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二、施工准备阶段
作为任何一个建筑项目的机电总承包商,都必须同时具备过硬的专业水准以及足够的综合施工经验。不但要能够漂亮完成分内专业任务,还要能很好地组织统筹安排其他所有参与机电系统工程安装的公司有条不紊地进行配合施工工作。特备是做好整个机电系统的规划以及施工监督很重要。对于整个系统内部的参数设置校核,材料设备的选型优化,各系统管线的流量、流速、温度的控制,水泵、冷机、风机等设备的选择参数,安装的位置,施工的顺序,等等方方面面都要进行详尽的准备性规划,讲具体详细的任务制定成本,发放到每个参与进来的机电专业公司手中,同时送到土建公司、甲方、监理的手里进行备份。总承包商承担了机电系统的核心部分,是整个系统中的重中之重,要尽职扮演带头人的作用,充分发挥自身的专业优势,晚上并深化所负责专业的深化设计,如各系统管道设备综合支架体系的设计校核、综合廊道、设备才呢过、各机房的专业施工详图的设计等等。在争取圆满完成本职工作的同时,也要承担起从承包商的责任,组织指导非承包范围内的其他专业承包商完成本专业的深化设计,如自动化控制系统的深化、消防系统的深化,电路系统的深化,输气系统的深化,并组织进行方案审核。总而言之,机电系统的一体化的关键在于总承包商的发挥,在统筹讨论各专业的设计图的基础上,进行设计的优化,协调各专业的安装标高、空间位置,减少系统的交叉放工情况,推进支架公用的问题,提升机电系统的实体美观性、减少空间占用率。提升建筑的整体实效。
1.施工进行阶段
在施工阶段,各专业公司包括总承包商根据各自的具体任务,参考相应的图纸以及详细进程表,有条不紊地进行施工。因为机电系统的安装过程是一个极其复杂的技术活,所以仅仅靠前期的准备是远远不够的,所以有必要有总承包商成立一个施工调解组,负责施工期间个的施工监督、调节,发现问题,解决问题,协调矛盾,同时保持与土建部门的紧密联系,掌控现场的施工状况,总领全局,承上启下,上至土建总包、业主、监理,下至个承包商,施工组。同时定时召开工作总结会议,总结之前工作,要求之后工作。总之,总要有良好的调控能力,控制机电系统的安装施工过程能够有条不紊地进行下去。
2.施工调试阶段
在施工过程中,部分系统完成安装后,首先先进行这个部分的调试,保证部分系统的运行参数达到要求后在进行;然后在机电系统整体完成安装后,就要进行整体系统的调试。这些调试都需要总承包商进行组织,严格按照施工前的设计方案进行参数对比,保证系统各方面的运行参数达到要求,安全性能得到保障,表面装饰完成后,方可确认系统完成安装,可以交付。
2机电一体化发展趋势
随着各科技术的不断发展、相互融合,以及社会经济发展对机电一体化提出的必然发展需求,导致机电一体化在未来的发展过程中将呈现以下几大趋势:
(1)智能化。人工智作为科技进步的一种体现,代表着一种新的生产力,在问世之初就得到了社会各个方面的关注。“智能化”的主要描述对象是机器设备的行为,这是各科学技术相互融合的一个必然结果,即结合控制理论、计算机科学、心理学等新思想,使机器本身如同人类一样具有逻辑、判断以及自主决策等能力,从而更好的控制发展进程,实现目标。
(2)微型化。微型化主要指的是物体的体积方面,泛指机电一体化产品的体积之小,其尺单位一般用毫米,甚至是微米、纳米。微型化的主要特点是主要体现在:体积小、耗能小、运动灵活。机电一体化技术的微型化将在社会的各个方面得到应用,尤其是精细化的行业和部门,如:医疗、军事、信息等多个方面。
(3)绿色化。社会的持续发展给人们带来巨大改变,在物质丰富、生活舒适的同时,资源减少,生态环境严重污染等问题要同时浮现。在保护环境成为社会发展的必然前提的社会环境下,绿色产品的概念应运而生。作为绿色产品必需满足符合环境保护及人类健康这两大硬性指标,这主要体现在其产品的设计、产品的制造过程、产品的使用以及使用后期的销毁的几大方面。而作为机电一体化这一特殊的对象,其绿色化主要体现在产品的使用以及使用后期的销毁的两大大方面,即在使用的过程中不污染生态自然环境,同时能够回收利用。设计绿色的机电一体化产品,顺应了时代的发展要求,将具有广阔的发展前景。
(4)模块化。在现实社会的生产过程中,生产具有标准的、统一接口的一体化产品需要具备两大方面的因素:第一、一体化产品的各种类具有明确的技术标准,第二,生产机电一体化电子产品的厂家能够严格按照各种类的技术标准进行生产,且所生产的产品各项技术指标过关。但是,现实社会中这两方面的因素不能够达到生产标准化、统一接口的机电一体化产品单元,成为一项十分复杂的事情。但研制和开发具有标准接口机电一体化产品单元本身对于机电一体化的发展是非常重要的事情。
(5)网络化。随着网络技术的发展,科学技术、工业生产、人们生活等方面都发生了重大改变。在全球经济发展过程中,各产品的生产、销售等各个环节都随着网络的全球化纳入到全球经济发展过程中,各企业之间的竞争也随着这种进程呈现出全球化的态势。可以毫不夸张的说,只要研制出的机电一体化新产品满足社会需求且质量保证,畅销全球将不是问题。
3机电一体化技术在工程机械中的应用
机电一体化技术在被引进工程机械这一领域后,其应用领域及范围非常广泛,这主要源于机电一体化技术在工程机械领域所产生的以下几大方面作用:
3.1监督与控制
机电一体化这一技术被引入到工程机械领域之后,在该领域所发挥的作用主要是利用电子一体化产品的各种功能如智能化,其所发挥的作用主要多种多样,其中监督与控制作用是在该领域所发挥的关键作用之一。监督和控制主要是利用了机电一体化的半智能化特点,对工程机械的使用过程及故障的出现进行自动的监督和控制,从而减少相关事故的发生,提高安全性。这主要体现在以下三大方面:第一、电子监控,第二、自动报警、第三、故障自诊。
3.2节能降耗
没有将机电一体化引入至工程机械领域时传统意义上的工程机械领域,存在一个非常突出的问题:功能与功能之间无一定的相关性、联系性,呈现相互杜历的态势,这就致使各功能之间不能进行有机的协调统一,从而致使设备的利用效率偏低,生产资源浪费相对比较严重。
3.3提高作业精度
产品的作业精度直接影响着工程的质量,对于工程所具有的各种效益必将产生直接的影响。这不仅体现在施工过程中,在简单的产品生产过程中同样如此。一般情况下,机床加工的不良产品的成因主要是人的因素,即人的技术水平以及操作经验。机电一体化技术在工程机械中的引用,很大一方面是借助电子系统的精密控制系统,从而,不仅实现了其自动化、智能化,而且同时减少人为因素引起的各种失误和偏差,从而提高工程机械工作的精密程度,确保产品质量。
3.4降低劳动强度
目前,工程机械施工操作过程中呈现的自动化或者半自动化这一特点,是对机电一体化技术引入后的一个必然结果。这促使在施工过程中,劳动者的劳动强大得到大大降低,同时能够在同时间段内完成各种不同工作,促使工作效率得到大大提高。
关键词 工程能力;机电测控;课程教学
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2015)08-0135-02
随着我国现代工业的发展,机电自动化技术越来越受到人们的重视,社会对机电类综合应用人才的需求也越来越高。因此,加强机电自动化人才的培养,提升机电测控课程教学,已成为现代机电教育的重要课题之一。而其中强化学生工程能力素质的培养已成为机电人才培养的重要目标之一,以工程能力为导向的机电测控课程教学体系的构建是目前机电专业培养的基本要求。
一、加强“工程能力导向”的教学定位,强化学生操作能力的培养
任何教学体系的构建,都必须要有一个定位,树立好课程教学的目标和原则。机电测控课程教学必须定位于社会主义市场经济环境下综合应用型人才的需求和学生就业竞争力的提升,致使于培养创新能力强、勤奋实干、守信诚实、动手操作能力强的具有机电一体化技术素质和研发能力的开发、制造、设计、应用等综合应用型机电工程管理及技术人才。
而“工程能力导向”的教学定位主要是要求在教学中重视学生工程素质的培养,即重视学生实践操作能力的培养,以学生实践能力的培养为目标强化课程教学中实践教学的地位。其中最为重要的是强化学生“机电设计技术、机电制造技术、机电测控技术”三大工程技术实训能力的培养,在“扎实基础理论,提升专业技能,寻求个性发展,满足市场需求”的课程教学思想指导下,构建集实验、实训、实习为一体的实践教学平台。
二、提升工程实践类课程比例,促进学生工程能力的全面培养
根据机电测控课程教学的定位,其中工程实践教学在专业课程中的地位越来越高,其所占的比例也越来越大,工程实践体系的构建可谓是势在必行。因此,在构建“理论课程+基础实验+综合实践+课外讲座+创寻训练”的开放性、一体化、多层次、全方位的机电测控技术实践教学体系下,保证工程实践类课程的比例,是提升学生工程素质和工程操作能力的重要保障。因此,在机电测控课程教学中,必须加强工程实践教学中五个模块的教学,即:基础理论教学模块、实验教学模块、机电工程技术实践训练模块、工程技术系列讲座、创新训练模块。其中,基础理论教学模块主要是指对机电测控基础知识的传授,但其教学过程跟现场演示和实践教学进行有机的结合;实验教学模块主要是指工程机械设计、工程控制、工程测试、电学、力学等课程的工程实验实训;工程实践训练模块主要是指机电传动实训和校企合作中的实习项目;工程技术系列讲座主要是指在校定期不定期举办各种跟机电测控相关的主题讲座,促进学生对工程技术知识的掌握和拓展,如:聘请校内外知名专家做专题讲座,每名学生必须听取一定次数的科技讲座并撰写听后感;创新实训模块主要是指以培养学生创新能力为目标,通过课题项目或者竞赛等课外方式进行。具体可如机电测控技术实践教学课程体系(表1)可知,其中工程实践类课程比例要明显高于其他课程。
整个实践教学课程体系集网络通信技术、机械工程技术、工程传动技术、工程装配技术、PLC 技术、电子电气技术、传感器技术、气动技术等技术为一体,充分培养了学生机电工程各方面的实践能力。
三、注重学生个性发展,提升学生工程技术方面的就业竞争力
对于机电自动化专业实践教学体系,学生就业竞争力的培养是其新的要求,也是其工程导向的根本理念所在。因此,对于学生就业竞争力的培养,除了课程基本知识和技能训练之外,还应该注重学生个性的发展,培养他们的主观能动性和创新能力。于是必须改革过去传统的机电测控实验课程模式,采取“问题情境”法、启发式教学方法、讨论式教学方法等进行实验教学,所谓创建问题情境主要是通过提问的方式将学生引入到所学课程知识中,让学生带着问题去学习、去实验、去实践操作,整个过程都是以学生为中心,学生是整个课堂教学的主体,将课堂归还给学生。通过这些注重学生个性发展和主体地位的教学方法,让学生自主学习、自由讨论、自我评价,能有效培养学生的自我探索、自我实践以及分析问题和解决问题的能力。同时,为了培养学生的就业竞争力,在实践教学中,必须要求大三、大四学生以兴趣小组的形式自由组合,参与教师科研项目、课题、大学生课外科研课题、大学生创新性实验计划项目等科技创新活动中的一项,布置定量任务,让学生按照要求完成,并撰写科研论文,以充分培养学生的创新能力和自主个性。
综上所述,通过以上三个方面的教学安排,有效地构建了实践教学课程体系。同时,在整个实践教学中应对学生进行及时评价和考核,确保实践教学的质量,打造综合应用型的机电工程管理及技术人才。
参考文献:
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一、机电工程技术专业人才培养模式改革的背景和培养目标
(一)机电工程技术专业人才培养模式改革的背景
1、制造业背景
制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。
入世以来,世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,制造业的发展推动了机电工程技术进步和机电一体化产品的不断开发,从而推动了与此相关的教育服务的改革与发展。
2、行业背景
要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而装备工业的主要产品是机电一体化的产品,其核心代表是数控机床产业,要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须优先发展数控机床产业。
据调查,抚顺挖掘机制造公司、韩国独资企业“双龙公司”、6409厂、三环机械制造总厂、煤矿电机厂、铝轮毂厂、减速机厂、抚顺机械厂、石油机械厂、星阳公司等都引进了机电设备及数控加工没备,需要相当数量高层次的机电设备及数控机床安装、调试、操作、编程、维护人员及车间管理人员。同时生产机电产品的厂家也需要懂机电技术的营销人员。
最近几年,机电专业毕业生年年供不应求,据2002至2003年就业统计,机电专业毕业生的供需比为1:3。为此,发展与先进制造业相关的高等职业技术教育,培养与之相适应的生产一线机电专业人才是当务之急,也是高职院校义不容辞的责任。
3、学校背景
抚顺职业技术学院有二十多年普通人学专科机械类专业办学历史,现已发展为包括“机械制造工艺及设备”、“数控应用技术”、“机电工程技术”、“机电一体化”等一系列专业群。1999年以来,针对制造业对机电及数控人才的迫切需要,我校机械类专业主要围绕数控应用技术及产品安装、调试、维护专业方向进行人才培养,并于2000年独立设置了高职机电工程技术专业。
(二)业务规格与专业特点
l、业务规格
以服务为宗旨、以就业为导向、以培养职业应用能力为主线,设计学生的知识、能力、素质结构,使学生具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。
根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向和职业能力为中心的阶梯式的“多元目标模式”。一级:具有熟练的AutoCAD绘图能力,考取AutoCAD认证证书;二级:熟练的电工电子方面的知识和技能,考取维修电工中级职业技能证书;三级:常用传动件的设计及典型零件的工艺规程编制,熟练使用CAXA电子工艺图表;四级:能够熟练掌握手工编程及熟练应用一款CAD,CAM软件(CAXA、Pro/E、MasterCAM)和数控仿真软件,考取数控工艺员证书,五级:熟练操作至少一种数控机床(车铣或加工中心),考取数控车(铣或加工中心)中高级职业技能证书;六级:熟悉机床电气控制、PLC数控技术、机械工程检测技术、微机和单片机控制及接口技术知识,具有简单机电设备安装、调试、维修的能力,考取机电设备维修工中级职业技能证书。不同能力的学生可以达到不同级别,达到其中任意一个即可实现就业。
2、专业特,最
理论教学和实践教学相结合,以强化就业导向的职业能力和综合能力培养为特色,加强职业应用能力的培养。
二、人才培养模式改革指导思想和目标
(一)人才培养模式改革的指导思想
以就业为导向,培养面向生产、建设、管理、服务第一线需要的“下得去、留得住、用得上”,实践能力强、具有良好职业道德的机电行业高等技术应用性人才。同时使学生们具备一定的可持续发展能力。
(二)人才培养模式改革的目标
以就业导向和职业能力为目的,以人才培养模式改革和创新为主题,形成培养高职人才的新模式一是在培养内容上,做到“知识与技能相结合”,使学生知识够用,技能过硬。二是从培养方式上,做到“讲授与实训相结合”。三是从培养主体上,做到“学校与企业相结合”,校企联合,共同培养人才
三、人才培养模式改革基本思路和措施
(一)人才培养模式改革的基本思路
以为辽宁及东北老工业基地的机械制造业培养高等技术应用型人才为根本任务,以机电工程技术应用岗位人才必备的能力和基本素质为主线,构建课程的知能结构,重组课程体系:突出理论知识在实践中的应用和实际能力的培养,以技能和能力培养为重点,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合,创建具有现代水平的训练教学基地,构建具有特色的理论教学和实践教学新体系。
(二)人才培养模式改革的主要措施是:
1、加强教学软、硬件的建设
围绕提高教学质量这一主题,加强教学工作的领导和管理,建立一套较为完善的教学文件,加大教学资源与教学设施投入,改善实验、实习设施。
2、重组课程体系,制定合理的教学计划
理论以“必需、够用”为度,突出“适用性”和“针对性”,不强调理论的系统性,侧重于基本理论对实践的指导和应用。专业核心课程:AUTOCAD、机械设计基础、机械制造技术、数控原理与编程、CAD/CAM(CAXA、Pro/E或MasterCAM)软件应用、机床电气控制与PLC等。
3、实践环节突出四个特性
一是基础实践教学环节的普及性。对于金工实习,在传统教学基础上,立足专业方面,这样在实际操作中,以车工、钳工、铣工、焊接等工种的操作为基础,紧紧围绕机电工程技术专业实施,特别在普通车、铣床与简易数控机床操作上多下功夫。
二是专业基础实训的严格性。专业基础实训学习量大,范围广,学生掌握程度直接影响对专业的认识。这一环节掌握好,可以提高学生对专业的学习兴趣。我们开设AUTOCAD实训、电工电子课程实训、机械设计基础课程设计等。
三是专业实训的必备性。我们建设了CAD/CAM实验室和数控实训基地,装备了先进的计算机和正版CAD/CAM软件以及10台先进的数控机床,利用正版的数控加工系统仿真模拟软件实施教学,之后再到机床上真刀实枪的进行操作。把工厂中典型零件的制造工艺、常用数控机床操作、编程的内容整合成“典型零件的工艺制订”、“数控机床编程”等实训项目,保证学生能熟练掌握数控机床的操作,学会常规典型零件的数控编程,基本了解数控机床的常见故障及排除方法。
四是毕业实习环节的针对性。毕业实习环节教学,主要针对学生面向社会需求,学生尽管是同一专业,但实际工作中会有不同的选择,因而毕业环节就应该体现这一点,以所学专业为主,结合自己情况完成毕业环节,尽量以普通机床的经济型数控改造为主,但考虑就业导向,有意拓宽,如在企业中流行的CAD/CAM软件的运用(AutoCAD、CAXA制造工程师等)、现代车间及班组的管理、机电设备的营销、机电设备的设计、开发等,做到真题真做。
4、加快实习实训基地建设,充分发挥实习实训基地的作用
加快实验实训基地建设,为专业建设打下了坚实的物质基础。现有实验室8个、专业机房1个,已建成数控加工实训基地,第一期购置两台生产型数控车床,华中的数控铣和数控车床各三台以及方正系统的电火花、线切割各一台,并已陆续开始使用,使学生职业技能的培养有了基本保证。
专业机房全天对全系学生开放,通过科学地管理,学生的知识面不断扩展,实际动手能力逐渐增强,自身的务实创新能力显著提高。
校外实习基地的建设本着“先求合作、后求发展”原则,已与沈阳金杯汽车培训中心、市煤矿电机厂、市机械厂、双龙公司等多家不同性质、地域、行业企业签订了校企合作协议,建立稳固校外顶岗实训基地。充分发挥实训基地的作用:校内基地打基础,以数控加工操作技能为主,并进行数控设备编程与操作实训,故障诊断与维护实训等。校外实习基地主要针对机电设备、数控机床的装配、调试、验收等环节。使学生开阔眼界,增长见识。
5、课堂教学与现场教学相结合
对数控机床的结构、机械设计等内容,采用多媒体等现代教学手段,辅以现场教学的方法,增强学生的感性认识,以提高学生的学习积极性。
6、技能证书与毕业证结合
实行双证书或多证书教育。课程实训与职业技能培训相结合,对学生进行数控机床操作等方面的职业技能培训。在完成课程教学的基础上,考取美国Autodesk公司颁发的AutoCAD二级认证、国家劳动部颁发的数控工艺员证书及职业技能等级证书等等。
7、加强师资队伍的建设,以“双师素质”教师培养“双证书”学生
根据高职高专院校建设“双师型”教师队伍的要求和教学工作的实际需要,注重教师“双素质”能力的培养;采用自身培养与送到国家指定的师资培训基地等地相结合的方法,使多数教师到企业进行实践,经过近两年的努力,已有3名教师获教育部颁发的“双师素质”证书,有8名教师具备劳动部门认定的考评员资格,有2名教师考取了加工中心国家职业技能鉴定高级工证书,还有4名教师专程到华中数控接受为期两周的培训;专业教师双师型素质合格率已达到80%,三年内将达到100%;现已基本实现双师素质教师培养双证书学生。
8、毕业实践与就业环节相结合
改革毕业设计原有的限于纸面的图纸设计、毕业论文的形式,将毕业环节变为毕业实践、毕业设计和毕业制作,使其内容多样化、形式多样化、过程多样化,逐步转为对职业技能培训更有促进的、机电一体化产品或控制器的实体制造与制作。在实体制作与加工中,培养综合运用单片机、PLC控制技术的能力,培养数控设备的故障诊断与维护能力,培养机电产品CAD/CAM技术应用能力。
学生到企业顶岗实习,为学生就业和企业招聘人才提供了双赢的机会,一方面学生获得了就业机会,另一方面缺少现代化人才的企业也招聘到了就了自己所需要的人才,对学校则初步实现了后期订单教育。
9、教材建设与规划
专业理论课:以教育部规划的高职高专教材为主,自编部分教材,无论选何种教材,都要以制定的课程教学大纲为教学依据。积极参加各类教材编写,其中主编了《机械设计基础》等教材。
实习、实训课:以实习、实训大纲为指导,自编实习、实训指导书,明确实训项目、实习任务,实习、实训方式,实习、实训效果和成绩评定方法。实习、实训内容以操作技能的训练为主,突出训练过程和操作效果。根据新技术出现的实际情况,实习、实训指导书应定期修订。
拟自编教材有:《机械制图》、《机械工程基础》、《单片机及接口技术实训教程》、《可编程控制器实训教程》、《数控编程及加工实训教程》、《电火花型腔加工及线切割加工教程》、{(CDA/CAM软件应用实训教程》等。
大力推进电子教案、多媒体课件、音像制品等立体化教材的建设;现已做出机械制图、AutoCDA 2000、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、数控原理与编程、CAXA制造工程师、MsterCMA等课程的多媒体课件。
10、注重文化素质和职业道德的培养.
从2000级开始,将音乐欣赏和美术欣赏作为本专业的选修课,以陶冶情操,提高学生文化素质;通过学生的演讲、爱国教育等,培养学生勤奋、踏实、朴素的工作作风,培养学生职业道德。
四、通过人才培养模式改革,体现高职特色
根据学生能力及爱好的不同,建立以就业导向的职业能力为中心的阶梯式“多元目标模式”,坚持多证书毕业。
置受教育者于集机械、电子、信息、系统、和管理为一体的现代工程背景下,坚持常规技术训练与先进技术训练相结合,坚持数控机床单机训练和局域网条件下综合训练相结合。
大幅度增加实践教学的比重,加大教学设施的投入,注重校内实训基地的建设。