機電一體化專業課程范文
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篇1
根據機電一體化人才培養方案和本專業的課程設置,研究改革課程設計大綱基本要求。根據應用型和創新型人才培養要求,課題的方向主要分為兩大方向進行選擇:一類題目主要針對應用能力培養,把本專業的知識進行有機的綜合,提高學生的綜合實踐能力;另一類題目主要針對創新能力培養,結合創新設計大賽相關題目,把本專業的知識進行創新性應用,提高學生的創新設計能力。普通型課程設計題目1)向學生征集。在課程中學生擁有與課程設計相關的好想法,可以展開討論,要求對其方案進行分析,符合課程設計要求的,教師根據其內容下達課程設計的任務。實踐證明,對自己提供方向的題目,學生的積極性會很強。2)選擇典型機電一體化產品讓學生進行設計,結合學生的實力進行選取,同時與本專業的專業方向盡可能的相關,開發學生的潛能。比如數控方向的學生,可以選擇數控車床工作臺二維運動伺服進給系統設計、數控銑床工作臺三維運動伺服進給系統設計等,為未來職業發展打下好的基礎。3)學習借鑒其他學校機電一體化設計的內容,在現有設計內容的基礎上,根據本校本專業課程設置的特點,對設計的內容做以適當增減,以適合本專業的學生。創新型課程設計題目可以借鑒全國機械創新設計大賽的課題[3],其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中,由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例,同時作品中也存在可以改進的地方,有興趣的學生可以從中選擇與機電一體化相關的課題,提升自己的能力。在條件允許的情況下,可以做出產品的模型,提高學生的機電一體化能力,同時也可以為學生參加今后的機械創新設計大賽做準備,做到“以學促賽,以賽促學”。在專業教學中,學生經常會困惑本專業畢業后到底有什么前途?能做什么?機電一體化課程設計教學貼近實際,能把多門專業課有機地結合起來,把枯燥的課本知識靈活地運用,極大地鼓舞了學生的興趣,激發學生對實際問題的思考,對工程實踐產生濃厚的興趣。堅持理論教學與實踐教學并重,可大幅提高教學效率和教學質量,同時為選拔優秀學生參加機械類學科競賽提供條件。
2課程設計的實施方式
課程設計實施方案:設計報告書是對整個設計過程的總結和提升,也是進行工程交流的重要文獻資料,通過指導學生撰寫課程設計報告書,培養學生撰寫工程技術文檔的能力。對設計說明書的撰寫,提出如下要求:1)嚴禁課程設計報告抄襲,基本工作獨立完成;2)根據任務書能提出合理的設計方案和機構的工作原理;3)設計要符合國家標準,學會使用設計手冊、專業術語、專業名詞規范;4)設計圖圖紙規范,符合設計說明書的要求,不照抄手冊和案例,設計參數與圖紙相一致;5)學會使用專業相關軟件,對設計的機械機構和控制部分進行分析和仿真,是驗證設計正確的有效手段之一;6)課程設計配備了一些實際的零部件可供學生設計使用,以及基本的控制電路,學生要具備一定的實踐操作能力,掌握器件的選擇與焊接,會進行程序的編寫,掌握系統故障的檢測與維修能力。課程設計采用分組式進行,每個小組3~5人,視工作量而定。課題難度較大可以分五人,原則上一般三人為一組。每個小組在規定的時間完成基本要求,每個學生都要參與該組課程設計答辯,通過問題了解學生在課程設計中所做的主要工作,檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生,結合設計報告書的撰寫質量和實際所做的產品質量進行綜合評定。
3實施效果
通過在重慶大學機械電子工程專業的實踐,在機械電子工程專業中開設機電一體化課程設計,已基本摸索出培養機電復合型技術人才的規律。普通型題目實現機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養和訓練,學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、計算機技術和傳感器技術等基礎課程后,不能很好地將機、電的知識融會貫通,大多數學生也只是了解基本的機電設備的基本功能,在系統運用中存在問題,在機電一體化系統的綜合設計方面存在不少困難。通過開設機電一體化課程設計實踐教學環節,通過理論設計與實際操作,比如數控工作臺進給系統的設計,從電機、聯軸器、絲杠、導軌的設計到型號的選擇、控制單片機的設計與仿真,最終實現數控工作臺進給系統的裝配與調試。機電一體化課程設計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來,提高了學生的綜合應用能力。創新型題目為學生參加機械創新競賽做了鋪墊通過課程設計,為機械學科學生參加如全國大學生機械創新設計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創新設計大賽(重慶賽區)中,學生榮獲重慶賽區一等獎一項、二等獎一項。其中,“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設計、傳動系統布置,控制系統采用單片機控制,執行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術,機電一體化課程設計改革效果顯著。
4結語
篇2
[關鍵詞]高職機電一體化課程建設
[作者簡介]劉美榮(1962-),女,湖北黃岡人,黃岡職業技術學院,副教授,碩士,研究方向為機電專業教育教學。(湖北黃岡438002)聶建文(1957-),男,湖北黃岡人,鄂東職業技術學院,教授,研究方向為高職教育。(湖北黃岡438000)
[中圖分類號]G712[文獻標識碼]A[文章編號]1004-3985(2012)20-0129-02
20世紀80年代以來,將“機械、電子、信息、控制”有機結合,以實現工業產品和生產過程整體最優化與智能化的“機電一體化”高新技術在全球興起。當前,世界制造業不斷向中國東移,促進了我國制造業的發展,其崗位性需求量日益膨脹,同時國際性的高新技術特別是制造業的信息化過程對高級技能應用型人才在質的需求方面越發凸顯。動態的市場經濟要求職業教育動態地適應、積極地調整、主動地服務,運用市場機制來調整專業設置、課程結構及教學內容,開發適合社會需求的機電一體化課程。社會需求是首要依據,技術進步是關鍵和基礎。科學地選擇支撐專業的技術,構建合理有效的課程體系,才能滿足教學規律的要求,達到培養目標。技術的進步也會產生新的社會需求,這需要相應的專業來滿足。因而,尋求社會需求與專業支撐技術的最佳結合是準確定位培養目標與人才規格、建設專業的首要任務。
一、機電一體化的學科領域
機電一體化專業是為經濟社會發展培養裝備制造類應用型人才而設置的。制造技術的發展趨勢表明產品的設計和制造向數字化、模具化發展。機電一體化技術已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局,是一門跨學科的綜合性學科,是近年來蓬勃發展的微電子技術、計算機科學、機械工程和電力電子技術互相滲透而成的一門新興學科,是在信息論、控制論和系統論基礎上建立起來的應用技術。支撐機電一體化學科的有機械學,包括機械設計、動態系統分析;控制論,包括經典控制、數字控制、現代控制;電子學,包括微處理機及常規儀器儀表和電機、電器、電力、電子學;計算機科學,包括軟件工程、微處理機系統設計。
二、機電一體化專業課程設置存在的不足
機電一體化技術是多種技術交叉融合的產物,技術的發展推動著機電一體化技術的發展,也導致了教學內容與其發展不相適應。具體表現在以下幾個方面:控制技術方面。企業對控制技術方面的教學要求是能選用成熟的控制器,組成完整的控制系統,對設備進行自動控制。現有的教學內容與實際應用存在較大的差距,教學內容側重于系統講授原理,而產品的應用和選用則較少涉及,課程的設置之間缺乏有機聯系,教學內容整合度不高。
在機械傳動與制造技術方面。目前教學內容大都停留在傳統機械上。現代精密機械的新機構、新零件已廣泛應用,但教學內容不夠,傳統的機械傳動技術占主導地位。先進制造技術介紹也不夠。在計算機數控CNC、柔性制造系統FMS、計算機輔助設計、計算機集成制造系統CIMS、準時生產JIT、精益生產LP和敏捷制造AM等方面也應讓學生有所了解。在單片機和PLC技術方面。單片機和PLC技術是信息技術在工業界的具體運用。目前單片機的教學內容仍以MCS-51單片機為主,而現在實用的單片機種類繁多;PLC目前仍以介紹小型PLC的原理、編程為主,而現在不僅小型PLC被廣泛使用,中型、大型PLC及DCS系統也被廣泛使用。在檢測技術與傳感器方面。各種高精度、智能化、組合化的傳感器層出不窮,但教學內容反映不夠。在機械與電氣技術綜合方面。企業的設備和所生產的產品綜合了各種技術,為保證生產順利進行或能勝任技術服務的要求,要求機電一體化專業畢業生能處理設備的基本故障。但目前機電設備維修方面的教學內容,仍把機械與電氣維修截然分開,缺少綜合訓練,這顯然不利于培養機電復合型人才。
三、機電一體化專業建設的總體目標
機電類專業培養掌握必備專業基礎理論和技術業務知識,經過業務、技術實際訓練,能夠勝任生產設備的安裝、調試、維護、管理,運用計算機輔助設計與制造技術,進行機械零件和模具設計、編制制造工藝;同時具有數控加工編程能力、掌握典型數控機床的結構和工作原理等基本知識,能夠熟練操作數控機床等現代機械制造設備的高技能型人才。專業課程有機械制圖、機械技術、液壓與氣壓傳動、電工基礎、電子技術、計算機類等。
機電類專業就業一直不錯,企業對人才需求量大,主要從事工業企業機電設備安裝調試檢修、機電設備技術改造、供電系統運行管理、機電設備技術管理等方面的工作。學生畢業對應的證書有特種作業操作證、低壓電工本、中級制圖員職業資格證、電工操作證書、數控工藝員職業資格證書等。專業重點考慮服務地區制造類企業,根據專業發展的實際情況,將建設目標逐步落實到培養計劃制訂、課程設置、課程教學和實訓等各個工作環節。
四、機電一體化專業的課程設置
根據必備能力、必需知識及必要訓練要求,機電一體化教學要更具系統性、完整性和科學性。構建理論與實踐相統一的課程體系,增加與生產崗位相近的操作性實訓,使學生逐步掌握綜合實踐能力、專業技術應用及操作能力。機電一體化技術要涉及多學科,要相互苛刻要求、取長補短,不斷向理想化技術發展。高職機電一體化專業的課程設置,要考慮專業綜合性、多學科的特點,開設不同的課程。培養學生對應的專業技能,如下表:
學生培養對應專業技能表
為凸顯高職教育特色,對教學設計、課程體系作進一步改革,充分利用專業指導委員會論證人才培養模式,努力推進產學結合,以職業技能證為導向,提高學生的應用能力和崗位適應能力。在專業剖析的基礎上,優化專業課程體系與教學內容。專業能力模塊的設置主要分為數控加工、模具設計與制造、計算機輔助設計與制造和電工操作能力模塊,并以能力模塊需要的知識和技能設置相應的課程;修訂主要課程的課程標準。
機電產品制造工藝及工裝設計專業方向以機電為主,壓縮整合控制類課程,強化“數控機床及應用”“金屬切削機床與刀具”“機床夾具設計”“機械制造工藝學”等課程。機電系統控制專業方向側重于控制類課程,壓縮整合機電類課程,強化“機床電控與PLC應用”“數控原理與系統”“液壓與氣動技術”“單片機原理與應用”等課程。機電設備維修專業方向可開設“數控機床檢修”“電梯的結構與維修”“空調的構造、原理及檢修”“物業管理系統的維護”“智能化家電的原理”等課程;根據新工藝、新技術的發展設置“機械創新設計”“機器人技術”等其他選修課。走理論教學與實踐教學一體化道路,要借鑒德國職業教育“雙元制”的經驗,注重學生實踐技能的培養,努力推進“工學結合”,再現生產情景;完成所有課程的實踐教學指導書的編寫,建構具備優質教學資源的共享平臺。
實驗室建設要重質,建設具有先進水平的、規模適中的實驗實訓基地,在保證專業教學的同時,逐步開展面向企業的科研服務。充分發揮實驗實訓設備的作用,開展與相關企業的深層次合作,在產品開發、技術革新等方面實現突破。建立先進制造技術實驗室,配備三坐標測量儀、快速原型等先進設備,為企業提供技術服務。同時,加大校外實訓基地建設,建立具備一定規模的校外實訓基地,為實施多種模式的高職人才培養形式奠定基礎。
五、高職機電一體化教學需各方支持
1.國家和政府的職責。高職機電專業實踐教學要培養機電領域應用型人才,需要大量的硬件支撐。我國政府應該根據現行高職教育的現狀,制定《高等職業教育法》,從法律上明確高等職業院校實踐教學的地位,加強高等職業院校機電專業實踐教學的經費保障等。要建立完善分級管理、政府統籌、社會參與的職業教育管理體制,政府要完善教育執法與監督機制,規范高職教育,鼓勵高職推進實踐教學,嚴格執行高職學生就業準入制度,規定學生必須考取相關職業資格證書才能畢業。教育部還應推出相關規章制度,制定高職院校的實習實訓標準;改革現有課程,編寫實用的實踐課程教材。
2.企業的職責。企業的目標是追求利潤最大化,與高職機電專業實踐教學追求人才培養目標存在矛盾。目前我國實踐教學主要是靠高職院校自身,沒有形成以學校和企業為主體的“雙主體”模式。為確保校企合作,要建立“雙贏和多贏”的激勵機制,調動校企雙方的積極性,并建立相關制度,落實有關措施,實施長效管理。形成高職實踐教學的“雙主體”,需要建立專門機構,協調企業、高職院校之間的關系,搭建校企對話和對接平臺。同時,建立中小企業科技項目需求和高職院校科研項目開發的信息網絡系統。一方面將企業發展中遇到的問題、需要解決的產品開發難點,編成專題信息予以公布;另一方面將高職院校研究的課題或項目,按專題信息予以公布。經過校企聯動,將市場前景好的項目及時投入企業,利用企業的市場運作能力和資源,將其轉化成經濟效益,并形成企業新的經濟增長點。
建議企業在高職機電專業實踐教學過程中提供以下支持:首先是資金支持。企業是高等職業教育的受益者之一,因此要為高職機電專業實踐教育出一份力。我國的高職機電專業實踐教學需要花費大量的資金進行實訓基地建設和對學生實施技能培訓,足夠的資金保障對高職機電專業實踐教學非常重要。我國經濟基礎薄弱,單靠國家的支持是不夠的,企業應該起到資金支持的作用。其次要提供高職機電專業學生實習的機會。高職機電專業學生到企業實習,融入企業氣氛中,將使學生畢業后盡快適應職業崗位。但由于實習生與用人單位雙方存在責權不明晰、工傷保險制度不完善等問題,中小企業一般不愿承擔接收實習生的風險。如今越來越多的大學生主動走出校園,尋找實習機會,原因在于當下企業在招聘員工時更青睞“熟手”,而就業形勢趨緊的大背景也成為大學生尋找實習機會的助推器。企業不但要提供高職機電專業實踐教學實習基地,而且要參與到學校的人才培養計劃和過程中。對企業來說,在實習的學生中發現人才讓學生畢業后留用,能夠減少員工培養的時間和費用,還可以讓頂崗學習的學生幫助加工產品,提高企業效益。最后要為“雙師”型教師培養提供條件。企業要選派具有豐富經驗的優秀技術人員到高職院校擔任兼職教師。校企合作辦學是培養“雙師型”教師的突破口,能使高職機電專業實踐教學專業課教師更好地掌握專業技能。要鼓勵企業與高職院校緊密合作,并使之成為一項應盡的義務列入日常議事日程。企業要以成為高職院校的合作基地為榮,同時規定所有企業在銷售額中必須有一定的比例承擔高職院校教師和學生的職業技能培訓、實習、橫向科研項目開發;鼓勵企業吸收經過培訓的學生為企業員工。改善和調整現有教師隊伍結構,實現高職院校師資隊伍整體功能優化。可以從聯系緊密的實習基地聘請具有豐富實踐經驗并能指導實踐教學的工程技術人員做兼職教師,通過結構互補,形成師資隊伍整體的“雙師型”素質。當然,企業對高職實踐教學的支持也應該得到承認和回報,政府可以給企業相應政策支持。教育部應該與財政部、國家稅務總局、工商等部門制定企業參與高等職業教育辦學的稅收優惠政策。同時,高職院校要積極把科研成果投入到愿意提供支持的企業,把優秀學生介紹給企業,使企業認識到支持高職實踐教學是值得的。
現代社會高新技術的飛速發展,對機電一體化技術與產品產生著深遠影響,這些影響有的現在已經被認識到,有的現在還無法預見,但未來技術的發展必然會導致機電一體化進一步向信息化、智能化方向邁進。職業技術教育一定要緊跟現代技術發展的步伐,不斷調整知識結構和課程設置,這樣才能產生顯著的社會效益。
[參考文獻]
[1]鮑加農.機電一體化及專業課程設置[J].中國現代教育裝備,2004(1).
篇3
Abstract: Through the introduction of connotation of higher vocational curriculum standards and national occupational standards, this paper analyses the principles should be followed in the development of curriculum standards, and provides the specific measures for the curriculum standard and occupational qualification standard docking.
關鍵詞: 專業;課程標準;國家職業標準;對接
Key words: major;curriculum standards;national occupational standards;docking
中圖分類號:G40 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)06-0251-02
0 引言
“教育部關于推進高等職業教育改革創新引領職業教育科學發展的若干意見(教職成[2011]12號)”指出:“要推行‘雙證書’制度,實現專業課程內容與職業標準對接”。目前,我國高等職業教育已由以規模擴張為主轉變為以內涵建設、提高質量為主。高職教育教學改革的核心是課程改革(主要體現在課程體系的重構、課程內容的選取、教材的開發及教學方法與教學評價的改革等方面),課程標準作為課程實施的依據,它引導著課程改革的方向,因此,制定好每門課程的教學標準,對教師順利完成教學任務,實現課程培養目標,提升教學質量就顯得十分重要。
1 高職課程標準與國家職業標準的內涵
1.1 高職課程標準 高職教育的課程標準是依據某專業人才培養目標的要求,以學生職業素養和職業技能的形成為重點,為教與學提供詳細指導而編寫的指導性文件。它是專業人才培養方案的具體化,是每一門課程教學過程的執行規范,是管理與評價課程的基礎。課程標準包括“課程的性質與任務”、“職業行動領域(典型工作任務)”、“課程目標”、“課程內容與要求”、“教學組織與實施”、“教學材料的編寫與選擇”、 “教學評價”、“課程相關資源的開發與利用”等內容。
1.2 國家職業標準 國家職業標準是在職業分類的基礎上,根據職業(工種)的活動內容,對從業人員工作能力水平的規范性要求。它是從業人員從事職業活動,接受職業教育培訓和職業技能鑒定以及用人單位錄用、使用人員的基本依據。國家職業標準由勞動和社會保障部組織制定并統一頒布。國家職業標準要求對從業人員進行職業資格鑒定,將職業資格等級劃分為五級,分別對應為初級工(五級)、中級工(四級)、高級工(三級)、技師(二級)與高級技師(一級)。由于國家職業資格標準中規定了具體崗位的一些基本要求,具有典型的行業特點,因而對高職教育課程標準的制定有很強的指導性。
2 在制定專業課程標準時應遵循的原則
2.1 應融入職業資格標準 高職院校的任務是為社會培養合格的高端技能型專門人才,因此在制定高職專業課程標準時應引入現行職業資格標準中的中、高級工職業資格標準(代表現在的崗位要求)。
2.2 應校企合作共同開發 通過聘請企業兼職教師與校內專任教師一起聯合開發課程標準,所制定的課程標準不僅可以直接反映企業對人才的要求,保證課程內容、教學手段及考核方法與企業實際緊密結合,為學生后續從事職業工作提供素質、技能與知識儲備,還可以將其作為企業員工崗位培訓的標準,通過專任教師開展社會服務對企業員工進行培訓,則給企業帶來了方便,可為企業節約培訓成本。
2.3 應便于開展工學結合 在制定課程標準時應依據社會發展的需求和學生職業生涯的發展規律。課程內容要體現主要職業行動領域的要求;課程實施要注重學校、企業雙線工學交替,推行任務驅動、項目式教學,讓學生通過工學結合的方式完成一系列可以操作、學習和傳授的具體工作任務,使學生能獲得與企業發展需求相一致的職業素養和職業能力。
2.4 應明確具體,便于考核 課程標準關于工作過程知識的描述應是企業技術交流和管理實施過程中通用的術語,應明確具體,以便學生能與企業工程技術人員進行有效溝通,便于學生理解和掌握所學的專業知識與技能。所制定的課程評價標準應便于對學生的學習效果開展過程考核。同時,課程標準不能制定的過于寬泛,否則無法有效落實。
3 如何實現專業課程標準與職業資格標準的對接
3.1 課程體系設計應與職業崗位對接專業人才培養的目標不可能涵蓋現在和未來的所有崗位,為提高人才培養的針對性,可按學生的職業生涯發展進程將崗位劃分為基本崗位、提升崗位和發展崗位。首先在課程體系的設計過程中要考慮如何按能力遞進實現課程設置與職業崗位的對接。如:機電一體化技術專業針對基本崗位設置了 “電工技術”和“電子技術”課程,課程標準與“電工”初級的技能與知識要求對接,也與企業對員工能勝任電工、電子產品安裝調試等崗位的要求對接;針對提升崗位設置了“機床電氣控制”和“PLC編程與應用”兩門課程,課程標準與“維修電工”中、高級工的技能與知識要求對接,也與企業對員工能勝任電氣設備及系統的調試維護等崗位的要求對接。
3.2 選取的課程內容應與工作任務對接 課程內容的選取一方面要堅持以職業活動(工作過程)為導向,以項目(工作任務)為載體,優化教學內容(如機電一體化技術專業的“CAD/CAM應用”課程,把電風扇的外形設計作為一個項目,學生通過完成該項目所包含的機頭、扇葉、扇蓋等部件的設計及最后組裝,對所使用的三維設計軟件有了很好地掌握,表現出極高的學習興趣,感到非常有成就感。另一方面要按“分級別、模塊化”的開發思路將不同的教學項目組合成獨立的教學模塊,并按學習的難易程度和技能訓練的復雜程度對模塊進行合理序化,形成柔性化的模塊結構。如機電一體化技術專業將“數控機床操作與維護”課程,針對數控機床的操作、安裝、調試、維護和技術管理等典型工作任務,設置了“數控車床、銑床的操作與維護”(A級)、“加工中心的操作與維護”(B級)二個項目,每個項目含若干教學模塊。B級供機電一體化技術專業學生學習,A級供相近專業學生學習。
3.3 課程的教學過程應與生產過程對接 將企業的工作任務,引入到教學過程中來,并按照企業生產的實際要求,將企業的生產過程情景通過視頻傳輸到課堂中,如果有合作企業的,可以切身的到現場去體會生產過程,進行現場教學;有條件的學校可以進行專職教學和企業兼職教師聯合進行授課,發揮各自的長處,通過企業的工藝,質量以及管理要求來進行教學行動,并做到教學和生產過程的對接。
3.4 課程的評價應與社會評價對接 課程評價既要突出職業資格標準的導向作用,重視職業技能和綜合職業能力考核,將行為目標貫穿教學活動的始終,以強化學生規范行為的養成。在課程評價上,應大力推行“雙證書”制度。職業資格證書主要針對提升崗位的要求,可幫助學生取得從業資格;學歷證書則主要針對基本崗位和發展崗位要求,可幫助學生掌握基本知識、技能,培養其終身學習的能力。即學生畢業時,應達到中級工水平,以滿足基本崗位的工作要求;參加工作1至3年,應達到高級工水平,能滿足提升崗位的工作要求;參加工作3~10年,應達到技師水平或基層生產管理人員水平,以滿足發展崗位的工作要求。
綜上所述,在高職院校期間,不僅要求學生掌握到高等教育中所要求的理論知識,還要求具備一定的綜合能力,并做好學校教學與職業資格標準的對接,這是真個教學活動的關鍵。以職業資格標準為教學活動的培養目標,并對現行的課程體系和教學內容進行改革,重視學生職業能力的培養,使職業教育的教學質量得到全面的提升。
參考文獻:
[1]陳曉琴.高職課程標準與職業崗位技能標準對接研究[J].職教論壇,2011,(14).
篇4
【關鍵詞】中高職銜接;機電一體化專業;一體化課程體系
吉教職成字[2014]5號、7號文件關于印發《開展中高等職業教育銜接試點工作的實施方案》的通知,落實了吉林省中高職教育銜接工作。吉林電子信息職業技術學院作為首批試點院校進行了中高職銜接,在機電一體化技術等專業進行了中高職銜接的實踐與探索。根據吉林省中高職機電一體化專業銜接的現狀,成立中高職銜接機電一體化專業建設委員會,多元參與課程體系的開發,建設了一體化的課程銜接體系,并在實踐中不斷完善。
一、機電一體化專業一體化課程銜接體系設計的必要性
目前我國中高職院校大多各自辦學,各自為政,是兩個相互獨立的體系。而現代職業教育體系要求中高職教育是一個聯系o密的有機整體。目前吉林省的機電一體化專業中高職銜接普遍存在課程體系自成一體,中高職教育中的課程和技能重復甚至倒掛,中高職銜接內涵缺失,沒有合理的銜接點等問題。實現中高職有效銜接的關鍵是課程體系的一體化建設。
二、機電一體化專業課程銜接體系的結構框架
(一)理清典型工作任務
根據吉林區域產業鏈,通過充分調研理清典型工作任務,明確人才培養的培養目標。目前吉林省機電一體化專業主要以機電制造產業鏈不同的職業崗位,制定專業的人才培養目標。在中職教育階段,機電一體化專業的學生主要從事機電產品安裝與調試;而高職階段,機電一體化技術專業應該是中職階段學生能力的橫向和縱向延伸,專業知識更深,技術能力更強。要求學生不僅要掌握機電一體化領域的一般技能,還要具備一定的管理能力、創新能力和職業遷移能力。高職階段機電一體化技術專業職業崗位面向,見表1。
(二)確定中高職機電一體化專業培養規格
中高職銜接中的中職教育和高職教育在培養規格上雖然有不同的定位,但應該是一個有機整體,高職教育是中職教育縱向與橫向共同發展的結果。
中職培養規格:掌握機電一體化方面的基礎理論知識;能夠識讀一般裝配圖和電氣安裝圖;能夠正確執行各種工藝及調整操作,具有從事機電設備的安裝、調試及維護等工作的基本能力;具有終身學習能力。
高職培養規格:面向機電一體化設備制造與使用企業的相關崗位,熟悉相關的國家或行業標準,掌握一般中小型機電產品的設計和調試;具有從事機電設備的安裝、調試、運行、維護、檢修、生產組織與技術管理等工作所需的綜合職業能力,具有與不同層次人員的溝通交流能力。
中職教育在培養規格上注重經驗層面的單一技能和專業通用基本能力的培養,高職教育在培養規格上注重策略層面的復雜技能和綜合職業能力培養。
(三)中高職機電一體化專業一體化課程結構框架設計
目前,我國的中職教育培養目標定位為一線技能人才,培養的是一般的經驗技能;高職教育培養目標定位為發展型復合型和創新型的技術技能人才,培養的是高端的策略技能。經驗是策略的基礎,策略是經驗的升華。因此,要貫通機電一體化專業的中高職銜接,必須進行一體化課程體系的設計。
機電一體化專業中高職銜接的一體化課程體系以職業能力培養為核心,以能力的螺旋式上升為主線,構建適應中高職培養規格的模塊式課程。課程體系框架結構可分為基本素質課程、專業核心課程及專業拓展課程和綜合實踐課程四個模塊。
三、機電一體化專業一體化的課程銜接體系
根據典型工作任務確定學習領域課程,根據機電產品制造與使用企業相關崗位所要求的職業能力確定學習領域的內容,并確定體現完整學習內容的學習情境。
(一)一體化的課程銜接體系開發原則
成立機電一體化專業中高職銜接課程體系開發組,邀請中高職院校相關專業的帶頭人和教師專家、行業企業的專家等多元參與,共同進行課程體系的開發。根據中高職機電一體化專業各自的培養目標,結合實際情況,對原有的課程進行優化和整合,開發新課程等。最終確定各自所屬課程,為中職階段和高職階段的課程劃分明確的界限,避免課程的重復。同時制定統一的課程標準,明晰課程目標,促進課程的縱向深化和橫向拓展,實現中高職的有效銜接。
(二)一體化的課程銜接體系建設
對于素質課程,中職階段著重培養學生的基礎素質和基本的職業素養,高職階段著重培養良好的綜合素養。對于專業核心課程,中職階段以實踐為核心,以機電設備的操作和運維能力培養為主線,高職階段以理實一體為核心,以專業的綜合能力培養為主線。對于專業拓展課程,中職階段強化學生社會適應能力和素質提升,高職階段強化學生職業遷移能力和創新能力。課程模塊之間彼此獨立又相互聯系,層層遞進。
四、結束語
中高職教育的有效銜接是一項復雜的系統工程,涉及到國家政策、地方經濟發展等多個方面。一體化的課程銜接體系建設只是其中重要的一個環節。機電一體化專業由于其專業特點,在銜接過程中對課程的要求更高。為了保證中高職銜接課程體系的順利實施,必須執行統一的課程標準,實行學分制或彈性學年制管理,執行切實可行的評價標準。目前,這種銜接在教學實施中的策略和優化路徑還在積極探索中,它將推動職業教育教學改革的發展。
參考文獻:
[1]鄧桂萍,宋S.電子類專業中高職銜接課程一體化設計探索[J].職業技術教育,2013(14):31-33.
[2]張楊.機電一體化專業中高職銜接課程建設的研究與探索[[J].價值工程,2014( 24) : 279-280.
篇5
關鍵詞: 高職機電一體化 專業機器人 課程體系
一、引言
隨著裝備制造業自動化水平的提高,越來越多的生產廠家使用工業機器人進行產品加工。以數控設備為核心的制造業正在轉型,機器人逐步成為行業應用的熱點。工業機器人是一種專門為工業領域設計的多關節機械手,能在程序的控制下完成各種復雜運動和操作。目前,工業機器人被廣泛應用于自動焊接、搬運物料、部件噴漆、表面拋光等多道工序,完成高精度的定位,適合汽車流水線、金屬制品加工、倉儲搬運等工業領域。自2005年開始,我國的工業機器人用量以每年25%以上的速度增長。到2013年,中國已成為全球最大的工業機器人消費市場之一。
工業機器人在各行各業的廣泛應用,催生了相關崗位的人才需求。工業機器人制造廠家需要大量人才從事機器人生產、安裝、調試、營銷和技術服務。工業機器人的應用企業需要大量人才從事機器人的維護保養和編程操作。為滿足機器人相關市場的技能型人才需求,部分高職高專院校在機電一體化專業的核心課程中加入“工業機器人應用”課程,開設機器人的專業方向。但是很多學校局限于原專業的體系結構,課程改革力度不大,學生不能緊密圍繞機器人的應用編程和維護保養進行學習和訓練,造成所學的知識與機器人應用維護崗位脫節的現象。因此,優化高職院校機電一體化專業機器人方向的課程體系成為人們開展高職教學研究的熱點,有效地結合江蘇無錫地區的機器人應用現狀,根據學生的崗位需求建立合理的課程體系,旨在為學生快速適應機器人相關工作崗位奠定良好的基礎。
二、專業建設總體思路
作為無錫地方高職院校的工科專業之一,機電一體化專業秉承“地方高校地方辦,辦好高校為地方”的建設理念,為無錫地區企業培養機器人應用方向的高素質技能型人才。在建設思路上,把機電一體化專業與無錫地區裝備制造業對接、專業課程體系與機器人崗位需求對接、課程內容與工作崗位的任務對接、教學的過程與崗位活動過程對接。在專業建設過程中,緊密圍繞企業的用人需求和崗位技能需求,按需求設置專業課程,重視學生在知識、技能、素質全方面提高,培養從事機器人生產、調試、安裝、維護、保養和營銷的技能型人才。在理論教學和技能培養上,建立“以電控為主、以機械為輔”、“以機器人應用為核心”的課程體系。
三、課程體系
在教學過程中,我們以機器人為專業課程載體開展“教、學、做”一體化的教學工作,在崗位基礎知識學習和訓練之上,建立“機械技術學習鏈”、“嵌入式系統學習鏈”、“自動化學習鏈”、以“機器人編程示教集訓”為核心的專業技能訓練鏈,構建“三學習一訓練”的鏈式課程體系。
1.基礎知識學習與訓練
該模塊旨在強化基礎知識的學習,培養學生機電一體化崗位的基本素質。模塊的主要課程包括:思政課、心理素質培養課、職業生涯規劃課、體育課、高等數學、英語及專業英語課、信息技術基礎課。思政課進行學生愛國主義教育,幫助學生建立正確的世界觀和方法論,培養學生遵紀守法的思想意識。心理素質培養課側重學生健康心理素質的培養,有助于形成正常的職業心理素質,以適應工作崗位需求。職業生涯規劃課程幫助學生規劃人生,開展專業相關的職業規劃教育。學校每個學期都開設體育課,鼓勵學生積極鍛煉身體,擁有健康合格的身體素質。高等數學和信息技術課程培養學生的數學基礎和計算機基礎技能,為后續專業課程的學習奠定基礎。通過英語及專業英語課程的學習,學生獲得大學英語通用能力三級證書,掌握熟練閱讀機電英語專業文獻、機電設備英文資料的能力,更好地適應合資、外資企業機電工作崗位的需求。
2.機械技術學習鏈
機械技術學習鏈旨在傳授機械原理、液壓與氣動、機制工藝方面的相關知識,培養學生機械方面的基本技能和職業素質。學生以小型智能機器人為載體,分解與裝配,學習工程圖紙的讀與繪,掌握公差與配合的基礎知識,了解機器人基本機械結構和原理。在此基礎上,以工業機器人為載體,學習機器人液壓與氣動系統的基本組成和原理,了解復雜結構與運動方式,學習機械零件與典型機構,掌握機械加工工藝的編制方法。通過理論教學與實踐教學的緊密配合,開展以“液壓與氣動”、“機械零件與典型機構”為核心的機械技術學習鏈的教學,讓學生打下扎實的機械基礎。機械技術學習鏈中主要課程的開設情況如表1所示。
3.嵌入式系統學習鏈
機器人控制器采用CPU完成各類復雜的運動控制,屬于嵌入式系統的典型應用。因此,培養機電一體化專業學生的嵌入式系統應用能力,有助于他們更好地適應機器人裝調與維護崗位。嵌入式系統學習鏈主要包含電子技術基礎、電子測量、C語言、傳感與檢測、FPGA應用、單片機應用等課程,情況如表2所述。
嵌入式系統學習鏈以機器人為載體開展教學活動。首先,學生動手裝配調試小型智能機器人(比如智能車)的電路單元,學習嵌入式系統的硬件電路原理和調試方法。在此基礎上,學生使用C語言完成智能機器人的軟件開發和升級調試,掌握嵌入式軟件開發的一般過程和規范。在教學過程中,始終圍繞機器人載體進行,融合機械基礎、電工電子、傳感器、C語言、單片機、FPGA應用等多門課程的知識和技能。在教師的引導下,學生完成基于多傳感器的智能循線機器人的裝調任務,提交制作的作品,完成以電路控制為核心的嵌入式系統學習鏈的教學過程。教學實踐表明:以小型智能機器人為項目載體開展教學,知識涉及范圍廣,動手實踐機會多,寓教于樂,有效地提高學生的學習興趣,激發他們的學習熱情,有良好的教學效果。
4.自動化學習鏈
工業機器人應用涉及電工技術、工廠電氣控制、PLC技術及應用、交流伺服、步進驅動、觸摸屏應用與組態開發等多門自動化類課程的知識和技能。所以以工業機器人為載體,進行合適的模塊分解,開展“邊講邊練,理實一體”教學,完成以電氣控制為核心的自動化學習鏈是專業課程體系的重點部分。在自動化學習鏈的課程中,工廠電氣控制、PLC技術及應用和電工電子裝配是維修電工(中級)考證的相關課程。這些課程的任課教師都具有五年以上的自動化實踐經驗,實訓環節聘請企業的能工巧匠擔任實踐教學指導。自動化學習鏈的主要課程情況如表3所述。
5.專業技能訓練鏈
在機電一體化專業的課程體系中,技能訓練部分超過總課時的50%,構成專業技能訓練鏈。這些技能訓練項目主要包括:工程制圖實訓、零件拆裝與測繪、電工技能實訓、電子裝配實訓、電氣繪圖訓練、維修電工實訓、小型智能產品裝調實訓、自動線裝調實訓和機器人編程示教集訓。在上述實訓環節中,機器人編程示教集訓培養工業機器人崗位核心技能,安排在第四學期,時間長達一個月。該實訓項目以機器人工業搬運、工業弧焊為例,采用仿真操作與實物操作相結合的方式,培養學生工業機器人的操作技能和二次開發技能。
四、結語
高職院校機電一體化專業要建立機器人方向的課程體系,必須緊密聯系機器人應用的崗位需求。在教學過程中以機器人為項目載體,在教學環節建立“機械技術”、“嵌入式系統”和“自動化”三條學習鏈,在實訓環節建立以“機器人編程示教集訓”為核心的專業技能訓練鏈。教學實踐表明,這種“三學習一訓練”的鏈式課程體系,提高了學生的崗位適應能力。
參考文獻:
[1]葉睿.高職機電一體化專業以機器人及柔性生產線為載體的課程模式[J].考試周刊,2014(20).
[2]邢曉莉.高職院校開設工業機器人課程的探索[J].湖南農機,2013(7).
[3]李強.高職院校開展機器人教育的前景分析[J].科技經濟市場,2013(3).
篇6
【關鍵詞】高職 機電一體化 課程體系建設
一、本專業與課程的建設步驟
(一)教師隊伍建設
我系為盡快建設一支能夠適應高等技術應用性專門人才培養要求的、高素質的師資隊伍,建立了我系今后師資隊伍建設目標。具體措施為:
1.加強在職教師培養,改善學歷結構
目前本專業教師體來看有較強的教學水平和較強實踐能力,對高職高專教育教學改革有極大熱情,知識更新和提高學歷層次成為當務之急。吸收優秀畢業研究生,改善知識結構。引進掌握本專業前沿領域技術、有較強科研能力,具備教師素質的研究生。
2.有計劃選派青年教師參加現場鍛煉,提高實踐能力
專業教師現場鍛煉不少于半年。要求教師參與實驗室、實習、實訓基地建設。向社會招聘和引進企事業單位技術人員到校任教,提高“雙師型”教師比例,優化師資隊伍結構。
(二)教學內容和課程體系改革。
1.大力倡導創新精神,以科學態度研究高職高專課程的教學要素。勇于創造,把握規律,緊追前沿,以新思路、新內容、新形式使專業課程呈現出嶄新面貌。
2.以培養學生綜合應用能力為本,以提高教學質量為宗旨,充分利用現代教育手段,在構建課程體系、組織教學內容、實施創新與實踐教學、改革教學方法與手段等方面進行系統配套的改革。
3.堅持邊改邊建的原則。以科學嚴謹的態度,從實際出發,制定周密的建設計劃與方案,通過教學改革,重點突破,分步實施,把課程改革貫穿于課程建設的全過程。
4.以“突出能力,強化素質,注重實踐,強調實用,形式多樣,引進開放”作為課程建設的基本方針,建設特色課程、優質課程。
5.充分發揮專業指導委員會的作用,聘請具有實踐經驗的技術專家、管理專家直接參與課程體系的設計與構建。
6.更新教學內容,改進教學方法。用創新教育觀來統率教學改革工作,把教學改革的重點從“怎樣教好書”轉移到“如何育好人”上來。
(三)教學方法和手段改革
要根據專業課程特點和實際需要,采取積極有效的教學方法,合理運用現代信息技術等手段,積極采用“啟發式”、“案例教學”等先進的教學方法,貫徹“學為主體、導為主線、知識傳授與能力培養并重”的原則,將教學主體從“教”轉移到“學”,最大限度地培養學生的能力。同時,充分利用現代信息技術教學手段,并充分利用網絡資源,實施現代信息技術下的個性化教學;在條件成熟的情況下,改變“教”與“學”的方式,提高教學質量。課程應盡可能使用網絡進行教學和管理,相關的課程教學大綱、實踐性教學大綱、教學設計、電子教案、習題庫、案例庫(素材庫)、實驗指導書、技能考核標準及實施方案、參考文獻目錄、網絡課件等要盡可能上校園網并免費開放,實現優質教學資源共享。
針對本課程實踐性、實用性強的特點,以“強化能力、重在應用”為指導思想,課程內容設計與國家職業技能鑒定要求相融通,將課程劃分為多個課題單元,按照中級、高級、技師的職業技能鑒定標準來劃分。在教學內容的選取上以培養技能型專業人才為出發,以滿足崗位職業技能需求為目標,以真實的工作任務或產品為載體設計教學過程,以必需夠用為度設計教學內容,培養學生的工程應用能力。
(四)教材建設
在教材建設過程中緊密圍繞教學改革,重組、整合的課程都有配套的教材。加強教材管理,優先選用適宜高職教育的國家優秀教材和國外高水平原版教材。教師積極編寫適宜專業教學,具有特色的高質量的自編教材和講義以及一體化設計、多媒體有機結合的立體化教材。
(五)完善切實有效的激勵和評價機制
科學高效、切實有效的激勵和評價機制是確保課程進一步發展的良好保證。通過精品課程建設,進一步健全課程評價體系,完善教師評教、學生評教制度,促使課程建設不斷發展。
二、實踐教學內容的設計思想與效果
(一)教學內容上體現理論與實踐相結合,以應用為目的
模擬實際應用環境,實現仿真教學
由于主講教師參與多項教研和科研項目,課程組適時將教研和科研中總結的經驗充實到授課中,在授課過程中加入實際問題解決環節,進行情景教學,使學生在學習的過程中獲得了很多寶貴的間接經驗。
(二)加大實踐性教學環節,提高學生實際動手能力
實踐性教學環節是高職教育的重中之重,設計了的實驗任務書,任務書中明確規定了實驗的目的和要求,但又給學生一定的思維空間,完全模擬實際設計的環境,使學生能很快對所學知識消化吸收。
由教師提出任務,學生獨立思考,獨立設計,獨立完成,培養學生分析問題的能力,提高學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,培養學生的實際動手能力,增強學生的綜合素質,提高學生應用方面的競爭能力,使學生在畢業后迅速進入工作狀態。
篇7
關鍵詞:電氣專業 電控系統維修類一體化課程 故障樹 教學設計
電氣自動化設備安裝與維修專業根據《一體化課程教學資源包開發指導手冊》開發出本專業三個層級(中、高、技師)的一體化課程。其中,有三門電控系統維修類課程:高級課程,即簡單電子線路維修,課程中學習任務包括DS--2042型數碼電子鐘無法顯示故障維修、DSC-32型直流調速柜開環控制系統無法調速故障維修;高級課程,即繼電控制線路維修,課程中學習任務包括20/5t橋式起重機繼電控制線路維修、B2012A龍門刨床繼電控制線路維修;技師課程,即《復雜設備電氣控制系統維修》,課程中學習任務包括DSC-32卷揚設備停止運轉電氣控制系統維修(直流調速)、TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修(交流調速)、企業課題(XX型地面設備電控系統故障維修)、課程拓展(撰寫TVT-LMB-01型龍門刨床電氣控制系統維修技術手冊)。
本文以電氣專業技師層級電控系統維修類學習任務――TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修(交流調速)為例,研究以下兩個問題:為什么繪制故障樹,繪制故障樹的教學設計。
一、為什么繪制故障樹
繪制故障樹是電氣專業電控系統維修類一體化課程的專業核心技能。學生學會了繪制故障樹,就學會了電控系統維修類工作的核心技能(維修工作方法),為能夠勝任企業中電氣自動化設備的電控系統維修類工作奠定了基礎。
1.繪制故障樹是后續維修工作的前提
利用魚骨圖技術,分析TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修(交流調速)案例,得出以下各個工作環節的技能點。
(1)工作環節1:明確任務。工作目標:明確案例任務的工作內容、驗收標準。輸出結果:故障樹。技能點:繪制電氣原理框圖,繪制故障樹。
(2)工作環節2:制定維修方案。工作目標:制定案例任務的維修流程及元器件、工具、儀表清單。輸出結果:維修方案。技能點:依照故障樹制定維修流程,依照故障樹制定工具、儀表清單。
(3)工作環節3:維修。工作目標:確定故障點,排除故障,自檢試車。輸出結果:維修記錄。技能點:依照維修流程,利用診斷工具(萬用表、上位機監控軟件、變頻器OP、示波器等),采用檢查方法(電壓法、替換法、調整參數法等),確定故障點;采用維修工具(熱風槍、電工通用工具等)修復故障元件或替換故障元件。
(4)工作環節4:驗收交付。工作目標:驗收設備,完成產品的交付。輸出結果:驗收單。技能點:核算維修成本。
(5)工作環節5:總結與拓展。工作目標:總結經驗、提高效率,強化技能。輸出結果:技術論文,T101恒壓供水壓力波動電氣控制系統維修方案。技能點:撰寫技術論文,繪制故障樹。
通過上述5個工作環節技能點的分析得出,只有繪制完成故障樹,才能確定維修流程及所需的工具、儀表,制定維修方案,實施維修等。
2.繪制故障樹是電控系統維修類工作的核心內涵
利用魚骨圖技術,分析電控系統維修類課程所有學習任務,梳理每個學習任務的技能點,可提煉出電控系統維修類工作的以下內涵。
(1)工作環節1:明確任務。內涵:復雜問題簡單化。
(2)工作環節2:制定維修方案。內涵:經驗法,即查詢維修記錄,對同類故障,利用經驗直接排除;縮小故障范圍法,即繪制故障樹。
(3)工作環節3:維修。內涵:依照維修方案,利用診斷工具(驗電器、萬用表、上位機監控軟件、變頻器OP、示波器等),采用檢查方法(電阻法、電壓法、電流法、短接法、逐步排除法、替換法、調整參數法等),確定故障點。
(4)工作環節4:驗收交付。內涵:采用維修工具(電工通用工具、電烙鐵、熱風槍等)修復故障元件或替換故障元件,自檢試車。
(5)工作環節5:總結與拓展。內涵:核算維修成本、總結經驗、提高效率。
通過對上述5個工作環節內涵的分析得出,繪制故障樹能夠縮小故障維修范圍、簡化維修步驟、確定維修流程、提高維修效率,對診斷故障點、排除故障起到了指導作用,是電控系統維修類工作的核心內涵。
二、繪制故障樹的教學設計
本文以繪制TVT-LMB-01仿真型龍門刨床正向運行無法調速故障電氣控制系統維修(交流調速)故障樹為例,介紹利用魚骨圖技術分析“明確工作任務”工作環節中,繪制故障樹所對應的知識與技能。
1.需要具備或學習的技能點、知識點
(1)技能點。包括:會分析電控系統的控制電路(梳理輸入、輸出信號);會分析電控系統的主電路(梳理驅動器、執行器);會繪制電控系統電氣原理框圖(梳理電控系統的單元模塊);會確定故障范圍(依據正向運行無法調速故障現象對照電氣原理框圖,在電控系統原理圖上圈出故障所涉及的元件及接線);會繪制故障樹。
(2)知識點。包括:P1C數字量、模擬量輸入接口DI\AI、P1C模擬量輸出接151AI\AQ,變頻器模擬量控制信號輸入端,創臺主拖電機電氣控制方式、橫梁電機電氣控制方式,側刀架電機電氣控制方式、垂直刀架電機控制方式、三類電機四種控制方法的特點,PLC輸入側單元模塊、PLC輸出側單元模塊,主電路執行單元模塊(創臺主拖電機模塊、橫梁升降電機模塊、側刀架電機模塊、垂直刀架電機模塊、抬刀電磁鐵模塊)。
通過針對案例的分析,在梳理完成繪制故障樹所需要具備或學習的知識和技能點后,可以得出繪制故障樹教學的重點和難點是“學會繪制故障樹的方法”。
2.繪制故障樹的六步法
繪制故障樹教學設計思路是學生通過自主學習,歸納提煉出繪制故障樹的六步法,具體教學設計如下所示:
(1)工步1
教學目標:梳理電控系統的控制電路――s7-200PLC輸入信號。
設置引導問題:在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上,圈畫出S7-200PLC輸入端子及外接元器件。
教學組織:組織學生在工作頁的原理圖上圈出s7-200PLC輸入端子及外接元器件;組織學生輪流說出一個s7-200PLC輸入端子及外接元器件,課代表在白板上記錄;師生進行頭腦風暴,探討有無遺漏,并研討AT為何種信號輸入。
(2)工步2
教學目標:梳理電控系統的控制電路――s7-200PLC輸出信號。
設置引導問題:在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上,圈畫出S7-200PLC輸出端子及外接元器件。
教學組織:組織學生在工作頁的原理圖上圈出畫出s7-200PLC輸出端子及外接元器件;組織學生輪流說出一個s7-200PLC輸入端子及外接元器件,課代表在白板上記錄;師生進行頭腦風暴,探討有無遺漏,并研討AQ為何種信號輸入及變頻器模擬量控制信號輸入端。
(3)工步3
教學目標:梳理電控系統的主電路――驅動器、執行器。
設置引導問題:在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖上,圈畫出驅動器、執行器。
教學組織:組織小組學生研討,該刨床采用了幾類電機,分別采用哪些控制方式,分別驅動哪些負載;組織學生展示,研討成果,課代表在白板上記錄;師生進行頭腦風暴,探討有無遺漏,教師點評三類電機四種控制方法的特點。
(4)工步4
教學目標:梳理電控系統――單元模塊。
設置引導問題:在TVT-LMB-01型龍門刨床電氣控制系統框圖上,填空補畫完整。
教學組織:組織學生查找變頻器手冊,展示M430變頻器3、4、5、6、9接線端子的含義,教師小總結;組織學生以小組為單位在網上查找類似龍門刨床的電氣原理框圖,在工作頁上補寫完整電氣原理框圖;組織利用實物投影小組展示成果,后續小組點評;師生進行頭腦風暴,探討是否有誤導項,如有在工作頁上打“×”符號。
(5)工步5
教學目標:確定正向運行無法調速故障的范圍。
設置引導問題:在TVT-LMB-01仿真型龍門刨床電氣原理圖中,圈出故障在電控系統中所涉及的元件及接線。
教學組織:利用實物投影展示電氣控制系統框圖,組織全體學生風暴PLC輸入側單元模塊,確定創臺調速電位器模塊,研討所涉及的元件及接線;組織全體學生風暴PLC輸出側單元模塊,確定變頻器啟停、運行方向控制模塊,研討所涉及的元件及接線;提問電控系統主電路是否需要繪制故障樹;總結排故的宗旨及縮小故障范圍的方法。
(6)工步6
教學目標:繪制故障樹。
設置引導問題:繪制故障樹。
教學組織:繪制順序為從電源至執行器,該節課10分鐘內獨立完成(手繪),組織學生展示評價后定稿,教師總結。
篇8
關鍵詞:機電一體化;主干課程;控制模塊;上位機模塊
作者簡介:楊洪(1976-),男,江蘇蘇州人,蘇州市職業大學機電工程系,講師。(江蘇 蘇州 215104)
中圖分類號:G712?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0100-02
機電一體化技術是機械技術與電子技術的有機結合。近年來,隨著微電子技術、計算機技術及其工業通信技術的發展,機與電的聯系更加緊密,機電一體化技術有了長足的進步。高職院校的機電一體化專業,應從實際就業崗位需求出發,著重于培養具有較強實踐技術的應用型人才。蘇州市職業大學(以下簡稱“我校”)機電一體化專業目前的專業培養方案中,課程設置側重于PLC,單片機所占比重不高。在教學計劃的安排上,先導課程與后續課程間的銜接也存在不足,學生對于機電一體化技術的理解就是機與電的簡單結合。本文以機電一體化項目開發為起點,提出了以單片機為核心的專業主干課程改革思路,對原來的課程設置作了調整,并加入了一些尚未開設的課程,合理安排進度,使學生在有效掌握專業知識的基礎上,加強其實踐應用能力的培養,進一步提高其專業技能和職業素養,在提高就業競爭力的同時,也能在就業層次上有所提升。
一、明確培養目標,調整課程體系
地方高職院校首先要為地方的經濟建設培養人才,因此,課程體系的確立也應從地方經濟發展的角度出發,以便合理設置。蘇州地區經濟的支柱產業是制造業,而機電一體化技術是制造業的支柱,因此機電一體化專業的人才應當為地區制造業的發展服務。但是隨著近年來產業的升級,蘇州地區的制造業向著高端、精密的方向發展,這就要求高職院校機電一體化專業的學生,在掌握機電一體化專業理論和技術的基礎上,能夠使用、調試、診斷和維護高端精密制造設備。因此高職院校的機電一體化專業應隨之對課程體系進行調整,以適應當前人才市場的需求。
我校機電一體化專業目前的課程體系與實際崗位知識能力需求之間出現了一定的偏差,因此有必要對課程體系進行調整:以單片機控制系統的設計開發為主線,構建以電為主、以機為輔的課程體系。以電為主,是指合理選擇和安排機電一體化專業所需的電子類課程,通過合理安排相應的實踐環節,強化學生對電子類課程知識的理解能力,著重培養學生分析問題、動手解決問題的能力;以機為輔,是指機電一體化專業的學生,在掌握電子類課程的基礎上,能夠對其操作控制的對象——機械部分有所了解,既要能理解其基本的動作原理,又要能夠對其基本的結構進行剖析,這樣才能更有利于實現對機械裝置的控制,真正做到機與電的有機結合。同時,運用單片機技術實現機電一體化設備的操作控制,還必須掌握基本的、能夠在單片機中有效運行的控制方法,以進一步提升學生的綜合職業素養。
二、以項目開發為目標,合理選擇主干課程
機電一體化專業的主干課程是根據機電一體化專業的人才培養目標而確立的。以單片機為核心的機電一體化設備,主要由機械受控模塊、測量模塊、驅動模塊、單片機模塊、通信模塊、接口模塊和上位機模塊組成,如圖1所示。因此,機電一體化專業主干課程應圍繞項目開發的每個環節所應具備的知識能力進行選擇。[1]
1.第一環節:機械受控模塊的分析
機電一體化專業的課程體系主張以機為輔,因此機械結構的設計,不作為機電一體化專業的主體教學內容。但對于機電一體化項目的開發來講,機械模塊是整個系統的受控對象,因此,要實現對機械模塊的控制,必須對其結構和動作原理能夠充分理解,才能有助于下一步設計工作的展開。這就對相關課程的設置提出了相應的要求。在這一階段,應開設“機械制圖與AUTOCAD”、“機械設計基礎”,輔以“機械產品精度設計與測量”等課程。“機械制圖與AUTOCAD”使學生認識基本的機械零件,并在此基礎上掌握基本的AUTOCAD的應用能力;而“機械設計基礎”則可使學生了解機械系統基本的結構、動作原理和設計方法。
2.第二環節:驅動模塊和測量模塊的設計
(1)驅動模塊。驅動模塊的作用是為機械受控模塊提供驅動力。在機電設備中,液壓和氣壓驅動、電機驅動是常用的驅動方式。機電一體化設備的開發中,在對機械受控模塊進行分析的基礎上,要為其選擇合適的驅動方式。這一部分的支持課程有“液壓與氣動傳動”、“電機與拖動”,并選擇“電氣控制與PLC”作為輔助課程,該課程以講授電氣控制技術為主,附帶講授PLC的相關應用知識。
(2)測量模塊。測量模塊是用來測量機電設備中的相關物理量,以實現對機械受控模塊的監測或控制。相關的課程主要是“測試技術”,要求學生掌握傳感器的基本原理及選擇應用、信號調理電路的設計和信號的變換。
在驅動模塊和測量模塊的設計中,涉及了電力電子相關技術,因此,完成與之相關的設計內容前,應安排前期課程“電路分析”、“電子技術”,這兩門專業基礎課程是后續電子電氣類課程的基礎,因此可以將Proteus軟件引入到教學過程中來。Proteus軟件是由英國Labcenter公司開發的系統仿真與開發平臺。該軟件提供了豐富的元件庫,并為大多數的元器件提供相應的仿真模型,在完成系統原理圖構建的基礎上,配合動態元器件,能實現系統的交互式仿真,完成虛擬的實驗。Proteus軟件應用到課堂教學和實踐教學中,[2]能形象地演示學習內容,有助于激發學生的學習興趣,使其能更好地掌握相關的教學內容。Proteus軟件更為突出的特點是能支持微處理器結合其編程軟件實現系統的聯合調試。
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關鍵詞: 以崗導學 電氣化鐵道技術專業 課程體系構建
一、引言
隨著我國電氣化鐵道的飛速發展,鐵路部門對電氣化鐵道技術應用型人才的需求數量和質量日益提高,因此,作為和鐵路行業緊密聯系的高職院校,在人才培養中必須融入鐵路行業特色,這就需要在人才培養的重要環節――課程體系的構建中體現與時代特色相符的理念實施和完善。基于“以崗導學”的人才培養模式正是將高職教育與企業特色及需求緊密結合的一種職業教育理念。
二、基于以崗導學課程體系構建的思路與步驟
(一)企業崗位調研
職業教育的主要目的是對受教育者通過專門的訓練使其具備從事某種職業所必需的職業技能。在這一過程中,課程內容成為職業技能訓練的重要載體和手段,因此,構建基于以崗導學的課程體系時,課程的內容必須來源于企業崗位的調研和分析。企業崗位調研主要包括三方面內容。
1.劃分崗位群。劃分崗位群是構建以崗導學課程體系的基礎工作,為后面典型工作任務的分析歸納、確定學習領域提供依據。經過調研后得知,一般適宜電氣化鐵道專業畢業生在鐵路系統就業的主要工種有:接觸網工、電力線路工、牽引變電所值班員、電氣值班員、變電檢修工、繼電保護工、電氣試驗工、軌道車司機八個崗位。
2.確定崗位核心技能。所謂崗位核心技能,就是勝任這個崗位應該具備的專業技術技能,在調研中要以上述八個崗位的實際工作內容為基礎,結合中國鐵路總公司的崗位培訓規范和行業指導委員會提出的專業培養要求確定崗位的核心技能需求,例如接觸網中級工的崗位核心技能如表一所示。
3.了解企業的培養要求。員工作為企業的關鍵部分,在對其準員工的培訓中要注意所就業企業文化、企業內涵及非智力因素等需要的需求,在課程體系的建設中要處理好素質、知識、能力與技能的關系。
(二)典型工作任務分析與歸納
崗位工作任務的分析與歸納主要是描述一項完整的工作行動,包括計劃、實施、評估整個行動過程。在實際工作過程中,崗位工作任務繁雜而又零碎,不能全部照搬至教學過程中,因此,在學校的教學設計需要邀請企業專家,會同專業教師對教學過程中開展的工作任務進行歸納總結。而在總結時,要緊扣“典型”二字進行,即典型工作任務分析與歸納的來源依據是繁雜而又零碎的崗位實際工作任務,但是要將崗位工作任務進行科學合理的匯總、歸納、合并等。并且歸納后的典型工作任務應與后續學習情境的設計相關,使“典型工作任務”成為貫穿全課程的實際工作項目,成為課程知識教學開展的重要載體,例如,接觸網工崗位的典型工作任務如表一所示。
(三)劃分行動領域和轉化學習領域
分析與歸納典型的工作任務后,首先應通過整合,將工作任務劃分為行動領域,然后以此為基礎開發學習領域。行動領域是某一類典型工作任務的集合和集中體現。行動領域的劃分即將某一類工作過程、方法、對象、成果相似的典型工作任務進行歸類并對其進行描述,例如接觸網網工崗位的典型工作任務有21項,但經過歸類劃分后形成了6個行動領域,如表一所示。通過對行動領域進行工作內容分析和所需具備的能力分析,則可相應開發與之對應的學習領域。開發學習領域即開發課程,具體就是為了形成相應的行動領域的職業能力,確定學習目標和學習內容。
(四)構建課程體系
各崗位所對應的專業學習領域確定后,就可以整合構建專業課程體系。課程體系包括基本素質課程、職業能力培養課程、職業素質拓展課程和職業綜合能力課程,如圖一所示。
基本素質課程的設置主要是促進學生全面發展為其職業生涯打下堅實的發展基礎,并為后續課程提供支撐。電氣化鐵道技術專業基本素質課程包括公共素質課程和專業基礎課程。公共素質課主要由語文、高等數學、計算機基礎、外語等課程組成。專業基礎課主要由機械制圖、電路分析基礎、電子技術基礎、鐵道概論、高電壓技術、電氣工程CAD、鉗工技能實訓等組成。
職業能力培養課程是學生從事各職業崗位工作任務、掌握崗位核心技能的基礎。在課程的歸納和整合中,按照崗位核心能力描述典型工作任務歸納與分析確定行動領域轉化學習領域的思路進行。電氣化鐵道技術職業能力培養課程包括接觸網、牽引變電所、牽引供電系統分析、變電所綜合自動化技術、配電線路、牽引供電系統繼電保護、電機與電氣控制技術等。
職業綜合實訓課程是為學生綜合掌握專業面向工作崗位體系的技能及具體崗位完整的工作行為而進行的綜合性技能訓練。電氣化鐵道技術專業職業綜合實訓課程包括接觸網工技能考證培訓、電力線路工技能考證培訓、接觸網綜合實踐、牽引變電所綜合實踐、頂崗實習等。
職業素質拓展課程主要為學生提供各方面的選修課程,為學生就業和就業后崗位升遷、拓展所需的知識、技能提供必要的知識儲備。電氣化鐵道技術專業職業素質拓展課程主要包括牽引供電規程與規則、電工考證實訓、動車組技術。
三、結語
構建適合專業特色的課程體系是制定人才培養方案的重中之重,因此,作為崗位特色非常明顯的高職電氣化鐵道技術專業,在專業構建時應以畢業生面向的工作崗位為基礎,以“以崗導學”的人才培養理念為理論依據,通過企業調研、典型工作任務分析與歸納、劃分行動領域和轉化學習領域、構建課程體系等步驟構建課程體系。
參考文獻:
[1]黃欣萍.用“以崗導學、崗學融合”原則構建高職鐵道通信技術專業課程體系[J].鄭州鐵路職業技術學院報,2014,26(01):53-56.
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關鍵詞:機電一體化;課程教學;改革
1機電一體化專業課程教學出現的問題
主要課程教學問題,包括在以下幾方面:第一,在機電一體化專業課程設置方面,過于追求學科的系統化,注重對學生理論知識的灌輸和培養,要求學生在機電一體化專業課程學習過程中,全面掌握機械、電子學科等方面的知識內容,這對學生學習來說,具有一定的困難,很難使學生在較短的時間內掌握2門學科領域的知識,進而導致機電一體化專業課程教學效果不理想。第二,在教學方法方面,理論課程教學與實踐課程之間缺乏相互性,采用說教式和灌輸式的方式對學生進行機電一體化理論課程的講解,缺乏必要的實踐課程模塊以及實踐教學方法,最終造成很多學生掌握過多的理論知識內容,而缺乏理論聯系實踐的能力,不利于促進學生的全面發展和滿足未來企業對于人才的崗位需求。第三,機電一體化專業課程在教學內容方面存在單一性的問題,未結合時展趨勢,對課程教學內容進行更新,很多教育知識在概念和原理方面相對成就和落后,很難與當前企業和社會發展相適應。除此之外,在教學內容方面,未將企業的具體工作過程和相關工作經驗傳授給學生,使很多學生只是片面的了解教學內容,對于具體操作方面知識了解的少,進而降低學生學習效率,阻礙對學生綜合能力和素養的提高。
2機電一體化專業課程教學改革的合理路徑
2.1優化課程教學體系。機電一體化專業課程教學,需要有效結合教育部對于機電一體化專業的教學意見,合理優化課程教學體系,通過對課程教學體系的健全和完善,來提高教育教學的針對性。在優化課程教學體系的過程中,可以采用工學結合、校企合作的培養模式,加強對機電一體化專業課程,多門學科課程之間的相互滲透。在課程建設方面,可以結合當前社會和企業對于人才的培養需求,以項目和工作過程為導向進行課程的開發,加大對學生實踐課程的開發力度,有效培養學生課堂學習和工作實踐知識相結合的能力,促進學生全面發展。優化課程教學體系,也可以采用與其他學校之間相互協調與合作的方式,積極借鑒其他學校在人才培養中的資源優勢和課程教學體系。為更好地滿足學生學習需求,還要在優化課程教學體系的過程中,明確不同教師之間的責任與義務,讓教學內容職責更加分明,全面促進機電一體化專業課程教學的高效性和先進性發展。2.2采用多樣教學方式。為更好地滿足對機電一體化專業學生職業技能的培養,需要有效利用多樣化的教學方式,用有效的方式來促進專業課程教學的改革。機電一體化專業課程教學可以采用“分段遞進、課崗證賽融合”的教育方式。一方面,在“分段遞進”教學過程中,積極為學生構建校內外實訓基地,加強對學生專業技能、崗位基本技能以及綜合能力等方面的訓練,循序漸進的來提高學生學習效率和效果。在教學過程中,也可采用企業見習、企業綜合實訓和定崗實習等方式,進一步促進學生的全面發展。另一方面,在“課崗證賽融合”教學過程中,要確保教學方式與崗位需求相結合,加強對機電一體化專業學生職業技能考證能力的培養,還要在具體教學當中,有效將所要教學的機電一體化課程教學內容與職業技能競賽相結合,讓學生在職業技能競賽的過程中,更好地了解企業具體工作環節和項目流程,增強學生實踐能力,讓教學效果發揮到最大化。2.3加強校企緊密合作。機電一體化專業在教學過程中,還要加強與校外企業之間的緊密結合。在教學方法和教學內容方面,與企業共同對典型工作任務進行分析、歸納以及整理,結合企業對于人才的需求,逐漸形成校企合作的育人方式。在與企業合作當中,也可聘請企業專家和技術人員到校對學生進行培訓,加強對學生專業技能和崗位能力方面的培養,全面提高教學效率。另外,校企之間的合作,還要加強課程標準與行業標準之間的相對接,對學生進行針對性的崗位培訓和技能培訓,增強學生綜合能力,發揮校企合作在教育方面的作用與優勢。