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随着科学技术水平的提高,机电一体化不断得到应用和推广,提高了机械制造的技术水平和生产效率,使机械制造工业得到了迅速的发展,使机械制造从“电气化”迈向“机电一体化”的发展道路,使机械制造工业走向一个新的发展阶段。
1 国内企业机电一体化的发展现状
随着计算机技术和微电子技术的不断发展,机电一体化得到了快速的发展。机电一体化是指引进电子技术,改革主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能,在机械装置领域中运用电子化设计和软件,实现了系统的综合一体化。
机电一体化技术在我国企业中得到不断的发展,现在已经成为一门自成体系的新学科,并且随着科学技术水平的提高而不断发展。机电一体化技术通过多种技术的相互配合,使多种技术手段在一个完整的系统中取长补短、相互配合,极大地提高了机械制造工业的效率与效益,是一种集科学性与合理性为一体的科学技术。
机电一体化技术以微处理机为技术核心,实现了计算机、数据通讯、工控机、仪表、显示装置等技术的有机结合。机电一体化技术通过合并与组装的方式,实现了机械制造的综合一体化,保证了系统控制的可靠性、质量和精准度。机电一体化技术在目前我国的机械制造领域中的应用领域可以分为以下几个方面:
1.1 智能化控制技术
现代机械制造具有高速化、大型化和连续化的特点,传统的控制技术已经不能满足现代机械制造工业发展的需要,需要积极引进与推广智能化控制技术。智能化控制技术由模糊控制、神经网络和专家系统等组成。目前,智能化控制技术已经在国内机械制造企业中得到了广泛的应用,在国内企业的产品设计、控制、生产、设备和质量诊断等方面发挥着重要的作用。
1.2 开放式控制系统
开放式控制系统是目前计算机技术中的一个新的发展方向,也是一种新型的结构体系。开放式结构系统支持一种信息交换的标准规程,以此来规范系统设计,实现机械产品的互换和兼容,起到资源共享的作用。
1.3 分布式控制系统
分布式控制系统由中央计算机、现场控制计算机、智能控制单元三个部分组成,通过中央计算机的指挥形成分级的管理与控制,可以对机械制造的生产过程进行管理、操作、监视与分散控制。
1.4 计算机集成制造系统
计算机集成制造系统简称CIMS,通过CIMS将经营、管理和控制过程连成一体,实现全过程、全局化、一体化的控制与管理。在目前我国的机械制造企业中,计算机集成制造系统已经得到全面的应用与推广,实现了信息资源共享和统一管理。
1.5 交流传动技术
交流传动技术是随着电力电子技术的进步而发展起来的,具有很大的优越性。随着技术水平的提高,交流传动技术也会朝着直流传动的方向发展,充分发挥数字技术和矢量控制技术在机械制造领域中的作用,
1.6 现场总线技术
现场总线技术通过连接仪表与控制设备,实现了信息的双向、数字式、多站式传输,突破了传统的信号传输技术,实现更多信息在控制系统之间的双向传输。
2 国内企业机电一体化的发展趋势
2.1 智能化
随着科学技术水平的提高,机械制造也朝着智能化的方向发展,使机械制造技术具备逻辑思考、自主决策、判断推理等方面的能力。如CNC数控机床就能够实现人机对话,促进了人工智能技术的发展和进步。随着机电一体化中神经网络、模糊控制、小波理论、灰色理论、分岔与混沌等技术的发展,机电一体化技术一定能够得到更大的发展。
2.2 数字化
计算机网络的发展为机械制造的数字化发展奠定了基础,数字化技术能够增强系统软件的可靠性和易操作性,能够提高机械制造过程的维护能力和自我诊断能力,同时也能够实现生产过程的远程操作。
2.3 网络化
机电一体化技术通过运用局域网和现场总线技术,实现家用电器的网络化。以计算机为中心的家庭网络可以将各种家用电器连接为一个整体,使人们能够便捷地享受高科技带来的好处。因此,机械制造业也必须朝着网络化的方向发展,使人们更便捷地使用机电一体化产品。因此,网络化是机电一体化产品发展的主要方向。
2.4 模块化
模块化是机电一体化的重要发展趋势。由于机电一体化产品具有很多的种类与生产厂家,需要开发标准化的单元模块,如动力接口、机械接口、环境接口,这样就能够促进机电一体化新产品的开发。
2.5 微型化
微型化是随着精细加工技术的进步而兴起的,可以集微型传感器、微型机构、微型执行器、信号处理、控制电路、接口、通信、电源为一体,同时可以批量制作,提高了机电一体化产品的效率。
2.6 人性化
机电一体化产品的开发逐渐重视人的感受与体验,产品也具备人的情感和智能,同时使产品色彩与造型与环境相协调,使用户享受机电一体化产品。
2.7 带源化
带源化是指机电一体化产品具备自带能源,现代的机电一体化产品有很多自身带有燃料电池、太阳能电池和大容量电池,能够拓展产品的应用范围。因此,带源化也是机电一体化产品发展的方向之一。
3 结语
总而言之,机电一体化和机械制造是科学技术发展的结果,也是生产力发展的必然产物。随着科学技术的发展与进步,机械制造业也将不断吸收机电一体化的相关技术,实现机电一体化和机械制造的相互融合、相互促进,不断提高机械制造业的科技水平和生产效率,促进机械制造业走向一个新的发展阶段。
参考文献
[1] 王刚.浅谈国内企业机电一体化和机械制造的现状和发展[J].北京电力高等专科学校学报,2011(12).
[2]潘莉莉,杨东震,杨永良.现阶段我国企业中机电一体化和机械制造业的发展[J].商品与质量,2011(05).
[3]刘智勇.实现企业机电一体化促进机械制造业发展[J].大观周刊,2011(10).
作者简介
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2012)02-0-01
机电一体化技术是集机械、电子、数控、检测、驱动技术于一体的关于机电设备设计、制造、使用、维修的技术,涉及面广,岗位众多。机电一体化专业也是全国高职学院开办最多的专业之一,且已经有了较完整的教学体系和教学模式。但随着近几年高校扩招,生源质量有所下降,再加上企业对人才需求的不断变化,企业希望所招聘的人员能直接上岗,不愿意花太多的时间、财力、物力进行岗前培训。而现在仍用精英教育的培养目标、课程设置、教学模式,显然不适合现在的大众化教育阶段,现行培养模式大都注重理论的培养,缺乏实践教学,毕业生对岗位的适应性较差。另外,现在各校为提高就业率,过早地启动了就业工作,并将企业引人学校进行现场招聘,整个就业招聘达半年之久,对教学影响较大。因此,有必要对机电一体化专业的人才培养方案和教学模式进行更深人的探索,建立更为科学合理的培养模式。
一、机电一体化人才培养模式思考
随着社会和高等教育发展步伐的加快,我国高等教育也有精英教育阶段进入了大众教育阶段,社会对人才的需求呈现多样化特征,尤其是在机电一体化专业对既有扎实理论基础又有较强实践动手能力的应用型人才需求更为迫切,而大多高职院校培养模式还是建立在精英教育人才培养模式的基础上,这就很难适应当今社会的发展和市场的人才需求愿望,甚至出现了大学生一毕业就失业的尴尬局面,结合机电一体化专业的特点,发现成功的人才培养模式的根本点在于是否能脚踏实地,是否能在教育的基础上综合协调国家、用人单位、学生和学校四方的利益,是否切实可行。
二、机电一体化人才培养模式要求
高职院校学生的学科基础较差,心理素质、人文综合素质等都参差不齐,人才培养模式的构建应结合学生特点和专业要求进行,机电一体化专业人才培养应重视实践,强化应用,凸显技能,培养应用型技能人才,具体要求:(一)要让学生掌握好基础理论知识,广度上知识面要宽,深度上知识要扎实。(二)改革教学模式提高实践教学的比例,充分体现“以学生为主体,以能力培养为中心”的教育的宗旨。(三)加强实训基地的建设,改革实训教育模式,使技能训练和技能证书有机结合。(四)加强校企合作,要求教育能面向市场,立足就业,培养“就业心态好,动手能力强,上岗适应快”的学生。
三、机电一体化人才培养模式探索
(一)知识结构构建
高职院校机电一体化专业培养工作在第一线的技术人才,这就要求学生动手能力要强,解决现场时间问题的能力要具备,这就要求知识结构的重心应在基础知识上,基本原理上,加强基础知识的学习是应对多变环境的一个重要策略,基础知识是本源性的知识,学生掌握了基础知识才能举一反三,因此机电一体化专业人才培养要重基础,兼顾专业,二者合理安排,相辅相成,并能在实践转化为学生的能力。
(二)能力结构的构建
能力是指保证一个人能顺利进行实际活动的稳固心理特征的综合。机电一体化专业应用型人才的能力应该包括学习知识的能力、运用知识的能力、创新能力和职业能力。高职院校学生知识基础不高,心理素质尚未成熟,自控能力较差,因此在能力培养中应以教师主导为主,想法设法激发学生学习的兴趣,提高学生学习的主动性、能动性。课程设置以学生为中心体现实用,运用实验、实训、实践等手段让学生自己动手将所学知识进行验证、讨论、理解,并能运用所学知识分析、解决在此过程中出现的问题,从而真正达到学以致用的目的。同时机电一体化专业所涉及的设备、产品更新换代比较快,这就需要学生具备一定的创新能力,而此能力的培养应注重学生自信心的培养和个性的发展,让学生扬长避短,为了能使学生在毕业上岗后能尽快得到企业的认可,职业能力的培养也必不可缺,开设就业、职业类课程应作为人才培养基本内容和必要补充。
(三)师资队伍的构建
人才的培养不仅要求学校校舍、教学设备、设施等硬件不断更新,而且还要求教师教育观念、教学方法,专业知识不断更新,尤其是机电一体化专业对教师实践能力和实践经验有较高的要求,以教师为主导的高职教育,教师显得尤为重要,也是人才培养不可或缺的基础,因此实施“双师型”工程,制订相应的“双师型”目标计划,构建合理的师资队伍人才培养的重要一环。
结束语
当今产品科技含量愈来愈高,机械电子产品越来越多的改变着我们的生活,社会的发展,科技的进步,对机电一体化人才的需求也在增加,要求变的更高,传统的人才培养模式已经不能顺应潮流,机电一体化专业人才培养模式的改革应该朝着培养复合型、应用型、实践型人才的目标进行。这样才能更好地适应企业与社会对人才的需求要求。
参考文献:
[1]王怀奥,徐智跃.机电一体化专业人才培养方向的探讨[J].浙江工商职业技术学院学报,2007(03).
[作者简介]方振龙(1976- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院工程分院机电中心主任,副教授,研究方向为机电实训基地管理及机电技术应用;陈国才(1960- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院装备处处长,副教授,研究方向为实训基地管理及电子技术应用;于福权(1979- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院工程分院,讲师,研究方向为机电一体化技术、计算机软件技术应用。(吉林 长春 130033)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)08-0157-01
高等职业技术教育应该适应市场需要培养实践技能强的专业技术人才,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确提出:“职业教育要面向人人、面向社会,着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。”机电一体化专业学生作为装备制造业的中坚力量,实践技能的提升及与企业需求的零对接是实现目标的关键。在学生实践技能提升过程中,建立符合紧跟机电一体化产业调整及技术发展的实践教学体系和实训基地至关重要,是解决企业“急招机电应用技术人才”“高等职业学校毕业生不好就业”的主要方法。本文从以下几方面阐述机电一体专业实践教学体系和实训基地现状及解决办法,以适应产业调整和技术升级所带来的学生实践技能滞后的现象。
一、构建适应产业调整及技术升级的机电一体化专业实践教学体系
在实践教学体系建设阶段,首先要分析区域经济发展现状,掌握机电一体化产业现状,明确专业定位。经过对部分院校机电一体化专业教学计划的分析,目前高职院校机电一体化专业基本按照“机、电兼顾”定位,但实际上机械工程与电子技术分属不同学科,包含技术广泛,三年高职学习机、电两门技术都掌握时间不允许,也不必要。机电产业现状表明,自动化技术的引入使得机、电密不可分,计算机、plc、单片机技术的应用带来的是机电一体化专业应定位在“电子、机械、自动控制相互融合”。机电一体化专业实践教学体系的重构要分成三步走:分析产业现状,企业、专家、教师共同确定模块化方向,重构实践教学体系。
1.设立若干个模块化方向。高职教育要保持其自身特色,必须强化专业方向,符合区域经济发展特性,充分发挥高职教学的特色。可进行模块化方向的设置:电气自动化模块化;机电一体化论证、设计、开发模块化;数控机床维修模块化;自动生产线及工业机器人模块化。完善实践教学体系,解决与企业零对接的问题,跟定向企业协商进行订单式培养。
2.重构实践教学体系。高等职业教育学校课程体系建设应从职业教育着手,依照工作需具备的水平和技能进行分析。要以应用技术为主线,以实践技能为核心,对实践能力课程进行整合和强化,充分考虑技能培养过程实践操作方式的衔接,避免不必要的重复。实践课程体系由整合课程和技能模块课程构成。
整合课程。机械原理及制图:包含原机械制图主要内容,增加AutoCAD、UG、CAM内容,融入测量与公差,使学生掌握制图过程的基本操作。自动控制基础:涵盖电工电子技能、气液压传动等方面,促成自动控制过程中的电、气、液有机融合,便于学生对一体化设备整体设计与维护维修的理解。普通加工基础:包含普通车床、普通铣床、普通镗床等内容,将普通零件加工过程连成一线,培养学生普通加工的能力。信息技术基础:包含计算机文化基础、界面控制、简单编程等内容,是学生具备信息技术应用能力。机电产品一体化设计:包含机电产品一体化产品设计方法、测试原理和整体应用等,将机电一体化产品设计过程完整体现,提高学生的机、电、自动控制综合实践能力。
模块化课程。课程根据模块化方向,结合机电专业的技术发展和人才需求,可在学生毕业实习时进行,为学生上岗实习及就业打下基础,在课程进行中,可以把模块分成若干个子模块,让实习学生进行子模块训练,训练学生的相互协作能力、团队素质。安排实践教学课时要遵循一定的原则:一是数量。普遍情况下实践课时应占教学总课时的一半。二是恰当的时间。实践教学要分成课内实验、阶段实训、毕业实习三部分,与课程同步,做到“学中做、做中学”,进行不间断知识传授。
二、构建“三辅助、二融合、一交叉”的机电技术应用实训基地
高职院校比较重视实践教学。实训基地是实施实践教学的基础和首要条件,目前在高职院校中一般都作为重点支持对象,但实训基地功能很多,能不能完全体现功能取决于实训基地的运营模式。经过多年的实践总结,长春职业技术学院(以下简称“我校”)采用“三辅助、二融合、一交叉”实训基地运营模式,效果良好,满足了学生实验实习实训,受到了社会好评。
1.“三辅助、二融合、一交叉”的机电技术应用实训基地。实训基地作为实践教学体系的基础,主要功能是满足学生实践技能的培养,同时兼顾实训基地的科研、培训、生产、社会服务等功能。“三辅助、二融合、一交叉”的机电一体化实训基地,三辅助即辅助教学、辅助科研、辅助生产,二融合即职业能力、职业素质,一交叉即实验实训实习的交叉训练。实现学生实训功能的提升,从技能鉴定的角度给予学生评价,注重应用技术能力,广泛开展社会培训,进行产品生产,形成对周边地区的辐射功能。
2.分析岗位需求,构建机电一体化综合实训室。高职院校机电一体化专业培养的学生主要是面向机电产业的岗位,进行机电技术应用、设备维护、电气设计等工作,综合实训室是将机电一体化产业中典型的技术、设备融合到一起进行综合实训,主要包含机加技术、电工技术、电子技术、电气技术、检测技术、传感技术、信息处理、电力技术、伺服技术及系统总装等实践课程。学生的自主学习能力在实训过程中得到发挥,教师进行引领及辅导,实训结束后学生应能进行机电设备的安装、调试、操作、维护、维修甚至设计改造等工作。
3.构建校企融合的实训基地文化氛围,提升学生的职业素质。实训基地是职业院校实现人才培养目标的主要教学场所,文化属性介于学校与企业之间,是企业文化的先导。实训基地文化建设应该包括企业文化的物质层次和精神层次,即物质文化、行为文化、制度文化、精神文化有机融合。因此,构建实训基地文化氛围应以实训室文化为主题,实训基地文化建设既包含校园文化,又有企业文化的特色,其价值导向创新、真实,充分利用校园文化的技术性和企业文化的实用性,在实训过程中发挥教师、学生、专家、技术能手的优越性,提高教育教学质量与科技应用水平,大幅度提高毕业生的素质。
4.循序渐进的实训基地建设。由于高职教育教学的特色,机电一体化专业实践教学体系和实训基地改革和探索都是为了满足企业对用人的需要,在实践教学体系改革过程中,要遵循产业技术升级的规律,根据各院校实训基地现状进行实践探索,有根有据地落实到实训基地训练中,这就要求实训基地要有多技术、多工种的实践教学工位,需要大量的、不断更新的教学仪器设备,大量的投入也会造成利用率不高,因此需要实训基地管理团队进行有计划的投入,逐步满足或领先产业技术升级。
[参考文献]
[1]陈章言.高职院校实训基地建设之我见[J].职业教育研究,2007(12).
[2]黄亚妮.高职教育校企合作模式的比较研究[J].职业技术教育,2004(28).
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.198
1 前言
随着经济社会发展对技能人才的需求的与日俱增,机电一体化专业的招生规模不断扩大,这对传统的高职教育模式形成了严峻挑战。与企业脱离的培养模式使得在教学管理、实习实训、专业基础知识和职业能力提升等方面都无法满足社会对技能人才培养的需求。又因为机电一体化专业就业面向非常有针对性,与各类企业对接紧密性强,所以基于产教融合下的机电一体化专业研究对于提升高职院校机电一体化专业人才培养质量有着重要的理论意义和现实意义。
2 产教融合内容
产教融合主要内容包括专业与产业对接、学校与企业对接、课程内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接。充分体现了校企联合、多方参与的高职教育产教互动理念,通过“走出去,请进来”的方式完成职业素质与职业技能的培养目标,通过校中厂、厂中校、订单模式、合作办学等多种模式发挥企业在高职教育中的功能作用,实现学校、企业、社会的动态配合,以解决高职教育中产教脱离的瓶颈问题,提高学生的自主性和创新能力。
3 产教融合政策
十会议对我国教育提出了新的要求:“办人民满意的教育”、“产业发展与教育融合”,加快发展现代职业教育,就是与上述要求相适应的我国职业教育领域的重大战略决策。《教育部关于2013 年深化教育领域综合改革的意见》中提出:完善职业教育产教融合制度是改革办学体制的一项关键内容。2014年6月,《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)明确提出:构建以就业为导向的现代职业教育体系,进一步确定现代职业教育体系的主要任务是服务发展、促进就业;基本特征是产教融合、校企合作;培养模式是工学结合、知行合一;培养目标是职业精神与技术技能高度融合。2015年7月教育部印发《关于深化职业教育教学改革 全面提高人才培养质量的若干意见》(教职成[2015]6号),从职业教育教学改革和人才培养角度再次提出:“完善产教融合、协同育人机制,创新人才培养模式”、“坚持产教融合、校企合作”的基本原则,并就如何推进产教深度融合,从4 个方面进行具体部署。同时,2015 年教育部颁布的《高等职业教育创新发展行动计划(2015-2018年)》,也将坚持产教融合、校企合作作为基本原则。
4 研究现状分析
文献[1]提出了基于“广东石油化工学院-中兴通讯ICT产教深度融合”背景下教师专业发展所面临的主要问题,对产教研融合背景下教师专业发展的特征与结构进行分析,提出了教师专业发展途径和制度建设的内容。文献[2]根据高等职业教育特点及要求,在校企合作模式下完成机电一体化技术专业人才培养模式的研究,从该校机电一体化技术专业现状和我国校企合作分析入手,从校企合作相关机制、人才培养过程的职业素质锻炼、过程考核制度的推进等方面展开讨论和阐述。文献[3]通过文献及政策梳理,对职业教育领域所提出的“校企合作”和“产教融合”概念进行解读和辨析,阐述了二者提出的历史背景、发展脉络和对职业教育发展所产生的深远意义。文献[4]以清远职业技术学院理工科产教融合建设为例,探讨了高职理工专业产教融合的突出问题,使应对策略更具有针对性。文献[5]以机电一体化技术专业为例,探索如何使全体教学人员与企业人员积极更新观念,建立新型的校企合作的教育模式,提升校企合作的有效开展,实现学校企业优势的互补,共同培养出实用型人才,更好地满足区域经济与企业发展的需要。
5 实践经验
山东水利职业学院一直重视学生的职业能力培养,近年来在人才培养模式改革、课程体系构建、校企合作模式创新、产学研结合、学生职业能力和素质提升等多方面得到行I、企业的指导和认可。机电一体化专业学生起点高,学习基础好。2013年学院和豪迈集团继续深度合作、组建“豪迈班”。2014年学院举行机电一体化技术专业群校企合作专业建设研讨会,来自日照岚山港集团等15家单位的专家和技术骨干与专业群负责人及骨干教师一起研讨,使机电一体化技术专业群专业产学研结合的定位和切入更加准确,专业服务产业能力的方向更加明确。2017年3月学院又与山东五征集团就加强校企合作、组建“五征班”进行探讨。
将来,学院将继续立足日照及周边地市的地域经济,以机电一体化专业产教融合的人才培养模式为例,深入研究产教融合实施过程中存在的问题,旨在寻找突破口,争取在机电一体化专业课程体系建设、双师型师资队伍建设、提高学生职业技能质量等方面有所成效。
6 结语
我国经济和我国职业教育的快速发展,推动着各专业的人才培养模式的迅速发展,融机、电、液、自动控制、计算机等技术于一体的机电一体化专业也不例外。可以相信,随着国家职业教育的产教融合相关政策的颁布实施,机电一体化专业的人才培养已逐渐与企业和社会相适应,基于产教融合政策下的专业研究有利于提高职业教育的质量,培养出更多素质高、技艺精的人才。
参考文献:
[1]弓云峰,吕晓兰,李继凯.产教融合背景下教师专业发展特征和制度建设的思考――以“广东石油化工学院-中兴通讯ICT产教深度融合”背景下“双师型”教师建设为例[J]. 高教学刊,2016(22):27-29.
[2]邹津婷.高职机电一体化技术专业校企合作人才培养模式的研究[J].科技创新导报,2016(01):142-143.
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【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)04-0183-01
随着经济建设的迅猛发展,作为四大教育类型之一的职业教育越来越受到人们的关注。如何更好地加强实践技能和实际工作能力的培养,笔者以光机电一体化课程为例进行了新教学模式的探索。
一 光机电一体化课程地位
光机电一体化结合了机械和微电子技术,现代化的自动生产设备可以说都融合了光机电一体化技术,可见该课程在职业教育中具有举足轻重的地位。笔者通过项目课程改革,强化工学结合的教育理念,更重视职业能力特别是技能、知识、品德、习惯、创新等综合能力的培养。
二 国外职业教育模式的启示
第一,以“帮助学生成功”为教学理念。在加拿大,职业教育以社区学院的形式存在,兼顾职业教育和社会培训的双重角色。和中国社区医院类似,只要有社区需要就会建立相应的课程,职业教育作为“学生—教育—企业”供应链的一个环节担负起教育的责任为企业输送合格的人才,帮助每一个学生获得成功,只要学生和企业成功了,学校就成功了。
第二,启迪人生、提供改变人生教育的学院。加拿大卡莫森学院提出“提供优质、有针对性的教育和高含金量的职业资格,使学生获得终身成就,从而创造更美好的明天”的办学宗旨,价值观是:“我们都是学习者、我们都是服务者、我们都是领导者”。这也符合国内倡导的“以人为本”的教学理念。
第三,“双元制”职业教育模式。德国的职业教育实行“以职业为基础,学生预就业为前提”的“双元制”职业教育模式,校企联合办学,在职业教育的整个过程中,企业要承担整个学习培训四分之三的课时。较之国内企业参与较少的职教现状,学生的就业目标更加明确,同时采用类似于高校委培模式的“预就业”模式,有利于学生在工作中发现问题,在学习中解决问题,促进了学习主动性。
三 光机电一体化课程的教学新模式
1.“以人为本”的原则
高职学生作为职业教育的主体,我们始终坚持“以人为本”的原则,因材施教,在光机电一体化课程教学过程中教师起的是引导作用,“教会与学会、学会与会学”是笔者探索的新教学模式。
2.理实一体化模式
光机电一体化课程有着理论与实训不可分割的特性,必须边学边练,在平时的教学过程中我们采用理论与实训结合的一体化教学模式。实践表明,此模式激发了学生的自主思维能力,不但学习兴趣增加了,而且善于提出问题,渐渐地解决问题的能力也形成并发展起来。
3.基于工作任务的项目课程设计
通常我们的项目课程都是以模块来划分的,如PLC模块、变频调速模块、电机模块、低压电器模块、模拟生产设备实训模块等。传统的课程设置理论性强,不适合职教学生文化底子弱的特殊背景,新的项目课程设计强化工作任务,模拟企业的岗位任务,循序渐进,让学生明确工作任务,教师通过引导,启发学生自主解决问题的能力,从而高效地完成教学任务。
4.强化工学结合
中国职业教育更侧重于学历教育,工学结合方面比较弱,学生在工学交替期间参与的是重复的简单工作,缺乏就业方向的指导,加上学生对工学交替的不重视,体现不出职业教育的优越性和竞争力。而企业也没有真正地参与到职业教育中去,往往只是提供一个实训的场所,对学生将来成功就业与否影响甚少。针对上述现状,笔者在教学过程中就潜移默化地灌输工学结合的重要性,让学生明白真实的工作环境对于职业教育的重要性,指导他们在参加工学交替期间,把发现的问题,解决问题的方法记录下来,写成与专业相应的工学交替报告。毕竟企业才是实现他们人生价值的地方,只有对新技术、新发展,反应敏锐,才能具有就业竞争力,最终获得成功。
四 结束语
职业教育培养的不是一心只读圣贤书的学生,用什么去衡量学校的办学质量,不是成绩而是能力。学生从学校走出去的时候,能否找到一份好工作,能不能体现人生价值,这才是我们职业教育办学的核心。以光机电一体化课程为例,笔者坚持“以人为本”的教育理念,采用基于工作任务的项目课程教学,在校内加强理实一体化教学模式,在校外工学交替期间积极与企业合作,模拟岗位职业环境,启发学生自主解决问题的能力,以就业为导向,有效提高了光机电一体化课程质量。
参考文献
中图分类号:G712 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.12.025
Abstract Combining the vocational education ideas and the development of mechatronics student skills, the author conduct research talent demand situation for the social market and enterprises. Through the analysis of the research results mechatronics students and personnel needs of the enterprise requirements situation of the students of professional competence were obtained at present, while providing strong evidence for the subsequent professional training.
Key words vocational education; mechatronics; talent demand
机电一体化技术知识面宽,应用广泛,学生毕业后能够从事的工作领域广,为了及时了解区域经济的发展,掌握机电一体化技术专业人才的岗位群、工作任务和企业需求情况,把握本专业的发展方向,确定人才培养目标,找准人才培养的定位,合理制定人才培养方案和课程内容,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,特对扬州及周边地区的人才需求进行调研分析。
1 专业设置的区域与行业背景
目前扬州正提高先进制造业的竞争力、发展以汽车、食品机械、智能交通、化工机械、传动关键零部件等专业和成套设备为重点的装备型制造业。制造业的不断发展推动了机电一体化技术的前进步伐并且使得机电一体化产品在市场上不断更新,因此与机电一体化相关的教育业和服务业也在不断改革和发展。机械、汽车、化工、船舶、新能源新光源等五大千亿产业产值增幅全年均保持11%以上。上海大众就是一个典型事例:新增10万辆车、尤妮佳二期、江淮10万辆皮卡等一批重大项目开工、投产。清华扬州智能装备科技园、东大科技园、扬大科技园开园运行,促进机电行业深度发展。
2015年,扬州全年实现地区生产总值3625亿元,增长11%。公共财政预算收入295.19亿元,增长13.9%,增幅列全省第二;其中税收收入242.22亿元,增长13.9%。城镇常住居民人均可支配收入30380元,增长10%;农村常住居民人均可支配收入15255元,增长11%。产业层次提高效果非常之明显,高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到40%以上;产业结构明显调整优化,而且建立健全有区域特色的机电类的自主创新体系,增加科技、人力、知识等重要环节的投入,成立以服务中小企业为宗旨、市场为导向、应用技术研发为重点的扬州产业技术研究院。“科教合作新”计划深入推进,签订校企产学研合作协议496项,新引进高校院所或知名企业研发中心、创新中心54家。
机电一体化技术水平的提高,对推动“长三角”及扬州地区经济繁荣,对五大千亿产业做大做强,对向高端发展、向研发设计和销售服务两端延伸、提高产业核心竞争力等方面具有十分重要的意义,机电一体化技术人才的质量和数量更是扬州区域经济建设、行业企业发展的重要保证。行业和区域的经济发展为机电一体化技术专业建设和发展提供了良好的契机。
2 人才需求分析
通过对上海大众仪征分公司、南京汽车集团有限公司、扬农集团、牧羊集团、江苏金方圆数控机床有限公司等扬州及周边城市的30家企业的调研,发现随着石油化工、汽车、现代装备制造业三大主导产业规模的不断扩大,企业设备先进,自动化程度不断提高,新型机电设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分,传统机电设备只占很小的比例;进口设备比例大,国产设备比例小;高端技能型的机电一体化技术专门人才的需求在不断扩大。机械技术与电气技术已经变的密不可分,从而机电行业对人才的市场需求量也发生了很大的变化,许多企业一方面为了提高生产的高效性从而精简缺乏专业技能的员工,然而在另一方面又非常需要大量的专业的技术型员工。总体上看来,从事机电行业的人员数量非但没有明显的上升,反而在一定的时间段内呈现出了下降的趋势。与之相对应的情况就变成了,机电行业对从业人员的技能要求更高了,从以前单纯的“懂机”或“懂电”,向既“懂机”又“懂电”的方向发展。因此,与工业发展速度不相适应的高素质的技能型人才在市场上极为短缺,主要表现为以下几方面:
(1)机电一体化技术在制造行业生产及管理中的应用现状。随着企业技术和设备的不断引进、嫁接以及改造的完成,机电一体化技术十分广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备制造和生产过程控制中不可缺少的部分。机电一体化技术在制造业的应用从简单的数控机床、柔性制造系统(FMS)、机械加工中心以及机械手发展到现在的智能机器人、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统(CIMS)。机电一体化的产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域,如集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测等。
(2)企业对机电专业人才需求状况。对扬州及周边地区的一些企业的用人情况作了调研,从收集的数据分析来看,受调研的企业只是全市机电类企业的一小部分,但有的企业在规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成等一些基本状况具有一定的代表性。从数据的分析中可以发现,数控机床操作仍占较多的份额,而一些机加工的市场需求仍在加大,尤其是对熟练机加工人员需求很迫切。自动化生产线的维护人员的需求也逐渐出现了上升倾向。另外,对懂得机电知识并且能从事机电产品营销的人员也有大量的需求。生产线的操作工的需求却在下降,大大小于前两年。企业对产品质量更高的追求,使得越来越多的企业更专注于员工的质量,很多机电企业用人时,不仅全面考察其专业教育的背景,而且更关注人的社交能力和非智力素质,善于与别人交流,明确正确的价值观,树立敬业精神,培养吃苦精神,有纪律性,有责任心,并且拥有良好的工作态度。
(3)高职层次机电人才需求量。在传统行业中,高新技术行业已经逐渐占据了主导地位,传统产业的革命渐渐开始,然而机电一体化技术确是在传统产业革命中产生的一种新的科学新兴领域。目前应用机电一体化技术的产品具有强大先进的功能,在精度、速度、动力的优势下,并提高了自动化程度,具有柔性化、智能化、信息化等特点,同时向先进的控制管理过渡,如自适应控制、自组织、资管理等模式,最终向智能化发展。当今,数控编程及操作人员有着大量的市场前景,所以近几年来,高职院校的机电专业毕业生在市场上更是供不应求,就业前景可谓是一片光明。在未来的几年甚至十几年内,国内企业对机电一体化人员的需求量是有增无减。目前省内高等技术工人严重紧缺,而且中年人较多,制造业工人中具备高等技术资格的人员不多。这都是我们的优势所在。
调查显示,针对目前在职的机电技术人才的现状,大部分单位对此的满意度很低,主要体现在两个方面:一方面是部分专业人才具有较高的学历层次,理论知识扎实,但是动手能力和工作实际能力较弱,在工作后通常需要职业培训;另一个方面是有经验的老技术人员的发展滞后于现代技术的革新,在新技术面前无所适从。绝大部分的企业表示对技能型机电人才的渴望。同时,在江苏省机电一体化维修行业的从业人员,具有高级技术水平的技术人员的所占比重很低,因此厂家不得花重金邀请国内外机电专业人员来服务,但是还不能满足现代化工业生产的需求本地区人才市场的这种巨大需求,为机电一体化技术专业的设置提供了重要依据,为专业的发展注入强大动力,为毕业生的就业提供了广阔的空间。
3 对人才培养方案的建议
(1)对人才培养目标的建议。调查结果显示,企业看重的不仅是学生对本专业知识技能的掌握程度,更加看重的是工作、学习态度还有团队精神和沟通能力,因此对于机电专业人才培养的建议是:课程的理论知识不要太深,但应具有一定的高度和宽度,加强培养学生的动手能力。
(2)对课程设置的建议。在整个教学课程体系中,以专业技能为主要教学目标,每个目标彻底改变原有的教育教学体系。以教学目标为中心,配备多个技能模块。专业课程种类与课时的合理搭配。就本专业而言,由于学生主要从事的是机电设备的安装、维护与维修等方面,所以在技能训练的课程应有一定的高度和宽度,而在必备技能方面需要达到应有的职业资格等级工的基本要求。
(3)对专业实验实训设施配置的建议。为了达到专业理论知识和实践教学在时间、场所、教师上的统一,充分利用已建国家级电气自动化实训基地和电气工程实训中心,最高限度地建设与生产实际条件相吻合的实习环境,对机电专业特别加强液压与气动、电气设备维修、PLC、机电一体化设备调试、钳工工场、机械拆装实训室等校内实习基地建设,并在校外加强机电类实习基地建设。
4 结论
在未来发展和发扬有特色的机电专业是重中之重,这就需要我们要做好十分充分的社会调查,并结合现代化科技的发展对专业人才的需求,找到适合学生的专业发展的定位目标,全方面提高学生的专业能力和职业能力。
基金项目:中央财政支持的职业教育实训基地建设项目(苏教财[2012]177号);江苏省大学生实践创新训练计划(201513 754005Y,201513754004Y)
参考文献
[1] 郑峰.机电一体化技术专业人才需求调查与分析[J].科技信息,2011(21).
[2] 王敏.高职机电一体化专业人才培养模式的研究[J].价值工程,2013.32(11):251-252.
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2013)-12-0187-01
在高职院校机电一体化教学过程中,高职教学进行该专业人才培养方向的明确是非常必要的,只有明确应用型人才培养的整体应用目标,才能更有效的进行学生实践能力、理论应用能力的提升。这需要教师进行该专业知识体系与实训教学目标的结合,根据学生的学习情况,进行机电一体化实践训练的具体教学。
一、高职机电一体化教学应用现状
在高职教学开展过程中,教师要想提升机电一体化课堂的应用效果,进行理论教学与实践训练的结合是非常必要的。根据机电一体化课程的应用性质,得知该专业结合了信息技术、电子设计、机械应用等多方面的知识。为了提升学生的应用素质,进行学生的电工、计算机等专业的基础奠基是非常必要的。受到高职院教学条件的限制,有些教师的教学模式倾向于单一性,难以就学生该专业所需专业知识的多方面教学,这对后续实践训练教学的正常开展是很有危害的。
在机电一体化实践教学模式中,如何更好的引导学生做好技能实践学习是必要的。在一些高职院校中其传统教学实践方式是普遍存在的,该方式的课程教学核心是理论教学,对学生理论教学更加倾向于“保守”,也就是教师的实践训练教学模式过于表层化、形式化,难以就学生对于该专业的理论知识了解途径进行开拓。在实训教学过程中,教师需要就机械影像、设计图纸、实物对照等展开互动式教学。如果不能调动课堂的教学氛围对学生的知识掌握也是不利的。有很多高职教师受到传统教学观念的影响,习惯“自我性”教学,这就不利于师生之间的互动。
机电一体化教学实训的应用,需要配合相关的设备器材,以确保学生的良好学习效益的提升,这需要教师积极引导学生的学习方向,进行该专业不同课程学习环节的串联,这又涉及到教师灵活性教学模式的应用。为了让学生更好的进行机电一体化课程实训环节的开展,教师要分配好实践教学与理论教学的时间。在现实教学中,有些老师不能做好充分的备课工作,从而不能保障教学的良好进度,影响了机电一体化课堂实训环节的正常开展,由此可知教师自身的教学素质、应用素质对于学生该专业能力的培养是非常必要的,如果不能做好日常教学任务进度的掌握,就影响了学生对于机电一体化实践训练各个知识环节的串联。
二、“应用型”机电一体化教学模式的实践应用
1.综合实践模块的应用。为了保证学生的技能实践素质的提升,进行综合性实践训练条件的创造是非常必要的,这需要老师进行课堂教学综合性的把握,这样更有利于应用型人才的培养。在该应用环节中,高职院校应该为学生创造一个良好的硬件环境,积极进行机械设备、电子应用设备等仪器的更新,专业教师在这一模块中要避免其单一途径的课程实训教学,需要将机电一体化课程与其他相关课程进行结合,以营造出一个良好的实训环境。
上述工作环节的开展,需要教师统筹好各个课程的实训教学任务,提升实训设备的综合利用率。比如将机电一体化课程与电力拖动技术、机械设备应用技术等的实验室进行结合,这样有利于学生对于机电一体化知识体系的全面性了解。机电一体化的教学也是一个循序渐进的过程中,教师要按照高职学生的学习特点、高职院校的教学资源进行不同课程的实训训练教学目标的协调,提升实训教学的质量效率,培养学生的应用素质,以满足市场就业的需要。
2.实践教学的多元性。在机电一体化专业教学应用中,教师进行理论知识教学途径的开拓是非常必要的,但是也要讲究实训训练与理论课程的教学进度的协调,也要保证不同实训手段的协调,比如避免传统的演示教学法的应用。为了提升教学效率,教师要进行学时分配的优化,确保学生掌握实训教学的基本知识,这样有利于避免学生在实训中出现不规范的操作行为,以节省教学时间,提升教学的效率。
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.272
0 前言
我国的职业院校的培养目标主要以实用型人才的培养为主,而我国的高职院校的机电一体化建设中存在一定的问题,因此需要一定的教学改革。职业院校的人才培养目标,在当前的社会环境下,应该积极从企业的需求出发,以培养适应企业发展的人才为目标,才能使学生能够在未来的发展中适应企业的需求。但是,目前针对高职院校机电一体化教学中存在的问题,进行合理的改革与体系的构建是非常重要的。所以,笔者主要针对这一问题,提出了积极促进高职院校机电一体化教学改革的措施,分析了教学体系构建的合理意见,从而能够促进我国高职院校教学改革与发展。
1 当前我国高职院校机电一体化教学的现状分析
1.1 实习实训条件的现状与不足
从目前来看,我国很多高职院校的实训教训环节中存在一定的问题。当前一些高职院校的实训环境有待加强,一些学校中会借助计算机的方式,对实验现象进行模拟,借助电教录像的方式让学生感受到实训的效果。但是,对于这些手段来说,过于简单,而且成本比较廉价。因此,应该加强学校与企业之间的合作,促进资源的合理共享,积极构建学校的实验室,才能促进教育与行业对接的实现。
1.2 复杂而又繁多的课程种类
随着我国区域经济的不断发展,高职院校的机电一体化建设需要更多的专业人才,而且随之而来,我国很多高职院校中都对机电一体化专业进行设置,以此能够使院校之间能够互相借鉴与参考[1]。但是在这一过程中,也出现了一定的问题。如课程内容比较相似,课程类别比较繁多、复杂,而且对用人单位的需求有所忽视。
1.3 存在着模糊的专业定位与培养目标
我国的很多高职院校中,在制定人才培养目标上存在一定问题。尽管从总体来看,各级各类学校呈现出较好的趋势,但是一些同类别的院校中,在师资水平以及硬件建设上都存在着较大的差异,而且存在着比较相似的培养目标与专业定位等。
2 高职院校机电一体化教学体系结构
对于高职机电一体化的专业教学体系的建设来说,主要是一种生产过程,而且具有一定的岗位技术要求,以实践能力为目的的体系。这种体系结构有六方面的内容,教学文件、教学目标、教学性质、教学地点、教学层次以及技能特征等。对于实验、实习训练来说,主要是一种实践教学环节的形式,针对岗位的技术要求以及职业的需求等等,具有相互关联性特征。而对于实验来说,是服务与课程教学设计的。主要是能够帮助理论教学的深入,借助实验的作用,能够促进学生对理论知识的了解与深化[2]。
对于技能训练,属于一种强化训练形式,主要是强化学生的单项能力,促进学生综合应用技术能力的提高。职业实践也是技能训练的一种,能够促进学生掌握操作技能与技术能力。特别是是对项目的训练。作为实训基地来说,主要是校内实训为主,这与我国的实际教学情况相吻合。而对于实习来说,属于最后环节的实践教学内容,主要帮助学生对专业知识的理解,以及对基本实践技能的熟悉与掌握等。另外,学生通过学习能够对自身专业的岗位需求有大致的了解,而且对岗位的专业素质与能力需求有一定的掌握。实习的地点主要是校内或者校外的实习基地等。
最后,对于通用职业能力来说,主要是根据职业生涯来划分出来的。作为通用职业能力来说,主要是学生应该掌握的以及必须具备的基本技能,还有关于职业方面的素质与能力。例如,外语、计算机的学习等,还有一些基本的能力,如合作能力、沟通与交流能力、获取信息能力以及组织能力等。主要是对学生针对某种职业岗位的需求而学习的能力与素养等[3]。
3 促进教学改革,构建高职院校机电一体化教学体系的有效策略
3.1 模块化教学体系的构建
首先,应该积极建立模块化教学体系。对于机电一体化专业教学,最重要的就是实践教学方式。不同阶段的时间教学对学生具有不同的影响。因此,应该加强对教学环节重要性的明确。把企业中的用人需求作为自身发展的目标,对机电专业人员的专业技能与理论知识等进行积极培训。在模块化教学体系中,通过基础知识的训练,能够将学生的专业知识技能进行巩固,使学生能够更好地学习到一定的实践知识经验,促进学生专业技能的提高[4]。
3.2 构建教学体系的改革模式
3.2.1 加强对教师的专业技能培训,促进教师素质与能力的提高
在培养教师素质与能力的过程中,可以将教师与管理人员到彼此的工作单位中挂职训练,促进教师专业实践能力的提升。其次,应该积极发挥教师的作用,加强与企业的合作,对技术产品进行合理研发,能够帮助知识理论的完善与发展。另外,可以将绩效考核制度建设起来,对优秀的教师与职员进行鼓励与奖赏,以此能够促进实践型教学队伍的构建。
3.2.2 培养“双师型”教师队伍
在高职机电一体化的教学改革中,需要积极构建“双师型”教师队伍,积极设计合理的培养计划,积极发挥专业理论教师与实践型教师的作用,以此能够在互相合作中将实训教学工作完成,加强两者之间的互动,以此能够相互学习、共同成长。
3.2.3 积极运用合适的教材
当前职业院校中的教材版本比较繁多,一些职业院校在选择教材过程中仅仅注重对本科院相类似的教材,为了促进知名度的提高。但是这样不利于学生的理解,也不能促进学生学习水平的提高。所以,在选择教材的过程中,应该注重实用性原则,加强理论知识的应用性,以此促进学生能力与水平的提升[5]。有条件的可以结合院校实际,编写和选用校本教材,提升教材和实际状态结合的紧密度。
3.3 构建机电理论与实践的一体化教学
3.3.1 理论课程
对于机电一体化的教学课程体系中,主要有专业理论与技能、基本素质以及综合创新等等。随着社会的发展,科学技术的运用,一些新的课程已经融入了较多的新的教学内容。在教学理论课程活动中应该加强活动的训练,使理论与实践相互结合起来,以此能够帮助学生得到理论与实践能力的提升。而对于当代大学生来说,针对当前的发展趋势,应该在发展自身专业能力与素养的过程中,还要增强自身的基本素质。良好的基本素质能够促进学生能力的发展。但是,也需要培养学生的岗位能力等。因此,仅仅将这几种能力积极融合在一起,才能有效促进学生创新能力的发展。
3.3.2 实训课程
在高职院校的机电一体化教学过程中,在培养学生理论知识基础的过程中,需要加强实践活动的训练。首先,可以增加一些活动课程。让学生在具体的实践课堂活动中,锻炼自身的实践能力与水平。其次,应该将实训中心建设起来,对于建设过程中应该借助校企合作的形式,以此能够让学生能够在学校里进行实践与学习。针对学校的实习安排,可以每周进行实习的安排。在建设过程中,可以引进专项建设资金,将一体化的教学实验室建设起来,以此能够促进学生的学习与能力的发展。其次,可以采取顶岗实习制。在学生离校的最后一年里,学生能够到企业中进行实习。这样也能促进校企之间的合作与沟通,还能积极培养学生的实践能力,在企业中积极锻炼,以此能够适应企业对人才的需求。另外,还能促进学生社会适应能力的提高,能够为学生未来的就业奠定坚实的基础。在实训过程中,学生能够在实践中获得一定的认识,通过直观的教学发展,能够使学生形成一定的实践能力,培养自身的综合能力与素质[6]。总之,通过理论与实践的相互结合,可以使学生在未来的就业与发展中拥有一定的优势,促进学生的全面发展。
3.4 改革实践教学考核环节
要想促进实践教学质量的提升,应该在实践教学过程中积极运用考核方式。首先,可以采取模块考试的形式,学生完成实习任务后,需要布置学生对实习进行总结与考核,只有考核合格后才能进行专业的实习工作,使学生能够在不同阶段的实习中掌握一定的知识技能。比如,对于钳工专业的学生来说,在钳工实习考核成功后,才能实习机床的检修等。针对表现良好的学生应该鼓励考取相关的职业资格证书等。另外,可以借助技能大赛的形式。比如,在金工、设备操作等阶段的实习结束后,应该在实习达标后,让学生进行更高级别的技能比赛,以此能够促进学生实践能力的有效提升。
4 结论
综上所述,对于高职院校机电专业的发展来说,在人才的培养方面应该从企业的需求出发,将适应社会发展的合格人才进行实践能力的培养。随着近些年来,我国职业院校的发展模式应该做出一定的改革。作为高职院校中,应该从机电企业的实际需求出发,加强学校师资队伍的建设,培养“双师型”教师队伍,以此能够促进学生实践能力与理论知识的结合,能够积极适应企业的发展,也能够使自身在未来激烈的人才竞争中获得优势,为以后的就业奠定坚实的基础。
参考文献:
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[3]郭春梅.高职类机电一体化专业建设与教学改革探讨――以厦门海洋职业技术学院机电一体化专业建设与教改为例[J].经济师,2016(02):66-68.
[4]金美花.浅谈高职专科机电一体化专业课程设置改革[J].吉林教育,2016(06):163-164.
当前的职业教育依然存在着很多问题,一些专业设置与就业市场未有机衔接,人才结构与需求存在差异,社会需要的新兴学科发展滞后。在职业教育的开展中,以就业为导向,调整办学思路,指导专业设置,盘活中职教育,能否将以就业为导向的教育观念,贯穿于课堂之中,激发学生的学习兴趣,改变目前的学生不愿学、不想学、学不进的现状呢?为此,笔者进行了有益的尝试和探索,下面结合机电课程的相关教学实践,试做探讨。
一、讲好“绪论”课,站稳讲台
在“绪论”课上,将本门课程与学生将来的就业岗位结合起来,讲述学好这门课与就业岗位的联系。笔者在上课中经常有学生这样问:学这门课有什么用?我们今后会从事这一行吗?
教材上对“绪论”这一部分的内容,主要介绍的是中职机电这门课程的性质、如何学好这门课等。笔者在给学生讲授《机械制图》“绪论”课时,不仅讲述这门课是基础、是工程界的语言,而且着重讲述这门课在机电行业中的作用,从一个零件的生产、一个机器设备的维护、一个工程的建设等去体现《制图》的作用,让学生走出“电力系统”,明确《制图》这门课是与自己今后的岗位紧密相连的。在给机电专业学生讲授《工厂电气控制设备》的“绪论”课时,首先从车床、刨床、铣床等如何使产品具有丰富多彩的形状入手,指出这就是本课程将要解决的问题,也是我们将要从事的岗位,要站稳自己今后的岗位,就要学好这门课。
二、营造就业环境,浓厚学习氛围
课堂就是职场,将课堂营造成人才召聘的现场,让学生感到就业的压力、岗位的召唤,这不仅仅是让学生认识到本课程与今后岗位的联系,更重要的是营造一个良好的学习氛围,创造一个只有认真学,学到一门专业技能,才有适合自己的岗位;只要具有一定的专业技能,岗位即召手可得的良好氛围。因此,我在课堂上,将学生回答问题设计成面试,将老师设计成用人单位的面试官,将学生设计成应聘者,对学生回答问题的评价,从其精神状态、语言、态度等方面,进行全面的评价,将对、错等效为是否聘用、是否加薪,将全面评价的结论等效为是否升职、是否适合什么岗位等。有时就某思考题的探讨,设计成考官、应聘者均由学生来得当,旁边再设职业顾问,对考与被考双方作出综合评价。课堂气氛活跃,更重要的是在这整个过程中,学生为了表现自己,总是积极思考,勇于回答,一旁的顾问也是挖空心思,力求找到准确、有趣的评语,或给应聘者以合适的岗位和合理的报酬。
三、将市场导向,能力本位贯穿于每一堂课,贯穿于每课内容之中
我们面对的许多学生既缺乏恒心,又没有信心,激情容易激发,更容易泄气,开学初还知道上学的目的,学期中就忘记了读中专是为了什么,因此我根据课程性质、特点将整个课程设计为该专业的岗位能力分支,将每一堂课的内容设计为不同的岗位能力点,以能力培养为主线将课程内容串起来。比如,在机电专业《工厂电气设备》课中,也是将内容与能力联系起来,讲到开关设备、继电器时,联系到常用机床、起重机等的控制,讲到电动机的控制时,结合自己工程实践中关于水厂供水泵起停的控制,既对学生讲述电动机的控制原理,同时又讲述老师在工程实践中摸索的过程,一边传授知识,一边告诉学生岗位是以能力为本位的,告诉学生学习过程的艰辛,技能掌握的不易,并使学生明确,每一堂课的学习都是在长知识、长本事,能力就是经过一堂课一堂课的学习而取得的,书本知识的学习其实就是专业技能的学习,学书本与学技能是统一的,既纠正学生总认为书本知识的无用,老师只会照本宣科的片面认识,又使学生重视课堂学习,不仅对本课堂的效果产生良好的影响,对其余课程、对学生在这一段时间的学习都会产生良好的影响。
四、围绕就业,坚持有用性、有效性原则处理教材,提高课堂质量
中等职业教育应是以就业为导向,岗位需要什么,我们就教什么,学生就学什么,但教学的基础――教材,总是滞后的,加之教学中,很多教材采用的是高等学校的教材,教材的重点,仍是重视理论的系统性、原理性,知识的传授性,因此我们在教材的处理上,应将以知识的掌握为主线改变为以能力的形成为主线,根据应用的需要,坚决舍弃现在用不着将来也用不到的内容。
笔者在对《机电一体化管理概论》教材的处理上,以简明实用为宗旨,将熟悉机电一体化技术的基本概念、特点作为教学重点。例如:
(一)机电一体化是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。
(二)掌握机电一体化系统的组成结构
机电一体化技术是以机械为主体、以微电子技术为核心,强调各种技术的协同和集成的综合性技术。
(三)熟悉机电一体化关键技术
由于机电一体化是一个工程和大系统,发展该技术面临以下共性的关键技术及其发展:传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等,同时也要受到社会条件、经济基础的重大影响。
国民经济关键部门迫切需要全面掌握机、电、控制和计算机的机电一体化专业复合型人才。围绕社会对机电一体化人才的需求,提出针对机电一体化专业人才培养进行实验教学改革的研究。该研究可为社会培养更多的机电一体化人才,提高毕业生的专业技能和实践动手能力,提高学生的就业竞争力,增加机电一体化方向毕业生的就业率等提供参考依据。同时,对于进一步提高我国高等院校机电一体化实验教学水平和教学效果具有较好的指导和借鉴意义。
现今实验教学的作用不仅是为了让学生验证所学的各种知识的掌握程度,是否能做到理论联系实际,而且培养学生更强的创新意识与能力,实验教学是必然的途径之一。它也是全面提高学生知识、素质与能力的重要手段。因此,在进行机电一体化专业课堂教学的同时更应该做好其专业的实验教学改革。机电一体化专业的实验教学应该持有“学生为主体”的实验教学观念,而摆脱那些简单的知识传授和验证理论课程内容的传统模式,把培养学生综合运用知识、引导其自主学习、独立系统设计和实践创新能力作为目标,开展实验实践课程体系的改革,提高学生的综合能力。
一、机电一体化实验教学现状分析
目前国内高等院校机电一体化实验教学仍存在一些普遍性的问题。
1.“重理论,轻实验”思想
传统的教学模式往往只注重理论教学而忽视实验教学的重要性。机电类知识体系往往概念抽象、理论繁琐,不同课程的联系很紧密,并且原理图多、文字叙述较抽象,学生又无实物接触,在学习过程中普遍感到枯燥乏味,最后学生学到的机电一体化系统的概念和知识体系就很少,而对于机电一体化专业的理解更是停留在表面层次,并且学生的实验动手能力较差,学生的综合能力得不到全面提高。
2.实验教学体系不够完善
传统实验教学内容只是单课程知识点的验证实验,学生固然可以通过实验掌握和理解单课程知识点的基本原理与应用,但无法掌握不同知识点的协调运用,无法提高学生的综合分析能力和解决能力。[2]
现今大多数高等院校普遍使用的实验教学手段、实验教学的传统模式是以教师作为主体,教师选定所做的实验题目,而学生只是按照实验要求和内容被动进行重复的机械式操作。然而,如果使用这种模式将无法提高学生的自主创新能力。有些实验综合性不强,设计性少,代表性不强,不利于学生自主创新能力的培养,也不能激发学生自主参加实验实践的积极性和创造性,这将会造成学生解决实际问题的能力差。毕业后满足不了社会对机电一体化人才的需求。
3.实验教学条件不够完善
现今大多数高等院校所开设的机电一体化类课程实验往往因为所需要的实验设备体积较为庞大,而且设备的价格又昂贵,所以对机电一体化专业的实验课程所配置的设备都比较少。[3]很多机电一体化专业的实验教学都是演示性教学,在整个实验过程中老师一直在做实验,而学生的任务只负责进行实验观察。即使是动手的实验课,学生也是按照老师要求的顺序重复一遍一遍去做。这样实验教学效果会比较差,使得整个实验就会趋于形式化,学生的分析能力、解决问题能力得不到提高。
4.机电一体化专业实验教学的考核机制不健全
机电一体化传统的实验教学考核方式主要是以考查、实验报告以及实验考察成绩相结合的方式,这样只能通过学生实验报告的完成情况给其打分。[4]如果采用这种考核方式,无法真正体现出学生的实践动手能力,因此可看出传统的考核方式不够合理。
二、机电一体化专业实验教学的基本要求
需要学生强化认识理论知识、验证理论知识的结论;要求学生能基本掌握常规仪器的基本原理与使用方法,而且能学会完成实验的方法和操作步骤;学生能从实验数据的分析中得出反映事物本质的结论;学生能独立书写实验过程,完成实验报告指定内容。
三、机电一体化专业实验教学改革的策略
1.完善现有的实验实践教学体系
专业教师需要充实机电一体化专业实验课程的教学内容,并减少不具代表性的实验,根据专业课程制订合理的实验教学内容,加大动手实验和综合性实验内容,并和理论课程相对应,建立合理的实验教学体系结构(如图1所示),这让学生能在掌握基本理论知识的基础上进行一些相关实验,而且更易掌握机电一体化专业知识和技能。
需要完善机电一体化现有的教学手段,弱化实验实践模式中传统的演示性或验证性实验,尽量加大学生动手的实验实践及综合性实验内容,采取开放式实验教学模式,把学生推到实验的主置。在机电一体化实验教学过程中,最好由学生亲自选定所做的实验课题,自己选择需要的仪器设备,制定相关的实验步骤,独立处理和分析实验数据、实验结果。而专业的实验教师只为学生提供实验资料、解答实验问题等方面的服务。
2.改善现有的实验条件
建立以能力培养为主导的实验教学模式,搭建机电一体化专业的三个系列实验室。一是专业基础类实验室,主要针对学生感性认识不足的机械传动和实验的薄弱环节所开设的验证性实验教学课程。二是综合类实验室,主要涉及各专业课的综合实验。三是数控机床、机器人实验室。通过系统有序的实验动手操作,有利于学生掌握实验的基本原理,培养了学生的综合实验能力。
3.制订合理的考核机制
结合机电一体化课程实践教学现有的特点,机电一体化专业的实践课程考核不应该有统一的标准和模式,而是应该结合实验实践教学的手段和方式来灵活设定考核方式。实验实践教学考核可采用能力培养为主考核的方式进行。简单的传统的验证性或者演示性实验,适当减小考核的比重,而一些动手考查较为全面及综合性强的实验,考核的比重就可适当加大;另一方面,可灵活采取现场提问、口试笔试、综合课程实验、课程设计等多种形式来考核,同时可以通过实验技能比赛的方式来激发学生对实验的兴趣。[5]对学生考核的重点不是考查知识的理解程度,而应当重点考核其实践技能的掌握程度和应用能力。
四、实验教学改革的效果
专业教师能将抽象的理论课堂教学转变为实际的实验实践操作,在整个机电一体化专业实验教学的过程中能充分调动学生的主观能动性,增强其实验兴趣,培养学生的分析能力、解决问题的能力,培养学生的动手能力、创新能力和综合实践能力,培养学生的团队协作的精神。
机电一体化向智能化方向迈进.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。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。
一、节电一体化特点
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称. 目前实操性人才缺乏,各企业高薪聘请机电一体化专业人才,在深圳地区例如:富士康、三星、华为、等一线企业拥有大量高薪职位就业前景十分广阔.以下由工控行业网为您进行的机电一体专业就业前景的方向分析。
这些集成化、自动化、智能化的机电系统发生故障的随机性很强,往往难以预料,但工程实践表明除了少数突发故障以外,大多数故障是一个渐进的过程。如果早期发现,及时采取恰当的措施是完全可以防止的,机电产品容错设计与仿真技术研究以及容错技术的应用正是顺应了这种需求。
容错技术为提高系统的可靠性开辟了一条新的途径。虽然人们无法保证所设计的系统各个构成环节的绝对可靠,但若把容错的概念引入到机电产品,可以使各个故障因素对产品性能的影响被显着削弱,这就意味着间接地提高了产品的可靠性。研究和应用容错技术,对于保障机电系统运行的连续性和安全性,减少安全事故,提高现代机电产品的经济效益和社会效益,具有非常重要的意义。
二、仿生硬件容错研究现状
随着电路系统功能的复杂化,传统的硬件容错技术越来越不能满足日益庞大的电路系统要求。为了提高系统可靠性,人们提出了动态地对故障进行自检测、自修复的要求,并努力寻找新的容错设计方法。早在20世纪50年代末,计算机之父冯?诺依曼就提出了研制具有自繁殖与自修复能力通用机器的伟大构想。
研究人员从自然界得到灵感,将自然计算(如进化计算,胚胎理论等)引入到硬件设计中从而形成仿生硬件(Bio-inspired Hardware,BHW)。仿生硬件的概念最初是由瑞士联邦工学院于1992年提出的,虽然历史不长,但其发展非常迅速,现在已经成为国际上的研究热点之一。仿生硬件早期也称为进化硬件(Evolvable Hardware,EHW)。A.Thompson等人较早提出了EHW应用于容错方面的想法。仿生硬件是一种能根据外部环境的变化而自主地、动态地改变自身的结构和行为以适应其生存环境的硬件电路,它可以像生物一样具有硬件自适应、自组织、自修复特性。采用仿生硬件实现的容错,不需要显式冗余,而是利用进化本身固有容错的特性,这种特性带来的优势是传统方法通过静态冗余实现容错所不能比拟的。
三、仿生硬件的容错技术新思路
基于仿生硬件的容错研究,对建立借鉴生物进化机制的硬件容错新理论、新模型和新方法,提高硬件系统的可靠性,具有至关重要的意义。
(一)胚胎型仿生硬件的容错体系结构和容错原理
仿生硬件可以分为进化型和胚胎型,其中胚胎型仿生硬件也称为胚胎电子系统,是模仿生物的多细胞容错机制实现的硬件。
胚胎型仿生硬件的容错体系结构,主要由胚胎细胞、开关阵和线轨组成。开关阵根据可编程连线的控制信号完成开关闭合,控制线轨内各线段的使用。胚胎细胞包含存储器、坐标发生器、I/O换向块、功能单元、直接连线、可编程连线、控制模块等。存储器用于保存配置数据位串,并根据细胞状态和坐标发生器计算出的结果,从配置位串中提取一段经译码后对胚胎电子细胞的换向块和功能单元进行配置。坐标发生器根据每个细胞最近两侧(左侧和下侧)邻居细胞的坐标为其分配坐标。I/O换向块为细胞功能单元间的可编程连线提供控制信号。功能单元用于实现一个n输入的布尔函数,用于实现所需的细胞功能。直接连线负责功能单元之间的相互通信。可编程连线传递控制信号控制开关阵。控制模块完成细胞的工作状态检测、故障诊断、控制细胞冗余切换。
(二)胚胎型仿生硬件实现容错的策略
为了实现对故障细胞的容错,常用的容错策略有两种:行(列)取消和细胞取消策略,通过记录有错的单元位置,重新布线,用其他备用的单元来代替。
但是对于连线资源故障,这些策略并未给出相应的对策。在深入研究胚胎仿生硬件容错体系结构的基础上,本文提出一种针对线轨故障的容错策略。
1. 行(列)取消策略。在行(列)取消中,若一个细胞出错,则它所在行(列)的所有细胞都将被取消,而该行(列)细胞的功能将被其上一行(右一列)的细胞所代替,即当一个细胞出错时,细胞所在行(列)上移(右移)到一个备用行(备用列)来代替它当前的工作。
2. 细胞取消策略。在细胞取消中,用备用细胞代替故障细胞分两个阶段。当某一行的出错细胞数超过备用细胞数时,整行被取消,行细胞上移,用备用行取代出错行的功能。
(三)胚胎型仿生硬件实现容错的流程
胚胎型仿生硬件容错的流程为:
(1)根据设计需求选择器件,确定硬件设计方案;
(2)以电路结构及有关参数等作为染色体进行编码,按照进化算法的进化模式对系统进行进化操作;
(3)一般以电路的功能与预期结果的符合程度作为个体的适应度。根据给定的输入条件或测试集,通过基于电路模型的仿真测试或实测计算群体中的每个个体的适应度;
(四)胚胎型仿生硬件内部错误检测机制
错误检测是胚胎型仿生硬件实现容错的前提,本文在此着重研究针对细胞故障的错误检测机制。
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)05-0027-01
一、机电一体化专业高技能人才培养现状
1.学生专业起点基础差。机电一体化是一门专业性较强的专业,虽然高中毕业学生占很大比重,但专业技能基础差,实训周期短,再加上学生怕苦、怕累及畏惧动手操作的抵制情绪,很难调动起学生积极性,给专业技能实训带来了很大的困难。
2.专业定位不准确。机电一体化专业的科学定位应该是“以电为主、机为辅。机、电、计算机三足鼎立”。但是从目前的专业设置上看,基本上都是按照“既懂机又会电”的方式来定位的。电子和机械是两大单独的学科,内容非常丰富,涉及面十分广,单靠理论支撑专业知识是不过的,必须结合实践推导理论,使技能在实践兼于理论指导。从理论上讲,其定位应该以电为主、机为辅或者机为主,电为辅都可以。
3.教学手段落后,内容陈旧。目前,大部分的学校课程结构设置都是以学科为中心,片面的强调课程安排。理论课和实践课分开教学是普遍采用的教学模式。教学管理采用班级授课制度,学习内容、教材和进度都是“一刀切”,过分强调统一性。课程知识部分的考试成为评价该课程的唯一依据,片面强化考试成绩。在这种忽略了学生的主体性,只是把学生当做教育客体和对象的教育制度中,学生难以调动积极性和主动性,对学习自然就缺少兴趣和爱好。
4.教学实践训练水平亟待提高,增强校企合作。从目前的实际情况来看,很多学校严重缺少与本专业相关的设计性、综合性实验,缺少电和机为一体的大型综合性实验课程,影响学生专业技能的提高。同时,由于学校和企业的合作性不高,教学实训设备远远落后于企业,造成学生的实际训练水平不高。因此,可以采用学校和企业合作的方式,提高实践训练层次。
二、“理技一体化”教学策略
1.整合课程,实现理论和实践的结构一体化。培养“应用型”人才是职业教育的基本要求。因此,在进行专业理论课程的整合中,坚决不能忽视理论对实践的指导作用,要坚持理论知识必需、实用的原则,减少其在教学中的比例,进而强化实践教学的内容。
2.整合理论和实践教学,实现时间和空间一体化。对教学模式进行改革,实行理论课和实践课并行模式。具体讲,就是教师和学生对照实物边讲边做,保证理论学习和技能训练在时间上的高度一致。同时,为了强化理论对实践的指导作用,真正的把理论课程和专业技能融合在一起,可以将专业课程的课堂安排在实训基地、实验室或者是工厂中去。这样不仅提高了学生对专业课程的学习兴趣,而且也使动手能力得到提高。
3.整合课堂教学目标,实现理论知识和能力水平一体化。为了保证学生掌握的理论知识和应达到的能力水平的高度一致,就必须对课堂教学目标进行整合。将融知识、能力、态度三个层次目标为一体的课堂作为教学目标。例如,“订单式”培训,企业可以把所需人才规格、知识技能结构等要求提供给学校,学校依据企业所需人才要求进行人才培养。这种培养方式,不仅提高了学生的学习主动性、积极性,而且缩短了学生毕业后的实习期和适应期,减少了教学实验和工厂实际工作的差距,使学生更好的适应岗位工作。
4.整合教师队伍,实现理论教学和实践教学一体化。对教师队伍进行有效整合,努力培养“双师型”专业教师,实现理论教学和实践教学一体化。具体的讲就是,把机电一体化专业课程中的专业技术理论课和实习课进行有机结合,由一名专业教师担当教学任务,采用理论和实践相结合的教学模式。重点是要做好理论和实践的密切联系,用实践去验证理论,用理论指导实践。
三、依托企业、拓宽“理技一体化”教学的途径
1.人才培养模式是专业建设的根本。面对社会对高技能人才的需求和当前的具体形式,应该对人才培养模式进行改革和创新。将校企合作、工学结合作为人才培养模式中的一项重要任务,增强学生的社会实践和生产学习,推行学、做合二为一,产学一体化的新型人才培养模式,有效拓宽“理技一体化”教学的途径。
在这种人才培养模式中,学生在企业生产一线的实习时间有很多,能够接触到最新的生产设备,学习到最实用的专业技能。不仅积累了工作经验,提高了自身的操作能力,而且提高了就业竞争力。人才培养模式是紧随着现实需要而变化的,在实践过程中,要根据市场变化和岗位需求对教学模式进行调整。
2.以实践能力为标准,打造高水平的“双师型”教学团队。高技能人才培养模式的特点和要求,决定了学校教师不仅要具备丰富的理论知识,而且要有丰富的实践经验。通过学校和企业的合作,教师可以参与到实际的科研和生产工作中,或者与企业的技术人员共同执导学生的实习,丰富教师的实践经验,了解掌握新技术。同时学校也可以聘请企业优秀技术人员做兼职教师,以此来完善学校的师资结构,适应专业要求。学校教师要更新教学理念,并且要定期进行培训、学习,更好的适应社会变化需求。
机电一体化高技能人才培养不仅要改革教学模式,更新教育观念,更重要的是教授学生生存、学习、合作的综合能力。改变教学模式,实行理论、技能实训、企业实践为一体的“理技一体化”的教学模式,以便为我国机电一体化产业提供更多高技能的专业人才。
参考文献