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關鍵詞:高職 機電一體化 專業課程 課程構建
高職機電一體化專業主要培養具有機械、電子、液(氣)壓一體化技術基本理論,掌握機電一體化設備的操作、維護、調試和維修,掌握應用機電一體化設備加工的工藝設計和加工工藝的基本方法和基本技能的中級工程技術人才。按照工作過程系統化的理念,構建“工作過程導向”主干專業課程,促進專業與產業對接、課程內容與職業標準對接、教學過程與生產過程對接,全面提升了專業建設水平和產業服務能力。
一.行業發展情況及人才需求分析
1.行業背景
機械工業信息研究院最新數據顯示,2013年我國裝備制造業產值規模突破20萬億元,多數裝備產品產量位居世界第一,其中高端裝備制造業產值占裝備制造業比重已超過10%。預計到2015年,裝備制造業總產值將達40萬億,高端裝備超過6萬億元。我國正大力發展高端技術裝備產業,通過產業結構的調整升級,實現從制造大國向制造強國轉變。“十二五”時期, 裝備制造產業將帶來廣闊市場機會。機械工業的強勢發展,農機裝備制造業的特色突起,特別是區域礦山裝備制造與工程機械制造的優勢,汽車制造的后發優勢,培養大批具有專門技能、善于解決難題、愛崗敬業的機電一線技術技能型、創新復合型人才勢在必行。
2.人才需求背景
現代裝備制造業生產的內涵正在發生變化,要求技能型人才的知識、能力結構不斷高移,使得社會對高技能人才的需求日益凸顯。抽樣調查結果顯示,我國高級以上技工只約占全部技術工人4%,而企業需求的比例是14%以上,供需之間存在較大差距。在裝備制造領域,高級技人才缺口達12萬人。裝備制造產業發展的方向相適應,與人才需求量大的機電設備操作、制造工藝、設備維修、裝配調試等生產一線崗位相對接。
二.主要職業崗位群與典型工作任務分析
現代裝備制造業人才市場需求,確定機電一體化技術專業主要職業面向自動生產線和機電一體化設備的操作、產品工藝設計、安裝與調試、維護維修及售后服務和技術管理等崗位。
學生畢業后的初步就業崗位一般為普通機床操作工、數控機床操作工、機電設備的裝配和調試工;工作2-3年后,逐步轉到產品工藝設計、設備的維護維修和售后技術服務等核心就業崗位;工作5-6年后,學生將從事自動生產線、機電一體化設備的技術管理和技術改造等工作。
對具體的各典型工作任務及職業能力分析,分析流程為:典型工作任務工作崗位工作對象工具工作方法勞動組織工作要求職業標準。為學習領域知識的構建提供依據。
三.學習領域課程構建分析
通過對典型工作任務分析,歸納行動領域,對行動領域進行提煉和升華,設計專業課程,機電一體化技術專業主干課程將課程與培養目標、基本要求以及能力模塊有機對應和結合,篩選出與此相關學科中與培養目標直接對應的、使用頻率較高的知識內容,結合技能教學,形成一個以能力培養為中心的教學體系。
通過對機電一體化技術崗位調研和所需的典型工作任務的確定,分析每個典型工作任務所涉及的知識和技能,從而確定到具體主干專業課程,課程的構建為具體教學實施提供了條件,為后續教學課程體系開發、課程內容的建設、實踐教學體系的建立提供了依據。為高職系列新型電氣專業人才培養創造了堅實的基礎。
參考文獻
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[2]梁雯虹,魏合瑜.機電專業發展建設的探索[J].決策探索(下半月).2007(07)
[3]張文明,陳躍安.“機電一體化技術”專業在高職院校中的建設與改革[J].機械制造與自動化.2009(02)
關鍵詞:智能 網絡 環保
眾所周知,基于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化,帶來了機械工業在技術、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系的變化,使工業生產進入了以機電一體化為主要特點的階段。
一、什么是機電一體化
機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術,將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。
二、目前機電一體化技術的基本狀況
回顧機電一體化發展歷史,可以把機電一體化的發展概括為三個階段:20世紀60年代以前為第一階段,即初級階段,在此階段,人們自覺不自覺地利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能;20世紀70-80年代為第二階段,即興旺發育階段,在此階段,由于計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化發展奠定了技術基礎,大規模超大規模集成電路和微型計算機的出現,為機電一體化的發展提供了物質基礎;20世紀90年代后期為第三階段也稱為高級階段,即機電一體化技術開始向智能化方向邁進的新階段,此為深入發展時期。
中國是從20世紀80年代初開始機電一體化技術的研究和應用,列入“863”計劃中,許多大專院校、研究機構及一些大中型企業做了大量工作,取得一定成果。但與先進國家相比仍有很大差距。
三、機電一體化的優勢方向探討
據科學估測,機電一體化的主要發展方向大致有智能化、網絡化、環保化等幾個方面,這也是機電一體化的技術優勢所在。
(一)關于智能化
這是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向。人工智能在機電一體化的研究中日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用之一。這里所說的智能化是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法,使它具有判斷推理、邏輯思維及自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。
(二)關于網絡化
這是20世紀90年代,計算機技術等的突出成就是網絡技術。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研制出來,只要其功能獨到、質量可靠,很快就會暢銷全球。機電一體化產品無疑將朝著網絡化方向發展。
(三)關于微型化
實際上,微型化興起于20世紀80年代末,主要說的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。在西方發達國家稱為微電子機械系統,泛指幾何尺寸不超過1cm3的機電一體化產品,這些產品在生物醫療、軍事、信息等方面具有無可比擬的優勢。其瓶頸在于微機械技術。
(四)關于環保化
工業的發達給人們生活帶來巨大變化。一方面,物質豐富,生活舒適;另一方面,資源減少,生態環境受到嚴重污染。于是,人們呼吁保護環境資源,回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生,綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、制造、使用和銷毀的生命過程中,符合特定的環境保護和人類健康的要求,對生態環境無害或危害極少,資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品,具有遠大的發展前景。機電一體化產品的綠色化主要是指,使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。
(五)關于系統化
本文所述之系統化,其表現特征是系統體系結構進一步采用開放式和模式化的總線結構。系統可以靈活組態,進行任意剪裁和組合,同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。再一個特質是通信功能的大大加強。一般除rs232外,還有rs485等智能化通信接口。未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,機電一體化的人格化有兩層含義:一層是如何賦予機電一體化產品人的智能、情感、人性等等,顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化;另一層是模仿生物機理,研制出各種機電一體化產品。事實上,許多機電一體化產品都是受動物的啟發而研制出來的。
四、結論
根據以上的敘述可以結論,機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的發展前景也將日益獲得人類的關注并為人類創造更大的社會效益與經濟效益。
(作者單位:青海鹽湖工業股份有限公司鉀肥分公司)
參考文獻:
論文摘要:根據國家整體規劃,膠東半島藍色經濟圈已經進入快速建設期,機電一體化專業人才需求在本地區也將迎來一個高峰期。本文對其專業人才需求背景進行了詳細的分析,并根據本校及本專業現有的師資力量,提出了建設“高職機電一體化專業技術人才”方案。在本文中,確定了三個專業培養方向,總結了“1.5+0.5+1”的人才培養新模式,“教學做一體化”教學模式,以及“雙證融通”式課程教學模式。
機電一體化技術是集機械、微電子和計算機技術于一體的綜合應用技術,也是現代制造業的核心技術。隨著山東省大力推進半島制造業基地暨北部沿海經濟產業帶建設,機械制造、電子信息、食品加工和黃金工業四大支柱產業以及汽車、手機、電腦三大產業集群均進入了快速膨脹期。制造業的現代化水平得到了提升,最顯著的標志是采用大量的自動化生產制造系統取代了傳統的、自動化程度較低的生產方式。
現代機電一體化技術是機械、電子、信息和管理等學科有機結合的高新技術,廣泛應用于機械、電子、汽車、食品、醫藥等行業。可以說,任何產品只要投入工業生產,就必須采用自動化生產制造技術以提高產品質量和生產效率,否則將沒有市場競爭力,而自動化生產制造的核心技術就是機電一體化技術。因此加速培養機電一體化技術高素質技能型人才已經成為高職高專院校的當務之急。在此背景下,山東省大部分高職院校都開設了機電一體化技術專業以滿足社會對該專業人才的需求。但一方面,企業難于招聘到合格人才,另一方面相應畢業生感嘆就業困難,工作難找。分析原因是供非所需,高職院校內部在該專業培養目標與定位、專業建設與課程設置,實習實訓內容及條件等方面存在問題。因此,應依據社會需求確定人才培養目標,以就業為導向構建人才培養新模式,增強人才培養的針對性,適用性,實現人才培養與社會職業崗位的接軌,服務地方經濟,并促進畢業生充分就業。
1 根據半島區域經濟發展需要,確定高職機電一體化技術專業人才的培養目標
在對山東省機電設備制造企業和膠東半島大中型機電企業調研、畢業生跟蹤調查和專業建設委員會論證的基礎上,歸納出半島經濟發展急需的三種職業特色鮮明的機電類就業崗位群,分別是食品灌裝生產線的運行與維護,新能源裝備制造的生產與維護,電子組裝工藝操作。
山東省是我國重要的糧食及食品生產加工基地,隨著人民生活水平的提高,人們對食品的質量、包裝和精細化程度要求越來越高,這就帶動了食品灌裝、包裝設備的飛速發展。自從我省做出重點發展食品產業群的重大決策以來。產業集群蓬勃發展對灌裝生產線人才的大量需求早已初見端倪。
根據國家中長期發展規劃,我國的核電和風電已經進入高速發展期。山東在半島沿海地區規劃了海陽、榮成、乳山三座核電站,并計劃在“十二五”末全部投產發電。同時山東地處東部沿海,具有豐富的風能資源,各大發電集團競相在山東沿海地區修建風力發電廠。這使得山東省核電、風電等新能源裝備制造業快速發展,可以預見隨著山東核電、風電產業發展的推進將需要大量掌握核電、風電相關知識的裝備制造業專業技術人才。
隨著現代信息產業的不斷發展,電子應用技術發展的不斷需求,電子組裝技術在真個電子整機裝配加工中所占的地位越來越重要。膠東半島在發展電子信息與家電產業集群的同時,電子組裝技術備受關注,據調查分析,電子組裝技術產業的人才存在著巨大的缺口,在未來需要眾多電子組裝技術人才滿足企業生產需求。
我們通過以上市場調研,制定了適應區域經濟發展的機電一體化技術專業的人才培養方案,確定了在機電一體化技術公共知識平臺的基礎上分三個專業培養方向:食品灌裝生產線的運行與維護、新能源裝備制造的生產與維護、電子組裝工藝操作。
2 構建科學合理的新型人才培養模式,為膠東半島培養高素質技能型人才
2.1 構建“1.5+0.5+1”的人才培養新模式
機電一體化技術專業的傳統教學模式是實施“2.5+0.5”人才培養模式,即三年中兩年半在學校完成教學計劃規定的所有課程,最后半年赴企業進行頂崗實習。這種傳統人才培養模式難以培養出我們所需要的為地方企業量身打造而熟練掌握專業知識和技能的專門化人才。因而進行人才培養模式改革,構建科學合理的人才培養新模式勢在必行。“1.5+0.5+1”正是貫徹分方向教學并實施產學研合作辦學的一種教學新模式。1.5是指在新生入學后在第一到第三學期,學習基礎類模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊和技能核心模塊,在這樣一個公共知識平臺的基礎上主要培養學生從事機電類崗位的基本能力。0.5是指在第四學期進行專業拓展能力模塊的學習,即學生根據自己的興趣和就業意向自行選擇三個就業方向的一個,進行該方向一系列知識和技能領域的學習。1是指在最后一年,學生根據各自選擇的專業方向到對口的企業進行更有針對性地進行技能培訓,并順利完成頂崗實習。
2.2 推行“教學做一體化”教學模式
在分方向教學的課程學習中,部分課程專業性強,如沒有合適的實訓載體,學生難以實際掌握該專業技能,因而在合作企業的幫助下建設了兩個校企合作共建實驗室,在這里實現了部分課程理論教學和實踐教學一體化的教學模式,通過以具體的工作任務為中心,實際操作為載體。使學生在實際訓練中得到了知識和技能的培養,提升了學生的職業素質。并有企業技術人員擔任課程的部分授課任務,使學生所學知識與企業的實際需要實現了“零距離”接軌。
2.3 實行“雙證融通”式課程教學
高職教育的特點是突出學生職業技能的訓練,培養學生的職業實踐能力。而國家在長期對各行業生產一線和生產過程職業技能的總結過程中,形成了一套完備的各行業職業資格標準。所以參照行業職業資格標準,進行課程體系的改革和課程內容的重組,有助于提升學生的核心競爭力。這種以“雙證書”為目標,構建以職業能力為主線的教學內容和教學環節,將“雙證書”教育融入教學全過程,使學生在學習相關課程后可直接參加職業資格證書考試,我校機電一體化技術專業學生在學校期間可考取維修電工(中級)證書和機電一體化技能認證。
3 結語
以服務為宗旨,以就業為導向,走產學研結合的發展道路,是國家對高職院校辦學方向的科學定位。通過對膠東半島人才市場需求的深入調查研究,培養特色鮮明的機電一體化技術專業人才適應區域經濟發展的人才需求,不僅契合高職院校的服務定位,而且提高了畢業生就業對口率,真正實現了學校與企業的“零距離”接軌。
參考文獻:
[1] 李宏.構建機電一體化技術專業課程體系的探索[j].機械工程與自動化.2004,12.
關健詞:機電一體化;可持續發展;培養目標;定位
作者簡介:高安邦,淮安信息職業技術學院特聘教授,原哈爾濱理工大學碩士生導師、教授。
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1001-7518(2008)04-0041-03
一、機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路
現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,促進了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域,由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透,已使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系都發生了巨大變化,使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展新階段。
“機電一體化”就是將機械、電子與信息技術進行有機結合,以實現工業產品和生產過程整體最優化的一種高新技術。它的發展,使傳統的機械如虎添翼,超越了操作機械和動力機械的范疇,進入了智能化、柔性化、信息化、多功能化、全自動化、綠色化、微機數字化和遠程網絡化控制的新時代,不僅極大地解放了人類的體力勞動,還極大地解放了人類的腦力勞動。因此,“機電一體化”已成為當今世界工業發展的主要趨勢,也帶動了傳統機械工業的一場新的革命。其典型產品為:數控機床、智能機器人、新型武器裝備和作戰指揮系統、高精尖的航空航天飛行器、以及用微電子(尤其微機)技術裝置了的自動化生產設備、動力設備、交通運輸設備、生產過程自動化設備、通信設備、辦公設備和家用電器等等。這些都是當今世界高新技術的核心和應用成果的集中體現。機電工業要求生存、謀發展必須走“機電一體化”之路,而世界各國都將“機電一體化”前沿技術作為國家高新技術發展的重要方向。我國高新技術研究發展計劃綱要,即863計劃也將“機電一體化前沿技術作為國家高新技術重要發展領域。和世界上先進的發達國家相比,我國目前的“機電一體化”技術整體水平還相對落后。要開發大西北、振興東北老工業基地、富民強國奔小康、實現中華民族的偉大復興,就必須要刻不容緩地緊緊抓住這歷史賦予的大好發展機遇,大力發展我國的“機電一體化”技術,搶占“機電一體化”前沿技術的制高點,加快提高我國的綜合實力。而建立在高新技術發展基礎之上的“機電一體化”新專業大學生的培養目標定位必然是、也必須是要造就出大批高素質、高技能復合型機電創新人才。尤其是當前國家要重點和優先發展的高職院的任務也不是培養普通的熟練工和勞動力,高職教育特定的培養目標,是面向生產、建設、服務和管理第一線需要的技術應用性人才,尤其是當前加快發展先進制造業和現代服務業急需的高技能人才(未來的藍領人才)。這也是我國當前教育工作的頭等大事,更是我們職業教育工作者神圣而光榮的責任和義務!
二、“機電一體化”新專業理應歸口于電氣自動化技術專業
機電一體化技術是在大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展,向傳統機械工業領域迅速滲透、機械與電子控制技術深度結合的現代工業基礎上,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等群體集成技術。機電一體化技術已不是機械與電子簡單的疊加,而是在信息論、控制論和系統論的基礎上把兩者有機組合起來的高端應用技術。由于引進了微電子技術,現代工業生產已從機械自動化跨入了機電一體化的新階段,使機械產品的技術結構、產品結構、產品功能和構成、生產方式和管理體制均發生了根本性的巨大變化。機電一體化技術還賦予機械產品一些新的功能,如自動檢測、自動顯示、自動記錄、自動處理信息、自動調節控制、自動診斷、自動保護等,從而使機械設備具有智能化的特征。如果說傳統機械主要是代替和放大人的體力,而機電一體化技術則能取代并延伸人的部分智力。
“機電一體化”技術實際上是自動化技術高度發展的一個階段和必然產物,它是自動化領域中機械技術與電子技術有機地結合應運而生的一種高新技術,更是鑄造創新人才的最熱門技術領域。機電一體化技術得以發展的根本原因,就在于生產的高速發展和科學技術的跨越進步,其別是自動化技術與計算機科學起到了最重要的決定性作用。第二次世界大戰以后,幾乎是同時誕生的系統工程、控制論和信息論這三門科學既是工業自動化與機電一體化的理論基礎,也是機電一體化技術的方法論。而微電子技術的迅猛發展,半導體大規模集成電路制造技術的快速進步,則為機電一體化與工業自動化技術奠定了物質基礎。反過來,機械制造技術也為微電子學和自動化技術做出了重大貢獻,如大規模集成電路芯片的制造就是以超精密機械加工為基礎的,而這種加工設備本身又是一種計算機控制的自動化系統,即機電一體化的系統。由此可見,機電一體化技術的產生既是微電子技術與自動化技術不斷發展的結果,又是信息論、控制論和系統工程付諸生產實踐的結果。已形成以機械為主體,以微電子尤其是微機和自動化控制為技術核心,“機械+電氣+計算機”三分天下的實際格局。
為此,國家專業技術委員會已將“機電一體化”專業列入自動化技術專業的范疇,理應歸口于電氣自動化技術為宜。
實際上也正應如此,目前全國凡是“機電一體化”新專業放在機械專業中來辦的,沒看到那所高校的“機電一體化”新專業的現行課程設置是真正按照““機械+電氣+計算機””三分天下的格局安排教學的,要么還是機械和電氣嚴格分家,各辦各的;要么就是執行傳統老機械專業的教學計劃,電氣與計算機只是機械的陪襯或者是沽名釣譽的點綴;“電控和計算機”類課程的比重遠遠不夠;更沒有跟上高新技術的快速發展。有些學校的“機電一體化”新專業更是名不符實,有的甚至就連“機電一體化”新專業的核心基礎課“自動控制技術”與核心專業課“計算機控制”都不開,還談什么“機電一體化”?
三、“機電一體化”新專業,應按照“機械+電氣+計算機”三分天下的格局安排教學,加速培養國家急需緊缺的機電復合型創新人才
按照國家人事部最新統計預測,“機電一體化”專業技術人才是我國教育市場今后幾年急需緊缺的最熱門專業人才之一。21世紀內中國將發展成為世界現代制造業加工中心,“機電一體化”技術就是加工制造業為了適應現代生產環境及市場的動態變化,將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的高新復合技術群,是21世紀國民經濟發展所急需的優勢學科方向,是我國開發大西北和振興東北老工業基地以及出口創匯等重大戰略決策的重要科技支撐。21世紀中國將需要一大批掌握先進控制技術,能從事數控機床、加工中心、智能機器人、航天航空和先進武器裝備制造以及其他新型機電一體化技術和產品的設計、安裝、調試、操縱、編程與開發的高素質、高技能應用型機電創新人才。
“機電一體化”高新技術是一個大系統工程,其“主體”是機械,“核心”是控制和計算機。發展“機電一體化”所面臨的共性關鍵技術主要有“精密機械技術”、“傳感檢測技術”、“信息處理技術”、“伺服驅動技術”、“機電接口技術”、“自動控制技術”、及“系統總體技術”,已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局。要開辦“機電一體化”新專業,就必須針對其關鍵技術,按照國家對“機電”工作的重點安排開展教學。國家現階段對“機電”工作的重點安排為兩個層次:一是狠抓用微電子技術改造傳統產業;二是集中人財物力抓緊抓好數字化、自動化、智能化機電產品的開發應用。三個重點:數控裝置、新型工業控制系統、第二代電力電子產品系列。八類產品:經濟型數控系統、中檔數控系統、新型工業控制系統、可編程序控制器、發電設備自動控制系統、交流調速系統、智能化儀表、電力電子產品。四項配套產品和技術:集成電路、傳感器、CAD與CAM、CAT。一個前沿技術:智能機器人。由此可見,沒有相當數量和相應質量的“機電”專業技術人員就沒有“機電一體化”事業的發展。它與傳統老機械的不同在于增添了檢測和自動化控制(即測控)等核心精尖技術,賦予工業產品更多更好更新的功能和柔性,是硬結構和軟技術相互協調統一的一個信息處理系統。它既區別于機械設計與制造專業,又不同于電氣自動化專業。前者的理論基礎是機械結構設計、固體力學、切削原理,缺乏電子與控制技術。后者的理論基礎是電力電子、電機傳動、測控與計算機技術,對機械設計、力學分析涉及較少。這兩類專業都很難適應對現代化高科技機電產品的設計、制造、使用、維護、開發和改造,更難勝任大量引進先進新技術與新設備的消化吸收和國產化。要辦好“機電一體化”新專業,就要進行真正意義上的“機、電、計算機三分天下”的教學改革。
現在的問題是沒看到哪所高校的現行課程設置是真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排的,仍是傳統老機械專業的教學計劃。“電氣和計算機”類課程的比重遠遠不夠,更沒有跟上高新技術的快速發展。要辦好“機電一體化”新專業,就必須重新修訂“機電一體化”新專業的教學大綱和計劃,真正按照“機、電、計算機三分天下”的格局安排“機電一體化”新專業的教學;大幅度增加現代高新技術的教學內容。
四、辦好“機械電子工程”新專業的幾點建議
現在“機電一體化”新專業已在全國各高校蓬勃發展起來了,可是要真正辦好“機電一體化”新專業,我們目前所面臨的棘手問題還很多,為此,我對辦好“機械電子工程”新專業提出幾點建議:
(一)按時代要求確立“機電一體化”新專業大學生高素質、高技能復合創新人才的培養目標和科學定位,一方面進行高素質、高技能創新人才培養理論和方法的深入研究與探討;另一方面整合學校優勢資源,構建高素質高技能創新人才培養多樣化的模式,搭建各種科技創新平臺,營造創新人才培養的環境,通過各種實踐教學環節,采用多渠道多方式,腳踏實地地培養出一批機電專業高素質、高技能復合創新人才參加人才市場競爭,檢驗高素質、高技能創新人才的培養效果。
(二)要辦好“機械電子工程”新專業,就必須將“機電一體化”新專業從傳統的機械老專業的禁錮束縛中徹底解脫出來,獲得自主發展的新空間。按照國家對“機電一體化”工作的重點安排,重新調整專業結構和培養方向,安排學習內容,突出“機電”結合的特色和高科技新知識的內涵,發揮機械、電子、測控、計算機等多學科交叉和結合的優勢,體現出與時俱進、開拓創新的辦學特點。
(三)要辦好“機械電子工程”新專業,就必須重新修訂教學大綱和教學計劃,真正按照“機、電、計算機三分天下”的實際格局進行教學規劃,大幅度增加電控和計算機教學的比重,突出高新技術的含量,體現出“機電一體化”技術是以機械為主體,以電氣控制和計算機為技術核心的內涵。
(四)徹底摒棄應試教育、奴化教育的傳統觀念;改變填鴨式死背硬記的教育方法;改變現行應試教育模式下的考試制度,加強對學生自主創新和綜合素質、技能考核的力度;真正樹立以學生為主體,給大學生營建主動學習、創新實踐和個性發展、充分展示才華與綜合素質能力的環境空間,真正從行動上能變應試教育為素質教育,而不是停留在口頭和口號上。
(五)從學校的長遠發展考慮,為體現高校辦學與時俱進的時代特征,高校的專業課教師不能只充當教書匠、搶學時、撈工作量,多年不變地照本宣科,紙上談兵式地只會講授枯燥乏味的條文,不會動手搞實踐;要投入足夠的精力和時間從事科研創新活動,進行工程實踐,學用結合、理論聯系實際,才能更有效地培養出素質技能型創新人才。名師出高徒,一個本身都不能從事科研創新實踐的老師,是無論如何也教不出高素質、高技能的大學生的。隸屬于高新技術的“機電一體化”專業課教師更是如此,教師從事科研創新實踐更是責無旁貸。
(六)高職院校的職業技能培訓應該努力創造提升高新技術的含金量,絕不能再津津樂道于低技能低水平的“正反轉”、“Y/Δ”和“指針式萬用表的使用”了,對這種上個世紀20年代就開始使用的落后技術、初級電工都能掌握的基本技能,一個高職大學生還要花錢考證,即使拿到“特優證”,又能說明什么?應該多開展諸如“單片機”、“PLC”、“變頻調速”、“現代智能網絡測控”、“電機綜合控制”等新技術知識的職業技能培訓,才有實用價值。
(七)高職院校的專業教材編寫應該是工學結合、學用一致、理論密切聯系生產實際、加強創新性、實用性和實踐性的知識和技能,決不是所謂的“夠有”的“膚淺化”和“概論化”;未來的“藍領”人才也需要掌握高深的技術理論知識和具備高技能。“膚淺”的和“概論性”的教材培養不出高素質高技能的“藍領”人才!
(八)要辦好“機電一體化”新專業,必須多方面多渠道的培養和引進專業人才;不拘一格選人才;并能真正做到政策、感情、事業、環境、條件等留住人才;這里不僅是要用政策吸引外來人才,更要能留住現有人才,機電專業的能人目前是太缺乏了。
關鍵詞:機電一體化 教學 改革
隨著現代化工業生產的發展,由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術,已成為當今工業科技的重要組成部分。長期以來機電專業基本上是按照傳統的理論體系以學科為核心來組織教學,把傳授系統的理論知識作為組織教學的出發點,作為教學過程的主線和質量考核的主要標準,對學生系統地掌握理論知識開發設計產品是有利的。但是也存在不足之處,學生畢業后大部分被分配在生產第一線,所從事的工作不是研究、設計、開發、決策等,而是操作設備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調整試車、查找故障和排除故障,出現了學生在學校學的知識相當一部分用不上,而現場工作所必需的工作能力又不具備的情況。本文針對機電一體化專業教學不能滿足經濟快速發展的需求這一現狀,提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。
一、 指導思想
機電一體化技術專業人才培養的指導思想是:根據社會的需求,以調查結果為基本依據,以提高學生的職業能力和專業素養為目標,建立學以致用的教育培養理念,建立多樣性、靈活性與選擇性相統一的教學機制,通過具體的職業技術實踐活動,幫助學生積累大量實際工作經驗,使其能夠成為企業優秀的機電一體化領域技術人才。
二、教學策略
1.課程內容綜合化
隨著現代科學技術的迅猛發展,科學知識綜合化、一體化顯著加強,使得社會職業呈現綜合化發展趨勢,一些傳統、單一的專業逐漸萎縮甚至消失。與此同時,出現了許多新興交叉的專業,例如,機電設備維修與管理專業、機械加工與數控技術專業、信息工程與網絡技術專業、模具制造與數控技術專業、焊接與鈑金技術專業等,這些專業中的許多知識、技能已經超越了傳統的單一專業所界定的范圍。因此,課程內容也必須適應這一變化,適當增加一些新的跨學科的內容。例如,模具制造與數控技術專業的學生不僅要懂數學、物理、工程力學、機械制圖、機械基礎、公差與配合、金屬材料及熱處理等知識,而且還要掌握機械制造工藝、數控機床、模具CAD/CAM、數控原理與編程等專業知識,才能較好地從事模具設計與制造、模具裝配與調試工作。在市場競爭日趨激烈,產品更新換代和生產結構調整愈加頻繁的今天,職業活動中的人與人、人與環境的交往更加復雜和廣泛,職業崗位的轉換也日漸增多,對勞動者的交流能力、應變能力、心理承受能力等諸多方面提出了更多、更新、更高的要求。學生經常轉換學習內容、訓練方法和思維方式,對培養綜合職業適應能力是非常有利的。另外,課程內容綜合化、一體化,可以有機、合理地安排教學內容,避免重復講授,能拓寬學科或專業的知識面,增強各部分內容之間的銜接,從而使學生更快地形成熟練的專業技能,可以有效地提高教學效率。
2.注意選擇合適的教學場所
在教學過程中教學場所是十分重要的,決定了教學的效果,所以要加強一體化的建設。建立理論與實踐"一體化"教學的專業教室,是融教室、實訓、考工于一體,這需購置和自制大量的教學設備,在各個專業教室都能夠進行多媒體教學,使專業教室具有多媒體教學、實物展示、演練實訓、考工強化訓練和考工等多種功能,營造出良好的職業氛圍和環境。教師在專業教室上課可以邊講邊練,使學生在模擬工廠的環境下學習,在學習過程中,既可以對照實物學習構造原理,又可以進行實際動手訓練。教學方法直觀、靈活,教學形式生動、活潑,激發了學生的學習熱情,調動了學生的參與性與主動性,有利于拓展學生的能力,發展學生的潛能,從而培養了大量綜合性人才,大大提高了教學質量。同時,也節約了教學時間,提高了教學效果。
例如,在電氣技術專業的理論與實踐"一體化"教學中,我們結合專業特點,圍繞某一種典型產品的設計制造過程,把教學與生產制造結合起來,營造一種教學工廠式的教學氛圍,師生雙方通過邊教、邊學、邊做來完成整個教學過程,實現"一體化"的教學模式。
"一體化"教室的不足屬于最難解決的問題,因為理論教室不但用于白天上課,而且還要用于學生晚上晚自習(我校大部分學生是住宿生)。所以,不可能將理論課室改造為"一體化"教學場地。為此,我們最大限度地發揮每個教室的功能,將文化基礎模塊和專業基礎模塊放在理論教室,再把理論教室和實習教室有機地結合起來。
3.加強實習基地建設
實習設施、設備是實習教學的物質基礎和前提條件。要提高機電一體化專業畢業生的職業技能水平,必須切實建設好校內外實習基地。
(1)建好校內實習基地
按照職業學校機電一體化專業現代化建設的要求,職業學校應建設相對完備的、具有一定先進性的,與培養目標、教學計劃相適應的校內實習基地。添置的設備既要具有一定的先進性,還要具備足夠的數量。機電一體化專業有了校內實習基地,就可以按照實綱和企業用人要求適時調整實習計劃,根據學生的學習實際合理設計實習課題,實習教學質量的提高就有了保證。當然,專業現代化建設不可能一蹴而就,要根據學校的實際情況,通過分步實施、逐步完善的方法達到建設要求。
(2)廣泛建立校外實習基地
廣泛建立校外實習基地,與現代企業保持較為密切的聯系,以滿足學生畢業前頂崗實習的需要。學生在企業中實習,能夠接觸到先進的生產設備,學到先進的生產工藝和加工方法,拓寬視野,并且能學以致用,將所掌握的專業知識和操作技能應用于生產實踐中。同時學校在與企業的交往過程中,還可以了解現代企業對員工綜合素質的要求并征求企業對學校辦學的建議,以便對教育教學的方方面面進行改革與調整。
一體化教學模式特別適合于實踐性強的課程教學,在課程教學過程中,對于充分發揮學生的主觀能動性,提高教學質量,培養知識型、應用型的技術人才發揮了前所未有的作用。今后,隨著對中等職業教育的進一步深化,職業學校應不斷總結出適合自身發展需求的教學方法,努力提高職業教育的水平和質量,為國家培養高素質的應用型人才。
參考文獻:
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【關鍵詞】機電一體化技術,發展,應用
前言: 隨著我們對于機電一體化技術研究的不斷深入,機電一體化必將向著綠色化、高性能化、網絡化、智能化、微型化的方向發展,我們應該堅信機電一體化技術必將在我國的科學技術發展的道路上越走越遠。
1.我國機電一體化發展現狀
1.1數控技術方面
近幾年來,在計算機技術、微電子等技術的帶動下我國普通級數機床的生產加工精度已得到了較大提高,有以往的10μm提高到5μm;精密級加工精度由3-5μm提高到1-1.5μm;超精密加工精度已進入納米級(0.01μm)。
1.2工業機器人方面
機器人研究開發于1986年正式列為我國的科技計劃,經過近些年來的研究開發,現已基本上掌握了機器人操作機設計、制造技術、軟件編程技術、控制系統以及運動學和軌跡規劃等技術,并能夠獨立生產一些機器人的關鍵性元器件,其中一些機器人已經投入社會生產制造領域,并取得了較好的實用效果。當今,我國逐漸加大對工業機器人科研經費、技術人才以及科技的投入和引進力度,國內部分的科研機構和企業已經掌握了工業機器人操作機的優化設計和制造技術,解決了長期以來我國在機器人控制、驅動系統設計、機器人軟件設計以及編程等關鍵性技術瓶頸問題。隨著我國工業機器人技術的不斷提高,在國內目前已經能夠自行設計和制造大型的機器人自動生產線,用于機械制造的弧焊及電焊,并且操作精度已經達到相當高的精準度。
1.3計算機集成制造系統方面
經過多年的開發、研究,計算機集成制造系統(CIMS)已經取得了快速發展。目前,我國已經在清華大學建成國家CIMS工程研究中心,在著名高校和研究單位建立了七個CIMS單元技術實驗室和八個CIMS培訓中心。截止到2000年,我國已經有20多個省市、10多個行業以及200多家不同類型、規模的企業已經通過實施CIMS應用示范工程,獲得了良好的經濟效益;目前,CIMS已經向機械、電子、航空、冶金、紡織、石油化工等領域進軍,經過多方技術專家技術驗證及應用驗證,也取得了較好的成績。相信在不久的將來計算機集成制造系統的應用領域將會越來越廣闊,產生的經濟效益也將會越來越大。
2.機電一體化技術的應用
2.1 機電一體化技術在鋼鐵企業中的應用
(1)現場總線技術(FBT)這也就是常用的技術,主要就是把現場鏈接設置的儀表與設置的控制在設備的數字和通信鏈路。通過采用現代的信息技術,實現信息的智能化傳輸,可以通過相關媒體進行有效控制,同時還能實現雙向控制。
(2)交流傳動技術也是鋼鐵企業中常用的技術,對于電力電子技術和微電子技術的運用中,交流調速技術運用非常廣泛,發展速度非常快,運用優越的交流技術在鋼鐵企業中十分普遍,數字技術的發展讓矢量控制技術實施比較難實現,交流調速系統也不能達到要求。
(3)開放式控制系統也就是指將信息交換規則形成共識,按照相應的標準設計系統,可以很好的實現廠家產品的兼容和互換,充分實現資源共享,對于開放控制系統也就是通過現代通信技術將各種控制設備和計算機相結合,從而達到控制與經營管理的集成,通過對其進行整體控制實現測量和控制一體化。
2.2 機電一體化技術在汽車行業中的應用
機電一體化技術在各個行業得到廣泛運用,在汽車行業中主要有微機控制發電機系統、汽車雷達系統、行車制動系統中得到應用,主要體現在一下幾點:
(1)汽車雷達系統:在我們的生活中我們很多時候都會找停車位,同時還需要倒車,在汽車行駛過程中我們要減速觀察周圍的環境,同時還要有效的檢測周圍的障礙物,雷達系統也就是在我們遇到障礙物的是時進行自動報警,提醒司機避免發生交通事故,這在日常生活中運用非常廣泛,同時也方便了我們的日常生活。
(2)行車制動系統:對于行車制動系統主要就是為了讓汽車在行駛過程中能夠很好的停車,同時保證汽車行駛的安全性,這也就是行車制動系統的作用,在之前一般都是在汽車后輪上安裝汽車制動系統,但是隨著汽車質量和行車速度的需要,僅僅靠后輪停車制動根本不能很好的滿足剎車,因此在對汽車前輪也安裝了行車制動系統,運用了機電一體化技術,也就更好的防止了交通事故的發生。
3.機電一體化發展趨勢
3.1綠色化
工業的快速發展對推動社會經濟建設有著積極的影響,但在工業高速發展的同時我們必須要正視的問題是社會資源的減少以及對人類賴以生存生態環境所帶來的影響。比如大氣污染、噪聲問題,工業廢水、廢渣的排放污染人類生活用水問題等。為了能夠保證工業快速穩定發展的同時,又不對人類的生存環境造成破壞,加快對工業技術改造,大力生產綠色化的產品是當今全世界各國共同關注的重要問題。所謂的綠色產品指的是在產品設計、制造、使用和報廢銷毀階段不對生態環境造成危害或者最大限度地降低危害,使其各項指標符合人類健康要求。機電一體化產品的綠色化主要是指使用時不污染生態環境,報廢后能回收利用。綠色化是工業發展的必然趨勢,加強對機電一體化產品的綠色化研究和開發是當前我們需要面對和解決的重要課題。
3.2智能化
人工智能化系統包括知識表示、知識利用和知識獲取三大內容,其本質是一個知識處理系統,最終是為了通過模擬人的思維方式對問題進行分析、推理和求解。智能化其實是對機器行為的描述,是在掌握控制理論的基礎上,結合人工智能、運籌學、計算機科學、心理學、模糊數學、生理學以及混沌力學等學科知識對機器系統進行設計、編程使其具有人的思維能力、判斷能力,從而能夠高效完成某個高難度生產操作動作或任務。隨著制造自動化程度的不斷提高,將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動,并會對制造中出現的問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。
3.3網絡化
網絡技術的快速發展對社會政治、工業生產、軍事、生活及科研等帶來了深刻的影響,同樣機電一體化融合了網絡技術、電子技術、通信技術等,在某種程度上分析,網絡技術對推動機電一體化技術的向前發展也有著舉足輕重的作用。目前,現場總線技術和局域網技術使家用電器網絡化已成為必然趨勢,利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統,給人們的生活增添了更多獲取和分享信息資源、節目的機會。所以機電一體化產品也必將向網絡化方向發展。
3.4數字化
機電一體化技術在接口技術和為控制其中也是具有一定的基礎,同時還要不斷的發展電子產品的數字技術,比如發展的數控機床和機器人。同時在計算機網絡技術的迅速發展中,我機電產品數字化設計奠定了基礎,比如虛擬設計和計算機集成制造等。
3.5人性化
人性化是每一個產品發展的必然趨勢,在對產品的發展過程中必須保證人性化的發展,對于機電一體化的產品不但要保證產品的性能之外,還要更好的進行造型和色彩方面的協調,讓這些產品達到廣大人民群眾的認同和喜愛,同時也更加貼近自然,更接近生人們活習慣。
結束語
總而言之,隨著機械技術、計算機技術、微電子技術以及其他同機電一體化技術相關技術的不斷發展及融合,相信機電一體化技術必將成為機械工業發展的必然趨勢。
參考文獻:
關鍵詞: 機電技術; 應用; 發展
中圖分類號:TU85 文獻標識碼:A
金融危機的爆發,引發了世界經濟的動蕩,中國也隨之受到很大影響。現代科學技術不斷推動社會生產力的發展,作為現代科學技術的主要推動源的機電技術應用更在此時發揮著及為重要的作用,要能在激烈的市場競爭環境中取得優勢,就必須使我們自身的技術結構等發生巨大變化,從傳統工業生產慢慢轉型為機電技術應用生產。因此,機電技術應用的前景給我們帶來了很多的深思。機電技術應用的內容含義
1 機電技術應用的內容含義
1.1機器的構造及工作原料
生產機器的構造一般都是由主體部位的發動機、曲柄連桿、配氣、起動、傳動、行駛、轉向、制動等構成,要提高機器的工作效率,必須從其主體部位改善性能、減輕質重和提高運轉精度等方面考慮。而傳統機器產品一般以鋼鐵材料為主,已經不具備很強的市場競爭能力。要想改進機器的效率不但要從結構上加以改進,還應該多考慮利用非傳統鋼鐵材料為主的生產概念,如用非金屬復合材料,或者更高層次的金屬材料。
當機器主體重量減輕了,方能實現驅動系統的功率的最大化,減少不必要的能量消耗,提高機器的工作效率。
1.2提高弱電控制線路
提高弱電控制線路關鍵在于提高部件間的綜合性能,可從電機、傳感器、信息處理設備、軟件等方面進行提高。驅動機最為廣泛使用的是電機,但其工作效率及響應速度還存在著諸多問題。我們面對此類問題要更為全面的發展新型的驅動單位,如驅動單元中裝了編碼器的電機以及控制專用組件、傳感器等多位一機的伺服驅動單元。
傳感器的問題集中在提高可靠性、靈敏度和精確度方面,提高可靠性與防干擾有著直接的關系。為了避免電干擾,目前有采用光纖電纜傳感器的趨勢。目前,對外部信息傳感器來說主要發展非接觸型檢測技術。
微型計算機作為信息處理設備的主要設備,大大推進了機電技術應用與微電子學的進步。為進一步發展機電技術應用,必須提高信息處理設備的可靠性、準確性、快速性等特點,最大程度的提高處理速度,并解決好抗干擾及其它可能出現的問題。除此之外,在與信息處理設備進去通信時,必須規范數據傳遞的格式,采用同一標準,這樣不僅有利于信息傳遞和后續維修,而且可以簡化設計流程。培養專業技術人才,除低開發成本、開發高速傳遞方式,以便解決日后更為大容量化的機器運作能力。最后,僅有先進的硬件設施是不夠的,必須同時開發相關可利用的軟件配套使用。
2機電技術應用人才的現狀
2.1機電技術專業人員稀缺
金融危機的爆發,致使世界各國不斷由傳統勞動力競爭轉化為高科技競爭和創造新的生產方式來滲透在傳統產業中,引起了國內外產業結構的深刻變革,機電技術正是這場變革中的新興領域,其功能不僅有動力、速度、精確度外,更需要自動化、信息化、智能化,并最終逐步實現機器人化。典型的機電產品,如數控機床、加工中心、機器人和機械手等,無一不是機械類、電子類、電腦類、電力電子類等集成融合成一體化,這必然需要機電設備操作、維修、檢測及管理的大量專業技術人員。
2.2我國急需機電技術應用性專門技術人才
據相關數據顯示在未來的幾年甚至十幾年內,對機電技術人員的市場需求將會是有增無減。因此,時機已經成熟,我們不得不發揮我國職業教育的優勢,加大對現有機電技術專業教學改革的力度,方能迅速擴大在機電技術人才市場的占有率,為國內的產業結構變革貢獻出自己的一分力量。
2.3工業產值逐年攀升
各種成分的經濟為了在日益激烈的市場競爭中占有一席之地,大量引進高新技術設備已成為必然,其中機電產品更是占主導地位。以數控機床加工中心為例,我省大中型企業中,近幾年引進許多國內外先進設備,但真正能使其發揮潛能的機電技術人員還非常有限。目前,我省技術工人緊缺且年齡偏大,制造業中具有高等技術資格的人員很少,為此各中等職業技術學校,為滿足企業對機電人才的需求,不斷培養和輸送了許多機電技術應用專業的優秀畢業生,但隨著經濟的快速發展,更加需要大量的機電技術應用性人才。
3機電技術應用的發展前景給我們的深思
科學技術是第一生產力,經濟要發展一定要有先進的生產力水平。生產力水平的提高離不開人才的培養。縱觀國內外機電技術應用的發展現狀來看,機電技術革新將朝更系統化、網絡化、智能化、微型化、環保化等方向發展。
3.1系統化的發展機電技術應用
未來的機電一體化更加注重產品與人的關系,如何賦予機電一體化產品以人的智能、情感、人性顯得越來越重要。機電一體化產品還可根據一些生物體優良的構造研究某種新型機體,使其向著生物系統化方向發展。
3.2網絡化的機電技術應用
網絡技術的高速發展,無疑對機電技術應用產生重大的影響,使其朝著網絡化的方向發展。網絡的普及和應用,使機電技術遠程控制成為一個很現實的操作手法。
3.3智能化的機電技術應用
智能化即模擬人類智能,具有某種程度的邏輯思維、判斷能力和自主決策能力,從而可以取代制造過程中某些人的部分。特別是隨著21 世紀的到來,信息處理器速度的快速提高、高性能化,為傳感器系統的集成創造了非常有利的條件,進而更有力的推動著機電技術應用產品向智能化方向轉移
3.4微型化的機電技術應用
微型機電一體化系統高度融合了微機械技術、微電子技術和軟件技術,是機電一體化的一個新的發展方向。目前,利用半導體器件制造過程中的先進技術,在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。
3.5環保化的機電技術應用
在發達工業的影響下使人們生活富裕,但同時資源也在不斷減少,生態環境遭到嚴重破壞。我們在提高經濟效率的同時,也不能忘了保護好生態環境,要做可持續發展,進最大努力提高我國的綜合國力。機電技術應用的時代,我們不僅要重視機電技術為工業生產帶來的效率,同時也要保護好生態環境,減少環境污染。因此,要不斷革新技術,報廢回收,發展更多可再生資源作為機電技術應用的原材料。機電技術應用不僅僅是科學技術水平發展到一定程度的結晶,更是社會生產力發展階段的必然產物,它使傳統產業發生了質的飛躍,使工業發生了戰略性的變革。因此,認清機電技術應用的前景并對其進行探討符合社會發展的需求
參考文獻
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1.專業人才培養目標。本專業培養掌握機電一體化技術的基本知識與技能,能適應自動機械及成套生產線設備的制造、安裝、調試、運行維護與管理、技術改造等一線崗位需要的工作能力,具備良好的職業道德,具有可持續發展能力的高技能型人才。(1)掌握一定的基本理論知識。在培養過程中,要求學生必須具備以下知識:計算機應用基礎和處理文字、圖形的方法;機械制圖、電氣控制的技術標準及零件幾何精度、檢驗檢測標準;機電設備維修工藝的基本理論與知識;機電設備氣液控制回路的原理、安裝、調試與維護;電氣工程基本知識及傳感器、儀表的應用、元件安裝、調試與維護;失效機械零部件測繪設計的基本知識和方法,以及零部件修復常見工藝和修理方法;自動機的結構組成、自動生產線的布局與選型知識。(2)培養一定的專業技能。要求學生必須掌握以下專業技能:使用計算機處理文字、圖形,利用互聯網獲取信息和知識的能力;能操作一般的加工機床加工機械零部件,能利用手動工具加工、修復易損機械零部件;能解決電氣工程基本問題,會分析、安裝、調試常用生產設備的電氣控制系統;能讀懂常見的氣壓、液壓回路圖,并會繪制、分析回路,能按照回路圖進行元件的安裝和調試,會分析故障;能根據自動生產線設備的結構圖進行裝配、調試機器,并能對其他同類設備進行分析和使用;獲得對自動機與生產線生產、裝配車間的管理能力。同時,培養學生具有良好的思想政治素質、身體素質和文化基礎。畢業生就業崗位主要是自動機械及成套生產線制造崗位,如機電設備零部件設計、整機設計、制造檢驗、安裝與調試、外協與銷售。自動機械及成套生產線使用崗位,如在液態飲料、調味品、奶制品、日化品、及食品等生產企業,從事設備安裝、調試、維修、運行與管理。其他機電一體化產品及成套制造企業,如地鐵安裝調試、汽車裝配,游樂設備裝配及使用,煙草包裝設備安裝與維護,塑料加工設備安裝調試,印刷包裝設備安裝調試,工業機器人安裝調試及應用等。
2.專業人才培養方案的實施。專業核心課程實施項目化教學,采取學習任務與工作任務一致、課堂與實習地點一體、仿真與生產結合、專職與兼職教師合作的工學結合教學模式。[2]對自動生產設備安裝與維修、典型自動機控制技術、工業機器人操作維護與編程等課程,采取分階段教學,第一階段由專任教師進行多媒體分析講授,設備工作原理、結構等理論知識,及對工藝原理、結構的仿真分析,第二階段集中實踐教學,專任教師與兼職教師合作完成,將學生分組,圍繞設備觀察、分析,答疑,按照行動導向教學法,進行設備零部件拆裝、維修等項目實訓,并根據項目情況,定期輪換。
3.實施人才共育的形式、途徑與方法。積極學習和借鑒新加坡、德國的職業教育先進理念,探索并實施教學做一體化、邊做邊學的教學方法,采用現代化教學手段,給學生傳授更多的信息量,注重培養學生的自主學習能力、專業動手能力和職業綜合能力。每屆學生在第五學期進行有專業特色的《生產線安裝與調試》實習,這是專業工學結合教學中一個重要的實踐性環節。采取的形式是:實習前由專業教師和企業,就學生的實習崗位、實習項目、管理和安全等方面進行協商,簽訂校、企和實習生三方實習協議,明確各方的責權利。學生深入企業生產現場,成為企業準員工,按照企業的規章制度做事,在校內外指導教師的指導下,參加專業相關自動機械設備的制造、安裝、調試、運行、維護,達到理論聯系實際、訓練專業基本技能和職業素養,同時學會如何正確認識和融入社會。另外,還將“挑戰杯”等項目與畢業設計結合起來,以賽促學,提升學生綜合運用所學知識解決問題的能力,提高畢業設計的質量。
二、專業教學改革特色與創新
1.創新工學結合的人才培養模式。按照校企協同育人的理念,與行業企業共同研討,對機電專業人才培養模式進行創新,學生在“廠中校、校中廠”的教學情境中,進行課堂仿真學習、實訓室里實踐學習、實習基地車間生產訓練,即車間做課堂,上班即上課;同時還有在企業里的課堂分析與思考。這樣,學生在做中學、學中做,教師在做學中施教,學生的知識、技能、素質得到綜合訓練。
2.構建專業基礎寬厚、特色鮮明的課程體系。基于機電專業崗位職業能力,構建了“以自動生產線工作過程為導向,以培養設備制造、安裝、調試、運行等崗位技術能力為主線”的課程體系,設置了專業根基寬厚的專業技術課程,培養學生掌握機械工程、電氣電子工程、信息控制技術的基本知識與技能,具備自主學習能力,獲得可持續發展和再就業適應能力。[3]設置特色鮮明的核心課程,培養專業核心與綜合能力,能適應工作崗位、快速與社會接軌。專業課程教學內容更豐富,由原來的灌裝生產線設備擴展到諸如包裝印刷機械、加工成型機械、工業機器人與機械手等自動生產線領域,涉及范圍更寬廣。
3.做學一體,教學手段與方法靈活多樣。積極開展課堂與現場一體化教學,實施項目驅動“分步”實踐教學法,車間做課堂,工作中上課,不同內容、不同手段,靈活運用,教學做一體化。對機電設備的原理性、陳述性知識,采取多媒體課室、車間現場集中教學,以動作模擬,原理仿真、視頻教材等進行分析;對于測繪、拆卸、安裝、調試、檢測類技能培養,采取在實訓室、企業車間現場,教師或師傅示范指導、培訓錄像觀看、學生動手實踐的手段與方法,力求實現最佳教學效果。
4.實踐教學條件有很大改善。按照企業模式和專業教學要求規劃實訓室,校內生產性實訓條件不斷改善,滿足課程改革和專業發展需要,建設自動生產線技術實訓基地,改建、擴建、新建專業實訓室,現有150個工位,滿足實訓需要。通過多種方式鞏固和新建校外實習基地,近年來新建了30家校外實習基地,滿足學生校外教學實習和頂崗實習的需要。
三、專業建設的進一步提升
1.重點培養,均衡發展,提升教師水平與能力。用兩三年時間,培養具有廣泛影響力和國際視野的雙師型、教授級專業帶頭人。重點培養中青年骨干教師,分批次送往國內外一流院校進修、知名企業培訓,著重培養其機電設備的制造、裝配調試專業技能,提高專業執教水平。采取企業推薦與學校考核相結合,聘請既有理論水平又有豐富機電產品設計制造、安裝、調試實踐經驗的企業技術人員作為兼職教師。建設兼職教師資源庫,由兼職教師擔任專業性、技術性強的實踐類課程教學。涉及食品、輕化工自動生產線設備的制造及應用、地鐵安裝調試、汽車裝配、游樂設備裝配及使用、煙草機械使用維護、工業機器人安裝調試等領域。
2.拓寬視野,加強專業內涵建設。圍繞廣東輕工行業技能型人才的需求,利用本專業的校企合作基礎,創新校企合作平臺,加深校企合作的力度和深度,并以專業內涵建設為核心,加強專業的國際合作。課程按照分級開發、全面提升的思路,設置“機電一體化認知課—機電技術基礎課—機電職業能力綜合課—可持續發展的拓展類”。依托實習基地,以新材料、新工藝、新方法、新標準為原則,編撰與科技發展相適應、適合機電專業人才培養的專業教材。
3.創造條件,提高實踐育人效果。結合學校的“重點平臺建設躍升”計劃,以“廣東省自動生產線裝備研發技術平臺”項目為依托,完善現有校內實踐教學條件,購置一批機電產品單元裝置,包括機電傳動單元、工業機器人、機械手單元、游樂設備單元、地鐵控制單元、煙草機械單元、塑料機械單元等,滿足分組教學,現場進行結構分解、維修裝配、仿真分析,著重培養學生的動手能力、分析決策和創新思維能力。維護好原有輕工包裝生產線設備制造與使用企業實習基地,加強與大型企業的合作,開拓新校外基地,涉及煙草設備、地鐵設備、汽車裝配、游樂設備、塑料加工設備等機電產品制造與使用諸多領域,拓寬本專業就業面。
4.對接產業,增強社會服務能力。作為面向輕工業服務的輕工機械行業產品門類眾多、標準化程度不高、企業規模不大,中小型民營輕工機械企業占相當比例。在目前生產一線用工緊張的形勢下,很多中小型企業希望學校能靈活實施專業人才培養方案,盡快解決設備工程現場安裝調試、技術服務方面用人難的問題。我們提出“就地培養”措施,教師緊密聯系企業,主動面向本行業企業開展企業員工和從業人員的培訓和學歷提升,積極開展對口支援與交流。第四學期后期,企業來校進行宣傳介紹,鼓勵學生報名,初步預訂學生為準員工,第五學期以實習組形式整個學期到企業實習,教師送課到企業現場教學、就地培養,解決企業問題。同時,充分利用現代信息技術,改造傳統教學模式,開發應用仿真流程、虛擬生產等數字化教學資源,搭建校企數字傳輸課程,實現校企聯合教學,做到共享優質教學資源。
為了保證這一方針貫徹落實到實處,各層領導需要樹立安全意識以及責任意識,積極采取有效措施防止出現意外事故以及職業危害等。同時,廣大的企業職工需要提高安全生產意識,嚴格按照有關的安全生產的規章制度開展工作,不斷提高自我意識以及自我防御意識,企業也需要加強安全管理。企業應當根據自身的實際發展狀況,設置綜合目標、建立規范制度、計劃組織、加強監督與教育、建立考核機制,綜合運用各種管理手段,積極調動廣大職工安全生產的積極性和主動性。提高煤礦災害防治水平,需要不斷地增加安全投入,及時采取切實可行的安全技術措施,有效地提高機械設備的安全性能,努力創造本質安全化的作業條件以及作業環境等。企業需要選擇科學的安全決策,充分地保證安全技術選擇的科學性、合理性、有效性,必須建立相應的安全管理機制,及時發現采礦工作中潛在的問題,對危險系統進行科學準確的評價,保證安全技術措施貫徹落實到實處。同時,煤礦企業需要科學有效的安全管理措施作為保障,加大安全技術研究的資金投入,進行合理有效的安全經濟分析。因此,如果缺乏科學有效的安全管理,則企業無法實現安全生產。積極做好企業的安全生產,做好安全管理工作是煤礦企業實現煤礦安全開采的重要基礎。企業安全生產狀況與企業的管理水平有著直接的關系。企業加強管理,改善安全生產狀況,有助于提升企業的勞動生產效率。反之,企業的管理混亂,經常出現意外事故,則會對企業職工的生命和財產安全造成很大的威脅,直接導致企業的工作效率低下,最終給企業帶來巨大的經濟損失,損毀企業的形象、聲譽以及市場競爭力,嚴重制約企業的可持續發展。所以,應當積極做好安全管理工作,從根本上減少事故的發生,由此有效地改善企業的管理狀況和生產技術,實現企業經濟效益的最大化。
2煤礦開采中安全與效率之間的關系
企業開展經濟活動的最根本目的是實現企業經濟效益的最大化。對于煤礦企業而言,其屬于一種高危險性和特殊性的工作,由于其自身的特殊性,安全是煤礦企業開展經濟活動首先需要考慮的問題。一旦煤礦企業在煤礦開采過程中發生安全事故,則會極大地降低企業的生產效率,會給企業帶來巨大的經濟損失,甚至導致企業的破產。所以,煤礦企業需要對安全生產引起足夠的重視。由此可以看出,企業必須處理好安全與效益之間的關系,并且需要充分地認識到安全與效益是息息相關的,企業只有充分保證安全生產,才能在一定程度上提高其工作效率,才能使企業實現高效發展。因此,企業務必要均衡好安全與效益之間的關系,在關注企業效益的同時,最大限度地保證安全生產。
3以新技術與新方法提高生產效率
隨著機電一體化技術的不斷發展與進步,機電一體化在煤礦開采領域的應用范圍在逐漸地擴大。比如,礦井提升機、膠帶輸送機以及礦井的監控系統與生產檢測系統等,均應用了機電一體化技術。通過在煤礦開采的過程中使用機電一體化技術,有助于實現施工數字化,同時大幅度提高煤礦開采的工作效率。加強使用機電一體化技術,能夠實現自動報警、在線控制以及故障自動化診斷等使用功能,這些都極大地提高了煤礦開采的工作效率。所以,煤礦企業如果想要提高施工工人的開采效率,那么應當擴大機電一體化技術在煤礦開采過程中的使用范圍,通過先進的科學技術指導煤礦開采工作,強化科技促進生產效率的觀念。大修完的設備。首先要對新設備的堅固工作檢查,安裝運行一個班次后,要先檢查各處的連接螺絲和零部件,經過一個班次的運轉后,各處的螺絲、零部件都會產生配合、磨合作用,故此,必然會發生松動,及時檢查堅固,是保證其必要連接強度的有效措施。對螺絲以及零部件的檢查緊固,可有效避免返修。其次,要密切留意新設備的油壓、氣壓、電流、溫度等各項性能指標是否達到要求,如果未能達到要求,要立刻查明問題并解決,保證機械設備正常,否則,繼續帶著故障作業,對小問題視而不見,就會引發更大的問題,從而因為機械設備故障造成嚴重后果。
1)加大老設備的維修力度。老設備由于使用次數多,使用周期長,很容易出現故障,或者存在隱藏問題,故此,對老設備的維修力度要加大,并備好充足的配件,以便不時之需。在進行維修工作期間,要理清主次重輕問題,確保關鍵部位的正常。因為事故發生都是有個發生過程的,各級管理人員都要重視各階段的問題,盡量避免更大故障的發生。
2)加強管理層管理力度。各階層的管理層都要深刻意識到機械設備管理的重要性。因為管理層掌握著最充足的信息和最有效的控制能量,所以管理層本身就具有管理號召力。故此,只有管理層對機械設備管理工作有一個正確的認識并給予充分的支持,才能保證機電工作的順利展開,以及確保各項管理制度落實到位。
3)培養全能技術人員。隨著社會發展,單一的專業技術人員越來越顯得乏力,特別是煤礦企業的機械設備管理知識中,只是懂得乃至熟練一門技術是遠遠不夠的,深入井下工作的煤礦作業,任何時候都有可能發生機械設備故障突發事件,故此,單一的專業知識是不能滿足井下煤礦機械設備管理工作。對機械設備的資料信息、正常使用、日常保養、故障維修等一系列技術都要掌握,煤礦機械設備管理部門只有配備了全面技術人才,才可以有效保證機械設備的正常使用。
4)加強對故障的預防。始終應把預防工作放在重要位置,始終貫徹防患于未然的正確方針,機械設備管理的中心指導思想應當放在預防上面,只有有效地制定預防策略,才能保障煤礦施工機械設備的正常作業,降低機械故障發生率。
4結語