HI,欢迎来到学术之家股权代码  102064
0
首页 精品范文 机电一体化职业决策

机电一体化职业决策

时间:2023-08-07 17:30:14

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化职业决策,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机电一体化职业决策

第1篇

关键词:机电一体化 高职教育 教学改革

0 引言

机械工业举足轻重,随着社会的发展和科学技术的进步,机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统,机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。当前,机电一体化产品已经进入发展成熟期,高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临,企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期,因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。高职机电一体化技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才,但是目前我国高职院校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离,因此,机电一体化技术教学改革势在必行。

1 “机电一体化”发展趋势

当前,机械制造业已从传统的通用机床、组合机床过渡到由微电子、自动控制的全新的数控机床,并且越来越普及。微电子,光电传感器,信息处理和自动控制技术等技术经过多年的发展,已经成为机电一体化高新制造技术的核心部分。高速、精密、大型、恒矩、无级和瞬时响应俱佳的自动换刀数控机床和流水作业式的自动生产线正在深刻改变传统的机械加工模式。

1.1 光机电一体化

光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。一般的机电一体化系统是由能源系统、传感系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。

1.2 智能化

今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

1.3 自律分配系统化——柔性化

未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

1.4 “生物一软件”化—仿生物系统化

今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋,但有一段漫长的道路要走。

2 高职机电一体化人才培养

机电一体化人才可分为以下几个层次:①学术型人才:主要从事科学研究。②工程型人才:主要从事项目的设计、规划、决策以及新产品、新技术的研发工作。③技术型(工艺型)人才:主要在生产一线或工作现场从事设备操作与维护、技术把关等生产环节工作。

高职机电一体化人才的定位:高职机电一体化专业应将培养技术应用型人才作为教学的主要目标,合格的毕业生应具备基本的基础理论知识、一定范围的专业知识和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:具备常识性的文化基础知识;掌握一定的政治理论知识和人文知识;具有相关专业和行业所需的机械制造和电工、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。主要包括人际交往能力、口语表达能力、协调组织等从事职业活动所需要的一般社会行为能力。二是职业基础能力,主要包括机械制造、电气控制与计算机应用这三项从事职业活动所需的基础能力。三是专业能力。主要是从事相关职业工作所要求的的稍高层次的专业技能。

3 当前高职机电一体化教育存在的问题

3.1 课程设置不合理

当前高职院校课程设置不合理主要表现在两个方面:首先,重理论轻实践。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上,这对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是,也存在严重不足,学生毕业后大多被分配在生产一线,所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障,而不是研究、开发、设计等,在学校学的理论知识很多用不上,而实际工作所必需的实践能力又不具备。其次,教学内容落后。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。例如,当前很多高职院校的单片机课程的教学内容是仍以MCS-51单片机为主,而实际生产中新的单片机层出不穷,种类繁多。

3.2 教学模式单一,实践教学比例较低

传统的教学模式,往往只注重理论教学和课堂说教,轻视了实践能力和职业素养的培养。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上,这对学生系统地掌握理论知识,开发设计产品是有利的。但是,这种教学模式也存在严重不足之处,学生毕业后大多被分配在生产一线,所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障,而不是研究、开发、设计等,在学校学的理论知识很多用不上,而实际工作所必需的实践能力又不具备。

3.3 教材建设落后

高等职业教育的教材建设仍是当前高职教育的薄弱环节并严重影响了高职教学质量。现在机电一体化的一些教材过于偏重理论、脱离实际、缺乏实用性、部分教材内容陈旧、严重落后于现实,各科教材之间存在衔接性差、内容重复或内容脱节等现象。这些问题给教学带来了很多不便,也在一定程度上影响了学生的学习积极性,制约了教学质量的保证和提高。

3.4 教学、实习设施不够先进

目前很多学校的教学、实习设备缺乏且严重落后。只有少数条件较好的高职院校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机,很多学校的学生一学期只有三四次操作设备的机会,并且这些设备又比较落后,学生难以学到真正有用的技能。

3.5 优秀教师队伍缺乏

教师是教学质量的关键和第一保证,但是当前的机电一体化教学的教师队伍并不能达到教学的需要。一些老教师知识结构陈旧且更新缓慢,还有一些年轻教师也是刚从学校毕业,缺乏足够的实践经验,都不能很好的教授学生以适应社会工作需要的知识和实践技能。

4 推进机电一体化教学改革的一些思路

4.1 高职课程需突出工学结合,强调实践性、职业化、一体化;课程设置要抓基础和抓应用,淡化中间。根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。

4.2 高职院校应推动教学模式改革。高等职业教育强调理论联系实际。教师应注意调动学生的学习积极性,在课堂上可采用多种教学方法,如案例教学法、学生互动讨论方法等,还可以多采用多媒体教学手段,使用多媒体技术演示,使学生更多的参与到教学过程中,最大限度的发挥学习的主观能动性。除此之外,还应增加实习教学的比重,增加教学的实践性,使学生能够获取更加直观的知识。

4.3 教材编写结构应根据不同的培养目标和培养方向,开发切合实际需要的教材。新的机电一体化教材应加强设备操作、调试维修等技能的比重,并根据专业技术的发展及时更新知识内容;同时,高职院校在选择教学教材时应考虑各科教材之间配合性,保证既不重复又能全面覆盖学生应掌握的知识;还应强调综合能力的培养,对知识结构联系紧密的课程进行跨学科的综合化处理。

4.4 增加对教学、实习设施的投入力度。一方面政府应增大财政支持,另一方面应鼓励学校与企业加强联合,协调发展。应大力推进产学结合、校企合作的模式,弥补设备落后和不足,引导高职学校与相关企业建立互利互惠机制共同建设实习实训基地,培养实用人才。

4.5 加强高职教师队伍建设,增大“双师型”师资比例。培养和引进一些既精通机械设计,又能充分使用计算机的专门人才。鼓励在职教师进修或到相关企业锻炼,促进高职双师型教师队伍发展;积极引进一些在生产第一线工作多年、具有丰富实践能力的中青年高级技术人,通过几年的教学培养,提高他们的教学水平,使他们成为名符其实的“双师型”教师。还可以积极从企事业单位聘请兼职教师,实行专兼结合,改善学校的师资结构。

5 结语

为提高机电一体化的教学教学质量,广大相关教育工作者必须紧跟行业发展的步伐,既保证学生的基本素养和知识结构,又要突出高等职业教育的特点,在教学过程中积极推进教学改革,不断调动学生的学习积极性,加强对学生动手能力和综合能力的培养,加强社会实践能力,不断为社会提供适合时代需要的高技术机电一体化人才。

参考文献

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]魏增菊.机电一体化教学改革[J].平原大学学报,2007,24(5),93-95.

第2篇

一、机电一体化的核心技术

1.机械技术。机械技术是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

2.计算机与信息技术。其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

3.系统技术。即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

4.自动控制技术。其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

5.传感检测技术。传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节,其功能越强,系统的自动化程序就越高。

6.伺服传动技术。包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置,伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件,对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。

二、机电一体化的发展进程

1.数控机床问世。自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。

2.微电子技术的发展。我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。

3.可编程序控制器(PLC)的应用。上世纪60年代后期,美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController(MODICON)取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC,70年代是PLC崛起,并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟,全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是:在保留PLC功能的前提下,采用面向现场总线网络的体系结构,采用开放的通信接口,如以太网、高速串口,从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统,正随着计算机技术、通信技术和编程技术的发展,趋向于建立同一硬件平台,运用同一个操作系统、同一个编程系统,执行不同的DCS和PLC功能,这就是真正意义上的EIC三电一体化。

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现。以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。

三、机电一体化向智能化迈进

20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,未来机电一体化的主要发展方向有:

1.智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

2.网络化。20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。

3.微型化。兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

4.绿色化。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。

5.系统化。其表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能的大大加强,特别是“人格化”发展引人注目,即未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,一是如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层含义是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。

第3篇

【关键词】机电一体化;教学改革;教学策略;实习基地

随着经济的发展和现代化工业生产的发展,由气动技术、传感器技术、液压技术、通讯技术、PLC技术等学科互相融合而而形成的机电一体化技术,是工业科技的的重要元素。长期以来,机电专业把传授系统的理论知识作为教学的出发点和质量考核的主要标准,按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学,作为教学过程的主线,这种教学方法,对于学生系统地掌握理论知识开发设计产品是有利的。但是也存在一些不足之处,学生的一线实践性能力较差,而学生毕业后大部分被分配在生产第一线,主要的工作是操作设备、调整试车、筹划工装卡具、制定工艺、查找并排除故障,而不是研究、设计、开发、决策等,,导致学生实践中所需要的工作能力与学校学的知识衔接不上,出现断层。面对上述状况,结合工作经验,本文提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。

一、树立正确的指导思想

机电一体化技术专业人才培养的指导思想是:根据社会的需求,以调查结果为基本依据,以提高学生的职业能力和专业素养为目标,建立学以致用的教育培养理念,建立多样性、灵活性与选择性相统一的教学机制,通过具体的职业技术实践活动,帮助学生积累大量实际工作经验,使其能够成为企业优秀的机电一体化领域技术人才。为此,应当制定适应新形势的教学内容,制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。

二、实施合理的教学策略

课程内容全面化。在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。随着现代科学技术的迅猛发展,科学知识综合化、一体化显著加强,使得社会职业呈现综合化发展趋势,一些传统、单一的专业逐渐萎缩甚至消失。与此同时,出现了许多新兴交叉的专业,例如,机电设备维修与管理专业、机械加工与数控技术专业、信息工程与网络技术专业、模具制造与数控技术专业、焊接与钣金技术专业等,这些专业中的许多知识、技能已经超越了传统的单一专业所界定的范围。因此,课程内容也必须适应这一变化,适当增加一些新的跨学科的内容。例如,模具制造与数控技术专业的学生不仅要懂数学、物理、工程力学、机械制图、机械基础、公差与配合、金属材料及热处理等知识,而且还要掌握机械制造工艺、数控机床、模具CAD/CAM、数控原理与编程等专业知识,才能较好地从事模具设计与制造、模具装配与调试工作。在市场竞争日趋激烈,产品更新换代和生产结构调整愈加频繁的今天,职业活动中的人与人、人与环境的交往更加复杂和广泛,职业岗位的转换也日渐增多,对劳动者的交流能力、应变能力、心理承受能力等诸多方面提出了更多、更新、更高的要求。学生经常转换学习内容、训练方法和思维方式,对培养综合职业适应能力是非常有利的。

教学场所一体化。在教学过程中,教学场所是十分重要的,决定了教学的效果,所以要加强一体化的建设。建立理论与实践“一体化”教学的专业教室,是融教室、实训、考工于一体,这需购置和自制大量的教学设备,在各个专业教室都能够进行多媒体教学,使专业教室具有多媒体教学、实物展示、演练实训、考工强化训练和考工等多种功能,营造出良好的职业氛围和环境。教师在专业教室上课可以边讲边练,使学生在模拟工厂的环境下学习,在学习过程中,既可以对照实物学习构造原理,又可以进行实际动手训练。教学方法直观、灵活,教学形式生动、活泼,激发了学生的学习热情,调动了学生的参与性与主动性,有利于拓展学生的能力,发展学生的潜能,从而培养了大量综合性人才,大大提高了教学质量。同时,也节约了教学时间,提高了教学效果。

“一体化”教室的不足属于最难解决的问题,因为理论教室不但用于白天上课,而且还要用于学生晚上晚自习。所以,不可能将理论课室改造为“一体化”教学场地。为此,我们最大限度地发挥每个教室的功能,将文化基础模块和专业基础模块放在理论教室,再把理论教室和实习教室有机地结合起来。

三、建设好校内外实习基地

实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外实习基地。

(1)校内实习基地

按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性,还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。当然,专业现代化建设不可能一蹴而就,要根据学校的实际情况,通过分步实施、逐步完善的方法达到建设要求。

(2)校外实习基地

广泛建立校外实习基地,与现代企业保持较为密切的联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要。学生在企业中实习,能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求并征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。

机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。面对机电一体化教学中学生实践能力不足的状况,我们应当建立多样性、灵活性与选择性相统一的教学机制,通过具体的职业技术实践活动,帮助学生积累大量实际工作经验,使其能够成为企业优秀的机电一体化领域技术人才。

四、综合运用先进教学手段

运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Author-ware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。

联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。

五、建设特色课程

在课程设置上,根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。

参考文献

[1]邹清君.浅析机电专业的实践教学[J].现代企业教育, 2007(08).

[2]殷瑛.关注机电专业实践教学[J].才智,2011(17).

[3]庞荫铭.机械设计实践教学模式的探索[J].太原理工大学学报(社会科学版),2008(S1).

[4]张玲,方民,郭卫琳,黄奕V.谈《水泵与加压泵房设计与安装》课程教学改革[J].职业教育研究,2011(02).

[5]李呈英.机械类专业实践教学初探[J].黔东南民族职业技术学院学报(综合版),2010(02).

[6]蒋志琴.实践让机电专业理论课程教学轻舞飞扬[J].成功(教育),2010(06).

[7]申D.《液压与气压传动》课程教学改革[J].中国现代教育装备,2007(09).

[8]洪晓晖.浅析职业学校机械专业课程实践教学的改革[J].新课程学习(中),2011(03).

[9]周瑛男.高校机械类专业实践教学的改革探讨[J].中国科教创新导刊,2009(32).

[10]王荣,洪萍.关于在高职院校机械类教学中应用现场教学的研究[J].教育与职业,2007(30).

[11]倪卉兰.我对职高机电教学一体化的思考[J].才智,2011 (11).

[12]似蓟.在机电教学中注重课程间的交叉渗透[J].成功(教育),2011(03).

[13]郭一清.师生互动,优化机电课堂教学[J].才智,2011(18).

[14]殷瑛.关注机电专业实践教学[J].才智,2011(17).

[15]盛秀兵.试论机电一体化教学的改革[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(10).

第4篇

关键词:机电一体化技术;现状;发展趋势

中图分类号: TH-39 文献标识码: A 文章编号:

现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化产品是在原有的机械产品的基础上,融合了微电子技术与计算机的技术所生产出的新产品。机电一体化的产品应用在工业上,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在工业中得到了普遍的使用。

一、关于机电一体化技术的特点

1、性能得到提高

机电一体化的生产设备在原有的基础上加以改进,使得它在生产安全以及可靠性的方面都有了很大的提高。机电一体化的产品一般都具有报警、自动监视、自动保护、自动诊断等功能。在工作期间如果遇到了一些突发的状况,比如过载、过流、短路等一些问题,机电一体化的产品能够自动采取保护的措施,尽可能的避免或者是减少设备和人身的事故,对于设备使用的安全性有了显著的提高。

2、效率得到提高

机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制,使机械规范的进行工作,可以精确的完成来自控系统设定的动作,从而得到最佳的操作,使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率,也大大的提高了产品的质量。

3使用性能得到提高

机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式,操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少,这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本,电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作,系统支持重复操作。

4、功能得到提高

机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用,适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术,机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术,单一功能了,具有了复合的技术与功能,使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。

5、维护得到提高

机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多,产品在进行安装和调试的时候,是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此,更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能,可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施,使其恢复正常的工作状态。

二、机电一体化产品的结构

机电一体化的产品是通过自身内部各个组成部分功能的综合与协调来实现它自身的功能。从机电一体化产品的结构方面来看,该产品具有智能化、自动化以及多功能等特点,但是想要实现这种多功能基本需要该类产品中拥有五种内部的功能,就是主功能、检测功能、动力功能、控制功能以及执行的功能,而机电一体化产品或者系统都是由这些功能的组成部分和技术构成的。

1、 机电一体化产品的机械系统

机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分,因此对于机械的结构要求也就更高了,需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。

2、 机电一体化产品的动力系统

机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源,一般的都是以电力为主的,比如电源、驱动电路、电动机等。

3、 机电一体化产品的传感与检测的系统

机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换,使其成为能够测定的物理量,这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定,从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。

4、机电一体化产品的控制系统以及信息处理

为了满足机电一体化产品的功能和要求,信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息,然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策,对正在运行按照要求进行控制,达到控制的功能。在产品中,信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。

5、 机电一体化产品的执行机构

机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作,控制信息占据这重要的地位,只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件,经常性的采用电液、机械、气动等机构。

三、机电一体化未来的发展方向

1 机电一体化的智能化

机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视,最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化,以控制理论为基础,融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法,对人类智能进行模拟,致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力,得已达到更高的控制目标,更好的为工业加强效率。

2机电一体化的模块化

由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多,所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准,这样可以方便各个部件,单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。

3机电一体化的网络化

网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世,只要是拥有独特的功能,并且可靠性比较高,质量能够保证,相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及,以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期,而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品,因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。

4机电一体化的微型化

微型化兴起于20世纪80年代末,是指机电一体化向微型化的方面发展,国外称之为微电子,它的特点是体积小,耗能少,运动灵活。

5机电一体化的系统化

系统化的特征之一就是将系统的体系结构更进一步采用开放式与模式化的总线结构。系统可以进行灵活的组态,裁剪和组合,同时寻求实现多子系统的协调控制以及进行综合管理。第二个特征就是它的通信功能得到了加强。

总结:

经过本文的分析,可以看出,机电一体化并不是一个孤立的个体,是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物,随着时代的发展以及生产力的需求,机电一体化的发展是必然的,因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。

参考文献:

[1] 卜燕萍,曾静. 浅析机电一体化的进程与智能化趋势[J]. 益阳职业技术学院学报, 2008,(02) .

[2] 董军. 浅析机电一体化技术的现状和发展趋势[J]. 科技信息(学术研究), 2008,(03) .

[3] 张鑫. 浅谈机电一体化的发展及趋势[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(06) .

[4] 胡家华. 机电一体化技术的应用及其发展趋势[J]. 中国高新技术企业, 2011,(21) .

第5篇

关键词:应用型;专门人才;高职高专;培养

中图分类号:G642.0  ;  ; 文献标志码:A  ;  ; 文章编号:1674-9324(2014)42-0131-03

所谓机电一体化应用型专门人才是指高校有针对性地培养出能够直接上岗的机电一体化的专业人才,这些人才具有当代大学生的基本心理素养、道德素养和基本的技能素养。企业对高质量产品的追求,使员工的素质越来越多地被企业关注。很多机电企业在招聘人才时,不仅考查专业教育的背景,更注重人的社会能力和非智力素质,善于沟通,树立正确的价值观、培养正确的人生观,敬岗爱业、吃苦耐劳、增强纪律性、责任心,要有良好的工作态度。

因此,培养应用型专门人才,是高职高专教育在经济发展地区知识经济和技术人才需求的大众化背景下的综合选择和大趋势,地方高职院校只有立足于区域经济发展与社会对人才的需求的实际,以培养应用型专门人才为核心,坚持产、学、研的结合,创新人才培养模式,并不断开发和调整自身办学特色,才是高职高专院校建设应用型专门人才的根本所在。

一、高职高专教育对机电一体化人才的定位及知识能力的要求

(一)机电一体化专门人才培养层次

应用型专门人才是地方区域经济的发展和社会进步对技术人才的进一步需求方向,地方高职高专院校担负起领航导向的作用,应用型专门人才较高的综合素质要求,学校必须以提高人才培养质量为核心,以社会需求和专门人才的就业率为改革培养模式的推动力,应用型专门人才培养包括以下几个层次[1]:

机电一体化工程人才机电一体化工程型人才的主要工作任务是对技术项目的设计、规划、决策及对新技术、新产品的研发,要求在宏观上适时发现和预测高新技术发展的趋势,适应社会发展的需要。

机电一体化技术人才主要在生产工作现场进行技术应用、现场实施与服务,要求在微观上做到具体针对性的技术工作,直接为生产提供有利的生产工具和方便人民的生活需要。

机电一体化技能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,在生产过程中要求具有较高的动手操作能力,这是对技能型人才的基本的要求。各行各业的技术工人均属于这类人才。

(二)机电一体化应用型专门人才的知识和能力要求

机电一体化应用型专门人才以培养技术应用型人才为主要目标,培养学生具备基本的基础理论知识、较宽的专业知识、较强的工作现场动手操作能力以适应不断更新变化的新技术。

知识结构方面具备必要的基础理论和人文知识;电工、电子、自动控制、计算机应用技术等专业基础知识;同时应具备数控机床加工与编程、数控技术、CAD/CAM的基本知识、数控技术综合应用等专业知识;具备车间生产技术管理的基本知识等。

能力培养方面,一方面要培养学生的社会能力。学生应该具备在职业活动过程中所需要的口语表达能力、品德意志、人机对话能力、新技术学习能力、英语会话与阅读能力、解决问题的方法能力、分析问题的思维能力、团结同志的协作能力、开拓发展的创新能力[2]。另一方面在于培养学生的基础能力。这些基础能力主要包括机械制造、电气控制与计算机应用等专业能力,学生能够解决一些专业问题的能力,并能及时调整与社会行业适应的技术能力。

二、机电一体化应用型专门人才培养的核心

机电一体化专业旨在培养具有机械、电子、液(气)压一体化技术的中级直接应用型人才,使学生能够掌握先进设备的操作、调试和维护,能够熟练操作机电一体化设备,并能够对加工产品进行工艺设计和创新的中级工程技术人才。根据对应用型专门人才的定位和知识能力要求,课程的设置尤为重要。

(一)理论课程的设置

理论课程的合理设置是高职院校对人才培养的核心内容,一方面应结合社会对合格技术人才的要求,另一方面要结合学生自身的学习能力、接受能力和理解能力。开设的专业课不能太注重理论而枯燥,也不能偏离学校自身的实践教学条件使学生凭空想象而不能动手操作。因此课程的设置应从实际出发,不仅要考虑学习主题也要考虑教学的客体因素。中学和高职的过渡课程的开设是必要的,主要包括有大学语文、英语和高等数学等;专业核心课程主要包括电工技术、电子技术、机械设计基础、机械加工机床、数控加工工艺、互换性与测量技术、液压与气动技术、数控技术、数控编程、电气控制技术、机电传动控制、单片机原理与应用、电器控制及PLC、计算机绘图(cad)、工程力学、机电一体化技术和CAD/CAM等,专业核心课程的授课方式可以采用理实一体的方法进行,理论应用于实践,实践检验理论,不仅可以调动学生的上课积极性,还能够起到事半功倍的效果。

探讨新型校内实验教学的运行机制,实验教学示范中心要发挥人财物各方面的积极作用,实验教学条件等方面的优势得以充分发挥[4]。为了适应学生市场需求,应不断进行校内实验教学方案的改革、实验课程与实验教学方法的创新,不断推进实践课程的辐射影响作用,带动相关学科和专业的建设和发展,从而推进人才培养模式的改革与创新。

同时需要注重学生在社会人文道德方面的文化素养,需要开设思想政治教育、普通话、社交礼仪、美术鉴赏和就业指导等选修课程。

(二)课程设置中校外实践教学的设置

主干课程的理实一体授课方式只能使学生在课程学习过程中加深对理论课程的理解和引起其对该课程的学习兴趣,基本的动手操作能力还远远不能达到应用型专门人才的社会要求,所以,培养模式的实践环节设置必须随着经济的发展和社会需求的日益更新而改变,需要根据学生未来的就业前景和就业领域来制定合理的培养模式。

(1)关于机电一体化的就业分析

研究表明,机电一体化是一个适应范围广的专业,学生可以学习计算机技术、机械和控制技术、电子电工、检测技术等技能培养和理论知识的学习,还可以参考各种职业证书和资格证书。这样可以充分实现机电一体化专业技能培养的特点。毕业生们可以进入工业较发达地区的工厂、公司和从事加工制造的企业工作,为家电维修、自动化管理等企业提供技术支持;以及从事机床的数控改装等工作。

目前,工厂企业需求的机电一体化专业从事的职业岗位(群)有机械设计制造、电工电子、计算机网络、机电一体化控制等,机电产品性能及机电设备安装、调试、运行、检测与使用维修方面,机电一体化产品的设计开发、制造及设备控制、生产组织管理,可承担电子、机械、信息、及其交叉领域中的相关技术工作。稳定而熟练的操作工是完成生产任务的基本保障,而要使产品在生产过程中具有高质量,设备维护人员扮演着重要的角色,具有更熟练的操作技能、更宽的知识面或有复合技能的人更会受到企业的欢迎。

(2)工学结合培养模式经验借鉴与创新

机电一体化专业的教学重点应强调市场需求,坚持开放性和技能性办学特点。应多与工厂、企业方面进行合作,在校企合作中要多组织勤工俭学的实践活动。另外,一方面,学校可以邀请知名企业的主管或“能工巧匠”们到校园里进行演讲、培训,另一方面,开展实验与工厂企业良好结合。增加学生实践环节,让学生把所学应用在企业中,促进企业的发展;让企业对学生严格要求,以员工方式进行管理、培训,增强其实践能力,并支付佣金。这样“工”与“学”的方式进行结合和交替,促进企业和学生共同成长。

目前,我校与郑州日产、海马、开封的奇瑞汽车和江苏及天津的一些工厂企业建立了“订单式”顶岗培养合作关系,签订了校外实习基地合作协议,校企双方建立了良好的合作关系,为学生创建了广阔的实践平台。学生顶岗实习的同时,专业教师不定期到企业学习先进技术,同时与学生和企业技术人员进行交流和学习,了解企业的需求,同时提高自身的实践技能。企业与学校之间应该做到以下两方面的工作:

首先,创建校企共同发展、互惠共赢的机制。在当今经济全球化的形式下,利益是促进校企共同发展的动力和良性运转的纽带。对于企业来说,校企合作体现的最直接的利益主要表现在:学校为企业“订制”满足企业需求的技能人才和员工素质的提高,为企业解决技术、管理、经营方面的难题,开展新技术、新产品的研发,为企业树立良好的社会形象及提高知名度。从学校的角度来看,利益表现在:如何让企业重视职业教育,怎样通过培训提高员工的积极性和主动性,对学校资金筹备方面,能够形成资金的多元化,改善教学条件,创造有利的教学环境,增强了解市场和行业适用人才最新动态和技术需求,不断促进专业教师参与实践锻炼,提高自身的专业实践能力,从而提高办学社会效益。

其次,建立基于校企合作的保障机制。为保证校企合作培养的稳定性和长期性,利用便利的信息化通讯技术,在学校和企业之间成立校企合作指导和管理机构。学校承担指导和管理学生与企业的合作,对合作过程中遇到的问题进行统一协调解决,创建符合“校企合作、工学结合”需要的实践教学管理制度、激励考核制度以及评估信息反馈制度。首先要形成校企共同管理,学生指导老师不但要对学生在工厂实习期间进行实践技能的指导,同时还要对其实习全过程实施跟踪管理和成果评价。其次,专业老师和企业技术人员可以组成技术创新、研发和技术服务团队,参与学校机电一体化专业建设和为企业的生产效益服务。

三、结论

对于机电一体化工程型人才、技术型人才和技能型人才三种人才层次中,高职高专以培养应用型专门技能型人才为主要任务。从社会对机电一体化技能型人才的定位和素质要求出发,通过对本专业学生就业前景及当前就业岗位需求的分析,建立了合理的行之有效的培养模式,跟随时代前沿,紧随高新技术的发展脚步,不断更新理论核心课程的设置和授课方式的多样化,努力提高学生校内实践能力的同时也要加强学校与企业之间的合作力度,保证学生培养过程中的“双赢”,也创建了保证“校企”合作的长久而稳定的培养机制。

参考文献:

[1]中国国家教育部高职教育培训司.中德机电一体化高职高专培训教程[M].2010.10

[2]刘焕平.高职机电一体化技术专业课程改革的探索与实践[J].教育与职业,2009,(03):121-122.

[3]沈序康.专业基础课程教学改革的探索与实践[J].消费导刊,2010,(02):177-178.

[4]方沂.在机电一化体教学中培养学生的综合素质[J].天津职业技术师范学院学报,1999,(01):37-39.

[5]孙晓男.从素质教育的实施谈机电一体化实验教学改革[J].辽宁高职学报,2006,(06):109-110.

第6篇

关键词:多传感器;机电一体化;系统设计;融合方案

机电一体化技术属于机械电子工程技术,融合机械技术、电子技术、微电子技术等多种实用技术。随着社会信息技术的迅速发展,机械工程行业的自动化需求逐年增多。在现今自动化技术应用广泛的大背景下,将机械工程行业和自动化技术手段有机结合,是发展机械工程行业的绝佳机会[1]。多传感器信息融合下的机电一体化系统是近年来新兴的机电一体化技术。多传感器信息融合技术可以融合多种信息数据并进行自动分析,可以在设定规则前提下对感知信息加以融合,提高感知数据的描述精确度,以便达到优化机电一体化系统设计效果的目的。因此,有必要对多传感器信息融合下机电一体化系统设计相关的软件、硬件设计技术进行深入分析。

1系统硬件设计

硬件设计是多传感器信息融合下机电一体化系统设计的重要环节,主要包括传感器装置启动与复位电路设计、传感器装置电源设计两个方面。

1.1传感器装置启动与复位电路设计

复位电路在机电一体化系统的远程控制终端具有不可或缺的重要地位。传感器装置的启动与复位依托于系统控制器。为了避免传感器内部突发性故障,需要设定手动复位电路,当电路在特殊时刻被触发时,可通过及时复位初始值,避免对机械生产过程产生影响。可见,机电一体化系统对传感器启动与复位电路设计的精准程度需求较高,这也是多传感器融合技术所需硬件设计的基础环节。对于机电一体化系统中的启动及复位部分电路设计要求十分严格,尤其是远端控制的系统,具有更高的设计需求。在微处理装置中,处理中心装置的开启方式及开启规律是由微装置内部芯片决定的,通过存储单元内部模块相互映射形成。在传感器启动与复位装置设计过程中,需要进行引脚模块设计,以便明确机电一体化系统与传感器模块的开启规律[2]。根据开启与复位规律不同进行优化选择,电路会进入不同的启动/复位模式,通过存储数据计算的结果确定存储装置是否被当作启动模式的开启节点,由于数值演算不同,开启位置同样可以在内部存储装置中,随后进行复位部分电路的运行控制。

1.2传感器装置处电源设计

对于传感器中的不同芯片,为了使其正常工作,最好的办法是仔细调整电压,以满足不同传感器装置的供电电压需要。其中的核心芯片及传感芯片等需要使用单独芯片—电源匹配配置设计,通过串联后为对应芯片模块提供对应电压,完成传感装置处电源设计,便于进行精准化的电路切换。但是受到不同传感芯片型号的影响,正常运行时所需电压也不同,因此利用相应装置仪器进行电压的切换必不可少,这样做不仅可以保持电压稳定,也可以避免传感器装置受电量变化影响,出现电压异常波动[3]。很多时候为满足多传感器信息融合需求,需要重新设计芯片模块电压,以保障信息融合的精准程度,防止传感器内部电源对数据融合产生影响。无论何种核心芯片或传感芯片,都需要供电才能进行信息融合,并且设计电源无法完全避免各个芯片间无差别电压,也无须保证各个芯片间工作过程中电压完全一致。传感器装置电源设计中具体选择的装置与仪器需要视具体情况而定,相应地要随情况变化而设计,如果选择的稳压器没有太高的压差,那么代表电压的交流大体稳定、安全性高,而且可以在出现电压下降的情况下,终止电源供电,实现电源保护。在重新开启电源装置后,装置仪器会重新正常运行,避免在整体实验中使芯片装置受到诸如电源等硬件运行稳定性的影响,保障芯片正常运行。通过传感装置区域的设置得知,传感装置中各部分电压需求不尽相同,不过芯片装置的电源电压大体处于固定数值之下,因此可以通过改变稳压装置中模块产品的参数,改变具体电源电压数值,达到传感器装置处电源设计目的。

2系统软件设计

在多传感器信息融合下,机电一体化系统拥有了更好的信息数据源,促使我国机械工程制造行业发展更具智能化。在硬件设计条件的支持下,进行数据结合模型的建立,对多传感器装置的配置效果展开实验。数据结合模型的建立本质上是为了进行数据的处理分析,进行不同方面和级次的信息整合。这些信息主要包含机械产品及机电工程的信息数据等,分别来自不同的信息源,因此不能保证完全避免数据互补或重合情况。多传感器信息融合技术模型的构建便是通过规则限定对多传感器的感知信息进行整合归纳,使多来源数据的具体信息得到融合化处理,且利用机电一体化系统技术的特点对数据结合步骤加以构建。以信息收集时间为标准进行多传感器装置信息结合的分类,从而达到将信息序列整合到不同时间域的目的,利用滑动弹框的功能达到精准降噪的目的。同时,软件系统需要对属性变化的具体规律进行探究,利用时间数据多余信息结合的技术将频域特点加以引导。在机电一体化系统测量位置中进行信息序列的再次整合,获得整合之后的信息。在属性信息位置上,依据信息序列本身特点向量数据,探寻其内外的正向联系,并在同位置利用此联结后的向量数据,通过多传感器数据结合手段进行空间位置的数据整合,在此基础上用结合信息布置决策命令。根据以上过程叙述,研究设计情形。在滑动窗口单元模块中设定含有多个信息数据,并设定在不同传感装置中,其中部分装置所构成的信息序列,包括装置内部信息,依据滑动窗口单元模块将诸多信息序列模块加以分割,并将其认定为机电一体化系统的处理基础模块[4],用以确保信息内互相联结时不同时间窗口单元里装置测量信息的精确性。进行传感装置的实际控制时发现,收集信息包括不同的声音信息,如真实信息与杂音信息。此时通过假设方法,计算杂音的方差信息与均值数据。利用函数g(s)公式将具有属性度量的时间模块的特点变化用数据形式展现出来,发现这种变化的规律特点。在进行赋值公式的计算测量后,得到传感装置真实信息的具体规律,以此达到机电一体化系统软件设计效果。

3模拟实验设计思路

进行机电一体化系统的软件与硬件设计分析之后,再进行假设装置齐全时所能操作的模拟实验思路探析,以检验此次研究机电一体化系统设计思路的可行度。模拟实验的具体数据可以用来与通过文中设计思路得出的数据进行对比分析,以直观地认定实验成功与否[5]。通常在模拟实验中,需要利用机械工程作业进行布置模拟,放置真实情况中可能出现的杂音数据[6]。在传感装置可收集的信号类型的基础上添加适度杂音数据,进行信号变化波动规律的探析,得出实验数据[7]。此时,可以通过绘制线形表格进行信号数据变化波动的直观展示,以便更好地理解数据。通过数据的对比分析处理,运用相关的测量公式检测波幅起落情况,判断降噪水平是否有所提高,并通过对比数据均值的不同确认最终成果。在机电一体化系统目标追踪的实验中进行测量后可能会发现,时间导致数据异常增大,此次设计的系统在正常运行时,数据误差比起旧方法明显有所减少,通过多传感器装置的辅助,机电一体化系统装置降低了杂音数据阻碍能力水平[8]。

4结束语

在多传感器信息融合技术的辅助下进行机电一体化系统硬件单元与软件单元两个部分功能的设计,在硬件上进行了启动部分电路与复位部分电路设计的探讨以及供电电源的设计,减小传感装置中元件受到电压等外部因素的干扰。在软件方面通过数据结合模型的建立,提高了数据降噪的精准控制能力,真正利用了不同传感装置的数据结合技术。结合模拟实验的设计思路证实,通过多传感器融合技术指导下的机电一体化系统硬件、软件系统设计,能够减少机电一体化系统杂音数据,对提升传感器信息的精准度具有促进作用。多传感器信息融合技术与传统单传感器信息技术相比,更贴近数据的真实情况,参考价值更高。

参考文献:

[1]郭泽华.传感器技术在机电自动化中的应用研究[J].化纤与纺织技术,2021,50(3):98-99.

[2]韩晓云,陈向东.基于数据融合的可燃气体燃爆状态监测系统[J].电子设计工程,2019,27(8):6-10.

[3]程军.基于数据融合分析的网络监控系统框架构建与关键技术研究[J].微电子学与计算机,2019,36(2):97-100.

[4]陈佳丽.智能控制技术在机电一体化系统中的应用[J].造纸装备及材料,2021,50(6):104-105+125.

[5]赵柏宁.基于PLC控制的机电一体化设备的安装与调试[J].工程技术研究,2018,3(3):132-133.

[6]颜云华,金炜东.基于多传感器信息融合的列车转向架机械故障诊断方法[J].计算机应用与软件,2020,37(8):48-51.

[7]刘建锋.一种面向互联概率加权的JPDA多传感器数据融合方法[J].计算机与现代化,2020(8):31-40.

第7篇

从某种程度上讲,机器人技术作为未来的发展趋势,有着多元化的发展方向[2]。在具体的发展过程中,不仅可以更加智能化,并且会更加模块化,同时还会发展得更加家庭化,而且会更加微型。在智能化理论系统中,机器人需要逐渐具备人性化内涵,不仅需要具备人类的思维能力,同时还需要以人类的思维进行逻辑推理,并能够遵照人类的情感,进行高端智能的自主决策。在模块化理论系统中,具有标准化的构建集成,通过相关构件可以用最快的速度集成为一个机器人。具体来讲,可以通过购买相关标准构件的方式进行组装,通过人体功能的构件,如手、脑、腿等机器构件,可以进行针对性集成组装,从而可以代替人类完成相关工作。

2技术产品的具体创新

在当今社会的市场环境中,用户在一定程度上决定着的格局,并且直接决定着企业生产的具体状况[3]。所以,只有按照用户的相关要求进行生产开发,才能获得一定的市场空间,只有针对技术产品进行持续创新,才可以建立自身的市场竞争优势。面对这样的情况,需要在产品生产以及开发过程中,充分兼顾市场的实际需求,在此基础上进行针对性的创新研究,是产品可以从造型或者功能方面满足市场的整体需求,不仅如此,还需要针对产品的结构以及材料进行市场化调整,最终使产品在控制以及具体的传感检测方面的性能得到创造性突破。

2.1创新造型作为商品来讲,在一定程度上与人脸有着同样的作用和价值。用户在购买产品的过程中,首先接触到的就是产品的整体外形,如果产品在造型上更加美观,将会使用户产生赏心悦目的心理感受。在这种情况下,在产品生产过程中,需要针对造型外观进行针对性创新,使得机电一体化的相关技术产品得到更加美观的造型设计,在这一过程中,还需要对产品性能进行充分兼顾,使两者之间可以得到充分衔接。在具体设计过程中,可以通过对CAD技术的应用,来使相关数据更加准确、更加标准。

2.2创新功能针对机电一体化来讲,创新技术产品的功能可以从两方面进行着手。首先医院有的技术产品为基本框架,进行一定程度上的优化和改进,使相关性能得到完善和创新,从而与用户的需求条件更加切合。除此之外,以社会的整体需求趋势为基本导向,进行针对性创新,使产品具有针对性的全新功能。从研发角度来讲,前者的创新过程相对平稳,不会出现较高的风险,只有以原有技术产品为基础,就可以进行有计划的优化升级。不仅如此,也无需投入大量的财力、物力以及时间就可以使经济效益得到一定程度的增长,并强化产品的市场竞争力。后者需要投入大量的资金以及相关技术资源,并且需要经历较长时间的开发周期,在这一过程中存在着较大不稳定性,极易出现市场风险。但是后一种创新方式拥有更好的长效性,如果一旦研发成功,将会在一定程度上改变市场格局,使企业建立其核心竞争力,确立市场竞争的主导性地位。

2.3创新材料在以材料为基本元素进行针对性创新过程中,需要从两方面进行认知。首先是针对新材料进行具体的研发工作,具体来讲,研发全新品种的金属化合物,或者全新种类的智能以及纳米材料等,同时还有高分子材料以及陶瓷材料。这种类型的研发工作,需要很强的专业基础为背景,属于科学研究的范畴,这可以在一定程度上对机电一体化技术起到相应的系统促进效果。除此之外,可以尝试应用已有的新型材料,改善产品材料的性能,使产品从重量以及体积方面得到精简,优化产品的整体强度,可以展现出良好的阻尼特性。同时还可以应用相关针对性性能的材料,如耐腐蚀的材料,或者耐磨和抗震的材料等。

2.4创新传感作为机电一体化技术系统中不可或缺的部分,传感器发挥着重要作用。如果针对传感器进行针对性创新,需要从几方面着手,首先是传感检测原理,其次是敏感元件,最后是高性能传感器,从这三方面着手进行创新,将会系统推进传感创新。如果针对特定功能的技术产品进行传感创新,将会使机电一体化技术得到系统优化,并且会使企业拥有市场竞争的核心优势,并在市场竞争中拔得头筹。

3技术发展方向

3.1模块化从某种程度上讲,模块化需要进行大量的工程建设,才可以逐渐成形。在机电一体化技术背景下,衍生出了大量的产品,不仅种类众多,生产厂家更是数不胜数。在具体研发过程中,需要解决很多方面的问题,首先是机械接口,另外还有电气接口,同时还有动力接口,以及环境接口,相关产品需要经过复杂的程序才能最终形成单元化。具体来讲,在动力单元中,不仅包括减速,还有智能调速,同时还包括电机。不仅如此,还有控制单元,这一单元不仅包括视觉图像处理,还拥有识别以及测距功能。

3.2智能化人类区别于动物的关键元素就是智能,通过智能进步人类社会才实现了不断的自我突破。在这样的背景下,针对机电一体化技术进行智能开发的过程中,需要强化技术产品的整体智能效果,无限接近于人类智能。所以,在某种程度上,智能化已经成为了这一技术的未来发展方向。在研发过程中,需要为技术产品注入人类的逻辑思维,可以通过人的价值观进行判断和推理,甚至需要在一定程度上拥有自主决策的能力。并且需要进行针对性的智能层次划分,保证多样化需求得到满足。

4结语

第8篇

关键词:智能控制;机电一体化系统;应用

1、引言

机电一体化系统在很多领域中都有重要的作用,对促进社会发展也有很大的贡献,这一系统是指由驱动与动力、机械化本体、信息的处理、控制、执行部分以及传感测试等构成,借助计算机的处理信息技术和相关的控制功能,以及能够进行驱动的元件等展开运行的机械化体系,在科技不断发展进步的前提下,为了使人们的需要得到满足,就需要使智能控制和机电一体化相结合,这既是满足人们需要的要求,也是社会发展的趋势。

2、智能控制概述

智能控制是指这样一种模式,即不需要经过人为的干预与操作,就能够对机器进行自动化驱动,使各项要求和目标都得到实现的控制模式。这一技术的结构一般由以下系统构成:第一,人工智能,这是一种拥有处理信息、记忆与学习以及形式化语言等各种不同功能的系统。第二,控制自动化,这是整个系统内动力的特性,也是动态的反馈。第三,运筹学,这是一种定量优化的方式,具体包括网络与线性规划、调度与管理以及决策和目标的优化等。在传统的控制技术内,以精确系统模型控制为基础,解决时不变和线性等控制中的问题,而智能控制不仅可以解决上述问题,还能够解决一些具有较高难度的问题。

3、智能控制技术在机电一体化系统内的具体应用

3.1在机床中的具体应用

智能控制技术在机电一体化中应用时,主要应用在机床内,传统数控机床器械内,因为没有科学、先进的智能理念,因此加工出的产品达不到完美标准。但是,使用智能控制时,这一技术可以借助CPU控制系统和RISC芯片以及一些其它相对先进、智能化比较高的系统,使机床生产出的产品具有较高的精度。同时,在机床中应用这一技术的过程中,还可以果断、准确的对制造产品的全部过程进行科学决定,智能化系统也可以对机床在工作时的状态和过程进行精确的了解,然后借助监控和诊断,采取一些修正手段,避开机床在生产时容易发生的各种问题。此外,智能控制在机床中进行应用时,这一系统还可以对机床在生产时使用的轴承和主轴,以及导轨等元件实际的磨损状况与寿命进行精确计算,进而使相关人员了解到这一机床可以使用的时间以及替换时间。当前在生产实践过程中,智能控制技术的应用具体如下:第一,智能安全屏障。这个方面主要指借助智能化的设计,防止机床中各个器件在开展工作时出现碰撞的现象。第二,智能热屏障,这里主要指对热位移进行控制,因为机床内的各个元件在运动或者动作的时候,都会散发出一定的热量,再加上室内的温度出现变化,就可能使机床的定位出现误差现象,智能热屏障就是为了解决这一误差,并自动进行补偿,进而使误差数值降至最低。第三,主动振动控制,是借助智能化振动控制,使机床在运行和作业时产生的振动现象降低到最低的水平,在进行切割等作业时,过大的振动会对加工精度产生影响,所以对振动的频率进行有效的控制之后,这对机床的效率和加工的精度有着很大的推动作用。第四,语言信息系统,在相关人员手动调整或者操作机床时,系统就会出现语音提示,可以动态、及时的对相关人员的操作流程和准确性进行提示,进而降低因为人为因素而出现的失误。

3.2智能控制技术在交流伺服系统内的具体应用

交流伺服系统是一种机械转换的装置,主要是转换电信号,进而实现机械化的操作系统。但是从其实际应用状况出发,因为这一系统的结构十分复杂,还要很多不确定的因素存在,比如,参数经常出现变动,负载的扰动以及耦合比较强等,这就造成其在建立模型的过程中会碰到较大的困难,只能建立起与实际状况相近的模型。但是这种情况下的模型很可能无法达到整个系统性能的高标准与高要求。因此,将智能控制在这一系统中进行应用,就不需要在建立起准确模型,也不要求有准确的相关参数,可以动态化、实时化把握系统内多种不同数据的指标,进而确保系统的各项指标满足性能的要求,也满足厂家和生产的需要。

3.3在机器人领域内的具体应用

目前,随着科技更新和发展的速度不断增加,智能机器人的应用范围也不断扩大,机器人动力系统具有以下特征:非线性、耦合性强以及时变性等,面对这些特征,把智能控制融入其中是非常必要的。从实际情况来看,具体的应用主要有以下几点:第一,行走部分的智能控制,能够对机器人在行走时的具体路径和轨迹与跟踪等进行控制,进而对机器人行走的状况进行动态、实时的了解,并对机器人行走命令。第二,多传感器和视觉处理方面的控制,从这方面出发,可以使机器人利用传感器等器件,快速、正确的收到信息和命令。第三,动作姿态环节的控制,也就是对机器人的手臂动作和相关姿态进行控制,还可以借助其中的模糊与专家控制系统,规划、建模、监测以及定位机器人运动的环境。

3.4智能控制在装置设备中的具体应用

智能控制在装置设备中应用时,能够把相关元件转化成智能化元件,使其在生产生活、精密仪器的制造、环保与节约能源、生物技术以及化工石油等行业和领域内都可以发挥出最大的优势。第一,家居家庭内的智能化装置设备。家具家庭内的智能化装置设备主要有三种类型,智能化家电、总线的连接器以及家居控制器,这几种类型的装置设备能够发挥出智能化作用,和设备内应用的智能化元件有很大的关系。借助家居家庭装置设备内的智能化元件,然后在经过蓝牙信号和传输的接口等,主动把自身的信息和状态发送至相应控制器,与此同时,控制器在发出相遇的指令后,就对这些动作进行自动化执行。比如,家居家庭中经常使用的照明体系、安防体系、洗衣机和空调以及洗碗机和热水器等,都是以智能控制为基础和应用的条件下,才可以得到有效的发挥。第二,企业内的智能化装置设备,随着国内小、中、大型企业的发展,企业运营时需要的装置设备转向智能化控制已经越来越明显,比如,管理企业的信息数据时,使用智能控制,可以使管理效率得到极大的提升,降低人力和财力以及物理等方面的损耗。

4、结语

综上所述,因为智能控制的水准比较高,速度很快,掌握也比较灵活方便,这些优势的存在使其应用越来越广泛,借助智能控制在机电一体化系统内的具体应用,可以使以往系统内存在的问题得到有效解决,因此,需要引起企业相关人员的重视,不断对这一技术进行改进与完善,切实发挥出智能控制的作用,并不断提高其性能。还可以与国际同行业进行交流与沟通,学习国外的先进技术和理念,取长补短,进而为促进国内机电一体化行业的发展提供借鉴,促进整个行业的发展。

参考文献:

[1]赵祥坤,李帅三,苏奎.基于智能控制在机电一体化系统中的应用研究[J].中国新通信,2014(3):60-60.

[2]刘泽华,赵丽.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].通讯世界,2015(18):232-233.

[3]黎洪洲.智能控制及其在机电一体化系统中的应用研究[J].信息系统工程,2014(3):103-104.

[4]杨荣超.浅议机电一体化系统中智能控制的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(23):44-45.

[5]黄保升.浅议机电一体化系统中智能控制的应用[J].商品与质量:房地产研究,2014(6):170-170.

第9篇

关键词:装备制造业;机电专业建设;课程设置;人才培养

从江苏省海安县发改委了解到,2010年1~4月份我县装备制造业实现产值99.78亿元,增长24.52%,占规模工业产值的35.9%。装备制造业规模企业达252家,比2009年底增加6家。装备制造业已成为我县工业最重要的一极。经过多年的精心培育,我县装备制造业目前已形成锻压类机械制造、输变电设备制造、电梯零部件、建材机械制造为主体的四大特色板块,构建了较为完整的生产体系。截止到3月份,板块内规模以上企业完成开票销售37.5亿元,完成年度计划任务数的20.8%,比上年同比增长33.45%,成为全县发展态势最好的产业集群。

调研情况分析

2010年3月初,江苏省海安双楼中等专业学校组织多名专业教师对海安县具有代表性的机电类现代企业进行了调研。参加调研的教师对现代企业的设备情况、技术力量、产品类型和质量、人才构成情况进行了考察,并围绕在岗职校生的爱岗敬业、学习精神、知识应用能力、专业基础知识、动手能力、职校生在企业成才的主要影响因素等方面与企业老总、人事主管进行了深入交流,并诚恳听取了企业界对职业教育教学的评价和建议。

调研企业情况简介江苏鹏飞集团是知名的水泥生产线出口制造商;江苏瑞安特机械集团有限公司是一家新型现代化综合机械制造公司,“亚洲第一杠”——“超长滚珠丝杆”是它的拳头产品;南通恒力重工机械有限公司是国内数控卷板机、高强度校平机、型材弯曲机的规模最大的制造基地;海安申菱电器制造有限公司是集机械、电子、化工、半导体材料的研发、生产、销售为一体的现代化企业;江苏万力机械股份有限公司是全国曲轴生产基地。这些企业的新型自动化设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分,传统金工设备只占很小的比例;进口设备比例大,国产设备比例小。总体看,所调研的企业设备精度高,高新技术含量高,制造出的产品质量高,国际竞争力强,代表了现代企业的发展趋势。

企业对机电专业人才的需求和使用情况调研发现,这几家企业现有机电技术人才中绝大部分直接从中职、高职和大专院校毕业生中招收,从社会招聘的人员和企业自行培养的人员较少。企业人才学历主要包括研究生学历、本科学历、大专学历、中职学历等,人员整体平均年龄低。一线操作人员大部分是中职毕业生;一线管理人员是高职学生、专科生及少量中职生;技术岗位和决策层人员主要是本科生、硕士生。其中适合中等机电技术应用人才的主要工作岗位有:一线设备操作工、设备维护与维修工、机电产品装配调试工、产品质量检测员、生产一线管理员(如工段长、车间主任等)、产品销售及售后服务。调研还发现企业对中职毕业生职业道德方面的要求较高,要求学生具有良好的非智力素质(如正确的价值观、敬业精神、吃苦精神、纪律性、责任心、工作态度);具有良好的自我发展能力、学习能力及学习习惯;具有较宽的专业基础知识和专业操作基础技能;具有良好的动手动脑能力及应变、创新能力。

机电专业建设存在的问题

职业学校是为生产一线培养初中级技术工人的基地,培养是否合格,关键看毕业生能否直接为经济建设服务。机电专业是我校50多年来长盛不衰的拳头专业,培养出了数以万计的人才。近年来,我们不断加大先进设备的投入,对机电专业投资是最多的,其装备也是最先进的。虽然我校机电专业课程建设已经取得了骄人的成绩,机电专业已经是江苏省职业学校示范专业,我校也成为了江苏省职业教育课程改革实验学校,但还存在着许多不容忽视的客观问题。

学生学习时间问题目前,学生素质不高与学生学习时间的缩减造成课程结构及设置难以达到规定要求有关。众所周知,现在的职业学校学生大多是中考落榜生,生源素质以及学习兴趣都较差,尤其机电类专业男学生调皮的居多。目前,中等职业学校的学制是三年,而第三学年学生基本都在工作单位顶岗实习,这就使得学生需在两年内将所学专业的内容全部学完,势必造成很多学生由于接受能力有限学习跟不上,对学习失去兴趣,影响到了教学效果。

课程设置问题当前的课程设置还是以学科为中心的,课程与企业的需求、学生的需要有很大的脱节。文化基础课的要求比较模糊;专业课内容重复,相互交叉;课程内容太难,脱离学生实际。传统职业教育的课程体系、结构和内容已不能适应社会、企业对机电专业人才培养提出的要求。

教材问题机电专业的教材未能随着时代的快速发展而及时更新,与培养目标的要求有一定的差距,特别是在与行业接轨、课程标准、针对学生实际、学校软硬件配备、服务区域经济等方面存在一定问题。

合理调整专业设置和课程内容

我校非常重视专业开发工作,根据海安装备制造业的发展,结合学校的发展目标和总体规划,及时调整优化专业结构,增加专业适应性,努力使专业设置标准与国家职业标准相衔接。专业设置上坚持稳定性、灵活性相结合的原则,在着力打造我校机电一体化等相对稳定的骨干专业的基础上,有计划地进行新专业的开发工作,拓宽专业业务范围,如机电设备调试、模具设计、车工、钳工等。

教学目标应在充分论证的基础上重新定位机电专业主要培养具备从事机电技术相关工作必需的理论知识和综合职业能力的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员。针对不同的职业岗位,课程教学的目标要有针对性。我校在“十一五”发展规划的指导下,确立了机电一体化专业的课改目标和思路,贯彻执行“以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化”总体要求,成立了机电一体化专业课程改革领导小组、专业课程改革指导委员会以及专业课程开发团队,在经过广泛调查,听取各方面意见,并经过多次专门会议讨论后,对学校机电一体化专业的教学指导方案进行了整体研究,提出教学指导方案研究与开发报告、专业设置和专业课程设置标准。教学目标具体到设备操作、设备维护与维修、机电产品装配调试、产品质量检测等职业岗位。如机床操作人员要以机床结构和操作为特点进行课程设置和能力培养;设备维护与维修人员应侧重于培养机械原理知识及机床电气控制、机电联调能力。

教学体制与模式应根据人才需求情况做出调整应以职教人才培养的目标与规格要求为指导,面向就业,从职业岗位群的需要出发,通过校企合作等途径,使教学与职业实践紧密结合,构建职业岗位技能一体化的教学体系和教学模式。我校初步构建了以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。整个课程体系按其课程性质和用途划分为五大模块:由德育课和文化基础课组成的公共基础课程模块、专业主干课程模块、专业拓展模块、岗位实践模块以及选修模块。每个模块中再设立若干个小项目模块,针对每个小项目模块设计出知识教学目标和技能教学目标,确定应开设的一体化项目模块课程。

教学内容应以“实用、够用、管用”为原则教学内容应满足企业基本要求,体现“实用、够用、管用”原则,进行模块化、综合化整合,着重通过实践环节培养学生的实际工作能力,增加学生动手锻炼时间,提高学生创新技能和综合素质,增强学生的岗位适应能力。教学方法以学生的学习基础、认识能力以及学生的认知习惯、兴趣为基本把握点,在教学内容上渗透新科学、新技术、新工艺,教学过程由教室向生产现场延伸,这样可以培养出一批能熟练运用新技术、新工艺,适应社会和市场需求的高素质技能型操作人才。

科学制定定向培养方案

今后相当长一段时间内,面向就业的、在真实职业环境中磨练学生的、全面提升学生综合素质和实践能力的职业教育是培养实用型人才的有效手段。职业学校的作用不仅仅局限于教书育人,更应该成为沟通学生和用人单位的最好桥梁,学校应当承担起协助学生解决就业问题这一社会责任。

我校坚持以人为本的科学发展观,根据行业需要和岗位要求,建立了完善的、具有较强针对性的专业定向培养模式,推进了海安人力资源建设步伐,大大缓解了社会对机电专业人才的需求问题。

我们以就业为导向来规划职业教育体系,相关职业课程均参照业内岗位规范和用人要求来建设,并随就业市场的变化进行不断调整更新。“立足实际,服务社会”是职业教育保持强大活力的根本,也是我们不变的职教理念。我们的职业课程体系不同于传统的大纲编制和教材设计,是以就业为导向、以用人单位需求为中心的实践型职业教育体系,学校与用人单位建立了广泛的合作关系,采用企业“订单式”培养模式,充分解决学生就业和单位用人的难题。我校先后为申菱电器、海建集团等多家企业进行了岗位培训,学校根据企业要求制定定向培养计划,与企业共同编写岗位技能课程大纲,对学员进行定向培养,将岗位实训融入整个教学过程中。学员完成岗位教学阶段的学习,经考核合格后,才能成为企业的正式员工。

参考文献

[1]海安县发展和改革委员会.1-4月份工业经济运行情况[EB/OL].[2010-05-18].fgw.haian.gov.cn/zghaweb/infodetail/?InfoID=2670210b-7021-4ef0-aaee-8bf7ec0fc9d2&CategoryNum=004002.

第10篇

由于CDIO的教育理念能够让学生获得更宽更深知识的同时,还能够逐步具备足够的人际交流能力、专业知识应用能力、产品和系统的构建能力,适应行业对人才的需求,所以并联机器人与机电系统实验室(以下简称“机电实验室”)作为机械电子工程专业教学、科研和人才培养的重要基地,于2009年开始积极引入CDIO教育理念,从培养目标、课程结构、实验内容、教学方法及实验教学评价体系等方面做了重大改革。

2基于CDIO的机电专业实验教学改革与实践

2.1培养目标的确定

CDIO的12条标准之一即为以CDIO工程教育为基本环境,强调技术知识和能力的教学实践要以产品、过程或系统的构思、设计、实施和运行作为工程教育的框架,使学生的基本个人能力、人际交往能力和对产品、过程和系统的构建能力达到专业设定的目标,并且满足企业对人才的需求。机械电子工程专业培养的是具有机械电子工程专业基础知识与专业技能,且能在生产一线从事机械电子工程专业产品的设计制造、控制开发、应用研究和生产管理等工作的应用型专门人才。结合CDIO教育理念及机械电子工程专业的培养目标,机电实验室将以应用型工程师的人才培养目标为主线、以企业对应用型工程师的能力需求为导向、以企业生产一线创新意识和能力的培养为提升来定位实验教学的能力培养目标。

2.2实验教学内容

CDIO教学理念注重一体化教学,强调能力培养,同时要求培养计划的设计做到各学科之间相互支撑。随着科学技术的发展,机械电子工程专业越来越多的与电气、控制、通信、材料及系统学等学科进行交叉。因此,实验教学特别重视基础训练、拓宽专业,重视综合实践性以及系统设计开发能力和创新能力的培养,合理构建实验教学内容。

1)加强原有的专业基础类实验,开设课程三级项目。

机械电子工程专业方向的课程设置主要包括三大知识模块:机械设计及制造知识模块、强电知识模块、弱电知识模块,所涉及专业课程繁多,倘若侧重理论教学而忽视学生的实际动手操作,则容易出现理论知识与实际应用脱离、学生感到学习枯燥的现象。所以,需要加强原有的专业基础类实验教学的同时,针对一门或两门课程设计三级项目,将实验融入到三级项目中,学生可以根据项目需要自行设计实验方案,这种基于项目的学习,改革了枯燥无味的呆板实验,给学生创造了更多动手动脑的机会,加深了对课堂理论知识的理解应用。

2)结合工程实际设计实验内容。

随着现代化工业的发展,产品设计技术趋于数字化、信息化和网络化,生产自动化和智能化程度相当高,机、电、控已成为一个不可分割的有机整体,企业对机电类专业人才的工程能力和创新能力培养提出了更高的要求,培养适应性强且符合市场需求的创新型人才迫在眉睫。因此,机电实验教学对机电专业工程应用型创新人才的业界需求进行分析,从市场需求出发来培养学生。打破各门课程的界限,拓宽实验内容范围,按照对学生综合创新能力培养的基本要求设计实验内容,为学生提供一种全新的工程应用教学环境。如结合工程实际,增设机、电、控综合实验,使学生学会综合应用流体传动、电气控制、PLC、机械工程测试、传感技术、嵌入式技术等多门课程的知识,并会使用各种实验设备仪器。

3)完善机械工程研究实验平台,加强理论研究能力的培养。

引入CDIO教育理念后,机电实验室不断完善机械工程研究实验平台,为学生提供充足的实验设备和计算机,制定具有综合性、设计性、应用性及研究性的实验教学内容,使学生在实验过程中能够结合相关技术进行系列理论研究,开发学生创新思维,激发学生探索新的理论知识,锻炼学生的自学能力、增强学生综合运用知识的能力,从而培养出具有机械电子工程领域较强实践操作能力及扎实的理论分析能力的综合性人才。

2.3实验教学方法及考核方式

CDIO教育理念提倡基于项目教育和学习的新型教学模式,注重培养学生的工程能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队协作能力、交流能力和大系统掌控能力,从而培养既有过硬的专业技能,又有良好的职业道德的国际化工程师。为此,机电实验室采取以学生为主体,以教师为主导,知识、能力、素质协调发展的教学方法,发动学生参与实验教学和管理,培养学生的主人翁精神和意识;采用多方面、多样化的综合考核方式,不仅对学生进行考核,还要对实验教学人员进行考核,各个环节的考核结果相互融合,不仅能够实现对学生的技术能力、工程素质、交流与沟通能力、团队协作能力和创新能力的全面考核,也能够提升教师的技术应用能力,提高技能操作水平,积累工程应用经验。

2.4实验教学案例

实验教学是高校培养人才战略方案中不可或缺的教学环节,也是培养学生综合能力的重要环节,以上从培养目标、实验教学内容、实验教学方法及考核方式等方面论述了机电实验室引入CDIO教育理念后所采取的改革措施,下面以机电一体化专业核心项目体系的实施为例,谈谈机电实验室引入CDIO教学模式后的教学实践。该项目以《机电一体化系统设计》、《单片机原理及应用》和《机器人》三门课程为核心设立,包括两个实施阶段,其中在三级项目阶段,学生以团队的方式自主完成以嵌入式计算机(单片机)控制系统为核心的机电一体化产品—智能小车的构思-设计-制作-调试运行;在二级项目阶段,学生运用四周时间,进行自主创新研发,自主设计集成一个取料手爪或运料的自动翻转车厢,将智能小车升级成为移动式的抓取机器人和移动式搬运机器人,通过进行机器人运动控制规划,控制机器人完成一系列复杂的动作,如手爪张合、车体回转、智能循迹和避障、协同作业等任务,最终由两个机器人协作配合完成一次物料的抓取和运送任务。学生自主完成从方案设计、详细设计、加工制作到集成调试的全过程,最后以分组比赛的方式验收。

3教学实施体会

第11篇

(宁夏工商职业技术学院,银川 750021)

(Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce,Yinchuan 750021,China)

摘要: 本文以宁夏工商职业技术学院机电工程系《典型电气控制设备的安装》考试考核方式改革为例,分析了传统的教学方法和教学内容已经不能适应人才培养的需要。怎样按职业教育的规律和特点培养出符合企业需要的人才是目前高职院校的头等大事,机电工程系经过多年的研究和实践,探索出了校企合作、工学结合的人才培养模式是在高等职业教育中一种非常有效的人才培养模式,而这种人才培养模式的实施,其关键在于教育教学的课程改革。由此引出了课程体系构建、教学内容选择、教材编写、双师素质教师的培养、教学环境建设、教学方法、考试考核方式改革和教学组织等一系列课题。

Abstract: Taking the reform of examination and assessment method of Installation of Typical Electrical Control Equipment course of mechanical and electrical engineering department of Ningxia Vocational Technical College of Industry and Commerce for example, this paper analyzes the traditional teaching methods and content which can not meet the needs of personnel training. How to train the talents for enterprise according to the law and characteristics of vocational education is a top priority for vocational colleges. After years of research and practice, mechanical and electrical engineering department has explored that the talent training mode of school-enterprise cooperation and integration of work and study is a very effective training mode, and the key for the implementation of this training mode lies in the curriculum reform education, which leads to a series of issues, such as, the construction of the curriculum system, the selection of teaching content, the preparation of teaching materials, the training of double-quality teacher, the construction of teaching environment, teaching methods, the reform of examination and assessment methods, teaching organization and so on.

关键词 : 高职教育;考试考核方式;改革

Key words: higher vocational education;examination and assessment method;reform

中图分类号:G712 文献标识码:A

文章编号:1006-4311(2015)02-0248-03

1 目前我国高等职业教育考试考核方式的现状

在高等教育中,高等职业教育作为重要组成部分,其教学过程、培养目标的特点主要表现为:一是注重培养学生的创新能力、实践能力和创业精神:二是根据职业岗位群的需要设置课程,同时注重课程体系的针对性、实用性;三是在实践教学环节注重灵活性,进而在一定程度上满足地方社会发展的需要。在这种情况下,需要对教学效果进行全面、系统、公正、客观地评价,同时科学、系统地规划考核内容、形式、评价体系等,制定相对完整、可操作性强的考试考核制度,进一步充分发挥考试考核的作用,同时完成高等职业教育教学目的。

在考试考核的过程中,高等职业教育需要以培养职业岗位能力为重点,同时兼顾知识和技能,沿着职业岗位能力和职业技能考核的主线,对传统的只考查学生背书能力的考试考核方式进行改革和创新。为此,字夏工商职业技术学院机电一体化技术专业建立和完善了以能力培养为主线的课程体系,同时建立了考试形式与教学内容、能力培养相适应的课程考核模式。

在考核模式方面,传统的高等职业教育存在许多不足,主要表现为:考试内容注重理论,轻视应用;理论考试比重大,应用测试比重小;标准答案试题多,不定答案的分析试题少。这种传统的考试仅仅是对学生知识点的片面考核,而对于职业岗位所需的应用能力、分析与解决问题能力的培养仍得不到验证。大多数教师在授课过程中只注重强调学科的严密性和思维的严谨性,职业岗位所需的应用性得不到足够的重视;再加上考核方式单一,评价方法片面;缺乏考试的反馈机制。这样的考试模式势必将学生引向一种僵化、死板的学习轨道。因此,高等职业教育考试考核的改革势在必行。

2 考试考核方式改革的必要性

考试考核方式改革是课程建设及教学质量评价的重要内容,也是因材施教,提高学生学习积极性和开展创新教育的重要手段。加强课程考试考核方式的改革,是教学改革的必要体现。该院自2005年升入高职以来,在规范学生成绩考试考核方式的同时,不断推动课程考试考核方式创新,鼓励教师根据学生的学习特点和课程特点,制定有针对性课程考试考核方式改革方案,通过试点,逐步推广。

3 考试考核方式改革的思路

宁夏工商职业技术学院机电工程系是以制造业为主的院系,开设有机电一体化技术、电气自动化、应用电子技术、智能楼宇技术四个专业。其中机电一体化技术、电子技术专业都是传统的老专业;电气自动化、智能楼宇技术专业是近几年开设的新专业。四个专业基础相近,方向不同。为了提高全系教师和学生的教风和学风,考试考核制度的改革必须有利于促进学生学习以及教师深入开展教学活动,有利于提高学生的学习成绩和为教师的教学效果,注重平时实践教学的考核,提高学生的实践动手能力。下面以机电工程系核心课程《典型电气控制设备的安装》为例,介绍在本门课程考试考核方式改革中采取的主要措施与方法。

4 考试考核方式改革采取的主要措施

为了充分发挥考试考核在高等职业教育教学活动和人才培养中的引导作用和导向作用,进而在一定程度上体现教学设计的针对性、适应性和灵活性。在考试考核方法上,该院机电一体化技术专业突破传统考核模式,针对以往考试考核存在的问题,采取多样化的考试考核方式对学生进行考核,通过考试,意识到考核一方面需要检测学生掌握的知识点,另一方面对学生运用知识解决问题的能力进行检测。

4.1 树立注重岗位能力测试的考试考核方式观 随着不断推进高等职业教育素质教育,使得高等职业教育者进一步构建与现代职业教育相适应的考试考核评价体系,借助考试考核的引导作用,进而在一定程度上提高学生运用知识分析问题、解决问题的能力。对于现代职业教育的考试考核来说,需要我们给予高度重视,一方面意识到考试考核是核定学生学习成绩的手段,另一方面通过改革考试考核方法,借助反馈信息对教学内容进行调整,从而不断改进和完善教学方法,提高教学质量。

4.2 建立突出职业教育特色的考试考核方式 高等职业教育的考试考核应坚持以培养学生职业岗位能力为重点,专业知识、职业技能并重,以专业能力、方法能力、社会能力和职业技能考试考核为主线的原则。因此我们建立了“考试考核形式与教学内容、能力培养相适应的”现代职业教育课程考试考核方式。

4.2.1 注重平时成绩 为了提高教学质量,减轻学生的期末考试考核压力,推行平时考试考核制度。即学生的平时成绩可占到总评成绩的20%~80%(包括咨询、计划、决策、实施、检查、评估等)。这种办法避免主要由期末考试一次决定学业成绩的弊端,激励学生注重平时成绩的考核,有利于学风建设。

4.2.2 考试考核方式多元化 根据课程性质和特点来确定考试考核方式,重点考察学生灵活运用知识的能力和操作技能,实施模块式(理论+技能)考试考核。理论模块以闭卷为主,技能模块以过程性考试考核为主、参考职业技能鉴定成绩等方式;综合成绩考虑学生参与学习的过程及平时成绩,使得考试考核方式多元化。这样更全面的考查一个学生的学习成绩。

5 考试考核方式改革的主要方法

为使学生重视平时的操作训练和知识积累,形成良好的学习习惯本课程采用过程性考试考核方式,即课程的总成绩由平时学习过程各个环节的考核和期末考核两部分形成,而且平时考核比重大于期末考核。对课程考试考核方式采取平时占20%;项目考核占30%;期末项目考核占30%;期末笔试考核占20%核算方法。在考试考核的过程中,加大了考试考核的过程性考核的比例(过程性考核占80%)。这种多元化的考试考核方式不仅注重过程性学习能力的培养,克服了学生突击复习应对考试带来的弊端,而且真实客观地反映出学生的学习效果,使的考试考核方法更具有科学性、合理性。

考试考核方式和成绩考核方法:

①考试考核内容。

总成绩=平时考核成绩(20分)+项目考核成绩(30分)+期末项目考核(30分)+期末笔试考核成绩(20分)。

平时成绩(20分):

考勤(5分):每次上课点名,无故迟到或早退一次扣0.5分,旷课一次扣1分,扣满5分为止。

课堂讨论(5分):课堂积极发言每次的0.5分。正确回答问题、操作演示每次得0.5分,以5分为上限。

平时实训作业(10分):

共10次,每次1分,按要求完成实训项目并提交,即为满分。各单元平时实训次数为10次。

②考试考核项目(30分)。

每个单元进行一次考核,每次单元考核满分为10分。包括以下单元。

单元一:基本电路的安装与检测:10分;

单元二:机床电路的安装:Z37摇臂钻床控制电路的安装与检测:10分;

单元三:机床电路的安装:X6132铣床控制电路的安装与检测:10分。

③期末项目考试考核(30分)。

在期末进行一次典型电气控制设备的设计与安装接线综合作业设计。随堂完成,评分标准以综合作业设计的要求为准。

例:

单元一:设计运料小车在传送带中自动的装料和卸料的控制线路。(30分)

④期末笔试考试考核(20分)。

按照教务处的统一安排,集中笔试考试考核。成绩按照我院考试课的标准统计。

⑤考试考核结论(100分)。

总成绩(平时考核成绩+考试考核项目成绩+期末项目考试考核成绩+期末笔试考试考核成绩)在60分以下为考核不及格;60分以上(含60分)为及格;只有达到及格以上才能获得本课程对应的学分。

6 考试考核方式改革的成果及不足

6.1 运用过程性考试考核方式有效改善了目前单调的教学方法,激发了学生的学习兴趣。因为本门课程的考试考核方式改革采取的是过程性考核与期末考核相结合的考试考核方法,特别是过程性考试考核成绩的比例远远大于期末考试的比例,学生在平时课堂上的表现都和期末考核成绩相联系。这样做不仅改变了传统一卷定终身的格局,而且还改变了当前职业院校学生普遍厌学的现象。同时还能激发学生的学习兴趣、提高专业课的教学质量,从而大大提高了学生的专业技能,拓宽了学生的就业面,促进了学院的建设和发展。

6.2 采取考试考核方式的改革,有效提高了专业课的教学质量。《典型电气控制设备的安装》的考试考核采取了平时成绩(占总成绩的20%)项目练习(占总成绩30%)、项目考核(占总成绩30%)、期末笔试(占总成绩20%)相结合的考试考核方式。最后根据各个环节所占的比例不同,综合评定出学生学习本门课程的成绩。在考试考核成绩中加大过程性考核的比例,减少期末笔试的比例,取得了明显的效果。2011机电(1)班总人数为44人,按期初制定的考试考核改革方式,综合评定出该班学生考核合格人数为40人,其中90分以上3人;89-80分18人;79-70分15人;69-60分4人;60分以下4人,考核为不合格。合格率为90.91%。

6.3 采取考试考核方式的改革,有效提高了学生专业技能水平。由于《典型电气控制设备的安装》课程在平时授课的过程中,采取的是理论加技能的授课方式,避免了传统授课重理论轻技能的弊端,学生在完成本门课程时不仅仅是掌握了一定的理论知识,技能水平也同步得到了提高。2011机电1班在完成本门课程的学习后,参加了维修电工中级工的考核。合格率达到90%。

6.4 通过《典型电气控制设备的安装》课程考试考核方式改革,目前该门课程已通过自治区级精品课立项,通过专家的中期检查。并且通过本门课程考试考核方式的改革,与本门课程配套的工学一体的出版教材已经完成初稿。预计在2014年正式出版。

6.5 通过《典型电气控制设备的安装》课程考试考核方式的改革,教师对课程考试考核方式的改革增加了信心,学生对实践教学的态度有了深刻认识,也增强了学生实践参与强化意识,对培养实用型人才起到了保证作用。

6.6 在实践过程中,也发现一些不足。主要是考试考核方式改革的着力点主要是过程和零散点,对于不同的教师在考试考核当中(该系本学期有五门课程考试考核方式进行改革)评价学生的标准不一。评价学生的主要标准虽然还是过程性考试考核成绩,期末成绩占的比例是否合适(占20%),考试考核中的项目选择是否合适等等,都有待于在今后的教育教学改革中进一步完善。另外,有些学生对教师的平时成绩还有不重视的倾向,期末猛看笔记,猛学,淘以往试卷等现象严重,说明考试考核方式改革的力度不够大,如果设立平时成绩不及格,就不允许参加期末考试考核,这种现象就会大大改善。

7 结束语

总体来看,通过近三年的考试考核方式的改革,该系已有6门核心课程基本上建成了试题库或试卷库,尤其考试考核方式制度的规范,逐步成为推动教学改革和提高学生实践能力的重要措施。

参考文献:

[1]袁森.高等教育大众化背景下的高等职业教育质量观[J].湖北函授大学学报,2006(4).

第12篇

关键词: 《电路基础》维修电工工学结合项目教学

《电路基础》是高职教育中电气自动化技术和机电一体化技术专业的行业通用能力模块课程之一,是电专业的一门专业基础课,是学生学好后续专业课的理论基础,也是通信、信息工程、计算机、自动控制等电子类专业的专业基础课程。该课程以电路理论的经典内容为核心,以提高学生的电路理论水平和分析解决问题的能力为出发点,以培养“厚基础、宽口径、会设计、可操作、能发展”的具有创新精神和实践能力人才为目的,主要通过对电气线路安装、维护、调试与维修等工作岗位的高技能人才培养,使学生具有中级维修电工(电路部分)的综合职业能力。课程内容框架由实践情境构成,以工作过程为中心,以工作任务为驱动,充分体现了电气自动化技术和机电一体化技术专业高等职业教育人才的培养规格和要求。

传统电路基础课程教育通过对电路课程的学习,仅使学生掌握基本的电路定律和定理,如叠加定理、戴维南定理、诺顿定理及最大功率传递定理等,掌握基本的电路分析方法,如网孔分析法、节点分析法及用于分析直流动态电路的三要素法,具备和掌握基本的实验技能等,与生产实践脱离较多,无法与高职教育注重学生学习与生产无缝连接的要求。所以在今后的教育中,教师应转变观念,以学生为主体,以能力为本位,着眼于人的全面发展,注重素质教育。

一、转变基本观念,着眼学生通用能力的培养

1.以学生为主体,以能力为本位,着眼于人的全面发展,注重素质教育。本课程强调让学习者在做中学、学中做。教师要采用引探法教学,设置学习情境,引导学生积极主动地参与教学活动,把学生学习的主动性、探究性、参与性与创造性很好地融合到一起,全面锻炼学生的资料收集、团队合作、与人沟通等综合能力。教师应培养学生的思维能力和科学精神和学习新技术的能力,提高学生的综合素质,加强学生的职业道德观,培养创新意识,挖掘学生的内在潜能,使他们的素质全面而和谐地发展。

2.教学内容与(中级)维修电工的国家职业技能(电路部分)要求相融通,便于学生取得相应的技能证书。本课程对照维修电工的典型工作环境来设计课程的每一个项目,通过一个项目的学习,学生可以完成职业的一个典型的综合性任务;通过若干个相互关联的所有子项目的学习,学生可以获得维修电工(电路部分)职业的从业能力和资格。

3.以职业技能为导向,采用分级别、模块化、学分制的结构,便于不同专业按要求灵活选择与组合。

4.突破传统的学科体系教学框架,融入任务驱动、理实一体化的项目课程理念。教师应将课程内容设计成模块化生产应用型项目,以情境教学为主,任务驱动,按职业活动顺序的每一个过程环节来传授相关的技术知识和专业技能,实现操作技能和理论知识的有机整合。教师在整个教学行动过程中,要扮演组织者、协调人的角色,勤于提供咨询、帮助,注重学生岗位的职业能力和职业习惯的养成。

5.改革评价方法,提高学生学习的主动性和积极性。本课程不仅关注学生的学习结果,更关注完成学习任务的全过程,注重过程评价。因此教学评价要做到形成性评价与终结性评价相结合,定性评价与定量评价相结合,并更多地关注学生自身的发展,激发学生潜在的学习动力。

二、转变课程教学模式,变课本教学为工程实例教学

1.以职业能力为目标,引入企业工程应用实例。

本课程的教学项目以工程实例为主,以建构主义理论和多元智能理论为基础,以工作过程为中心,采用任务驱动的理实一体化教学。

2.采用项目模块化的课程框架。

本课程全部在一体化教室组织授课,分几个项目模块,每个项目下设若干子项目。教师应以项目作为载体,在完成每一个实训环节中帮助学生获取经验性知识,并渗透理论知识的讲授,在完成数个任务的基础上,再拓展相关技术理论知识,最后以技术理论知识指导各项目的完成。

3.将职业技能与素质教育贯穿整个教学过程中。

教师应通过资讯(教师布置工程项目任务、学生收集资料)决策(师生共同分析案例、讨论解决方案)计划(设计工作过程、确定工作步骤、拟定检查与评价标准)实施(学生完成工作任务、共同分析并解决问题)检查(工作完成后学生按照评价标准自检)评估(学生演示并介绍完成过程,教师检查并提出建议)等六个环节组织教学,拉近理论与应用的距离,注重学生职业能力的培养,以利于拓展学生的创新思路。

4.改革评价方法,提高学生学习的主动性和积极性。

本课程不仅关注学生的学习结果,更关注完成学习任务的全过程,注重过程评价。在教学组织过程中,教师和学生应共同对项目实施中的工作态度、协作精神、创新发挥、完成结果等进行成绩评定。教师对教学评价应做到形成性评价与终结性评价相结合,并更多地关注学生自身的发展,激发学生潜在的学习动力。

三、本课程目标培养的目标

教师应通过本课程的学习,使学生能使用常用电工仪器仪表对电气线路进行测量,能对交直流电气线路进行分析,初步具备中级维修电工(电路部分)的职业技能,具备提出和解决问题的能力,逐步培养学生的辩证思维和严格的科学作风,具有创新思维、创新能力和团队合作精神,具备一定的电气技术从业人员的职业素养,为后续的专业职业能力培养打下扎实基础。

1.知识目标。

(1)掌握电压、电流、功率等电量的测量方法。

(2)理解交直流电路的基本知识,能使用KCL、KVL、戴维南定理和叠加定理等方法对交直流电路进行分析。

(3)了解电路的过渡过程,了解微分、积分电路的分析方法。

(4)理解车间变压器的基本知识和参数测量原理,了解变压器维护的基本知识。

2.能力目标。

(1)职业专门技术能力

①能使用万用表、电压表、电流表和功率表等电工仪表测量电气线路的相关参数。

②能使用示波器测量电气线路的波形。

③能调试一般的交直流电路。

④能安装车间照明线路和基本电气控制线路。

⑤能测量车间变压器参数,并合理选用。

⑥能综合运用所学知识与技能,在项目实施过程中能及时发现各种问题,并能对问题进行独立判断,提出合理的解决方案。

(2)职业关键技术能力

①能按项目任务要求制订工作任务方案。

②能对其他的分析与解决方案提出建设性意见。

③能发现并解决工作过程中出现的一般技术性问题。

④能收集、整理相关资料,对常规电气线路提出合理的设计方案和调试方法,完成工作任务,并对所采用的方案进行综合评价。

3.素质目标

(1)帮助学生树立正确的人生观、人才观,培养良好的团队合作精神和竞争意识。

(2)激发专业学习兴趣,初步形成解决生产现场实际问题的应用能力。

(3)逐步培养学生的思维能力和学习新技术的能力,培养创新意识,提高学生的综合素质。

(4)追求实是求事、一丝不苟的工作作风,加强学生的职业道德观。

综上所述,《电路基础》在高职教育中是电气自动化技术和机电一体化技术专业基础课程,教师在教学过程中一定要结合以往的教学实践,随时更新教学课件内容,改进教学方案,合理设计教学结构,强调让学生在学中做、做中学,实现学校与企业的无缝连接,以提高该课程的整体教学效果,为学生学习后续专业课程打下坚实的基础。

参考文献:

[1]付玉明主编.电路分析基础[M].中国水利水电出版社出版,2004.

[2]王嘉毅.教学质量及其保障与监控[J].高等教育与研究,2002,(1).