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關(guān)鍵詞:高職;機(jī)電一體化專業(yè);工學(xué)交替;人才培養(yǎng)模式
機(jī)電一體化技術(shù)涉及的知識面寬廣,是集機(jī)械、電子、信息和管理等諸多學(xué)科于一體的新興交叉學(xué)科,因此機(jī)電一體化專業(yè)是一個很寬泛的專業(yè),也可以說是一個大的專業(yè)平臺。隨著機(jī)電一體化產(chǎn)品市場占有份額的迅速增大,機(jī)電一體化技術(shù)的重要性已日益為人們所認(rèn)識,企業(yè)對機(jī)電一體化人才的需求量也一直呈上升趨勢。從工科類高職院校近些年的招生情況來看,報考機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生人數(shù)居高不下。從歷年的畢業(yè)生就業(yè)統(tǒng)計情況來看,機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)形勢良好。
本文作者在廣泛開展市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,準(zhǔn)確定位機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),擬定出“一條主線、二崗融通、三方融合、四階段培養(yǎng)”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式并進(jìn)行探索實踐,取得了良好效果,體現(xiàn)了特色和創(chuàng)新。
一、機(jī)電一體化人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵
機(jī)電一體化專業(yè)實現(xiàn)“一條主線、二崗融通、三方融合、四階段培養(yǎng)”的工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式。也就是:以有效職業(yè)學(xué)習(xí)為主線,學(xué)員、學(xué)徒兩崗融通,政、校、企三方融合,基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)提升和頂崗實習(xí)四階段培養(yǎng)模式。
1.“二崗融通、四階段培養(yǎng)”。我們將整個教學(xué)活動分為四個階段,分別是基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段、生產(chǎn)實習(xí)階段、專業(yè)提升階段和頂崗實習(xí)階段。學(xué)生進(jìn)校后先進(jìn)行1年半的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和基本技能訓(xùn)練;然后在合作企業(yè)進(jìn)行為期半年的生產(chǎn)實習(xí);再回到“校中廠”或一體化教室進(jìn)行專業(yè)知識和操作技能的提升;最后在用人單位頂崗實習(xí)半年。
學(xué)生在學(xué)校是學(xué)員,在企業(yè)是學(xué)徒,兩崗融通、工學(xué)交替。
2.以有效職業(yè)學(xué)習(xí)為主線。我們所有的教育教學(xué)改革都是為了一個目標(biāo),就是培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力,奠定可持續(xù)發(fā)展?jié)撃埽瑢崿F(xiàn)有效職業(yè)學(xué)習(xí)。具體體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的過程中力求達(dá)到以下要求,分別是基于行動導(dǎo)向的學(xué)習(xí)、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)、整體化的學(xué)習(xí)和自我管理式的學(xué)習(xí)。
要實現(xiàn)上述目標(biāo),就要讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間系統(tǒng)化地完成一系列典型工作任務(wù),獲得專業(yè)知識和工作過程知識,具備一定的工作能力和基本工作經(jīng)驗。專業(yè)課程的內(nèi)容必須是來源于具體工作實際的、理論與實踐一體化的綜合性學(xué)習(xí)任務(wù)。
基于上述要求,我們開展了基于工作過程的、整體化的職業(yè)資格研究。在對企業(yè)實踐專家進(jìn)行問卷調(diào)查的基礎(chǔ)上,分析整理出一系列崗位工作任務(wù),繼而召開了企業(yè)實踐專家研討會,借鑒他們豐富的職業(yè)經(jīng)歷,尋找出具有代表性的典型工作任務(wù)。在此基礎(chǔ)上,我們兼顧工作過程分析、職業(yè)資格分析和職業(yè)生涯發(fā)展,進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,確定課程體系的基本內(nèi)容。
我們將機(jī)電一體化專業(yè)主干課程的課程模式確定為項目課程或者學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程,教學(xué)內(nèi)容均來自企業(yè)實際工作中的一個個典型工作任務(wù)。
(1)基于行動導(dǎo)向的學(xué)習(xí)和以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)。行動導(dǎo)向教學(xué)強(qiáng)調(diào)“思維”和“行動”的統(tǒng)一,這里的行動不僅僅指日常生活中的行動,而是指為達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)而進(jìn)行的有意識的行為。每一個完整行動過程的起點都是理智的常識性行動,終點都是行動目標(biāo)與行動成果的比較。
“以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)”意味著在教學(xué)活動中,學(xué)生是主體,教師的任務(wù)是為學(xué)生獨立學(xué)習(xí)起咨詢和輔導(dǎo)作用。但以學(xué)生為中心的教學(xué)方式一定要遵循因材施教的原則,對于不同階段、不同層次的學(xué)生要區(qū)別對待。
機(jī)電一體化專業(yè)的專業(yè)課程大多采用項目課程或者學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程作為課程模式。在專業(yè)學(xué)習(xí)初期,學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)和自學(xué)能力尚不具備,我們就采取行之有效的辦法進(jìn)行教學(xué)過渡,把“學(xué)生圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)”作為此階段課程教學(xué)的一個培養(yǎng)目標(biāo)。我們采取案例導(dǎo)向、項目訓(xùn)練的模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和組織教學(xué)實施。以工作任務(wù)為中心組織教學(xué)內(nèi)容,以邊講邊練、講練結(jié)合、師生互動的方式進(jìn)行案例教學(xué)。通過巡回輔導(dǎo)、校正答案、反饋交流實現(xiàn)重難點的突破,讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中完成新知識的學(xué)習(xí),實現(xiàn)教學(xué)做一體化。然后給出工程項目,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項目訓(xùn)練。
在學(xué)習(xí)后期,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力均有提高,此時我們就放手讓學(xué)生圍繞已明確了的學(xué)習(xí)目標(biāo)獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù),教師不給予直接幫助,只是為學(xué)生獨立學(xué)習(xí)起咨詢和輔導(dǎo)作用,幫助學(xué)生獨立獲得必需的知識并構(gòu)建自己的知識體系。實現(xiàn)專業(yè)知識能力、工作過程能力以及學(xué)習(xí)方法能力全面發(fā)展的教育目標(biāo)。
(2)整體化的學(xué)習(xí)和自我管理式的學(xué)習(xí)。職業(yè)教育的整體化學(xué)習(xí)過程包括:專業(yè)知識學(xué)習(xí)、解決問題的學(xué)習(xí)、社會合作和交流式學(xué)習(xí)、情感倫理學(xué)習(xí)等。機(jī)電一體化專業(yè)的各課程目標(biāo)都提出了知識與能力目標(biāo),過程與方法目標(biāo)、社會與交流目標(biāo)以及情感態(tài)度目標(biāo)。課程內(nèi)容的選取都是來自工控實際的典型工作任務(wù),并且是以完成整體化工作任務(wù)的工作過程為導(dǎo)向、著眼于職業(yè)能力和生涯發(fā)展進(jìn)行提煉和轉(zhuǎn)化的。目的就是促進(jìn)學(xué)生職業(yè)能力、職業(yè)素養(yǎng)和社會責(zé)任心的綜合發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展,奠定在崗遷移的潛在能力。
我們把“實現(xiàn)學(xué)生自我管理式的學(xué)習(xí)”作為機(jī)電一體化專業(yè)課程教學(xué)的最高目標(biāo)。學(xué)生以現(xiàn)實生活和工作情境為基礎(chǔ),根據(jù)自己的需要設(shè)定學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇學(xué)習(xí)資源和方法,確定學(xué)習(xí)進(jìn)度、時間和地點,并評價自己的學(xué)習(xí)成果。學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)負(fù)責(zé),成為學(xué)習(xí)的主體,教師只是幫助學(xué)生更好地管理自己的學(xué)習(xí)活動。我們相信,只要學(xué)生具備了“自我管理式的學(xué)習(xí)”能力,就拿到了終身學(xué)習(xí)的金鑰匙,打開了通向成功的大門。
在專業(yè)提升階段,我們采取以學(xué)生小組合作共同完成實訓(xùn)項目的方式,即小組學(xué)習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自我管理式的學(xué)習(xí)。小組學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以相同也可以不同,由組長負(fù)責(zé)安排和分配學(xué)習(xí)任務(wù),合作完成項目實訓(xùn),并進(jìn)行工作成果總結(jié)。
3.政府、學(xué)校和企業(yè)三方融合。兩崗融通、工學(xué)交替,校中廠和廠中校的建立以及職業(yè)教育的教育教學(xué)改革需要政府、學(xué)校和企業(yè)的三方融合。
學(xué)生各個階段的學(xué)習(xí)安排在不同地方,即:基礎(chǔ)學(xué)習(xí)校兩室(教室、實驗室)、生產(chǎn)實習(xí)廠中校、專業(yè)提升校中廠,畢業(yè)實習(xí)企業(yè)崗。真正實現(xiàn)了校企深度融合,聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)電一體化專業(yè)人才。
我們和企業(yè)進(jìn)行深度合作。宜昌森德科技有限公司將數(shù)控加工車間建在我們湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,成為我院的校中廠;國營紅光港口機(jī)械廠的裝配車間是我院機(jī)電一體化專業(yè)的裝配實習(xí)車間,是建設(shè)在企業(yè)里的廠中校。
學(xué)校和企業(yè)的利益點不同,要實現(xiàn)很好的校企合作,需要政策支持和扶持,學(xué)校的專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)改革以及雙師素質(zhì)的師資隊伍建設(shè)也需要政府的經(jīng)費投入和政策支持。師資隊伍的建設(shè)尤其是雙師素質(zhì)的教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)更加需要政府的經(jīng)費投入和企業(yè)生產(chǎn)的實踐支持。
二、工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式的運行效果
我院機(jī)電一體化專業(yè)工學(xué)交替人才培養(yǎng)模式從2006級學(xué)生開始實施運行,到現(xiàn)在已運行了四屆,效果很好。從已畢業(yè)的情況來看,學(xué)生不但專業(yè)知識扎實,專業(yè)技能熟練,而且綜合能力得到很大提高。因為有過廠中校、校中廠的實習(xí)和提升經(jīng)歷,學(xué)生熟悉企業(yè)工作流程,具備工作過程知識,知道如何工作,因而跨出校門就能上崗,受到用人單位好評。學(xué)生一次性上崗就業(yè)率達(dá)93%以上。早期的畢業(yè)生在企業(yè)里表現(xiàn)出很強(qiáng)的消化吸收新知識和接受新任務(wù)的能力,他們之中已有人開始向生產(chǎn)管理或者設(shè)備調(diào)試、維護(hù)維修崗位遷移。
首先說的是化工工藝在化工領(lǐng)域中的地位和作用,如果把化工廠比作一個電腦的話,化工機(jī)械設(shè)備相當(dāng)于電腦的硬件設(shè)施,那化工工藝就相當(dāng)于是電腦運行的軟件系統(tǒng)。如果沒有化工工藝操作,那么化工廠里的所有設(shè)備都是無意義的擺設(shè)。化工工藝是專業(yè)性較強(qiáng)的課程,是一門涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化工熱力學(xué)、化學(xué)反應(yīng)工程學(xué)及化工機(jī)械等多門學(xué)科的綜合課程。強(qiáng)調(diào)化工生產(chǎn)的產(chǎn)品類別和操作單元,并具有較強(qiáng)的連續(xù)性和綜合性,要求學(xué)生具有扎實的化學(xué)化工基礎(chǔ)知識。通過學(xué)習(xí),對典型的化工、石油化工的生產(chǎn)有較深入的認(rèn)識。
對于初中畢業(yè)生來學(xué)習(xí)這門課來說,還是有一定難度的。第一,這門課程涉及面廣、理論多,實際工作當(dāng)中動腦多于動手。本門課不僅涉及到基礎(chǔ)的化學(xué)理論知識,還有機(jī)械、電器自動化方面的知識。因為化工生產(chǎn)以工藝流程為核心,確定一個工藝路線和工藝條件需要綜合考慮溫度、壓強(qiáng)、流速、物態(tài)等各個方面的因素,所有課程設(shè)計面比較大,初學(xué)這門課常感覺摸不著邊際,沒有主線和思路。第二,學(xué)習(xí)這門課要把握好化工生產(chǎn)特點。對一個化工生產(chǎn)過程或一個具體的工藝流程,起初從表面上看很復(fù)雜繁瑣,但都有規(guī)律可尋。其實任何一個化工過程都由三大塊組成,即原料的預(yù)處理、核心反應(yīng)和凈制為成品這三部分組成。只要遵循這個規(guī)律,讓學(xué)生用這三步工藝過程去學(xué)習(xí)看待任何工藝流程都會簡單明了了。第三,單元操作的學(xué)習(xí)很重要。這門課的名字雖然叫化工工藝,但每個工藝過程都是由若干相對獨立的單元操作組成,即使同一產(chǎn)品有不同的生產(chǎn)工藝流程,但其基本的單元操作都是相同的。第四就是這門課所講述的內(nèi)容都是在平常生活中不容易見到的,只講理論顯得很生澀枯燥,如果有直觀的物體或多媒體課件的話,會使學(xué)習(xí)效果和興趣有極大的提高。
對化工工藝這個專業(yè)的就業(yè)狀況和工廠的實際崗位狀況,近幾年我參加了一些招聘會,也關(guān)注過很多化工企業(yè)的網(wǎng)站和網(wǎng)上的一些招聘信息。化工企招聘,從專業(yè)上看:需求最多的就是化工工藝,其次是化工機(jī)械設(shè)備,再者就是化學(xué)儀表電器自動化。從學(xué)歷層次上看:招聘的人數(shù)多少與學(xué)歷層次高低成反比。也就是說,中專中技類的人數(shù)最多,通常占到六成以上。這就要求我們在教學(xué)內(nèi)容上要突出理論知識的應(yīng)用和實踐能力的培養(yǎng)。基礎(chǔ)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的,以必需和夠用為度;專業(yè)課教學(xué)要加強(qiáng)針對性和實用性;增加課堂上的信息量,要及時反映科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的最新成果。減少實驗教學(xué)的演示、驗證性,增加培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和綜合技術(shù)運用能力的工藝性、綜合性內(nèi)容。建設(shè)基本技能、專業(yè)技能、技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練相結(jié)合,能夠形成教學(xué)、生產(chǎn)、管理培訓(xùn)相結(jié)合的實習(xí)、實訓(xùn)基地。在傳授知識的同時要注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新精神,將素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)貫穿于教學(xué)過程的始終。課程設(shè)置中的每一門課程,都要與能力培養(yǎng)相對應(yīng),即在完成課程教學(xué)的同時,也達(dá)到能力培養(yǎng)的要求。在教學(xué)手段上應(yīng)盡可能采用先進(jìn)技術(shù),使課程體系和教學(xué)內(nèi)容建立于現(xiàn)代化教育技術(shù)的平臺上。在教學(xué)方法上采用啟發(fā)式、講座式、提問式,以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,促進(jìn)學(xué)生個性發(fā)展,因材施教。對于專業(yè)課要以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線,通過重新整合、削枝強(qiáng)干,突破學(xué)科性的束縛,形成了講、練、操作融為一體的課程結(jié)構(gòu)。如:打破無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)的學(xué)科界限,從職業(yè)需要出發(fā),從文化素質(zhì)著眼,整合為化學(xué)基礎(chǔ)課;將原來的工業(yè)電器和工業(yè)儀表及自動化兩門課程整合為工業(yè)電器與儀表;化工單元過程及操作課程是在原化工原理課程的基礎(chǔ)上,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)了操作技能的教學(xué)和練習(xí),對于一些理論推導(dǎo)做了適當(dāng)?shù)南鳒p,形成了化學(xué)工藝專業(yè)融理論、實踐和技能訓(xùn)練于一體的一門主干專業(yè)課程,教學(xué)與操作交互進(jìn)行;化學(xué)工藝課程糾正專業(yè)理論偏多、偏深的傾向,增加主要工藝操作技術(shù)和分析處理一般故障等理論聯(lián)系實際的內(nèi)容等。轉(zhuǎn)貼于
關(guān)鍵詞 機(jī)電一體化;創(chuàng)新發(fā)展;發(fā)展趨勢
中圖分類號TM 92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)93-0063-02
機(jī)電一體化從出現(xiàn)之始就極大地推動了社會的進(jìn)一步發(fā)展,并且有了很快的發(fā)展速度和良好的發(fā)展趨勢。在機(jī)電一體化有其自身的發(fā)展歷史,并且在發(fā)展過程中不斷的進(jìn)行創(chuàng)新,為自身創(chuàng)造了一個良好的發(fā)展趨勢,有廣闊的發(fā)展空間。在其發(fā)展過程中,不斷對新技術(shù)和新知識進(jìn)行利用,使其符合現(xiàn)代實際應(yīng)用的需要,促進(jìn)其發(fā)展。
1 機(jī)電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢
首先,在未來的發(fā)展趨勢中,機(jī)電一體化的應(yīng)用將會有更加廣泛。無論是在一些小的方面還是比較大的方面,在自動化產(chǎn)業(yè)上都要通過機(jī)電一體化技術(shù)來進(jìn)行開發(fā)。機(jī)電一體化的重要性也是因為其為自動化工業(yè)和航太工業(yè)以及國防工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。機(jī)電一體化技術(shù)作為一門新興技術(shù)在一些工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家有著快速的發(fā)展,同時,它對PC工業(yè)控制的發(fā)展也有一定的帶動作用。在其發(fā)展過程中,程序控制器技術(shù)也就是機(jī)電一體化的核心也在不斷的發(fā)生變化。程序控制器在工業(yè)自動控制領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用,在工廠自動化控制中,PLC也成為了核心技術(shù)。但是由于PLC程序的撰寫一般的情況下是先進(jìn)行階梯圖的繪制再將其轉(zhuǎn)化成PLC的指令,所以說PLC質(zhì)量在不同的品牌中也會不同,這樣所造成的結(jié)果就是每一個程序之間的轉(zhuǎn)換很不容易。另外,PLC指令比較接近低階語音,開發(fā)程序很不容易,并且比較耗費時間。為了使PLC機(jī)電一體化的缺點得到改善,目前情況下利用PC電腦或者是IPC將PLC取代,把它當(dāng)作是機(jī)電一體化中的控制器,對于控制程序的撰寫使用的是Visual Basic,將PLC形式的機(jī)電一體化取代。
其次,發(fā)展了機(jī)電光一體化。在社會進(jìn)入21世紀(jì)之后,半導(dǎo)體微電子技術(shù)和微機(jī)電技術(shù)以及鐳射技術(shù)發(fā)展速度非常快,另外影響顯示產(chǎn)業(yè)以及新興的生物科技也在快速的發(fā)展,使得一些傳統(tǒng)技術(shù)有了新的生機(jī)與活力,使機(jī)電一體化開始向機(jī)電光方向發(fā)展。一個比較典型的機(jī)電光技術(shù)應(yīng)該包含的范圍有:機(jī)構(gòu)設(shè)計、精密制動器、人機(jī)界面、微處理器,程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能。另外,根據(jù)光學(xué)或者是光學(xué)元件和機(jī)電元件有不同的互動程度和組合特性,可以將機(jī)電光系統(tǒng)分為三種類型,即光機(jī)整合的類型;內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型;在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機(jī)電裝置。
2 機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的保障
在機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展中,雖然有比較快的發(fā)展速度以及比較強(qiáng)的競爭力,但是仍有問題存在,要保證機(jī)電一體化技術(shù)能夠有一個較好的發(fā)展,必須要采取一定的措施,可以從以下的幾個方面來進(jìn)行:要讓政府的決策高層認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)的重要性;加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng);發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù),加強(qiáng)對機(jī)電一體化技術(shù)的研究;注重理論與實際并行;積極推動“產(chǎn)學(xué)研合作”;機(jī)電產(chǎn)業(yè)要走進(jìn)校園內(nèi)部去尋找人才與合作;建立未來的研究對象。
此外,機(jī)電一體化中的機(jī)電光技術(shù)還屬于一種新興技術(shù),從目前的情況來看,這一方面的人才比較稀缺。因此,在一些國內(nèi)高校中,有必要開設(shè)相關(guān)的課程,培養(yǎng)有關(guān)這一方面的人才,推動機(jī)電光機(jī)電一體化的發(fā)展。
3 機(jī)電一體化創(chuàng)新的具體內(nèi)容
3.1技術(shù)設(shè)計向單元化發(fā)展
在機(jī)電一體化的實驗平臺中實行單元化技術(shù)來進(jìn)行設(shè)計。將系統(tǒng)分為幾個單元模塊,主要包括工控機(jī)、運動控制卡、伺服電機(jī)及步進(jìn)電機(jī)、CAN總線、電動機(jī)驅(qū)動器,還有直線、工作臺以及回轉(zhuǎn)單元。只要是能使接口保持一致,就可以將每一個單元分開設(shè)計,這樣就使得系統(tǒng)具有高度的可擴(kuò)展性以及互換性。它的總體結(jié)構(gòu)可以用下圖來進(jìn)行表示:
3.2控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
在系統(tǒng)中將電子計算機(jī)作為節(jié)點,將運動控制卡以及CAN卡作為子節(jié)點,然后利用這兩種控制卡進(jìn)行向下分支而形成樹狀網(wǎng)絡(luò)。利用計算機(jī)對電機(jī)運行情況以及傳感器信息進(jìn)行統(tǒng)一處理,把整個系統(tǒng)都整合到一起。利用網(wǎng)絡(luò)將每一個控制節(jié)點聯(lián)系起來,這樣一來,在實際操作中就能夠?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)作為控制對象,使控制更加簡易,控制對象的選擇也可以是伺服電機(jī)來滿足高精度要求,也可以將兩者組合在一起構(gòu)成一個系統(tǒng)。利用計算機(jī)對不同節(jié)點信息進(jìn)行處理,再將其反饋到每一個控制對象上,利用這種方法來完成協(xié)同控制。
3.3系統(tǒng)應(yīng)用向長久化發(fā)展
在實際操作過程中。操作人員可以利用控制卡數(shù)目的增加來將控制對象數(shù)目擴(kuò)展,并且它的實現(xiàn)只需要在電氣上略微改動。
與此同時,也可以利用其他設(shè)備的增加來進(jìn)行系統(tǒng)功能的擴(kuò)充,比如增加工業(yè)攝像頭就能夠使圖像定位以及圖像智能控制等任務(wù)完成。
4結(jié)論
機(jī)電一體化是現(xiàn)在社會中的一項重要技術(shù),在機(jī)電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,所以對其有一個科學(xué)全面的認(rèn)識是十分必要的。機(jī)電一體化在以后的發(fā)展中,其功能必然會不斷完善,控制系統(tǒng)也將會更加強(qiáng)大。相信在未來它將會有更加廣闊的發(fā)展前景,在各個領(lǐng)域的領(lǐng)域在將會更加廣泛,作為機(jī)電行業(yè)有關(guān)人員,對其現(xiàn)在實際中的應(yīng)用以及其今后的發(fā)展趨勢有一個科學(xué)合理的認(rèn)識,跟得上機(jī)電一體化今后的發(fā)展步伐,從而適應(yīng)其發(fā)展,對社會發(fā)展也起到一定促進(jìn)作用。
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關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;電機(jī)控制與保護(hù)
在機(jī)電一體化的電機(jī)控制與保護(hù)教學(xué)過程中,教師不僅要傳授專業(yè)理論知識,還要了解本行業(yè)的發(fā)展情況,認(rèn)識到當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)在發(fā)展過程中存在的問題,并有效地對電機(jī)進(jìn)行控制和保護(hù)。近幾年,隨著我國機(jī)電一體化設(shè)備的發(fā)展,電機(jī)的控制與保護(hù)問題越來越多地被人們所重視。在此背景下,我們主要針對其中存在的一些較為明顯的問題進(jìn)行了探究,希望對業(yè)內(nèi)人士具有一定的參考價值。
一、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢
隨著科技的發(fā)展,各行各業(yè)都在向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。微控制器的產(chǎn)生為機(jī)電的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。機(jī)電在進(jìn)一步發(fā)展過程中逐漸出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等等。數(shù)字化設(shè)備已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的一部分。為了能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電數(shù)字化設(shè)備這一目標(biāo),促進(jìn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的發(fā)展,我們需要對當(dāng)前的設(shè)備進(jìn)行診斷,不斷發(fā)現(xiàn)問題和改進(jìn)技術(shù)。機(jī)電一體化商品較多。因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品在未來階段需要進(jìn)行模塊化。這樣,相關(guān)人員可以有針對性地對各個模塊產(chǎn)品進(jìn)行了解,在現(xiàn)有模塊的基礎(chǔ)上,對新產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)。在互聯(lián)網(wǎng)時代,網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)也會對機(jī)電一體化產(chǎn)品產(chǎn)生影響,當(dāng)前出現(xiàn)的智能插頭就可以直接受網(wǎng)絡(luò)控制。這也是機(jī)電一體化與網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行結(jié)合的產(chǎn)物,對相關(guān)行業(yè)的發(fā)展都有著較強(qiáng)的促進(jìn)作用。機(jī)電一體化在發(fā)展中也必然會遇到各種各樣的問題。這些問題會嚴(yán)重影響電機(jī)的正常運行。因此,我們在分析機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢過程中,也要注重其中存在的一些問題,盡可能地減少問題的產(chǎn)生,促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。
二、機(jī)電一體化中電機(jī)控制與保護(hù)中存在的問題
(一)控制與保護(hù)裝置方面存在的問題
1.控制與保護(hù)裝置存在運行薄弱問題。控制與保護(hù)裝置在運行過程中會受到外界的影響,從而導(dǎo)致在之后的運行中會出現(xiàn)一些問題。不僅如此,控制與保護(hù)裝置在具體運行時內(nèi)部還會出現(xiàn)一定的問題。這些問題會對實際控制以及保護(hù)裝置的正常操作造成較大的影響,從而導(dǎo)致整個電機(jī)裝置出現(xiàn)故障。
2.控制與保護(hù)裝置的相關(guān)零部件靈敏性低。任何零件都有屬于自己的使用壽命,長期使用會降低其原有的作用。大部分裝置出現(xiàn)問題的根本原因都與零部件的優(yōu)劣有關(guān)。通過實踐操作證明,引發(fā)機(jī)電一體化在實踐性應(yīng)用中發(fā)生故障的根本原因在于檢測工作不到位,使電機(jī)裝置存在安全隱患。這不僅會影響電機(jī)的控制與保護(hù),嚴(yán)重時還會影響到企業(yè)的生產(chǎn)與發(fā)展。[1]
(二)具體機(jī)電設(shè)備應(yīng)用的相關(guān)實存問題
1.機(jī)電設(shè)備難以得到合理、規(guī)范的使用。機(jī)電設(shè)備的合理、規(guī)范使用,能夠保證機(jī)電一體化裝置的正常運行。這對企業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。但是,從當(dāng)前的使用情況來看,很多企業(yè)的機(jī)電設(shè)備難以得到合理、規(guī)范的使用,從而難以實現(xiàn)電機(jī)的控制與保護(hù)。
2.作業(yè)人員的安全保護(hù)意識缺乏。想要對機(jī)電一體化的電機(jī)控制與保護(hù),企業(yè)就要在生產(chǎn)運行中提升對機(jī)電設(shè)備的持續(xù)運用,還要提高相關(guān)工作人員的安全保護(hù)意識,注重對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查,盡可能地避免突發(fā)狀況出現(xiàn)。但是,很多企業(yè)并沒有認(rèn)識到提高作業(yè)人員安保意識的重要性,導(dǎo)致機(jī)器不能夠得到充分保護(hù),從而影響生產(chǎn)。
三、機(jī)電一體化的電機(jī)控制與保護(hù)策略
(一)注重對電流的調(diào)節(jié)
實體電機(jī)在運行過程中所需的電流不同,不同規(guī)格的電機(jī)對應(yīng)的一些數(shù)據(jù)也有較大的差距。大部分情況下,電機(jī)自身所帶的規(guī)格數(shù)據(jù)都會對實體電機(jī)的電流、電壓造成一定的影響。因此,企業(yè)需要做好安全規(guī)范工作,保證電機(jī)能夠得到保護(hù)。在此基礎(chǔ)上,機(jī)電一體化設(shè)備在進(jìn)行運行時,為了能夠更好地實現(xiàn)對機(jī)電的控制與保護(hù),減少電流、電壓對其造成影響,相關(guān)工作人員就要把控一體化裝置中的額定電壓以及電流。這樣可以避免因為此類問題造成不必要的故障,保證機(jī)電一體化裝置的正常運行。[2]
(二)注重對零部件的調(diào)整
實際的機(jī)電一體化裝置中控制與保護(hù)裝置的相關(guān)零部件具有較低的靈敏性。因此,我們需要在實踐中注重對一些重要零件的靈敏性進(jìn)行提升,以保證零部件能夠發(fā)揮其原有的效果,減少故障,實現(xiàn)對電機(jī)的控制與保護(hù)。企業(yè)要加強(qiáng)作業(yè)人員對相關(guān)零部件的保護(hù),使設(shè)備能夠正常運轉(zhuǎn),還要減少故障發(fā)生的頻率,讓機(jī)電裝置能夠在節(jié)約成本的同時,創(chuàng)造更多的價值。
(三)強(qiáng)化對相關(guān)裝置的周期性檢查
我們對裝置進(jìn)行控制與保護(hù)最有效的方式就是定期檢測。定期檢查能夠讓我們了解當(dāng)前設(shè)備的運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)其中隱藏的一些問題。很多設(shè)備無法在第一時間發(fā)現(xiàn)其中存在的問題,但當(dāng)問題顯現(xiàn)時會對其本身造成更大的損壞。因此,作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)注重定期檢測,以此提高設(shè)備的使用壽命。比如,操作人員可以有針對性地進(jìn)行相關(guān)檢測,以保證裝備能夠有效地運轉(zhuǎn)。在對設(shè)備進(jìn)行檢測之前,作業(yè)人員要對機(jī)電一體化裝備進(jìn)行整體把控,結(jié)合設(shè)備的實際狀況開展檢測工作。設(shè)備的構(gòu)建涉及多種多樣的零部件,種類繁多。因此,企業(yè)應(yīng)當(dāng)請相關(guān)的工程師或者維修人員對設(shè)備的零部件仔細(xì)地進(jìn)行檢測,以減少故障的產(chǎn)生,實現(xiàn)對電機(jī)的控制與保護(hù)。
四、結(jié)束語
綜上所述,通過本研究,我們對機(jī)電一體化在實際運用中的相關(guān)問題有了一定的了解,并對相關(guān)問題進(jìn)行了分析,從中獲取了一些有價值的知識。其目的是為了讓作業(yè)人員在今后的操作中減少設(shè)備的故障。我們希望通過本論文能夠為更多的職業(yè)院校提供參考,促進(jìn)我國機(jī)電一體化專業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;教學(xué)改革;教學(xué)水平;探索
中圖分類號:TH-39文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2015)08(a)-0118-02
隨著社會的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,可以說機(jī)械行業(yè)在整個過程中起到了舉足輕重的作用,由機(jī)械技術(shù)、液壓技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等學(xué)科的相互融合、滲透而形成的機(jī)電一體化技術(shù)[1],已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)技術(shù)的重要組成部分,機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)所起到的促進(jìn)作用尤為明顯。當(dāng)前,機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品發(fā)展逐漸成熟,高速度、高精度的智能化系統(tǒng)逐漸占據(jù)機(jī)械制造業(yè)的主流,隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備也在經(jīng)歷一個更新?lián)Q代的頻繁時期,因此對高技能的機(jī)電一體化人才和高技術(shù)含量的機(jī)電產(chǎn)品需求越來越大[2]。為了滿足這一需求,我們要不斷對機(jī)電一體化的教學(xué)方法和內(nèi)容進(jìn)行改革,努力培養(yǎng)機(jī)電一體化技術(shù)方面的高精尖人才,以滿足市場需求的快速響應(yīng),進(jìn)一步適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1教學(xué)目標(biāo)與方法改革
機(jī)電一體化技術(shù)這門課程由多門學(xué)科構(gòu)成,涉及的概念、信息量很多,而且有些內(nèi)容抽象,每個章節(jié)銜接不連貫,從學(xué)生的角度來講,學(xué)生很難將各個章節(jié)的內(nèi)容真正的聯(lián)系起來,不能從系統(tǒng)的角度去把握這門課程,甚至不知道開展這門課程的真正目的,給學(xué)生的感覺似乎每個章節(jié)都是在復(fù)習(xí)學(xué)過的知識。因此在短短的幾十個課時內(nèi)要想學(xué)生完全掌握有很大困難。從教師的角度來講,由于此門課程涉及的信息量特別大,要想在短時間內(nèi)將所有的信息保質(zhì)保量的傳授給學(xué)生,則對教師的掌握的知識量及自身素質(zhì)、教學(xué)水平都有著很高的要求。所以為了適應(yīng)現(xiàn)代化高新技術(shù)的高速發(fā)展,對這門課程的教學(xué)改革已經(jīng)勢在必行。
1.1教學(xué)目標(biāo)的改革
目前現(xiàn)有課程的教學(xué)目標(biāo)過于注重知識傳授的傾向性,忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)方法、過程和目標(biāo)態(tài)度等方面的培養(yǎng),不利于學(xué)生全面的發(fā)展[3],同時也不利于知識的傳授和掌握。為了響應(yīng)高校強(qiáng)省的政策,致力于服務(wù)地方經(jīng)濟(jì),更加有效地讓畢業(yè)學(xué)生為地方發(fā)展作出貢獻(xiàn),我們制定了新的教學(xué)目標(biāo)。通過機(jī)電一體化技術(shù)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生在了解機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計基本知識基礎(chǔ)上,全面、綜合理解機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)涵、發(fā)展方向。注重培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)知識進(jìn)行設(shè)計的能力,樹立“多學(xué)科知識交叉與滲透”的觀念。爭取培養(yǎng)出一批有能力、有技術(shù)、有素質(zhì)的優(yōu)秀大學(xué)生,為我省的地方經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)一份力量。
1.2教學(xué)方法的改革
目前機(jī)電一體化技術(shù)課程教學(xué)方法的主要特征還是以教師講授為中心,學(xué)生被動接受的方式進(jìn)行的,學(xué)生學(xué)完后無法對課程形成較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。此外學(xué)生缺乏自主探究和合作學(xué)習(xí)的機(jī)會,往往是課堂上講理論,學(xué)生課后做作業(yè),理論課時占據(jù)了絕大部分時間,留給學(xué)生動手學(xué)習(xí)的時間很少,這樣嚴(yán)重影響到學(xué)生的實際動手能力。此外,目前機(jī)電一體化技術(shù)的教學(xué)任務(wù)是由一名教師擔(dān)任,由于此門課程的信息量較大,再加上目前機(jī)和電兩門課程脫鉤嚴(yán)重,相關(guān)內(nèi)容銜接起來很有困難,所以使整體的教學(xué)水平的提高受到很大的限性。鑒于以上問題的存在,特提出以下兩點改革措施。
(1)針對新的課程教學(xué)目標(biāo),進(jìn)一步進(jìn)行教學(xué)手段,教學(xué)方法的改革,以保證教學(xué)質(zhì)量,提高教學(xué)效果[4]。如采用課堂討論的方法來取代原有的滿堂灌的教學(xué)方式,從而使學(xué)生由被動的接受變?yōu)橹鲃拥貙W(xué)習(xí),使學(xué)生的主體學(xué)習(xí)作用得到了很好的體現(xiàn),進(jìn)一步鍛煉了基礎(chǔ)較好的學(xué)生,而且對基礎(chǔ)比較差的學(xué)生也起到了一定的帶動作用。此外要發(fā)揮教師啟迪學(xué)生思維的主導(dǎo)作用,能夠做到善于引導(dǎo)、合理設(shè)疑,營造良好的課堂環(huán)境,讓學(xué)生在好奇,新異的興奮狀態(tài)中無意識地把這些知識接受并掌握。充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣從而使本身枯燥,抽象而又繁雜知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐子趯W(xué)生理解、接受的東西灌輸?shù)綄W(xué)生的頭腦中,比如可以充分利用多媒體教學(xué)、使用直觀的教具等手段,使枯燥的理論教學(xué)更具直觀性和趣味性。此外課堂上多注重理論聯(lián)系實際,多運用生活中的實例[5],這樣既有助于學(xué)生掌握理論知識,又有益于提高學(xué)生的興趣和對實際問題的思考能力。
(2)教師知識儲備量和教學(xué)水平直接影響教學(xué)效果。這就要求教師要具備良好的素質(zhì),應(yīng)該與時俱進(jìn),了解課程最新的最前沿的技術(shù)動態(tài),除了要不斷地補(bǔ)充、完善自己,擴(kuò)大自身的知識面以外,還可以考慮多名教師同時講授一門課程,根據(jù)不同教師具有的不同優(yōu)勢,合理進(jìn)行課程的分配,形成優(yōu)勢互補(bǔ),同時要加強(qiáng)理論和實踐之間的聯(lián)系作用,無論在教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式上都要圍繞著培養(yǎng)應(yīng)用型人才這一目標(biāo)。
2教學(xué)內(nèi)容改革
課程教學(xué)內(nèi)容的改革是課程建設(shè)的靈魂,現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)不再是過去的機(jī)械技術(shù)和電氣技術(shù)等技術(shù)的簡單組合,而是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)等技術(shù)為一體的有機(jī)融合[6]。此門課程信息量大,內(nèi)容多,這就要求教師要根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的取舍,使教師在有限的課時內(nèi)充分發(fā)揮個人所長,在教學(xué)內(nèi)容上選取最能貼近生活實際、學(xué)生最感興趣、最關(guān)心的內(nèi)容進(jìn)行講解,此外也可在原有知識點的基礎(chǔ)上從深度和廣度上拓展外延,對課程內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p,使整體教學(xué)突出實用性。
(1)制定新的教學(xué)內(nèi)容。以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ),以能力培養(yǎng)為主線。圍繞培養(yǎng)目標(biāo),對知識、能力、素質(zhì)等方面進(jìn)行合理的綜合安排,力求整體優(yōu)化,培養(yǎng)實用型技術(shù)型人才。對于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高,教師要善于將機(jī)和電兩部分有機(jī)的結(jié)合起來,綜合比較并引導(dǎo)學(xué)生積極思考、全面掌握相關(guān)知識。
(2)運用多媒體教學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展更新,教學(xué)資源也越來越豐富,傳統(tǒng)的“黑板加粉筆”教學(xué)方式已經(jīng)逐步被多媒體教學(xué)方式所取代。對于課程中的程序和各種圖表,均可制作成多媒體課件,采用多媒體教學(xué)可以起到很有效的輔助作用,教師可以把在課堂上用語言難以描述或無法講清楚的問題采用多媒體的方式形象、生動、直觀、簡單的展現(xiàn)出來,從而使學(xué)生很直觀的獲得較多的信息,有利于解決重點和難點問題。同時還可以大大增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使課堂的教學(xué)效果和教學(xué)效率得到了提高,同時也增大了課堂教學(xué)的信息量。此外精彩的多媒體課件也能激發(fā)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造力。
(3)改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。實踐教學(xué)是技術(shù)應(yīng)用能力形成的重要環(huán)節(jié)[7],為了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力,對傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式進(jìn)行了一定的改革,主要將實踐教學(xué)分為三個階段:(1)實踐能力訓(xùn)練。實踐能力訓(xùn)練主要包括實驗課和課程設(shè)計。在這部分中主要鍛煉學(xué)生如何使用基本實驗儀器,測量和采集基本數(shù)據(jù)以及了解機(jī)電一體化系統(tǒng)化設(shè)計的方法和步驟。(2)單項能力訓(xùn)練。單項能力訓(xùn)練主要包括金工實習(xí)、數(shù)控實訓(xùn)等,學(xué)生通過對這些基本技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練可以鞏固學(xué)過的知識點。(3)綜合能力訓(xùn)練[8]。綜合能力訓(xùn)練主要包括認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)等,通過這一系列的實習(xí)可使學(xué)生對機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品有著更深刻的認(rèn)識和了解。
3結(jié)語
隨著社會的不斷進(jìn)步,現(xiàn)代的機(jī)電一體化技術(shù)隨之迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)的機(jī)電一體化教學(xué)出現(xiàn)難以滿足現(xiàn)實需要的情況[9],本文從實際教學(xué)角度出發(fā),進(jìn)一步明確課程教學(xué)目標(biāo),把社會發(fā)展過程中所需求的專業(yè)人才作為主要的動力來進(jìn)行培養(yǎng),改革機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)一步提高機(jī)電一體化教學(xué)水平,進(jìn)而全面提升學(xué)生的理論研究水平[10]、實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新素質(zhì),使我們的機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)為社會提供更多的優(yōu)秀人才。
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