用下,其產業均發生較大的變革。隨著不斷出現的高薪技術產業,大大推動了機械產業的發展,大大提高;額人類的生產能力。在機械工程方面,隨著計算機和微電子技術應用的不斷成熟,以及在機械制造業中的不斷深入,進而出現了機電技術,使得機械產業在很多方面均產生很大的變化,如管理方面、技術結構、產品機構等,使工業化生產的模式進入以機電技術為主的發展階段。
不難看出,在機電一體化中,涉及到很多機械方面的知識,如液壓、氣壓、機械傳動等,然而,目前的中職學校機電技術應用專業的教學內容并未涉及到很多機械方面的知識,因此,這不符合實際的職業工作任務,實際的工作崗位和畢業生的技能水平及知識結構出現嚴重的脫節現象,要想使中職學校的職業教育的人才培養目標成為現實,其難度是非常大的。所以,在中職學校機電技術應用專業一體化課程體系中,開展機械教學是非常有必要的。
3 結語
隨著我國機電產業的不斷發展,工業生產水平的不斷提高,不同學科之間的相互滲透,機電技術在目前的工業科技中作用越來越大。不難發現,在現代企業設備中,機械設備的比重最大,大大拓展;額機電技術的應用領域,因此,中職學校機電技術應用專業一體化課程體系只有增設機械教學,才能提高機電技術應用專業人才的綜合專業素質,才能更能滿足當今市場對機電技術應用專業人才的需求。
參考文獻:
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【關鍵詞】機電一體化;專業建設;課程體系;服務社會
按照“需求導向、高端定位、工學結合、資源共享、服務社會”的工作思路,機電一體化專業多年來面向現代機電裝備制造業的生產及服務型企業,培養了具有良好的職業道德和創新精神,掌握職業崗位(群)所必需的專業知識及實踐技能,能擔任機電一體化產品的生產、安裝與調試,機電一體化設備的使用與維護,機電一體化技術應用服務等崗位工作的高端技能型專門人才。
隨著天津濱海新區迅速的發展和崛起,機電一體化技術專業緊密結合行業技術發展,堅持高職學歷教育為主,同時開展面向企業的機電一體化技術服務,在完成教學任務的同時為企業培訓機電一體化設備操作、可編程序控制器應用、機電設備故障診斷與維修等技術人員,同時專業教師還為企業解決可編程序控制器編程、機電設備故障維修等難題,與多家企業建立起良好的合作關系。
一、立足提升專業服務社會能力,深化人才培養模式建設
針對機電一體化專業高端技能型人才的成長過程,在借鑒國內外先進職業教育模式的基礎上,深化人才培養模式建設,實施“專業核心技術+崗位職業技能”的模式,包括“核心技術課程建設”、“崗位職業技能培訓”、“職業資格培訓與鑒定”和“企業頂崗實習”四大要素。其特征是,既要充分體現高端技術對人才的要求,又要體現基礎知識、基本技能的培養以及達到高等職業能力的形成過程。以實現專業與產業對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接、學歷證書與職業資格證書對接、職業教育與終身學習對接。
專業核心技術包括:機械技術、計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術等。
崗位職業技能包括:從事機電一體化設備操作、工藝、編程、裝配、維修等崗位的能力。
核心技術課程建設:根據機電一體化專業培養高端技能人才的特殊性,合理設置核心技術課程,既要考慮專業性,突出體現技術性,能夠達到一定水平的設計能力。又要考慮接受能力,體現技能,實用性,二者形成完美的統一。
崗位職業技能培訓:開展與行業企業的合作,開發以企業工作過程為基礎教學內容的課程;具體分析、消化企業的典型工作任務和職業技能,共同制定相應崗位(群)的職業技能培訓內容,強化就業能力。
職業資格培訓與鑒定:根據機電一體化專業相關工種職業資格標準,剖析從初級、中級到高級的若干能力層次,針對不同的能力層次進行分解,確定能力要求,規劃課程,制定出相應的教學模塊。通過有效鑒定,達到高級工水平。
企業頂崗實習:實施“校企合作”的專業建設方案,落實半年頂崗實習的組織、監控與服務,加強半年頂崗實習的管理,發揮“校友會”和“校企合作管理委員會”的真實作用,最終成為“短過渡期”或“無過渡期”的高端技能型人才,達到順利就業之目的。
二、改革專業課程體系建設
1.課程體系架構思路
課程體系架構首先圍繞機電行業企業對機電一體化技術人才的實際需求,依據崗位(群)工作任務進行職業能力分析,從而確定專業人才培養目標。然后列出崗位(群)典型工作任務及工作過程,分解職業能力要素,并按照“符合人才成長規律”及“就業為導向”的思想,構建理論與實踐相融合的教學體系,并確定教學改革特色課程,同時完成教學資源的科學、合理配置,如師資的安排、實踐設施的合理使用等。
為專業課程明確專業核心知技點,圍繞核心知技點展開職業資格培訓,明確專業核心技術技能,圍繞專業核心技術與崗位技能展開,強化為核心技術與崗位技能服務。
2.基于工作崗位能力的專業核心課程建設
在課程建設中,圍繞服務于企業生產實際需求,依據崗位(群)內涵進行職業能力分析,列出崗位(群)典型工作任務及工作過程,制定崗位能力理念的課程規劃路線,形成有特色的基于工作崗位能力的“教、學、做”一體化專業核心課程,如圖1所示。
三、教學團隊建設規劃
1.提升專業帶頭人素質
專業帶頭人要加強對職業教育理論與實踐的研究,組織好專業建設工作;要強化業務與技術能力,深入教學一線,了解學生的學習實情;要深入企業,做好實訓基地建設;對青年骨干教師定向培養,發現并培養專業帶頭人后備力量;組織教研活動,創新教學方法,積極推行先進教學技術,改革教學方法與手段,真正成為專業的領軍人物。
2.培養專業骨干教師
專業教師以機電一體化技術應用為主攻方向,加強自身學習,立足本職,在教學、科研、管理、實踐能力方面均衡發展,提高年輕教師的學歷層次。安排骨干教師赴國內外考察、專題學習,進修、深入企業學習,參加各級教學比賽、技能大賽等。
3.擴大兼職教師隊伍
本專業面向社會,聘請具有豐富實踐經驗及操作能力的行業技術專家、技術能手為學校教育兼職專家教師,建立起一支理論水平高、實踐技能強、能在學校教育教學中發揮指導、帶動作用的兼職專家教師隊伍。在新技術推廣、技術服務、咨詢等方面產生了巨大的社會效益。積極將校外實訓企業高水平的技術人員和能工巧匠引入專業教研室。
四、專業建設目標效果
1.推進校企對接
繼續建立校企合作雙向發展模式,充分發揮企業和學院的人力資源、設備資源的作用,共同開發產學項目,將職業教育與經濟社會發展緊密聯系在一起,把教學活動與技術開發、推廣、應用和社會服務緊密結合起來,形成以學促產、以產養學的良性循環,創造良好的產學結合氛圍,形成“互利雙贏”的局面。
2.探索系統培養
面向機電一體化企業,貼近生產、貼近實踐,解構課程體系和教學內容,重構突出職業能力和素質培養的課程體系。建立突出職業能力培養的專業標準,規范課程教學的基本要求,為高水平課程建設和課程資源共享服務。
3.強化實踐育人
進一步建好校內實訓基地,強化實踐課程對于學生技能培養的作用,有的放矢、有針對性地激發學生的學習積極性,以期收到良好的實踐教育教學效果。
繼續深入企業開展校外實訓基地建設工作,要依托行業優勢,安排工學結合方式現場教學,同時通過行業協會和有關企業,以利于做實頂崗實習。
4.轉變人才培養方式
按照人才成長規律,主動與行業企業合作,開發以企業崗位工作為基礎的教學課程,根據機電一體化技術領域職業崗位(群)的要求,參照國家職業資格標準改革課程體系和教學內容,建立突出職業能力和素質培養的課程標準,實施以行為導向、任務驅動、項目、產品為載體的教學過程。
繼續實行“訂單式”培養,根據市場需求確定培養目標、人才規格、知識技能結構、課程設置、教學內容和學習成果評估等。
組織學生的創新活動,以提高綜合素質與技能,激發學生的創業潛能。
5.提升社會服務能力
繼續緊密結合行業技術發展,開展面向企業的機電一體化技術服務,為企業培訓機電一體化設備操作、可編程控制器應用、數控設備維修等技術人員,保證每年提供企業技術培訓和滿足濱海新區企業需求的技能型人才培養。
在依托企業搞好工學結合辦學同時,利用學院的教學設備空閑時間承接數控加工、三坐標測量,以非盈利或微利的方式為社會和校外實訓基地企業服務。
關鍵詞:船舶與海洋工程專業碩士培養《機電一體化技術》課程教改項目教學法
前言
從2009年起,我國開始培養全日制工程碩士,接受應屆本科生報考。這種新的研究生教育模式,在短時間內得到迅速發展。
船舶與海洋工程作為國家級重點學科,在浙江海洋學院最早開展專業型碩士研究生培養與教育。以培養具有良好的職業素養、能獨立擔負本專業領域技術工作的,創新能力,創業能力和實踐能力強的高層次應用型專門人才為目標,重點培養掌握船舶與海洋工程領域堅實的基礎理論和系統的專業知識,能運用先進技術獨立解決船舶與海洋工程技術實際問題的能力。具體分為:船舶與海洋結構物設計制造,輪機工程,水聲工程,海洋工程和海洋油氣工程5個大方向。
與學術型碩士不同,專業型碩士學歷教育時間短,發展規模迅速壯大,不少單位和導師在培養過程中遇到了諸多問題。
船舶與海洋工程專業型碩士培養存在的問題
1、專業型碩士與學術型碩士的培養模式區別不明顯
應用型人才培養是以能力培養的系統化取代知識培養的系統化。高校探索專業型碩士的培養,也進行了一定的改革,但在具體操作過程中,由于高校“學術至上”的傳統,導致“重科研、輕應用”的現象較為普遍。由于學校應用型導師不足,在課程設置上,缺乏實用性較強的課程。
2、專業型碩士的教育實踐環節落實不到位
專業型碩士的培養,尤其強調實踐環節,大多有至少半年或一年的要求。但由于導師研究任務多、實踐基地建設不足等問題,加上企業對研究生培養沒有相關經驗,往往使得專業型碩士的實踐環節落實不到位。
3、專業型碩士的社會認可度不夠
由于認識不足等原因,部分學校在研究生招生過程中就出現了高分成為學術型碩士,低分成為專業型碩士的現象,導致專業型碩士的“先天不足”。此外,從目前的就業情況來看,專業型碩士的整體就業情況差于學術型碩士,成為不良的反饋刺激,挫傷了專業型碩士的學習積極性。
加強課程建設有助于專業型碩士培養質量的提升
研究生培養質量是一個系統工程,它包括生源質量、課程教學、導師隊伍、教學管理、科研條件等諸多因素,但其中課程教學卻是保證研究生培養質量的基礎,它對研究生知識結構的拓寬、科研能力的提升起著至關重要的作用。因此,如何加強課程建設已成為當前提高研究生教育質量的重要突破口。
教學方法是實現課程目標的主要手段。國外推廣Seminar教學法,加強案例教學,重視啟發式教學。與國外研究生的教學方法相比,我國研究生課程教學方式明顯缺少研究性,灌輸傾向比較嚴重,基本上還屬于“保姆式”、“填鴨式”教學,不能引導學生自主學習,更不能激發學生的探究與發現精神。為了適應現代科學技術的發展和社會的需要,就要求我們樹立新型的思維觀,采用多種形式的教學法,突出研究生的參與主導作用,因此,研究和實踐創新的教學內容與方式將有助于專業型碩士培養質量的提升。
《機電一體化技術》項目教學法的實踐
1、《機電一體化技術》課程介紹
《機電一體化技術》是實用性非常強的課程,對船舶與海洋工程的專業碩士來說具有重要的意義。目前我校把該課程列為專業主干課,32學時,2學分,所用教材是梁景凱主編的《機電一體化技術與系統》(機械工業出版社,2009年)[6]。本課程旨在讓學生熟練掌握機電一體化的基本概念和基本要素以及各部分的作用,了解機電一體化的相關技術和發展趨勢,并結合實例分析機電一體化技術在機電產品中的應用。
2、《機電一體化技術》項目教學法的實踐
在學習“第3章伺服傳動技術”的第4節“步進電動機控制系統”時,我們采用項目教學法,設計了這樣的任務:要求學生自己選用某一種類型的控制器,控制步進電機按三相六拍的方式運行,實現正轉、反轉、加速、減速等功能。具體任務包括:設計控制系統硬件電路、畫出電路原理圖、元器件布線圖、設計控制程序、系統調試、運行,提交設計報告。
項目確定后,接下來便是分組實施,以小組為單位,既體現合作性,又體現獨立性,分組時要注意學生的搭配[7]。全班10人,被分成4個組,每個組選出1名組長負責本組的實施,分組后各組便爭先恐后地開始查資料、自學,甚至向其他老師咨詢,不亦樂乎。在實施過程中,我們注重啟發和引導,讓學生自己去分析發現的問題,使他們在解決問題的過程中學習。
經過1周的團隊合作,4個組都完成了任務,都感到很欣慰。接下來讓學生進行自我評估,并講解、展示各自的成果。最后我們對各組進行點評,首先充分肯定了同學們的成績,點贊各組在實施過程中的靚點。經過這樣一次嘗試,不僅各組完成了規定的任務,在老師的啟發下,學生自己又將這幾種控制方式的優缺點進一步進行了比較,結果如表1所示。
結束語
專業學位研究生教育是我國研究生教育的重要組成部分,為使其更好地應用于社會,服務社會,針對目前普遍存在的培養質量問題,積極探索高效的教學方法,并在實踐中不斷充實和完善具有深遠意義。
以《機電一體化技術》課程為例在我校船舶與海洋工程專業學位研究生中實施項目教學法,激發了學生的興趣,收到了良好的效果,對其他課程的教學改革也具有一定啟發作用。
參考文獻:
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[3]周宏,蔣志勇,王岳等.基于專業學位碩士的船舶與海洋先進制造技術培養模式研究[J].江蘇教育學院學報(自然科學版), 2012,28(6):1-3.
[4]李崢,李鋒,張旭.專業學位研究生培養質量保障體系研究――以船舶與海洋工程領域為例[J].江蘇科技大學學報(社會科學版),2013,13(1):104-108.
[5]劉永泉.加強研究生課程建設提高研究生培養質量[J].黑龍江教育,2008,62(5):27-28.
[6]梁景凱.機電一體化技術與系統[M].北京:機械工業出版社,2009年.