首页 优秀范文 机电一体化主要课程

机电一体化主要课程赏析八篇

时间:2023-10-08 15:43:27

机电一体化主要课程

机电一体化主要课程第1篇

(一)对专业内涵的理解不够机电一体化的本质是将电子技术引入机械控制中,也就是利用传感器检测机械运动,将检测信息输入计算机中,计算机得到能够实现预期机械运动的控制信号,由此来控制执行装置。若是真正意义上的机电一体化产品,它有两个明显的特征,一是要有运动机械,二是采用了电子技术,通过计算机指令和反馈来实现柔性化和智能控制。而不少专业教师却单一地认为,机电一体化专业就是学一点机械类课程,学一些电子类课程,如果加上一些控制类课程,简单拼凑就是机电一体化了。因为理解不够,所以对最后的综合实践课程,没有引起足够的重视,课时量及训练强度不够,大量精力花在了使学生获取装配钳工或维修电工高级工证书上。但社会现实却是机电一体化技术发展到了新的高度,随着光学、通信技术等的进入,机电一体化出现了光机电一体化;而人工智能技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,开启了机器人的新时代。这迫切需要我们五年制高职机电一体化专业融入新技术、新技能。

(二)对关键核心课程的融合不够目前,机电一体化技术专业主要开设机械类、电子类和控制类专业课程。技能实践课程也大致这样划分,在最后阶段,再开设综合专业课程和实践课程。如果按专业方向划分,则制造技术方向开设CAD/CAM软件应用技术、机电设备机械安装与调试技术、机电设备装调工(装配钳工)训练与考级;控制技术方向开设电气制图及CAD技术、机电设备电气系统安装与调试技术、机电设备装调工(维修电工)训练与考级。以上所有课程基本上都是分机械和电子课程两条线展开的,对PLC和单片机的理解运用不到位,到最后真正能融合机电技术、体现机电一体化专业特点的机电设备安装与调试技术实践课只开3周,而装配钳工和维修电工课程分别开了11周。很明显,对前者这门综合性的核心实训课程重视不够,其带来的后果是学生虽然分别掌握了机械类、电子类、控制类课程的知识和技能,但没有融合三类课程和技能,没有达到真正的机电一体化人才培养要求。

(三)对技术技能应用能力的强化不够对于五年制高职的学生来说,最重要的专业能力是专业技术技能应用能力,而不是开发和设计能力。具体地说,就是操作机电一体化设备的能力,具体分析、制定机械加工工艺文件的能力,能处理生产车间现场工艺技术问题,具有维护、维修机电一体化设备的能力。而现在大部分学校对学生的技能要求就是制造技术和控制技术两个方向,就是取得装配钳工高级工或维修电工高级工证书。这些技术技能肯定不能让学生完全了解和掌握机电一体化专业的核心技能。学校应当通过校内机电设备装配调试相关课程设计、专项实训,使学生获得初步的技术技能应用能力,最后通过综合实训课程,使学生获得真正的机电一体化专业技能,并努力培养学生分析和解决实际问题的能力。

二、对培养学生专业技术技能应用能力的探索

(一)多元整合优化专业课程体系目前,职业学校普遍开设三类课程:综合化课程(技术基础模块)、一体化课程(技术模块)、项目化课程(技术训练模块)。综合化课程模块是机电专业领域岗位群相关职业通用性的必备技术理论和基础技能;一体化课程是机电专业相关技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合的课程,如PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术等;项目化课程是培养学生专项技能和综合职业能力的课程,该类课程与职业技能或职业资格要求融通,突出熟练技术运用能力的培养,如机电一体化专业中的钳工技术训练、机加工技术训练、机电设备装配调试技术训练等。而对上述三类课程进行整合优化,就形成了真正的机电一体化课程,包括机电一体化技术理论课程、机电设备装调技术课程设计、机电一体化设备装配调试实训课程等,这是最能体现专业特点和要求的课程,是机电技术的真正融合。

(二)开设综合化的核心实践课程目前,综合实训课程开设的情况是:制造技术方向开设装配钳工,控制技术方向开设维修电工。如果培养机电综合能力,就要把PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术加以强化,增加机电设备安装与调试技术课程的学习和实践,开设光机电技术和机器人技术实训课程,让学生了解并掌握较为前沿的机电一体化技术技能。

(三)重点培养学生专业技术的应用能力目前,不少学校机电一体化专业主要进行电工、车工、钳工三项实践技能训练和职业技能鉴定,学生初步掌握了机电技能。但这些技能是独立的、分散的,没有与机电岗位的综合技能匹配。随着技能大赛的推进,各校购置了机电一体化设备,培养了一批能胜任机电一体化专业综合实践技能教学的师资队伍,也有了较为成熟的实训项目,完全有条件、有能力开展综合实训。目前,省内职业学校机电综合实训课程主要使用光机电一体化设备,该设备的组成包括电子控制模块和机械机构。电子控制模块主要有主令电器模块、传感器模块、控制模块、变频器模块、驱动电磁阀等。机械机构包括运料机构、传送带机构、推料机构、机械手机构等。工作原理是利用先进的控制设备,控制生产机械自动完成生产的自动化过程。这套设备虽小,但它涉及了机电一体化专业各个方面的知识和技术,体现了机电一体化专业的核心技能。教学实践的具体做法是,以学会技术技能、完成任务为中心,以项目形式来安排训练内容,让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图,模拟实现工业生产控制中的小项目,如工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等,然后在机电气一体化实训台进行分块练习,熟练掌握每一个单元的自动控制功能,最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自生活和生产,学生对项目课题感兴趣,教师引导学生主动思维,引导学生分析问题、动手解决问题,真正培养学生专业技术的应用能力。

机电一体化主要课程第2篇

【关键词】课程体系 优化 改革 机电一体化

【中图分类号】G719.21 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0157-01

随着近几年机电一体化技术的快速发展,社会对机电一体化专业技术人才需求也发生了飞速变化,为此,各高职院校纷纷开设机电一体化专业以满足社会对人才的需求。但从市场反馈的信息看,高职院校机电一体化专业存在的问题亟待解决。

1 机电一体化专业现状分析

目前我国高职机电一体化专业存在以下几方面问题,(1)专业定位模糊(2)缺乏适应新技术发展的新课程体系(3)实验实训条件落后(4)“双师型”教师队伍力量薄弱,加入WTO,给我国经济国际化发展趋势,企业的市场化运作模式,经济结构的调整都将带来深刻影响,面对国际和国内社会对人才的需求,高职教育的发展只有作出适应性的调整,才能从容面对这一严峻形势的挑战。

2 机电一体化专业特点分析

机电一体化专业作为一种新兴的、复合型专业,具有以下的特点:

第一 机电一体化技术是以数字信息处理为基础,集机械制造、微电子、计算机、现代控制、传感检测、液压气动等技术于一体的复合技术。机电一体化专业是根据产品的高效、柔性、低成本生产要求而不是根据自然学科分工而设置的,即以生产和技术领域的分工为依据而设置的。所以机电一体化专业的课程内容具有综合性、先进性、应用性等特征。

第二 机电一体化专业的教学涉及到原来多学科知识的复合及大量的经验技术,对教师的理论技术功底和实践经验有较高的要求。

第三 机电一体化专业是需要进行高投入的专业。因此必须借助企业的力量进行专业教学,即产学合作是机电一体化专业建设的必由之路。

3 机电一体化专业的人才培养模式及目标

2001年,我校与齐齐哈尔第二集团公司签订了产学合作协议,以“2+1”人才培养模式联合培养了机电一体化高技能人才。到目前为止,已经取得了预期的良好效果。我们根据机电职业岗位的多样性,构建了机电一体化专业的多个方向培养目标,以增强机电一体化专业人才培养的市场适应性。见人才培养目标模式图。

4 理论课程体系改革及优化方案

按照以技术应用能力和职业素质培养为主的原则,打破传统课程原有学科体系,对原理论及实践教学体系进行重新

组合,整体优化。

我们根据目前高职机电一体化专业的现状,从机电一体化专业特点着手,借鉴加拿大的CBE和国际劳动组织开发的MFS等国外先进的课程体系,将国外先进的职教理念与我国高职教育相结合,构建具有适合我国国情的以就业为导向的课程体系,通过研究岗位群,确定机电一体化专业岗位各种知识及职业能力模块,不同的能力模块可对应相关的职业资格证书体系,由资格体系和岗位需要的知识能力共同实现技能型人才的培养目标,见人才培养目标模式图。课程体系改革及优化的框架思路如下:

首先,将培养目标分解到教学单元模块,确定每一教学单元所承担的功能,应培养的知识能力以及相应的配套实践教学环节。每一教学模块单元主干课程内容的组成,每一课程要传授的知识、能力及考核学生的方法。其次,对各个教学模块之间重复交叉的知识进行优化组合,并加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,删除重复内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能相互结合。可采用“讲练式”现场教学和“启发式”教学等主动型教学方法。最后整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

根据上述思路,我们将机电一体化专业(专门化)核心课程进行优化整合,构成了三个方向培养的核心(主干)课程模块,并将其作为机电一体化专业专门化人才培养目标的支撑基础。机电一体化专业(专门化)核心课程的构成:

机电一体化专业平台核心课程:机械制图、机械试图、机械设计基础、电工电子技术。

机电一体化专业数控加工专门化核心课程:CAD/CAM、数控编程、机械制造技术、数控加工实训。

机电一体化专业培养技能型人才专门化核心课程:数控编程、数控机床操作、加工中心操作工考工。

综上所述,高职课程体系内容设置及优化时,必须从职业教育自身特点着手,按职业岗位群职责来确定机电专业毕业生应具备的技术应用能力,以此为主线重组课程内容,冲破原有课“三段式”及“本科压缩型”的课程(甚至学科)体系,对课程内容进行优化整合,删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容,增添新知识,从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。按照技术应用能力为主线进行课程综合化不仅可以缩减学时,而且可以使课程体系整体优化。

5 实践教学体系的优化整合

实践教学是教学体系改革中的重点内容。为此,我们在以下四个方面对实践教学体系进行改革及优化整合:第一是调整学时,加大实践环节的教学时间,在每个实践环节中贯穿技术应用的主线,通过各个实践训练环节培养学生技术应用的能力。第二是加大实验室与实训基地的投入,增加实验设备和实训设备,以保证专业技能和操作技能训练的需要。建立实践环节考核的指标和方法,开展多证书制,充分体现岗位特点。进行中(或高)级制图员、数控工艺员、加工中心操作工职业技能证书等的考试。第三是加强学校与企业联合,建立校外实训基地,把学校教学与生产实际更加紧密地结合,既有利于教学内容更新和跟踪技术的发展,又有利于学生在生产实际中提高岗位技能,从而不断提高教学质量。第四是制定实验实训教学大纲,编写实验实训指导教材。放手让学生独立完成实验实训,充分激发学生的兴趣,培养学生的创新意识和能力。以促使学生主动认真完成实验实训任务。

6 课程体系改革及优化效果

首先 综合职业能力显著提高。通过学生调查,教学反馈和毕业跟踪调查看,机电一体化专业的课程体系、课程结构符合社会和行业发展对职教人才培养规格的需求,有利于发展学生的潜能,尤其是学历教育和职业资格教育技能证书并重,实施弹性学分制等促进了学生个性发展为培养应用型复合型人才提供了保证。其次 以就业为导向的课程体系,提高了学生的岗位能力,就业率明显提高,该专业毕业生除少部分升入本科院校外,其余全部就业。

参考文献

[1] 戴勇.高职机电一体化专业课程开发[M].北京机械工业出版社,2004,(3).

[2] 周国烛.构建有高职特色的机电技术专业人才培养体系.教学研究,205(9).

[3] 陈贵银.高职机电一体化专业课程体系改革的探讨,武汉船舶职业技术学院,2007(6).

机电一体化主要课程第3篇

【关键词】机电技术应用专业;课程标准;核心内容;课标解读

【中图分类号】G714 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2016)34-0064-04

【作者简介】1.王猛,江苏省常州刘国钧高等职业技术学校(江苏常州,213025)督导评估办公室副主任,教授,主要研究方向为机电类专业的专业建设及课程开发。2.杨欢,江苏省常州刘国钧高等职业技术学校(江苏常州,213025)机电工程系副主任,讲师,主要研究方向为机电类专业的课程开发与教学管理。

课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议等的教学指导性文件。近期,江苏省教育厅组织相关专家开发并颁布了机电技术应用专业“电工电子技术基础与技能”“电气系统安装与调试”等六门专业核心课程的课程标准(试行),对全面深化职业学校的教学改革、规范教学管理、提高教学质量发挥了积极的作用。

一、课标开发的依据与思路

本次机电技术应用专业开发的专业核心课程标准有“机械基础”“电工电子技术与技能”“电气系统安装与调试”“PLC编程与应用技术”“液压与气动系统安装调试”及“机电一体化设备组装与调试”六门课程。这些课程标准主要是针对《江苏省中等职业教育机电技术应用专业指导性人才培养方案》开发的(部分课程在加工制造类其他专业通用),是该指导性人才培养方案的下位文件,故这些课程的名称、核心内容与之匹配,课程开发与实施的基本理念也与之匹配,并为培养“具备职业生涯发展基础和终身学习能力,能胜任生产、服务、管理一线工作的高素质劳动者和技术技能人才”提供文件保障。

本次机电技术应用专业开发的六门核心课程标准的内容,主要依据该专业指导性人才培养方案中的职业能力分析表、主要专业课程教学要求,同时也合理融入相应职业资格的基本要求,如维修电工(四级)、装配钳工(四级)等。同时,课标还参照了《江苏省中等职业教育机电技术应用专业指导性人才培养方案》中的课程结构。本次机电技术应用专业开发的核心专业技能课程包含了必修课程中的专业基础平台课程和专业技能方向课程两种课程类型。其中“机电一体化设备组装与调试”为本专业的专业技能方向课程,主要培养学生机电设备安装与调试方向的职业特定能力,“机械基础”等五门课程均为专业基础平台课程,主要培养学生专业岗位群的通用能力。

机电技术应用专业基础平台课程的课程标准基本开发思路为:以加工制造类专业岗位群职业能力分析为基础,依据本专业及数控技术应用等相关专业指导性人才培养方案,突出共性、一般性要求和基本规格,兼顾个性、扩展要求和特殊规格,整合形成适合多个专业使用、具有公共平台特征的课程标准,如“电工电子技术基础与技能”课程标准适用于机电技术应用、数控技术应用、机械加工技术三个专业;对于“机械制图”“金属加工与实训”两门课程未开发的课程标准,则可按《教育部关于印发中等职业学校机械制图等9门大类专业基础课程教学大纲的通知》(教职成〔2009〕8号)中的相应课程教学大纲执行。

二、课程标准主要核心内容解读

机电技术应用专业核心课程的课程标准基本框架主要由课程性质、学时与学分、课程设计思路、课程目标、课程内容与要求、实施建议及说明组成。教师只有系统、准确地理解各部分的内涵,才能全面达成课程的教学目标。

(一)明确课程性质,加深对其类型、特点、关联课程等的理解

对于课程性质,教师不仅要理解各门课程的类型,更应理解课程的特点、前修后续课程的关联性等。首先,“电工电子技术基础与技能”等五门课程均为专业基础平台课程,这类课程在教学时必须突出基本技术知识、基本技术技能的获得及基本职业素养的形成,是为专业技能方向课程学习或专业岗位综合职业能力的获得奠定基础的;而“机电一体化设备组装与调试”课程则更注重专业岗位综合职业能力的培养。

其次,六门课程标准总体上体现了学做合一的课改思路。但由于其理论学习和实践活动整合的程度不同,课程的特点也不尽相同。如“机械基础”课程具有理论性强的特点,在强化基础技术理论学习的同时,分阶段增加了实践教学的环节;而“电气系统安装与调试”“PLC编程与应用技术”等课程具有理论和实践相结合的特点,以实践活动为载体,将技术知识与技术应用有机融合。

最后,关联课程,即前修课程和后续课程,如“电气系统安装与调试”的前修课程为“电工电子技术基础与技能”,后续课程为维修电工考级技能训练。在课程性质中突出关联课程,一方面有助于引导教师从专业整体的角度来理解课程的地位和功能,强化专业意识;另一方面,教师通过对前修、后续课程的认真研读,授课时就能达到针对性强、重点突出、学以致用的目标,大大提高学生的学习兴趣。

(二)理清课程设计思路,整体把握课程的理念、目标、结构

机电技术应用专业的课程标准坚持以服务发展为宗旨、以促进就业为导向,积极反映职业岗位规范和最前沿的技术要求,体现了职业技能学习和职业精神培养的高度融合,反映了“以生为本、学以致用、知行合一、做中学、做中教”等职业教育教学改革的课程理念,呈现了江苏职业教育改革创新在教学领域的最新成果。课程的整体设计具有以下特点:

第一,注重课程的育人功能,落实立德树人的根本任务,弘扬“工匠精神”。如“电气系统安装与调试”课程标准的教学建议中提出了“要将安全意识、规范意识、质量意识和敬业精神、工匠精神的养成融入教学实践活动,培养学生良好的职业品质和职业素养”的要求。

第二,突出“核心素养”的培养。机电技术应用专业各课程标准的课程目标在强调“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个维度的基础上,结合课程的性质对核心素养提出了培养要求,如“PLC编程与应用技术”课程目标中的核心素养要求包括:知识素养――掌握PLC指令使用与编程的方法及通信、组态技术;能力素养――会根据控制要求,合理分配I/O端子、设计PLC控制原理图,实现PLC硬件系统的正确安装;实践素养――能选用一种PLC编程软件完成程序的编写、调试、仿真、下载和监控,实现系统的稳定运行;发展素养――具有独立思考、合作探究、查阅资料、分析解决问题的能力;安全素养――具有规范操作的职业习惯、安全意识;职业素养――具有良好的职业道德、职业操守以及科学严谨、求真务实的职业品质。

第三,关注中高职衔接,兼顾学生职业生涯发展,在课程内容选择上为继续教育留下接口。如“机械基础”课程的“常用机构”及“机械传动”两部分重点内容以定性分析、应用分析及拆装技术为主,但也有类似“传动比”计算等的定量分析,有效地实现高职教育“机械设计基础”课程的衔接。

第四,体现“课证融通”思想,将相关企业、行业的职业标准有机融入课程教学中。如“机电一体化设备组装与调试技术”课程的“对接机电一体化技术应用人员职业标准,按工作过程导向、理论与实践并重的原则,构建学习单元”;“电气系统安装与调试”课程的“对接国家维修电工(四级)职业标准,精选企业典型项目和工作任务”等。

(三)分析课程内容与要求,全面践行理实一体的实施策略

课程内容与要求是课程目标的进一步具体化,是学生学习结果的描述,是提升教学质量的关键。教师除了要熟悉各门课程所包含的知识点、能力点及其应达到的水平外,更应关注学生学习的过程和方法,以及伴随这一过程而产生的积极情感体验和正确的价值观。同时应注意以下几点:

第一,准确理解“课程内容与要求”两个表式的选用原则。“液压与气动系统安装调试”“PLC编程与应用技术”“电气系统安装与调试”这三门课程标准选用了项目课程的表式(如表1所示)。这类课程是以典型的教学项目为载体,按照工作过程系统化的理论,通过完成若干个典型工作任务,实现学习目标,充分体现了江苏省近年来“三以一化”课改的成果。“机械基础”“电工电子技术基础与技能”“机电一体化设备组装与调试技术”三门课程标准采用了模块化课程的表式(如表2所示)。这类课程具有理论性、综合性强的特点,各教学单元的属性也存在一定的差异性,体现了职业教育课程多元化的特性。

第二,全面分析课程内容的组织结构,理解各项目(或模块)间的衔接关系,合理设计教学活动的顺序。如“PLC编程与应用技术”课程主要由“初识PLC控制系统”“三相异步电机点动与长动的PLC控制”等多个项目组成,各项目和任务是根据PLC工业控制对象以及控制要求的不同,按照由简单到复杂、由单一到综合的递进关系来编排的。课程实施时,则必须按照“内容与要求”的逻辑顺序及任务实施的工作过程设计教学活动。

第三,合理设置教学的“情境性”,规范实训基地的建设。学生的综合职业能力是在特定的职业情境中潜移默化形成的,这就要求职业学校的实验、实训设备配置必须与课程的教学内容匹配。故学校要根据课程标准中“教学建议”的相关要求,完善基地建设,为教师教学提供物质保障。如“PLC编程与应用技术”课程中提出的“本课程宜在理实一体化的专业教室实施,应配置电脑、投影仪、PLC安装线路板及相关器件(套/人)或PLC系统综合实验装置(套/2人)的专业实践教学设备”等。

第四,重视学习方式的多样性,不断改进教学模式。要将课程标准的“内容与要求”和“教学建议”有机结合,提高教学质量。如“PLC编程与应用技术”课程实施时,建议采用任务驱动、理实一体的教学模式,按照控制要求分析、资源端口分配、电路原理绘制、电气元件选择、电路安装检测以及程序编写调试的工作流程,组织每一任务的教学活动,培养学生的工程意识;按照“任务引入―功能分析―组织实施―结果测试―撰写报告―评价反馈”的顺序编制学习任务书,引导学生开展自主探究与合作学习活动等。

第五,构建多元评价体系,促进学生的全面发展。各门课程标准均结合课程的特点提出了评价建议,引导教师树立正确的教学质量观,强化以育人为目标的考核评价,充分发挥评价的教育和激励作用。做到:评价主体的多元性,如“机电一体化设备组装和调试”课程的“对于设备的组装,采用学生自评的方式,促进其对工艺要求的认识;对于设备的调试采用小组互评的方式,规范操作过程、强化安全意识”。评价方式的多元性,如“电气系统安装与调试”课程的“对电气控制线路的基本原理等理论性较强的知识,按照课程目标的要求,主要采用笔试评价;对典型控制线路的安装与调试、故障排除与维修等操作技能的检测,依据维修电工职业技能鉴定标准,主要采用观测、现场操作评价”。评价内容的多元性,如“PLC编程与应用技术”课程的“引入PLC系统装调的现场操作、成果演示、作品评价等学习成果评价,结合PLC控制理论的课堂提问、答辩等学习态度评价,整体提升学生的综合能力”。

第六,倡导校企合作开发和利用各种教学资源。各门课程标准均对教材及其他教学资源的开发和利用提出了“引入企业元素”“工学结合”等开发建议,努力实现学习内容与生产实际的无缝对接。如“PLC编程与应用技术”课程的“引入生产现场情境、操作规程、工艺卡片等企业资源,校企合作共同开发项目任务书、作业指导书、实训指导书,强化技能学习的真实性和规范性”,“开发基于Internet的仿真性教学资源、实践性视频和各种多媒体素材”;“机电一体化设备组装和调试”课程的“以企业应用广、技术先进的典型机电一体化设备为载体,由简单到复杂,整合设计梯度明显的典型教学项目或教学案例”等。

此外,了解学时与学分,合理选择学习内容,也是教师理解课标、用好课标的重要条件。机电技术应用专业6门课程标准同时给出了学时与学分,说明它适用于学分制和学时制两种情况,便于弹性学制的实施,其数值与专业指导性人才培养方案相匹配。需要指出的是,由于专业基础平台课程具有多专业通用的特点,涉及具体专业使用时,要结合课程标准“说明”部分的描述,合理选择学时与学习内容。以“液压与气动系统安装调试”为例,该课程在机电技术应用专业中占56学时,3学分;课程内容中的“*”部分必须选学(而机械加工技术专业则不学)。

三、全面落实课程标准的重要性

机电技术应用专业6门课程标准的颁布,是落实我省中等职业教育“2.5+0.5”学制改革,加快现代职教体系建设,提高技术技能人才培养质量的重要举措之一,也是我省课程改革理论和实践有机融合的阶段性成果。虽然是试行稿,还有许多地方需要在实践的过程中不断改进和完善,但它的实施对总结教学改革的经验,促进教师转变教育教学观念,深入推进职业学校专业教学改革,具有十分重要的作用。

首先,全面更新了教学的观念。课程标准与以前的教学大纲相比,最大区别在于:从关注教师的“教”向关注学生的“学”,关注“学习结果”向关注“学习过程”等的转变。核心课程标准的颁布,促进了教师教学观念的改变,真正突出学生在学习过程中的主体作用。

机电一体化主要课程第4篇

【关键词】 中职教育;机电专业;定向辐射;课程体系;构建

课程体系能体现中等职业教育的办学模式和特色,是完成中职教育目标的基础工作和重要保证。机电类相关专业的毕业生就业岗位可选择性强、技术方面更新快,中等职业学校的学生在校学习时间为两年到三年,由于学生本身知识掌握程度不高,学生自主学习的能力不是很强,鉴于这种情况,科学地定位专业方向和培养目标很有必要,最重要的是课程体系的构建。学生在校期间学校应该把专业与职业岗位联系起来,把开设的专业课程与学生的职业活动联系起来,把教学过程与职业活动联系起来、把课程标准与职业资格标准紧密联系,并应结合学生职业发展的需求,以工作任务为起点,以培养职业能力为核心,构建符合学生职业成长需要,能在最大程度上与企业需要实现对接的课程体系。

一、专业培养目标以毕业生职业生涯需要和企业岗位需求来确定

大量的毕业生调查和广泛的企业调研是确定毕业生职业生涯发展需要和企业岗位需求的基础。机电类企业是本次调研的主体,整个过程调研了39家企业,机电产品制造企业居多占了18家,依机电设备进行生产的企业有12家,机电产品服务企业有9家,从调研结果可以看出来,机电专业就业范围很广,毕业生在不同类型的企业从事的就业岗位是不同的。机电设备生产、制造类企业主要提供的岗位是各类机电产品的制造,机电设备的调试、安装、使用、保养及其维修,自动生产线的维护、检测和管理。机电产品服务类企业提供的就业岗位多数是楼宇自动化的控制、维护及维修和机电设备的调试、安装、保养和维修。在调查中发现维修电工证和电工上岗证在企业里是需求最多的从业资格证。其次,电焊工证及电梯安装维修证、钳工证在机电产品制造类企业、生产类企业、机电产品服务类企业也有一定程度的需求。调查的机电专业毕业生中,在机电产品制造类性质企业工作的占到46%;在利用机电设备生产类企业工作的占到34%;在产品服务类企业工作的占到20%。按岗位来说,生产线操作岗位是毕业生主要从事的岗位占到48%,有20%的同学从事机电设备安装维修岗位,有16%的同学从事楼宇自动化控制维修岗位,16%的同学从事电工维修岗位。通过调研结果表明,在企业生产一线的主要是在参加工作初期的机电技术应用专业毕业生,经过一年到三年左右的生产培训和管理培训,部分毕业生能升入初级管理岗位如各组组长、各工段技术员、车间管理员,经过两年到四年的生产实践锻炼,一些毕业生能升入高一级管理岗位如部门经理、车间主管等。在调研分析的基础上,结合陕科大情况,设定本校机电技术应用专业的培养目标为:具有良好职业意识和职业道德,具有机电技术应用基础的的理论知识、系统的专业知识,具有机电设备安装、使用、调试、保养及机电产品生产原理、维修技术的综合性技能型人才。

二、专业职业能力培养目标通过工作分析来确定

广泛开展毕业生及就业单位的调研,定期开展校企合作交流会,通过与企业实践专家的交流探讨,深度剖析机电专业的职业岗位群,从典型岗位中确定了电梯安装与维护、机电设备维修与保养、楼宇自动化控制、数控加工技术、机械加工技术为学校机电专业的专门化发展方向。

1、电梯安装与维护方向

学生能在各企事业单位从事电梯生产、安装、维保以及电梯销售,能从事电气设备安装、调试、运行、维护、生产、销售以及供用电系统运行、维护等工作。

2、机电设备维修与保养方向

学生具备锯削、钻削、磨削的钳工基本技能和焊接基本技能,能从事机械设备的技术服务、销售及机电产品和设备的生产安装、维修调试。

3、楼宇自动化控制方向

学生主要从事面向小区智能化电气设备的设计、安装、调试以及日常管理与维护等工作;面向写字楼、大型宾馆、医院、商场等单位的电梯、空调、消防报警、闭路监控维护与管理等工作;面向商业企业有关电气产品的维修保养等售后工作。

4、数控加工技术方向

学生已具备生产第一线数控车削加工和数控铣削加工及设备维护能力,同时具有数控编程能力和操作技能, 通过企业的再次培训,还可从事数控加工设备销售等岗位的工作。

5、机械加工技术方向

学生能掌握普通机械加工设备的操作与维护,掌握车削、铣削等基本技能和,通过企业的再培训, 也可以从事机械设备的销售与技术服务等工作。

三、构建专业课程体系的主线是工作任务完成的职业能力

课程体系的构建以能完成工作任务所具备的职业能力为核心。“定向辐射式”课程体系能体现职业教育的职业性、技术性和应用性,使学生在校期间能学到专业的通识能力并具备某些专项能力。以三学年的课程体系为例,第一学年为基础模块,文化基础课程占总课时16.05%,主要是通用技能学习,校内学习为主导;第二学年为职业技能模块,专业课程占总课时16.56%,实践课程占总课时27.01%,主要是职业技能学习,主要开展校企合作;第三学年为综合技能模块,顶岗实习占总课时40.38%,主要是综合技能学习,学校管理,实习企业实习为主导。

在具体实施过程中,第一学年对学生进行职业素质基本能力、职业岗位基础能力的培养。在第二学年和第三学年的课程安排中,不同就业方向的学生在该阶段,开设的专业技能技术课是不同的,强调“定向辐射”的特点,进行岗位工种等级达标训练。学校根据企业岗位的实际需求对学生进行职业训练,并使学生通过职业资格考试,以满足用人单位的需求。

各个辐射方向对应不同的课程体系。数控加工技术方向的课程:数控机床编程操作、机械CAD/CAM、数控机床维修技术、数控铣机床编程操作;机电设备维修与保养方向的课程:单片机技术、传感器技术、数控机床维修基础、PLC技术、机电设备安装与维护技术;机械加工技术方向的课程:机械制造技术、焊接技能与训练、数控机床编程操作;电梯安装与维护方向的课程:电气控制设备、电梯安全、工厂供电与开关柜安装、电梯安装工艺、电梯原理、传感器技术、电机原理、可编程控制器;楼宇自动化控制方向的课程:设备控制系统编程和实施控制、 房屋技术中电气设备调试与维护、动力技术设备安装、调试和维护。

总之,“定向辐射式”的课程体系,便于在学生有限的学习时间内,根据社会的需求及时地调整专业方向以及对应课程,这正体现了中职的办学方针―“以就业为导向、以能力为本位”。鉴于此构建的课程体系,不仅加强了学校教育适应社会发展的能力,拓宽了学校自身的专业方向,也增强了学生跨岗位的从业能力,更提升了学生毕业后就业岗位的选择空间。

【参考文献】

[1] 姜大源.中国职业教育发展与改革:经验与规律[J].职业技术教育,2011(19).

[2] 何亚峰.机电一体化系统设计课程建设体系的构建与探讨[J].装备制造技术,2009(11).

机电一体化主要课程第5篇

关键词: 联合办学 岗位素质标准 机电工程技能 交互训导机制

一、立论

51b1

高等职业技术教育具有双重教育属性,属于高等教育范畴系列,同时又属于职业技术教育,培养的是技术型人才。高等职业技术教育研究总是着眼于职业的载体——行业人才素质的构成要求。高等职业技术教育机构与跨国公司在华企业联合办学是基于“定向培养现代企业适用的岗位人才”行动作为的校企合作关系。

在我国,高职教育事业机构与国际知名企业联合办学的专业建设较系统的、富含职业教育技术的资料样本尚不多见。

我国高职院校和跨国公司企业员工培训机构在组织制度、行为方式、能力范围等方面存在着差异,联合办学首项技术要略就是以特定企业专业岗位人才素质要求为背景,以高等职业技术教育层次为平台,在教育实施过程中研究适用的专业课程体系。

我国机电产业生产技术标准与多数跨国公司企业生产技术标准存在着差异,这种专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述,是需要在联合办学的工作基面上攻关解决的难题。

日立电梯(中国)有限公司与广州工程技术职业学院签约联合办学,日立电梯广州制造基地挂牌“广州工程技术职业学院日立电梯技术学院”。我们持有“积极推行订单培养,探索工学交替、任务驱动、项目导向、顶岗实习等教学模式”的教学技术发展理念,面对已经开始与国际知名企业联合办学的工作现实,不可回避这种联合办学机制下专业课程体系设置亟须在工作实践中探索研究。

日立公司是以机电产品为主的世界500强企业。日立企业历史悠久,生产管理机制和生产技术标准自成体系。

据调研资料:日立公司在华企业与国内其他职业院校的联合办学均未达到“挂牌日立梯技术学院,实行2年学院专业取向性学习+1年企业岗位培养”的机制技术层次。联合办学的专业课程体系研究以“特定企业岗位人才素质”为基面在实践中探索并形成具有“普适性”价值的“联合办学机电专业课程体系设置”理论,既符合“创制办学特色”的职业教育技术方针指向,又应合我国高等职业技术教育在“在技术进步与创新”理念导引下的发展趋势。我们确信:这个工作项目的过程将会是充满创新机会、历练团队的过程。勤奋踏实地工作和钻研,则丰硕成果可期。

二、课题工作的目标

机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。因而机电一体化专业技术课程内容是一种综合结构,在设置专业课程时应以毕业生应具备的现代机电主流技术的运用能力为主线重组课程内容。机电一体化专业建设与课程体系的再构建,形成具有地区机电企业专业人才特色的高职高专综合课程,有着极其现实的职业教育技术进步与创新意义。

电梯是集机电一体化各侧向高级技术工艺(如新材料应用技术、先进加工技术、计算机技术、智能控制技术、大功率电子技术、传感与信号处理技术、维修与调校工艺)为一体的现代化机电设备,其职业技术课程体系的开发过程必然富含高专业技术含量的、极具教学技术创新意义的项目设计类研究子课题。

以联合办学双方的专业人才培养方案的比对——取职业知识与技能要素——嵌合性研究为起点,在教育实施过程中研究通识性机电工艺知识与企业岗位专门技能并重的专业课程体系。

日立电梯产品集拥多项先进工业技术,如能量再生技术、永磁同步技术、无机房技术、扶梯一体化设计等,将这些高端的制造技术工艺理论编撰到相关专业教材或项目化实训指导书之中,则特色专业将从联合办学的教学实施过程中创制。

解决“专业性内质规范的差异如何在课程体系中形成最简洁、最有系统性、最适用的表述”难题,课题成果可期成为“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的优质标树。

具有普适性价值的工作过程资料将能够展现出实证性强、系统性佳、普适性优的“高等职业教育机构与跨国公司在华企业联合办学课程体系设计”的理论体系和应用价值。

形成系列教学标准文件——联合办学课程体系设计方案、“电梯技术”人才培养工作标准、联合办学课程体系主干课程标准、课题项目总结报告书与自评报告书等。

三、技术要略

1.地域工业技术经济发展的现实性认识和前瞻性意识

兼具完善性和创新性的高等职业技术教育机电一体化技术专业课程重构着眼于广东“十二五”规划关于机电行业职业人才素质特征及需求情况描述;着眼于泛珠江三角洲地区机电行业规模与技术工艺整合、进步的水平预期;优化高等职业教育体系机电一体化技术(专业知识与工作能力)教学实施项目体系的结构。

人才服务区依据机电一体化专业就业岗位类别划分:产品制造、设备应用维护或改造、市场营销服务。服务区调整的灵活性设计并体现在工学结合、校企联合办学、订单培养、顶岗实习等的各类型专业实践(教、学)项目之中。

知识、能力、素质结构调整的灵活性体现在:学生在接受高职专业教育过程中可自主选择并趋近有利于尚扬天赋、激励专业进取的面向行业技术工艺岗位的四个就业和发展取向——通用机械或金属加工机床设备传动结构改进和工艺维护工程实施、机电设备的微机控制技术运用、机电设备功率控制系统的电力电子技术运用、机电产品技术文档设计与编撰或行业市场信息采集与处理。相应地,专业技能课程板块是机械工程工艺、电工电子技术与技能、先进加工技术与技能、微机控制技术与电力电子技术。

2.企业文化

广州工程技术职业学院与日立电梯(中国)有限公司联合办学协议规定采取实行“2+1”的模式,即“2年学院专业学习,1年企业岗位培养”的机制。2年学院专业学习的课程体系包括丰富的企业文化元素(课程)和以现代电梯设备技术工艺为衬托的通识型机电基础课程。1年企业岗位培养是在日立企业培训机构管理下的、以电梯设备制造过程工艺和产品技术服务过程技能为核心元素的培训系统工程实施。日立企业借此造就成批的“忠于职业、技能适用于产品体系”的企业骨干员工。

联合办学是定向培养现代企业适用的岗位人才行动作为,企业文化课程或专用技术工艺课程就要和谐地融入专业课程体系。企业文化课程要素有些是要形成单列课程;如企业经营历史与发展概况、企业技术工艺体系特征、企业生产管理机制学说、企业员工职业环境和生活节律情况、企业福利制度、特殊工种操作技能等。

3.企业专有先进技术或工艺的基础理论平台构建

有些涵括基础专业工艺的课程要素应该细致地研究如何有取舍地融入高职专业技术基础课程之中,如电梯设备装配与调试、数控加工专用程序、电路测试等。

现代机电设备制造业工程技能的培训内容是;

(1)通识通用类课程内容——适用性好、结构精化、带有标准索引。

(2)涵括基础专业工艺的企业专门技术课程要素。

(3)系统工艺意识的形成方法。

机电设备工程是综合的支向技术工艺实施过程体系。实施工程的过程包括制作、调试、检测、记录、评价、改进等阶段。我们理解“岗位高端人才”必须具备机电技术综合运用能力。因而在项目任务型技能训练课程中设计有指标有比例的电气技术工艺、传动技术工艺、编程技术工艺、调测技术工艺、专业文档编整工艺的交互训导。

4.逆向工程工艺基础

专业软实力的培养方法研究是高等职业教育技术研究的重项,专业智能水平是职业适应状况的决定性要素。

针对机电一体化技术人才岗位特征——专业智能成分较多、技巧思维保持、非连续性非周期性的操作等,在专业技术和专业技能综合性课程中加入“工艺培养”项目。开设“机电设备控制系统高级工艺实训”课程,以培养技术工艺素质人才为目标,实施工艺能力培养。机电设备传动结构和电气控制系统测绘、规范技术文档编撰、技术文献或技师项目论文品阅评价等项目化的训导和实践科目活动为课程主要内容,课程项目实施采用逆向工程方式。先修课程理论引领理解实践任务的技术工艺内涵,实践活动充实原理理解并且在专业思维空间树立柔性连接理论与实践的工艺意识。经过此课程的项目化工作训练,学生应胜任一般机电行业企业电气技术工程岗位工作——达到电气工艺师(或电工技师)业务水平。

5.校企合作课程设计

主要工作任务是研究基于工学结合实践课目工作过程的机电支向技能课程的交互训导模式。这种交互训导模式要求有三维研究:

(1)横向要素:各支向技术工艺课目(机械传动构件课目、电气控制课目、微机编程解析课目、大功率驱动器课目、专业文档编整课目、特种工种操作技能培训与考证)的内容分布。

(2)纵向要素:各支向技术工艺课目工序、工步、工时的分配。

(3)立向要素:各支向技术工艺课目工作评价(工艺水平、适用性)指标、改进要略、安全措施、客观动态适应等方面的机制“软件库资料”的形成。

交互训导模式要求改造现行教学理论与实践在空间和时间上分别进行的时空结构,将实验室、实训室或生产车间与教室整合为理论与实践融合互动的一体化情境氛围教学平台,为进行理论与实践融合互动提供支撑条件。

参考文献:

[1]广州工程技术职业学院.机电一体化技术专业人才培养工作标准(人才培养计划书)[R].2011.12.

[2]广州工程技术职业学院.日立电梯(中国)有限公司.联合办学协议书.

[3]日立电梯(中国)有限公司培训部《校企合作课程设置(企业培训计划书)》[R].2011.9.

[4]张文凡,产文良,解军,等.机电设备控制系统高级实训[M].北京:中国电力出版社,2012.6.

机电一体化主要课程第6篇

关键词: EDA技术 高职电类专业硬件课程体系教学改革 应用 作用

当今社会已进入了信息化的社会,硬件技术是信息技术发展的基石,硬件技术的发展推进了整个信息技术的飞速发展。在高职电类专业教学中,硬件类课程一直是整个教学的核心主干课程,随着大规模集成电路技术的飞速发展,新器件、新组件、新概念及新的分析方法不断涌现,硬件类课程的教学面临着新的挑战。本文根据EDA技术课程教学的实际经验,论述了EDA技术在高职电类专业硬件课程体系教学改革中的应用,主要探索EDA技术在课程体系设置、实践性教学和学生创新能力培养等方面的作用。

1.EDA概述

EDA(Electronic Design Automation)技术是以计算机为平台、以EDA软件工具为开发环境、以硬件描述语言为设计语言,以ASIC(Application Specific Integrated Circuits)为实现载体的电子产品自动化设计过程。它可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化,逻辑布局布线、逻辑仿真。完成对于特定目标芯片的适配编译、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。EDA 技术的应用可以大大降低电子系统设计的工作量和难度,降低成本,同时可编程逻辑器件的使用能够大大减少系统芯片的数量,缩小系统体积,提高系统的可靠性,EDA 技术已经成为电子系统设计的先进手段。

2.硬件类课程融合EDA 技术的必要性

2.1硬件类课程融合EDA 技术是课程本身发展的需要。

21世纪的电子系统将是以计算机技术为核心的片上复杂系统,系统设计人员将成为集成电路的主要设计者。但长期以来,我国大多数高职电类专业有关计算机硬件课程仍沿用传统课程模式,课程教学内容上仍比较注重各门课程教学内容的理论性和系统性,没有考虑硬件课程之间彼此存在的内在联系。在设计方法上仍习惯使用电路图来描述系统的连接关系,停留在传统的设计方法上,不适合复杂的、规模大的数字系统的实现。随着可编程逻辑器件和EDA 技术的出现,数字系统功能实现及系统的设计方法发生了革命性的变化,因此改革和整合传统的教学内容,将EDA 技术引入到硬件类课程的教学中,建立硬件课程之间的内在联系,设计阶段性的模块化、系统化的教学内容,建立新的硬件课程教学体系,对于培养学生的硬件系统设计能力就十分重要和必要。

2.2硬件类课程中融合EDA 技术是培养学生自主创新能力的需要。

目前随着可编程逻辑器件性价比的不断提高和开发软件功能的不断完善,在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、仪器仪表和计算机应用等领域的电子系统设计工作中,EDA 技术的含量正急剧上升,各行业对自己的专用集成电路的开发研制需求日益迫切,因此非常有必要把EDA 技术引入到硬件类课程中,培养学生适应现代数字系统设计的能力,开阔学生的视野,培养学生的创新意识和创新能力,为其今后就业或创业奠定一个良好的基础。

3.EDA 技术融合到硬件类课程的方法

3.1重构科学的课程体系。

将EDA融合到硬件类课程的目的是让学生在校期间学习到当今先进的电子电路设计技术,开拓视野,提高工程应用能力。另外,用EDA软件平台进行硬件电路设计,冲破了孤立地理解、学习软件和硬件的思维模式,提高了他们综合运用所学知识的能力。高职电类专业硬件类课程对应用EDA技术的全过程要统筹考虑,整合成为科学的课程体系。为此,我们以专用集成电路芯片应用为最终目标,以能力培养为宗旨,重新构建了高职电类专业硬件系列课程体系。在该系列课程体系中,以“硬件技术基础”和“EDA技术”为基础主干部分,以其它几门课程为应用和提高部分,形成了一套系列化的硬件教学体系。该系列课程从体系结构上划分为三个层次:基础层、系统层和应用层。在该三层体系结构中,基础层为“电路、模拟电子技术和数字电子技术”课程,它们是硬件系列课程的技术基础,是必修的前续课;在系统层中,以硬件技术基础和EDA技术课程为主,辅之以配套的实践性课程,是硬件课程体系中最重要的课程;应用层中,主要以EDA技术和嵌入式技术为核心,设置了“数字系统设计”、“单片机技术”等课程,且每门课程都配有相应的实践性环节。

3.2改革教学内容和教学体系。

传统的课程体系是电路原理―器件―硬件搭试―制作样机。引入EDA技术后的新的体系应是电路原理―仿真―实验制作。对分立器件的阐述越来越少,要求越来越低,部分教学内容在课程之间应进行重新划分或缩减,如数字电路中脉冲电路可划归模拟电子。对于高职电类专业的整个EDA教学过程来说,还应分层次确定目标。专业基础课作为第一层次,通过EDA教学达到的目标是分析为主,设计为辅。相关课程设计和部分专业要上升到第二层次,即以设计为主。毕业设计作为第三层次,要求全面地掌握EDA工具,最终要达到“留板(PCB板)”或“流片(专用集成电路芯片)”的水平。

EDA技术使每门硬件类课程的教学内容、教学重点都应作一定的改变。如电路原理课程,电路分析中技巧性的解题方法可不作要求,令师生头痛的复杂性难题可由仿真软件去解决,教学的重点完全放到电路的一般原理、定理、定律和基本分析方法上。教学内容变化最大的是数字电路课程,PLD技术的引入彻底改变了传统的课程内容,使得该课程的重点由分析转为设计,不仅涉及硬件,而且涉及软件编程,使软硬件设计高度渗透,紧密结合。

硬件技术基础课程大体相当于过去的“微机原理”、接口技术等课程,但有许多不同之处,其中最重要的区别是,不以某一个计算机为背景,而是集中阐述各计算机共同的基本原理,特别注重系统的概念和接口的设计,并不断增添关于新技术的内容,使教学体系具有先进性和实用性。“单片机技术”是一门实用性和应用性很强的课程,该课程在原来介绍的单片机的原理及其应用的基础上,增加了嵌入式系统的内容,课程内容包括单片机原理、单片机测控系统应用、嵌入式系统技术三大模块组成,使学生对当前嵌入式系统的发展及应用有所了解。“数字系统设计”课程主要从拓宽学生的知识面,提高学生的应用能力和工程应用能力出发,课程内容主要包括数字系统设计的基本方法和数字系统设计的工程应用实例。在这些课程中,都涉及到硬件系统的设计,在设计我们应充分应用EDA设计方法,把EDA技术融合到相应的硬件系统设计中去。

3.3加强EDA教学实验环境建设,改革教学和实验手段。

3.3.1硬件类课程的重要特点之一是工程性、实际性很强,因此实验教学是课程教学的一个很重要的环节。近年来,高职电类专业硬件课程实验教学改革取得了一些进展,但进展缓慢,主要体现在以下两个方面。

3.3.1.1从实验教学内容看,电子信息类专业在实验的开设上,只考虑了增加实验学时,增大综合性、设计型实验比例,但这无法从根本上满足培养创新型人才的需要。

3.3.1.2从实验平台建设来看,一方面是产业发展所带来的对高职电类专业人才的巨大需求,使得这类专业教育资源的严重匮乏,其中尤以投入相对较大的实验教学条件的匮乏更为突出。另一方面是以某门课程为对象建设的实验环境无法最大化利用;平台的局限,严重制约了该类专业的发展,成为人才培养的瓶颈。

因此,利用EDA技术,改革高职电类专业的实验模式,研究硬件类课程之间的关系,设计系统的实验教学体系,对培养具有创新能力的高素质应用型人才将起决定性作用。

3.3.1.3EDA技术可以将那些分散的硬件类课程有机地连接起来,构建涵盖硬件课程的阶段性、层次化的、系统的实验体系。具体可构建如下层次的实验教学体系。第一层次为基础层实验,涉及常用电路的分析和设计,包括功能验证型实验、一些常规的设计性实验等。第二层次为系统层次实验,能够实现硬件系统的各种组成部件或整机系统,追求硬件系统结构的优化和性能的提高,培养学生进行性能分析和测试的能力。第三层次为应用层次实验,主要完成嵌入式系统的硬件、软件的设计和软硬件综合设计,使学生能熟练进行嵌入式系统应用程序开发和运用嵌入式操作系统进行任务调度和管理,最终设计出一个完整的嵌入式系统。

3.3.3在不同的学习阶段,学生学习了相应的硬件类课程后,就可以采用EDA技术,自行设计与本课程相关的电路,通过此过程,学生的自主设计能力和创新意识将得到极大提高。将EDA技术的应用贯穿于硬件课程的实验教学中,主要有以下作用。

3.3.3.1EDA技术的应用是高职电类专业硬件体系实验教学的一个重要补充,通过设计的描述、软件仿真和时序分析,学生可以深化所学的硬件知识,更透彻地了解这些硬件的功能和结构,起到硬件体系实验教学的一个重要补充作用。

3.3.3.2解决了硬件设备台套数紧张与学生规模日益扩大之间的矛盾,由于EDA技术的特点,学生最初完全可以在计算机上借助EDA工具完成设计输入、编译、仿真和综合,最后再到实验台上进行编程下载和验证。在实验平台上,学生能够完成涉及多门硬件类课程的实验。采用这种模式,不需要很大的实验室,也无须与学生规模相配套的实验设备,实现了硬件资源的集约化利用。

3.3.3.3有利于随时更新硬件实验内容,开设自主性、综合性、创新性实验,硬件技术的发展日新月异,传统的实验装置无法紧跟其发展,而借助于EDA技术,教师可以跟踪先进技术的发展,把EDA技术融合到其他硬件课程中,多开设一些自主性、综合性、创新性实验。不仅如此,EDA软件还可以充分发挥学生的想象力和创造力设计出他们感兴趣的电路来,而不会受客观条件的约束,使学生能够应用EDA技术完成硬件的原型设计,也可进行设计工具方面创新课题的研究,这无疑对培养创新性人才起着重要的作用。

4.结语

EDA技术以其鲜明的时代特征、不可阻挡的科技诱惑走入我们的教学,并为开放性实验室建设提供了一种强有力的辅助手段,EDA技术必将给学生以极大的创造空间,强化学生在教学活动中的主体地位,有利于学生创新思维和创新能力的培养,有利于学生个性和才能的全面发展。通过EDA技术和硬件系列课程体系融合的实践,我校培养的学生也受到人才市场的欢迎。EDA技术是一种精神,更是一种理念,特别对以培养“应用型”人才为主导的高职院校,必须抓住当前大好时机,采用新技术、新方法来培养学生、锻炼学生,为创新人才的脱颖而出创造条件。

参考文献:

[1]朱正伟等.EDA技术及其应用.清华大学出版社,2006.

[2]夏益民. 电子设计自动化技术发展对电子类专业教学的影响. 广东工业大学学报(社会科学版),2005,(9):242-246.

[3]谢云等. 现代电子技术实践课程指导. 北京:机械工业出版社,2003:193-220.

[4]田建艳,夏路易. EDA 支持下的电子技术教学实践. 教育理论与实践,2005,(6):54-55.

机电一体化主要课程第7篇

关键词:航海类高校 轮机工程专业 电气自动化 教学模式

中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0123-02

21世纪,随着各国对海洋的重视,不断的开发,己经成为沿海国家面临的战略任务。纵观历史上世界各国强弱的更替,有着各种各样的原因。但在史学界普遍认同一个观点,海洋强是国家强的必要条件。海洋事业中最重要的组成部分是航运事业,航运在任何一个沿海国家的发展历程中,发挥着重要的关键作用,并对整个国民经济影响非常大。航运的发展离不开航海类高校的发展水平,航海类高校为航运提供人才支持和智力保障以及科学研究,而这些的基础就是航海类高校课程的建设。轮机工程作为航海类高校的特色专业和主干专业,是航海类高等院校的核心专业之一。

船舶所有运转的机械设备都离不开电气及自动化。目前,各航运企业迫切需要机电合一的轮机综合管理人才[1]。电气及自动化类课程一直是轮机工程专业的必修和主课程。根据STCW78/95公约规定,船舶从2002年2月1日起不再强制设电机员,因而,以前电机员完成的工作任务将由轮机员来承担[2]。STCW公约2010年修正案(马尼拉修正案)也对船员培训以及适任证书等方面提出了新的要求。这就使得电气自动化类相关课程在现有的教学模式下需加以改进,以保证轮机专业毕业的学生能够更好的适应工作环境。在过去轮机工程专业培养人才方面,一直是以机为主,以电为辅。轮机员在实际工作中偏重于机械设备的管用养修,而电气自动化方面只要求要能了解电机、电站和电气控制系统的管理维护知识,能进行一般的故障诊断即可。新规定的实施,促使在专业培养教学中,在维持机方面的深度以外,电气自动化也变得非常重要。

1 轮机专业电气自动化类课程现有教学模式

1.1 电气自动化类专业课程的内容及教学要求

电气自动化类专业课程主要包括《船舶电气及设备》、《轮机自动化基础》即《自动控制原理》、《轮机自动化》、《船舶电站》等相关课程的教学。其内容涉及到船舶上的所有跟电气相关的设备以及自动控制系统的讲解。

很好的掌握电气自动化类相关课程知识是一名合格的轮机员必备的素质。开设此类课程的主要目标和要求是:培养航运企业需要的机电合一的具有一定管理维护、分析解决问题的能力的轮机综合管理人才;在理论与实践相结合中,培养德才兼备的专业人才;在理论的指导下,提高综合管理能力;同时,还要与国际专业人才培养相接轨。培养出能独立承担相应的轮机管理人才[3]。

1.2 讲授为主,应试为主的教学模式

电气自动化类相关课程在传统的教学模式中,主要以讲授为主的教学模式,相对于主、辅机、动力设备等相关的课程,实践教学环节较少。学生以应试为主,考试及格为唯一目标,在新规定实施之前,不涉及到适任证书的培训及考试。在一些具有一定优势航海类名校,如大连海事大学等高校,设有电气方面的加强班,专门培养电气自动化方面突出的人才。在大部分航海类高校,电气自动化仍然是以传统教学模式为主。

2 电气自动化类课程现有教学模式存在的问题

传统的电气自动化类课程的教学模式,对课程不够重视,同时也存在很多的问题。面对新规定的实施,新形势下有新的要求,此类课程传统教学模式中存在的一些问题更加暴露无疑,具体有以下几个方面。

2.1 强机弱电,电气自动化方面要求较低

在传统的教学模式下,主辅机和动力设备的教学一直是轮机工程专业教学任务的重中之重,占有的课时量非常之大。电气自动化方面,一般高等高职院校的教学模式仍是以了解为主,教学质量要求较低。对于已经上岗的两年以上的轮机管理专业毕业生,大部分缺乏电气方面知识,对于自动化系统、仪表等方面的知识更是一头雾水,进而限制了实际能力的发展。很多轮机员在船上工作到了一定职位后,电气自动化方面知识的缺陷就凸显,使得船舶航行中,对电机员的依赖性依然很大,机电一体化成为了一句空话。

2.2 应试教育模式,学生综合技能差

航海类院校的培养学生最基本的是要求其通过海员适任证书的考试。院校在培养轮机专业学生的总体情况中,电气方面的知识较薄弱。随着船舶技术的发展,船舶的自动化程度越来越高,对轮机员的电气理论知识和技术能力要求也越来越高,并且轮机员在补充电类知识之后的实践证明,轮机人员的各个方面的能力还未能达到船舶电气教学的目标[4]。主要原因是现有教学计划中实践性项目是针对三管轮适任证书考试制定的,着重强调应试实训,没有强调能力的培养。在新规定实施之前,电气自动化类课程非考证科目,应试教学的模式往往容易忽略非考证科目的培训和指导。

2.3 实践训练少,实践技能培养效果差

过去,由于实践教学大多作为一种辅助教学,教学管理部门对实践教学课程考核没有具体的规定和要求,存在较大的随意性以及人为因素的影响。而作为实践教学的场所实验室,由于缺乏规范化的管理,以及资金的短缺和设备的陈旧,一部分教师和实验技术人员缺乏对实践课重要性的认识,致使实践教学的质量不高。有很多院校,在电气自动化类课程的教学过程中,没有强调实践能力的培养,并且存在实训时间短、训练人数多、训练内容陈旧等原因,导致学生实践操作技能的培养效果较差。

3 新形势下的电气自动化类相关课程的教学工作

不管是为了应对STCW公约2010年修正案对船员培训以及适任证书等方面提出的新要求,还是从全面培养船员实践技能,为航运界提供全面综合人才的方面出发,电气自动化课程教学模式都需要做出一定的变革。具体有以下几点建议。

3.1 调整教学计划,优化教学内容

轮机工程专业课程杂而多,一直为学生所诟病。现在又要在电气自动化方面增加课时量,显然,教学难度很大,很难达到预期的效果。因此有必要进行优化教学计划,精简教学内容。结合轮机专业的特点,为了让学生在有限的课时内掌握相关的知识,符合海事局实操评估的要求,顺利通过大证考试。例如,可以把《自动控制原理》与《轮机自动化》两门课放在一个学期,把这两门课程的课时量相加后再压缩,更好的把握重点。在考证复习的时候,又可以把电气以及自动化的所有相关课程作为一门课程来上复习课,把它们之间关联的题目交叉讲解,使得学生能够更系统的掌握知识。

3.2 进行创新型教学,提高学生综合能力

学习室一门枯燥的事情,如何培养学生的兴趣,需要我们在实际的教学工作中不断的摸索,探讨和总结。每门课程的学习都具有相通性,例如,“机”是轮机管理人员的强项,在讲解“机”方面课程的同时,稍微介绍下控制方面的内容,在在讲解电气自动化方面内容的时候,引导学生回忆动力系统的他们已经学懂了的知识,提高他们学习的积极性。这样教学内容就显得具体、丰富和完整,学生就比较容易理解和接受。学生走上工作岗位以后,在分析各种故障时,能做到机电方面综合考虑。

创新型教学有利于充分调动学生的积极性,能动性,发挥学生的主体作用,使学生在掌握知识的同时发展创新能力。比如,在上课讲解到某个控制系统如何实现的过程,可以把系统的每个部分进行角色分工,让同学们分别扮演不同的角色,完成整个系统完成的任务,这样,就把抽象的问题具体化,学生也能够更容易的接受抽象的知识。

3.3 注重实践教学,提高学生动手能力

对于技术类操作类工作人员,动手能力才是真正工作所需要的。根据IMO的STCW78/95公约的新求,国家海事局规定在校航海类学生必须经过电气部分实操考核后才能参加适任证书的理论考试,新规定更是在电气方面有所增加。在校学生动手能力的培养主要取决于实验室其效果直接影响学生的综合素质。加强实验教学,提高动手能力,首先教师本身要提高对实验教学重要性的认识,不能重理论轻实践,重课堂教学轻实训操作。其次学生是实验教学的主要参与者,因此有必要让每位学生从思想上端正学习态度,切实感受到实践环节对船舶机电管理人员的重要性,提高实验教学的效果。最后,对于一些实验仪器的,一定要求其准确性和适用性。作为教师,要与实验室工作人员经常沟通,使得实验室的仪器设备跟的上最新的实验要求,对于一些陈旧设备,需要及时报告更换。这样学生才可以在实践教学中更加接近以后的工作实践,使得学生综合能力有更大的提高。

4 结语

轮机工程专业是航海类高校专业的核心专业之一,新形势,对轮机员的要求也在不断提高。电气自动化类专业课作为轮机专业的主干课程,很好的掌握这些课程是合格的轮机员必备的技能。本文从轮机工程专业电气自动化课程的设置及教学现状出发,介绍了电气自动化类课程现有的教学模式。并分析了在新形势下电气自动化课程现有教学模式下存在的问题。主要从传统航海类高校在轮机工程专业方面强机弱电,对电气自动化方面要求较低;在过去采取以应试为主,学生综合技能较差;实践训练少,实践技能培养效果差几个方面阐述传统教学模式的弊端。最后,文章针对这几个方面存在的问题,提出调整教学计划,优化教学内容;进行创新型教学,提高学生综合能力;注重实践教学,提高学生动手能力等几方面的提出建议。探讨新形势下如何进一步的做好电气自动化类相关课程的教学工作,以实现航海类高校轮机工程专业培养全面的航海类人才的目标。

参考文献

[1] 严华,陈景锋.关于轮机工程专业电类实验教学改革的思路[J].航海教育研究,2003(3):48-50.

[2] 中华人民共和国海事局.中华人民共和国海事局适任考试大纲[M].大连:大连海事大学出版社,2006:173-189.

机电一体化主要课程第8篇

关键词:高职;机电一体化;人才培养

机电一体化的发展现状及趋势

20世纪70年展起来的机电一体化技术是综合应用机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换技术以及软件编程技术等产生的一种系统工程技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展。

机电一体化技术经过近40年的发展已经取得了丰硕的成果,其产品由单一品种逐步发展到大中型品种乃至成套设备或大系统,电子技术在机械产品上的应用几乎达到了无孔不入的程度,其品种不断增多,水平也不断提高,不仅对世界经济的发展起到了巨大的推动作用,而且给人们的生活带来了很大的方便和享受。

随着科学技术特别是精密机械技术、微电子技术、计算机技术和控制技术的不断进步,机电一体化技术也在快速发展,其发展趋势是:(1)在性能上向高精度、高效率、高智能化方向发展;(2)在功能上向小型化、轻型化、多功能方向发展;(3)在层次上向复合集成、系统化方向发展。

机电一体化技术在我国的应用

机电一体化主要技术在我国应用的大致趋势如下:

计算机技术20世纪70年代是纯电子技术;自80年代开始使用Z80CPU构成的单板机及个人电脑;从1987年开始STD总线成为工控机主流机型;从90年代开始使用MCS-51、MCS-96系列单片机与小型PLC;自90年代中期开始以台湾研华公司为代表的IPC工控机取代STD工控机,成为主流工控机;90年代中后期中型、大型PLC与DCS系统在我国开始大规模使用;2000年以后现场总线开始应用。

传感器技术20世纪60年代是力平衡式传感器;70年代开始使用参量型传感器(R、C、L参量,无源)和发电型传感器(磁电式、压电式、热电式,有源),大多采用分立型;80年代开始随着半导体集成技术的发展,将敏感元件与信号处理电路集成在一起,实现了检测及信号处理一体化;90年代后,传感器向集成化、微型化、智能化方向发展;2000年后,出现了基于现场总线的网络化智能传感器。

执行机构由传动机构和执行元件组成。传动机构由蜗轮蜗杆、齿轮、链轮、带轮、凸轮、传动带等组成;执行元件分为液压式、气压式、电磁式等几种类型。

机械加工技术20世纪50年代是通用机床,采取传统加工工艺;60年代开始使用硬件数控NC、特种加工与成组技术;70年代开始使用计算机数控CNC与精密机械技术;80年代开始使用计算机集成制造系统CIMS、柔性制造系统FMS、计算机辅助工艺设计CAPP、计算机辅助设计/制造CAD/CAM;90年代开始使用现代制造技术与纳米加工技术;2000年开始使用敏捷制造技术与绿色制造技术。

高职机电一体化人才的定位及应具备的知识与能力

机电一体化培养人才的层次(1)学术型人才:主要从事科学研究,从事发现和研究客观规律的工作。(2)工程型人才:主要从事有关项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的开发研制工作。(3)技术型(工艺型)人才:主要在生产第一线或工作现场从事将设计、规划、决策转换成物质实体或对社会产生具体作用的工作,进行技术应用、现场实施与服务。(4)技能型(操作型)人才:主要在生产第一线或工作现场依靠操作技能从事为社会谋取利益的工作。各行各业的技术工人均属于这类人才。

高职机电一体化人才的定位高职机电一体化专业主要培养技术应用型人才,应具备必要的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场技术应用能力。

高职机电一体化人才应具备的知识与能力(1)知识结构:具有必备的文化基础知识;具有一定的政治理论知识和人文知识;具有所需的机械制造、液压与气压传动等方面的基本知识;具有电工、电子、自动控制等方面的基本知识;具有计算机应用技术的基本知识;具有数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识;具有数控技术综合应用的基本知识;具有车间生产技术管理的基本知识。(2)能力结构:一是社会能力。具备从事职业活动所需要的行为能力,具体包括口语表达能力、人机对话能力、英语会话与阅读能力、意志品德、获得知识的学习能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、开展活动的组织能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力。二是基础能力。具备从事职业活动所需的各项基础能力,具体包括机械制造、电气控制与计算机应用三项基础能力。三是专业能力。具备从事职业活动所需要的专业技能。

机电一体化技术发展与高职课程设置

课程设置的指导思想高职人才培养模式的基本特征是以培养高级技术应用型专门人才为根本任务,以适应社会需要为目标,以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构与培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质较高等特点,以应用为主旨和特征构建课程与教学内容体系。

机电一体化发展与高职课程设置的不适应由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物,相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此,其发展是日新月异的,这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应,具体表现在:

1.单片机课程:教学内容是以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多。

2.PLC课程:我院主要讲述、实验的是小型PLC的原理、编程等,而现在不仅小型PLC被广泛使用,而且中型、大型PLC及DCS系统均已广泛使用。

3.检测与传感器课程:各种高精度、集成化、智能化的传感器层出不穷,网络化的传感器也已出现,而课程中涉及很少。

4.机电类专业中的机类课程目前仍大多停留在传统机械上。

5.目前机电设备的维修仍把机械维修与电气维修截然分开,不利于培养机电复合型人才。

6.新型的数控设备更新速度快,技术含量高,高职院校的教学实践设备相对滞后。

7.数控模块化刀具、数控夹具、数控机床冷却液的选用等都有较高的要求,但教材中这些内容涉及较少,教学内容落后于生产实际。

8.机电类制冷专业偏重于系统制冷原理介绍,而对于自动控制方面却很少涉及,所讲述的自控仪表装置也大大落后于现在企业所使用的装置。

9.制冷专业讲解的部件缺乏先进性。例如,课程中介绍了温控器、热保护器等传统的机械元器件,而企业现在生产的冰箱有很多一部分已采用数字电脑温控技术。

解决的方法(1)设备方面:在经济条件允许的情况下,应购买先进设备用于教学实践环节;购买与自制相结合更新设备;学院应与企业合作,借助企业的先进设备与企业共同培养人才。(2)教师方面:应送出去深造、进修,或到企业学习,应积极开展科研开发,培养教师的关键技术技能,了解机电技术发展的最新动态与最新的机电一体化设备。(3)课程方面:一是课程内容的综合化。随着机电一体化技术的发展与知识更新的加快,要求课程内容实现跨课程有机融合,各门课程之间要体现合理的相互联系,以实现课程体系的整体优化。二是课程结构的模块化。应将教学内容进行分解,形成模块,模块化课程可充分增强课程的灵活性,既可保持普适性较强课程的稳定性与教学资源的充分、合理使用,又便于开发新课程,以适应技术的迅速变化与面向社会培训课程的开发。三是课程目标的定向性。数控技术的综合性较强,为使培养目标能根据社会需求及时调整,应开发基于专业基础平台、目标不同的定向性专门化课程,实现数控加工技术、数控机床维护及维修等不同的专门化培养方向。(4)教材建设:要紧跟机电一体化技术的发展,及时更新、自编、补充教材内容。(5)实践环节:应积极进行校内、校外实践基地的建设,与国内知名企业共建实验室、工作室,加强实践教学环节,以弥补理论教学上的不足。

机电一体化技术涵盖的面较宽,如何解决机电一体化发展与所培养人才能力、知识结构方面的矛盾,如何迎接机电一体化发展对高职课程内容提出的挑战,是需要长期研究的课题。应从以下两方面着手:一是从“素质+能力+知识”三方面培养人才,二是针对高职主要为地区经济发展服务的特点,对本地区各类企业及毕业生就业的主要企业进行调研,掌握各类企业使用机电一体化设备的情况、毕业生就业的岗位、对毕业生主要能力与知识结构的需求,有针对性地合理设置课程,选择教学内容,以培养能充分满足社会需求的人才。

参考文献: