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關(guān)鍵詞:機電設(shè)備;智能化;措施
引言
機電工程系統(tǒng)的維護以及管理工作是企業(yè)發(fā)展與管理的關(guān)鍵所在。機電工程系統(tǒng)的維護以及管理可以使企業(yè)發(fā)展的更快更強,對企業(yè)的經(jīng)濟效益以及綜合效益也會有很大的提高,奠定企業(yè)高效安全生產(chǎn)的堅實基礎(chǔ)。機電工程與智能化技術(shù)是相輔相成的,智能化的系統(tǒng)需要機電技術(shù)做支撐,而機電工程需要智能化來優(yōu)化。所以只有讓機電工程系統(tǒng)與智能化技術(shù)緊密的結(jié)合在一起,才能更快的推動我國建筑事業(yè)的快速發(fā)展。同時也為了建設(shè)出更加符合大眾需求的建筑。建筑智能化的發(fā)展與機電工程中智能化的運用有相當大的關(guān)系。本文筆者就建筑工程的機電系統(tǒng)還有智能化的應用技巧進行詳細的闡述。
1概述
對于我國目前的建筑系統(tǒng)而言,更多的追求綠色建筑,以此來降低工程中的投資,但是站在更高的角度來看,我們需要加大智能化在工程中的運用,同時降低能耗。現(xiàn)在看來,在實際的施工過程中,首先得有一套完整的與建筑物配套的機電工程系統(tǒng),這樣能夠更加全面的保障工程的完工。由于機電工程的加入,也使得建筑物更能符合大家的要求。
2.機電工程系統(tǒng)中的設(shè)備智能化現(xiàn)狀以及存在的問題
機電工程系統(tǒng)中的智能化設(shè)備也涉及到各種工程,比如一些公用設(shè)備,或是一些公用設(shè)備。同時不僅包含著交通、電氣還有自動化等多種輔助系統(tǒng)。由于智能化的引進,各類工程的效率大大提高了,工程的質(zhì)量也得到了保障。但是一般的情況下,更多的企業(yè)不具備完善的系統(tǒng),沒有專業(yè)的技術(shù)人員作指導,因此就現(xiàn)在來看,機電工程的系統(tǒng)化中還缺乏一定的政策支持和相關(guān)的引導過程。從而導致一些企業(yè)在剬的探索與發(fā)展過程中出現(xiàn)了各式各樣的問題。另外,大部分企業(yè)只是將智能化作為機電工程的發(fā)展方向,而沒有切實的付諸于行動。所以導致了智能化的發(fā)展步伐緩慢,最重要的是缺乏更多的創(chuàng)新性。
3機電工程施工質(zhì)量中的三階段
機電工程施工過程需要對質(zhì)量進行嚴格的控制,一般分為前中后三個階段,前指的是施工過程前的質(zhì)量控制與檢查,中指的就是在施工過程中對工程的控制與檢查,當然事后也一樣,指的就是工程完工后,進行的一些控制與檢查,當然還包括對工程質(zhì)量的評估。在機電工程施工前首先需要對圖紙十分的了解,同時也需要保證圖紙的質(zhì)量與合理性。尤其是在加進智能化的部分,需要考慮支出與回報的比例,是否在經(jīng)濟承受能力的范圍內(nèi),設(shè)計是否符合情況。這些均是施工前需要進行的工作。最終的設(shè)計圖紙是需要教交到管理部門再進行嚴格的審核,只有審核通過了,準備工作全部準備妥當,才可以進行具體的施工操作。施工環(huán)節(jié)是機電工程的重中之重,必須嚴格按照審核好的圖紙進行操作,如果遇到特殊情況,需要進行調(diào)整,可以根據(jù)具體情況做不同的分析。對于施工方而言,需要有專業(yè)的技術(shù)人員進行指導,然后就是施工的各個節(jié)點的銜接問題,只有中心環(huán)節(jié)控制好了,才可能完成一項完美的工程。在工程竣工的階段,也就是機電工程接近尾聲的時候,這時候需要對整個工程進行總的校檢。然后對工程的每個階段進行質(zhì)量評估。只有上述的三個階段都順利完成了,才能夠保證整個工程的質(zhì)量。
4.機電工程系統(tǒng)中的智能化的應用
對于機電工程,智能化的應用一般包括兩大部分,那就是數(shù)據(jù)庫技術(shù)與計算機的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)問題。不論是從理論層面還是實際的操作過程中都需要加入智能化的元素,也就是智能化的管理。在這方面我國的應用與外國相比還是有些差距的。企業(yè)的機電工程智能化的實施主要是包括了設(shè)計在內(nèi)的采購、安裝、調(diào)試等工作,然后在試驗安裝以及驗收的過程中,施工的質(zhì)量和相關(guān)的機電設(shè)備的應用就會有很大的影響,所以,在機電安裝的不同的階段,施工的質(zhì)量就會對其產(chǎn)生很大的影響。所以機電工程安裝就會對智能化系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。對于一些質(zhì)量不達標的系統(tǒng)不能實施智能化的管理,這就需要在整個機電工程的建設(shè)或者是在機電工程的施工中把握好質(zhì)量,控制好施工的細節(jié),這也是避免在后續(xù)的智能化管理中的一個重要的內(nèi)容。目前在機電系統(tǒng)的智能化的管理和建設(shè)中需要有效的利用計算機來完成對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)信息的管理,實現(xiàn)對信息科學技術(shù)的使用,提高機電工程網(wǎng)絡(luò)化和智能化水平,這也是現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展和前進必須采取的措施。目前我國在電子信息計算機的使用水平上有了很大的提升,并且我國計算機的網(wǎng)絡(luò)激素發(fā)展速度很快,對機電設(shè)備的智能化管理已經(jīng)進入了一個很綜合信息化管理的階段。企業(yè)機電工程系統(tǒng)的智能化計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的解決方案如下:(1)直接通過電話撥號連接企業(yè)域服務器以及數(shù)據(jù)庫服務器,即各個工作站通過電話撥號連接到域服務器,而域服務器又與數(shù)據(jù)庫服務器相連接。從而實現(xiàn)整個機電工程系統(tǒng)的智能化管理。(2)虛擬撥號連接企業(yè)域服務器及數(shù)據(jù)庫服務器,即通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為媒介,企業(yè)各個工作站連接到互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上,再通過撥號程序?qū)⒏鱾€工作站和服務域進行連接,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的目標。(3)通過專用網(wǎng)線進行連接,其原理與上文的連接原理相似,只是連接的媒介和設(shè)備要稍作調(diào)整,更具準確性,但設(shè)備費用較高。(4)數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的最新技術(shù),具有較高的程序和數(shù)據(jù)獨立性,使得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化,容易擴充和編寫。較大的信息管理系統(tǒng)都建立在數(shù)據(jù)庫設(shè)計之上,應用相當廣泛,小到一般管理,大到計算機輔助設(shè)計以及人工智能的領(lǐng)域中。對于解決機務管理的難題有著無可匹敵的地位。
5機電工程系統(tǒng)中的智能化發(fā)展方向
智能化技術(shù)的發(fā)展速度很快,目前,在我國的機電工程發(fā)展中,智能化技術(shù)設(shè)備的使用實現(xiàn)了人們工作壓力的減輕,降低了資源的浪費,提高了人們的工作效率,并且提高了機器運轉(zhuǎn)的安全性。從不同的方面綜合來看,進行智能化機電設(shè)備的管理已經(jīng)成為必然的,實現(xiàn)智能化的控制技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)營一體化已經(jīng)成為機電工程系統(tǒng)管理的重要方式。結(jié)束語針對不同的工程企業(yè),各個企業(yè)應該從自身的實際情況出發(fā),根據(jù)企業(yè)發(fā)展規(guī)劃,制定自身合理化的機電工能系統(tǒng)的自動化、智能化管理,建設(shè)符合企業(yè)內(nèi)部運行的安全管理體制,并且建立相應的安全監(jiān)督制度,杜絕重大事故的發(fā)生,實現(xiàn)機電一體化系統(tǒng)的智能化管理,為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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論文摘要 針對傳統(tǒng)的機電一體化類課程在教學過程中重理論輕實踐的現(xiàn)狀,本論文對高等院校機電一體化類課程實踐教學進行了探討與研究,分析了我國高等院校當前機電一體化類課程教學現(xiàn)狀,并指出了其原因,在此基礎(chǔ)上重點探討了高等院校機電一體化類課程實踐教學的改革策略與教學方法,從充實實踐教學內(nèi)容和教學手段、改革實踐教學考核方式及加強實踐設(shè)備及基地建設(shè)三個方面詳細論述了機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學方法的改革,對于進一步提高我國高等院校機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學水平和教學效果具有較好的指導和借鑒意義。
0 引言
“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”,它是取Mechanics(機械學)的前半部分和Electronics(電子學)的后半部分拼合而成的。由于機電一體化技術(shù)是其他高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),其發(fā)展依賴于其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,因此很多高校都開展了機電一體化這門課程的課堂教學。機電一體化是一門綜合性實踐性很強的課程,涉及知識面廣、容量大,這門課的教與學都不容易。
傳統(tǒng)的教學方法都是按照機電一體化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)構(gòu)成,將機電一體化系統(tǒng)分為若干個功能結(jié)構(gòu)模塊,逐一進行講解,例如分別講解機械本體功能模塊,傳感檢測功能模塊,中央控制功能模塊等等,這樣的教學方法易于學生理解,但是在無形中割裂了機電一體化系統(tǒng)各個功能模塊之間的有機聯(lián)系,為此必須結(jié)合機電一體化這門學科本身的特點,對其教學方法和教學策略進行改革與嘗試,以期從中能夠找到有效的復合機電一體化課程特點的教學方法與教學策略。
1 我國當前機電一體化類課程教學現(xiàn)狀及其原因分析
結(jié)合我國目前高等教育的現(xiàn)狀,造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、學得不扎實的原因主要有以下幾個方面:
1.1 師生思想上都不夠重視
從目前的高等院校的教學現(xiàn)狀來看,重視理論教學輕視實踐教學一直是我國高等院校理工科教學的傳統(tǒng)方法,在這樣的教學模式下,尤其是像機電一體化這樣的課程,理論課本來就比較晦澀難懂,加之實踐實訓比較少,學生學到最后完全沒有系統(tǒng)的概念和知識體系,對于機電一體化的理解只是停留在表面層次,因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說,師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因,教師認為對于機電一體化課程教學任務重,往往疲于應付授課;而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力,往往興趣不大,加之實踐實驗時間較少,最后將實踐實訓流于形式,因此,師生在思想上不夠重視是目前高等院校機電一體化課程教學的一個基本現(xiàn)狀。
1.2 機電專業(yè)實踐教學課程的設(shè)計不合理
機電類專業(yè)實踐教學的課程內(nèi)容包括很多技術(shù)內(nèi)容,目前,絕大多數(shù)高等院校的機電專業(yè)課程體系受傳統(tǒng)教育思想的影響,課程的內(nèi)容過多過深奧,理論課時數(shù)太大,實踐技能教學課時不足,而且內(nèi)容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準,導致教學與實踐相背離。現(xiàn)在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠,很多學生學習了很多知識,可到了社會上去無從下手。相關(guān)機電行業(yè)和企業(yè)很少參與機電類專業(yè)實踐課程的制定,這也是導致高等院校機電專業(yè)的實踐課程體系設(shè)置不合理的原因。
1.3 實踐教學條件不完善
由于機電一體化類課程所開設(shè)的實驗,往往實驗設(shè)備體積比較龐大,集成度較高,價格昂貴,因此很多院校對于機電一體化課程實驗所配置的實驗設(shè)備都是很簡單的,目前很多高等院校也在進行教學改革,增大實驗實踐課程量,但是相應的實踐教學課程內(nèi)容仍然或多或少的存留著傳統(tǒng)教學模式的影子,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)實驗實踐條件差,硬件實驗設(shè)備陳舊,很多實驗臺或者實驗設(shè)備都是演示性實驗,整個實驗過程都是老師在做實驗,學生只負責看,即使動手也是按照老師調(diào)試好的實驗按照老師實驗的順序重復一遍,實驗教學效果比較差,這使得整個實驗就流于形式化。
(2)缺乏綜合性的創(chuàng)新性的實驗臺供學生動手實踐,目前機電一體化類的課程實驗都只是簡單的重復性的實驗,缺乏激勵學生創(chuàng)新動手能力的綜合性實驗,這使得機電一體化類的實驗無法激發(fā)學生創(chuàng)新能力,無法提高學生動手實踐能力。
(3)實驗實踐評價機制不夠健全,很多實驗實踐流于形式,這導致學生對實驗重視程度不夠,多數(shù)學生的實驗報告依靠抄襲完成,老師對學生沒有印象,學生的實驗成績僅僅憑實驗報告打分,實驗實踐評價機制的缺失使得機電一體化類的實驗實踐失去了價值。
2 機電一體化類課程的教學改革策略探討
2.1 充實機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學內(nèi)容和完善教學手段
在對機電一體化課程專業(yè)實踐課程進行教學改革的時候,我們提倡應當根據(jù)各個院校各個專業(yè)自身的專業(yè)特色進行相應的教學改革,添加符合專業(yè)特色的實踐教學內(nèi)容,不斷完善實踐教學條件和教學手段,盡量弱化傳統(tǒng)實踐模式中的演示性的或驗證性實驗,加大動手實踐實驗及綜合性實驗內(nèi)容,并和理論課程對應起來,使得學生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上進行相關(guān)實踐實驗,這樣更容易掌握機電專業(yè)知識和技能。
2.2 重視機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的考核
任何課程都需設(shè)置考核環(huán)節(jié),同樣的,機電一體化課程實踐教學也需要考核,考核環(huán)節(jié)也是學生最為敏感的環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的機電專業(yè)實踐課程考核的方式是出勤考查、實驗報考考查以及最后實驗考查成績相結(jié)合的方式,這種考查考核方式不能夠考查出學生的完全實踐能力,只能夠從實驗報告的完成情況給學生考核打分,因此傳統(tǒng)的考核方式并不合理,就需要對傳統(tǒng)的考核方式進行改革。
結(jié)合機電一體化課程實踐教學的特點,對于機電一體化實踐課程的考核不應該有一個統(tǒng)一的模式和標準,而是應該結(jié)合實踐教學的方式和手段靈活的設(shè)定考核方式,采取定量結(jié)合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗,應當減小考核的比重,而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗,考核比重就應當加大;另一方面,還可以靈活的采取口試筆試、現(xiàn)場提問、課程設(shè)計、綜合課程實驗等多種形式進行考核,重點不是考查學生的知識理解程度,而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。
2.3 加大機電專業(yè)校內(nèi)外實習實訓基地建設(shè)的力度
對于機電一體化這樣的實踐要求較高的課程,實踐實訓基地的建設(shè)就顯得十分有必要了。實踐實訓基地的建設(shè)力度直接關(guān)系到機電一體化課程實踐教學的效果與成果,而學生實踐能力的掌握也取決于實踐實訓基地的建設(shè),以及實踐實訓基地實踐教學內(nèi)容的設(shè)置和安排。各院校要想真正提高機電一體化專業(yè)實踐課程教學的效果,就必須加大對實踐實訓基地的建設(shè)力度。另一方面,機電專業(yè)校內(nèi)外實習實踐項目的開設(shè)依賴于實習實訓基地,而目前多數(shù)機電專業(yè)課程依賴于金工實習的相關(guān)設(shè)備,因此對于機電一體化類課程的專業(yè)實習實踐,必須要加強具有機電一體化特色的專業(yè)實習實踐基地及其相關(guān)設(shè)備的投資建設(shè)力度,為機電一體化類課程及其專業(yè)的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會,以真正提高機電一體化類課程的專業(yè)實習實踐能力水平。
3 結(jié)語
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展,教育的方法和手段應適應這一發(fā)展的需要,傳統(tǒng)的純理論教學已不能適應新的教育目標,加強實踐能力和創(chuàng)新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應用研究,是結(jié)合當前國內(nèi)高等院校機電一體化類課程教學內(nèi)容設(shè)置及其實驗實踐教學現(xiàn)狀而提出來的,能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果,對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言,必須要不斷加強實驗實踐教學的份量,而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練,對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:中職;機電一體化;培養(yǎng)模式;改革
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2012)26-0015-02
《江蘇省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010~2020年)》明確提出:“建立職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展實驗區(qū),鼓勵有條件的市、縣先行試點,推動建立現(xiàn)代職業(yè)教育制度,切實增強職業(yè)教育的吸引力和發(fā)展能力。”根據(jù)《江蘇省職業(yè)教育創(chuàng)新發(fā)展實驗區(qū)建設(shè)方案》的要求,江蘇省惠山中等專業(yè)學校(以下簡稱“我校”)對機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行改革創(chuàng)新。
一、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革的指導思想和目標
1. 人才培養(yǎng)模式改革的指導思想。堅持“以服務為宗旨、以就業(yè)為導向”的職業(yè)教育辦學方針,培養(yǎng)面向機電行業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務一線的,實踐能力強、具有良好職業(yè)道德的技能型人才,還要使學生具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力。
2. 創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革的目標。要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,樹立科學的人才觀和教育觀,堅持就業(yè)創(chuàng)業(yè)并舉,面向全體學生,實行工學結(jié)合、校企合作、頂崗實習的人才培養(yǎng)模式,促進學生的個性發(fā)展、全面發(fā)展、終身發(fā)展,培養(yǎng)機電行業(yè)的高素質(zhì)技能型人才。
二、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革的主要措施
1. 加強教學軟、硬件建設(shè)。對照省級示范專業(yè)的標準,圍繞提高教學質(zhì)量這一主題,加強教學工作的領(lǐng)導和管理,建立一套較為完善的教學規(guī)范文件,加大教學資源與教學設(shè)施投入,改善實驗、實習設(shè)施。
2. 重組課程體系,科學制定合理的教學計劃。對接職業(yè)崗位的實際要求,構(gòu)建和實施以學生為主體、以能力為根本、理論實踐一體化、中高職相銜接的課程教學體系。理論課程以“必需、夠用”為原則,突出“適用性”和“針對性”,不強過分強調(diào)理論的系統(tǒng)性,側(cè)重于基本理論對實踐的指導和應用。
專業(yè)核心課程與主要實踐環(huán)節(jié)包括:電工與電子技術(shù)、機械制造技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)、機電設(shè)備控制技術(shù)、數(shù)控加工工藝與編程、微機原理及應用、可編程控制器、測試技術(shù)、數(shù)控機床故障診斷與維護、CAD實訓、數(shù)控機床的編程和操作實訓、機床電器控制實訓、數(shù)控加工實訓、液壓與氣動實訓、金工實習、電工電子實習、畢業(yè)實習(設(shè)計)等,以及各校的主要特色課程和實踐環(huán)節(jié)。
3. 實踐環(huán)節(jié)突出“四性”。
(1)基礎(chǔ)實踐教學環(huán)節(jié)的普及性。對于金工實習,應在傳統(tǒng)的教學基礎(chǔ)上,立足專業(yè)實際。在具體操作中,以車工、鉗工、銑工、焊接等工種的操作為基礎(chǔ),緊緊圍繞機電工程技術(shù)專業(yè)實施,特別要在普通車、銑床與簡易數(shù)控機床操作上多下功夫。
(2)專業(yè)基礎(chǔ)實訓的嚴格性。專業(yè)基礎(chǔ)實訓學習量大、范圍廣,知識掌握程度直接影響對專業(yè)的認識。這一環(huán)節(jié)掌握得好,可以提高學生對專業(yè)的學習興趣。因此,我校開設(shè)了AUTOCAD實訓、電工電子課程實訓、機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計等。
(3)專業(yè)實訓的必備性。我校建立了CAD/CAM實驗室和數(shù)控實訓基地,裝備先進的計算機和正版CAD/CAM軟件及先進的數(shù)控機床,利用正版的數(shù)控加工系統(tǒng)仿真模擬軟件實施教學,然后到機床上真刀實槍地進行操作。把工廠中典型零件的制造工藝、常用數(shù)控機床操作、編程的內(nèi)容整合成“典型零件的工藝制訂”、“數(shù)控機床編程”等實訓項目,保證學生能熟練掌握數(shù)控機床的操作,學會常規(guī)典型零件的數(shù)控編程,基本了解數(shù)控機床的常見故障及排除方法。
(4)畢業(yè)實習環(huán)節(jié)的針對性。畢業(yè)實習環(huán)節(jié)教學,主要針對學生面向社會需求。雖然是同一專業(yè)的學生,但實際工作中會有不同的選擇,因而畢業(yè)環(huán)節(jié)就應該體現(xiàn)這一點。以所學專業(yè)為主,結(jié)合自己的情況完成畢業(yè)環(huán)節(jié),盡量以普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造為主,但考慮就業(yè)導向,有意拓寬,如在企業(yè)中流行的CAD/CAM軟件的運用(AutoCAD、CAXA制造工程師等)、現(xiàn)代車間及班組的管理、機電設(shè)備的營銷、機電設(shè)備的設(shè)計、開發(fā)等,做到真題真做。
4. 加快實習實訓基地建設(shè),充分發(fā)揮其作用。對照省示范專業(yè)的標準要求,建立規(guī)范的實驗實習場,保證足夠的工位供學生實習需求。專業(yè)機房全天對全系學生開放,通過科學管理,學生的知識面不斷擴展,實際動手能力逐漸增強,自身的務實創(chuàng)新能力顯著提高。
校外實習基地主要針對機電設(shè)備,數(shù)控機床的裝配、調(diào)試、驗收等環(huán)節(jié),注重讓學生開闊眼界,增長見識。本著“先求合作、后求發(fā)展”原則,與不同性質(zhì)、地域、行業(yè)企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議,建立穩(wěn)固校外頂崗實訓基地。而校內(nèi)實訓基地以數(shù)控加工操作技能為主,并進行數(shù)控設(shè)備編程與操作實訓、故障診斷與維護實訓等。
5. 課堂教學與現(xiàn)場教學相結(jié)合。對數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、機械設(shè)計等內(nèi)容,采用多媒體等現(xiàn)代教學手段,輔以現(xiàn)場教學的方法,增強學生的感性認識,以提高學生的學習積極性。
6. 堅持多證齊發(fā)畢業(yè)制度。實行雙證書或多證書畢業(yè)制度。課程實訓與職業(yè)技能培訓相結(jié)合,對學生進行數(shù)控機床操作等方面的職業(yè)技能培訓。在完成課程教學的基礎(chǔ)上,考取AutoCAD二級認證、國家勞動部頒發(fā)的數(shù)控工藝員證書及職業(yè)技能等級證書,等等。
7. 加強師資隊伍的建設(shè)。完善職業(yè)學校教師管理制度,堅持培養(yǎng)與培訓并舉、專職與兼職結(jié)合,提升職業(yè)學校教師專業(yè)水平和整體素質(zhì),建設(shè)高水平“雙師型”教師隊伍,形成一批校企合作、產(chǎn)教結(jié)合的優(yōu)秀教師團隊,培養(yǎng)一批技能大師,造就一批職業(yè)教育教學名師、專業(yè)(學科)帶頭人。
8. 畢業(yè)實踐與就業(yè)環(huán)節(jié)相結(jié)合。改革原有的限于紙面的圖紙設(shè)計、畢業(yè)論文的形式,將畢業(yè)環(huán)節(jié)變?yōu)楫厴I(yè)實踐、畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)制作,使其內(nèi)容多樣化、形式多樣化、過程多樣化,逐步轉(zhuǎn)為對職業(yè)技能培訓更有促進的、機電一體化產(chǎn)品或控制器的實體制造與制作。在實體制作與加工中,培養(yǎng)綜合運用單片機、PLC控制技術(shù)的能力,培養(yǎng)數(shù)控設(shè)備的故障診斷與維護能力,培養(yǎng)機電產(chǎn)品CAD/CAM技術(shù)應用能力。學生到企業(yè)頂崗實習,為就業(yè)和企業(yè)招聘人才提供雙贏機會,一方面學生獲得了就業(yè)機會,另一方面缺少現(xiàn)代化人才的企業(yè)也招聘了急需的人才,對學校則初步實現(xiàn)后期訂單教育。
9. 注重文化素質(zhì)和職業(yè)道德的培養(yǎng)。增加音樂欣賞和美術(shù)欣賞等課程作為本專業(yè)的選修課,以陶冶情操,提高學生文化素質(zhì);通過學生的演講、愛國教育等,培養(yǎng)學生勤奮、踏實、樸素的工作作風,培養(yǎng)學生的職業(yè)道德。
三、通過創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革,突顯中職特色
1. 根據(jù)學生能力及愛好的不同,建立以就業(yè)導向的職業(yè)能力為中心的階梯式“多元目標模式”,堅持雙證甚至多證齊發(fā)的畢業(yè)制度。
2. 置學生于集機械、電子、信息、系統(tǒng)和管理為一體的現(xiàn)代工程背景下,堅持常規(guī)技術(shù)訓練與先進技術(shù)訓練相結(jié)合,堅持數(shù)控機床單機訓練和局域網(wǎng)條件下綜合訓練相結(jié)合。
3. 大幅度增加實踐教學的比重,加大教學設(shè)施的投入,以校內(nèi)實訓基地的建設(shè)為基礎(chǔ),積極拓展校外實訓基地。
4. 淡化理論教學與實踐教學的界限,采用交叉培訓的方式,加強“雙師型”教師隊伍建設(shè)。
5. 能力培養(yǎng)強調(diào)應用性、技能培訓強調(diào)適用性,理論教學強調(diào)針對性,教學管理強調(diào)可操作性,教學文件強調(diào)規(guī)范性。
參考文獻:
[1]李建勇.機電一體化技術(shù)[M].北京:科學出版社,2004.
[2]高秀毓.機電控制工程[M].北京:人民大學出版社,2011.
[關(guān)鍵詞]高職 機電一體化 實踐教學體系 改革
[中圖分類號]G712 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2012)04-0186-02
引言
近年來,機電科學與技術(shù)發(fā)展迅速,機電一體化產(chǎn)業(yè)以其特有的技術(shù)帶動性、融合性和廣泛適用性,逐漸成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的主導產(chǎn)業(yè),成為新世紀經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱之一。由此,制造業(yè)對機電人才的需求大大增加,尤其是高素質(zhì)的機電工程技術(shù)人員。我國高職教育是以培養(yǎng)學生技術(shù)職業(yè)崗位應用能力為主,以培養(yǎng)為社會生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務等崗位第一線需要的高等技術(shù)應用型人才和技能型人才為培養(yǎng)目標。[1]因此,高職機電的實踐教學體系的改革和完善對于培養(yǎng)實踐動手能力好、學習能力強的高素質(zhì)人才至關(guān)重要。
一、高職機電實踐教學改革的必要性
“以就業(yè)為導向,以服務為宗旨,培養(yǎng)技術(shù)技能性人才,滿足社會需要”是高職培養(yǎng)的目標和方向。從這個意義上講,轉(zhuǎn)變教育思想觀念,加大實踐教學的力度,培養(yǎng)具有較強實踐動手能力和分析解決問題能力的人才,是高職教育的重要任務。[2]眾所周知,實驗教學不是獨立的單一教學體系,它與理論教學是兩個相互依存、相互促進的具有同等地位的教學體系。[3]實驗教學和理論教學模式體系完全不同,而目前真正的實驗教學體系還未從根本上建立起來。[3]1.實踐教學處于輔助地位,實踐課程不完善、不銜接,實驗環(huán)節(jié)沒有調(diào)研企業(yè)需求,實驗實施效率欠佳。2.高職機電一體化專業(yè)“雙師型” 教師嚴重缺乏,專業(yè)理論教師不能指導實訓教學,實訓教師基礎(chǔ)理論薄弱,不能講授專業(yè)理論課的現(xiàn)象還較普遍。3.實踐教學內(nèi)容沒有形成從基礎(chǔ)、專業(yè)和綜合的結(jié)構(gòu)體系。4.機電專業(yè)實踐教學管理沒有形成各個環(huán)節(jié)相互銜接的現(xiàn)代化信息管理系統(tǒng)。為了適應當今知識經(jīng)濟社會的發(fā)展,我們要建立獨立的實驗教學體系。完善適合當今社會對人才需要的切實可行的實驗教學大綱,明確實驗教學要求,明確學生經(jīng)過這種體系的訓練后應達到的水平。
二、高職機電實踐教學體系的改革
(一)進行調(diào)研,調(diào)整實踐教學目標體系
機電人才培養(yǎng)本著注重能力、強化實踐的人才培養(yǎng)思路,培養(yǎng)具有從事專業(yè)實際工作的綜合職業(yè)能力和全面素質(zhì),適應生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務第一線需要的,掌握計算機操作和應用的知識,具有機械設(shè)計與制造專業(yè)知識,具有機電產(chǎn)品裝配、調(diào)試和維修等基本知識高素質(zhì)、高技能人才。
我校地處長三角地區(qū),經(jīng)濟發(fā)展迅速,企業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整,企業(yè)對需求人才的要求也在不斷的變化。因此,對經(jīng)濟形式、企業(yè)結(jié)構(gòu)和人才供需結(jié)構(gòu)進行調(diào)研,確定由實踐教學目標體系、實踐教學內(nèi)容體系、實踐教學管理體系和教學軟硬件保障體系所構(gòu)成的獨立的實踐教學體系至關(guān)重要。
(二)構(gòu)建合理科學的實踐教學內(nèi)容體系
高職教育實踐教學的內(nèi)容是以教學目標為依據(jù),以職業(yè)技術(shù)應用能力為主體,將各個實踐教學環(huán)節(jié)(實驗、實習、實訓、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新制作、社會實踐等)通過合理配置,構(gòu)建成以基本技能、專業(yè)技能、技術(shù)應用和綜合技能訓練的三大模塊的逐層遞進的實踐教學內(nèi)容體系,將實踐教學的目標和任務具體落實到各個實踐教學環(huán)節(jié)中,使學生在實踐教學的過程中學到完整、系統(tǒng)的技能。[4]其具體的能力和實訓模塊的內(nèi)容如下表所示。
三大技能模塊中,基本技能是后續(xù)技能學習的基礎(chǔ)和必備條件,專業(yè)技能是完成職業(yè)崗位所要求的技能,它與專業(yè)理論知識緊密結(jié)合,著重培養(yǎng)學生掌握職業(yè)崗位群所常用的技術(shù),要求學生在實踐環(huán)境中能運用一項或幾項技術(shù)解決實際問題。技術(shù)應用或綜合技能訓練主要培養(yǎng)學生技術(shù)應用能力和創(chuàng)新拓展為目的,訓練學生應用基本技能、專業(yè)技能解決實際問題的綜合訓練。[4]在表3-1所示的內(nèi)容框架里,可以根據(jù)當前經(jīng)濟形勢的發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及信息技術(shù)的發(fā)展,適時的擴充一些新的內(nèi)容。比如,在電氣控制與PLC的實訓里,適當?shù)募尤胱冾l器和觸摸屏的內(nèi)容。在電工電子技術(shù)里面,加入Multisim仿真實訓。在數(shù)控機床編程和維修能力里,讓學生了解加工中心的應用和操作。在機電產(chǎn)品的設(shè)計和制作里,組織學生參加校內(nèi)校外的比賽,學習PCB板的設(shè)計,學習貼片元器件的焊接技術(shù),學習CPLD等數(shù)電技術(shù)的設(shè)計。將學習的知識進一步鞏固延伸。
(三)完善實踐教學信息化管理體系
要構(gòu)建科學的實踐教學體系就必須首先構(gòu)建系統(tǒng)化、規(guī)范化的高校實驗室綜合信息管理系統(tǒng)。利用計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫管理技術(shù),采用結(jié)構(gòu)化的方法,設(shè)立如:基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、實驗室教學管理、儀器設(shè)備管理、開放實驗管理、實驗室知識管理和績效評估和綜合信息查詢等模塊構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化實驗教學管理系統(tǒng),實行實驗中心智能化管理和開放式管理。[5]高校實驗室的管理是實踐教學管理的重要組成部分,它實現(xiàn)了包括學生學籍管理、選課和成績管理、綜合查詢等功能的教務管理系統(tǒng),和對實驗室儀器設(shè)備、低值易耗品管理的資產(chǎn)管理系統(tǒng)。更重要的是,信息化管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)實踐教學的開放式管理,老師和學生通過互聯(lián)網(wǎng)預約自由安排實驗時間。
圖1 開放實驗室結(jié)構(gòu)圖
(四)加強實踐教學軟硬件保障體系建設(shè)
1.提高實踐指導教師的素質(zhì)
提高實踐教學指導教師的素質(zhì)是實踐教學質(zhì)量保障的關(guān)鍵,它直接影響著實驗室的建設(shè)和管理水平、實驗儀器設(shè)備的使用效率、教學質(zhì)量的提高和科研工作的進程。因此,實驗室建設(shè)要選拔有較高業(yè)務素質(zhì),有較強的組織協(xié)調(diào)能力,有豐富的實驗室建設(shè)和管理經(jīng)驗的教師作為帶頭人,采取內(nèi)培外引的激勵機制優(yōu)化教師的結(jié)構(gòu),提高教學業(yè)務能力,保證實踐教學工作的穩(wěn)定發(fā)展。[6]一是把實踐教師隊伍建設(shè)納入到學校整個師資隊伍建設(shè)規(guī)劃中,給予實踐教師和理論教師同等的待遇和地位。二是支持實踐教師參加培訓、進修,參加專業(yè)學術(shù)交流會,設(shè)立經(jīng)費支持教師參加技能比賽。三是有計劃組織地派遣教師到生產(chǎn)第一線鍛煉,吸取實際工作經(jīng)驗,充實自己。[6]四是對實踐教學盡職盡責,積極創(chuàng)新,取得好成績的老師給予職務晉升、工資獎金等方面的提高。通過建立有效的聘任機制,以科研、教研帶動實踐教學建設(shè),進一步加強師德建設(shè),營造“舒心、和諧、發(fā)展”的人文環(huán)境,逐步建立起一支教育與管理理念先進,理論教學、實驗教學和科學研究互通,核心骨干相對穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)合理,愛崗敬業(yè),團結(jié)協(xié)作,勇于創(chuàng)新的實踐教學團隊。
2.改進實踐教學設(shè)備設(shè)施
學校內(nèi)部實踐基地的建設(shè)應圍繞培養(yǎng)學生具備高技術(shù)應用素質(zhì)的目標,要滿足專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)技能課和綜合性課程實驗、實訓的需要,要設(shè)立如電工電子實驗室、PLC實驗室、單片機實驗室、電力電子實驗室等實驗室。使之主要成為高職教育實施實踐教學的重要載體,成為行業(yè)技術(shù)、信息資源和培訓的中心和產(chǎn)學研的多功能基地。同時,由于企業(yè)有廣闊的實習基地,有培養(yǎng)人才需要的知識技術(shù),有強大的資金,因此實踐教學要充分借助企業(yè)的優(yōu)勢,走“校企合作”的人才培養(yǎng)道路。校外實訓基地的建設(shè),要選擇專業(yè)緊密聯(lián)系的企業(yè),比如我院機電專業(yè)和校外企業(yè)合作建立了“杭申班(電器班)”“西子電梯班”“萬向班(數(shù)控班)”等訂單班,另外,還建立了華彩電器有限公司和天科教儀有限公司等校外實訓基地。通過這些實訓基地的建立,拓展了學校的實驗儀器、實驗設(shè)備和實驗場地,為學生的實習提供了實際工作的現(xiàn)場,讓學生在學校就感受了實際工作的環(huán)境、氛圍和壓力。同時,通過老師和學生到企業(yè)實習,使得老師和學生能夠接觸到先進的技術(shù)、先進的設(shè)備,另外,我們還聘請實訓基地的企業(yè)專家來學校授課和做報告,使得學生和老師開闊了視野,更新了知識。
【參考文獻】
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關(guān)鍵詞:高職院校;項目導向;動態(tài)松散型專業(yè)群
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)06-0163-03
近十年來,隨著職業(yè)教育的不斷發(fā)展與改革,高等職業(yè)教育逐步形成了以適應經(jīng)濟發(fā)展需要,以就業(yè)為導向,突出能力本位與職業(yè)素質(zhì)全面發(fā)展的人才培養(yǎng)模式。知識與經(jīng)濟的迅速發(fā)展,使社會分工形成了高度分化和高度綜合的有機統(tǒng)一,單純的專業(yè)教育已無法滿足社會對一專多能復合型高素質(zhì)技能人才的需求。為此,多年來各高職院校都在探索以專業(yè)群形式促進專業(yè)人才的培養(yǎng),各種形式的專業(yè)群建設(shè)在一定程度上促進了高職教育的發(fā)展。
當前的高職院校專業(yè)群建設(shè)基本呈現(xiàn)三個特點:一是以資源共享和專業(yè)調(diào)整為建設(shè)專業(yè)群的目的;二是基于相關(guān)相近原則組建專業(yè)群;三是基于“平臺+模塊”教學模式的專業(yè)群模式。這些專業(yè)群模式在高職教育建設(shè)初期、軟硬件條件相對薄弱階段在一定程度上緩解了專業(yè)建設(shè)的壓力。但在專業(yè)群建設(shè)實踐中也存在如下缺陷:一是未在人力資源、教學資源等方面形成真正意義上的集聚體,屬于“形聚而神不聚”;二是缺乏完善的專業(yè)群協(xié)同機制,即大部分專業(yè)群除共享“平臺+模塊”中的平臺教學外,各專業(yè)之間的關(guān)聯(lián)性不強,缺乏配套合作與互動機制;三是缺少群內(nèi)外協(xié)作交流的創(chuàng)新文化。
為改變這種狀況,我院根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的特點和人才的需求情況,在現(xiàn)有的軟硬件資源配置條件下,在專業(yè)群建設(shè)礎(chǔ)上,提出基于項目導向的動態(tài)、松散型的專業(yè)群建設(shè)思想。即在資源共享、面向區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的專業(yè)群建設(shè)前提下,通過動態(tài)、松散模式組建以項目為紐帶的專業(yè)群,以具體項目為載體使不同專業(yè)、不同系部的專業(yè)教師都參與專業(yè)群建設(shè),實現(xiàn)資源利用最大化、利益最大化,最大限度地激發(fā)專業(yè)群的建設(shè)活力。
筆者結(jié)合機電一體化專業(yè)群建設(shè)實踐,介紹我院在專業(yè)群建設(shè)各個階段的主要工作及實踐過程。
專業(yè)群現(xiàn)狀與改革思路
(一)現(xiàn)有專業(yè)群的狀況
早在2004年初,我院根據(jù)順德“兩家一花”(家電、家具、花卉)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點,先后以國家級重點專業(yè)“家具設(shè)計與制造專業(yè)”、“制冷與冷藏技術(shù)專業(yè)”和“智能家電制造專業(yè)”為龍頭,建設(shè)“家具專業(yè)群”、“制冷專業(yè)群”、“智能家電專業(yè)群”。機電一體化專業(yè)、模具專業(yè)、數(shù)控專業(yè)參與以制冷專業(yè)為龍頭的“制冷專業(yè)群”。在制冷專業(yè)群建設(shè)過程中,采用“平臺+專業(yè)”模式先后建設(shè)以“制圖”、“機械分析應用基礎(chǔ)”、“機械制造基礎(chǔ)”、“機械加工實訓”四大平臺課程,服務于整個專業(yè)群的建設(shè)。基礎(chǔ)平臺課程的建設(shè)在一定程度上為工科類專業(yè)在機械制造方面打下了較為堅實的基礎(chǔ),但制冷龍頭專業(yè)主要培養(yǎng)制冷與冷藏裝備的檢測、調(diào)試、維修與生產(chǎn)管理方面的人才,學生主要學習制冷裝置原理、構(gòu)造、檢測、安裝等技能。由于制冷專業(yè)的特殊性,在專業(yè)教學和實踐中,作為群成員的機電、模具、數(shù)控專業(yè)無法深層次參與到課程、實踐等教學過程中。在制冷專業(yè)群建設(shè)過程中,其他專業(yè)有種有勁使不出的感覺。
鑒于上述原因,我們及時調(diào)整思路,根據(jù)順德政府提出“打造服務于家電制造行業(yè)的裝備制造類產(chǎn)業(yè)”的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標,打破專業(yè)、系部的壁壘,組建以機電一體化專業(yè)為龍頭,電氣自動化、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造專業(yè)為成員的機電類專業(yè)群。以突出為順德裝備制造類產(chǎn)業(yè)服務的特點、強調(diào)專業(yè)的靈活性和適應性、培養(yǎng)學生的崗位適應能力和遷移能力為目標,建設(shè)適應區(qū)域經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機電一體化專業(yè)群。
(二)專業(yè)群的改革思路
專業(yè)群的建設(shè)要突出適應區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求、以注重學生能力和職業(yè)綜合素質(zhì)培養(yǎng)為主線;以機電一體化技術(shù)專業(yè)為核心,以家電制造產(chǎn)業(yè)鏈為紐帶,以產(chǎn)業(yè)崗位群為依據(jù),構(gòu)建制造類專業(yè)群;以職業(yè)能力為目標,搭建多層次共享的課程平臺,建設(shè)資源共享型校內(nèi)外實訓基地。
以項目導向為紐帶組建交流合作型師資團隊;形成有特色的組織文化,提高教師的職業(yè)轉(zhuǎn)向能力和教學資源的使用效益,進而提高學生的崗位適應能力和遷移能力,教師的綜合科技項目開發(fā)能力,以及專業(yè)群的整體建設(shè)水平。
基于項目導向的松散型專業(yè)群建設(shè)實踐
很多高職院校組建的專業(yè)群以專業(yè)涉及的核心技術(shù)或相關(guān)技術(shù)相同或相近為原則組建,龍頭專業(yè)多為核心技術(shù)所屬專業(yè)或建設(shè)基礎(chǔ)較好的專業(yè)。但這類專業(yè)群大都限于現(xiàn)有學系的內(nèi)部,很少有跨系部的專業(yè)群。然而,無論從學生就業(yè),還是為企業(yè)提供服務來看,這都是有局限的。學生就業(yè)往往面對橫向的職業(yè)崗位群或是縱向的職業(yè)崗位鏈,過于有針對性的專業(yè)培養(yǎng)會影響學生的就業(yè)質(zhì)量和發(fā)展前途。技術(shù)的生命周期在迅速縮短,新技術(shù)、新工藝的開發(fā)需要聯(lián)合進行科研攻關(guān);為企業(yè)提供服務也是綜合性的,需要在學校內(nèi)部形成合力。因此,應積極探索組建基于項目導向的松散型專業(yè)群。
(一)松散型專業(yè)群的內(nèi)涵
松散型專業(yè)群的內(nèi)涵可以稱之為項目導向型專業(yè)群,是針對當前相對穩(wěn)定的、制度化的專業(yè)群提出的,希望突破專業(yè)本身的建設(shè)模式,從系統(tǒng)集群的角度,以項目(最好是現(xiàn)實問題或企業(yè)的真實項目)為紐帶,組建內(nèi)容開放、形式松散、模式動態(tài)的專業(yè)群。專業(yè)群的構(gòu)成不是固定不變的,而是隨著不同項目有不同形式。專業(yè)群的組成不一定對學科進行劃分,也不對組織架構(gòu)與專業(yè)行政歸屬進行劃分。根據(jù)項目不同,同一專業(yè)分屬不同專業(yè)群。
(二)松散型專業(yè)群的組織形式
專業(yè)群的顯著特點是群內(nèi)專業(yè)的相近性、交叉互補性、師資與資源的共享性以及服務于區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與產(chǎn)業(yè)集群的統(tǒng)一性。雖然在行政規(guī)劃下形成某種專業(yè)群,且群內(nèi)也實現(xiàn)各類資源的共享,但由于各個專業(yè)的專業(yè)特色及行政歸屬等因素,專業(yè)群內(nèi)互動缺乏活力,存在各自為政的現(xiàn)象。為此,在專業(yè)群資源共享前提下,可以項目為紐帶,使群內(nèi)各專業(yè)或與群外專業(yè)相互競爭、合作形成動態(tài)的松散型專業(yè)群。這種松散型專業(yè)群(如圖1所示)以科研教改、畢業(yè)設(shè)計、技能大賽、創(chuàng)新實踐、校外實踐、定崗實習等各種具體項目為催化劑,實現(xiàn)各專業(yè)甚至跨系各專業(yè)在學生技能、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作、教師及資源等方面的協(xié)同發(fā)展。
(三)建設(shè)實踐
近年來,在機電類專業(yè)群架構(gòu)下,我院逐步形成了機類、電類專業(yè)基礎(chǔ)平臺,專業(yè)實訓條件等方面的資源共享。機電專業(yè)通過聯(lián)合各專業(yè)組建的基于項目導向的松散型專業(yè)群也在實踐中取得了良好的效果。
職業(yè)技能大賽項目組 職業(yè)技能大賽既是充分體現(xiàn)專業(yè)教學水平的一個平臺,同時,又是考評學生綜合專業(yè)素質(zhì)和團隊協(xié)作精神的實踐項目。自2008年首次舉辦全國職業(yè)院校技能大賽以來,我院先后舉辦了“自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試”、“數(shù)控機床安裝與調(diào)試”、“復雜部件造型、多軸聯(lián)動編程與加工”等技能大賽項目。每項技能大賽都是綜合型的比賽項目,對知識與技能的復合型要求比較高。為此,我們先后以機電一體化專業(yè)、自動化專業(yè)師生組建“自動生產(chǎn)線競賽項目組”;以機電一體化專業(yè)、數(shù)控專業(yè)師生組建“數(shù)控機床安裝與調(diào)試競賽項目組”;以模具專業(yè)、數(shù)控專業(yè)師生組建“復雜部件造型、多軸聯(lián)動編程與加工競賽項目組”。通過跨系、跨專業(yè)組成競賽項目團隊,形成具有專業(yè)特長的競賽指導教師團隊;采取競賽團隊負責制度,從競賽項目要求、內(nèi)容規(guī)劃、競賽實踐條件準備等方面進行分析和準備;對學生采取集中培訓、校內(nèi)海選初賽選拔的方式,將知識運用能力好、實踐技能強、團隊協(xié)作精神好的學生組隊代表學校參與競賽。先后獲得廣東省技能選拔賽“自動生產(chǎn)線組建與調(diào)試”一等獎、二等獎各一項;“數(shù)控機床安裝與調(diào)試”一等獎兩項;“復雜部件造型、多軸聯(lián)動編程與加工”一等獎、二等獎各一項;獲得一等獎項的參賽隊參加全國高職高專相應的技能大賽分別獲得二等獎一項(自動生產(chǎn)線安裝與調(diào)試)、一等獎一項(數(shù)控安裝與調(diào)試);三等獎一項(復雜部件造型、多軸聯(lián)動編程與加工)。近三年來,我院已經(jīng)形成以職業(yè)技能大賽項目為紐帶的多各競賽項目團體,各競賽項目組根據(jù)競賽內(nèi)容的不同,適時調(diào)整項目團隊成員,使得項目組跨專業(yè)、跨系部將專業(yè)教師及學生聯(lián)合起來。競賽極大地激發(fā)了專業(yè)教師與學生的參與積極性,同時通過校內(nèi)的選拔、培訓,使得各專業(yè)學生積極競爭參與;各專業(yè)教師、學生之間的團隊協(xié)作與集體榮譽感也得到增強。目前,我院已經(jīng)形成穩(wěn)定的技能競賽團隊,各專業(yè)教師的參與,也逐步提高了教師的專業(yè)技能水平,教師當前最前沿技能要求的把握能力也得到了提高。
跨系、跨專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計項目組 畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是學生畢業(yè)前綜合運用專業(yè)知識與技能的重要環(huán)節(jié)。通過專業(yè)指導教師加企業(yè)工程師、跨專業(yè)教師聯(lián)合、跨系跨專業(yè)指導教師聯(lián)合等不同方式,以真實項目結(jié)合專業(yè)知識進行畢業(yè)設(shè)計指導,畢業(yè)設(shè)計形式有作品、論文、技術(shù)改造、技術(shù)創(chuàng)新等。有創(chuàng)意或者與企業(yè)相關(guān)的真實作品往往融入了多種專業(yè)知識與技能的綜合技術(shù)應用。如電風扇葉片模型的制作、卡通鬧鐘外形的制作、智能化電飯煲結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計等畢業(yè)設(shè)計項目,我們聯(lián)合設(shè)計學院工業(yè)設(shè)計專業(yè)、機電工程系的模具設(shè)計專業(yè)、數(shù)控加工專業(yè)、機電一體化專業(yè)四個專業(yè)的教師和學生組成畢業(yè)設(shè)計團隊,從產(chǎn)品的功能分析、外形設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具設(shè)計、數(shù)控加工、電器系統(tǒng)設(shè)計到最后的組裝調(diào)試,讓專業(yè)教師和學生都參與整個環(huán)節(jié)。這種真實作品的設(shè)計制作流程使得跨系跨專業(yè)的教師和學生能夠協(xié)同工作,在工作過程中不斷碰撞出創(chuàng)新思維的火花,使得學生對于跨專業(yè)的知識與技能的掌握得到提升,同時,鍛煉了學生基于工作過程的團隊協(xié)作精神。除了跨系跨專業(yè)的綜合畢業(yè)設(shè)計項目外,更多的是專業(yè)加企業(yè)的畢業(yè)設(shè)計團隊形式,如模具專業(yè)、機電專業(yè)、江蘇百年軟件科技有限公司三方聯(lián)合指導學生設(shè)計并制作出基于伺服驅(qū)動自動脫模機構(gòu),除了做出真實的模具和電控外,還申請了專利,使專業(yè)教師、企業(yè)人員、學生都在該項目中得到了綜合鍛煉。
科研教改項目組模式 制冷專業(yè)與機電專業(yè)教師組成“空調(diào)焓差室增加中央空調(diào)測控系統(tǒng)”科研項目組,該項目屬于縱向科研項目,資金為10萬元。項目團隊從項目規(guī)劃、設(shè)計、電氣系統(tǒng)安裝、測控系統(tǒng)程序編制、項目施工、項目調(diào)試等整個環(huán)節(jié)帶領(lǐng)制冷和機電專業(yè)學生全程參與,兩個專業(yè)的師生在參與項目的過程中實現(xiàn)了專業(yè)交叉,并順利完成了該項目。另外,機電專業(yè)、數(shù)控專業(yè)、模具專業(yè)組成項目組完成的省級教學改革項目“高職機電類專業(yè)工學結(jié)合人才培養(yǎng)方案的構(gòu)建與實踐”獲得了省級教學改革成果一等獎。這些通過科研項目、教改項目組成的專業(yè)團隊,極大地促進了各專業(yè)教師相互交流、相互協(xié)作的積極性。
校外實踐項目組模式 職業(yè)院校教師必須了解當前企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)發(fā)展狀況以及如何提升自身的專業(yè)實踐能力。為此,我院要求每年每個專業(yè)都要有教師下企業(yè)實踐鍛煉。教師參與企業(yè)實踐都必須帶有真實的項目、實實在在地參與到企業(yè)的實踐環(huán)節(jié)中。例如,2006年10月至2007年9月,我院以電子工程系專業(yè)教師和機電工程系機電專業(yè)教師組成項目團隊參與廣東鍛壓機床廠柔性FMS自動生產(chǎn)線及數(shù)控設(shè)備的技術(shù)改造工作。項目組5位教師與北京FANUC公司、北京藍拓機床改造公司一起對廣鍛柔性生產(chǎn)線4臺大型數(shù)控機床進行數(shù)控化改造,參與項目分析、接線施工、系統(tǒng)調(diào)試、機械安裝等各環(huán)節(jié)。通過近一年的企業(yè)實踐,5位教師掌握了FANUC數(shù)控系統(tǒng)改造的全部工作流程,以及柔性自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)及設(shè)備安裝調(diào)試的注意環(huán)節(jié)等很多無法在學校學習到的實踐經(jīng)驗,并且?guī)ьI(lǐng)自動化專業(yè)和機電一體化專業(yè)學生20余人在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)參與到廣鍛現(xiàn)場改造工作中,以企業(yè)現(xiàn)場真實問題作為畢業(yè)設(shè)計,使學生深入了解專業(yè)知識在企業(yè)生產(chǎn)中的應用。
除上述形式的項目組形成的專業(yè)群外,機電專業(yè)先后參與“信昌工程機械班”訂單模式的專業(yè)群;與模具專業(yè)、數(shù)控專業(yè)、電子系自動化專業(yè)等參與挑戰(zhàn)杯創(chuàng)新大賽組建的專業(yè)群;與自動化專業(yè)組建的精品課程項目組、對外企業(yè)培訓項目組、技師考核項目組等。這種通過多種形式組建跨專業(yè)、跨系的松散型專業(yè)群的模式將不同專業(yè)教師、學生緊密聯(lián)系起來,形成專業(yè)教師、學生之間的良性互動,專業(yè)知識與技能的相互交叉融合,團隊協(xié)作精神不斷提升,在一定程度上促進了各專業(yè)良流,促進了各專業(yè)的發(fā)展。項目實施為學生提供了較好的技能實踐機會。
松散型專業(yè)群建設(shè)原則、效果與存在問題
(一)松散型專業(yè)群建設(shè)原則
建設(shè)基于項目導向的動態(tài)、松散型專業(yè)群需要遵循以下原則。
人本性原則 建設(shè)松散型專業(yè)群,必須牢固樹立一切從以學生為主體的角度出發(fā),以培養(yǎng)學生適應經(jīng)濟發(fā)展與企業(yè)技術(shù)需求的技能為著重點,突破目前專業(yè)劃分的桎梏,突破教師本位思考模式和行為方式,以綜合項目構(gòu)建學生實際需要的職業(yè)能力。
開放性原則 松散型專業(yè)群是不同專業(yè)之間相互聯(lián)合、相互交叉、相互協(xié)同的運作模式;專業(yè)群除了群內(nèi)專業(yè)之間的交流外,還要根據(jù)項目的性質(zhì)與群外專業(yè)合作交流。因此,松散型專業(yè)群必須以開放的形式吸收和接納不同專業(yè)參與,從而使專業(yè)群成為可持續(xù)發(fā)展的自為組織。
物質(zhì)性原則 專業(yè)群是整合教學條件、發(fā)揮資源效益的有效途徑;通過項目實踐,建立和積累教學資源平臺、實踐資源平臺、科研教改資源平臺、課程資源平臺等。這些資源平臺要實現(xiàn)交互功能,通過不斷完善,形成良性循環(huán),從而改善教學條件。
(二)松散型專業(yè)群建設(shè)效果與存在的問題
幾年來,機電一體化專業(yè)通過參與松散型專業(yè)群建設(shè)與實踐,在教師科研、實踐技能、技能大賽、課程教改等方面取得了很好的成績。專業(yè)群建設(shè)實現(xiàn)了資源共享、互助互利、協(xié)同發(fā)展、學生綜合職業(yè)技能提高等方面的良性發(fā)展。但也存在一些問題,如個別專業(yè)教師參與積極性不高、大面積學生參與的跨專業(yè)項目有限、教學管理制度滯后等。
因此,建設(shè)適應經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、促進學生綜合技能培養(yǎng)、加強專業(yè)教師協(xié)同交流、完善資源共享的項目導向型專業(yè)群還需要不斷探索與研究。相信隨著職業(yè)教育的發(fā)展,這種基于項目導向的松散型專業(yè)群建設(shè)模式將成為專業(yè)群建設(shè)的新模式,為高等職業(yè)教育發(fā)展提供一種新思路。
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作者簡介:
王鴻博(1973—),男,河南三門峽人,碩士,順德職業(yè)技術(shù)學院副教授,研究方向為機電一體化專業(yè)教學。
羅勇武(1956—),男,廣東茂名人,順德職業(yè)技術(shù)學院副院長,教授,研究方向為高職教育管理。
論文摘要:基于FMS技術(shù)開發(fā)了模塊化機電一體化教學培訓系統(tǒng),該系統(tǒng)有助于加深學生對機電一體化系統(tǒng)概念的理解,掌握車間柔性制造的方法,最后以作業(yè)計劃與調(diào)度教學研究性、綜合性實驗為例,論述了該系統(tǒng)在培養(yǎng)學生理論與實踐相結(jié)合的能力,提高學生學習興趣和積極性的重要作用。
為使機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學生在學習過程中,有機會將所學到的各門專業(yè)課的知識綜合性地應用到接近于生產(chǎn)實際的過程中,為他們走上工作崗位后應用這種新的理念打下基礎(chǔ),學院除了建立適合于現(xiàn)代教學法模式的幾個獨立的專業(yè)實驗室外,籌建了一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中,我們開發(fā)了一套完全接近于生產(chǎn)實際的模塊化柔性制造系統(tǒng),由省部共同投資。實驗室的開放性主要體現(xiàn)在兩個方面:一是系統(tǒng)組成具有開放性,系統(tǒng)中不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備可相互兼容,便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性,實驗室可面向校內(nèi)外各種層次的學生或培訓學員,做到資源共享,擴大受益面。
1 FMS系統(tǒng)組成
柔性制造系統(tǒng)機電一體化訓練設(shè)備,包含一條閉環(huán)柔性輸送裝置和六自由度并聯(lián)加工中心(加工站)、三自由度數(shù)控雕刻機及其控制系統(tǒng)、四自由度上料檢測站及其控制系統(tǒng)、搬運站、安裝站、安裝搬運站、智能分類站、現(xiàn)場總線、多層次立體原料庫及其控制系統(tǒng)、多層立體成品庫及其控制系統(tǒng)、自動化輸送線及變頻調(diào)速控制系統(tǒng)、PLC數(shù)據(jù)采集及物料監(jiān)控系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)控及管理控制軟件。
工業(yè)控制計算機通過運動控制卡發(fā)送位置信號給旋轉(zhuǎn)立體上料庫電機驅(qū)動器,電機驅(qū)動器驅(qū)動步進電機旋轉(zhuǎn)一定角度,實現(xiàn)零件位置對準,同時設(shè)置檢測開關(guān),通過PLC采集至計算機,判斷托盤上相應位置是否存在零件。自動上料機器人將待加工物料送至加工位置后,系統(tǒng)驅(qū)動鎖緊裝置進行物料定位固定,上位機按指定程序控制六自由度并聯(lián)機器人,進行零件前序的加工。在主界面中點擊數(shù)控雕刻機控制按鈕,進人數(shù)控雕刻機控制界面,三自由度數(shù)控雕刻機主要實現(xiàn)對工件端面的雕刻,通過用戶編制G代碼也可以用軟件將模型轉(zhuǎn)化為G代碼,然后通過計算機的串口將G代碼傳到雕刻機,雕刻機執(zhí)行G代碼。
零件前序加工完畢后,計算機控制零件搬運機器人將加工完的零件搬運至下一工序的加工位置。
在主界面中點擊立體倉庫狀態(tài)按鈕,進人立體倉庫狀態(tài)界面。立體倉庫狀態(tài)是用來實時顯示立體倉庫倉位的占用情況,系統(tǒng)實時檢測各個倉位的狀態(tài),然后系統(tǒng)給碼垛機發(fā)指令決定碼垛機下一次將裝配的成品放人哪個倉位,操作者通過觀察狀態(tài)位的圖標情況,操作者就可以知道哪個倉位是否為空,并且知道各個倉位物件的重量,通過生產(chǎn)統(tǒng)計還可以知道立體倉庫一共有多少個成品,每一類成品的個數(shù)及總重量。
2系統(tǒng)特點
(1)包含多種關(guān)鍵技術(shù)及單元,使學生了解更多的知識;機器人技術(shù);物流倉儲自動控制系統(tǒng);立體倉庫;自動輸送線;自動碼垛機;物流倉儲管理和監(jiān)控;PLC控制系統(tǒng);傳感器技術(shù);計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù);計算機控制;網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控技術(shù);數(shù)據(jù)庫技術(shù);多軸運動控制器;氣動技術(shù);步進電機及驅(qū)動;伺服電機及驅(qū)動;VC,VB等高級語言編程。
(2)結(jié)合機電教學,編制了的實驗指導書,包含多個實驗:為了方便教學實際使用,我們?yōu)橄到y(tǒng)提供了專門實驗指導書,其內(nèi)容涵蓋機械、控制、機器人示教、插補、自動裝配、碼垛等多項實驗,供本科生、專科生和研究生專業(yè)選開,教師也可以根據(jù)實際情況,在實驗指導書的基礎(chǔ)上增開設(shè)計性、綜合性實驗。
(3)交互式圖形化操作界面:系統(tǒng)控制軟件采用WINDOWS操作系統(tǒng),具有交互式和圖形化特點,操作簡單易學,自動化程度高,使教師和學生在很短的時間之內(nèi)就可以掌握對系統(tǒng)的操作。
(4)豐富的狀態(tài)反饋功能:通過計算機與各單元及傳感器的通訊,將系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的狀態(tài)顯示在操作界面上,使操作者通過計算機隨時了解系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的工況、狀態(tài)、運行數(shù)據(jù),掌握系統(tǒng)運行狀態(tài)。
(5)完善的生產(chǎn)及物料存儲統(tǒng)計功能:根據(jù)現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)的特點及倉儲物流的發(fā)展動向,不但在工作過程和原理上仿真實際生產(chǎn)過程,而且開發(fā)了生產(chǎn)及物料存儲數(shù)據(jù)庫,根據(jù)系統(tǒng)的運行隨時記錄和分析生產(chǎn)和存儲數(shù)據(jù)。
(6)開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu):為了增強學生的參與性,系統(tǒng)采用了開放式結(jié)構(gòu),提供了完善的控制功能動態(tài)鏈接庫和二次開發(fā)函數(shù),不用了解底層復雜的時序和操作過程,只需要在VC或VB中簡單的幾行代碼,學生即可開發(fā)出自己的運動或控制功能,激發(fā)學生的學習興趣。
(7)網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控:系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)化視頻監(jiān)控模塊,使操作者在操作系統(tǒng)的同時,也可通過電腦屏幕實時觀看系統(tǒng)的實際運行狀況。同時對于有條件的學校,可將控制計算機與校園網(wǎng)相連解,使更多的學生和老師通過網(wǎng)絡(luò)觀看現(xiàn)場實驗過程,提高系統(tǒng)利用率,也可實現(xiàn)遠程教學。
3如何應用FMS進行本科實驗教學
由于近年來高校的擴招,學生人數(shù)大幅上升,而大型實驗設(shè)備臺套數(shù)少;而且大型實驗設(shè)備的實驗通常包括編程、上機、結(jié)果分析等,需要的時間較長。因此,大型設(shè)備開設(shè)的實驗不能簡單的照搬其它實驗教學的模式。我們分別探索了以下幾種模式:
3. 1開設(shè)綜合設(shè)計性實驗
本中心老師提出項目申請,參加學校實驗室設(shè)備管理處組織的“工程實踐”和機電工程學院組織的“機電一體化實訓中心”項目。這些項目結(jié)合指導老師的科研項目,通過雙向選擇接受學校相關(guān)專業(yè)本科三年級以上的學生參加。學生分為2-4人一組;在教師的指導下,首先查閱文獻和學習FMS的有關(guān)知識,編制程序,上機測試;實驗的內(nèi)容根據(jù)項目的研究內(nèi)容而定,一般涉及多種設(shè)備;實驗時間根據(jù)老師和學生雙方商定,實行彈性制,不拘泥于課堂安排的時間。由于學生人數(shù)少,在實驗過程中可以做到師生面對面的隨時交流。
例如:作業(yè)計劃與調(diào)度教學實驗。
“作業(yè)計劃與調(diào)度教學實驗”的內(nèi)容是讓學生根據(jù)給定的加工工件信息,設(shè)計一個單件小批量零件加工的“作業(yè)計劃與調(diào)度”的仿真系統(tǒng),使目標函數(shù)“最長流程時間”的值最小,然后對仿真結(jié)果進行驗證。實驗的目標是:使學生加深對“作業(yè)計劃與調(diào)度”概念的理解,掌握車間調(diào)度的方法,培養(yǎng)學生理論與實踐相結(jié)合的能力,提高學生的學習興趣和積極性。實驗系統(tǒng)要具備以下功能:
(1)提供一個很好的、有代表性的研究對象,也就是使學生知道他們是在那個車間、那個環(huán)境為加工那些工件設(shè)計“作業(yè)計劃與調(diào)度”的方案;
(2)提供一個很好的仿真環(huán)境及工具,用來建立仿真模型,使學生形象直觀地看到車間調(diào)度的運行過程;
(3)提供實現(xiàn)“作業(yè)計劃與調(diào)度”的算法和軟件開發(fā)環(huán)境,使學生了解并掌握該算法的原理,并在仿真環(huán)境中實現(xiàn)算法,得到仿真結(jié)果;
(4)提供一個真實環(huán)境,如FMS車間或可真正運行的FMS車間模型,在此環(huán)境中對上面得到的仿真結(jié)果進行驗證。
針對“FMS教學實驗系統(tǒng)”只討論一種特殊情況,即最長流程時間Fmax的計算先討論n/m/P/Fmax問題,目標函數(shù)是使最長流程時間最短。最長流程時間又稱作加工周期,它是從第一個工件在第一臺機器開始加工時算起,到最后一個工件在最后一臺機器上完成加工時為止所經(jīng)過的時間,由于假設(shè)所有工件的到達時間都為零(Ri,I=1 ,2 ,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在車間的停留時間,也等于一批工件的最長完工時間C max 。
設(shè)n個工件的加工順序為S=(S1 ,.S2 , ……,,Sn),其中Si為排第i位加工的工件的代號。以CK(Si)表示工件Si在機器Mk上的完工時間,Pk表示工件Si在Mk上的加工時間,K=1,2,3,……,m;i=1 ,2, ……,n,
式(1)是一個遞推公式,當由式(1)得出Cm(sn)時,F(xiàn)max、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工時間矩陣上從左向右計算完工時間。對于某一工作地,在給定的一段時間內(nèi),順次決定下一個被加工的工件。
3. 2開設(shè)選修課
由于學習FMS的有關(guān)知識,需要學生們具有一定的專業(yè)知識;而且大型設(shè)備一般只有一套設(shè)備,要面向?qū)W生人數(shù)眾多的本科生開設(shè)實驗課有一定的難度。因此,我們首先開設(shè)了FMS的選修課。在講授FMS技術(shù)的理論知識的基礎(chǔ)上,開設(shè)FMS的上機實驗課,學生分為3 -5人一組。由于課堂講授FMS的時間有限,加之是選修課;因此,在實驗課之前,面對設(shè)備再介紹一次設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和用途等,以加深學生的印象;然后指導學生編制程序、適當?shù)纳蠙C操作,輔導學生處理實驗結(jié)果。
3. 3為本科畢業(yè)設(shè)計提供實驗
本科生的畢業(yè)論文是進行專業(yè)基本技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),同時也是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維方法、提高動手和解決問題能力的不可缺少的過程。參加本科畢業(yè)論文的學生,有充分的時間利用所掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識,解決具體的問題;因此畢業(yè)論文是本科生學習和掌握大型實驗設(shè)備的一個非常好的機會。
4 FMS進行本科教學的體會和希望
4. 1 FMS進行本科教學的效果
通過上述三種方式向本科生開放大型實驗設(shè)備,對學生選擇專業(yè)有一定的幫助,也增加了學生參加推薦免試研究生和就業(yè)等的競爭力。例如,一名機電學院的學生參加了“FMS研究”項目后,對數(shù)控技術(shù)有關(guān)知識和應用有了一定的了解和興趣,報考研究生時選擇數(shù)控技術(shù)專業(yè)。另一名機電學院的學生參加“開放式數(shù)控系統(tǒng)的研究”,學習了切削圖形設(shè)計、數(shù)控雕刻機及其控制系統(tǒng)等一系列操作,在老師的指導下自己操作選擇刀具和切削參數(shù),觀察不同的切削過程,加深了所學的理論知識,熟悉了作業(yè)計劃與調(diào)度的原理、立體倉庫的基本操作;該生通過面試后順利地被華中科技大學錄取為研究生。
近年來為了適應地方經(jīng)濟和社會發(fā)展的需要,拓寬人才培養(yǎng)領(lǐng)域,在開設(shè)綜合性實驗項目和選修課時,也接受其他學院的學生。學生結(jié)束項目后,對所參加的研究工作非常有興趣。
相比較而言,綜合設(shè)計性實驗效果明顯好于選修課的實驗。前者由于有充分的時間,我們摒棄了傳統(tǒng)的驗證實驗的模式,采取了“雙向互動”,教師以更多的精力啟發(fā)學生的創(chuàng)造力,調(diào)動其主動性和積極性,發(fā)揮他們運用所學的知識去解決實際問題。對這種實驗模式,學生表現(xiàn)出極大的興趣。這種實驗教學模式,不僅拓展了學生現(xiàn)代科學技能的理論和知識;在實驗方法,應用技能方面也得到了提高,為他們今后走上社會,服務于社會,縮短理論與實踐的差距奠定了良好的基礎(chǔ)。
4. 2存在的問題
1采用模塊化合理設(shè)計現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系
設(shè)計的模塊化現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系框圖如圖1所示。該課程體系大致分為三大類模塊:基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊、專業(yè)電子技術(shù)模塊和實踐模塊。其中基礎(chǔ)電子技術(shù)模塊包括:電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)。現(xiàn)代電子技術(shù)模塊包括:微機原理/單片機、EDA技術(shù)。實踐模塊包括:電工電子技術(shù)實驗、基礎(chǔ)課程設(shè)計、專業(yè)課程設(shè)計、開放創(chuàng)新實驗室、學生科研與競賽和畢業(yè)設(shè)計。該課程體系的特色在于:強化實踐模塊,通過多種途徑,為學生創(chuàng)造電子技術(shù)實踐和提高的條件,強調(diào)培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,建立學生從基礎(chǔ)課學習到社會就業(yè)的直接通道。
2完善現(xiàn)代電子技術(shù)精品課程建設(shè)
按照精品課程評估體系扎實推進課程體系建設(shè),具體包括:
2.1推進課程教學基礎(chǔ)建設(shè)和教學實踐平臺建設(shè)
完成課程教學大綱、教案、多媒體課件、教學參考書、網(wǎng)絡(luò)教學資源、課程建設(shè)與管理規(guī)劃、實踐教學設(shè)計、教學質(zhì)量控制控制等基礎(chǔ)性工作;并按照有關(guān)要求,建設(shè)了課程網(wǎng)站,優(yōu)化資源配置的教學模式。建成省級電子信息實驗教學示范中心1個、省級機電工程實驗教學中心1個、省級電工電子基礎(chǔ)實驗平臺1個,校級開放創(chuàng)新實驗室1個,建成6個校企聯(lián)合實驗室和多家校企合作實習基地,拓展了學生進行電子技術(shù)設(shè)計實踐平臺。
2.2推進課程教學內(nèi)容建設(shè) 突出知識的應用性
按照“分立元件起步,集成電路落腳,突出技術(shù)應用”來組織教學,努力提高學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。根據(jù)電子技術(shù)的飛速發(fā)展的客觀實際,教學內(nèi)容以集成電路為重點,重外部特性,輕內(nèi)部結(jié)構(gòu);重實用電路,輕基本電路;重技術(shù)應用,輕理論分析;把電子技術(shù)的新概念、新器件、新設(shè)備溶入課堂教學中去;突出技術(shù)性、應用性,引入新技術(shù)、新器件,正確、妥善處理傳統(tǒng)內(nèi)容與新知識、新技術(shù)之間關(guān)系,對教材內(nèi)容的精選要遵循“少而精”的原則,教材水平應保持與本學科發(fā)展相適應的科學水平。
2.3形成“一體化,多層次”的教學體系
通過對傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗課進行優(yōu)化、整合,分階段開設(shè)基礎(chǔ)板塊、提供板塊、拓展板塊3組系列,并增加“創(chuàng)新實驗”和“開放實驗”,既體現(xiàn)不同層次的差異,又形成一個有機整體,突出了“基礎(chǔ)、提高、綜合、創(chuàng)新”的特點。將原有以電子技術(shù)理論課程教學為主體,變?yōu)槔碚摻虒W與實驗教學并舉,驗證性、應用性訓練與創(chuàng)新性訓練并舉,從原來被細化的按專業(yè)方向培養(yǎng)學生,變?yōu)榘匆患墝W科特點培養(yǎng)人才。
3創(chuàng)新教學方法 更新教學手段
利用現(xiàn)代化教育手段,設(shè)計多媒體課件,開展課堂演示實驗教學,創(chuàng)新教學方式。通過應用EWB,MATLAB和Multism軟件,制作了電路原理、模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)演示實驗軟件,并課程教學中新增了演示實驗環(huán)節(jié),使抽象的理論變得形象,加深了學生對知識點的理解,增強學生對實際應用知識點的感知力。通過引人電子設(shè)計自動化工具軟件,形成“電子仿真工作平臺”,對現(xiàn)成的組合邏輯器件及時序邏輯電路進行功能驗證,提供簡便快捷、準確有效的實驗手段,可以豐富教學內(nèi)容,更新課程的教學思路,提高課程的實踐性與應用性。另一方面,也可以借助計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,將數(shù)字電子技術(shù)課程教學資料(例如:課件、講義、教案、輔助教學材料、試卷等)上網(wǎng),使其成為共享的資源,能促進數(shù)字電子技術(shù)課程的交流和改革。模擬仿真突破了教學難點,具有化繁為簡、化難為易、化抽象為具體的功能。
4以開放創(chuàng)新實驗室為平臺 加強第二課堂實驗基地建設(shè)和指導
4.1建立開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室
為學生搭建良好的電子技術(shù)實踐和創(chuàng)新平臺學生通過項目申請,進入開放創(chuàng)新實驗室;實驗室則為學生提供電子技術(shù)實踐場所、儀器設(shè)備、元件耗材,并由相關(guān)的老師負責指導。具體做法是:首先,每學期開學初,學生向?qū)嶒炇姨岢錾暾垼黄浯危?jīng)指導老師審核、實驗室管理老師批準,申請獲得通過后的學生將進入創(chuàng)新室,借用儀器設(shè)備(如:計算機、示波器、直流電源、信號發(fā)生器)搭建自己的實驗平臺;學生可以根據(jù)自己電子系統(tǒng)設(shè)計的需要,使用實驗室中的電子設(shè)計設(shè)備,如打印機、轉(zhuǎn)印機、銅板腐蝕劑、鉆臺等公共設(shè)備,并申請常用的電子元器件。同時,常年有課題組教師負責創(chuàng)新實驗室學生的輔導。在學生座位的安排上,將高年級的學生和低年級的學生進行穿插安排,充分調(diào)動學生自主學習的主動性,讓高年級的學生起到良好的傳幫帶的作用。創(chuàng)新實驗室為學生提供了一個良好的實踐平臺,極大地提高了學生實踐與創(chuàng)新能力。
4.2利用每年暑假時間 進行大學生電子設(shè)計競賽培訓
以全國大學生電子設(shè)計競賽為切入點,舉辦電子設(shè)計培訓。培訓的重點放在實踐能力提高上,注重實踐訓練,彌補理論教學上的不足。根據(jù)競賽征題要求及歷年競賽試題,培訓內(nèi)容采用基礎(chǔ)平臺+模塊化訓練。其中基礎(chǔ)平臺主要內(nèi)容包括:傳感器、放大器、振蕩器、運算放大器、調(diào)制與解調(diào)、數(shù)字電路、單片機小系統(tǒng)。模塊化訓練主要內(nèi)容是歷屆競賽試題和本年度的模擬試題,具體類型有電源、信號源、無線電、儀器、數(shù)據(jù)采集與控制類。實踐證明,這種培訓模式是行之有效的,能迅速提高大學生的動手能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和協(xié)作精神。
5加強學生科研引導和畢業(yè)設(shè)計建設(shè) 提高創(chuàng)新能力
5.1引導學生申報各類科研項目
鼓勵學生申報校團委科研項目、省級和校級大學生創(chuàng)新實驗項目,并為學生項目立項和項目實施提供指導。
5.2加強學生科研引導和畢業(yè)設(shè)計指導
以畢業(yè)設(shè)計形式或課程設(shè)計形式,引導高年級學生參與電子技術(shù)類產(chǎn)學研項目,鍛煉學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。學生通過獨立完成課題的設(shè)計、制作、調(diào)試和實驗分析,鍛煉分析問題和解決實際問題的能力,促進創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和工程實踐能力的培養(yǎng)調(diào),提升適應未來工作的自信心。近年來,有多名大學生通過參與教師與企業(yè)間的項目合作,得到了良好的鍛煉,畢業(yè)后直接到企業(yè)就業(yè),成為技術(shù)骨干。
6改革成效
6.1電子技術(shù)類課程教學質(zhì)量顯著提高
改革后的電子技術(shù)課程在授課內(nèi)容、教學方法上都有了明顯的進步,課堂互動性增加,學生的學習興趣提高了。項目實施以來,電子技術(shù)相關(guān)的課程授課效果良好,在期末測評中獲得同學們的好評,有多位教師獲得省級、校級教學名師稱號。
6.2學生電子技術(shù)實踐和創(chuàng)新能力顯著提高
各類科技創(chuàng)新活動取得佳績項目組依托開放創(chuàng)新實驗室,通過暑期的大學生電子設(shè)計競賽培訓,每年完成約100人次的電子技術(shù)設(shè)計培訓;每學期指導進入開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室的學生約60人,四年來累計指導學生約400人次;指導的大學省級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗項目、校級創(chuàng)新實驗項和團委科研立項目60多項;四年來,本項目組成員指導大學參加了全國、全省大學生電子設(shè)計競賽,獲得各類獎項32項,其中一等獎6項、二等獎11項、三等獎15項;指導的學生分別獲得2009、2011和2013年福建省大學生課外學術(shù)科技作品競賽二、三等獎。
6.3學生畢業(yè)設(shè)計課題完成質(zhì)量顯著提高
通過現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系改革,學生對新技術(shù)的掌握和實踐動手能力都應該比以前有所提高,這部分學生在畢業(yè)設(shè)計中就可以做一些難度較大、有實用意義的課題。四年來,指導約200名大學生開展與電子技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計,取得良好成績,近30位同學獲得校級優(yōu)秀畢業(yè)論文。
6.4獲得社會的廣泛關(guān)注和用人單位的好評
幾年來,以開放創(chuàng)新實驗室和校企聯(lián)合實驗室為平臺的現(xiàn)代電子技術(shù)課程體系,培養(yǎng)了一大批實踐能力強、創(chuàng)新意識強、具有團結(jié)協(xié)作精神的大學生,這些學生畢業(yè)后能勝任與電子技術(shù)相關(guān)的技術(shù)工作,成為公司的技術(shù)骨干,獲得用人單位的好評。
7結(jié)束語