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關(guān)鍵詞 技術(shù)基礎(chǔ)課 一體化教學(xué)模式 改革
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 師生角色定位
教學(xué)的最終目的在于使學(xué)生獲得知識與技能,必須充分發(fā)揮主體(學(xué)生)的積極性、主動(dòng)性。在一體化教學(xué)過程中,教師的作用在于創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境,當(dāng)好“編劇”與“導(dǎo)演”,為“演員”提供舞臺并給予示范、指導(dǎo)、評價(jià)。例如:在學(xué)習(xí)了電阻概念、學(xué)會了萬用表的使用后,教師可列寫如下表格(表1)并要求學(xué)生完成,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會歸納、學(xué)會搜尋相關(guān)資料,進(jìn)而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。
表1
2 理實(shí)內(nèi)容的合理取舍
職業(yè)教育的一個(gè)特點(diǎn)是:對技術(shù)理論的要求是“實(shí)用、夠用”,而非強(qiáng)調(diào)其知識的系統(tǒng)性,因而,必須對知識點(diǎn)進(jìn)行取舍。同樣,實(shí)踐環(huán)節(jié)安排哪些內(nèi)容,也必須做出合理選擇。
作為傳統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)課而言,在安排知識點(diǎn)時(shí),必須考慮后續(xù)課程的需求;在確立實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí),既要考慮與知識點(diǎn)間的相互對應(yīng)關(guān)系,也要考慮與后續(xù)課程間的通用性。
以“電工技術(shù)基礎(chǔ)”為例:在知識點(diǎn)的安排上,盡管“疊加定理”與實(shí)踐環(huán)節(jié)聯(lián)系不緊密,但其概念與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)度較高(如電子技術(shù)的放大電路中直流與交流通道的理解),故仍需安排;鐵心線圈與后續(xù)課程(如電機(jī)、電器等)關(guān)聯(lián)度高,但其理論分析較為復(fù)雜,可采取淺入淺出的方式,重在講清線圈電流和電磁吸力這兩個(gè)主要物理量與氣隙的關(guān)系。從實(shí)踐環(huán)節(jié)來說,重在學(xué)會電路基本物理量的測量方法、常用儀表的正確使用并懂得電氣設(shè)備的安全操作規(guī)程,如電壓表、電流表、萬用表(指針式、數(shù)字式)、電橋、功率表、電度表、鉗形表、搖表(兆歐表)、接地電阻測量儀等。
3 教-學(xué)-做時(shí)間與空間的合理安排
在理實(shí)一體化的教學(xué)過程中,從時(shí)間順序來說,可以是先講技術(shù)理論并以此指導(dǎo)實(shí)踐操作;也可以先從實(shí)踐環(huán)節(jié)(如電路的制作、設(shè)備的安裝、現(xiàn)象的演示等)入手,然后從理論上加以分析、解釋、概括、總結(jié)。從空間(場所)上來說,可根據(jù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容、設(shè)備等不同采取相對分開或交替進(jìn)行的方式。
例如:在學(xué)習(xí)伏安法測量電阻的內(nèi)容時(shí),可先安排學(xué)生“做”在先,即各小組先行測量標(biāo)稱值相同的電阻。一般來說,會采取電流表在前或電壓表在前的不同接法,從而各組的測量值不同。然后,老師“教”大家分析誤差產(chǎn)生的原因;最終,使學(xué)生“學(xué)”會能根據(jù)不同的阻值大小,選擇合適的測量方法以及如何減小測量誤差的途徑。
4 軟件與硬件的有機(jī)結(jié)合
這里說的軟件和硬件均指教學(xué)條件。
學(xué)生能力的獲得,是通過其自身“練”出來的,而不是教師“講”出來的。因此,必要的教學(xué)設(shè)施,是開展一體化教學(xué)的前提條件。但因種種原因(如場所、資金、學(xué)生人數(shù)、設(shè)備更新等),往往硬件設(shè)施不能最大限度地滿足教學(xué)需求,必須借助軟件予以補(bǔ)充、完善。另一方面,在一些涉及人身和設(shè)備安全、教學(xué)消耗大的實(shí)踐環(huán)節(jié)中,還必須在學(xué)生“真刀真槍”地操作設(shè)備前,使他有一個(gè)“仿真”的歷練,以進(jìn)一步熟悉操作步驟、掌握技術(shù)要領(lǐng)。當(dāng)然,不管仿真軟件仿得如何“真”,也不能替代現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的“實(shí)”。
教材是教學(xué)實(shí)施過程中的“媒介”,是特殊的硬件,是教學(xué)指導(dǎo)思想、教學(xué)內(nèi)容的具體體現(xiàn)。開展理實(shí)一體化教學(xué)模式,必須有與之配套的教材;其教材體例,必須便于教學(xué)活動(dòng)的組織與實(shí)施,既要便于教師“教”,更應(yīng)便于學(xué)生“學(xué)”;其教材風(fēng)格,必須體現(xiàn)職業(yè)教育教學(xué)特點(diǎn),既要通俗易懂,還需圖文并茂;在內(nèi)容安排上,要理實(shí)融合,便于“學(xué)中做”、“做中學(xué)”。
現(xiàn)代職業(yè)教育,還必須借助信息化手段,化深?yuàn)W、抽象、枯燥、乏味為通俗、具體、生動(dòng)、有趣;必須利用網(wǎng)絡(luò)資源,為師生互動(dòng)、自主學(xué)習(xí)提供平臺。一般來說,應(yīng)包括的多媒體教學(xué)設(shè)備有投影儀(最好短焦或超短焦)、交互式電子白板、實(shí)物展臺、音響等。
5 評價(jià)模式的改革
一個(gè)好的評價(jià)模式,能引導(dǎo)、激發(fā)評價(jià)對象的積極性。教學(xué)效果的評價(jià),其最終落腳點(diǎn)不在于“教得如何”,而在于“學(xué)得如何”。當(dāng)然,“教”的過程,影響著“學(xué)”的結(jié)果。
對教師方面的評價(jià)包括課前準(zhǔn)備、教學(xué)實(shí)施和課后工作等方面。教師在開展教學(xué)過程中,既要把握好節(jié)奏和進(jìn)程,更要注重知識與技能的傳授技巧。
對學(xué)生的評價(jià)與考核,既要注重結(jié)果,也要考察過程;既要考查知識的理解與應(yīng)用,更要考核技能的掌握與熟練程度。“過程”考察在平時(shí)進(jìn)行,一般包括出勤記錄、課堂表現(xiàn)、作業(yè)質(zhì)量、學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性等方面;“結(jié)果”性評價(jià)與考核,一般在學(xué)期或課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行,比較規(guī)范、綜合,以理論試卷和操作項(xiàng)目相結(jié)合的形式考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這其中,“結(jié)果”與“過程”、“理論”與“操作”的權(quán)重因課程的不同可有所差異。
在“電工技術(shù)基礎(chǔ)”第一學(xué)期結(jié)束時(shí)技能考核的方法是:選定本學(xué)期練習(xí)過的幾個(gè)工作任務(wù)(電橋電路、日光燈電路、星形連接電路、三角形連接電路等),學(xué)生現(xiàn)場從其中任意抽取一個(gè),從電路連接的正確性、熟練程度、數(shù)據(jù)測量、安全文明生產(chǎn)等方面進(jìn)行考核評分,權(quán)重為50%。
6 結(jié)語
不論采取何種教學(xué)模式,其根本目的在于使學(xué)生掌握知識、提高技能。目標(biāo)一致,但途徑多樣,形式各異。模式是否合適,方法是否對路,最有發(fā)言權(quán)的還在于教學(xué)過程中的主體——學(xué)生。
參考文獻(xiàn)
[1] 禹祿君.探究理實(shí)一體化教學(xué)新模式[J].長沙通信職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008(12):60.
世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力和水平,提高對動(dòng)態(tài)市場的適應(yīng)能力和
競爭能力。此外,世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資。我
國在這方面發(fā)展相對落后,迫切需要加強(qiáng)數(shù)控專業(yè)人才培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:裝備制造業(yè),數(shù)控銑床,機(jī)電一體化
數(shù)控銑床是一種自動(dòng)加工設(shè)備,在普通銑床的基礎(chǔ)上,集成了數(shù)字控制系統(tǒng),可
以在系統(tǒng)程序的控制下精確地進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。數(shù)控銑床通常由以下幾個(gè)部分組
成:主傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。
機(jī)電一體化是技術(shù)密集型系統(tǒng)工程,通過將機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電
子技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,并將這種技術(shù)
應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中。當(dāng)今的機(jī)電一體化技術(shù)正向著智能化、高性能、系統(tǒng)化以及輕量、微型
化方向發(fā)展。
一、數(shù)控銑床機(jī)電一體化工程
隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,機(jī)械制造設(shè)備數(shù)控化趨勢越來越明顯,給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命
性的變化,如今制造業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)化的象征。
數(shù)控銑床機(jī)電一體化設(shè)計(jì)要突出以下特點(diǎn)。在數(shù)控銑床設(shè)計(jì)時(shí),不能只依賴一種技術(shù),
要通過電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)有機(jī)的結(jié)合開展設(shè)計(jì),還要對技術(shù)方案開展評估,使設(shè)計(jì)產(chǎn)品符
合了機(jī)電一體化要求,并且在機(jī)械設(shè)備和電子元件匹配的情況下,選擇最優(yōu)的技術(shù)方案。
要實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑床產(chǎn)品的性能,必須通過機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的配合才能實(shí)現(xiàn),這其中如
何實(shí)現(xiàn)兩種技術(shù)相互補(bǔ)充、相互聯(lián)系是關(guān)鍵。如果只依靠電子元件或者機(jī)械裝置簡單的結(jié)合
是無法完成的,必須考慮電子元件與機(jī)械裝置的控制,通過軟件和硬件相互結(jié)合,才能將多
種技術(shù)統(tǒng)一并發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)然,在進(jìn)行數(shù)控銑床產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),還需要考慮產(chǎn)品成本、穩(wěn)
定性、加工精度、市場需求情況等要求。
通常數(shù)控銑床機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)要經(jīng)過兩個(gè)階段,即開發(fā)設(shè)計(jì)階段和適應(yīng)性設(shè)計(jì)階段。
其中開發(fā)設(shè)計(jì)具有一定的難度,因?yàn)殚_發(fā)設(shè)計(jì)需要在沒有任何參照的情況下開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,
同時(shí)產(chǎn)品要滿足性能要求,這就對設(shè)計(jì)人員的想象力、理論基礎(chǔ)及市場經(jīng)驗(yàn)提出了考驗(yàn)。適
應(yīng)性設(shè)計(jì),則是對已經(jīng)設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品進(jìn)行修改、加工,完善產(chǎn)品的功能和對進(jìn)行局部改進(jìn),
此外,還可以改變產(chǎn)品的外型尺寸、精度、速度等參數(shù)來增加產(chǎn)品性能比,使數(shù)控銑床產(chǎn)品
的性能、功能符合設(shè)計(jì)要求。如今,計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各行各業(yè),在進(jìn)行數(shù)控銑床
機(jī)電一體化設(shè)計(jì)也要充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù),借助計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、分析、模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,
來提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及精度,同時(shí)降低產(chǎn)品研發(fā)費(fèi)用。還有在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要充分考慮產(chǎn)品
的用途、成本、性能等因素,使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)實(shí)用、穩(wěn)定性高、消耗少,以增強(qiáng)產(chǎn)品在
市場的競爭力。
二、數(shù)控銑床機(jī)電一體化設(shè)計(jì)探討
從機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)兩門專業(yè)的差異來看,兩者在設(shè)計(jì)方法上有很大的不同。由于沒
有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。以往傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)通常是借鑒前人的經(jīng)驗(yàn),并著重于形象思維的運(yùn)用,
所以很多工作都是在圖紙上完成的,并力求在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段不斷論證完善。電路的設(shè)計(jì)一般
是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,從設(shè)計(jì)過程來看,因?yàn)檫B接線路的部件都規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化,而且在
電路板上更換幾個(gè)部件比較容易,不象機(jī)械設(shè)計(jì),對于改變其中的零部件不但時(shí)間長,而且
浪費(fèi)大。所以機(jī)械設(shè)計(jì)缺乏靈活性,而電路設(shè)計(jì)更注重的是邏輯思維。
從以上機(jī)電之間設(shè)計(jì)上的差別來看,在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,數(shù)控銑床機(jī)電一體化
產(chǎn)品的研制,傳統(tǒng)的方法研發(fā)周期長,消耗大,已經(jīng)是很難適應(yīng)。所以在此探討數(shù)控銑床機(jī)
電一體化設(shè)計(jì)方法具有有一定的意義。
1、物理模型方法
追根溯源,機(jī)械學(xué)、電子學(xué)都是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上,而縱觀自然科學(xué)的發(fā)展的歷史,
兩者之間的聯(lián)系更加緊密。電路理論研究是由早期的力學(xué)研究推動(dòng)的,現(xiàn)在電子學(xué)的許多概
念和理念都有模仿機(jī)械學(xué)的痕跡。如非常相似的MKB 機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)和電子學(xué)方面的LCR 電路
系統(tǒng)。另外熱傳導(dǎo)系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等也都基本上能摸擬成LCR 電路系統(tǒng),并
且其狀態(tài)方程是一樣的。所以在進(jìn)行機(jī)電一體化模型設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者可以據(jù)這個(gè)相似原理將
電子系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)都抽象成物理系統(tǒng)進(jìn)行處理,這將使得對實(shí)體系統(tǒng)的分析變得簡單易
行。然后結(jié)合狀態(tài)變量法抽象出數(shù)學(xué)模型,即狀態(tài)變量方程。并借助于計(jì)算機(jī)分析、計(jì)算、
處理或直接控制。
2、系統(tǒng)尋優(yōu)原則
數(shù)控銑床機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的核心思想是如何將各種技術(shù)有機(jī)的融為一體。所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)
應(yīng)從整體上研究把握。因?yàn)楫a(chǎn)品越復(fù)雜,穩(wěn)定性越差,所以產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能要力求以最簡
單可行的手法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。這就意味著要從系統(tǒng)角度優(yōu)化,使機(jī)械與電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合
得恰到好處。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)是一門綜合學(xué)科,單一技術(shù)可能是很平常的,但多種這樣的技術(shù)
的融合,可能得到協(xié)同效應(yīng)。出現(xiàn)一加一大于二的結(jié)果。因此在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)開始的時(shí)候,
系統(tǒng)總的功能指標(biāo)實(shí)現(xiàn)途徑、保證方法的尋優(yōu)是機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
三、結(jié)語
數(shù)控銑床機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品將是今后技術(shù)裝備中非常重要的一部分,對關(guān)系國計(jì)
民生的一些行業(yè)的發(fā)展起著越來越重要的作用,但是從目前來看,我國在數(shù)控裝備領(lǐng)域系統(tǒng)
研發(fā)與制造實(shí)力仍不是很強(qiáng),相比發(fā)達(dá)國家差距很大。隨著國家產(chǎn)業(yè)振興計(jì)劃的出臺,裝備
關(guān)鍵詞:電氣技術(shù)專業(yè)?一體化教學(xué)?職業(yè)能力?職業(yè)素養(yǎng)
一、重視學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)
技師學(xué)院電氣技術(shù)專業(yè)要培養(yǎng)的學(xué)生的目標(biāo)到底是什么呢?是達(dá)到初級維修電工水平,還是高級維修電工水平,甚至更高的技師的維修電工水平?這些筆者認(rèn)為都不實(shí)際。我們太注重證書的取得了,實(shí)際工作中,一本證書又能說明什么問題呢?有很多這樣的例子:電氣專業(yè)畢業(yè)的學(xué)生,畢業(yè)后燈泡都不會裝,但他很可能還取得了中級工的證書。這對我們從事職業(yè)教育的人來說,是個(gè)莫大的諷刺。電氣技術(shù)專業(yè)所培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)掌握各種生產(chǎn)設(shè)備的專業(yè)基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、專業(yè)技能,也要熟悉常用電氣設(shè)備的工作原理,并具有從事生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)維修、電氣設(shè)備管理等能力。這些能力的培養(yǎng),統(tǒng)歸于職業(yè)能力的培養(yǎng),當(dāng)然職業(yè)能力也包含了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。
現(xiàn)在我們所提倡的一體化教學(xué)模式,就非常注重學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)的提高。它將學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會做人、學(xué)會共處等社會能力融入到一體化課程體系統(tǒng)中。在推進(jìn)電氣技術(shù)專業(yè)一體化教學(xué)的過程中,我們要圍繞學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)的提高這兩方面來進(jìn)行。要改變以往的教學(xué)模式與教學(xué)方法,首先要從老師方面進(jìn)行轉(zhuǎn)變:教學(xué)不再是老師教、學(xué)生學(xué),老師教什么學(xué)生學(xué)什么,而應(yīng)該是發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),通過對具體工作任務(wù)的,讓學(xué)生在工作中學(xué)習(xí),而這個(gè)工作任務(wù)就是我們學(xué)生以后工作崗位上的具體任務(wù)。因此,老師必須熟悉這個(gè)工作任務(wù),下企業(yè)去找相關(guān)的典型的工作任務(wù)。教師在設(shè)計(jì)工作任務(wù)的時(shí)候,既要讓學(xué)生感到自己好像置身在企業(yè)工作,又要將原先的理論體系貫穿于整個(gè)工作任務(wù)中去。
職業(yè)能力同時(shí)又包含人際交往能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。這些能力的培養(yǎng)在以往的教學(xué)過程中往往是被忽視的。電氣技術(shù)專業(yè)在推進(jìn)一體化教學(xué)改革中,要特別注重在分組討論、分組匯報(bào)環(huán)節(jié)方面加大培養(yǎng)力度。以往我們遇到的情況是,學(xué)生畢業(yè)后,除了擁有一定的專業(yè)技能外,根本不善于推銷自己,更別說團(tuán)隊(duì)精神了。而一體化教學(xué)模式中的分組討論、分組匯報(bào)環(huán)節(jié)就很好地解決了這一問題。
二、加強(qiáng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)
職業(yè)素養(yǎng)是學(xué)生畢業(yè)后想進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ),電氣技術(shù)專業(yè)在推進(jìn)一體化教學(xué)改革中一定要把職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)生活的全過程。強(qiáng)化職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng),學(xué)生才能在服務(wù)社會的過程中實(shí)現(xiàn)自己的理想。在管理中,我們可以引入企業(yè)的7s標(biāo)準(zhǔn),做到專業(yè)工具有序擺放、實(shí)訓(xùn)場地干凈整潔及勞保用品正規(guī)穿戴,這些都反映了勞動(dòng)者的職業(yè)素養(yǎng)。還可通過聘用企業(yè)的優(yōu)秀人才來為學(xué)生上課,給學(xué)生樹立學(xué)習(xí)的榜樣,提高職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)水平。當(dāng)然,學(xué)校更要注重培養(yǎng)學(xué)生良好的心理素質(zhì),使他們增強(qiáng)抗壓抗挫的能力,并善于從逆境中尋找轉(zhuǎn)機(jī)。一體化教學(xué)中的學(xué)業(yè)評價(jià)體系統(tǒng),可以為學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的提高提供建設(shè)性的幫助。采用一體化教學(xué)方式,可以對每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行評價(jià),既可自評,也可互評。在自評互評中,讓學(xué)生找到自身的不足,并樂于接受他人的意見,善于發(fā)現(xiàn)自身的優(yōu)缺點(diǎn),從而提高自身的職業(yè)素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:電子測量技術(shù);一體化教學(xué);教學(xué)效果
作者簡介:梁湖輝(1965-),男,福建南安人,福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息管理工程系,副教授。(福建泉州362000)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)12-0080-02
所謂一體化教學(xué),就是以學(xué)生為主體,把“教、學(xué)、做”融為一體,即把理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地合二為一的教學(xué)過程,它體現(xiàn)了以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力為本位的教學(xué)特點(diǎn),教師的教學(xué)過程圍繞著以學(xué)生會“做”為主要目的而進(jìn)行設(shè)計(jì),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并同時(shí)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)動(dòng)腦與動(dòng)手過程的有機(jī)結(jié)合,真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合的新型教學(xué)手段,為實(shí)現(xiàn)高職人才的培養(yǎng)目標(biāo)開創(chuàng)一種行之有效的教學(xué)手段。
“電子測量技術(shù)”是一門具有一定理論性,但技能性又特別強(qiáng)的課程,因此,其教學(xué)目標(biāo)就是使學(xué)生能夠熟練地掌握運(yùn)用常用電子儀器來測量各種電路的參數(shù),并由此判斷電路性能的優(yōu)劣。所以,它最主要的教學(xué)目的就是教會學(xué)生如何熟練地操作電子測量儀器,即體現(xiàn)在讓學(xué)生會“做”上。其教學(xué)目標(biāo)正好與一體化教學(xué)的精神相吻合,故此,對“電子測量技術(shù)”進(jìn)行一體化教學(xué)改革有其現(xiàn)實(shí)性、必要性和可操作性,它將更有利于實(shí)現(xiàn)“電子測量技術(shù)”課程的教學(xué)目標(biāo),并在一體化的教學(xué)過程中同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,從而更好地實(shí)現(xiàn)高職院校的人才培養(yǎng)目標(biāo)。
對于“電子測量技術(shù)”的一體化教學(xué)改革,我們從以下七個(gè)方面著手進(jìn)行。
一、教學(xué)場所的一體化
所謂教學(xué)場所的一體化,即把通常的理論教學(xué)場所(普通教室或多媒體教室)和技能訓(xùn)練場所(實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室或?qū)嵙?xí)車間)有機(jī)地組合在一起,它既能滿足理論教學(xué)的需要,又能滿足實(shí)踐教學(xué)的需要,從而使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)能夠緊密地組合在一起進(jìn)行,其目的是給師生提供一個(gè)邊教、邊學(xué)、邊做的合理空間,給一體化的教學(xué)實(shí)施提供場所保證。
在進(jìn)行“電子測量技術(shù)”一體化教學(xué)改革時(shí),首先要把教學(xué)場所轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,把該課程所涉及到的理論和實(shí)踐技能訓(xùn)練內(nèi)容全部在該場所進(jìn)行,讓師生真正做到了邊教、邊學(xué)并邊做的一體化教學(xué)過程。
二、教師素質(zhì)的一體化
通常的教學(xué)是理論教師進(jìn)行理論教學(xué),實(shí)驗(yàn)員、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師進(jìn)行技能性教學(xué),這容易造成理論教師不積極提高自身的實(shí)踐技能能力,而實(shí)踐教師也會同樣不積極提高自己的理論水平,導(dǎo)致出現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)各自獨(dú)立,互相脫節(jié)的情況,對高職院校人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成一定的困擾,因此,對教師素質(zhì)的一體化培養(yǎng)在高職院校中顯得更為重要,特別是在進(jìn)行一體化教學(xué)的執(zhí)行過程中。既能勝任理論教學(xué)又能指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)操作的高素質(zhì)一體化教師隊(duì)伍,是實(shí)施一體化教學(xué)并實(shí)現(xiàn)其人才培養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵因素。
教師素質(zhì)的一體化,也就是通常所說的“雙師型”素質(zhì)的教師,它是一體化教學(xué)能夠順利實(shí)施的基礎(chǔ),也是一體化教學(xué)質(zhì)量的保證,因此,在進(jìn)行一體化教學(xué)改革時(shí),“雙師型”教師素質(zhì)培養(yǎng)是至關(guān)重要的一環(huán)。
在實(shí)際培養(yǎng)的過程中,可通過組織理論教師利用節(jié)假日到工廠頂崗實(shí)習(xí),進(jìn)行技能培訓(xùn);或讓實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教師傳、幫、帶理論教師,以彌補(bǔ)其操作技能的不足;或組織實(shí)踐指導(dǎo)教師參加成人教育、自學(xué)考試以提高其理論水平;或讓實(shí)踐指導(dǎo)教師在理論教師的指導(dǎo)下從事相應(yīng)專業(yè)的理論教學(xué);或從企業(yè)技術(shù)人員中引進(jìn)相關(guān)師資等形式,來培養(yǎng)一批一體化“雙師型”師資隊(duì)伍。
在進(jìn)行“電子測量技術(shù)”一體化教改之前,就有目的地讓理論教師參與到該課程的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中,當(dāng)他們也熟練地掌握了實(shí)踐教學(xué)技能后,就開展該課程的一體化教學(xué)改革,讓這些教師充當(dāng)該課程的一體化教學(xué)教師,從而也實(shí)現(xiàn)了教師素質(zhì)的一體化,即理論教師與實(shí)踐教師的一體化,同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)與做,為實(shí)現(xiàn)一體化的教學(xué)目標(biāo)提供技術(shù)保障。
三、教學(xué)過程的一體化
進(jìn)行一體化教學(xué)時(shí),其教學(xué)過程有別于理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)分開時(shí)的情況,一體化教學(xué)主要體現(xiàn)在師生的“邊教、邊學(xué)、邊做”上,因此,“教、學(xué)、做”需有機(jī)地融合在一起進(jìn)行。在一堂課當(dāng)中,它們互相交叉地進(jìn)行,主要讓學(xué)生在“學(xué)中做”和“做中學(xué)”,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、能動(dòng)性,充分啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。在整個(gè)一體化教學(xué)過程中,教師的“教”則主要體現(xiàn)在對學(xué)生的“做”進(jìn)行指導(dǎo),對學(xué)生不理解的地方進(jìn)行解釋并啟發(fā)學(xué)生對出現(xiàn)的問題進(jìn)行思考,幫助學(xué)生充分發(fā)揮自己的能動(dòng)性來解決問題。在這一過程中,學(xué)生是主體,教師只是起到輔導(dǎo)性、啟發(fā)性的作用,充分體現(xiàn)了讓學(xué)生在“做中學(xué)”的精神,有效地培養(yǎng)了學(xué)生的自主性、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力和綜合實(shí)踐能力。
在“電子測量技術(shù)”進(jìn)行一體化教學(xué)的教學(xué)過程設(shè)計(jì)時(shí),我們充分地考慮了“教、學(xué)、做”的混合進(jìn)行以及學(xué)生的主體性。如:設(shè)計(jì)“示波器使用”的一體化教學(xué)過程:教師輔導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實(shí)驗(yàn)室示波器教師輔導(dǎo)學(xué)生連接相關(guān)儀器使示波器顯示波形教師輔導(dǎo)學(xué)生使用并掌握面板上各開關(guān)、按鈕的作用教師輔導(dǎo)學(xué)生讀取示波形的參數(shù)教師輔導(dǎo)學(xué)生分析波形、參數(shù)的特性和正確性教師布置實(shí)訓(xùn)課題并輔導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)教師和學(xué)生一起總結(jié)教師和學(xué)生討論示波器的組成及各部分電路的作用、工作原理教師介紹各種示波器及其特點(diǎn)、適用范圍教師布置課后任務(wù)讓學(xué)生查找有關(guān)示波器的使用范圍及發(fā)展方向教師再布置開放性的實(shí)訓(xùn)課題并輔導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)教師和學(xué)生一起進(jìn)行課堂總結(jié)結(jié)束。
四、教學(xué)方式的改革
實(shí)施一體化教學(xué)時(shí),采用項(xiàng)目式的教學(xué)方式,即把電子測量技術(shù)的內(nèi)容分為幾個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目來實(shí)施,每個(gè)項(xiàng)目中則包含該項(xiàng)目所必須掌握的理論知識和實(shí)踐技能能力,這有利于理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合,有助于更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力,也更加符合一體化的教學(xué)精神。
五、教學(xué)方法的改革
教改之前,理論教學(xué)主要以講授法為主,實(shí)踐教學(xué)主要以實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)法為主。一體化教改后,則主要以教師指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立獲取知識和技能的教學(xué)方法為主,如練習(xí)法等,以啟發(fā)式的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力。
六、教學(xué)手段的改革
一體化教改后,教學(xué)手段主要以多媒體為主,特別是具有動(dòng)畫效果的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)演示課件,以便增加現(xiàn)場感和學(xué)生的感性認(rèn)識,同時(shí)活躍課堂氣氛,使學(xué)生在輕松的環(huán)境下獲取各種知識和鍛煉各種能力。
七、人才培養(yǎng)模式的一體化改革
一體化教改之前,理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用分散式培養(yǎng)模式,實(shí)訓(xùn)教學(xué)則采用集中式教學(xué)培養(yǎng)模式。教改之后,則不再分理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué),而是把“電子測量技術(shù)”課程采用集中教學(xué)方式,分為幾個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合教學(xué),把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)揉合在一起,集中在一段時(shí)間內(nèi)完成該課程的教學(xué)任務(wù)。這樣,經(jīng)過一段時(shí)間的連續(xù)性學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,有助于學(xué)生熟練地掌握理論知識和實(shí)踐技能,并有效地將理論與實(shí)踐相結(jié)合,最終高效地完成課程的教學(xué)目標(biāo)。
技術(shù)和知識正在日新月異地發(fā)展變化,因此,以培養(yǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)第一線技能型人才為己任的職業(yè)教育必須深化改革、加快發(fā)展,才能適應(yīng)科技進(jìn)步、知識更新和社會發(fā)展的需要。而作為職業(yè)教育的一種新型教學(xué)模式,一體化教學(xué)也必須與時(shí)俱進(jìn)、不斷充實(shí)、不斷完善,才能發(fā)揮其積極、有效的作用,才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需要的高素質(zhì)技能型人才。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化;信息網(wǎng)絡(luò);人工智能
當(dāng)前人類已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使許多原本沒有交集的領(lǐng)域相互交織、相互滲透。機(jī)電一體化正是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與微電子技術(shù)和機(jī)械工程的融合而衍生出來的一個(gè)新興視角。作為機(jī)械工業(yè)市場的一顆新星,通過改善機(jī)械工程領(lǐng)域的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品功能、生產(chǎn)方式等問題,機(jī)電一體化技術(shù)不但提高了社會生產(chǎn)率更為社會經(jīng)濟(jì)效益做出了突出貢獻(xiàn)。機(jī)電一體化的推出,不但提高了生產(chǎn)力、促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展,也實(shí)現(xiàn)了人通過發(fā)出指令達(dá)到遠(yuǎn)程控制機(jī)械設(shè)備的夢想。
1.機(jī)電一體化在現(xiàn)代企業(yè)中發(fā)揮的作用
1.1增強(qiáng)企業(yè)市場競爭力
機(jī)電一體化簡單解釋來講就是通過綜合利用微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械工程技術(shù)以及控制工程技術(shù)等各方面因素,對企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行資源的合理配置。將數(shù)控技術(shù)運(yùn)用于傳統(tǒng)制造業(yè)是現(xiàn)代科技的一項(xiàng)重要突破,這不單單幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)效率、縮短了生命周期,也讓產(chǎn)品質(zhì)量和檔次得到明顯提升,無形中使企業(yè)的市場競爭力得到增強(qiáng)。
1.2強(qiáng)化企業(yè)問題處理能力
智能技術(shù)的出現(xiàn)使高速化、連續(xù)化、復(fù)雜化的工業(yè)企業(yè)能夠在更短的時(shí)間內(nèi)對技術(shù)問題進(jìn)行處理。專家系統(tǒng)、模糊控制功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能技術(shù)的出現(xiàn)對企業(yè)的生產(chǎn)、控制、設(shè)備維護(hù)和質(zhì)量診斷等工作的開展提供了極大的方便。將生產(chǎn)測試過程集合成為一個(gè)綜合的一體化系統(tǒng),不僅大大增強(qiáng)了各部分工作之間的緊湊性和連貫性,也讓企業(yè)能對出現(xiàn)問題的階段做出迅速反應(yīng)并使其能夠有針對性的予以修繕。這種監(jiān)視集中但控制分散而且故障影響面積較小的操作措施使系統(tǒng)的可靠性顯著提高。
1.3實(shí)現(xiàn)資源共享
為了保障企業(yè)能夠提供經(jīng)營、管理、決策的最有利環(huán)境,機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場儀器與控制室設(shè)備的互聯(lián),這種控制一體化構(gòu)想的出現(xiàn),將人與人、人與生產(chǎn)經(jīng)營合理的融合成一個(gè)整體,使不同廠家之間的產(chǎn)品兼容、互換與共享不再是夢想。這種共享形式的出現(xiàn)極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)率、人員利用率并在節(jié)能減耗上做出了一定貢獻(xiàn)。如此以往企業(yè)資金周轉(zhuǎn)速度將得到明顯提升,這在實(shí)現(xiàn)企業(yè)整體優(yōu)化、提升企業(yè)綜合效益方面都將畫上濃墨重彩的一筆。
2.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀
機(jī)電一體化屬于當(dāng)今的新型控制技術(shù),它的發(fā)展大致分為四個(gè)階段。
首先,在電子技術(shù)已經(jīng)開始發(fā)展成熟的20世紀(jì)中葉,人們?yōu)榱送晟飘a(chǎn)品性能開始將電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)企業(yè),并取得了較好的成效。加上當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨成熟人們開始考慮將電子信息技術(shù)與工業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行融合,由此,1952年第一臺數(shù)控車床于美國出現(xiàn),并引起了社會的廣泛關(guān)注。
到了20世紀(jì)中后期,經(jīng)過了多年的發(fā)展與完善,機(jī)電一體化技術(shù)開始趨于成熟,各國對于該項(xiàng)技術(shù)的興趣得到了極大的提高。從60年代PCL投入生產(chǎn)到70年代汽車工業(yè)中機(jī)電一體化構(gòu)想的應(yīng)用再到80年代數(shù)控技術(shù)日益成熟,此項(xiàng)技術(shù)迅速成為發(fā)展機(jī)械工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵。
到了20世紀(jì)90年代后期,伴隨著光學(xué)、電子通信以及細(xì)微加工技術(shù)的加入,機(jī)電一體化開始進(jìn)入深度發(fā)展階段。編程語言的多樣化趨勢,PLC在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和編程語言上的質(zhì)的突破以及多CPU和分布式替代原有單機(jī)結(jié)構(gòu)主導(dǎo)市場前端,種種發(fā)展現(xiàn)狀都讓機(jī)電一體化技術(shù)逐步開始成為數(shù)控技術(shù)的主導(dǎo)。
90年代后期,人們開始引入信息技術(shù)到機(jī)電一體化理念,更加智能化、自動(dòng)化的機(jī)械系統(tǒng)讓該技術(shù)越發(fā)受到人們的青睞。就像控制機(jī)器人一樣,通過微傳感器和執(zhí)行器技術(shù)的引入,企業(yè)已經(jīng)開始實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。機(jī)電一體化在人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖技術(shù)的迅速興起下獲得了更加廣闊的施展空間,這使機(jī)電一體化發(fā)展成為一門完整的科學(xué)體系又邁了一大步。
3.機(jī)電一體化的未來發(fā)展趨勢
經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的歷練,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)方面的都得到了很好的完善,通過在數(shù)控機(jī)床、柔性制造體系、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)以及工業(yè)機(jī)器人中的綜合應(yīng)用,機(jī)電一體化程度已經(jīng)成為提高企業(yè)集成度、合理優(yōu)化企業(yè)資源發(fā)揮企業(yè)競爭實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。
3.1智能化
人工智能一直是近年來各界研究者關(guān)注的重點(diǎn),通過利用數(shù)控設(shè)備讓機(jī)器來代替人類完成一些難度較高的工作是學(xué)者們致力研究的熱點(diǎn)課題。智能化簡單描述起來就是在控制理論的基礎(chǔ)上,通過人工智能、運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)以及心理學(xué)等多種科學(xué)的綜合運(yùn)用,對機(jī)械設(shè)備的各種行為進(jìn)行描述,讓機(jī)器模擬人類智能從而讓機(jī)電一體化系統(tǒng)具有推理和判斷能力,以便人類能夠更加自由的控制設(shè)備行為。這不但是機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)內(nèi)容也是社會各個(gè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。
3.2綠色環(huán)保
機(jī)電一體化的出現(xiàn)火速贏得大家的好評,究其原因,一方面源于該項(xiàng)技術(shù)對于人類物質(zhì)生活的極大豐富做出了突出貢獻(xiàn),另一方面,機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)使得資源過度開發(fā)等生態(tài)問題得到了有效改善。隨著可持續(xù)發(fā)展理念的提出,人們的環(huán)保意識不斷增強(qiáng),對于生態(tài)環(huán)境的呵護(hù)越來越成為人們關(guān)注的重點(diǎn),“綠色環(huán)?!睂⒊蔀槲磥戆l(fā)展的一大亮點(diǎn)。目前,環(huán)保已經(jīng)被提到日程上來,任何符合環(huán)保理念的設(shè)計(jì)注定被人們所追捧,任何危及社會環(huán)境不利于可持續(xù)發(fā)展建設(shè)的產(chǎn)品也注定將被市場所淘汰。因此,在這種全球化大背景下,綠色環(huán)保的機(jī)電一體化產(chǎn)品的市場將一片繁榮。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
機(jī)電一體化系統(tǒng)的火速發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐。幾年來,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展日趨完善,人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域均離不開網(wǎng)絡(luò)的輔助,尤其在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制方面更是對機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。除此之外,為使我國機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展跟上國際步伐,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入至關(guān)重要。網(wǎng)絡(luò)化不單純需要網(wǎng)絡(luò)將外界發(fā)展信息提供給國內(nèi)企業(yè)更要幫助國內(nèi)機(jī)電一體化產(chǎn)品打開國外市場。就目前發(fā)展看來,機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)溝通零距離,如果能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備無人值守式運(yùn)行,那么機(jī)電一體化技術(shù)勢必將為人類的生活提供更多難以預(yù)計(jì)的便利。
3.4模塊化
模塊化管理在機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)中屬于比較復(fù)雜但實(shí)用性很強(qiáng)的工程。對于各個(gè)控制單元、動(dòng)力單元做出相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化衡量,使各單元之間的匹配性能更加良好,保證機(jī)電一體化系統(tǒng)下的各個(gè)模塊能夠機(jī)密聯(lián)系是實(shí)現(xiàn)模塊化發(fā)展的首要任務(wù)。模塊化性能的實(shí)現(xiàn)不但可以方便機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用,也簡化了產(chǎn)品裝配和維修步驟。由此看來,機(jī)電一體化模塊將是未來機(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的主要方向,而該模塊化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)要以引進(jìn)大量先進(jìn)技術(shù)和工藝為前提。
4.小結(jié)
機(jī)電一體化發(fā)展至今已經(jīng)逐漸成為了一門有著自身體系的系統(tǒng)科學(xué),隨著科技社會的不斷進(jìn)步,也畢竟被賦予新的內(nèi)容。在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下,智能化、系統(tǒng)化、微型化、模塊化和綠色環(huán)?;瘜⑹菣C(jī)電一體化產(chǎn)品發(fā)展的主要方向。多種學(xué)科下的綜合發(fā)展才使機(jī)電一體化技術(shù)得以形成,所以作為各個(gè)領(lǐng)域的綜合發(fā)展的結(jié)晶,機(jī)電一體化產(chǎn)品有著其他產(chǎn)品所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。本著以提高社會生產(chǎn)效率、促進(jìn)工業(yè)企業(yè)快速發(fā)展的目標(biāo),機(jī)電一體化產(chǎn)品的開發(fā)將會成為工業(yè)社會發(fā)展進(jìn)步的重要標(biāo)志。我們需要熟知的是,智能一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)必將使人們的生活條件得到極大提升,大力推動(dòng)機(jī)電一體化系統(tǒng)的發(fā)展,是促使機(jī)械工業(yè)企業(yè)開辟新領(lǐng)域的必由之路,也是振興機(jī)械工業(yè)企業(yè)的必由之路。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞:高職數(shù)字電子技術(shù)課程;“雙教一體化”教學(xué)模式;教學(xué)改革
目前,在高職專業(yè)課程中,數(shù)字電子技術(shù)是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,尤其是在電子類專業(yè)課程中占據(jù)重要地位。在該課程的教學(xué)中,傳統(tǒng)教學(xué)模式過于重視理論灌輸,雖然也會用例題來加以論證,但是實(shí)踐性仍然不能達(dá)到該課程的要求,從而造成學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中甚至在理論學(xué)習(xí)中都缺乏必要的實(shí)踐基礎(chǔ),影響了數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量的提高。隨著“雙教一體化”教學(xué)模式在高職院校電子類課程中的應(yīng)用,并且取得了效率高、應(yīng)用性強(qiáng)的教學(xué)效果。對此,本文針對“雙教一體化”教學(xué)模式的含義以及特點(diǎn),結(jié)合高職院校的教學(xué)實(shí)踐,重點(diǎn)分析了該模式的教學(xué)改革目標(biāo)和改革實(shí)踐,以期為數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)改革提供一定的建議。
一、“雙教一體化”教學(xué)模式概述
對于“雙教一體化”教學(xué)模式來說,“雙教”注重理論與實(shí)踐相結(jié)合,“一體化”則是指地、實(shí)踐、教師以及教學(xué)內(nèi)容等教學(xué)元素的一體化,尤其是教、學(xué)、做之間的交融。具體而言:在該模式下,在一個(gè)課程整體和教學(xué)單元內(nèi),一個(gè)教師的核心目的就是培養(yǎng)學(xué)生能力,借助于合理的教學(xué)方式把理論教學(xué)知識和實(shí)踐教學(xué)技能融合為一體。因此,“雙教一體化”教學(xué)模式具有如下特點(diǎn):一方面是將能力作為本位,對傳統(tǒng)的教學(xué)模式和學(xué)科體系進(jìn)行打破,在教學(xué)資源重新整合過程中緊緊圍繞高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。另一方面,該教學(xué)模式的主體為學(xué)生,教師是課堂主導(dǎo)者,教學(xué)中心就是能力培養(yǎng),所以有機(jī)結(jié)合了教、學(xué)、做這三個(gè)方面的內(nèi)容。
二、數(shù)字電子技術(shù)課程“雙教一體化”教學(xué)模式的改革目標(biāo)
在數(shù)字電子技術(shù)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)中,實(shí)踐教學(xué)是理論教學(xué)不能代替的。對于“雙教一體化”教學(xué)模式來說,就是要應(yīng)用實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到基本操作技能、應(yīng)用能力和綜合能力三個(gè)方面的培養(yǎng)目標(biāo)。
(一)基本操作能力。數(shù)字電子技術(shù)的數(shù)學(xué)工具為邏輯代數(shù),而常用集成器件可以稱為數(shù)字電路的重要元件。教師應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生掌握這些基礎(chǔ)知識,而且要利用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來促進(jìn)學(xué)生熟練運(yùn)用這些基本操作。
(二)綜合能力培養(yǎng)。在學(xué)生對數(shù)字電子技術(shù)的基本操作能力掌握周,就能夠開展數(shù)字電路的設(shè)計(jì)與分析,而且進(jìn)行實(shí)踐性、綜合性的實(shí)驗(yàn),進(jìn)而提升實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性和適應(yīng)性。通過綜合能力的培養(yǎng)來帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升,尤其是在觀察的基礎(chǔ)上,能夠?qū)栴}進(jìn)行獨(dú)立分析與思考,并且利用所學(xué)的基本知識來解決問題。
(三)工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)。借助于仿真、虛擬等先進(jìn)技術(shù),比如EDA技術(shù)等。不僅能夠促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程實(shí)際相符合,推動(dòng)學(xué)生參與積極性的提高;另一方面,借助于符合工程實(shí)際的課題,額可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)行全方位、多角度地觀察、分析以及探索,從而得到更多解決問題的設(shè)想和想法。在此基礎(chǔ)上,指導(dǎo)學(xué)生對以上方案進(jìn)行必要的篩選,不確定出最優(yōu)方案,實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐中練和學(xué)的目標(biāo),有助于理論與設(shè)計(jì)之間的融合。這種工程技術(shù)應(yīng)用上的培養(yǎng)模式,可以有助于學(xué)生思維創(chuàng)造性和邏輯性的訓(xùn)練,尤其是科學(xué)思維方式、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng),從而達(dá)到增強(qiáng)學(xué)生工程意識,提升學(xué)生工程應(yīng)用技能的教學(xué)目標(biāo)。
三、數(shù)字電子技術(shù)課程 “雙教一體化”教學(xué)模式的改革實(shí)踐
(一)明確課程合理的知識結(jié)構(gòu)
對于高等職業(yè)教育而言,學(xué)生的綜合能力素質(zhì)是教學(xué)培養(yǎng)的重點(diǎn)。通過“雙教一體化”教學(xué)模式的實(shí)踐探索,筆者認(rèn)為數(shù)字電子技術(shù)課程在知識組成上可以分為數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、時(shí)序邏輯電路、組合邏輯電路項(xiàng)、集成定時(shí)器、電子工程項(xiàng)目實(shí)踐等五個(gè)方面,并且依據(jù)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)制定出符合實(shí)際情況的課程標(biāo)準(zhǔn)。
(二)優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容
我院在數(shù)字電子技術(shù)課程“雙教一體化”教學(xué)模式的改革實(shí)踐中,對相關(guān)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)查研究,對職業(yè)崗位能力要素也予以明確,在此基礎(chǔ)上對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化。首先在數(shù)字電子技術(shù)理論教學(xué)上,將“必需、夠用”作為教學(xué)原則,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性,發(fā)揮該課程和其他課程之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。比如在集成邏輯電路、寄存器等內(nèi)容的理論教學(xué)上,以電路功能和使用原則作為教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。其次在實(shí)踐教學(xué)上,適當(dāng)提高了設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等內(nèi)容所占的比重,增加實(shí)訓(xùn)專周,推動(dòng)學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識與實(shí)踐技能的能力的提升。
(三)不斷構(gòu)建“雙教一體化”教學(xué)新模式
在我院數(shù)字電子技術(shù)課程“雙教一體化”教學(xué)模式的構(gòu)建中,基本形成了以能力培養(yǎng)為核心、技術(shù)應(yīng)用為原則、實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力為目標(biāo)、實(shí)物制造為切入點(diǎn)的教學(xué)新模式。但是隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,該教學(xué)模式也需要保持動(dòng)態(tài)的更新與改進(jìn)。比如在技術(shù)能力的訓(xùn)練上,我院把基本、綜合、應(yīng)用、制作作為整個(gè)教學(xué)課程的主線。同時(shí),對于制作良好的多媒體課件,運(yùn)用視頻、動(dòng)畫、仿真等先進(jìn)手段來表現(xiàn),把過去相對抽閑的工作原理、電路結(jié)構(gòu)以及實(shí)踐應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容予以動(dòng)態(tài)形象的展示,而且運(yùn)用Proteus軟件來進(jìn)行仿真演示,進(jìn)而幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的難點(diǎn)。
(四)創(chuàng)新課程考核模式
對于任何課程的教學(xué)來說,考核評價(jià)方式都會起到重要的影響。為此,在數(shù)字電子技術(shù)課程“雙教一體化”教學(xué)模式的改革實(shí)踐中,必須對過去只靠答卷考試進(jìn)行考核的方式進(jìn)行改變,形成以理論考試、口試、設(shè)計(jì)作品三者相結(jié)合的考核模式。首先在理論答卷考試上,學(xué)生對數(shù)字電子技術(shù)的理解和接受能力是考核重點(diǎn);在口試和設(shè)計(jì)報(bào)告中,強(qiáng)調(diào)對學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識分析并解決問題的能力的考查;在設(shè)計(jì)作用中,重點(diǎn)是對學(xué)生的電子工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力全面考核。而且在總成績中,理論考試占30%、口試和設(shè)計(jì)報(bào)告占30%,設(shè)計(jì)作品占40%。通過多元化的考核模式來對學(xué)生成績做出相對公正、客觀的評價(jià),有助于教學(xué)改革的深入推進(jìn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]戴士弘.職業(yè)教育課程教學(xué)改革[M].北京:清華大學(xué)出版社,2010.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;工程機(jī)械;應(yīng)用;研究
機(jī)電一體化也被稱之為機(jī)械電子學(xué),它是機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)相互影響、滲透結(jié)合而形成的一門新產(chǎn)生的復(fù)合性學(xué)科?,F(xiàn)當(dāng)今使用的機(jī)電一體化技術(shù),是在眾多機(jī)械功能的基礎(chǔ)之上發(fā)展融合而形成的,主要是在機(jī)械的動(dòng)力功能、信息功能和控制功能之上加入先進(jìn)的微電子技術(shù),這樣的機(jī)電一體化技術(shù)有了全新的進(jìn)化,在應(yīng)用上也有了新的突破。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用最先是開始是在汽車行業(yè)中,開始是用于生產(chǎn)制造簡單的零件,隨著專業(yè)技術(shù)的不斷更新進(jìn)步,機(jī)電一體化的應(yīng)用越來越廣泛了,從簡單的使用逐步推廣到工程機(jī)械行業(yè)中,這樣的舉措從根本上改變了工程機(jī)械的制造模式,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)上的自動(dòng)化、智能化、并且在很大程度上節(jié)省了能源。
1機(jī)電一體化概述
“機(jī)電一體化”這一個(gè)詞起源于上個(gè)世紀(jì)70年代的日本。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,并且應(yīng)用于機(jī)電一體化極大地促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的完善,也使它的應(yīng)用更加廣泛。應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)最大的影響就是對產(chǎn)品的影響和生產(chǎn)工藝過程的影響。但是機(jī)電一體化不是簡單地微電子技術(shù)和機(jī)械的相加結(jié)果,它是為了推動(dòng)機(jī)械構(gòu)件的動(dòng)力功能、控制功能和信息處理功能而引進(jìn)的電子技術(shù),是在以前有的控制、系統(tǒng)化、信息等理論基礎(chǔ)上建立起來的全新的應(yīng)用技術(shù),是電子化設(shè)計(jì),機(jī)械裝置和軟件等所有部件的總稱。微電子技術(shù)用于機(jī)電一體化應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn),可以提高產(chǎn)品的性能和增添一些新功能。微電子技術(shù)用于生產(chǎn)工藝過程,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和現(xiàn)代化管理。機(jī)電一體化設(shè)備和其他自動(dòng)化設(shè)備的廣泛應(yīng)用,不僅大大提高生產(chǎn)率,而且是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和無人化的重要途徑。
1.1機(jī)電一體化的發(fā)展
先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)推動(dòng)著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,使機(jī)械工業(yè)技術(shù)不斷的改造完善,更好地服務(wù)于人們,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的誕生和發(fā)展,進(jìn)一步的推動(dòng)了機(jī)電一體化發(fā)展的進(jìn)程?,F(xiàn)在的機(jī)電一體化已經(jīng)發(fā)展成為一門理論體系完整的新興學(xué)科,主要包括機(jī)電一體化產(chǎn)品和機(jī)電一體化技術(shù)這兩個(gè)方面。機(jī)電一體化的發(fā)展經(jīng)過了三個(gè)階段的路程,第一個(gè)階段是萌芽階段,在上個(gè)世紀(jì)70年代之前“機(jī)電一體化”這一個(gè)詞還沒有出現(xiàn),但是當(dāng)時(shí)的人們都已經(jīng)開始將電機(jī)技術(shù)運(yùn)用于生產(chǎn)工作中,并且有相當(dāng)一部分人是支持這一做法的,這樣的做法很大程度上提高了機(jī)械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量,但是由于當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)的落后,就沒有深入研究電子技術(shù)和機(jī)械生產(chǎn)的結(jié)合;第二個(gè)階段是發(fā)展階段,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電子技術(shù)得到了很大的發(fā)展,并且“機(jī)電一體化”這一詞首先在日本得到提出,機(jī)電一體化的技術(shù)得到了技術(shù)支持,得到了很大的發(fā)展進(jìn)步,在機(jī)械行業(yè)也得了更廣泛的應(yīng)用;第三個(gè)階段是在快接近21世紀(jì),各種計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展,逐步進(jìn)入智能化時(shí)代,這一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)電一體化進(jìn)入智能化階段。隨著光學(xué)技術(shù)和微電子技術(shù)的出現(xiàn),機(jī)電一體化邁入了新的階梯,在人工智能、自動(dòng)化等方面有非常廣泛的應(yīng)用。
1.2幾天一體化的特點(diǎn)
機(jī)電一體化在機(jī)械工程方面有著非常重要的應(yīng)用,這與它多樣化的特點(diǎn)是分不開的。在機(jī)電一體化的發(fā)展過程中主要集聚了數(shù)字化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化、微型化、集成化和綠色化等特點(diǎn)[1]。數(shù)字化的特點(diǎn)給予了機(jī)電一體化有非常高的可靠性、容易操作的、維護(hù)性強(qiáng)等特點(diǎn),由于數(shù)字化的普及,將機(jī)電的遠(yuǎn)程操作、自我診斷和修復(fù)變得現(xiàn)實(shí),也變得更加方便;智能化是使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有一定智能性,擁有復(fù)雜的邏輯思考、推理判斷、自行決策的能力,這樣會給機(jī)械產(chǎn)品的使用操作和維修帶來很大的方便;計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,讓機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化變得成為現(xiàn)實(shí),機(jī)電一體化的網(wǎng)絡(luò)化,使得遠(yuǎn)程控制的設(shè)備得以完善,使這項(xiàng)技術(shù)變得更加好用;隨著現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有許多生產(chǎn)機(jī)電一體化相關(guān)產(chǎn)品的廠家,生產(chǎn)工藝繁多,技術(shù)不等,在模塊化規(guī)范的作用下,使得現(xiàn)在生產(chǎn)的機(jī)電一體化產(chǎn)品的質(zhì)量更加容易把控,得到保證等等。
2工程機(jī)械概述
工程機(jī)械技術(shù)理論的完善和進(jìn)步,為現(xiàn)代機(jī)械的發(fā)展提供了發(fā)展的方向,為機(jī)械發(fā)展的問題,提供了解決的方向,增加了機(jī)械的信息處理能力。
2.1工程機(jī)械的概念
工程機(jī)械是在工程建設(shè)中使用到的施工機(jī)械的總稱?,F(xiàn)階段在中國存在的品種非常用,廣泛地應(yīng)用于多個(gè)行業(yè),比如向建筑、水利、電力等工程領(lǐng)域?,F(xiàn)在來說凡是在土石方施工工程、路面建設(shè)與養(yǎng)護(hù)、流動(dòng)式的裝卸工作和多種的建筑工程中必須要用到的機(jī)械產(chǎn)品都可以被稱之為工程機(jī)械。
2.2工程機(jī)械的分類
傳統(tǒng)的工程機(jī)械可以分為7個(gè)大類和18個(gè)小類,可以讓人們更加詳細(xì)的區(qū)分各種工程機(jī)械的用處。大的7類工程機(jī)械可以分為:建筑機(jī)械、礦山機(jī)械、水電工程機(jī)械、道路(包括鐵路和公路)工程機(jī)械、林業(yè)機(jī)械、港口機(jī)械和起重運(yùn)輸機(jī)械。另外更小的分類可以參考《工程機(jī)械理論》[2]。
3機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用
隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展,對工程施工工藝的好壞作用,受到工程機(jī)械更方面的性能、其自動(dòng)化程度的影響。在此同時(shí),工程機(jī)械的功能與機(jī)電一體化有著非常直接的關(guān)聯(lián)作用。
3.1機(jī)電一體化與工程機(jī)械的關(guān)系
在工程機(jī)械中加入機(jī)電一體化技術(shù),可以在很到程度上增加和改善工程機(jī)械的性能和質(zhì)量,這樣可以讓工程機(jī)械的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、安全可靠性和操作性能有了非常發(fā)的改善。微電子技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化技術(shù)有了很大的進(jìn)步在使用上有了新的突破,并且現(xiàn)在電子控制技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛,深入到工程機(jī)械的很多領(lǐng)域中。未來隨著機(jī)電一體化技術(shù)不斷的完善,將會是工程機(jī)械更加趨向于網(wǎng)絡(luò)化和智能化[3]。
3.2機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用
現(xiàn)在工程質(zhì)量與機(jī)械的質(zhì)量有著非常直接相關(guān)的作用,,好的工程機(jī)械尅明顯提高工程施工的質(zhì)量。而機(jī)電一體化的在工程機(jī)械的利用,可以大大的提高工程機(jī)械的性能,使工程施工的過程變得更加簡單方便。下面就對機(jī)電一體化對工程機(jī)械的幾個(gè)改進(jìn)方面作出說明。機(jī)電一體化的應(yīng)用可以大大提高在作業(yè)完成時(shí)的精確度,微電子技術(shù)的進(jìn)步大大的促進(jìn)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,隨著電子控制技術(shù)廣泛應(yīng)用,電子控制也逐漸應(yīng)用到工程機(jī)械中,這樣就保證了設(shè)備的精確性;機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用,使得工程機(jī)械在使用過程中的耗能得以降低,并且生產(chǎn)效率有所提高,主要是因?yàn)殡S著技術(shù)的發(fā)展機(jī)械中的節(jié)能控制器可以大大提高攻城機(jī)械對燃料的利用率;加入機(jī)電一體化技術(shù)的工程機(jī)械具有了電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警和自己診斷故障的功能,這是因?yàn)樵跈C(jī)械中添加了更多的電子監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)之類的傳感器,可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測到機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài);在安全保障問題上,是每個(gè)工程機(jī)械都在不斷完善的問題,可以利用機(jī)電一體化技術(shù)對機(jī)械安裝各類限制器,和實(shí)現(xiàn)無人駕駛。
4結(jié)語
總而言之,隨著現(xiàn)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息的發(fā)展,微電子控制技術(shù)將被作為核心技術(shù)來使用在機(jī)電一體化技術(shù)中,可以提高改善該項(xiàng)技術(shù)的性能。機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入到了大范圍的使用階段了,并且今后還可以有非常大的發(fā)展空間。
作者:白丹 單位:許昌學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]郭寶生.機(jī)電一體化技術(shù)概況[J].電子制作,2008(5):6~7.
關(guān)鍵詞:工程機(jī)械;機(jī)電一體化技術(shù);應(yīng)用
1工程機(jī)械機(jī)電一體化技術(shù)概述
1.1工程機(jī)械
工程機(jī)械是整個(gè)工程建設(shè)的重要成分,只有在工程建設(shè)中科學(xué)引入機(jī)電一體化技術(shù),才能確保工程機(jī)械的順利使用。隨著社會的進(jìn)步,我國的工業(yè)模式對比之前有了明顯的變化,從最初的人力施工轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)下的機(jī)械施工,不僅減少了人工成本,而且也有力保證了工程建設(shè)的效率。在這一基礎(chǔ)上,為了確保提高工程的工作效率,把機(jī)電一體化技術(shù)融入整個(gè)工程機(jī)械是一個(gè)比較有效的途徑[1]。
1.2機(jī)電一體化
現(xiàn)在工程機(jī)械處于過渡時(shí)期,這一時(shí)期,主要借助微電子處理器多種不同的機(jī)械設(shè)備實(shí)施處理,提升其工作效率[2]。伴隨機(jī)電一體化技術(shù)的引入及其在工程機(jī)械生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的滲透,工程機(jī)械的發(fā)展進(jìn)程會明顯提升,包括整體性能、使用效果和經(jīng)濟(jì)性等方面。
2工程機(jī)械中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)
2.1自動(dòng)檢測
機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中一個(gè)特別重要的特征便是自動(dòng)檢測。自動(dòng)檢測指自動(dòng)分析子系統(tǒng),并對項(xiàng)目機(jī)械運(yùn)作情況進(jìn)行反饋。如果在檢測過程中出現(xiàn)故障,系統(tǒng)會啟動(dòng)報(bào)警,并對故障進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。有利于提高工程機(jī)械的使用效率,降低檢測方面的成本[3]。
2.2高精度
在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù),可以提高機(jī)械工作的效率和精度,規(guī)避人為操作誤差,同時(shí)有效控制工程施工,提升工作效率。
2.3自動(dòng)化
自動(dòng)化指的是使項(xiàng)目機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化作業(yè)。以往的工程操作模式很可能會出現(xiàn)工作人員的專業(yè)知識難以達(dá)標(biāo)或缺乏足夠的工作經(jīng)驗(yàn)等問題,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械操作出現(xiàn)問題。然而,當(dāng)工程機(jī)械中引入了機(jī)電一體化技術(shù)后,則能較好地對這些問題提出解決方案[4]。機(jī)械系統(tǒng)始終是自動(dòng)化的,這在很大程度上減少了勞動(dòng)力成本,同時(shí)也減少了人為工作量,令工作強(qiáng)度有所下降。
3機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用
3.1實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行狀態(tài)及設(shè)備故障
現(xiàn)代建筑設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜,不同部件的有效配合是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。實(shí)時(shí)反饋機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)是相關(guān)保障工作的重要前提。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持下,機(jī)械設(shè)備能監(jiān)控自身的運(yùn)行狀態(tài)。在發(fā)現(xiàn)故障以及故障危險(xiǎn)因素的時(shí)候,能做出有效的診斷,必要時(shí)發(fā)出有效的警報(bào)。作業(yè)人員只需根據(jù)顯示器以及指示燈便可清晰掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況,這對保證設(shè)備運(yùn)行效率及安全性大有裨益。
3.2優(yōu)化柴油機(jī)控制
當(dāng)前機(jī)械設(shè)備多采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性與積極性一直以來都是柴油機(jī)行業(yè)的重要發(fā)展目標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)排放質(zhì)量與最低油耗之間的矛盾使得柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的深入發(fā)展面臨較大的阻礙。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,電子調(diào)速器、電子油門控制等技術(shù)的應(yīng)用保證了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在各種變工況下自動(dòng)選擇最佳噴油定時(shí),這對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極的推動(dòng)效果。
3.3提高建筑工程機(jī)械施工精準(zhǔn)度
建筑工程機(jī)械的施工精準(zhǔn)度在很大程度上影響工程施工的質(zhì)量,在機(jī)電一體化技術(shù)的支持下,相關(guān)機(jī)械的應(yīng)用基本可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)以及自動(dòng)化控制。一方面減少了相關(guān)的成本,另一方面也提高了機(jī)械設(shè)備的施工精度。以混凝土攪拌為例,在人力控制的基礎(chǔ)上,混凝土質(zhì)量往往不達(dá)標(biāo),難以滿足設(shè)計(jì)要求,此時(shí),可以在機(jī)電一體化自動(dòng)控制的基礎(chǔ)上,通過科學(xué)配比,保證混凝土達(dá)到施工要求。
4機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展前景
4.1與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)融合
在網(wǎng)絡(luò)信息科技不斷進(jìn)步的社會環(huán)境中,我國逐漸步入了一個(gè)全新的發(fā)展階段,各行各業(yè)已開始引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息科技的互相融合是未來社會發(fā)展的必然方向。
4.2與微電子融合
機(jī)電一體化技術(shù)和微電子的結(jié)合能很好地調(diào)節(jié)規(guī)模,今后機(jī)械產(chǎn)品會更小,性能卻不會降低。由此所生產(chǎn)的產(chǎn)品不但占地面積小,而且功能全,質(zhì)量小,可以在多個(gè)領(lǐng)域得以使用。要保證兩者之間的融合,便要關(guān)注微機(jī)機(jī)械技術(shù)的發(fā)展,切實(shí)執(zhí)行微機(jī)電一體化的發(fā)展戰(zhàn)略。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;工程機(jī)械;數(shù)控技術(shù)
伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,其在機(jī)械制造業(yè)中更是顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。例如數(shù)控機(jī)床就是機(jī)電一體化技術(shù)的典型產(chǎn)物,其通過綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)以及測量技術(shù)等,有效的提升了工程機(jī)械的加工精度、效率。又比如加工中心,其是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。可以說,目前在機(jī)械制造業(yè)上,應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是不可逆轉(zhuǎn)的一種潮流。
1 機(jī)電一體化及工程機(jī)械性能概述
1.1 機(jī)電一體化概述
伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展,促使工程機(jī)械技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械、液壓、電子控制技術(shù)等多種技術(shù)的有效融合,從而顯著提升了工程機(jī)械的使用性能和經(jīng)濟(jì)效益?,F(xiàn)階段,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要是借助于微電子處理器的重要作用,通過全面優(yōu)化、處理各種系統(tǒng)設(shè)備,從而推動(dòng)工程機(jī)械行業(yè)的全面發(fā)展。例如各種工程設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)監(jiān)管和故障自檢等。此外,在科技水平的進(jìn)一步推動(dòng)下,機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用范圍也越來越寬泛,并推動(dòng)了工程機(jī)械朝向智能化和一體化的方向發(fā)展。
1.2 工程機(jī)械的基本性能
隨著科技水平的逐步提高以及社會的逐漸發(fā)展,工程項(xiàng)目已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)單純以人力施工的方式,而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎脵C(jī)械化施工的方式。機(jī)械化施工能夠顯著提升工程項(xiàng)目的施工效率,降低勞動(dòng)力的使用數(shù)量,節(jié)約了大量的施工成本。隨著目前工程項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)大,以及各種機(jī)械設(shè)備的大量投入運(yùn)用,為全面提升工程機(jī)械的使用效率,人們也在工程機(jī)械中逐步融入智能化和自動(dòng)化等技術(shù),并取得了較好的實(shí)踐效果,同時(shí)也進(jìn)一步奠定了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。
2 機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用
第一,在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自檢。對于工程機(jī)械來說,機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)對所有設(shè)備系統(tǒng)的全程、動(dòng)態(tài)電子監(jiān)控。其能夠?qū)\(yùn)行中出現(xiàn)故障的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和檢測,例如機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等等,其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對上述機(jī)械設(shè)備的在線監(jiān)控,還能夠在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候,自動(dòng)報(bào)警并快速定位故障位置,進(jìn)而全面提升機(jī)械設(shè)備的工作效率,簡化設(shè)備的維護(hù)檢查工作,節(jié)約設(shè)備的維修費(fèi)用,延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。
第二,調(diào)整施工的精度,提升生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化在機(jī)械加工領(lǐng)域中應(yīng)用的典型特點(diǎn)就是高效和高精度。例如數(shù)控機(jī)床(含加工中心)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能,不僅能夠顯著提升加工效率,降低加工的成本,還能夠提升機(jī)械零件表面的加工質(zhì)量和精度。例如目前我國普通級的數(shù)控機(jī)床的加工精度已經(jīng)由之前的±10μm達(dá)到了±5μm,而精密級加工中心的加工精度已經(jīng)由過去的±3-5μm達(dá)到了±1-1.5μm??梢哉f,目前運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工效率,是我國機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造以及技術(shù)更新的必由之路。
第三,節(jié)能降耗的作用。過去工程機(jī)械在實(shí)際運(yùn)行中,為了確保機(jī)械設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中,通常需要消耗大量的能源。主要原因在于工程機(jī)械大部分情況是處于超載或者是未達(dá)到額定功率的現(xiàn)象,進(jìn)而做了很多無用功。而通過機(jī)電一體化技術(shù),能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的施工功率進(jìn)行有效調(diào)節(jié),確保機(jī)械設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下無需消耗過多的無用功,能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的作用。例如對于井下作業(yè)而言,合理運(yùn)用膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)以及提升機(jī)等,并采用變頻起動(dòng)和PLC控制系統(tǒng),就能夠在全面提升生產(chǎn)效率的同時(shí),實(shí)現(xiàn)大約30%左右的節(jié)電量。
3 機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的具體應(yīng)用
3.1 機(jī)械
伴隨著社會的日漸進(jìn)步,機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品的種類也日漸繁多。例如在各種機(jī)殼的毛坯制造中更多地選用焊件,而若使用傳統(tǒng)機(jī)械加工方式則無法實(shí)現(xiàn)單價(jià)下料問題。因此綜合運(yùn)用機(jī)電綜合技術(shù)的數(shù)控技術(shù)就能有效改善這種局面,運(yùn)用數(shù)控氣割方式,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的仿型法,并運(yùn)用龍骨板程序?qū)崿F(xiàn)對采煤機(jī)葉片以及滾筒等的下料,可以實(shí)現(xiàn)快速切割并確保了切割質(zhì)量。同時(shí)部分零件的焊接坡口可以直接割出,有效地提升了生產(chǎn)效率。此外,數(shù)控氣割機(jī)上配備的有能夠自動(dòng)調(diào)整的切縫補(bǔ)償裝置,其可以通過程序來控制構(gòu)件的實(shí)際輪廓,例如數(shù)控機(jī)床可以對銑刀的半徑進(jìn)行補(bǔ)償。通過切縫補(bǔ)償裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)對毛坯件加工余量的精確控制。
3.2 機(jī)床設(shè)備
在整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)中,機(jī)械設(shè)備是其重中之重。尤其是伴隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,更是對機(jī)床設(shè)備提出了更高的要求?,F(xiàn)階段,綜合融入機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備是機(jī)械行業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。其主要是將計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用在機(jī)床上,通過代碼來實(shí)現(xiàn)對機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品。其在控制介質(zhì)上記錄刀具和工件的相對位置、主軸轉(zhuǎn)速、刀具選擇、冷卻泵的啟停等操作及順序動(dòng)作數(shù)字碼,進(jìn)而發(fā)出相應(yīng)的控制指令來要求機(jī)床的伺服系統(tǒng)或者其他相應(yīng)的執(zhí)行元件,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)床制動(dòng)加工零件的功能。
總之,機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用是科技水平發(fā)展和社會進(jìn)步的必然要求,因此綜合運(yùn)用先進(jìn)的科技技術(shù),融合國內(nèi)外先進(jìn)理論思想,不斷完善機(jī)電一體化技術(shù),從而促使其和工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)完美的融合是工程技術(shù)人員不懈的追求。
參考文獻(xiàn)
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