機電一體化的主要課程匯總十篇

時間:2023-08-30 16:38:31

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機電一體化的主要課程

篇(1)

【Abstract】 The revision of professional personnel training programs, and adjusting the curriculum system, is an important part of the professional construction. What position is "Mechanical manufacturing technology" in the mechanical and electrical integration technology professional In view of the doubt of this technology function, this paper analyzes the background of the construction of the mechanical and electrical integration technology, and emphatically expounds the foundation supporting function of "mechanical manufacturing technology".

【Key words】 mechanical manufacturing technology; Mechanical and electrical integration professional; Curriculum system

1 概述

機械制造技術是人類歷史上發展最早的實用技術之一。在社會經濟高速發展過程中,機械制造技術能真實反映一個國家的機械化水平,是機電一體化專業重要組成部分,是機電一體化專業在“設備自動化”和“機器換人”戰略中的基礎支撐。

1.1 機械制造技術概述

機械制造技術是實現產品設計、完成產品生產、保證產品質量、提高經濟效益的共性技術和基礎技術。機械制造技術是隨人類文明的發展而發展,最早可追溯至石器時代,再到紡紗、戰爭武器、運輸工具、生產設備等等,都離不開機械制造技術,并隨機電一體化技術的發展而發展。20世紀70年代后,計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服驅動技術的迅速發展,帶來許多新技術、新工藝,帶動機械制造技術產生質的飛躍,其正朝著自動化、精密化、敏捷化和可持續發展方向發展。

1.2 機電一體化技術概述

20世紀70年代,日本企業最早提出“機電一體化技術”慨念,即機械技術與電子技術結合應用。隨著經濟、科學技術突飛猛進的發展,極大的促進了機電一體化技術的發展與創新。目前,機電一體化是一門融合多種技術的獨立技術,其將計算機技術、機械技術、微電子技術、接口技術、傳感傳動技術、自動控制技術、系統技術、伺服驅動技術等進行綜合應用,使機械產品在一定程度上實現智能化、網絡化、數字、化模塊化,提高了產品的質量和可靠性。現在正向光機電一體化技術方向發展,應用范圍越來越廣,技術越來越成熟。

2 機械制造技術在機電一體化專業中的基礎與支柱作用

機電一體化技術在現代產業升級的大潮中具有廣闊的發展前景,在東莞市政府主導的“機器換人”中需要大量的掌握機電一體化技術的人才。“機”是機電一體化技術的重要組成部分,“機械制造技術”即為這個“機”的最基礎最主要的技術。那么,“機械制造技術”就順其自然地成為“機電一體化技術”專業必備的知識模塊,是該專業三大支柱之一。

2.1 機械制造技術是機電一體化的基礎作用

機電一體化技術專業是以“機與電”為核心知識模塊的綜合性強的專業。機電一體化在國外被稱為Mechatronics,是在20世紀70年代初日本人提出來的,是將英文Mechanics的前半部分和Electronics的后半部分結合在一起構成的一個新詞,意思是機械技術和電子技術的有機結合。機電一體化技術又稱為機械電子技術,是機械技術、電子技術和信息技術有機結合的產物。認識到這點,對于高職院校的機電一體化技術專業的建設很重要,幫助理清機電一體化技術專業主線,歸納提煉專業的核心能力,配置對應的理論與實踐能力模塊,分配各能力模塊之合理的學時與學分的“黃金”比例,形成系統的專業課程體系,制定專業教學課程標準,讓機電一體化技術專業的學生不偏不移地朝著掌握“機電一體化技術”方向前進。

2.2 機械制造技術在機電一體化專業的支柱作用

若說機電一體化技術專業教學過程需要二條腿走路,那么,機械制造技術即為其中的一條腿。有了這條腿,能很好區別電氣工程專業與機電一體化技術專業。

(1)機電一體化技術專業崗位群與能力模塊。在東莞及珠三角地區,機電一體化技術專業學生職業規劃與能力要求如下:

主要就業單位:機電產品、設備制造或設計公司,家具、印刷、玩具、服裝、手機等制造等設備生產公司。

主要就業部門:設計部門、工程部門、生產部門、維修部門或銷售部門。

主要工作崗位:自動機或自動線操作員、機電設備維修與裝調員、設備機械研發與改造員、電氣工程人員、產品銷售員。崗位與其對應的主要工作任務和職業證書要求分析如表1所示。

主要工作能力:專業能力、團隊協作等社會能力、查閱資料等方法能力。

通過上面的對機電一體化技術專業的分析,可見“機械制造技術”的支柱作用。若將機電一體化系統比作一個“人”的話,那么機械制造技術就是要完成“人”骨架的構建。

(2)機電一體化技術專業崗位能力模塊與課程體系如表2所示。

3 崗位能力中“機”知識的培養過程-機電一體化技術專業典型載體中“機械制造技術”的應用過程

機電一體化技術專業最為典型的載體為自動化生產線,應用范圍最為廣泛。比如,世界品牌的“SWAROVSKI”包裝盒制作的“自動化生產線”。它包含了機電一體化技術專業的各類知識模塊,比如氣動控制技術、機械技術(機械傳動、機械連接等)、傳感器應用技術、PLC控制和組網技術、步進電機位置控制技術,以及和變頻器技術等。以此為例,以下展現“機”知識的培養過程,看到“機械制造技術”的功勞與作用如圖1所示。

包裝盒生產線主要包括主要包含了四個工作站,每一個站是包裝盒制作中“折盒”的一道工序。下面以一個工作站為例,展現“機械制造技術”在整個設備生產中的作用。

要完成該工作站的設計、制造,必須熟練掌握機械制造技術。如加工氣缸安裝板,在完成安裝板的零件設計后,見圖2(安裝板簡圖),應按以下步驟進行加工:如表3所示。

(1)零件圖分析。由零件圖獲取毛坯尺寸、零件主要特征、技術要求等信息。(2)編制加工工藝卡。根據零件圖獲取的信息合理編制加工工藝卡。(3)準備工、量、刀具及毛坯材料。根據工藝卡要求準備。(4)編制工序卡。以工藝卡為依據,遵循機械加工規律,科學編制工序卡。(5)加工操作。遵循安全操作規程,依照工序卡對零件進行機械加工。

4 結語

要搞好機電一體化技術專業建設與教學,必須以正確的態度認識“機械制造技術”的重要位置。很好掌握一般機械或零件的加工工序及加工方法,更有助于設計生產機電一體化產品。

機械制造技術在機電一體化技術專業建設中不可或缺!

參考文獻

[1]唐方紅,曾軍華.基于職業資格鑒定的專業課程建設研究與實踐――以機電專業維修電工考證為例[J].科技創新導報,2015,15:136-137.

篇(2)

關鍵詞:

機電一體化;教學問題;改革措施

0引言

機電一體化技術就是將應用機械技術與電子技術進行結合。隨著時代的不斷進步,機電一體化技術已經獲得了非常好的發展,已經成為了一門綜合自動控制技術、計算機與信息技術、機械技術、傳感感測技術等交叉的系統技術,應用的范圍也是越來越廣泛,機電一體化對于人們日常的生活有很大的影響。正是因為機電一體化技術的應用范圍非常廣泛,也造成了社會對于機電一體化專業人才的非常大的需求,為了能夠滿足社會的需求,越來越多的高校以及技術院校都開設了機電一體化的教學課程,但是用人單位對于機電一體化人才的需求比較高,需要擁有非常綜合的能力,但是在學校的機電一體化教學中,主要是以理論知識教學,實踐性的教學比較缺乏,因此應該適當地對機電一體化教學進行一定程度的改革和創新。

1目前機電一體化專業教學中存在的一些問題

1.1課程種類較為繁多冗雜,培養目標模糊

社會需求的不斷增加,國內技術學院以及高校相繼開設了機電一體化教學,在課程設置方面都是院校之間相互參考,導致院校之間的課程雖然名稱上有所差異但是課程的內容卻是大同小異,課程的種類也是比較繁雜,忽略了用人單位對于機電一體化人才的需求。另外從人才培養目標來看,雖然說各個院校之間培養目標總體來說比較良好,但是相比之下,同類院校之間的師資力量、硬件設備等方面有所不同,但是在整體的專業定向以及培養目標之間雷同的地方比較多,培養人才的目標也比較模糊。

1.2學時較少,教學模式單一

隨著教學改革的深入,機電一體化的教學課時被明顯的縮減,普遍造成了教學內容多,但是教學課時少的矛盾,所以說,這一問題成為了機電一體化專業教學的重要的矛盾。另外機電一體化專業的教師由于受到了傳統教學模式的影響,往往對于理論知識的教學更加的重視。比如說在電氣控制電路的原理分析、基本控制環節的設計、設計思想的敘述中,會比較容易,但是在教學活動中學生接觸不到實物,一般來說都是教材上的文字敘述,所以學生普遍會感到比較枯燥和乏味。

1.3理論教學與實踐教學脫節

由于投入經費不足等各種原因造成了院校之中的硬件設備比較落后或者是缺乏,這就直接地造成了院校在進行課程設置的過程中,由于較為缺乏硬件設施,不能夠滿足院校機電一體化專業的學生的需求,所以理論知識的安排比較多,而實踐操作教學安排的就比較少,也造成了理論知識教學與實踐教學之間相脫節。

2促進機電一體化專業教學改革的一些措施

2.1創新教學方式,采用多元化教學模式,提高教學質量

機電一體化的專業課程中的理論知識的比例比較大,理論性也比較強,再加上理論知識又比較抽象,對于學生的學習來說有一定的困難,另外學生在學習的過程中也會感到非常枯燥非常乏味,也正是因為如此,機電一體化教師應該使用多元化的教學方式,豐富課堂教學的教學內容。在新的時代,機電一體化專業的教師應該對于傳統的教學觀念進行轉變,以學生為主,盡量站在學生的角度上思考,使用一些學生喜歡的教學方式進行教學,讓學生能夠體會出在機電一體化教學中的快樂,讓學生將“被動學習”轉變為“主動學習”,并且對于教學方式還是進行不斷地研究和創新,通過多種多樣的教學方式,調動學生的學習興趣,提高教師的教學質量。

2.2重視實踐操作教學,加大理論教學與實踐教學的聯系

由于機電一體化是一項實踐性非常強的專業,再加之現代社會用人單位對于機電一體化專業的人才需求也越來越高,院校在進行課程設置時應該適當的減少對理論知識的課時,增加實踐操作的課時,這樣學生在學到機電一體化專業理論知識的同時,還能夠增強學生的實踐操作能力,并且在提高實踐操作能力的同時,將理論知識運用于實踐操作之中,還能夠加深對理論知識的記憶。為此,院校應該建立一個校內的實訓基地,并且增加對于機電一體化專業的資金投入,使其配置一些比較先進的硬件設備,要加強與用人單位之間的溝通,深入的了解企業對于人才的一些真實的想法和需求,并且按照這些需求設置和調整實訓計劃,有效地提高教學質量。另外還應該增加與校外企業之間的合作,建立校外的實習基地,定期安排本校的一些學生進入用人單位進行頂崗實習,了解真實的工作場地、工作順序以及加工方法,這樣不僅能夠提高學生畢業之后的社會競爭力,也能夠提高學生的綜合知識的應用能力。

2.3增強師資隊伍建設

機電一體化專業教學的教師一般都是在畢業之后直接任教的畢業生,對于機電一體化的實際操作環境等也不是非常熟悉,另外現在社會發展的非常迅猛,教師擁有的一些專業知識已經落后,這對學生的教育也非常不利,所以應該加大對師資建設的力度,定期的舉辦一些教師交流會,請一些單位的負責人進行座談會等,共同進行經驗交流,并且安排教師進行進修,提高和更新教師的專業知識,這樣也能夠在一定程度上提高教學質量。

3結束語

綜上所述,機電一體化專業中學生的實踐操作能力不強會是比較大的問題,所以學校應該不斷的完善專業課程教學體系,創新教學方法,使用多元化的教學模式,加大理論知識課程與實踐操作課程之間的有機結合,并且加大“雙師型”教師的培養力度,以及學校實訓基地和基礎硬件設備的建設,全面推進院校中機電一體化課程改革的進程,為社會以及用人單位培養更多更好的機電一體化專業性人才,滿足社會的需求。

參考文獻:

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一、社會需求下的機電一體化專業人才培養

近些年來,眾多新型技術不斷涌入到機電一體化領域當中,從而極大提高了機電一體化技術的使用價值與應用規模,并逐漸成為社會發展的主要推動力量。在當前的形勢下,機電一體化技術的不斷應用,也使社會對機電一體化人才求賢若渴,并對人才的專業技能與綜合素質有了更高的要求。而這也使各個高職院校紛紛開始重視機電一體化專業人才的培養,但目前大部分高職院校在機電一體化專業人才培養過程中,只注重理論知識方面的教學,而忽略了對專業人才創新能力、實踐能力的培養,這也造成這些機電一體化專業人才難以適應相應的崗位,更加難以滿足社會對人才培養的要求。因此,為了能夠適應社會需求對機電一體化專業教學的沖擊,培養出更多能夠滿足社會要求的機電一體化專業人才,就必須對機電一體化專業教學進行相應的改革,以此培養出更多的應用型、復合型人才。只有充分認識到教學實踐能力培養的重要性,并充分結合理論知識與實踐技能的結合,才能確保高職院校的機電一體化專業人才培養能夠滿足社會需求。

二、基于社會需求的機電一體化專業教學改革途徑

1.社會需求下的專業設置改革。高職院校要想確保機電一體化專業的人才培養能夠滿足社會需求,就需要先從專業設置上入手,并將培養應用型人才作為核心培養目標,以市場對接作為專業的設置根本。高職院校在對專業設置進行改革時,應將社會需求下的機電一體化人才標準與職業素養進行掌握,并以此作為參考來對機電一體化專業進行定位。此外,高職院校還要充分結合自身的教學優勢來進行特色化的專業設置,以此提高機電一體化專業人才在就業市場中的競爭能力。2.社會需求下的課程體系改革。高職院校在對課程體系進行改革時,要想實現機電一體化專業與社會需求的良好對接,就必須對市場需求形勢下的人才培養需求與崗位技能要求進行充分掌握,以此作為課程體系改革的關鍵,并根據機電一體化專業人才的專業素養層次來進行課程體系改革,在課程體系改革上應分為三個課程類型,分別為專業核心課程、氛圍基礎課程及素質拓展課程,并充分結合專業理論課程的進度與內容來建立實踐性課程。實踐性課程應以幫助學生掌握理論知識的運用與強化自身對理論知識的掌握程度作為戰略定位,當然,在建立實踐性課程時,必須要確保實踐性課程能夠滿足社會對機電一體化專業人才的需求。3.社會需求下的教學過程改革。機電一體化專業作為一門知識內容涵蓋范圍廣、專業綜合性強、實踐性強的一門學科,如果在機電一體化專業教學過程中只重視理念教學的灌輸而忽視了實踐能力的培養,不僅會使學生難以理解機電一體化專業的理論知識,更會影響學生的學習熱情與積極性,從而使教學效果大大降低,更會使其在未來的市場就業中難以滿足社會的需求。因此,高職院校必須要對教學過程進行全面的改革,通過在教學過程中加入實踐性教學,通過多種教學方法與教學工具來提高學生的實踐能力,充分實現學用結合的教學方式,這樣更有利于應用型人才的培養。4.社會需求下的教學計劃改革。機電一體化專業的教學計劃是高職院校對人才培養的前提,在高職院校對機電一體化專業人才培養方向上更是起到重要的指導作用。在社會對機電一體化專業人才極度渴求的形勢下,要想確保機電人才培養能夠適應社會需求,就必須對教學計劃進行改革,通過對社會需求下的崗位能力與人才標準進行分析,以此作為參考來制定教學大綱,并對教材內容及重難點進行充分結合,來不斷完善教學計劃,此外還要建立人才考核體系,以此確保高職院校在機電一體化專業人才培養中能夠有效滿足社會對人才的需求。5.社會需求下的人才培養模式改革。高職院校應對人才培養模式進行改革,通過加強院校與企業的合作,來引導學生進入企業進行生產實踐,以此提高學生的實踐能力,為學生在未來的職業發展中奠定良好的基礎,在對人才培養模式進行改革時,應以多元化作為人才培養模式的發展方向,以教學和實踐相結合的方式來為學生創造更加真實的實踐環境,使其能夠在大量的實踐環節中提高自身的職業能力。此外,通過高職院校與企業合作的方式,不僅能使企業獲得更多人才選擇的機會,還能通過院校資源方面的優勢來提高自身的生產水平,此外還能夠有效解決高職院校在實訓資源方面的匱乏問題。6.社會需求下的師資力量改革。教師是培養機電一體化專業人才的主要力量,只有提高教師的專業能力,才能使機電一體化專業人才的培養能夠滿足社會的需求。因此必須要對師資力量進行改革,高職院校通過建立一支具備過硬素質、教學水平高超的師資隊伍,來進一步加強機電一體化專業的理論與實踐教學結合,不僅能使機電一體化專業人才的培養更加高效,還能使教師獲得更多的社會歷練與學習機會。

作者:田 雨 單位:山東煤炭技師學院

篇(4)

一、調研目的

隨著工業化進程的發展,國務院在《裝備制造業標準化和質量提升規劃》中,要求對接《中國制造2025》,提出“逐漸形成重大技術裝備、高新技術產業裝備、基礎裝備、一般機械裝備專業化合理分工、相互促進、協調發展的產業格局”。使機電行業所需自動化控制技術集成應用起到越來越重要的作用,由原來復雜的機械裝置和簡單的電氣控制相結合的機電一體化逐步向被由機械技術、電氣技術、微電子技術、信息技術、控制技術、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”所取代。

為獲取機電一體化行業分析、 崗位職業行動領域分析、 職業崗位群和相應的崗位職業能力分析等信息,我們針對企業和學校的具體情況,擬定具體的調研問題。調研過程中以上述問題為調研的基本訴求點,通過現場考察、走訪座談、調查問卷、專題研討等方式,結合企業的調研對象直接或間接反映出的問題進行深入的探討。通過調研,確定機電一體化專業人才培養的定位,并給出結論和建議,為機電專業一體化課程改革的深入開展提供依據,促進機電專業一體化專業的建設。

二、調研對象與內容

企業調研主要范圍為廣州周邊地區相關企業,包括廣州造紙廠等15家具有代表性的機電一體化企業,如表1所示。調研對象是這些企業的機電一體化一線技術員工、班組長、人事部門等。

本次調研共發出五種表格:包括面向專業技術崗位一線員工的實踐專家調查表(56份),實踐專家訪談記錄表(37份),面向專業技術崗位班、組長的用人單位意見調查表(15份);面向企業人事部門的用人單位意見調查表(15份),以及企業座談會議記錄表(8份)。調研要了解以下內容:

1、機電一體化行業企業發展現狀與技術發展情況;

2、機電一體化專業對應的職業崗位數及從業人員(包括機電一體化專業畢業生)的基本情況;

3、機電一體化專業對技能人才綜合職業能力要求;

4、機電一體化專業現有課程設置在工作崗位的重要程度;

5、機電一體化專業教學改革的重點與思路;

6、機電一體化專業人才培養方向及培養層次的定位。

三、調研分析

(一)行業企業發展現狀與技術發展趨勢

機電一體化技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的基礎,將向創新性、高效性、節能性、可靠性、智能化、模塊化、系統化等方面發展。它的發展和進步依賴并促進相關技術的發展,它是許多科學技術發展的結晶,是各種技術相互融合,是社會生產力發展到一定階段的必然要求和產物,機電一體化技術的發展前景也將越來越光明。

(二)技能人才需求狀況與崗位職責要求

1、技能人才需求狀況

對企業人才結構及來源調研顯示:相關企業機電一體化技術人才的學歷主要包括本科學歷、大專學歷、中職學歷等,他們絕大部分直接從中職、高職和大專院校等學生中招收,從社會招聘的人員和企業自行培養的人員較少,從事維護、維修、安裝、調試工作的平均年限是4-26年。從15家企業調查中獲悉,從企業現有機電一體化技術人員以及未來3年對機電一體化技術人才需求情況如表2所示。

機電一體化企業從事機電一體化相關工作的員工在機電一體化企業中約占76.8 %。機電一體化技術在企業中應用主要兩個方面:制造機電一體化產品和利用機電一體化設備進行生產。 前者主要需要完成機電一體化產品的裝配、安裝、 調試和售后服務等工作;后者主要包括機電一體化設備操作和設備的維護保養。不同企業對技能要求的類型和技能型人才的規格也有不同的要求。 機電一體化技能人才分布情況如圖1所示。

2、崗位職責素質、能力要求

通過走訪調查行業企業、回訪畢業生及召開專家研討會,共確定了4個典型工作崗位及相應的素質、能力要求,求如表3所示。

3、課程對從事機電一體化工作崗位的重要程度

針對現行技工院校機電一體化專業開設的課程,對從事機電一體化相關工作的員工進行問卷調查,調查內容是各門課程知識模塊對從事此工作崗位的重要程度(由不重要的0分到很重要的10分依次給分),取調查數據的平均分,得到表4。從各門課程知識模塊平均得分情況看,機械類和電氣類課程較為重要,如機械識圖、機械裝配、電工技術等課程;而文化基礎課和非專業課程較為不重要,如數學求解、英語閱讀、計算機編程等課程。當然,從調查數據可以看到,不同企業或同一企業不同崗位,各門課程對從事此工作崗位的重要程度有較大差異,例如:銷售人員崗位對應用寫作、計算機應用和英語閱讀等課程較為重要,而設備操作和裝配崗位認為這些課程不重要。

四、調研結論

(一)人才培養方向定位

通過分析機電一體化專業對應的行業、企業的發展現狀與技術發展趨勢,分析行業、企業內生產類、維修類、技術支持類、服務類的相關技術崗位。結合近年來我校、我系多年的機電一體化專業辦學經驗,將機電一體化專業人才培養方向定位為:面向機電制造業、機電設備安裝及維修公司、使用自動化生產設備等的各行業、企業,從事機電設備的操作與維護、機電產品的裝配與調試、機電設備的維修與改造、生產現場工藝技術人員、生產一線管理人員、機電產品的銷售與技術服務等崗位,培養從事機電設備安裝、調試、維修、維護的復合型、技能型人才。

(二)人才培養層次定位

通過用人單位對機電一體化專業相對應的崗位人才層次分類以及緊缺崗位人員數量需求,了解各企業崗位工作職責和工作任務及所需專業資格證書等。本專業人才培養層次可定位為:機電一體化(機械)方向、機電一體化(電氣)方向、機電設備管理方向,各方向設置中、高級技工層次,通過一體化教學模式,以規范的操作與團隊協作完成設備的安裝、調試、維修、維護等任務,同時培養學生具備一定的系統設計能力、制定元器件加工工藝能力、簡單數控加工能力。人才培養方向與層次的定位如表5所示。

依托行企開展機電專業一體化課程改革,為我們今后機電專業一體化課程改革的深入開展提供依據。通過企業調研活動,我們體會到機電專業一體化課程改革還有許多細致繁雜的工作需要我們認真地完成。但只要我們根據自己的實際情況腳踏實地、一步一個腳印地組織實施,通過實踐、認識,再實踐、再認識的過程,不斷探索,認真總結,相信一定會完成機電專業一體化課程改革,形成具有自己特色的職業教育,為造就更多更好的適應本地區經濟發展的高素質人才服務。

參與文獻

篇(5)

長期以來機電一體化教學一直承襲著重理論輕實踐的教學模式,這給該課程教學實效性的發揮帶來了很大的影響,因此,要改變這一現狀就要在明確該學科存在問題的基礎上加大相關教學措施的研究。

一、機電一體化教學存在的問題

社會主義市場經濟的發展,對于技能型人才的需求越來越多,尤其是對機電一體化人才的需求更是與日俱增,社會對這類人才需求的數量不斷增加的同時,對機電一體化人才的質量要求也在逐年提升。傳統的機電一體化教學的局限性是比較大的,傳統的機電一體化的教學模式更多的是重視知識的傳授,課程的設置與教學內容都與實際應用相脫節,難以滿足機電一體化實踐操作教學的需要。而現代的科技發展突飛猛進,現有的機電一體化教學模式難以適應新時期的需要,這樣的教學模式急需要改變。在原有教學模式的實施過程中,機電一體化的教學模式存在著許多問題,具體來看,主要有以下幾方面的內容:

1.教學模式單一的問題

現行的機電一體化教學模式,依然承襲著傳統學科的教學模式,雖然機電一體化教學與數學、物理學科存在著千絲萬縷的聯系,在教學中也需要大量的知識和文字,還需要許多的原理圖,但是,在機電一體化教學中,過分重視知識傳授卻忽略了該學科的實踐特征,這樣的教學很難發揮實效,久而久之,也不利于學生學習興趣的培養,教學模式單一,教學實效性不強。

2.理論與實踐對接性不強

從現階段機電一體化教學的實施情況來看,理論教學雖然落實的較為充分,但是理論教學與實踐教學缺乏必要的對接,教學依然以理論教學的實施作為教學的主體,理論教學與實踐教學相脫節,學生的理論知識雖然掌握了很多,但是真正運用到實踐中的內容卻少之又少,這對學生的實踐能力造成了很大的影響,不利于實用型人才的培養。

3.課程設置的時間不足

隨著教學改革的不斷深入,機電一體化課程教學的時間也相應減少了,由于課程實施的時間較少,原本一些預定課程教學內容也相應較少,要掌握課程教學的內容,教師只能夠通過大量的理論學習來解決,留給學生實踐操作的時間越來越少,難以滿足教學的實際需要,同時,由于近些年來的院校擴招,新生的質量也出現了一定程度的下降,課程實施的時間不足也在一定程度上影響到了學生對相關知識的學習。

二、機電一體化教學改革的措施

1.要學會創新教學的思路

要創新機電一體化的教學思路,就要充分認識到機電一體化的本質,客觀地來說,機電一體化的本質內涵就是指機械與微電子技術同信息與計算機技術的有機結合,將其統一集中起來成為一個有機的整體,它是一項充滿自動化元素的工作過程,創新機電一體化的教學思路,就是要以此為出發點,開展教學思路的創新活動,以具體的教學措施推進機電一體化的教學改革。

2.要重視教學手段的更新

好的教學手段對促進機電一體化教學的有效開展具有重要的作用,相反,教學手段的陳舊、刻板,對教學實施的影響是非常大的。在現實的機電一體化教學實踐中,對教學手段的更新缺乏應有的重視。

3.要重視教學環節的優化

現有的機電一體化教學環節,相對來說比較繁瑣,難以適應現階段機電一體化教學的實際需要,因此,優化繁瑣的教學環節是提升機電一體化教學效率的一項重要措施。要改進現有的教學環節讓教學環節更加優化,促進實踐化教學的有效開展,同時也要進行有針對性的單向技能訓練,優化單項技能的訓練環節,以此促進教學的有效實施。開展機電一體化教學的相關研究對促進該學科課程教學的有效實施具有重要的作用,因此,以機電一體化教學存在的問題與改革措施為視角,對相關的問題展開研究希望能夠更好地促進該課程教學效率的提升。

篇(6)

機電一體化技術系統一般由機械本體、傳感檢測、執行機構、控制及信息處理、動力系統等五部分組成。而電梯可以分為系統即曳引系統、導向系統、轎廂系統、門系統、平衡系統、電力拖動系統、電氣控制系統和安全保護系統。兩者的相關技術基礎是相同的,有機械技術、傳感技術、接口技術、伺服驅動技術及信息處理技術和自動控制技術。因此,電梯作為《機電一體化技術》一體化教學項目有著共同的技術基礎。

二、教學側重的不同點

《機電一體化技術》課程作為機電類專業學生的專業課程在各大本專科院校均有開設。是本科機械設計制造及其自動化、高職機電一體化專業的必修課程,開設范圍廣。課程旨在讓學生了解相關技術的基礎上學習系統論、信息論和控制論三大理論體系,掌握機電一體化產品的系統設計能力和系統分析的能力。然而,從解決電梯人才缺口而對電梯的學習的教學計劃來看,我們需要讓學生了解電梯的結構與各大功能系統的同時,還要掌握電梯日常運行的維護和管理的相關知識。為此,在側重點上有所不同,為此對于課程的設置上帶來了一定的困難,所以要有所取舍。

三、解決方案的探討

首先,技術對應。現行的專業教材上多用CNC機床(計算機數控機床)作為教學的案例,其優點在于CNC機床是典型的機電一體化產品。滿足《機電一體化技術》中所提及的技術基礎及功能要素。從技術基礎來看,《機電一體化技術》所討論的技術基礎在電梯這個典型的機電一體化設備上都能找到。在這一點上為電梯作為機電一體化技術的教學內容提供了可能。對此,可以將電梯的各大系統和機電一體化技術的組成系統根據技術基礎的一致性做一一對應的融合。此外,完整課程體系。介于課程重點在于機電一體化技術,所以課程上必定有一個關于《機電一體化技術》的完整課程體系。課程定位為讓學生掌握電梯這種典型的機電一體化產品的系統設計能力和系統分析的能力,通過理論的學習和電梯的動手拆裝,讓學生通過本課程的學習后達到舉一反三的效果。同時盡量加入電梯日常運行的維護和管理的相關知識。

四、課程優點

該種課程的優點有三方面。首先,讓更多機電類專業的學生通過學習《機電一體化技術》課程的時候了解電梯,吸引更多優秀的人才繼續學習進入電梯這個行業,解決電梯行業人員缺口的問題。其次,將學生熟悉的電梯設備作為教學案例給學生講述機電一體化技術,能更好地增強學生的學習興趣。最后,通過電梯各大系統理論知識的拆分和系統技術的學習,學生可以將理論的知識通過對電梯動手的組裝和維修得到強化。讓學生在學中做、做中學,兩門課程最后融合成一門課程,增加了知識的內容,卻減少了學習的時間和難度。

五、推廣難點

從技術理論上看,電梯和機電一體化技術的技術基礎是相通的,但是電梯作為《機電一體化技術》的教學項目在各大高校開展起來還有一定的難度。主要有師資和教學設備兩個方面的問題。一方面高校專業教師大多沒有電梯行業工作的經驗,缺乏專業的團隊針對性的進行課程的開發,完整課程開發的難度較大。另外一方面,鑒于電梯行業屬于高危行業,普通電梯不太適合教學的使用。為了適應教學的需要,需要建設專業的電梯教學設備,這些技術上和經濟上的困難是電梯作為機電一體化教學項目推廣困難的關鍵因素。

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中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B

文章編號:1671-489X(2014)08-0089-04

Teaching Mode Reform of Mechatronics in Colleges //ZHANG Lixiu,ZHANG Ke,WU Yuhou,WANG Liyan

Abstract The curriculum of mechatronics is a comprehensive and strong practicability. It plays an important role for cultivation of Applied Talents and innovation ability. Starting from the teaching content, teaching method, experiment contents and evaluation methods, this paper forms the teaching mode to meet its own characteristics. The application of the teaching mode reform measures has certain reference function to improve the practice ability and innovation ability of students.

Key words electromechanical integration technology; teaching mode reform; experiment

1 引言

“機電一體化技術”是機械類專業的一門綜合性、應用性很強的課程,是多種學科相互交叉、滲透而形成的一門綜合性技術學科,是機械行業創新設計、科學研究的重要工具,對于培養具有一定創新能力的現代化機械類應用型人才具有重要的作用。“機電一體化技術”課程傳統的教學方法只是對先修課程的簡單重復,缺乏對學生進行實踐性及綜合性訓練,學生感到難以致用,導致學習興趣逐漸喪失。因此,在“機電一體化技術”課程教學活動中,改革現行的教學模式,尋求體現“機電一體化技術”課程教學特點的教學方法及手段成為當務之急。

隨著機械工業的蓬勃發展,世界各國對機械類專業的高等教育越來越注重實踐性、應用性及前沿性。德國機電一體化專業課程體系建設是通過校企合作和工學結合的形式,以學習者專業能力、方法應用能力和適應社會能力等綜合職業能力培養為本位,以市場需求為目標,以就業為導向,將學習和工作要素相結合,并通過分析與綜合,把工作過程的各個部分按一定的順序,導入課程體系中以構成一個有機的整體。美國賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系提出“機電一體化”課程改革思路,在學期項目中預定實驗方案,根據實驗方案決定課程內容[1]。馬來西亞莫納什大學工程學院在機電一體化課程教學過程中從工程項目出發,將傳統教學和項目講座相結合,有效為學生提供實際工程經驗[2]。

南京航空航天大學在機電一體化課程教學改革中,將科研成果引入課程的理論和實驗教學中,自主研發教學實驗系統平臺,簡化項目研究內容,研究一體化的系統教學法,培養學生創新意識,提高學生綜合素質[3]。鄭州航空工業管理學院采用開放式的課堂教學,基于MATLAB的虛擬實驗輔助教學及基于案例的多種教學方法進行機電一體化技術課程的教學方法改革,提高了學生對課程的學習興趣 [4]。石家莊鐵道學院將“發現體驗學習”理論應用于實踐教學中,通過機電一體化實驗內容的設計,在實驗室建設及實驗教學組織多方面采取措施,提高機電一體化技術的課程教學質量[5]。

此外,昆明理工大學為了切實培養學生的電機及控制技術的綜合應用能力,進一步促進機電結合,取得良好的教學效果,從課程的教學內容、教學方法和實驗設計等方面并結合步進電動機的教學實例,對“機電傳動控制”研究型教學進行了一些有益的探討[6]。揚州大學基于Capstone-CDIO教學理念,從知識項目化、學科交叉化、項目平臺化三方面進行課程體系實踐優化,通過調研技能、知識構建、問題解決、團隊技能四方面進行評價研究,為應用型、創新型機電一體化人才培養打下良好基礎[7]。南華大學針對機械大類開設的檢測與控制系列課程現狀,提出面向機電一體化方向整合優化課程體系和教學內容的教改目標,改變傳統教學中電、機分離的教學方式,有效引導學生形成良好的機電合一的認識,提高教學質量[8]。

國內高校關于機電一體化專業人才的教育改革各有特色,但與國外教學水平相比,仍處于初級階段,還沒有形成系統的改革方案。建立適應“機電一體化技術”課程本身特點的教學模式任重而道遠。

2 “機電一體化技術”課程教學改革思路

從“機電一體化技術”課程實踐性、綜合性特點出發,對其進行教學改革,是高校培養應用型機械類人才的關鍵。“機電一體化技術”課程教學改革主要包括教學內容改革、教學方法改革、實驗內容改革及考核方式改革四個方面,總體改革思路如圖1所示。

1)教學內容的改革,針對機電一體化課程的自身特點,在教學內容上避免簡單重復先修課的已有知識,從機電融合的角度出發,以等效性和互補性為出發點,采用系統工程觀點和方法,改革機電一體化課程的教學內容。

2)教學方法的改革,注重引進本學科的科研成果,利用科研過程中設備創新的經驗,自主研發教學實驗系統平臺,并根據學生的實際能力水平合理細化、簡化項目研究內容,構建理論學習、實驗操作、項目研究一體化的系統教學法,以實驗操作促進理論學習,以項目研究提升綜合應用能力。

3)實驗內容的改革,機電一體化作為一個學科領域,所涵蓋的內容是十分寬泛的,涉及機械設計、電路設計、控制及軟件編程等綜合性知識和技術,考慮接受創新教育學生的理解、編程、器材加工能力以及教育的連續性,使學生能夠設計出從簡單到復雜各種層次和各種不同水平的機電一體化創新產品,遵循深入淺出的原則,改革機電一體化技術課程實驗內容,使其涵蓋基本技能訓練、綜合實踐能力訓練及創新能力培養等幾個不同層次的實驗內容。

4)考核方式的改革,改變以理論考核為主、實踐技能考核為輔的做法,加大實踐技能考核的比例,探尋能夠鍛煉學生的書面表達能力,提高學生獨立動腦能力及實際動手能力,激發學生創新動力,提高學生針對實際工程問題的分析能力、解決工程問題的能力的考核方案。

3 “機電一體化技術”課程教學改革實施方案

教學內容改革實施方案 教學內容的改革將從機電一體化技術的五大要素出發,以電能作為主要動力源,確定機械系統、執行機構、傳感檢測系統及計算機控制系統的具體教學內容。其中,機械系統注重與傳統機械學的區別,重點介紹機電一體化系統設計中,精密機械零件的設計與選擇過程;執行機構中,除介紹開環系統中常用的步進電機選擇與計算外,還要介紹常用伺服電機的選擇以及無級調速用變頻器應用;在傳感檢測系統中,以常用光柵尺及編碼器為對象,介紹光柵尺及編碼器的特點、選擇及使用方法;在計算機控制系統中,以PLC為主,介紹PLC在機電一體化系統中的應用實例。

教學方法改革實施方案 在整合優化課程教學內容的基礎上,以學科現有的科研項目為基礎,通過對科研任務的簡化,確定適合機電一體化技術的教學方案,并建立相應的實驗平臺,在教學過程中通過對項目的分析、討論、實施、實驗、總結等環節,實現“做中學”與“學中做”的有機結合。如以學科科研項目“異型石材車銑加工中心”為對象,將加工中心機械部分分為橫梁、回轉工作臺、主軸頭、進給機構等模塊,為學生講解系統中齒輪、滾珠絲杠等傳動系統及支撐部件的設計方法。

由于加工中心控制系統相對復雜,不適合教學,因此在“機電一體化技術”課程其他要素的講解中,可以自制實驗平臺,即通過對傳統機床的改造,使改造后的實驗平臺包含簡單的機械結構、PLC控制系統、檢測工作臺位移的光柵尺、檢測電機位移及轉速的編碼器。將自制實驗平臺的設計改造過程作為工程實例穿插于理論教學中。此外,在理論教學中充分利用現代綜合教育技術,抓好多媒體技術、網絡技術在課堂教學中的普及應用,利用影像、動畫等豐富的多媒體信息,提高課堂教學的生動性。

實驗內容改革實施方案 加強實驗環節建設,積極開發面向知識群應用的模塊化實驗,訓練學生的基本技能,設計面向解決問題的綜合性實驗,提高學生的工程實踐能力,提供面向創新能力培養的開放性創意實驗,培養學生的創新能力和工程意識,是機電一體化技術課程實驗內容改革的宗旨。具體實驗內容如表1所示。

考核方式改革實施方案 采用理論考試、實驗考核、創新設計及作品闡述等多種方式對學生進行考核,綜合考核學生對機電一體化概念的理解能力,知識運用能力、實驗動手能力、寫作能力及創新能力。其中理論考試分為階段考試與期末考試,包括基礎性試題、綜合性試題。創新設計及作品闡述分組進行,產品設計題目自擬,在課程之初即開始實施,期末上交設計作品。實驗考核采取自擬題目和規定題目相結合的方式,即以表1中的PLC運動控制實驗作為考核項目,通過自行設計如圖2所示的工作臺運動路線及運動參數,完成工作臺的運動控制。具體考核實施路線如圖3所示。

4 結語

高等教育機械類專業注重培養學生的實踐能力及創新能力,這些能力的培養可以借助專業課的訓練獲得。“機電一體化技術”課程具有綜合性及實踐性,是培養學生上述能力的重要平臺。在“機電一體化技術”課程的教學改革中,通過教學內容、教學方法、實驗內容及考核方式的綜合改革,并在機械設計制造及其自動化專業2010、2011級學生中進行實驗,取得了較好的教學成果,提高了學生的實踐能力及創新能力。

參考文獻

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[6]吳濤,尹志宏.機電傳動控制課程的研究型教學模式[J].實驗室研究與探索,2013,32(1):105-107,187.

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目前,制造業的自動化水平越來越高,其中包括的機電一體化技術占有十分重要的地位。就機電一體化技術而言,其包括了計算機信息技術以及傳感檢測技術等多項技術。在目前高校機電一體化技術的實際教學中,普遍存在某些方面的問題,包括未注重理論與實踐的結合以及理論知識缺乏實用性等。對此,有必要對現行的機電一體化技術教學模式進行改革,提高教學的針對性與實效性,更好地培養學生實踐操作能力,輸出更多、更優質的機電一體化技術應用型人才。

一、課程理論教學的改革

(1)對教學內容進行合理取舍。目前,高等院校的機電一體化技術教學過程中,學生學習的積極性不高,并且對有關基礎課程缺乏有效的掌握,進而導致該課程的學習成績不理想。因此,教師首先應根據學生的具體情況合理地選擇教學內容,要求教學內容數量適當。例如在機械傳動技術教學過程中,因為學生不具備系統建模所需的積分變換方面的數學知識,并且學生工作主要從事的工作為機械操作方面,所以可以忽略機械傳動系統的數學建模,將機械傳動系統的特性和常見機械傳動的故障分析處理方法作為講解的重點。其次,教師應確保選擇的課程內容能讓大多數學生所接受,從而兼顧成績較好的學生以及成績較差的學生。

(2)對先進教學手段進行利用,提升教學效果。機電一體化技術課程教學,可采用多媒體教學,向學生展示學生未曾見過的數控機床、機器人以及加工中心等,并且使其了解這些自動化設備和生產線的內部構造,從而明確機電一體化技術的工作原理。多媒體具有直觀性、形象性的特點,可將自動化設備以圖片、動畫、文字以及視頻等形式展現給學生,激發學生學習的興趣,提升教學的實際效果。

(3)注重知識與能力的結合,促進學生能力的提升。在機電一體化課程教學中,教師不僅要進行基礎知識的講解,也要講解各知識體系之間的關聯,以及知識體系的應用與機電一體化系統的分析等,從而使學生能夠運用所學知識解決問題。并且,理論水平的提高與能力水平的提高兩者之間應當同步進行。

(4)理論教學結合實踐教學,避免兩者脫離。首先,采用啟發式教學模式,在教師的引導下使學生掌握好理論,在理論的主導下,結合實際進行基本知識原理的深入講解,在課程教學過程中充分體現理論知識傳授的實用性以及針對性。例如在傳感檢測技術講解過程中,聯系工業機器人和數控機床這兩種機電一體化系統的典型而進行。通常,這兩種系統采用的傳感器教材中均沒有相關介紹,因此不需要進行無關傳感器的深入講解。其次,提倡行動導向教學法的運用,使學生能夠更好地運用知識,憑借實驗、實習以及參觀等各種教學實踐的開展,幫助學生掌握理論付諸實踐的方法。最后,教學過程中開展一定的實踐教學活動,例如引入電子電氣技術、PLC技術、傳動技術以及傳感器技術等于一體的機電一體化綜合教學培訓系統。學生通過該系統一方面進行章節知識的學習與實踐,另一方面可得到機電一體化系統的綜合訓練。對學生的實踐意識、實踐能力、創新意識以及創新能力進行培養與提高,促使學生可在實踐中找出問題,并使問題得到有效解決。

二、課程實踐教學的改革簡析

實踐教學關系到學生技術應用能力的形成,該環節同樣十分重要,是機電一體化技術教學中不可忽視的教學內容。在實踐教學過程中,教師應根據學校提供的實踐教學環境,始終以機電一體化專業的教學大綱為中心,進行與本專業培養目標密切相關的綜合性實驗課的開設,從而使預期的目標得以達成。例如,進行實踐教學體系的建立,該體系注重學生機電一體化設備維修能力的培養,也就是基本技能訓練專項技能訓練綜合技術應用能力訓練。主要在學校完成學生基本技能的訓練以及專項技能的訓練,并且以專項技能訓練為重點,主要包括數控實訓以及金工實習等。與此同時,學生需要接受鉗工、電工以及機加工等基本技能的訓練和銑、線切割的編程與操作、數控車等職業基本素質的訓練。除此之外,在學校與企業的合作下進行學生綜合技術應用能力的訓練。

三、結語

總之,隨著自動化制造的發展,企業對機電一體化專業學生的要求也更高。對此,高等院校需要注重機電一體化技術專業應用型人才的培養,提高其專業能力與素質,才能使學生在人才競爭中占據優勢。本文對機電一體化技術教學改革進行研究,指出該課程教學應注重理論與實踐的有機結合,對教學內容進行合理調整,提高實踐教學的針對性。在實際教學過程中,設置與機電一體化實際應用相關的教學項目,促進學生綜合技術應用能力的提高,使學生對機電一體化技術具有更好的掌握與應用,并在今后的工作崗位上能夠滿足工作的需要。

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目前,機電技術取得了快速發展,但是機電一體化教學課程設置并沒有跟上機電技術發展步伐。首先,技工學校機電一體化課程教材的更新速度非常慢,整個教學內容老舊、,落后,而且教學設備也比較陳舊、落后。有的技工學校目前采用的教學教材仍然是以往的舊教材,教學內容當前的時展嚴重脫節,學生很少接觸到學科的前沿知識。舊教材內容無法使學生們感受到它的用途,也不了解學習它的好處,自然就會感覺學習比較枯燥、乏味,學習興趣低下,這樣機電一體化教學效率顯然比較低下。同時,目前機電一體化課程教師在實際教學過程中僅僅采用單一的教學方法,講解的內容也只是局限于課本,很少會涉及到項目教學,雖然學生們可能掌握了豐富、扎實的基礎理論知識以及學科專業知識,但是在實際工作并不會靈活運用。比如,在學習“電力拖動”的過程中,教師主要講解的內容是關于電路的工作原理以及準確、快速接線等方面的知識,并沒有注重講解選擇元件以及故障的檢修及排除等知識,也沒有注意對學生專業知識應用能力的培養。教師在安排理論教學以及實踐教學內容的過程中,如果沒有結合崗位的實際需求,很容易使學生的知識面過于狹窄,實踐能力不足,無法滿足用人單位的用人要求。

1.2并沒有科學的設置專業課程體系

技工學校的機電一體化課程目前主要將課時分配在“機”、“電”兩大模塊上,但是學生的學習時間只有兩年,本來學習時間比較緊,教學重點還放在機械類課程上,這樣就會使電類方面的課時安排相對較少,這樣并未符合人才培養標準,也不符合當前機電一體化教學目標。這種專業課程設置體系也極易使教學內容脫節于實際操作,無法很好的配合該課程的專業教學以及設備操作教學要求。技工學校機電一體化專業課程的主要教學目標是為了培養學生的職業能力,在傳授學生理論知識的同時,還應該注重培養學生的綜合素質以及實際動手操作能力。但是很多技工學校由于師資、設備等各方面原因的限制,重理論、輕實踐的現象比較普遍,并沒有有機結合理論和實踐,因此很多學生對很多知識都是處于“知其然而不知其所以然”的狀態,學了不會靈活運用。大部分技工學校畢業生以后的就業方向都是關于電氣線路、機床設備調試、設備安裝、設備日常維護、一般故障檢修等方面的,因此對學生的實踐動手能力有很高的要求。如果在學習的過程中,并未接受很好的培訓,以后學生正式進入崗位后的弊端會尤為突出。

1.3機電一體化師資隊伍素質水平并不高

教師是機電一體化專業課程教學的主體,因此教師的素質直接決定了機電一體化教學質量,根據機電一體化教學的特點決定了機電一體化教學需要“雙師型”的師資隊伍。然而目前很多技工學校的師資隊伍專業素質以及綜合素質并未達到相應的要求和標準,一些老教師的知識結構比較老舊、落后,平時也沒有自己主動了解、學習新的機電專業知識,知識更新速度較慢。而一些年輕教師都是剛畢業的大學生,并未在相關的企業崗位工作過,也沒有對市場進行深入的調查、研究,實踐經驗嚴重不足,自然也就不能很好的培養學生的實踐能力,導致學生難以滿足社會實際工作需求。

1.4機電一體化教學設備相對匱乏、落后

目前,很多技工學校由于經濟條件的原因,導致很多教學設備以及實習設備比較老舊、落后,特別是一些帶有專業特點的實驗設備比較欠缺,目前只有一些經濟條件相對較好的技工學校會配置一些必要的數控機床,如加工中心、銑、車等,還有各種類型的控制柜、電力拖動,并且實施了PLC實訓一體化。教學設備、實驗設備是機電一體化專業實踐教學的重要基礎物質,對于培養和提高學生的專業技能以及實踐能力具有極其重要的作用,如果教學設施配置不完善的話,很難有效提高機電一體化專業教學水平。

2促進技工學校機電一體化教學改革的策略

2.1建立科學、有特色的機電一體化課程體系

技工學校在建立機電一體化課程體系的過程中,首先應該深入、全面的調查相關企業對于機電一體化專業人才的需求以及近年來機電一體化專業學生的就業情況,還應該積極、主動的和企業交流、溝通,結合學生就業崗位群的任職要求建立一套“以促進學生就業,以市場需求為導向”的專業課程體系。在設置機電一體化課程的過程中,還應該充分考慮到學生的基礎水平,當然也要考慮學生的可持續學習。因此,機電一體化課程內容安排的主要目標是為了培養學生的技術應用能力,對于基礎理論方面只需要強調“必需、夠用”兩點,而對于專業教學一定要將實用性以及針對性突出出來。技工學校辦學目標是為了給用人單位的技能操作崗位培養更多優秀的人才,只有得到用人單位的好評以及認可才可以促進技工學習的可持續、健康發展。因此,技工學校應該根據企業要求制定相應的教學目標以及考核標準理念,以崗位工作技能以及技術應用能力作為有力支撐,以企業崗位的職業能力要求作為中心,確定專業領域核心能力,并且以此為人才培養依據建立專業領域課程體系。其次,在人才培養方案中還應該考慮到有關機電一體化專業職業資格證書的要求,這樣可有效避免學生畢業后具有較強的上崗能力。

2.2采用多元化教學方法,不斷提高課堂教學質量

2.2.1采用多種教學手段

機電一體化專業課程的理論知識較多,理論性也比較強,加上知識比較抽象,很多學生在實際學習的過程會感覺非常枯燥、乏味,如果教師僅僅是照搬課本,向學生直接灌輸相關的專業理論知識的話,學生的學習興趣可能比較低,因此教師應該采用多媒體教學、實訓室教學、模型教學等多種教學模式,通過多種多樣的教學方法豐富課堂教學內容,調動學生的學習興趣。新時期下,機電一體化專業課程教師一定要轉變傳統的教學觀念,站在學生的角度上,迎合學生的心理特點采用多種教學方法,盡可能提高學生的學習興趣,使學生能夠體會到學習過程中的樂趣,將以往的“被動學習”轉變成“主動學習”。

2.2.2適當增加實踐教學課時,實現理論和實際有機結合

機電一體化教學的實踐性非常強,而且目前用人單位對機電專業人才的實踐能力要求越來越高,因此教師應該適當增加機電一體化教學的實踐教學環節,在向學生們傳授專業理論知識的同時,也要設計和組織一些綜合性比較強的實踐項目,注重學生實踐能力的培養。技工學校可根據機電一體化專業教學需求建立一個校內實習基地,當然需要相應配套的實驗設備,教師實際教學過程中可以根據用人企業的人才要求以及實綱要求適當調整實習計劃,并且結合學生的實際情況設計相應的實習課題,這樣可有效確保實習教學質量。其次,學校還應該和用人企業保持密切的聯系,積極和校外企業合作,建立校外實習基地,定期安排學生們到企業進行頂崗實習,了解行業企業的工作環境、生產工藝以及相應的加工方法,這樣不僅有利于拓寬學生的視野,也有利于提高學生的綜合知識應用能力。

2.2.3加強機電一體化專業課程的師資隊伍建設

技工學校應該為機電一體化專業課程教學培養一支高素質的“雙師型”教師隊伍。為此,學校可以安排一些優秀的青年教師到用人企業工作,定期考核任教教師的教學能力以及職業技能,或者也可以從企業一線高薪聘請具有豐富工作經驗的專家作為兼職教師。同時,學校應該鼓勵教師繼續進修研究生,鼓勵教師利用寒暑假時間到用人企業參觀學習,積累一下實踐經驗。也可以不定期的邀請一些行業專家到學校開講座、作報告,或者定期培訓教師的專業技能以及教學能力等等,不斷提高任教教師的教學技能。

篇(10)

中圖分類號:G71

根據我國中職機電一體化專業對學生培養的目標與要求,我們知道此專業對學生的培養目標是:培養出能夠勝任從事機電一體化設備操作使用的人才,包括對機電一體化設備安裝、調試、使用、維修、維護和管理等,培養層次分為能夠基本勝任工作的初中級技術應用專門人才和高技能、高素質、高應用型高級職業技術人才兩類。對于高級職業技術人才的要求是:要求其不但能夠操作、維護、管理,而且還必須能夠進行設計。如何快速提升這一專業的學生技能與素質,將他們培養成專業素質高、專業技能強的科技型人才,是中職機電一體化專業教師必須面對的課題,本文就此展開探析,首先對現行機電一體化專業教學中存在的問題進行分析,接著就如何更有效地開展機電一體化教學進行分析探討。

一、中職機電一體化教學現狀分析

1、專業課程設置不合理性

針對當前機電一體化專業課程體系的分析,筆者發現課程體系對專業的側重點與聚焦點主要集中在電與機兩個方面,而且兩者分界比較明顯。專業目標要求他們是融為一體的,然而,當前的專業課程設置存在一些過分偏重于機械方面的課程安排,從而偏輕了對電類課程的設置,這與當前“機、電、計算機”三維一體的專業格局極不相稱,從而導致教學與實際脫節,無法很好地配合機電一體化專業設備操作演練教學。為適應社會形勢與專業發展趨勢,筆者認為,有必要對機電一體化教學課程內容進行適度的改革調整,加強電氣控制課程、計算機運用課程等方面的教學,從而將“機、電、計算機”三者提升到同等重要的高度來進行教學。

2、專業課程內容缺乏完整性和標準化

在機電一體化專業的課程教學過程中,幾乎所有操作都是通過手工實踐來進行的,只有極少部分通過自動化編程軟件加以實現,專業課程內容缺乏完整性和標準化,從而必須導致對專業相關的知識掌握不全,不能對相關或相近專業知識做到融會貫通,導致學生對課程內容感到生澀,難以引起他們對課程學習的興趣,甚至讓他們覺得課程內容枯燥無味。對此,從教學效果來看,對提高教學效果極為不利,從對學生綜合素質和長遠發展來看,很難讓學生蘊含更多的潛能去適應日益信息化的現代企業工作環境。針對這種狀況,筆者建議,對目前的專業課程必須進行加以修改完善,使之更能與機電一體化專業教學目標相一致起來。

3、理論原理教學與實踐操作教學相剝離

理論原理教學與實踐操作教學本應融為一體、緊密相聯、密不可分的,“機電一體化”專業特點對理論原理教學與實踐操作教學的要求更高,對理論原理的教學必須引用實踐操作加以形象化和具體化,對于實踐操作教學必須通過理論原來進行指導、驗證和保障。例如:現代國內外的工業企業幾乎都裝備了先進的數據信息傳感設備、數據自動處理分析設備、自動化控制系統等,這些設備和系統技術含量都比較高,對操作和管理其的人員素質要求比較高,不但要求他們必須具有機電一體化專業技術和簡單的操作能力,而且還必須有較高的理論分析能力。然而當前的實際教學,與企業實際情況相差很大,理論原理教學與實踐操作教學相剝離現象嚴重,從而導致學生畢業后很難快速適應工作崗位需要。

二、機電一體化教學探析

1、激發學生學習興趣,引領學生自主學習

我國春秋末期著名的思想家、教育家、儒家學派創始人孔子曾經說過:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”可見學習興趣對教學的重要性,它可以激發學生自主地去研究、分析、挖掘事物的來龍去脈,進而激發人們對事物更深層次的探索,在教學中有了學習興趣,不但可以提高教學質量和效率,而且還可以激勵學生對難題進行攻堅探索,增強他們更好地學好教學內容的自信心。那么,如何更好地激發學生的學習興趣呢?筆者認識,最好的辦法就是讓教學回歸于生活實踐或工作實際,例如:關于教學“三相異步電機變頻調速”的過程中,就可以將我們日常生活中最常見的“變頻空調”引入到課堂,通過其原理和特點來分析普通的與變頻的空調之間的差異,進而指出變頻調速存在哪些優點,從而增長學生的生活物理知識,增進學生學習的積極性和興趣性,進而增強他們學習動力,激勵他們自主學習。

2、注重實踐操作教學課程的場景和任務創設

筆者具體的教學實踐經驗表明,機電一體化專業理論課程與具體專業實踐課程關系相當密切,源于機電一體化專業本身就是理論與實踐并重的專業,因此在具體教學中,當進行設計課程模式時,應采取實踐與理論同步進行教學策略。例如,可以將《金屬材料與熱處理》、《機械制圖》等理論知識的學習與實踐結合起來。而在實踐性課程教學中,必須特別注重實踐操作教學課程的場景和任務創設,將實踐延伸為實訓,并盡可能讓學生在實訓車間進行,將“實習課”與“理論課”有機地結合起來,不再進行嚴格的區分。另外,對于教學課程的考核,也可以改變傳統的筆試定高低的做法,改為筆試成績、操作成績、平時作業成績三者合一的方式進行綜合評分。

3、引入現代化教學手段提高教學質量

如今已經進入了信息化時代,我們的教學手段也應緊跟時代步伐。實踐證明,通過引入多媒體等信息化手段,可以使教學更加形象、直觀、生動,更有利于學生對專業知識和技能的理解和掌握。此外通過構建專業教室、實訓和實驗基地,將一些先進的設備或模擬器材引入其中,可以讓學生在實踐操作中進一步提高理論水平和實踐操控能力。有利于學生加快掌握機電一體化操作技能,有利于學生畢業后快速適應新的工作崗位。

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