時間:2022-06-03 05:41:49
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇機電一體化實訓總結范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
本次師資培訓開闊了我的眼界,通過與其他兄弟院校老師的交流,我進一步認識到機電一體化專業發展的重要性以及前景的廣闊性。該專業就業涉及建筑、自動化生產、汽車生產、機加工、自動化控制、企業維修電工、精密加工、一體化生產系統、倉庫存儲系統等眾多領域,就業前景廣闊。另外,隨著社會的發展,該專業逐漸向著自動化、智能化方向發展。并且,該專業具有一定的技術含量,可以提高我院學生專業素質,進一步優化我院學生的分配。
二、知識的學習
我此次參加的是可編程控制器(PLC)新技術專業的學習,在此次培訓中,我學習了西門子S7—200的基本編程思想、基本控制方法、基本編程等知識。
這些知識都是基于一個立體倉儲系統的設計來進行的,其中包含了以下內容:
任務一:多地自動往返控制
任務二:兩軸位置控制
任務三:氣動控制技術
任務四:立體倉儲系統設計
另外在上一個總任務的基礎上,基于“五站”系統還學習了:
任務五:WINCC上位機控制
任務六:MPI、PROFIBUS多機通信
任務七:直流調速系統(分三個子任務完成)
這些知識在我校機電專業學習中都還沒有涉及到,此次入門學習,為我以后的自學打開了大門,為我校機電一體化專業發展以及設置技師班提供了基礎。
三、教學方法的學習
在本次培訓的開班典禮上,相關領導對本次培訓做了說明,培訓重點是體驗新的教學方法。此次培訓各位授課老師也充分展現了一體化教學法、項目教學法、任務教學法等。我在學習的過程中,也深深體會到了一體化教學法配合其他教學法的優勢。新教學法根據當代學生的特點,能充分發揮學生的主觀能動性和學習的積極性,促進學生的動手能力、思考能力、分析能力以及解決問題的能力。當然一體化的教學方法離不開一體化的教學設備,本次培訓協辦的山東技師學院,各項一體化設備一應俱全,為老師的培訓和學生的教學提供了優良的基礎設施,也希望我院在以后的教學中加大設備配置的力度,審時度勢建設同行業內領先的機電專業。
二中職院校機電一體化專業實訓基地建設的對接
1.與機電行業企業內部的對接
中職院校機電一體化專業的培訓理念是:發展生產行業,注重引進先進的企業管理模式,在學生管理、教學管理模式中,不斷結合企業管理模式,有效完善校中廠模式。在引進企業管理模式的同時,完善學生日常的實訓管理制度,選擇合適的小型企業,建立健全廠中校的教學模式。除此之外,還應該與合作企業之間共同制定切合實際的教學內容,積極開展多種多樣的教學活動,充分實現校企的零度對接。
2.與職業標準的對接
機電一體化專業的職業資格證書包括:數控維修工種、維護電工工種以及機電一體化工程師等。學生可以根據不同的崗位要求,進行不同的技能考核。同時,中職院校還應該積極鼓勵學生,參加一些要求等級較高的職業技能大賽,最大限度地幫助學生提高綜合素質以及操作能力。除此之外,學院還應該重視學生對機電一體化行業的技術標準以及行為規范的正確理解。充分利用現有的資源,從企業內部聘請資歷較深的專家,教授學生一些實踐性較強的學科。
3.與課程體制的對接
我國的中職院校涵蓋了基本的實訓教學內容,即:機電一體化實訓中心、自動化實訓中心。同時,部分中職院校中,基本實現了與企業之間的深度合作,即:共同開發機電一體化專業的生產過程控制的有關課程,主要包括:數控機床故障的維護、控制系統的運行與維護以及電氣控制等。
4.與終身學習的對接
第一,完善教育教學平臺。中職院校應該加強對建立健全校企一體化的教學模式,充分完善教學機制。與企業之間開展多種形式的辦學實踐活動,例如:簽訂校企訂單培養、組織學生頂崗實習以及強化師資力量等。在企業的幫助下,不斷探索一種新型的教學機制,提高學生學習的自動性、探索性、創新性,完善學生終身學習的體制。第二,建立健全職前職后的人才訂單培養機制。在我國部分中職院校中,基本上已經實現了個性化的職前人才訂單培養機制。依據企業內部以及市場的需求,全面制定一套切合實際的教學方案,開展一系列的職業技能考核,提高學生的實踐操作能力,打造一批機電一體化專業的復合型人才。同時,與中職院校一些合作的單位、企業,還應該為學生提供所需的教學場所、相關設施以及日后的頂崗實習安排。中職院校還應該與合作企業之間建立多元化的人才訂單合作;充分利用現有的教學資源以及企業資源,積極開展校企之間的合作,加強學生的企業化培養。與此同時,中職院校應該加強對機電一體化專業畢業生或者是企業員工開展重新回到校園學習的項目,這樣不僅有利于提高機電一體化專業人才的綜合能力,同時還有利于提高行業內部的競爭力。為了滿足市場的需求,培養機電一體化的專業復合型人才,中職院校還應該努力構建具有特色的中職教育終身學習的平臺。第三,建立完善的中職院校機電一體化專業招生機制。中職院校應該充分重視對機電一體化專業學生的教學工程,努力實現學生職業教育的貫通。充分利用校企合作的教學模式,切合實際地與企業之間實現零度對接,從而有效地拓展中職院校機電一體化專業的招生機制。
中國分類號:TH-39
1引言
機電一體化技術是20世紀70年展起來的一種系統工程技術,它綜合應用了機械技術、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、信號變換以及軟件編程等技術,是多種技術交叉融合的產物,并不斷地通過學科交叉、技術融合與創新持續發展【1】。
2目前高職機電一體化技術專業課程設置
機電一體化技術專業是一個基礎理論知識面廣,實踐動手能力強的專業【2】。根據對多個高職院校機電一體化技術專業課程開設情況調研,現將目前高職機電專業的課程設置總結如下:
(一)照搬機械制造專業、電氣控制專業及計算機專業的主干專業課程。使課程量大大增加,學生負擔加重。
(二)將機械、電子電氣、計算機相關專業課程進行了優化,可有些課程有脫節,整個課程設置體系不科學,學生不能理解。
(三)課程設置太偏機械專業。有些高職院校的機電一體化技術專業僅僅在機械設計與制造專業上增加了數控技術專業相關課程。
(四)課程設置偏重理論,實訓技能課程少。
課程體系優化,如何優化、精簡、合理組織以及創新開發課程是關鍵。
3課程設置優化
在培養高職學生的技能中,課程是關鍵【3】。課程是教師教學的指南針,是學生接受知識的最主要的來源。因而,課程設置與優化對學生個方面素質培養非常關鍵。
(一)調研高職機電畢業生就業崗位群,分析職業崗位對應的主要工作任務及職業資格證書。
高職機電專業畢業生就業崗位主要是面向生產(管理)一線的機電設備的操作、安裝、調試、檢測、維護及管理,其次是面向家電、智能控制行業企業、智能玩具行業企業等的技術支持及售后維修人員。
(二)課程設置需要考慮因素
1)課程設置一定要從職業崗位群需求知識技能出發
機電專業課程設置,要從學生畢業就業崗位群所需要的知識和技能作為出發點,為行業企業培養無縫銜接的員工,就應該充分考慮到崗位群的需要,量體裁衣。
2)課程設置要突出專業基礎知識點和面
機電專業涉及到機械、電子電氣、計算機控制多學科多專業,因而課程設置不能只偏向否一個學科,面太窄,就不是機電專業。當然在課程學習中,不可能面面俱到,因而要突出重點。
3)課程設置中要著力培養學生動手能力
高職機電專業,動手能力一定要重點培養。因而在課程中就要設置實踐課,不僅僅在某些單獨的專業課中有實訓項目,可以獨立出來專門的實訓課程。比如,將電工技術、PLC技術、伺服電機技術等根據高職技能要求整合成電控實訓課。
4)課程設置的課程體系系統性好,前后銜接自然。
課程設置先后順序,一定要符合教學規律,這樣才不增加學生學習負擔,也有利于養成好的邏輯思維習慣。
5)專業技能的課程要加大學時。專業技能的訓練,要孰能生巧。
要加大專業技能課程的學時,實訓重在學生訓練,關鍵在于教師的有效指導實訓。
6)專業課程要構建模塊化。把幾門相近的專業基礎課和專業課組成一個模塊,或者根據完成實際項目所需要的聯系緊密的課程構建一個模塊【4】比如,編程模塊,可以包括PLC技術、單片機應用技術、C語言等課程,因為現在單片機應用技術用C語言來開發。
7)課程內容一定要優化,要將行業職業標準融入課堂,融入課程。我們高職機電專業學生課程內容一定要簡化,刪除復雜理論推導,重點在基本概念解釋和實踐能力訓練。行業企業標準學習以及職業資格證書考試,都將成為高職課程的特色。
4總結
高職機電一體化技術專業課程優化任重而道遠,只有各方面給予充分的支持,集思廣益,不斷實際總結,不斷對課程設置進行探討,遵循教育規律,實現能力培養的遞進性和漸進性。滿足社會行業企業對高職對機電畢業生的要求。
參考文獻
[1]張立勛,主編.機電一體化系統設計[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2010.
作者簡介:金美琴(1969-),女,江蘇南通人,南通農業職業技術學院機電系機電一體化教研室主任,講師,工程師。(江蘇 南通 226007)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0060-02
高等職業院校以服務社會為宗旨,以嶄新的辦學理念和鮮明的職業特色成為我國高等教育發展的一支生力軍。[1]隨著科學技術的發展,機電一體化已從原來以機械制造為主的領域拓展到目前的汽車、化工、輕工、儀表、通信、電力、建筑、冶金等廣泛領域。機械和電子兩大學科的內容本身已經十分廣泛,本科院校學生掌握機電一體化知識已經很難,讓一個高職學生在短短的三年時間里既掌握“機”又掌握“電”是不現實的。[2]高等職業院校開設機電一體化技術專業應明確專業培養目標,構建以就業為導向、以能力為本位的課程體系,既要防止出現教學內容過多、過雜、過深、專業技能不突出的現象,[3]又要防止不恰當地降低理論課的學習要求,培養出的學生缺乏遷移能力和應變能力,將來無法勝任工作,影響升職和發展。
一、合理定位,明確人才培養目標
高職院校的人才培養方案應適應市場需求,瞄準經濟與產業結構調整的走向,以就業為導向,制訂“突出職業技能培養,關注學生全面發展”的人才培養方案,實現“寬基礎、強技能、高素質”的人才培養規格的總體要求。以“夠用、實用、適用、先進”為原則,既重視培養學生的就業適應能力,注重實現零距離上崗就業,同時也關注培養學生畢業后的轉崗能力、職業遷移能力、競爭能力以及可持續發展能力。
當前南通的工業化水平正處在中期向后期過渡的階段,企業技術升級加快,集中表現為以信息化帶動工業化,制造業的技術含量持續增加。[4]通過人才市場調查發現,機電一體化專業畢業生就業單位不僅是機電一體化產品的制造企業,更多的是使用機電一體化設備的廣泛的行業領域。機電一體化專業人才主要從事的崗位為:機電一體化設備操作、安裝調試、維護維修、升級改造和技術管理等。其中機電一體化設備操作崗位對從業人員的知識、技能要求相對較低,往往以技校生、中職生為主,也是高職生的初次就業崗位;機電一體化設備安裝調試崗位、維護維修崗位屬于綜合技能型工作崗位,一般對學歷有一定要求,從事該工作的人員基本為高職生和本科生;機電一體化設備升級改造和技術管理崗位則不僅有學歷要求,還有工作經驗的要求。這類崗位的任職資格一般需要大專以上的知識素養,并經過操作崗位、安裝調試、維護維修崗位鍛煉過的高技能型人才。
多年來的專業調研表明:計算機、網絡等高新技術已滲透到傳統的機電行業,控制方法和手段也悄悄發生著變化,具有“智能化”的特征是機電—體化與機械電氣化在功能上的本質差別。我院機電一體化技術專業以技能培養為主線,將機電行業中普遍使用的可編程控制器(PLC)技術作為職業技術課程的核心,構建“以電為主,以控制為核心”的課程體系,突出計算機技術和先進的智能控制技術在機電產品中的應用,培養學生在掌握“夠用、適用”的機、電知識與能力的基礎上重點掌握機電一體化“融合”技術,從而克服原來的機電一體化專業“機”不如機制專業、“電”不如自動化專業的尷尬局面,并且做到具有一定的前瞻性、拓展性,培養學生既要具有實踐動手能力,更要具備隨產業升級的崗位遷移能力。
二、構建基于工作過程的課程體系
按照“企業調研—職業能力分析—工作任務—行動領域—學習領域—學習情境”的步驟構建基于工作過程為導向的課程體系。
1.進行專業調研,明確職業工作崗位
深入南通及長三角地區各行業中涉及機電產品、自動化設備與生產線的制造、使用的企業調研,由企業專家提供有關本專業的工作崗位及實際工作任務。全面打造機電設備運行維護、機電產品檢測、裝配、調試能力以及故障診斷及維修技能等專業核心能力,使其符合培養高技能應用性人才的需求。
2.整合典型工作任務,歸納行動領域
對企業調研所獲取崗位的工作任務進行分析、歸納,明確就業崗位的典型工作任務及做好這些任務必須具備的能力。機電一體化專業人員的典型工作能力概括為:熟知機電一體化設備的構造和信息流程,會定期進行檢查、拆裝和、保養;對設備常見故障有判斷力、預見性,了解適當的處理、防范措施;會根據工藝要求調整傳感器和執行機構等器件的安裝位置和運行參數;能看懂和調試PLC控制程序、設置變頻器參數等等。
3.基于實踐能力培養,構建學習領域
以上的工作能力都要求學生具備讀圖、識圖能力和常見工具儀器儀表的使用能力,根據認知及職業成長規律,結合高職學生的學習習慣及相關教育方法論對行動領域進行整合,圍繞學習目標確定教學內容,本著注重基礎、強化共性的原則,整合知識點。確定了五門專業核心課程:機械零件加工與拆裝、傳感器安裝與信號處理、電氣控制與PLC應用技術、交流伺服與變頻器技術和自動生成線的安裝調試及維護。
4.由淺入深排序,設計學習情境
根據職業特征分解學習領域,以項目、任務、案例、設備、現象、產品等為載體,進行學習情境設計。工作項目的選擇由易到難,將學習內容按由簡單到復雜、由局部整體系統、由單一技能到綜合技能的順序,循序漸進地安排教學進程,將知識的學習和企業實際工作過程有機結合,通過實際案例的分析加深學生對知識的理解和技能的提升,實現教師的傳授由多到少、學生自主學習程度由低到高遞進。
5.加強校企合作,深化課程改革
廣泛聽取行業企業意見,與企業技術專家一起共同研究課程描述、學習情境劃分、學習項目(任務)的劃分、推薦考核方式等內容,經教學實踐不斷地修改完善,最終建立成熟的課程標準。按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”的課程開發六步法進行課程教學設計和項目化教材編寫。教材內容與課程結合緊密,以實際工作任務和新方法、新內容、新規范、新標準等作為編寫內容,校企合作共同開發、對接國家職業標準、符合職業崗位要求。
三、建設“教、學、做”一體化的校內外實訓基地
“巧婦難為無米之炊”,實訓是促使學生掌握職業技能的關鍵環節,為培養學生真正的職業技能,要有真實的或類似真實的機電一體化實訓設備,只有職業化的設備才可能培養出職業化的人。[5]學校要增加機電一體化專業的硬件投入,購置符合行業現狀、技術先進的機電一體化實訓設備,建立“教、學、做”一體化教室,采取類似真實工作情景的實訓教學模式,制訂符合真實工作要求的嚴格的考核辦法。
加強實驗實訓基地內涵建設,創建企業真實的工作環境和氛圍,以企業員工的標準要求學生。在項目中讓學生分別擔任操作員、檢驗員、工藝員、技術員等不同的角色,經歷制訂計劃、設計工藝、準備材料、生產運行、質量控制、產品交付等產品生產的全過程。在項目評分中,讓學生體會到將來的工作要求,促使他們在今后的學習和工作中以職業標準來嚴格要求自己,全面提高學生的職業適應能力、實踐應用能力與團結協作能力。
將課程教學盡量安排在實訓室、生產現場進行,“理實一體”,將元件、儀器帶進課堂,對著實物講原理,按照實景講流程,老師邊講解、邊演示,學生邊實踐、邊學習,在“教、學、做”一體化的現場教學環境下增強了學生的感性認識和動手能力。例如:電子技術這門課項目化改革后,將學生按個人興趣分組,分別組裝收音機、門鈴、小音箱、萬用表等常見常用的電子產品,從元器件的選擇、焊接、安裝、調試到最后能正常使用,學生完成任務時很有成就感,極大地激發了其學習熱情和主動參與能力,提高了其實踐技能。
四、提高教師的專業素養與實踐能力
“打鐵先要自身硬”,提高教師專業素養與能力是強化學生實踐能力培養的保障。機電一體化專業教師要有較完善的專業知識結構、較強的實踐動手能力,[6]并且對機電一體化工作崗位的要求、行業標準和規范要非常熟悉,能把理論教學與企業生產實際結合起來,能正確地指導學生實訓實習,并積極參與到教學改革中,能結合機電專業知識進行項目教學和案例教學等。
堅持“走出去、請進來”,建設“素質優良、結構合理、專兼結合、數量足夠”的雙師型教學團隊。專業教師通過到國內外研修先進的職教理論和到企業學習、鍛煉,參與企業橫向課題,解決企業的技術難題,從而拓寬視野、掌握行業動態和先進機電一體化技術;從企業聘請技術專家和能工巧匠從事實踐教學工作。校企合作共同開發制訂專業人才培養方案和任務導向、項目驅動的實訓項目、課程、教材,發揮企業技師、工程師豐富的工作和管理經驗優勢,從而打造出一支專兼結合、技術過硬的優秀教學團隊。
五、結束語
總之,新形勢下機電一體化技術專業的人才培養應從服務地方經濟、實現學生職業發展的需求出發制訂明確的培養目標,并進行基于工作過程的課程體系的全面推廣以及校企合作、工學結合培養模式的探索和總結,購置適應行業發展趨勢的先進教學儀器設備,不斷完善實驗實訓條件,同時培養和提升師資隊伍素質,從而提高實訓教學的質量和水平,確保人才培養目標的順利實現。
參考文獻:
[1]陳為,范駿.以就業為導向的機電一體化專業設置與專業建設研究——以江蘇城市職業學院機電一體化專業為例[J].岳陽職業技術學院學報,2009,(6).
[2]王懷奧,徐智躍.機電一體化專業人才培養方向的探討[J].浙江工商職業技術學院學報,2007,(3).
[3]劉煥平.高職機電一體化技術專業課程改革的探索與實踐[J].教育與職業,2009,(3).
關鍵詞: 高職;專業建設;機電一體化;港口
Key words: higher vocational colleges;specialty construction;Mechatronics;harbour
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)19-0263-03
0 引言
近年來,國家經濟的快速發展,帶動了港口的大發展,我國已成為世界上港口吞吐量最多、增長速度最快的國家,港口經濟在促進經濟發展中扮演著極其重要的角色。以青島港為例,2013年吞吐量已達到4億噸,港口經濟已經成為區域經濟發展的增長極。隸屬于青島港的青島港灣職業技術學院是一所具有港口特色的企業辦學制高職學院,其機電一體化專業是歷年來招生人數最多、最受社會歡迎的專業之一,在經過多年的建設目前已成為港口特色鮮明的重點專業,在專業建設思路、人才培養目標、課程建設、師資隊伍建設、實訓室建設、教材建設等方面付諸大量實踐,取得良好效果。
1 專業建設總體思路
在國家大力發展職業教育的大背景下,堅持“以服務為宗旨,以就業為導向,校企合作、工學結合”的辦學方針,充分發揮企業辦學的優勢,把專業建設重點放在內涵建設上。依據山東省周邊經濟發展的特點,準確定位人才培養目標;按照人才培養目標需求,歸納專業崗位群;從崗位工作過程的實際出發,總結職業能力需求;以此構建工作過程導向的機電一體化專業全新的課程體系,將企業工作任務轉化為學生的學習任務;在實訓室建設中,利用企業辦學的體制優勢,實現校港共融、校港共建、校港共利;“把學校辦到港區,把課堂搬到碼頭”,創新教學組織模式;“專任教師進碼頭,港口專家上講臺”,打造雙師結構教學團隊;緊緊圍繞課程建設、師資隊伍建設、實訓室建設、教材建設等要素實現專業建設規模、質量、效益的協調發展。
2 人才培養目標定位
高職院校有服務區域經濟的職能,2011年國務院正式批復《山東半島藍色經濟區發展規劃》,這標志著山東半島藍色經濟區建設正式上升為國家戰略,成為國家海洋發展戰略和區域協調發展戰略的重要組成部分。港口經濟是山東半島藍色經濟區建設的重要組成部分,青島港是山東半島港口發展的龍頭,目前,青島港貨物吞吐量已超過4億噸,尤其是近年來董家口港區的大規模建設,將青島港的吞吐量提升到未來的6億噸。港口的大發展為社會帶來大量的就業機會,也為我院機電一體化專業的發展帶來了新的契機。港口是以貨物裝卸為主要任務的企業,港口的主要裝卸設備是以門座式起重機、岸邊集裝箱裝卸橋、輪胎式起重機等為代表的大型機電一體化設備,這些設備的操作、維修、安裝調試、保養維護需要大量的高技能型人才。因此,機電一體化專業建設緊緊圍繞服務區域經濟的使命,將人才培養目標定位于培養適合港口機電設備的操作、維修、調試、保養的高素質高技能型人才。
3 專業課程體系建設
根據專業人才培養目標,分析企業、行業的各個就業崗位,根據崗位工作任務分解學生應具備的職業能力,再依據職業能力的需要提煉學生所需要掌握的知識,據此將這些知識、能力化解在課程體系中,將企業工作任務轉化為學生的學習任務。這是專業課程體系建設的思路。
3.1 職業崗位能力分析 依據上述人才培養目標,就山東省青島港、煙臺港、日照港以及周邊錦州港、曹妃甸港等港口進行調研,根據港口裝卸作業的流程提煉職業崗位,機電一體化專業的學生從事的核心職業崗位包括港口機電設備司機、機械維修工、電氣維修工、電工、機械加工操作工等。將每一個工作崗位的典型工作任務進行詳細分解,總結歸納出專業職業崗位能力,其核心職業能力主要包括專業能力、方法能力、社會能力三部分。
3.1.1 專業能力 ①運用計算機進行日常辦公和技術交流;看懂本專業英語技術文件和商務文件,并具備初步聽說能力。②使用常用電工工具,利用所掌握的電工技術、電子技術和電氣控制的基本知識,能對一般低壓電氣設備進行檢測和故障排除、器件更換;③能使用普通機床進行常規機械加工;④港口機電一體化設備操作基本能力;⑤使用港口機電一體化設備檢修專用工具,能對港口機電一體化設備常見故障進行故障檢測、器件更換;⑥港口機電一體化設備管理的能力。
3.1.2 方法能力 ①針對崗位常見問題,能制定出切實可行的工作計劃,提出解決實際問題的方法; ②能自主學習新知識、新技術,通過多種途徑獲取有效信息,并對工作結果進行評估;③全局思維與系統思維、整體思維與創新思維的能力;④工作崗位常見問題的決策、遷移能力;能記錄、收集、處理、保存各類專業技術的信息資料。
3.1.3 社會能力 ①在職業精神的指導下,通過團隊合作共同完成工作任務,在其過程中能有效地協調人際關系,并具備較強的心理承受力、參與意識和自信心;②有自己的理想和精神追求,對自然、社會生活和藝術的一般鑒賞能力;③具有從事專業工作安全生產、環保、職業道德等意識,能自覺遵守國家相關的法律法規。
3.2 知識體系的分解和課程體系的建立 根據崗位職業能力分解知識體系,采取校企合作分析會的形式,由教師、港口技術人員、港口專家、往屆畢業生等共同組成研究小組,對崗位職業能力進行分解,歸納核心的知識體系。機電一體化專業核心知識體系主要包括:電工技術基本原理;電子技術基本原理;機械結構基本原理;電機及電氣控制應用;PLC及變頻器應用;液壓系統原理應用;港口機電設備原理應用;機械維修方法;電氣維修方法;專業英語閱讀;機械電氣識圖;港口機電設備故障檢測與排除方法;機械加工方法;安全用電知識。
將知識體系歸納整理,構建工作過程導向的機電一體化專業的核心課程體系,如下圖所示。
4 實訓基地建設
實訓基地建設過程中充分利用企業辦學的優勢,依托青島港這一得天獨厚的條件,按照校企合作共建、師資及設備資源共享的思路,開拓實訓、社會技術服務為一體,教學、培訓、服務一條龍,保障實訓基地持續良性運行和發展。
4.1 校內實訓基地建設 ①根據課程教學需要,建設校內實訓室,如表1所示。②從港口調用大型機電一體化裝卸設備:門座式起重機、輪胎式起重機各一臺,用于教學、參觀、技能培訓和鑒定。③定制港口大型機電設備“岸邊集裝箱裝卸橋”的仿真設備,用于教學實訓。
4.2 校外實訓基地建設 青島港是機電一體化專業最大的校外實訓基地,利用辦學體制的優勢,學生在學校學習期間不定期到港口進行參觀、實訓、頂崗實習,使學生在學校期間提前感受到自己將來可能從事的工作崗位,學習更加有目標和針對性。除此以外,通過與其它港口和企業共建“訂單班”、員工技術培訓等形式加強校企合作,形成“互利共贏、共建共用”長效機制,建立穩定、合作良好的校外實習基地。
5 師資隊伍建設
職業學院的教師要求教學和實踐兩方面能力并重,國家也提倡職業學院的教學具備雙師素質,機電一體化專業在師資隊伍建設方面注重全體教師素質和綜合能力的提升,以校企合作為途徑,采用“請進來、走出去”的方式,打造結構合理的雙師型教學團隊。①“請進來”。根據個人意愿,從青島港港口裝卸、維修等一線崗位選拔一批既有一定的理論水平同時又有豐富實踐經驗的工程師或高級工程師,調入學院充實到專職教師隊伍中去,利用他們的實踐經驗加強教師實踐能力。由于學院和港口同屬于青島港集團,使人事調動手續簡便、渠道通暢,客觀上促進了教學團隊的的發展。同時,長期聘用港口同行業專家作為專業的外聘教師,不定期到學院進行專業講座,交流港口裝卸一線發展動態,為專業建設的改進和調整積累資料。② “走出去”。青島港為教師實踐能力的提升提供了一個大舞臺,學院制定了專職教師定期輪訓制度,每學期都要選派專職教師到港口實踐鍛煉,深入到港口裝卸、維修第一線,參與港口生產活動,了解崗位工作過程、設備運行情況、專業技術的運用和發展動態,提升實踐能力和綜合素質。
6 教材建設與教學方法
根據課程教學目標的需要,在教學方法上擯棄傳統的以講授為主的方法,專業性課程采用項目化教學或理實一體化教學,理論性較強的課程采用基于自主學習的教學方法,強調培養學生的自學能力。課程內容緊貼港口發展的實際,并根據機電一體化技術的發展實時進行調整,專業性課程采用自編教材,逐步實現全部課程均采用自編教材授課。教材編寫邀請港口一線技術人員參加,所選設備與港口同步,做到“港口用什么設備,我們就講什么設備”。
7 結束語
專業建設是高職院校內涵建設的核心內容,也是體現高職院校人才培養能力的關鍵因素。在專業建設中,體現行業優勢、發揮專業特長,將專業建設與企業需求和區域經濟的發展緊密結合起來,時刻把握專業技術更新的脈搏,實現專業建設的動態發展,這些都是專業建設中不可忽視的關鍵環節。
參考文獻:
二、淘汰過時實驗內容,以適應新形勢現今開設的實驗中有許多已不適應技術的發展。對于機械專業的學生來講,電類基礎課應該以應用為主,現在其他高校早已淘汰了此種方式,采用的是將匯編語言直接輸入計算機,由計算機直接翻譯成機器碼自動運行。
機電專業綜合實訓課程集合了氣壓技術、液壓技術、電機與電氣控制、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網絡通信技術等相關課程,融合了實訓和生產,是機電專業學生頂崗實習前的綜合課程。
對五年制高職教育而言,由于培養目標定位在為企業培養高技能型人才上,通過機電專業綜合實訓課程的學習,促進學生綜合實踐能力的提升、職業能力的培養、創新思維的發展,緊扣機電專業核心技術,即檢測、控制與執行三大環節展開,同時需具備一定的網絡通信技術。
綜合實訓課程建立在機電結合的基礎上,企業調查結果顯示,機電設備的控制很多都采用PLC作為控制系統。對機電綜合實訓課程,選擇某生產流程的模擬控制系統為實訓載體,通過模擬仿真控制,掌握生產崗位的控制技術,吳中中等專業學校選用了光機電一體化設備YL-235A自動化生產加工系統。
PLC在機電一體化設備教學中的應用
1.PLC在機電一體化設備中的功能
整個系統通過PLC控制,各個環節有序結合。該裝置配置了觸摸屏模塊、PLC、變頻器裝置、氣動裝置、傳感器、氣動機械手裝置、上料器、送料傳動和分揀裝置等實訓機構。根據其特有的屬性,系統的控制部分采用觸摸屏模塊和PLC,執行機構由氣動電磁閥-氣缸構成的氣壓驅動裝置和變頻器控制步進電機的傳送裝置,實現了整個系統自動運行。整個實訓裝置的模塊之間連接方式采用安全導線連接,以確保實訓操作的安全。系統分三大模塊:
(1)送料機構的控制
采用24 V直流減速電機,轉速6 r/min;用于驅動放料轉盤旋轉,PLC通過輸入信號發出輸出信號,驅動送料機構運行。
(2)機械手感應機構的控制
整個搬運機構能完成四個自由度動作,手臂伸縮、手臂旋轉、手爪上下、手爪松緊。機械手的動作通過磁性開關和接近開關的感應信號傳送給PLC,PLC根據內部程序執行發出信號,驅動電磁閥-氣缸完成機械手的動作。
(3)物料傳送和分揀機構的控制
由皮帶輸送、推料氣缸、變頻器、步進電機構成,PLC通過感應信號發出輸出信號給變頻器,變頻器驅動步進電機運行,皮帶轉動,實現物料的傳送,通過傳感器感應信號,使得PLC驅動電磁閥-推料氣缸動作,實現物料分揀。
2.PLC在機電一體化設備控制系統中的設計方法
建立一個PLC控制系統,必須根據被控系統所要求的動作,正確分配I/O口,綜合應用順序功能圖,完成梯形圖的設計,達到所預定的動作過程。
順序控制設計法是按照工藝要求,在各個輸入信號的作用下,根據內部狀態和時間順序,在生產過程中各個執行機構自動地有序地進行操作。首先要根據工藝過程,畫出順序功能狀態圖,然后根據順序功能圖畫出梯形圖。
順序功能圖是描述控制系統控制過程、功能和特性的一種圖形,是描述控制系統控制過程的一種有力工具。利用順序功能圖的方法已經成為控制梯形圖設計的主要方法。利用PLC的編程元素(如狀態寄存器S和輔助繼電器M)來代替各步。
順序功能圖由工步、有向線段、轉換條件和動作組成。順序功能圖的基本結構又分為三種:單序列、選擇序列和并行序列三種形式。如圖1所示:
3.PLC在機電一體化設備中的教學方法
機電綜合實訓課程采用項目、任務型教學,打破教材本身的框架,圍繞PLC課程在設備中的應用展開,將其分解成若干個小任務,結合實際操作,了解該設備所能完成的任務和工作流程,分析設備的硬件組成和各元件功能。通過實際拆裝、編程與調試、故障診斷、維修及保養等,掌握該設備的裝配、操作和維護的能力。
實訓課程采取階段式訓練,并將企業的6S管理融入教學過程中。
1.設備認知,熟悉設備和設備元件,拆裝注意事項,安全用電等。
2.掌握知識,掌握設備需具備的理論知識和操作步驟,注意細節,融入平時所積累的操作經驗和訣竅等。
3.拆裝操作,結合企業實際操作要求,理解拆裝順序和要求,學會工具和儀器的使用,理解設備結構和各部件之間的關系,達到一定的技能水平。
通過調查發現,目前大部分職業學校機電一體化專業學生在校期間往往只是學習了簡單的幾門專業課程,或者僅僅經過機械或電氣技術的專項實訓,而機電一體化技術是一個系統工程,學生缺乏機電綜合實踐技能和職業素養的系統性培訓,畢業后很多學生無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調試、運行與維護崗位的工作要求;一些學生缺乏職業素養,缺乏職業道德和團隊合作精神,跳槽頻繁。
針對這種情況,許多電氣公司和學校開始陸續開發適合機電一體化學生學習的實訓設備,例如亞龍、星科、天煌等教學儀器。其中亞龍教儀YL-235A型光機電一體化設備以其獨特的優勢和特點,出現在歷年的全國技能比賽中,深受廣大職業院校的推崇,逐漸成為各職業學校機電實驗實訓室中的必備設備。
該設備采用模塊化設計。包括主令電器模塊、傳感器模塊、控制模塊、變頻器模塊、驅動電磁閥、被控制的機械機構。設備雖小,但它涉及了機電一體化專業的各個方面的知識,很好的概括的闡述了機電一體化專業所包含的內容。
應用YL-235A型光機電一體化設備進行實訓教學,必須根據設備的使用特點設置實訓任務。
首先,制定的實訓任務應具有以下幾個特點:
(1)“任務”要能引起學生的興趣
興趣是最好的老師,是學生學習的源動力,學生若對教學任務感興趣,教學就成功了一半。實訓任務的設計,要從學生的實際出發,根據他們的認知能力,選擇其熟知的事物或現象設計實訓任務,以引起學生的學習興趣,再將教學目標、知識點隱含到一個個任務中。例如對于各個模塊之間的控制關系的教學中,教師根據教學內容,選定機械手抓取工件作為一個實訓任務,通過演示基本的動作過程,使學生明白整個的控制過程,并能了解各個模塊之間的控制關系,這樣學生既了解了具體的學習內容及要求,又激發了學習興趣。
(2)“任務”要能引導學生思考
在PLC入門階段的學習中,學生認識了編程元件和基本編程指令,對知識點有一定了解,但掌握得還不是很牢固,實際應用中還有一定難度,有“云里霧里”的感覺,對所學知識點能再認不能再現。YL-235A型機電一體化設備模擬了一整套完整的自動化生產線,在這條生產線上可以完成對產品的生產加工、傳輸分揀、檢測包裝。每一個生產過程可以有不同的編程方式實現,對知識有不同的要求,能引導學生去積極思考,最后通過各個模塊相互配合完成。
(3)“任務”要結合工業應用實際
YL-235A型機電一體化設備模擬了一整套完整的自動化生產線,很好的模擬了工業生產設備的自動化生產過程,實驗項目準工作過程化。通過對學校周邊工廠的調研,結合學校設備的實際,將機械手、分揀裝置等設計成“工作任務”,可以增強教育教學的針對性和實效性,體現教學密切結合工業生產實際。
(4)“任務”要能提高學生的綜合技能
YL-235A型光機電一體化實訓設備的特點就是綜合了各專業知識,把本來分散的學科知識綜合到一起,所以要讓學生在實訓過程中能綜合的運用各個學科的知識,在不斷的實習實訓中熟練掌握各學科之間的聯系,并最終提高自身的綜合技能。
(5)“任務”實施中要能培養學生的職業素養
在實訓中除了提高學生的綜合技能之外,希望通過學生在解決問題的過程中培養良好的團隊協作精神和刻苦鉆研的精神。學生通過分組進行各個工作任務,在協作中完成,對完成任務過程中遇到的問題積極商討最佳解決方案,并在最快的時間內完成。每學習完成一個實訓任務,既提高了小組同學的合作意識,又培養了良好的職業素質。
結合以上要點,從硬件裝調和軟件編程兩個方面入手,確定適合綜合實訓流程的實訓任務。
其次,制定任務實施方法和實施過程。
在每個工作任務的實施過程中,采用以“項目教學法”和“任務驅動法”為主要教學方法開展教學過程的教學模式,改變以往“教師講,學生聽”這種被動的教學模式,“以項目(任務)為主線、教師為引導、學生為主體”, 通過 “做中學”的方式,通過實際操作學習,理解和應用理論知識,實現學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
最后,制定考核評價方法。
項目教學的考核過程不再采取“一卷定終身”的考試方法,而是采取以任務完成為主,以素質考核為輔的形成性考核(見下表)。任務完成主要以工作任務完成情況作為考核,主要內容為能力目標和知識目標;素質考核具體包括平時出勤,勞動積極程度,完成項目的態度,遵守紀律,項目完成的程度,困難問題的解答,團隊合作,5S實施等等。課外包括資料查閱情況,作業完成情況和項目總結書完成情況。
評
價
考
核 序號 考核內容 標準 評分(打A、
B、C)
1 機械設備安裝 A、很好 B、一般 C、差
2 基本知識應用 A、很好 B、一般 C、差
3 項目完成情況演示 A、很好 B、一般 C、差
4 團隊合作能力 A、很好 B、一般 C、差
5 工作態度 A、很好 B、一般 C、差
6 教師評價成績 A、優秀B、及格C、不及格
教師簽名 總評
以“傳送帶的分揀任務”為例進行簡要說明工作任務實施過程。
工作任務要求:
當有物料放到傳送帶上時,傳送帶啟動運行,運行頻率30Hz。如果是金屬工件,被電感傳感器檢測到后,推入料槽A;如果是白色塑料工件,被光纖傳感器Ⅰ檢測到后,推入料槽B;如果是黑色塑料工件,被光纖傳感器Ⅱ檢測到后,推入料槽C。
要求學生掌握的知識和技能如下:
(1)了解傳感器的工作原理;
(2)掌握可編程控制器的基本編程知識;
(3)能正確安裝調試工件識別裝置;
(4)能編寫調試工件識別的PLC程序
實施過程如下:
(1)布置工作任務。
①介紹工件識別裝置任務要求;②視頻演示任務工作過程。
(2)任務實施――學生分組進行。
①小組成員根據分工不同,自主分配任務;②安裝調試設備,畫連接圖,編寫程序,分別進行;③老師巡回指導,并答惑解疑,同時發揮咨詢者和協調人的作用。
(3)考核與評價。
①評價標準,參考考核評價表;②評價內容:機械設備安裝、基本知識應用水平、任務完成情況、團隊合作能力、工作態度、項目完成情況演示;③評價方式:小組成員互評、自評各占30%,教師評價40%。
通過使用YL-235A型機電一體化設備,學生在實訓過程中,完整的認識到了所學知識的關聯性,同時通過綜合訓練,很好的掌握了各門學科之間的練習,做到了機電一體化技術的系統化、全面化。通過完整的綜合實訓,克服學生學習中不能綜合、靈活的使用各個學科知識,采用“聚零為整”的方法,真正提高學生專業技能和職業素質,培養出符合企業需要的優秀的技能型綜合人才,使畢業生具備機電一體化技術的綜合職業技能,在進入畢業實習單位之后,快速的適應用人單位的需求,對于提高社會對職業學校學生的認知度和認可度有重要的意義。
參考文獻
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[6] 亞龍YL-235A型光機電一體化實訓考核裝置實訓指導書
隨著當前社會的發展、機電一體化技術的提升,企業對機電專業人才的需要也發生了很大的變化。在這樣的背景下,我國高職機電專業人才培養模式也應產生變化,相關高職院校應積極改革機電專業人才培養模式,加強機電專業教師隊伍建設,并積極建立“一體化”實訓基地以促進學生專業與技能的共同提升,推進機電專業人才培養目標的實現。但在高職機電專業教育中應采取怎樣的人才培養模式呢。對此,筆者提出以下建議。
一、采取以崗定課,且將課證融合
傳統高職機電專業教學中,通常都是學校選取認為適合學生學習的教材后,統一定制教材,相關專業教師以教材內容為依據,為學生講解知識、傳授技能。教材一般幾年換新一次、且沒有考慮到當前學生實際學習需求。導致教材中一些內容過于陳舊、枯燥,不能與時俱進且學生學習興趣不高。對此,新時期機電專業教學中,學校可以采取以崗定課的教學策略,并將課證融合以提升教學質量,促進學生知識與技能的提升。首先,相關高職院校可以組建機電專業教學小組,鼓勵小組教師加強與企業之間的聯系,積極走進企業觀察當前機電一體化發展現狀、了解企業對機電專業人才需要,然后加強與企業溝通,根據企業機電專業需完成工作任務所需具備的知識與技能要求,制定相關課程內容,以滿足高質量技能型人才培養的目標。如:所制定的課程應體現機電專業相關崗位(安裝調試崗、產品制造設備的操作崗以及設備管理崗)與職業素質、理論知識與專業技能的普遍性需求,提升人才的應用能力。另外,學校應注重課程融合,盡量保證所設課程可以滿足機電專業職業資格考證需求。如:學校可以以機電專業考證教材結合當前機電專業發展與學習學習需求編制教材,以保證課證相融,然后在期末考核中可以采取以證代考以提升學生的重視。
二、優化教師建設,提升教師專業
教師是學生成長與學習的引導者,是高職人才培養的主要負責人。因此,為保證人才培養模式的科學、有效,首先相關院校應加強或優化學校機電專業教師人才隊伍建設,提高教師專業素養與能力,為學生的理論知識與專業技能培訓提供良好的保障,以促進學生綜合能力的提升。學校可以組織相關專業的教師參與專業化的培訓,如:聘請相關專業的專家與企業相關技術指導到學校組織教師培訓。將專業崗位要求、行業標準與規范傳遞給教師,同時可以通過技能訓練、教師考核等形式幫助教師建立完善的專業知識結構、提升教師專業實踐動手能力。另外,教師應積極提升自身專業素養,如:積極參加國內外研修先進的知識理論與技能;可以走進企業學習、鍛煉以開闊視野,增加自身對機電專業的了解。同時有助于教師掌握行業動態,了解并學習先進的機電一體化技術。最后,教師在教學中應注重將教學理論知識與企業生產實際結合,鼓勵并引導學生參與實訓、實習,可以提升學生教學知識的應用能力,促進學生綜合能力的全面發展。
三、建立一體基地,實踐理論結合
當前社會競爭激勵,包括教育競爭、企業競爭等,但說到底都是人才間的競爭。因此,高職院校在教學過程中應重視校企合作,學校可以有針對性的為企業培養人才,而企業可以為學校提供人力、物力與財力的資助,通過校企資源與信息共享以實現“雙贏”。所以,在高中機電專業人才培養中,可以校企合作共建“機電一體化實訓基地”,將理論與實踐教學相結合以滿足人才培養需求。為強化學生職業技能,實現人才培養目標。學校可以通過與企業的合作,共同建立“機電一體化實訓基地”。在基地中添加真實的或是仿真的機電一體化實訓設備,定時定期組織學生在實訓基地上課。教師借助設備為學生講解理論、實際操作,在此基礎上教師就可以為學生創設真實的工作情境,在基地真實的環境與氛圍中隨機指定學生為操作員、檢驗員、工藝員與技術員等不同的角色,并要求學生按照企業真實崗位的工作流程完成相應的工作任務,并以職業標準嚴格要求學生,促進學生職業適應能力的提升。
四、總結
總而言之,在高職機電一體化專業的人才培養中,學校應重視相關專業課程的科學、合理,積極優化教師隊伍、培養并提升教師的專業度。然后通過校企合作共建實訓基地以實現理論與實踐的融合,促進社會需要的技術應用型人才的培養。
參考文獻:
[1]吳連連,曾維林.以崗位群為導向的高職機電一體化專業人才培養模式探討[J].當代職業教育,2014,06:64-66.
二、網絡智能化對機電一體化專業教學帶來的挑戰與機遇
1.在網絡智能化背景下,機電一體化專業教學內容與方法亟需變革與創新,這是一個新形勢下的新問題,現有的研究借鑒較少。本文通過文獻閱讀整理、企業實地調研、專家訪談等方式,明確了網絡智能化背景下的機電一體化專業教學的新問題和新特點,以經典的職業教育理論為基礎,結合新形勢下中國企業的生產實際,豐富和拓展了機電一體化專業的教學理論,完善了現有的教學體系。
2.網絡智能化背景下新問題不斷涌現,對教學內容的完備性和及時性提出了新的要求和挑戰,本文通過教學內容與教學方法互動的方式,在教學中不斷豐富和完善教學內容。
3.網絡智能化這一新形勢,對機電一體化專業的教學方法也提出了新的要求,本文認為教學內容與教學方法不應是獨立的,只有形成教學內容與教學方法的互動才能保證教學與社會發展的實際相接軌,人才培養與企業人才需求相接軌。
三、網絡智能化背景下機電一體化專業教學內容與方法互動的具體方案
1.分析網絡智能化給傳統的機電一體化課程帶來的新問題,并結合經典理論形成新的教學內容體系。第一,分析互聯網信息技術的發展,尤其是物聯網的出現與應用,對企業生產方式的影響,探討企業生產模式變革后帶給機電一體化專業教學的新問題與新挑戰。第二,針對網絡智能化給企業生產模式帶來的機遇與挑戰,拓展、豐富傳統的機電一體化教學內容。(1)網絡智能使得現代企業的生產模式發生了巨大的變化,由傳統的批量式生產、統一規格化生產變革為按照客戶需求的個性化、定制化的生產模式,因此機電一體化專業的教學理念也需進行相應地變革,突出個性化、定制化的思維;(2)網絡技術的應用,推動了我國企業生產和管理流程的智能化,使得企業更加注重低能耗與高效率的有機結合,因此,機電一體化專業在教學中應該更加注重人才綜合素質的培養,重視傳授知識的綜合性與全面性;(3)網絡技術將持續推進企業生產模式的變革,因此機電一體化專業的教學要更加重視人才的適應性,培養人才不斷適應新環境的能力。
2.針對教學內容,建立多層次、多樣化、互動式的以研究為基礎、以問題為導向的教學模式。(1)多層次。一年級的新生,正處于打基礎的階段,教學中應注重培養互聯網、物聯網將不斷推動企業生產模式變革的理念,并建立一種問題導向的學習觀念,夯實機電基礎知識的學習。二年級的學生,屬于提升階段,教學重點在于培養其理論聯系實際的能力,引導學生主動探索網絡智能化背景下的工礦企業面臨的新問題,并結合所學內容,尋找解決問題的方法。三年級的學生,屬于成果轉化階段,通過實習、實訓等方式,將形成的問題分析與處理能力及團隊合作理念運用到企業生產實踐中,實現質的飛躍。(2)互動式由于教師與學生都已經具備一定利用信息網絡進行研究與學習的能力。因此,在教學中可以安排教師與學生通過互聯網針對同一問題,從不同視角進行分析和解答,從而延伸書本上的內容。(3)多樣化①結合傳統的PPT等多媒體教學手段,通過教師講授的方式,提煉教學內容;②通過軟件、網絡以及模擬實訓室等方式,鍛煉學生的實際動手操作能力;③通過應用新技術,幫助學生掌握并熟練運用多種現代化分析工具;④教師提出問題,學生進行網上自學,以作業的方式回饋,擴充學生知識量。
3.實現教學內容與教學方法的互動式發展。(1)針對不同教學內容,需要匹配與之相適應的以問題為導向的教學方法。如配合網絡上機模擬、網絡實訓等教學手段,同時網絡智能化背景下,新問題不斷涌現,教學內容的及時更新,也為以研究為基礎的教學方法提供了很好的素材。(2)通過互動式的以研究為基礎教學方法,使老師和學生在有針對性的解決問題過程中發展新問題。以問題為導向,通過總結、提煉等方式不斷豐富、擴展教學內容,完善教學體系。