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机械与工业工程赏析八篇

时间:2023-09-24 10:44:10

机械与工业工程

机械与工业工程第1篇

关键词:公路企业工程机械管理维修

中图分类号: C29 文献标识码: A

工程机械的技术状况直接关系到公路施工企业生产的顺利,同时又是衡量公路施工企业管理水平的重要标志,只有加强公路施工企业的工程机械的管理和维修,不断提高工程机械的完好率、作业率和工作效率,才能提高公路施工企业的整体的经济效益。

一、目前公路施工企业工程机械管理和维修的现状

随着经济的快速发展,目前我国的交通基础设施建设特特飞猛进,大量的高等级公路有效提高了路网密度。保障和改善公路交通环境必须要有高水平的公路养护技术,而先进的养护机械保证施工项目的顺利完成前提条件。但目前不少地区公路养护机械化的程度仍然较低,依靠于传统的手工养护作业,养护机械的完好率和使用率比较低,劳动效率和养护质量都难以适应高等级公路行车的要求,施工机械设备的管理始终处于一种不容易被重视的尴尬状况,设备管理水平不能满足现代施工的要求,严重影响了对工程质量、进度和安全,无法保证公路施工过程中的高效性和连续性要求。机械设备更新缓慢,设备管理人员缺乏,致使待修机械增多,一些设备甚至带病作业。专业人员管理意识淡薄,设备配备不合理,设备的利用效率较低。管理部门监管力度不够,导致对设备的管理工作实际上流于形式。在施工过程中,过分强调施工技术的重要,忽视施工机械的维护保养,超负荷连续施工,导致机械磨损严重,故障率增高。不注重机械操作人员培养,机械人员专业素质普遍偏低。

在目前的公路工程施工中主要是依靠机械设备,只有科学的管理和维护机械,才能提高施工效率,所以我们有必要对工程机械的管理与维修,通过实际应用状况的调研,将先进的管理经验与科学技术有机地结合起来,力求形成一套行之有效的机械设备管理模式,为我国公路建设的飞速发展打下坚实的基础。

二、公路施工企业工程机械管理和维修过程中存在的问题

1、施工环境恶劣

公路工程一般都是野外施工,基础设施条件比较差,环境比较恶劣,机械设备行走道路都是临时搭建的便道崎岖不平,机械行驶时振动剧烈,加速了机械磨损和损坏。野外施工的气候条件恶劣,夏季气温较高,机械设备各部件系统易产生高温发热,设备达不到需求的效果,加剧磨损,机械的效率下降。冬季气温严寒,发动机启动困难,机械由于摩擦造成的功率损失增大,降低了效率。

2、超负荷施工在施工过程中,过度追求进度,过分强调施工技术的重要,忽视施工机械的维护保养,超负荷连续施工,没有科学合理的施工计划,盲目地抢工期、赶工期,突击作业。增强了机械强度和运转时间,不能及时保养,作业机械带病施工,部件超限磨损,加剧机械设备的过早损坏,设备故障增加,使用寿命缩短,降低了经济效益。

3、设备管理技术人员缺乏

设备管理技术人员以计划和组织工作为前提,是做好控制工作的关键,在工程机械设备管理及维护过程中占据着重要地位。就目前工程机械设备管理及维护工作人员来说,既掌握理论知识、又理解维修技能的人才很少,现有工作人员专业知识单一,没有达到知识标准化、技能专业化,复合型人才极其缺乏,普通操作型人才居多。而在施工过程中,过分强调施工技术的重要,不注重机械操作人员培养,机械人员专业素质普遍偏低。

4、体制不完善

目前,在公路施工企业针对工程机械的管理不健全,科学合理的标准化管理模式贯彻和执行力度不够,不能适应目前公路工程建设高速化发展的步伐。公路施工企业领导看重工程进度,机械管理和维护的意识淡薄,以至于工程施工和工程机械的管理与维修脱节现象比较严重,各个环节自成体系,难以实现工程施工和机械设备的管理协调一致。

重使用轻养护很多企业迫于工期压力,不顾设备运行状态和施工环境等因素而超负荷连续施工,导致机械磨损严重,故障率增高。加之大部分施工企业还未能有效地实行点检制度等保养措施, 设备维修管理常局限于施工完成之后的普通检查,对设备的故障及劣化现象未能及早发觉、预防和修理,以致造成了人力、物力、财力方面不必要的浪费。

6、维护保养不到位

设备的维护保养根据设备的规律,经常搞好设备维护保养,延长零件的正常使用阶段;对设备进行必要的检查,及时掌握设备情况,以便在零件进入设备问题前采取适当的方式进行修理。但目前我们好多单位对设备的维护保养意识淡薄,经常出现机械设备维护不到位或者超过检修期却未检修,导致设备加剧磨损,过早损坏,耽误了正常施工延误了作业时间,造成人员和财产损失。只有按时按期按照设备要求进行维护保养,才能正常发挥设备效能,延缓设备的使用寿命,才能不断提高工程机械的完好率、作业率和工作效率,才能提高公路施工企业的整体的经济效益。

三、公路施工企业工程机械维修管理过程中防治措施和技术手段

1、建立健全规章制度

企业规章制度是现代企业最重要的基础和根本所在,设备的维护工作是大量的复杂的工作,只有建立健全相关的设备使用和维护规程,规范安全操作规程,制定设备的日常检查制度、岗位责任制和设备制度,确保定人定机,做好交接班手续和记录,做到专人负责保养,管好、用好、修好机械设备。

加强专业技术人才的引进和培养

新员工上岗必须经过教育,使之了解设备的结构性能、安全操作规程、维护保养知识和实际操作技术,要做到会使用、会维护、会修理、会排除故障。通过各种途径引进机械设备维护管理的专业技术人才和复合型人才,加强专业技术技能的培训,提高管理人员的综合素质和业务技术水平,创建良好的工作环境和学习场所,开展各项科研活动和技能竞赛,充分发挥工作人员的积极性和创造力,培养一支人员稳定、技术精湛的专业维修队伍。

做好设备的档案记录与保管

设备档案能够及时的了解掌握设备的变化情况、运行时间、维修记录和技术状况,合理的安排设备的使用、保养和维修,使其在优势条件下发挥最大的效能,同时也可以为以后的维修提供比较科学有效的依据。所以应当及时的填写机械设备的档案和交接维修记录,做到档案随机移动,严禁抽换、涂改和损坏。

加强机械设备的管理维护

机械设备的科学合理维护是完好率、利用率、工作效率的根本保证。设备维护应严格按照设备使用说明书的要求科学的进行,避免盲目维护带来的危害。应该树立合理使用、加强维护的思想,定期对设备进行维护保养,坚持高标准严要求提高设备的完好率和管理水平,对违章操作、重用轻管、拼设备冒险作业等不符合规定的现象要严厉制止。

机械设备的管理是企业生产经营的主要支柱,加大管理力度,明确管理责任,合理使用设备,充分发挥设备的效能。通过技术、经济的措施对设备进行全面科学的管理,坚持维护与检修结合,修理与更新结合,以达到最经济的使用价值和最大的经济效益。

坚持先维护后使用、预防为主,提高专业技术人员和操作人员的技术素质,严格执行机械设备的操作规程和规章制度,进行状态监测,提高设备的维修技能和专业技术人员的管理水平,有效控制故障发生。在管理过程中找出设备本身和管理方面存在的薄弱环节,制定相应的改进措施。

检修到位

检修是机械设备管理维护的重要部分,是消除设备故障、恢复和提高设备功能的有效管理办法,在检修的过程中,认真检查设备输出是否达到要求,紧固接头是否牢固,油温、声音是否正常,各连接部件是否平稳等等,采用各种有效的检测办法和监测手段进行检查和判断,做到故障不明不放过,故障不清不放过,对存在的隐患和缺陷,积极研究对策,及时排除和修复,努力提高维修质量,确保设备的安全运行,提高维修的经济效益。

总结

工程机械管理和维修是公路施工企业生产经营管理不可忽视的一个重要内容,只有进行合理的规划与安排,准备周全,态度端正,注重细节,始终以先进的、科学的理论指导实践,必然就会形成一套正确的公路工程机械设备管理模式,才能加大工程机械的利用率,提高工程施工质量,增加公路施工企业的经济效益和社会效益,极大地促进我国公路建设发展,为社会主义现代化建设提供强大的动力。

参考文献:

[1] 崔巍.筑路机械的使用与管理浅析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(8)

[2] 高峰.公路施工机械管理与维护[J].公路交通技术,2009年05期

机械与工业工程第2篇

关键词:高等职业教育 工程机械装配与调试专业 工作过程 课程体系

课 题:本文系湖南省教育科学十三五规划课题“基于工作过程的数控技术专业中高职一体化课程体系研究与实践” (编号XJK016CZY042)阶段性研究成果。

在高等职业技术教育专业建设过程中,课程体系的建设至关重要。笔者以湖南三一工业职业技术学院工程机械装配与调试专业为例,论述基于工作过程的课程体系构建原则、开发方法、实施思路以及成效。

一、工程机械装配与调试专业行业背景

湖南三一工业职业技术学院为集团企业办学,所属三一集团为中国最大的工程机械制造商。工程机械装配与调试专业是学院特色专业,该专业根据高职高专教育的培养目标,针对学院所属企业的发展和需求,按照工程机械装配与调试技术领域和职业岗位群的实际要求来进行人才培养。

工程机械装配与调试专业经过七年高职教育的探索和实践,在专业建设和改革方面形成了自身的特色和优势。该专业在改革和建设的过程中,学习德国、加拿大等国先进的职教理念,创新专业建设思路,坚持服务就业的宗旨,通过以工作过程为导向的课程体系开发建设,培养出了一大批符合企业用人需求的高技能应用型人才。

二、以工作过程为导向的工程机械装配与调试专业课程体系开发流程

1.企业调研确定专业方向和就业岗位

学院寒暑假组织骨干教师形成调研团队,通过走访、座谈、问卷以及研讨会议等方式,对专业服务面向的部门进行调研,了解企业技术发展,做好专业技术定位,熟悉企业一线人才需求,做好培养规格定位,最后分析形成调研报告。表1是通过调研得到的专业技术定位和毕业生就业面向的岗位。

2.确定人才培养目标

热爱企业文化,掌握工程机械装配与调试专业必备的理论知识,能够熟练使用各种装配工具,运用工程机械通用装配技术及产品调试工艺方法,从事工程机械装配、调试、下线检测及设备维修、生产组织与管理,且具有创新意识的高技能应用型人才。

3.系统化课程体系开发思路

在专业准确定位的基础上,根据工程机械装配与调试专业毕业生就业面向和专业人才培养目标,借鉴德国工作过程导向的思想,结合加拿大DACUM课程开发形式,通过校企合作实施工学结合专业人才培养,形成“1235”的专业课程体系。即围绕1个目的:培养企业招聘不到的;执行2个标准:专业技能鉴定标准和企业作业标准;完成3个转换:职业领域行动领域学习领域学习情境;面向5大岗位:装配钳工、维修钳工、下线检测、调试以及班组管理。

4.系统化课程开发方法

装配与调试专业系统化课程体系开发按照岗位群工作典型工作课程设置情境教学设计的步骤进行,采用三种方法,完成三个转换。

第一个转换:从实际工作到典型工作的转换。按照生产流程,将实际工作中各关联任务所需要的技能进行整合,形成具有职业特征、体现任务综合性、富有教学价值的理想工作,完成这些典型工作即能够胜任岗位工作要求。课程开发要对职业岗位群各项工作进行梳理分析,按照工作生产流程的顺序,将关联任务所需的知识技能进行合并重组,开发出典型工作作为课程开发的原始素材。所选典型工作任务应该具有一定的典型性、综合性、复杂性,源于工作现场却又高于实际工作,它是实际工作向一体化课程转换的桥梁,从而解决了一体化课程的来源问题。

依靠企业技术专家和能工巧匠,分析岗位工作任务、工作要素和所需的知识、能力、素养,形成岗位群工作分析表,详见表2。重点明确专业面向的核心工作岗位和所需要的核心职业技能。

第二个转换:典型工作到课程的转换。按照从低端简单典型工作到高端复杂典型工作的顺序,完成专业技术课程设置与排序,体现单一到综合的能力形成规律。归纳总结每个典型工作需要的职业能力素养,是完成典型工作向课程转换的基础。教学内容以完成典型工作任务为出发点,以完成任务过程中所需的知识点为依据,将各知识点串联后形成以完成工作过程为导向的知识系统,其内部遵循工程机械产品装配与调试工位流转的流程,课程结构采用项目式教学。课程中的实践部分根据工作的需要设计,既有真实的职业特征,又有系统性的、以工作过程为依据的知识重构;课程与课程间能力的培养既具有连续性,又具有递进性,同时开设企业文化课程、学生职业素养和创新能力的课程,形成一整套课程体系。课程体系的设计详见表3。

第三个转换:从课程到学习情境转换。按照职业成长规律,实现课程教学内容的重构。学习情境中的基本单元是以完成某一任务设计的,将完成工作任务过程中所需的知识点串联起来,就构成了课程中的学习情境。学习情境按照资讯、决策、计划、实施、检查和评价六个步骤来实施。学习目标是以专业对应的典型职业活动的工作能力为导向,教学过程是以专业对应的典型主业活动的工作过程为导向,教学行动是以专业对应的典型职业情境为导向。

三、基于工作过程的课程教学实施

1.课程教学设计思路

本专业的核心课程均采用创设学习情境的模式进行教学设计,学习情境肩负实现课程教学目标的使命。学习情境以完成典型工作任务为教学目标,以真实工作过程为主线设计教学过程。

2.课程教学实施

基于工作过程的课程体系,强调职业工作的整体性,强调迁移能力、社会能力与专业能力的培养融为一体,强调工作过程的完整性。结合企业与学院工程机械装配与调试专业的实际情况,进行典型工作任务分析、学习领域设计、学习情境开发,打破了传统的以知识为中心的课程教学模式,转变教学思路,形成以完成专业工作任务为导向的课程教学。教学中,以学生为主体,学生独立获取资讯,分组制订计划,进行决策,并予以实施;教师参与学生互动,对学生整个过程进行引导,实施后进行评价;学生通过自学和实践,构建自己的知识体系和经验系统。

3.教学保障

(1)硬件条件。校内上课地点采用理实一体化教室,校外充分利用集团公司的资源优势,实施车间生产线式教学。

(2)软件条件。具备现代教育技术应用能力并且有丰富现场实践经验的指导教师,在行动导向教学体系中扮演着至关重要的角色,是实践教学体系中的核心要素。本专业以高水平“双师”结构教师队伍建设为核心,依托集团公司平台,打造了一支“专兼结合”的优秀师资队伍。

(3)教材编写。本专业核心课程的教材均采用自编方式,体现项目任务驱动的教学模式,注重学生能力培养,为不同的学生提供发展空间。

(4)网络教学资源平台。利用计算机网络建立在线教学资源共享交流平台,通过精品专业、精品课程建设、主讲讲师教学资源平台建设,拓展课程教学资源,丰富教学手段,使学生能在课下进行自主学习,加强教学沟通和反馈。

四、课程质量评价与反馈

1.教学评价

课程质量评价是通过收集教学系统各个方面的信息,并根据一定的客观标准对教学及其效果做出客观的衡量和科学的判定过程。本专业课程质量评价主要从四个方面进行,分别是学生评教、学习收获评价、行为变化评价和产生的效果。重点考查学生对知识技能的掌握、运用情况以及为企业带来的积极影响。

2.分析反馈

根据企业对该专业历届毕业生的反馈,总结课程体系的缺点与不足,动态跟踪企I人才需求情况,对课程体系建设进行实时优化调整,使该专业建设始终与企业发展同步,以达到学生、家长以及企业对人才培养的最大满意度。

参考文献:

[1]李军利.浅析高职模具专业基于工作过程课程体系的开发与实施[J].中国职业技术教育,2014(2).

[2]章慧云,黄晓伟,章建群等.试论基于工作过程的职业院校专业课程开发[J].教育学术月刊,2011(4).

[3]徐涵.学习领域课程与项目课程的比较研究[J].职教论坛,2015(4).

机械与工业工程第3篇

【关键词】工程机械;专业;人才培养模式

一、工程机械运用与维护专业人才的需求

1.人才数量需求。工程机械运用与维护人员的培养培训已被纳入国家“技能型紧缺人才培养培训工程”。据人才市场的有关统计印证了这一说法,近年来工程机械运用与维护技师一直位列无锡市对技能人才需求的前三名。

工程机械企业随着社会的发展如雨后春笋,每个工程机械企业都少不了维护人才、管理人才。近几年我校工程机械运用与维护专业的毕业生供不应求,早早被企业预订一空,也反映出工程机械维护人才的紧缺程度。

2.人才质量需求。当前无锡工程机械维修业的技术水平已有整体提高,并且有越来越多的大专、本科人才加入,以无锡富力达(徐工)公司为例,该企业对工程机械相关专业科班出身的大学生尤其需要,目前他们只有3名大学生,这些人才在一线维修前沿锻炼1至2年后,多数已成为企业的技术骨干。但现状依然滞后于新型工程机械带来的对维修技术的要求。

目前,先进的工程机械维修方式已从在工程机械出现了故障后再去维修,向“定期检测、强制维护、视情修理”的方向转变。此外,工程机械维修从“修旧式”向“换件式”转变。近年来,更出现了工程机械远程诊断技术。因此行业对高技能人才也产生了大量需求,提高了对工程机械修理人员的知识、技能等方面的需求。

二、工程机械运用与维护专业人才培养目标

我们对无锡市数十家工程机械检测与维修行业、企业进行了有计划的调研工作,几乎所有企业都希望学校的专业教学能注重实践能力、新设备、新技术、新工艺的培养,尽量与岗位对接,毕业就能顶岗工作或有一段短暂的工作适应期后就能适应岗位工作;约有75%以上的用人单位把就业者的职业道德和工作态度摆在了首要位置。因为工程机械维修事关驾驶员的生命安全和经济利益,所以工程机械维修人才具有良好的职业道德是确保维修质量的首要因素。工程机械人才在技术等级上有高低之分,但在服务意识、职业道德方面的要求上基本相同。

综合上述的考虑,我们将工程机械运用与维护专业的培养目标定位为:培养德、智、体等方面全面发展,具有良好的职业素质,面向工程机械维修服务公司,从事工程机械驾驶、检测、维修、技术服务技能及管理技术工作的高级技能型专门人才。

三、建立“产学研一体化”人才培养模式

1.政府的引导和支持。目前,制约学校实施产学研一体化校企深层次合作人才培养模式的关键是缺乏政府相应的制度和法规政策的引导和支持。如学生的安全问题,责任重大,一直是学校和企业最头痛的事情。工程机械行业涉及的机器设备、工作环境,安全问题尤为凸现。我国应依据中国国情,借鉴国外的先进经验,制定具有中国特色的、有利于推动产学研结合发展的一系列政策法规。可在制定相关法规时,明文规定先进企业有为教育服务的责任和义务。可出台相应的优惠政策,对积极参与产学研的企业享受一定的减免税,充分调动企业参与产学研合作教育的主动性与积极性。可设立“产学研结合基金”等,引导和鼓励学校进行产学研合作,调动学校的积极性和主动性;通过制定和实施“双师型”教师职称评聘制度,调动广大教师的积极性;通过全面推行劳动就业准入制度和职业资格证书制度,调动广大学生参与合作的积极性。

2.加强学校自身建设。产学研结合是创新性技术和产业的结合,不是中低技术和产业相结合,对学校提出了更高的要求。学校应该改变重教不重研的观念意识,加强教师队伍的建设,建立专业研究所,增加科研经费投入。在教师队伍建设方面,应该制定相应的制度和政策,提高教师的学历水平,鼓励教师去著名院校进修学习,具备系统的扎实的专业理论知识;培养教师的专业实践操作动手能力,要求教师下企业进行挂职锻炼;鼓励教师进行科学研究,积极申请项目课题,提高教师的科研能力。在科研方面,学校应该加大经费投入,加强硬件设施建设,设立科研基金,为教师进行科研创造良好条件,建立一支高水平的专业科研队伍,能够为企业解决生产中的技术问题及进行新产品的研发。

3.发挥企业的主动性和积极性。企业的领导应该高度重视产学研一体化人才培养模式,积极参与到人才培养方案制定的全过程。第一,企业应该提高员工的技术水平,增强自身的科研能力,培养高水平的人才。第二,企业对产学研合作应该制定配套的管理措施,这样才能使产学研合作成为一种良性循环。企业配套的管理制度和员工较高的知识技术水平保障了学生能在生产第一线的操作应用得到最有经验、最实际的指导,在操作中学习,能力水平迅速提高。对于工程机械企业,在人才短缺的现状下,更应该主动积极地参与到产学研一体化人才培养模式中,培养更多高技能创新人才,为企业服务,提升企业等级,实现三赢。

4.提高社会的参与性。产学研一体化人才培养模式的实施,除了政府、学校、企业的合作参与保障外,还需要得到社会的认可和支持。产学研一体化人才培养模式的效果如何,需要社会进行监督和评价。通过社会的评价反馈,改进和完善产学研一体化人才培养模式。

四、构建工程机械运用与维护专业工学结合课程体系

1.课程种类、门数及学时

设置0.5学年的工学结合实习项目,导致其余各类课程总学时大幅减少,如何进行文化课、专业基础课及其配套实践课程、专业课及其配套实践课程的重组与优化,成为工学结合课程体系建构需解决的首要问题。借鉴其他专业的基本经验,确立工学结合课程体系建构思路为强化专业主干课程及与岗位技能训练密切相关的课程,精简文化课及非专业主干课,以适应课程总学时大幅减少的要求。

工学结合实习项目实施期间开设2-3门非专业主干课程,既体现了工作结合学习、边工作边学习的改革思路,又能有效弥补总课程学时减少过多的不足,更好地促进工、学、教的融合。

根据以上建构思路,形成的工程机械运用与维护专业工学结合课程体系中,文化(含基本素质教育)课程12门(472学时)、专业基础课程10门(496学时)、专业课程10门(448学时)及实践课程14门(计51周);其中工余学习课程3门,分别为工学结合岗位工艺、驾驶、维修技术等;工学结合实习项目1项(25周、20学分),理论课程总学时为1416学时。

与原先建构的课程体系相比较,文化课程门数减少5门,专业基础课程门数不变,专业课程门数增加1门,理论课程总学时减少144学时。实践课程门数虽然减少1门,但总学时则增加14周,充分体现了高职课程体系注重实践的特色。

2.课程安排原则及顺序

工学结合课程体系中课程安排原则之一是突出文化课程的“普通性”功能定位。文化课程主要功能是服务于培养高职学生必需的文化知识,而为后续专业基础课或专业课学习的“基础性”服务功能只是在少数课程中才能体现,所以完全没有必要将文化课程集中在入学初的学期中。为此提出“伸长文化课教学跨度”的建构思路,将原先过度集中于第1学期内的文化课程伸长为第1-5学期,通过减少第1学期文化课学时,适当安排专业基础课及其配套实践课程的教学,实现学生入学初就进入专业知识学习及单项技能训练的目标。

课程安排原则之二是工学结合实习课程实施前完成制图测绘、发动机拆装、底盘拆装、电气连线等基本技能训练课程,为工学结合实习奠定必要的基本技能基础。工学结合实习期间开设3门工余结合课程,实现工作结合学习,边工作边学习的教改思路。

课程安排原则之三是必须确保专业核心课程教学的质量要求。工程机械运用与维护专业的核心课程为工程机械发动机构造与维修、工程机械底盘构造与维修、工程机械电器构造与维修专用周,这些课程的学时、教学要求、教学质量必须得到充分保障,并且不作为工余学习课程。

3.课程结构形态的变化

传统的三段式课程结构形态为文化课分配的学时数最多、专业基础课次之、专业课则最少,呈“三角”形格局。三类课程按文化基础课、专业基础课及专业课的顺序安排。

工程机械运用与维护专业工学结合课程体系中,文化基础课、专业基础课、专业课之间的学时大致相当,呈“目”形格局。课程安排按专业基础课程、专业主干课程的顺序安排,文化课、非机类课程在1-5学期内穿插安排。

工程机械运用与维护专业工学结合课程体系建构彻底打破了三段式课程的结构形态,数控技术岗位综合技能培养的核心地位得到了真正意义上的确立。

五、开发工程机械运用与维护专业课程标准及特色教材

1.精品课程建设

学校与企业深度融合,由学校教师与企业技术人员共同组成教学团队,重点将工程机械操作与维护、工程机械液压系统故障排除等核心课程建设成为部级或省级精品课程。

2.开发专业课程及课程标准

根据工程机械运用与维护专业人才培养方案、工学包课程体系,以工作过程为导向,以综合能力培育为中心,融入职业资格标准和国内外工程机械企业技术服务资格标准,理论与实践深度融合,建设课程标准,实现课程建设目标。课程标准的内容包括:课程性质、设计思路、课程目标、课程内容和要求、实施方法建议、评价标准、老师与教材要求、学习方法要求、课程资源等。

3.工学结合特色教材建设

配合工学包教学方案的实施,完成6个工学包内各门课程的教材建设。加强校本教材和工学结合教材建设工作,重点完成《工程机械电气系统检修》、《工程机械管理》等特色教材的编写出版工作。形式上体现融纸质、电子、网络的特色,内容上注入相关故障案例,体现“源于生产任务”特色。其中,纸质教材图文并茂包括理论教材、学习指导、实训指导书等;媒体化电子教材包括电子教案、多媒体课件、试题库、相关数据素材库等。

4.以工程机械设备等为载体设计工学单元的学习情境

将美国康明斯公司、中国徐工股份公司等企业先进的培训理念、培训资料、培训模式、教学方式引入工学单元教学中,贯穿做中学、学中做的理念,创新工程机械运用与维护专业教学体系,制定一套完整、合理、有效的工学结合教学方案。以压路机、装载机、挖掘机和推土机等设备、故障现象或要完成的工作任务为载体,以设备操作流程、故障检测、修理过程、工程任务等工作过程为主线,结合职业资格标准要求,设计各工学单元的学习情境。

六、教学质量体系建设

1.校内监控

注重教学目标、教学过程和教师质量的监控。教学过程的监控又是整个校内监控系统的重点,主要由教学检查、教学评估、教学督导组成。对此采取如下措施:完善青年教师培养制度,完善教学检查制度,完善学生评教制度,完善督促制度,完善实习生管理和考核制度,加入企业对实习生考核的评价份量。通过建立教学环节的质量标准和工作规范,对过程管理严格化,从而形成可持续改进的人才培养质量保障体系。

2.校外监控

由于本专业实行“产学研一体化”才培养模式,因此加强“校外”的教学监控很有必要。主要是加强校企双方的沟通,明确并落实双方管理职责。学校要求实习带队教师进行各个环节的监控管理及技术答疑,毕业论文指导教师通过网络或电话定期进行论文指导,班主任定期探访,学校相关领导要不定期督查。

参考文献:

[1]普林林.应用性人才培养模式研究与实践[M].高等教育出版社,2007.

[2]徐国庆.实践导向职业教育研究[M].上海教育出版社,2005-07.

机械与工业工程第4篇

关键词: 高职铁道工程技术(工程机械)专业 人才培养方案 工作过程系统化课程体系

一、概述

长期以来,我国高职教育是在普通教育基础上加上职业元素演化而来,以“学科课程体系”为主,采用以传授理论知识为主的授课方式,教学难以调动学生学习积极性,也不适于能力的培养与训练,考核方式难以反映学生运用知识解决实际问题能力水平,没有系统化和根本性地体现其职业特性。近年来虽然进行了一些改革尝试,但在进行专业建设和构建课程体系时,仍然没有脱离基于知识传授的学科化课程的束缚,这样势必会影响职业人才的培养质量。铁道工程技术(工程机械)专业人才培养方案的构建是用“学习领域”课程方案取代沿用多年的以学科课程为基础的综合课程方案,该方案由工作任务分析导出典型工作任务,对其进行分析归纳成为行动领域,再考虑到教学实际转换配置出学习领域,并通过具体的“学习情境”来实施,具有完整性、协作性和个性化的特点。该方案的开发思路如图1所示:

二、专业定位与培养目标制定

明确专业定位是一个专业发展的重要基础和前提。随着我国经济的快速发展,铁路正处于蓬勃发展,2007年10月,国务院第一百九十五次常务会议批准了《综合交通网中长期发展规划》,将2020年我国铁路营业里程调增至12万公里以上。主要措施有:1.大力发展客运专线,新建客运专线1.2万千米以上,规划“四纵四横”客运专线,以及三个城际快速客运系统;2.完善路网布局和西部开发新线,规划建设新线约1.6万公里;3.加强既有路网技术改造和枢纽建设,提高路网既有通道能力,规划既有线增建二线1.3万公里,既有线电气化1.6万公里。地处华东地区的上海铁路局作为东部铁路建设的主战场,2009年建设项目更是创造多项历史纪录,完成的建设投资将超过200亿元,而开工项目总投资规模更是达到2200亿元,建设投资规模之大前所未有,全年开工(包括拟开工)项目达到18项。另外,作为城市公共交通网络重要组成部分的城市轨道交通网络建设也在快速发展,目前已有25个城市规划了轨道交通网络,规划建设的轨道交通网络总投资估算将超过8000亿元,总里程将达5000公里。其中北京、上海、广州等10个城市拥有轨道交通线路。就江苏而言,仅“十一五”期间,南京市轨道交通发展规划在2010年前要完成82公里1号线南延线和2号线建设任务,启动建设3号线。苏州地铁1号线已经开工建设,无锡、常州地铁1号线也在规划中。

铁路和城市轨道交通建设的大发展,给铁路线路施工与维护的企业带来了前所未有的发展机遇,铁路线施工、养护手段也随着铁路事业的整体进步得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,而大型施工、养路机械化设备的引进,极大地提高了铁路线路施工养护的效率和质量。同时大型施工、养路机械是集机械、电子、液压、气动、激光和计算机控制等高新技术于一体的装备,新装备的大量投入应用急需大量的经过系统学习、掌握专业技能的高层次人才。中国铁路工程总公司所属的25家特大型施工企业的用工人员需求量在1万以上,另外我校所处的上海铁路局工务系统每年急需仅大专层次的铁道工程技术(工程机械)专业技术人才800多名。而上海铁路局管内尚无开设铁道工程技术(工程机械)专业专科层次的学校。行业良好的发展势头,给铁道工程技术(工程机械)专业提供了很大发展空间。在大量的调研基础之上,经过综合分析论证,我院明确铁道工程技术(工程机械)专业培养目标是:面向全路铁道施工企业、上海局工务系统及城市轨道系统,培养具有良好的政治素质与道德修养,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有一定英语和计算机技术应用能力,了解现代铁路线路技术及发展方向,特别是200km/h以上的高速铁路技术装备特点,熟悉铁路养护流程,具备大型养路机械维修与操作技能,能从事铁路的机械化施工、养护工作,具有创新精神和不断学习、持续发展的能力,面向生产、建设、服务、管理等一线岗位需要的高素质高技能创新型人才。

三、工作过程系统化课程体系的构建与做法

高职教育的核心是通过综合的和具体的职业技术实践活动,帮助学生获得在实际工作中迫切需求的实际工作能力。课程体系的构建要根据专业目标,以工作过程为导向,以工作任务为基础,以学生为中心,用与工作过程相关的典型工作任务对职业岗位活动进行整体化的分析和描述,并在此基础上开发课程,实现课程结构与岗位工作结构的对接。主要的工作流程如图1所示:组成由专业负责人、骨干教师组成的调研组,对典型的企业(如上海铁路局工务段、机械段、工程局等)进行走访和调研,以实践专家深度访谈的形式,与企业一线技术骨干进行交流,在交流的过程中重点了解毕业生在企业所从事岗位工作的具体任务工作内容。同时了解企业对毕业生提出的要求,在获悉岗位工作任务及工作内容的同时请企业人员填写工作任务描述表,把掌握的一手资料记录下来。从工作任务描述表及调研过程中获得的信息得到铁道工程技术(工程机械)专业毕业生从事的具体工作任务实例,并经过分析概括,将主要的具有相同性质的工作任务实例合并,提炼出典型工作任务32项,这些工作任务具有一定的代表性和普遍性。对这些典型工作任务进行分析相互关联的任务集合统一到一个个行动领域之中,便形成了所有的行动领域。与此同时从简单到复杂按职业成长规律进行排序,并根据深度访谈获得的信息确定了专业行动领域的难度等级。在充分考虑教学组织与实施、学生水平及师资条件等因素,将职业行动领域进行教学化加工与反思,充分考虑教学的可实施性,以工作过程为导向,以能力为本位,按照实际工作过程组织教学,将行动领域向学习领域转化。在转化过程中,有的是将多个行动领域转换成一个学习领域。经过转换配置与企业论证,开发出铁道工程技术(工程机械)专业学习领域课程共11项。考虑到我国国情和学生职业能力的可持续发展,同时为保证学生跨职业学习和市场经济条件下就业竞争力的加强,整个工作过程系统化课程体系的学习领域共设计了三部分:公共基础学习领域、专业学习领域、拓展学习领域。(如表1)

表1 铁道工程技术(工程机械)专业课程体系

四、思考与体会

通过开发和实施人才培养方案及铁道工程技术(工程机械)专业工作过程系统化课程体系,我们得到如下认识。

1.工作过程系统化课程体系是体现职业教育特色所在。工作过程系统化课程真正以学生为中心设计,以典型工作任务的实施为教学主线,以学生在完成工作任务过程中形成的直接经验的形式来掌握融合于各项实践行动中的知识、技能和职业素养。工作过程系统化课程的教学本质思想真正体现了“工作怎么做,教学怎么教”,特别强调“做中学”,学生的知识和能力都是在完成特定工作任务的过程中学来的。因此,工作过程系统化课程非常适合职业教育,体现职业教育的特色。这样培养出来的学生具有较好的实践操作能力和职业能力,是企业真正需要的人才。

2.开发适合工作过程系统化课程体系的教材迫在眉睫。现在使用的职教教材,一般以学科系统化为模式,追求知识的系统性和完整性,实践与理论脱节,学与用之间不能做到有效结合,达不到应有的教学效果,所以所以开发适合工作过程系统化课程的教材迫在眉睫。工作过程系统化课程教材包括实训教材和理论教材。实训教材应先编写以职业技能及相关技能知识为内容的单元模块,再以这些单元模块为基础进行整合,形成各个教学项目,以覆盖同一领域不同职业或不同职业方向的具体要求。实训教材应重在如何做。理论教材要针对培训技能的要求编写。教材编写要重视学生职业能力的培养,专业理论课始终围绕专业实训这个核心活动,打破学科系统化的模式,按实际工作过程,做到“少、精、浅、实”,不求完整,但求实用。

3.加强师资培训,构建一支双师结构、专兼结合的师资队伍。“双师结构、专兼结合”的师资队伍是顺利进行教育改革、提高教学质量的重要保证。要想让我院培养出来的铁道工程专业人才更具竞争力,必须先提高教师的水平。(1)更新教师的课程观,提高教师的职业教育课程理论水平,加强教师的培训,提高教师基于工作任务的工学结合的课程开发、设计能力,使骨干教师掌握以职业工作过程为导向的课程开发技术;同时有计划地安排专业教师赴企业进行研修、顶岗锻炼,提高教师从事专业技术生产实践和科技开发活动的能力,使教师尽快成为合格的双师型职业教育教师。(2)聘请行业企业兼职教师,聘请在苏州及周边地区生产、建设、管理等第一线的中高级专业技术人才和能工巧匠来校兼课,促进企业兼职教师参与专业建设也课程教学工作,构建兼职教师库。

4.加强校内实训基地建设。铁道工程技术(工程机械)专业人才培养模式必需提供能满足课程教学需要的生产型校内实训基地。校内实训基地应是“教学工厂”,是“生产型”的应突出其教学功能和学习功能,应为课程服务。在校内实训基地里面:学生专业课的教室就是实训室,也是产品的生产车间或业务的工作室;学生既是专业技能的学习者,又是生产者,是有形或无形产品的学徒;教师既是知识的传授者,又是生产实习的师傅;教学的内容就是让学生完成企业的一项工作任务;教学设备就是生产设备,教学素材就是生产的原材料;学生完成的学习成果就是生产出合格产品或是学生的创意作品;教师在完成生产实训任务的同时又能开展一些新产品、新技术研发。

参考文献:

[1]蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育,2005,(22).

[2]姜大源.学科体系的解构与行动体系的重构――职业教育课程内容序化的教育学解读[J].中国职业技术教育,2006,(7).

机械与工业工程第5篇

关键词:CDIO;机电一体化课程群;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0174-02

一、引言

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,以工程设计任务为导向,以培养个人能力、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践环节,强调个人职业技能与人际沟通的技能并重;强调综合创新能力,与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。

山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学,于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程师认证的课程体系。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程,基于CDIO的培养理念,我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化,建立机电一体化课程群,与机械电子工程专业的培养目标是一致的,特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。

二、实施过程

将国际工程教育的先进教学模式“CDIO(构思―设计―实现―运作)”融入教学过程,以机电项目为载体,制定了机械电子工程专业CDIO培养方案;确定以设计为导向的课程体系;制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲;编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化,建立机电一体化课程群,从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。

(一)课堂教学方面

基于CDIO的培养理念,将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课,主要以典型机电产品为载体,让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计,培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力,为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课,教学内容主要以典型机电产品为载体,重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用,结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解,教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力,为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义,综合国内外各种机器人的特点,选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。

基于CDIO的培养理念,机电一体化课程群的内容设计,避免了传统教学中课程内容重复问题,学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力,从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力,从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。

改变传统授课模式,课程群教学充分利用各种教育资源,采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段,从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学,通过生动直观多种方法手段并用,使学生在学习知识的同时,也学习分析问题,联系问题,综合运用多门课程知识,培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。

(二)实践教学方面

基于CDIO工程教育理念,机电一体化课程群在实践教学方面,以三向移动重载教学机器人作为项目对象,设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖,掌握各个关键部件(包括机械系统组件和控制系统组件)的具体结构和连接方式,进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务,由学生自由组成团队,合作完成机器人各关键部件的详细设计,要求每个学生独立完成给定的局部O计任务,并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练,让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等,同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品,进行实际加工制作,一方面是对学生的激励,同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计,有利于学生掌握机电产品的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)整个过程,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

三、实施效果

整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象,贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高,实践动手能力增强,极大地激发了学生学习兴趣和创新精神,学生反应很好。学生学完这几门课程后,能完成项目对象的构思、设计与开发,所设计产品具备一定的开放性,便于拆卸和组装,并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。

整合优化后,老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高,有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖;发表CDIO方面的教研论文3篇;申请专利18项;并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”;还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。

总之,基于CDIO的培养理念,将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化,注重培养学生创新精神和工程实践能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,具有明显的特色。

参考文献:

机械与工业工程第6篇

关键词:机械加工废水乳化油气浮 复合生物处理工艺曝气生物滤池

中图分类号:X703 文献标识码:A

1、工程概况

中国石油集团济柴动力总厂是一家内燃机制造企业,在生产过程中会产生大量的废水,主要包括清洗废水、喷淋脱脂冲洗废水、漆雾净化废水、产品试车循环冷却水排水、设备及地面冲洗水和生活污水等。

发动机制造废水的主要特点是废水种类多,COD浓度高,石油含量大,生产废水COD平均浓度高达1700mg/L,石油浓度也在300mg/L左右,且含有一定量的表面活性剂及重金属,不同时段的水质水量波动也较大。

为保护纳污水系,不污染周边环境,该单位决定建设一座中水处理站,使废水经处理后全部回用于冲厕、绿化、冲洗、道路喷洒及部分生产工艺用水等领域。

2、水量及水质情况

2.1 处理规模

本污水处理站设计处理能力为1000m3/d,其中生产废水占70%,生活污水占30%。生产废水时变化系数Kz1=2,生活污水时变化系数Kz2=2.5。

2.2 设计进水水质

表1:废水污染物浓度一览表

2.3 设计出水水质

污水站设计出水水质执行GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的A标准,具体数值见表2。

表2:设计出水水质表

①括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

3、工艺流程

废水处理工艺流程图(见图1)

图1废水处理工艺流程图

本工艺有如下特点:

①生产废水和生活污水水质差异较大,两种废水采取分流处理的方式,将生产废水进行预处理后再与生活污水混合进入生化处理单元,以降低预处理设施的建设后运行成本。

②保证废水在生产废水调节池和综合调节池内有足够的停留时间,并在其内设置空气搅拌系统,使各时段的废水能够充分混合,以达到均质均量的目的,降低对后续处理设施的冲击负荷。

③对生产废水采用“隔油沉淀池与溶气气浮机相结合”的预处理工艺,通过隔油沉淀池去除大量浮油,之后通过溶气气浮去除大部分乳化油,在大幅降低油类的同时可大幅降低COD和SS指标,从而达到较好的预处理效果。

④经预处理的生产废水与生活污水混合后,氮、磷指标超过排放标准要求,故需对废水中的氮磷污染物进行处理,本项目氨氮与总氮采取生化方法处理,总磷采取化学沉淀法处理。

⑤针对废水水质水量波动较大,且污染物成分较为复杂的特点,二级处理采用“复合生物处理”,该工艺是一种由悬浮生长微生物和附着生长微生物共同作用的生物反应器工艺,与传统活性污泥反应器和生物膜反应器相比,具备更高的处理效率,同时具有较强的抗冲击负荷能力,并可以达到良好的脱氮效果,确保系统长期稳定运行。复合生化处理单元由缺氧生化池、好氧生化池、二沉池三部分组成,缺氧生化池的功能为反硝化脱氮,好氧生化池的功能为进行碳氧化和硝化反应,二沉池的功能为进行泥水分离。

⑥为确保处理水能够满足回用水水质要求,在二级生化处理单元后设置“曝气生物滤池与普通快滤池结合”的三级处理工艺,对处理水中残余的污染物质进行深度处理,以保证出水品质。

⑦系统产生的栅渣经收集后外运处置,隔油池浮油可回收利用,系统产生的污泥经浓缩、离心分离、干化等脱水措施后,干泥外运处置,有效避免了二次污染问题的发生。

4、主要构筑物及工艺设计参数

4.1 隔油沉淀池

采用半地上钢筋混凝土结构,尺寸11.8m×2.4m×2m,有效水深1.6m,共2座,并联运行,水平流速2.1mm/s,HRT=1.6h,设置机械刮油刮泥装置,将浮油刮至浮油收集槽收集,将沉淀污泥刮至泥斗中储存。

4.2 生产废水调节池

采用全地下钢筋混凝土结构,尺寸10.5m×3.7m×5m,最大水深4.5m,HRT=6h,池底铺设穿孔曝气管路,对池内废水进行空气搅拌。设置生产废水提升泵2台(1用1备),将池内废水提升至气浮处理装置内。

4.3 气浮装置

采用加压溶气气浮机,污水处理能力为30m3/h,HRT=30min,溶气水比30%,前端设有机械搅拌混凝装置,使破乳和混凝反应充分进行,混凝装置HRT=15min。

4.4 综合调节池

采用全地下钢筋混凝土结构,尺寸10.5m×5.3m×5m,最大水深4.5m,HRT=6h,池底铺设穿孔曝气管路,对池内废水进行空气搅拌。设置综合废水提升泵两台(1用1备),将池内废水提升至生化处理系统。

4.5 复合生化反应池

采用活性污泥法与生物膜法相结合的复合生化处理工艺,处理设施为半地上钢筋混凝土结构,设置缺氧池、好氧池、二沉池三个单元。

①缺氧池:尺寸5m×2.8m×5m,有效水深4.5m,共2座,并联运行。反硝化容积负荷0.18kgNOx-N/(m3·d),HRT=2.5h,池内设置潜水搅拌器2台,弹性立体填料35m3,设计悬浮污泥浓度MLSS为3000mg/L。

②好氧池:尺寸8.2m×4.5m×5m,有限水深4.5m,共2座,并联运行。容积负荷为1.5kgCOD/(m3·d),HRT=8h,池内设置微孔曝气器190套,弹性立体填料330m3,混合液回流泵2台(回流比200%),设计悬浮污泥浓度MLSS为3000mg/L。好氧池DO浓度保持在3mg/L左右。

③二沉池:采用竖流沉淀池,尺寸4.5m×4.5m×5.5m,有效水深4.8m,共2座,并联运行。水力表面负荷1m3/m2h。采用污泥泵进行污泥回流和排放剩余污泥,设计污泥回流比为70%。

4.6 曝气生物滤池

采用半地上钢筋混凝土结构,尺寸2.3m×2.3m×4.7m,有限水深4.3m,共2座,并联运行。其内填充陶粒滤料,填充高度2m,容积负荷为1kgCOD/(m3填料·d),HRT=1h,曝气采用单孔膜曝气器,采用长柄滤头布水。采用气水联合反冲洗方式,反洗周期为2d,反洗时间10min。

4.7 普通快滤池

采用半地上钢筋混凝土结构,尺寸2.3m×2.3m×4.7m,有限水深4.0m,共2座,并联运行。其内填充石英砂滤料,填充高度1.5m,水力表面负荷为4.3m3/(m2·/h),采用气水联合反冲洗方式,反洗周期为2d,反洗时间10min。

5、运行分析

该项目投入运行后,生产废水量约为500m3/d,生活污水量约为200m3/d,均略低于设计处理水量,废水水质与设计水质接近。系统经40天调试后投入正式运行,系统处理出水水质稳定达标,达到了预期目标。

5.1 气浮装置的最佳投药量

生产废水在进入气浮装置前需投加破乳及混凝药剂,以确保气浮装置对COD、SS及石油类能够有较高的处理效率。在工程调试期间对加药种类及加药量进行了试验比较,经试验,采用投加聚合硫酸铝与阴离子PAM的加药方式能够使气浮装置得到较高的处理效果。当聚合硫酸铝投加量为150mg/L,阴离子PAM投加量为5mg/L时,气浮对COD的去除率达到约55%,对石油类的去除率达到约80%,对SS的去处理达到约75%,出水感官效果较好。当药剂投加量进一步提高时,处理效果提高不明显。

5.2 生化处理单元最佳污泥回流比

在实际运行过程中,对系统中悬浮污泥浓度进行了试验研究,试验采取在不同的SV30值下,测定二沉池出水COD浓度并观察污泥及上清液性状的方式,以确定最佳排泥量。在60天内分别采用15%、20%、30%三种SV30值进行试验,当SV30达到20%时,二沉池出水COD浓度在70mg/L左右,优于SV30为15%时的出水水质,且污泥为红褐色,絮体性状良好。当SV30达到30%时持续运行10天后,二沉池出水COD仍维持在70mg/L左右,但污泥颜色明显变浅、沉淀速度也有所提高,已出现污泥老化现象。由此可见将系统的SV30保持在20%时能够保证最优的污泥性状与污水处理效果。

5.3 处理效果

系统处理效果见表3

表3:处理效果一览表

6、技术经济分析

本处理工程由1号至5号地下构筑物及地上配套建筑物组成:1号建筑物为办公建筑,2号建筑物地下为工艺水池,地上部分为预处理机房,加药间及控制室,3号建筑物为隔油池,4号建筑物由加药间,污泥脱水机房,浓缩池组成,5号建筑物为综合处理池。场地面积:1900平方米,建筑占地面积:927.33平方米,总建筑面积:1062.94平方米。项目总投资500万元,其中前期费用30万元,土建投资210万元,设备投资260万元。废水处理运行成本约1.2元/m3,其中电费0.63元/m3,药剂费0.42元/m3,人工费0.15元/m3。

7、结论及建议

(1)发动机制造废水水质水量变化大,COD浓度高,石油含量大,采用“隔油—气浮—复合生物处理—曝气生物滤池—普通快滤池—消毒”的处理工艺,效果良好,处理出水能够达到GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的A标准,可满足回用要求。

(2)当聚合硫酸铝投加量为150mg/L,阴离子PAM投加量为5mg/L时,气浮处理达到最优效果,对COD的去除率达到约55%,对石油类的去除率达到约80%,对SS的去处理达到约75%,出水感官效果较好。

(3)控制生化系统SV30=20%时,二沉池出水水质较好,COD浓度在70mg/L左右,且活性污泥为红褐色,絮体性状良好。

(4)为保证系统冬季运行效果,宜在隔油沉淀池内设置蒸汽加热设施,在冬季为处理水加温,以提高隔油池对浮油的处理效率。

(5)可在生化池内增加溶解氧仪、pH计、污泥浓度计等在线监测仪器,有利于及时掌握生化系统的运行状态。

参考文献

[1] 张林生.机械工业废水处理技术及典型工程[M].北京:机械工业出版社,2008.

[2] 吴晓弘,龚慧.含油乳化废水处理的应用研究[J].上海环境科学,2004,23(1):28-31.

机械与工业工程第7篇

(广东交通职业技术学院广东广州510650)

摘要:结合工程机械重点专业建设过程,探讨以能力培养为核心的专业课程体系、课程结构和课程内容方面的改革与实践。针对工程机械专业实训设备不足、师资队伍缺乏提高途径等问题提出了解决方案,旨在提升学生的职业能力。

关键词 :工程机械;教学改革;课程体系;实训;师资

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727( 2014)02-0143-03

工程机械行业作为高端制造业,其产品种类较多、技术含量高,市场技术服务领域对高技能人才有着很高的要求和巨大的需求.高职院校工程机械专业肩负着培养工程机械技术服务领域高技能人才的重任,在制定专业人才培养目标时首先要考虑学生当前就业和职业生涯的后续发展问题。因此,职业院校工程机械专业人才培养模式应以提高学生的职业能力和持续学习能力为目的,加强专业能力、方法能力、社会能力的培养。

通过职业岗位能力分析,准确定位人才培养目标

职业能力要素包括专业能力和关键能力。专业能力是指运用所学知识解决实际工作中专业问题的能力,关键能力(也称为跨职业能力)是指具有广泛用途的通用能力和对不同职业的适应能力。知识、能力、素质呈现“倒品字”结构(知识、能力、素质关系结构如图1所示),知识、能力和素质相互作用,共同发展。以能力为核心的专业课程体系构建必须对专业知识、能力、素质关系结构作全面分析,强调能力培养和训练同时兼顾理论知识教育,明确专业学生应具备的职业能力。

为提高工程机械专业学生的职业能力,使工程机械专业教学能更好地满足行业企业要求,改革专业教学模式,本专业依托“学院合作发展理事会”、“学院职业教育集团”组建了由企业专家和专业教学团队组成专业教学指导委员会。通过对VOLVO建筑设备、小松、徐工、三一重工等工程机械品牌企业进行岗位群、岗位任务、能力和知识要求方面的调研,分析工程机械领域劳动力结构的变化和新技术等带来的就业机会、对职业能力要求的变化,对高职人才职业能力发展过程和职业生涯进行分析,确定工程机械职业能力分级标准和职业能力模块,构建工程机械职业能力模块库。在岗位群和职业能力分析的基础上确定专业培养目标,将职业能力模块整合和转化为知识、能力从而构建专业课程体系。

构建符合职业能力发展的工程机械专业现代课程体系

(一)构建符合职业能力发展,能实现“双证融通”的课程体系

工程机械专业教师团队对工程机械职业考试标准和香港职业训练局职业能力标准进行了研究,分析了典型跨国企业VOLVO建筑设备、小松、美国卡特匹勒公司的培训体系,对工程机械职业领域典型职业活动的工作过程进行了调查,对工程机械维护、检测、诊断、修理及专项技术服务等工作过程任务进行了分析。校企合作多方共同制定“工程机械专业人才培养方案”,从招生到就业及再培训提高企业全过程参与。建立有利于“校企合作,2+1小型订单式”人才培养、面向工程机械维修生产任务、具有“基本、综合、特色”的技能教育平台,能实现“双证融通”的课程体系。在平台培养的基础上,根据不同企业人才培养的具体要求,实现顶岗实习预就业“2+1小型订单式”人才培养模式,以培养能够胜任企业工程机械维护、检测、诊断、修理、营销及机械化施工等工作任务的、具有良好职业道德和职业迁移能力、满足企业特色需求的工程机械维修高技能专门人才。工程机械专业课程体系开发流程如图2所示。

课程体系包括国家规定的文化素质教育课和专业课两大类,面向工程机械维修生产任务,实现毕业证和高级维修职业资格证的双证融通,满足工程机械维修相关技术领域的职业岗位要求,形成“行业工作任务课程模块为平台,订单企业特色需求为方向,双证融通,校企三阶段工学交替”的特色。

(二)建立对接职业资格证书的课程结构

课程体系按照职业能力发展的逻辑关系组合为基本技能平台课程、综合技能平台课程和特色技能平台课程,将职业能力(专业能力、关键能力)同时也是工程机械维修职业资格证书的技能和知识要求嵌入课程内容。课程的安排顺应了学生职业能力的发展进程,实现了学历证书与职业资格证书融通。各平台课程内容界定如下:

基本技能平台课程“基本技能”指学生学习工程机械专业的基本知识和接受基本技能训练,掌握工程机械结构、原理和维护的基本知识和技能,达到工程机械维修中级工的水平,并取得工程机械维修中级工证书。

综合技能平台课程“综合技能”指在基本技能平台课程基础上,培养学生具有工程机械技术综合应用、维修诊断能力、机械化施工管理能力,达到工程机械维修高级工的水平,部分学生取得工程机械维修高级工证书。

特色技能平台课程“特色技能”是指经过“基本技能”和“综合技能”的学习和训练后,根据“2+1小型订单式”培养方向,学生接受2~3项校企合作品牌企业特有专项技能的学习和训练,对接就业岗位。学生专业知识、能力和素质的形成是一条平台化、进阶式的路线。各平台课程模块围绕“基本、综合、特色”的各平台专业核心技能进行设置,学生经过大学期间的学习和训练,具备“零距离”就业的职业能力。

专业教学内容改革

(一)校企合作开发课程,充分体现教学内容的职业性、实践性和开发性

为了工程机械专业课程更加符合工程机械维修企业及公路机械化施工企业对高技能人才培养的要求,充分体现职业性、实践性和开发性,坚持与企业进行紧密合作,制定融入了合作企业产品技术的课程标准和教学资源库,实施三阶段订单人才培养模式教学改革实践:在基于工作过程系统化的课程设计、开发和课程实训环节的教学实施等方面得到了行业企业的大力支持。特别是挂牌的校外实训基地和签订订单人才培养的用人单位每年都派出企业技术骨干担任兼职教师和实习指导教师参与课程教学过程,对课程的建设提出宝贵的意见和建议,使得专业课程得以不断完善和优化。

(二)按“工学结合,理实一体;案例导入,问题解决”的教学模式,切实培养学生的职业能力

在工程机械专业课程体系中依据岗位任务和能力的分析,参照课程与工作任务的关系将专业课程分为工作过程导向课程、任务导向课程、项目导向课程、拓展性学科课程四类。参照行业职业标准和职业能力模块库,通过分析典型的工作任务,设计学习情境,构建仿真与真实的学习环境,使学生在职业氛围中通过完成典型的工作任务来获取专业知识和技能,培养学生的专业能力、方法能力和社会能力。通过分析工程机械行业企业工作内容、工作流程、工作环境、工作评价,按照教学和学生的认知规律设置相应的教学内容、教学条件和教学过程评价,使学生能够获得未来发展所需的综合职业能力和职业拓展能力。以专业课“工程机械液压系统诊断与检修”(工作过程导向课程)为例,课程构建与设计流程框图如图3所示。

(三)课程教学内容的整合与实施

课程内容的改革包含内容的选择和序化两个基本要素。专业教学团队对企业工作岗位的知识、能力及素质方面的要求进行深入研究,加深对职业标准和行业最新发展信息的了解:结合高职学生特点及认知规律.对原课程体系学习领域中内容进行了“解构分析和重构整合”以确定课程学习任务:以职业岗位工作过程为导向,参照专业领域职业岗位任职要求选取课程教学内容,制定了专业课程教学标准:参照企业岗位典型工作任务,设置学习情境和教学单元:依据课程设计、课程标准制定的学习目标,以工作任务为导向构建课程内容。课程以学习情境(项目任务)为单元进行学习。每个学习情境打破理论教学与实践教学的界限,借助虚拟教学软件、仿真教学台架,实行一体化教学。同时根据认知规律,课程教学情境的选取由浅到深,由易到难,由单项技能训练到综合技能训练。

专业教学改革的保证措施

(一)建设品牌企业区域能力发展基地,完善三方校企合作机制

专业职业能力的培养有赖于良好的实习、实训环境,专业技能的训练需要有足够的设备来支持。由于工程机械设备昂贵,职业院校工程机械专业教学设备普遍落后且难于及时更新,技术与市场脱节,难以保障具有真实工作情境的实训条件。为了营造真实的实训环境,应通过校企合作引入企业资金和技术力量,促进专业实训设备与新技术同步发展。按多方共同建设、资源共享的原则,我院引入VOLVO建筑设备及其产品商,与工程机械专业共同建立了区域职业能力发展基地。区域职业能力发展基地将企业技术培训中心、客户技术服务基地与学院专业实训基地融为一体,具备区域员工培训中心、学生实训基地、科研合作基地、职业技能鉴定和社会服务等功能,实现了校企资源共享和优势互补。职业能力发展基地围绕“发展基地共建、运营共管、培训教师互聘、员工培训共担、‘订单’学生共育、社会服务共享”的三方校企合作新模式,构建了相关的校企合作机制和制度。

(二)建立专兼职教师队伍

机械与工业工程第8篇

【关键词】工作过程 高职高专 机械制造与自动化专业教学体系 改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)08C-0135-03

制造业是国民经济的重要基础,是国家安全的保障,是国家竞争力的重要体现。近年来,制造业的迅猛发展对机械制造与自动化专业的高职高专人才需求量增大,质量要求提高,高职高专院校要培养满足企业生产、服务第一线的实用型高技能人才,仍面临着巨大的挑战。因此,对高职高专机械制造与自动化专业进行教学改革,探索基于工作过程的教学体系,将以课堂传授间接知识为主的学校教育与直接获取实际经验和能力为主的生产现场教育有机结合,满足企业需要,实现学生职业能力与企业岗位要求之间无缝对接已是迫在眉睫的问题。本文拟以桂林航天工业学院的实践为例,对机械制造与自动化专业教学体系改革进行探讨。

一、高职高专机械制造与自动化专业教学体系现状

(一)教学内容与实际岗位需求脱节,知识定位混乱

教师对企业工作流程和岗位实际工作过程不了解,不知何谓适度、够用,致使教学内容与实际岗位需求脱节,课程知识点重复,缺少优化配置,这又导致学时过多;知识衔接性不好,前后课程没有延续性。由于对培养学生的能力定位不准,人才培养模式会存在偏差,这一偏差集中表现为人才培养的效果与市场需求之间的差异和距离。

(二)教学内容模块划分不合理

传统的专业课往往按知识体系来组织教学,先学基础的知识,然后逐步深入提高。其专业教学体系,大都可以归纳为由基础课、专业基础课和专业课构成的“三层楼式”或“三段式”的教学体系,学科本位的影子随处可见。有些高职高专院校机械制造与自动化专业的课程体系又过分强调技能实践,忽略理论知识学习,教学内容没有合理地体现理论与技能互为支撑的关系。

(三)实践教学内容陈旧

机械制造与自动化专业主要培养具备机械设计与制造技术基础知识与应用能力,面向机械工业第一线的高素质应用型专门人才。但是,在现实中高职高专院校由于多方原因,没有能够建立起适应高职教育要求的实践教学体系,实践教学在教学计划中没有足够的比例,学生实践的机会较少。由于校内实践教学内容陈旧,实验方法、步骤教条化,实验、实训教学内容缺乏系统性,验证性、演示性实验多,生产性、工艺性、设计性、创新性实训少。实践环节现代科技含量低,不符合当前生产实际,而且无法随着职业技术的发展不断更新与充实。因此,机械制造与自动化专业的人才培养目标无法满足高素质应用型人才培养需求。

(四)理论教学与实践教学分离

目前,在一些高职高专院校中,传统教学模式是理论教学与实习教学分别进行,理论教师注重理论知识讲解,实习教师注重实际操作,再加上课程进度不一,理论教学与实习教学严重脱节,不但给学生的学习造成很大困难,也造成了重复教学和资源浪费,更影响了教学质量的提高和应用性、技能型人才的培养。随着教学改革的进一步深入,现有“三段式”(文化基础课一专业基础课、专业课一实训)教学模式已经越来越不适应现代社会对高等职业教育的要求。

二、基于工作过程的机械制造与自动化专业教学体系改革

工作过程是在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序。基于工作过程的教学体系在学习内容的开发与编排上跳出学科体系的藩篱,帮助学生获得最受企业关注的工作过程知识和基本工作经验,以满足企业和劳动力市场的需求。对于机械制造与自动化专业而言,采用基于工作过程的教学体系,以市场对人才的需求为导向而设置课程,实现了“订单式”人才培养方案;按照工作结构重建课程内容结构,重构后的课程内容涵盖了岗位工作所需要的技术、能力与知识体系,注重学生职业能力的培养与开发,在情境互动的教学中锻炼学生的思考能力和操作能力,实现了高职教育培养学生综合能力的目标。

(一)突出专业核心,深化教学模式和课程内容的改革

机械制造与自动化专业学生毕业后面对的主要岗位群有:机械产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理,自动化设备与生产线的维护,数控机床编程与操作,机电设备的营销,现代化设备的安装、维护与管理,等等。从职业岗位群出发,明确支撑其职业或工作所需的知识、技能和素质要求后,对相关课程进行深入研究和探索,精炼和整合课程内容,构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM和机械加工工艺四个模块,每个模块均含有课程设计及实训课程。

打破陈旧观念,重新定位课程体系,建立基于工作过程的课程体系。邀请企业专家参与课程开发,对课程内容的选择和课程内容的设置予以全新的诠释,摒弃“惰性知识”,而关注“行动知识”,掌握那些对行动至关重要的应用性知识。同时,选用符合高职教育特点的工学结合式教材,合理编排教学内容,实现课内教学、课外教学和社会实践教学的有机结合,具体教学模式如表1所示。

另外,加大课程内容改革力度,将工程材料、机械设计基础、液压与气动技术、互换性与测量技术等专业基础课程内容进行调整,按照必须够用为度的原则,整合内容,减少学时。此外,对一些课程的局部内容也进行增减,有所侧重。如原来的CAD/CAM应用技术课程,着重对计算机绘图的内部原理及方法介绍,可将此课程改为CAD/CAM应用,注重实用性强的大型软件的使用。

(二)践行理实一体化教学,加强实践教学改革

理实一体化教学法即理论实践一体化教学法。它强调充分发挥教师的主导作用,通过设定教学任务和教学目标,让师生双方边教边学边做,全程构建素质和技能培养框架,丰富课堂教学和实践教学环节,提高教学质量。在整个教学环节中,理论和实践交替进行,直观和抽象交错出现,没有固定的先实后理或先理后实,而理中有实,实中有理,突出学生动手能力和专业技能的培养,充分调动和激发学生学习兴趣。

在实践教学中,突破以往只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档实验项目,开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目。为此,通过岗位调研,确立典型工作任务,以典型工作任务为载体,让学生在完成具体任务的过程中学习,并发展职业能力,实现学习与工作的一体化。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线,真题真作,强化岗位技能培训,及时引入本专业领域科技发展新成果。

桂林航天工业学院利用学校的实习实训条件,把实训与职业资格考核结合起来,提高实践教学效果。该校充分利用了数控实训中心的有利条件。该中心由于承揽各种机械零部件的加工业务,因此坚持以生产实际零部件为主,对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编程和操作实训,培养学生实际生产能力。加大CAD/CAM应用实训及考证教学环节,主要是在生产型数控机床上的训练,使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工,注重复杂零件的加工工艺及加工精度的实现,为数控工艺员考证和3DCAD考证打下基础。为此,桂林航天工业学院正在逐步建立不同级别的多种职业资格考核鉴定站点。机械制造与自动化专业人才培养目标如图1所示。

(三)坚持以机为主、机电结合的专业内涵

在机械制造与自动化专业的课程设置中,机械类课程占70%左右,电类课程占30%左右,减少通识课、学科基础课的学时,增加专业课的学时。这样设置的原因是几乎所有企业的机械类岗位和电类岗位是分开设置的,没有对应的“机械电子”岗位,因此,必须坚持以机为主,学生才好就业。但是,大量的机电一体化高技术设备又要求机械类技术人员必须既懂机,又懂电,以往传统的纯机械的技术人员很难胜任。因此,机电结合可以给学生未来提供更大的发展空间。

(四)完善评价体系

创新评价体系,既可以及时发现课程体系的不足之处,也是模块化课程体系顺利实施的有力保障。改革考试形式和方法,转变传统的学生成绩评价方法,考核学生学习效果除笔试外,在实践操作较多的课程中可以采取灵活的考核方式,如答辩、现场测试、现场操作等,实现理论考试和实操考核相结合,着重考核学生的应用能力和分析能力,促进学生素质全面发展。

三、结语