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時間:2023-08-25 09:10:15
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1)機電一體化在向智能化的方向發(fā)展,智能化就是在原本電腦控制的基礎(chǔ)上更具備合理性和效率性,機電一體化的智能化發(fā)展就像最初的硬件手機與現(xiàn)在的智能手機的區(qū)別一樣。總體說來就是智能化更人性化,更能解決操作中的突發(fā)狀況或者說是提前就設(shè)定了應(yīng)對解決突發(fā)狀況的解決措施。
2)機電一體化更加環(huán)保,機電一體化進程使原本的柴油發(fā)電帶動發(fā)電機的情況得到改善,現(xiàn)在的機電一體化是電腦操控,解決了其中一些污染環(huán)境的問題,響應(yīng)環(huán)保的口號,機電一體化也朝著更環(huán)保的方向發(fā)展。
3)機械一體化朝著微機模式發(fā)展,顧名思義就是機械的規(guī)模與形式越來越小,這就要求機械的精密程度。這樣的發(fā)展趨勢有利于解決原始機械龐大的占地面積問題,可以使同一片場地發(fā)揮更大的效果。機械以替換的發(fā)展趨勢是更加進步與人性化,它是朝著一個操作簡單、綠色無害、精密程度高的趨勢更好的發(fā)展。這就是機電一體化,它是機械與電子的有機結(jié)合,有著密不可分的有機組成部分,有著良好的發(fā)展趨勢。在這兩者的定義下,筆者希望日后機電的結(jié)合能夠更加密切,其各個組成部分能日漸精密完善使得整個機電一化得到優(yōu)化;機電一體化能夠在屬于它的發(fā)展趨勢下日益發(fā)展完善,更好的滿足機電一體化進程的需要。
2機械電子工程專業(yè)
在科技發(fā)展與時代進步的大背景下,機電一體化的進程日益加快,重要程度日益提升,人才需要也越來越大,接下來筆者將介紹機電一體化的人才來源——機械電子工程專業(yè)。上文中我們論述了什么是機電一體化與機電一體化的發(fā)展趨勢,根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化已經(jīng)在生產(chǎn)生活中日益重要,為了供應(yīng)機電一體化所需要的人才,機械電子工程專業(yè)應(yīng)運而生,上個世紀九十年代后期,一些高校開始設(shè)置了機械電子專業(yè)。機械電子工程專業(yè)的出現(xiàn)是為了響應(yīng)現(xiàn)階段和日后的電子控制機械的主流趨勢,為了使自動化方面有更多可用人才。在機械電子工程專業(yè)設(shè)置上要注意很多的問題:第一要考慮新課程的課程設(shè)置方面,要在傳統(tǒng)的機械上有所發(fā)展又要估計學(xué)生的負擔,不能是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感到吃力或者是電子與機械兼顧的拖沓。第二就是機械電子專業(yè)是機械和電子的有機結(jié)合,電子與機械的側(cè)重點問題,在教授的過程中要二者兼顧,因為傳統(tǒng)機械是整個機械一體化的基礎(chǔ)而電子的計入是一個良性發(fā)展,很多新生代的同學(xué)更加重視電子方面,這是不科學(xué)的做法??傊畽C械電子工程專業(yè)是一個時代要求的必要專業(yè),要安排好課程,明確側(cè)重點,最終達到滿足機電一體化進程下人才的需要。
3機電一體化與機械電子專業(yè)
介紹過機電一體化與機械電子專業(yè)以后,接下來明確機電一體化與機械電子專業(yè)之間的關(guān)系。根據(jù)上文我們不難發(fā)現(xiàn),機電一體化與機械電子專業(yè)有著非常密切的關(guān)系,可以說機械電子專業(yè)是機電一體化的前身,以為機械電子專業(yè)所培養(yǎng)的正是機電一體化專業(yè)的對口人才,也就是說機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。機械電子專業(yè)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是機電一體化的具體內(nèi)容。其中包括理論知識與具體操作,也就是什么是機電一體化、幾點一體化需要我們做些什么、在操作中會遇見什么問題并且該怎樣解決等。機械電子專業(yè)是為機電一體化培養(yǎng)人才的搖籃,在機械電子專業(yè)中學(xué)習(xí)的同學(xué)畢業(yè)后的前景就是在機電一體化應(yīng)用的地方工作。而機電一體化在日常操作中所遇見的難以解決的問題和需注重問題就是機械電子專業(yè)研究的課題和研究方向??傊畽C電一體化與機械電子專業(yè)二者之間密不可分,互補互助,機電一體化的發(fā)展要求了機械電子專業(yè)的學(xué)科內(nèi)容、機械電子專業(yè)為機電一體化提供了人才來源。
任務(wù)驅(qū)動,就是以目標或問題為導(dǎo)向,實施探究式教學(xué)活動,教師在教學(xué)過程中不再是以往“灌輸式”、“填鴨式”的教育,而是更加重視學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提升。具體而言,就是教師在上課前對課程內(nèi)容進行分析,并在上課時先講解課程的基本原理與知識重點難點,然后在課堂中設(shè)置一個任務(wù)或者多個任務(wù),由學(xué)生進行自由分組進行討論,得出問題的具體答案,完成任務(wù)設(shè)計。機電一體化課程的理論性與實踐性往往較強,課程中每一個章節(jié)都能夠設(shè)置一個或者多個任務(wù),比如在學(xué)習(xí)機械的傳動部件設(shè)計中,包含了各種各樣的傳動方式,比如齒輪傳動、絲杠螺母機構(gòu)、滾珠絲杠副傳動、間歇傳動機構(gòu)等,在進行任務(wù)設(shè)置時可以考慮讓學(xué)生進行傳動優(yōu)劣比較,最終獲得最佳的方案。任務(wù)驅(qū)動法的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生自主探索與創(chuàng)新能力,這對學(xué)生專業(yè)能力的提升有重要幫助。
二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在機電一體化教學(xué)中的實踐
(1)呈現(xiàn)任務(wù)。呈現(xiàn)任務(wù)指的是教師在講解相應(yīng)課程前,必須整合與分析課程的具體內(nèi)容與教學(xué)目標,編制相應(yīng)的教學(xué)大綱,找出課程的重點與難點,然后設(shè)置一個或多個任務(wù),多個任務(wù)設(shè)置應(yīng)凸顯層層遞進的趨勢,使學(xué)生從易到難對課程知識點進行掌握。在具體設(shè)計上,首先,要求教師正確理解任務(wù)與教學(xué)目標的關(guān)系,認識到教學(xué)目標旨在幫助學(xué)生掌握課程相應(yīng)理論,機電相關(guān)技能與能力,這也是任務(wù)設(shè)置的主要依據(jù)。其次,教師應(yīng)了解到任務(wù)是有學(xué)生來完成的,因此要根據(jù)學(xué)生的實際情況,對任務(wù)進行分層,可以設(shè)置為“了解、理解、掌握”三個層次,使班級的每名學(xué)生都能獲得知識的相關(guān)理解。例如在微機控制系統(tǒng)這一章節(jié),因其包含了微機原理、單片機、PLC等幾門課程,因此理論較多,難度也較高,教師在進行任務(wù)設(shè)置時就應(yīng)做好分層,對學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生設(shè)置幫助學(xué)生掌握相關(guān)微機概念的任務(wù),對學(xué)習(xí)能力較好的學(xué)生設(shè)置理論理解與基本操作型任務(wù),對學(xué)習(xí)能力優(yōu)異的學(xué)生設(shè)置理論掌握、實踐與創(chuàng)新型任務(wù),促使各層級學(xué)生的理論與實踐水平都獲得一定的提升。
(2)明確任務(wù)。明確任務(wù)是任務(wù)設(shè)計的關(guān)鍵,在具體實施上,任務(wù)的明確主要是分析任務(wù)驅(qū)動是否區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)形式,將總?cè)蝿?wù)分解成多個小任務(wù),通過對任務(wù)進行細化,可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方向更加明確,任務(wù)設(shè)置還應(yīng)具有較高的聯(lián)系性以及適當?shù)闹貜?fù),這樣即便學(xué)生對某一知識概念不能獲得較深刻的理解,在后續(xù)的任務(wù)探討方面,由于重復(fù)了之前的理論,學(xué)生可以統(tǒng)一再次分析獲得對理論的深刻理解。在任務(wù)細化過程中,讓學(xué)生在還沒接受新知識前就去完成小任務(wù)是不現(xiàn)實的,因此在該過程中需要教師給予適當?shù)囊龑?dǎo),要求學(xué)生通過小組討論或者自我閱讀新知識,發(fā)揮主觀能動性。
(3)完成任務(wù)。學(xué)生完成任務(wù)是任務(wù)驅(qū)動法最重要的過程,具體表現(xiàn)在教師課堂教學(xué)與學(xué)生的實踐上。在實際教學(xué)中,教師主要是根據(jù)課程的基本情況,將任務(wù)對應(yīng)到相應(yīng)學(xué)習(xí)能力的學(xué)生上。比如,在課堂小任務(wù)進行上,若任務(wù)的難度較大,可以由教師給予學(xué)生相應(yīng)的引導(dǎo),讓學(xué)生理解起來更加容易,而如果難度較低,則由學(xué)生自我討論完成,或者學(xué)生自主思維完成,實際教學(xué)中,由于學(xué)生剛接觸機電一體化課程,對機電相關(guān)理論的認識有限,因此教學(xué)過程中教師依舊處于主導(dǎo)地位。而對于學(xué)生而言,任務(wù)的完成需要發(fā)揮主觀能動性,以便獲得相關(guān)知識內(nèi)容的理論與實踐技能,采取分組討論的方式,可以使學(xué)生之間進行相互合作,探討研究,這能夠培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作精神。
中圖分類號TM 92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)93-0063-02
機電一體化從出現(xiàn)之始就極大地推動了社會的進一步發(fā)展,并且有了很快的發(fā)展速度和良好的發(fā)展趨勢。在機電一體化有其自身的發(fā)展歷史,并且在發(fā)展過程中不斷的進行創(chuàng)新,為自身創(chuàng)造了一個良好的發(fā)展趨勢,有廣闊的發(fā)展空間。在其發(fā)展過程中,不斷對新技術(shù)和新知識進行利用,使其符合現(xiàn)代實際應(yīng)用的需要,促進其發(fā)展。
1 機電一體化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的趨勢
首先,在未來的發(fā)展趨勢中,機電一體化的應(yīng)用將會有更加廣泛。無論是在一些小的方面還是比較大的方面,在自動化產(chǎn)業(yè)上都要通過機電一體化技術(shù)來進行開發(fā)。機電一體化的重要性也是因為其為自動化工業(yè)和航太工業(yè)以及國防工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。機電一體化技術(shù)作為一門新興技術(shù)在一些工業(yè)比較發(fā)達的國家有著快速的發(fā)展,同時,它對PC工業(yè)控制的發(fā)展也有一定的帶動作用。在其發(fā)展過程中,程序控制器技術(shù)也就是機電一體化的核心也在不斷的發(fā)生變化。程序控制器在工業(yè)自動控制領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用,在工廠自動化控制中,PLC也成為了核心技術(shù)。但是由于PLC程序的撰寫一般的情況下是先進行階梯圖的繪制再將其轉(zhuǎn)化成PLC的指令,所以說PLC質(zhì)量在不同的品牌中也會不同,這樣所造成的結(jié)果就是每一個程序之間的轉(zhuǎn)換很不容易。另外,PLC指令比較接近低階語音,開發(fā)程序很不容易,并且比較耗費時間。為了使PLC機電一體化的缺點得到改善,目前情況下利用PC電腦或者是IPC將PLC取代,把它當作是機電一體化中的控制器,對于控制程序的撰寫使用的是Visual Basic,將PLC形式的機電一體化取代。
其次,發(fā)展了機電光一體化。在社會進入21世紀之后,半導(dǎo)體微電子技術(shù)和微機電技術(shù)以及鐳射技術(shù)發(fā)展速度非???,另外影響顯示產(chǎn)業(yè)以及新興的生物科技也在快速的發(fā)展,使得一些傳統(tǒng)技術(shù)有了新的生機與活力,使機電一體化開始向機電光方向發(fā)展。一個比較典型的機電光技術(shù)應(yīng)該包含的范圍有:機構(gòu)設(shè)計、精密制動器、人機界面、微處理器,程序或反饋控制、診斷信號的處理與錯誤、辨別圖形、制程工程以及仿生人工智能。另外,根據(jù)光學(xué)或者是光學(xué)元件和機電元件有不同的互動程度和組合特性,可以將機電光系統(tǒng)分為三種類型,即光機整合的類型;內(nèi)嵌光電或者光學(xué)裝置的類型;在光學(xué)系統(tǒng)中嵌入機電裝置。
2 機電一體化技術(shù)發(fā)展的保障
在機電一體化技術(shù)的發(fā)展中,雖然有比較快的發(fā)展速度以及比較強的競爭力,但是仍有問題存在,要保證機電一體化技術(shù)能夠有一個較好的發(fā)展,必須要采取一定的措施,可以從以下的幾個方面來進行:要讓政府的決策高層認識到機電一體化技術(shù)的重要性;加強對機電一體化技術(shù)人才的培養(yǎng);發(fā)展電力電子關(guān)鍵技術(shù),加強對機電一體化技術(shù)的研究;注重理論與實際并行;積極推動“產(chǎn)學(xué)研合作”;機電產(chǎn)業(yè)要走進校園內(nèi)部去尋找人才與合作;建立未來的研究對象。
此外,機電一體化中的機電光技術(shù)還屬于一種新興技術(shù),從目前的情況來看,這一方面的人才比較稀缺。因此,在一些國內(nèi)高校中,有必要開設(shè)相關(guān)的課程,培養(yǎng)有關(guān)這一方面的人才,推動機電光機電一體化的發(fā)展。
3 機電一體化創(chuàng)新的具體內(nèi)容
3.1技術(shù)設(shè)計向單元化發(fā)展
在機電一體化的實驗平臺中實行單元化技術(shù)來進行設(shè)計。將系統(tǒng)分為幾個單元模塊,主要包括工控機、運動控制卡、伺服電機及步進電機、CAN總線、電動機驅(qū)動器,還有直線、工作臺以及回轉(zhuǎn)單元。只要是能使接口保持一致,就可以將每一個單元分開設(shè)計,這樣就使得系統(tǒng)具有高度的可擴展性以及互換性。它的總體結(jié)構(gòu)可以用下圖來進行表示:
3.2控制系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展
在系統(tǒng)中將電子計算機作為節(jié)點,將運動控制卡以及CAN卡作為子節(jié)點,然后利用這兩種控制卡進行向下分支而形成樹狀網(wǎng)絡(luò)。利用計算機對電機運行情況以及傳感器信息進行統(tǒng)一處理,把整個系統(tǒng)都整合到一起。利用網(wǎng)絡(luò)將每一個控制節(jié)點聯(lián)系起來,這樣一來,在實際操作中就能夠?qū)⒉竭M電機作為控制對象,使控制更加簡易,控制對象的選擇也可以是伺服電機來滿足高精度要求,也可以將兩者組合在一起構(gòu)成一個系統(tǒng)。利用計算機對不同節(jié)點信息進行處理,再將其反饋到每一個控制對象上,利用這種方法來完成協(xié)同控制。
3.3系統(tǒng)應(yīng)用向長久化發(fā)展
在實際操作過程中。操作人員可以利用控制卡數(shù)目的增加來將控制對象數(shù)目擴展,并且它的實現(xiàn)只需要在電氣上略微改動。
與此同時,也可以利用其他設(shè)備的增加來進行系統(tǒng)功能的擴充,比如增加工業(yè)攝像頭就能夠使圖像定位以及圖像智能控制等任務(wù)完成。
4結(jié)論
機電一體化是現(xiàn)在社會中的一項重要技術(shù),在機電產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,所以對其有一個科學(xué)全面的認識是十分必要的。機電一體化在以后的發(fā)展中,其功能必然會不斷完善,控制系統(tǒng)也將會更加強大。相信在未來它將會有更加廣闊的發(fā)展前景,在各個領(lǐng)域的領(lǐng)域在將會更加廣泛,作為機電行業(yè)有關(guān)人員,對其現(xiàn)在實際中的應(yīng)用以及其今后的發(fā)展趨勢有一個科學(xué)合理的認識,跟得上機電一體化今后的發(fā)展步伐,從而適應(yīng)其發(fā)展,對社會發(fā)展也起到一定促進作用。
參考文獻
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根據(jù)《江蘇省國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》和《江蘇省產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃綱要》等文件精神,裝備制造業(yè)已成為江蘇省國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè),江蘇各地區(qū)都在大力發(fā)展高端裝備制造業(yè)。高端裝備制造業(yè)的技術(shù)水平主要取決于機電一體化高新技術(shù)的發(fā)展。
一、中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)課程銜接存在的問題
目前,中高職在技能人才培養(yǎng)方面還存在一些亟待解決的問題,如專業(yè)與產(chǎn)業(yè)不夠銜接、人才培養(yǎng)方案與崗位需求不夠吻合、中高職課程體系不夠貫通、課程內(nèi)容不夠銜接、中高職銜接管理工作不夠規(guī)范等。課程銜接是中高職教學(xué)銜接的關(guān)鍵,中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)課程銜接存在的主要問題如下:
1.課程內(nèi)容重復(fù)。中高職院校缺少有效的溝通,各自構(gòu)建自己的專業(yè)課程體系,確定課程教學(xué)內(nèi)容,造成一些專業(yè)課程在中高職階段內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象。如中職機電應(yīng)用技術(shù)專業(yè)與高職機電一體化技術(shù)專業(yè)都開設(shè)機械制圖、機械基礎(chǔ)、液壓傳動、電工電子基礎(chǔ)等課程,造成中高職教育資源與學(xué)習(xí)時間的浪費。
2.基礎(chǔ)課程薄弱。中職學(xué)校存在的重技能輕文化、重操作輕理論現(xiàn)象,使得很多中職學(xué)生文化課基礎(chǔ)弱,升入高職后對文化基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)普遍感到困難,尤其是數(shù)學(xué)、物理、英語等基礎(chǔ)性課程。
3.技能訓(xùn)練重復(fù)。高職院校技能訓(xùn)練定位低,中高職較多實踐訓(xùn)練項目相差不多,存在重復(fù)訓(xùn)練的現(xiàn)象,甚至造成高職與中職實踐技能課程“倒掛”的現(xiàn)象。
因此,迫切需要對機電一體化專業(yè)中高職課程體系進行重構(gòu)建,切實解決上述實際問題。
二、根據(jù)職業(yè)崗位要求,分析典型工作任務(wù)
1.崗位需求分析及人才培養(yǎng)目標。針對江蘇省等長三角地區(qū),通過多種渠道,深入了解中高職機電一體化技術(shù)專業(yè)人才市場需求、企業(yè)用人需求及學(xué)校培養(yǎng)現(xiàn)狀。全面了解機電一體化技術(shù)專業(yè)中職、高職畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀,深入了解企業(yè)對人才需求情況及對中職、高職畢業(yè)生素養(yǎng)能力的具體要求,著重對中、高職畢業(yè)生從事機電產(chǎn)品和機電設(shè)備的設(shè)計、操作、裝配、測試、質(zhì)檢、維修、銷售、技術(shù)服務(wù)和經(jīng)營管理等工作崗位的初期定位及遷移發(fā)展情況進行調(diào)研。機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生具體從事的就業(yè)崗位如表1:
表1 機電一體化技術(shù)專業(yè)就業(yè)崗位
2.職業(yè)崗位能力。機電一體化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)崗位及能力結(jié)構(gòu)分析圖如圖1所示:
圖1 機電一體化技術(shù)專業(yè)職業(yè)崗位及能力結(jié)構(gòu)分析圖
從崗位職業(yè)能力要求出發(fā),確定中高職教育銜接機電一體化技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標:學(xué)生在中職階段應(yīng)重點掌握普通機床加工、機電設(shè)備的簡單安裝、中級維修電工等基本技能,應(yīng)注重特定崗位的熟練操作能力訓(xùn)練,學(xué)生憑借中職階段掌握的技能,既可直接從事相關(guān)的操作性工作,又可為高職階段的能力提高打下扎實基礎(chǔ);高職階段重點培養(yǎng)先進設(shè)備的運行、自動化生產(chǎn)設(shè)備的安裝與調(diào)試、控制程序的編制、高級維修電工、設(shè)備開發(fā)等能力,還要掌握相當?shù)睦碚撝R,學(xué)生通過高職階段學(xué)習(xí),既可提升單項技能,又可使這些技能得到綜合運用,使之具備從事機電復(fù)合型高端技能崗位工作所需的綜合能力。學(xué)生從某一具體崗位到整個職業(yè)生涯,具有更大的發(fā)展空間和更強的可持續(xù)發(fā)展能力。
三、以職業(yè)能力為導(dǎo)向的模塊化結(jié)構(gòu)一體化課程體系構(gòu)建
1.課程體系銜接框架。遵循學(xué)生職業(yè)能力形成規(guī)律,以崗位職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為中心,搭建中高職教育銜接的機電一體化技術(shù)專業(yè)一體化課程框架,如圖2所示。
在人文素質(zhì)方面,全面培養(yǎng)學(xué)生的政治思想素養(yǎng)、身心素養(yǎng)、文化素養(yǎng)和科學(xué)素養(yǎng);在職業(yè)素質(zhì)方面,課程設(shè)置由淺入深,中職課程注重專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),實踐方面注重基本操作和基本技能的培養(yǎng),掌握基本職業(yè)理論、訓(xùn)練基本職業(yè)操作能力;高職課程注重技術(shù)分析能力和創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng),使學(xué)生在工作環(huán)境中發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新實踐性。根據(jù)中高職兩個階段必須具備的知識能力和素質(zhì)構(gòu)建課程體系,規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容,制定相互銜接的課程標準,確定科學(xué)合理的教學(xué)順序和實施路線,從而在中高職課程銜接上,做到既避免課程內(nèi)容的重復(fù),又拓寬和加深課程內(nèi)容,真正實現(xiàn)課程內(nèi)容銜接的連續(xù)性、邏輯性和整合性。
中職階段以公共基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和基礎(chǔ)技能的實踐為主,以能力拓展為輔,注重基礎(chǔ)知識、動手能力的培養(yǎng);高職階段以專業(yè)核心課程和高級技能實踐為主,注重核心技術(shù)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
圖2 中高職銜接一體化課程體系的框架
2.課程體系的構(gòu)建。中高職銜接(3+3分段培養(yǎng))機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。課程體系結(jié)構(gòu)總體分為中職主干課程和高職主干課程兩個層次,其中,兩個層次中的銜接課程在中高職教育階段對接設(shè)置,中級工要求的相應(yīng)知識與技能就是專業(yè)課程銜接的接口標準。課程設(shè)置體現(xiàn)能力和知識的提升,各模塊有相應(yīng)課程完成知識的延續(xù)和深化。如AutoCAD與三維CAD,機械基礎(chǔ)與機械設(shè)計基礎(chǔ),PLC(一)與PLC(二),電工工藝與技能與電氣控制技術(shù),機電設(shè)備安裝與調(diào)試與機電設(shè)備維修等在課程上形成中高職銜接,形成中高職的知識和能力要求的提升。主體部分有基本素質(zhì)模塊、專業(yè)基本能力模塊、專業(yè)崗位能力課模塊、專業(yè)綜合能力模塊和職業(yè)能力拓展模塊五個模塊式的結(jié)構(gòu)。
圖3 中高職教育銜接的機電一體化技術(shù)專業(yè)一體化課程體系
3.課程模塊設(shè)置內(nèi)容。依據(jù)學(xué)生認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律設(shè)置課程模塊的具體內(nèi)容。(1)基本素質(zhì)課模塊是按國家教育主管部門規(guī)定設(shè)置的含德育、體育、文化基礎(chǔ)在內(nèi)的公共基礎(chǔ)課。主要包括文化基礎(chǔ)課程和德育、體育、政治經(jīng)濟類和公共選修課程,尤其是數(shù)學(xué)、物理兩大課程,是機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要基本保證。目前的實際情況是,中職生源的文化基礎(chǔ)普遍較差,因此,首先在招生時要對文化課程中數(shù)學(xué)、物理成績提出最低要求,其次可以通過入學(xué)后的測試,是否達到中高職專業(yè)學(xué)習(xí)的要求,如果達不到要求,就建議通過補習(xí)等方法,彌補不足。
(2)專業(yè)基本能力模塊。專業(yè)基本能力模塊是以職業(yè)崗位共同的知識和技能為基礎(chǔ)構(gòu)建的課程。為后續(xù)專業(yè)崗位提供支撐作用,既避免了專業(yè)基礎(chǔ)課程的重復(fù),又符合學(xué)生的認知規(guī)律,如中職開設(shè)二維AutoCAD,高職開設(shè)三維CAD。所有專業(yè)基礎(chǔ)課都采用理實一體化教學(xué)方法。
(3)專業(yè)崗位能力模塊。模塊是從崗位職業(yè)能力提煉的反映職業(yè)特性的技術(shù)性課程。這些專業(yè)核心技術(shù)課程,都安排在高職階段以企業(yè)典型任務(wù)為載體,完成工作項目為課程目標,按照工作任務(wù)設(shè)置教學(xué)項目,教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合企業(yè)實踐,有利于提高學(xué)生解決實際工程的能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的能力。
(4)專業(yè)綜合能力模塊。中職階段培養(yǎng)基本技能和操作技能,包括認識實習(xí)、車工實習(xí)、鉗工實習(xí)和中級維修電工實習(xí),完成中級維修電工的職業(yè)技能考核;高職階段培養(yǎng)高級技能和創(chuàng)新能力,包括電氣控制技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)、機電設(shè)備維修、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計和高級維修電工,并完成高級維修電工的職業(yè)技能考核;最后是畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)綜合實習(xí)和頂崗實踐,實現(xiàn)中高職實踐環(huán)節(jié)的無縫銜接和職業(yè)能力的循序提高。
(5)職業(yè)能力拓展模塊。職業(yè)能力拓展模塊主要開設(shè)職業(yè)拓展崗位,中職階段開展機電產(chǎn)品采購與銷售,高職階段開展產(chǎn)品質(zhì)量管理和生產(chǎn)現(xiàn)場管理,拓寬學(xué)生就業(yè)渠道。
四、中高職銜接機電一體化技術(shù)專業(yè)課程體系實施策略思考
中高職銜接課程體系架構(gòu)是基礎(chǔ),課程內(nèi)容的銜接是落腳點。整合優(yōu)化課程目標,實現(xiàn)中職操作性和實用性目標與高職技能性和創(chuàng)造性目標的銜接;必須解構(gòu)和重構(gòu)課程內(nèi)容,整合中高職的教學(xué)資源,避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù),提高教學(xué)效率,實現(xiàn)中高職教學(xué)有效銜接。加強專業(yè)崗位職業(yè)證書的管理,職業(yè)技術(shù)等級資格證書及相關(guān)技術(shù)證書是銜接的標準。以機電設(shè)備安裝調(diào)試等工作任務(wù)為中心,以機電設(shè)備產(chǎn)品的分析設(shè)計為載體,將相關(guān)國家職業(yè)標準、行業(yè)技能資格認證要求、龍頭企業(yè)培訓(xùn)內(nèi)容等有機地嵌入到課程中,按照學(xué)生職業(yè)素質(zhì)貫徹全過程,專業(yè)基本能力、專業(yè)核心能力、專業(yè)綜合能力和專業(yè)創(chuàng)新能力層次遞進的發(fā)展規(guī)律,構(gòu)建以學(xué)生的職業(yè)能力發(fā)展邏輯為依據(jù)的中高職銜接課程體系,保證中高職職業(yè)教育的順利銜接。
參考文獻:
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20世紀80年代中期以來,計算機特別是微型計算機已日益廣泛應(yīng)用于機械產(chǎn)品和生產(chǎn)過程的控制,使機、電有機地結(jié)合,發(fā)展成機電一體化技術(shù)。此技術(shù)經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展,其內(nèi)涵隨科技的發(fā)展不斷更新。70年代主要是指機械與電子的簡單結(jié)合機電一體化產(chǎn)品,也較簡單主要涉及到高性能的伺服技術(shù);在80年代高性能微處理器的出現(xiàn)立即在機電一體化產(chǎn)品中得到應(yīng)用,大大提高了機電一體化產(chǎn)品的自動化智能化程度;進入90年代計算機網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展使機電一體化系統(tǒng)向著智能化和自動化方向發(fā)展,此時機電一體化是機械電子控制光學(xué)信息和計算機等技術(shù)的相互交叉和融合。
機電一體化技術(shù)的應(yīng)用,給機械行業(yè)帶來了顯著的效益,降低了原材料消耗,減輕了操作工人的勞動強度,增強了企業(yè)在市場中的競爭力。
1.機電一體化基本結(jié)構(gòu)要素
1.1 機械本體部分
機械本體就像人體的身軀骨架它是系統(tǒng)所有功能元素的機械支持結(jié)構(gòu)包括機身框架機械連接等。
1.2 動力部分
動力部分與人體內(nèi)臟產(chǎn)生能量去維持生命運動一樣為系統(tǒng)提供能量和動力功能驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)使系統(tǒng)按照控制要求正常運行。
1.3 傳感部分
傳感部分就像人的眼鼻耳口等感覺器官將系統(tǒng)運行中所需要的本身和外界環(huán)境的各種參數(shù)及狀態(tài)進行檢測變成可識別的信號傳輸?shù)叫畔⑻幚韱卧?jīng)過分析處理后產(chǎn)生相應(yīng)的控制信息其功能一般由專門的傳感器和儀器儀表完成。
1.4 驅(qū)動部分
驅(qū)動部分就像人體的肌肋腱接受大腦指揮驅(qū)動四肢運動一樣在控制信息作用下驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)完成各種動作和功能。
1.5 執(zhí)行部分
執(zhí)行部分如同人的四肢由大腦支配完成各項工作任務(wù)一樣根據(jù)控制信息和指令完成各種動作和功能執(zhí)行機構(gòu)是運動部件一般采用機械電磁電液等機構(gòu)。
1.6 控制及信息處理部分
控制及信息處理部分猶如人的大腦指揮和控制全身運動并能記憶思考和判斷問題一樣將來自各傳感器的檢測信息集中存儲分析加工并根據(jù)信息處理的結(jié)果按照一定的程序和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令控制整個系統(tǒng)有目的的運行它一般由計算機可編程序控制器數(shù)控裝置以及邏輯電路A/D 與D/A 轉(zhuǎn)換I/O 輸入輸出接口和計算機外部設(shè)備等組成。
2.機電一體化的具體內(nèi)容
2.1 機電一體化技術(shù)是從系統(tǒng)工程觀點出發(fā),應(yīng)用機械、電子等有關(guān)技術(shù),使機械、電子有機結(jié)合,實現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品整體最優(yōu)的綜合性技術(shù)。機電一體化技術(shù),主要包括技術(shù)原理和使用機電一體化產(chǎn)品(或系統(tǒng))得以實現(xiàn)、使用和發(fā)展的技術(shù)。機電一體化技術(shù)是一個技術(shù)群(族)的總稱。
2.2 機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品由若干具有特定功能的機械和電子要素組成的有機整體,具有滿足人的使用要求的最佳功能,機電一體化系統(tǒng)產(chǎn)品。主要是指機械系統(tǒng)或部件與微電子系統(tǒng)或部件相互置換和有機結(jié)合,從而賦予新的功能和性能的新一代產(chǎn)品,有良好的人機協(xié)作關(guān)系。一個機電一體化的系統(tǒng)主要是由機械裝置、執(zhí)行裝置、動力源、傳感器、計算機這5個要素構(gòu)成。
2.3 機電一體化工程機械電子工程是機械工程與電子工程的綜合集成,即給定機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品“目的功能”與“規(guī)格”后,機電一體化技術(shù)人員利用機電一體化技術(shù)進行設(shè)計、制造的整個過程體系。
2.4 機電一體化思想體現(xiàn)了“系統(tǒng)設(shè)計原理”和“綜合集成技巧”。系統(tǒng)工程、控制論和信息論是機電一體化技術(shù)的方法論。從某種意義上講、機電一體化思想相當于“一體化”思想。
3.機電一體化技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 數(shù)控機床
數(shù)控機床及相應(yīng)的數(shù)控技術(shù)經(jīng)過40年的發(fā)展在結(jié)構(gòu)功能操作和控制精度上都有迅速提高,具體表現(xiàn)在:
1)總線式模塊化緊湊型的結(jié)構(gòu)即采用多CPU多主總線的體系結(jié)構(gòu);
2)開放性設(shè)計即硬件體系結(jié)構(gòu)和功能模塊具有層次性兼容性符合接口標準能最大限度地提高用戶的使用效益;
3)WOP技術(shù)和智能化系統(tǒng)能提供面向車間的編程技術(shù)和實現(xiàn)二三維加工過程的動態(tài)仿真并引入在線診斷模糊控制等智能機制;
4)大容量存儲器的應(yīng)用和軟件的模塊化設(shè)計不僅豐富了數(shù)控功能同時也加強了CNC 系統(tǒng)的控制功能;
5)能實現(xiàn)多過程多通道控制即具有一臺機床同時完成多個獨立加工任務(wù)或控制多臺和多種機床的能力并將刀具破損檢測物料搬運機械手等控制都集成到系統(tǒng)中去;
6)系統(tǒng)的多級網(wǎng)絡(luò)功能加強了系統(tǒng)組合及構(gòu)成復(fù)雜加工系統(tǒng)的能力;
7)以單板單片機作為控制機加上專用芯片及模板組成結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)控裝置;
3.2 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)
CIMS的實現(xiàn)不是現(xiàn)有各分散系統(tǒng)的簡單組合而是全局動態(tài)最優(yōu)綜合,它打破原有部門之間的界線以制造為基干來控制物流和信息流實現(xiàn)從經(jīng)營決策產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)準備生產(chǎn)實驗到生產(chǎn)經(jīng)營管理的有機結(jié)合企業(yè)集成度的提高可以使各種生產(chǎn)要素之間的配置得到更好的優(yōu)化各種生產(chǎn)要素的潛力可以得到更大的發(fā)揮。
3.3 工業(yè)機器人
第1代機器人亦稱示教再現(xiàn)機器人它們只能根據(jù)示教進行重復(fù)運動對工作環(huán)境和作業(yè)對象的變化缺乏適應(yīng)性和靈活性;第2代機器人帶有各種先進的傳感元件能獲取作業(yè)環(huán)境和操作對象的簡單信息通過計算機處理分析做出一定的判斷對動作進行反饋控制表現(xiàn)出低級智能以開始走向?qū)嵱没?;?代機器人即智能機器人具有多種感知功能可進行復(fù)雜的邏輯思維判斷和決策在作業(yè)環(huán)境中獨立行動與第5代計算機關(guān)系密切。
4.機電一體化的發(fā)展趨勢
4.1 機電一體化的高性能化
高性能化一般包括高速化高精度高效率和高可靠性新一代CNC系統(tǒng)就是以此四高為滿足生產(chǎn)急需而誕生的。
4.2 機電一體化的智能化趨勢
人工智能在機電一體化技術(shù)中的研究日益得到重視機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。
4.3 機電一體化的系統(tǒng)化發(fā)展趨勢
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(c)-0041-01
機械電子學(xué)自從20世紀70年代誕生至今,歷經(jīng)了差不多40個年頭,在科學(xué)水平的不斷發(fā)展的同時,人們對于機電產(chǎn)品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業(yè)具有快速創(chuàng)新研發(fā)新產(chǎn)品能力的時代大環(huán)境下,概念設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍,不但在汽車等高檔奢侈品上得以應(yīng)用,在機電系統(tǒng)上的概念設(shè)計也越來越受到大家的青睞。因此,不僅要清醒地認識到機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)研究的背景,還要深刻理解機電系統(tǒng)和概念設(shè)計技術(shù)的具體內(nèi)容,同時,對機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用特點進行一定的探析。
1 機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用的研究背景
就機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用的研究背景而言,包括技術(shù)支持和機電產(chǎn)品需求兩個方面。具體來說,一方面,鑒于機械電子技術(shù)、傳感技術(shù),以及計算機信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,為機電系統(tǒng)的探索和應(yīng)用提供了技術(shù)方面的大力支持。另外,人們對機電產(chǎn)品的需求和種類日益增多,然而,整個社會對機電產(chǎn)品的實際需求的變化速度無法與其產(chǎn)品的設(shè)計速度相適應(yīng)。因此,機電系統(tǒng)的設(shè)計是機電產(chǎn)品的研發(fā)進程中的重要環(huán)節(jié)之一,而機電系統(tǒng)的概念設(shè)計更加是極具創(chuàng)造性的重要階段之一。另一方面,由于當今世界,科學(xué)技術(shù)日新月異,新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度明顯加快,現(xiàn)代市場的產(chǎn)品競爭日趨激烈,對于機電系統(tǒng)的設(shè)計的要求將更加嚴格,對于機電系統(tǒng)的設(shè)計師而言,除了以往常用的適應(yīng)性設(shè)計及變形設(shè)計,機電系統(tǒng)的創(chuàng)新性設(shè)計的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。面對嚴峻的挑戰(zhàn),應(yīng)當明白機電系統(tǒng)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵所在,清晰地認識到機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的重要性。
2 機電系統(tǒng)以及概念設(shè)計的內(nèi)涵
2.1 機電系統(tǒng)的內(nèi)涵
機電系統(tǒng),也是機電一體化系統(tǒng),它一般是指幾厘米以下,甚至更加小尺寸的小型裝置,主要由傳感順、執(zhí)行器,以及微能源等組成,實際上是一個相對獨立的智能系統(tǒng),在電子和機械等各個領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。對于機電系統(tǒng)的具體內(nèi)涵,其實有很多不同版本的理解,有的認為,機電系統(tǒng)是一種將機械設(shè)備、電子裝置和各種軟件等有機結(jié)合而組成的應(yīng)用系統(tǒng);有的認為,機電系統(tǒng)是一種主要由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)并控制的,以此來實現(xiàn)機械力、運動和能量流等多動力學(xué)任務(wù),同時,將機械和機電的各個部件相聯(lián)系的系統(tǒng);有的認為,機電系統(tǒng)是一種將多種不同技術(shù),比如,機械電工、電子光學(xué)等組合而成的系統(tǒng)。而在我國普遍將機電系統(tǒng)定義為是機電一體化技術(shù)(包括精密機械技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù),以及系統(tǒng)總體技術(shù))與機電一體化產(chǎn)品的合稱。
2.2 概念設(shè)計的內(nèi)涵
眾所周知,產(chǎn)品設(shè)計是一項非常復(fù)雜的工作,就其具體的過程而言,雖然國際上有諸多論述,眾說紛紜,但是無論是哪一種說法,得出的總結(jié)就是產(chǎn)品設(shè)計涉及到兩個重要的設(shè)計階段,也就是概念設(shè)計與詳細設(shè)計。而概念設(shè)計的內(nèi)涵主要包括這樣幾個方面:首先,功能創(chuàng)新;其次,功能分析和功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計;再者,工作原理解的搜索和確定;最后,功能載體方案構(gòu)思和決策。因此,概念設(shè)計在產(chǎn)品設(shè)計的整個過程中占據(jù)著重要地位,發(fā)揮著不可替代的作用,如果概念設(shè)計做好了,產(chǎn)品設(shè)計的整體水平才能達到一定的高度。此外,機電系統(tǒng)的概念設(shè)計運用到多個學(xué)科范疇的知識,其體現(xiàn)了設(shè)計的高度藝術(shù)性、創(chuàng)新性,以及綜合性。
3 機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用特點
3.1 創(chuàng)新性
我國一直致力于建設(shè)創(chuàng)新型國家,培養(yǎng)創(chuàng)新型高新技術(shù)人才,對于“創(chuàng)新”一詞的高度重視是當今社會的必然要求,而對于機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)而言,創(chuàng)新性更是機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的精髓和靈魂,如果要適應(yīng)時展的要求,滿足用戶對機電產(chǎn)品的日益增長的要求,就要很好地體現(xiàn)機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新性特點,只有不斷地對機電系統(tǒng)進行創(chuàng)新的概念設(shè)計,才能夠打造出能夠讓機電產(chǎn)品的用戶感到滿意并且適用的新產(chǎn)品。因為機電系統(tǒng)本身就是一個相對比較繁雜的綜合性系統(tǒng),所以,機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)上所體現(xiàn)出來的創(chuàng)新可以是不同層面的,比如,機電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的完善和更換等等。無論是哪個方面的創(chuàng)新,都直接對機電系統(tǒng)的整體的創(chuàng)新有很大的影響。因此,機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的創(chuàng)新性特點是不可忽視的。
3.2 多樣性
除了創(chuàng)新性的特點以外,機電系統(tǒng)概念設(shè)計的另一個比較重要的特點就是它所體現(xiàn)出來的多樣性。無論是機電系統(tǒng)概念設(shè)計的手段的多種多樣,還是機電系統(tǒng)概念設(shè)計的設(shè)計方案的豐富多樣,都在一定程度上反映了機電系統(tǒng)概念設(shè)計在市場需求、工作原理,以及產(chǎn)品形態(tài)等多個方面的多樣化。不但布局不同會體現(xiàn)多樣化,而且設(shè)計思路不同也會加強多樣化的顯現(xiàn)。
4 結(jié)語
總而言之,從長遠的角度來看,機電系統(tǒng)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代都離不開概念設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用。就目前的情形而言,機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)的使用早就已經(jīng)在世界范疇內(nèi)得到了大家的普遍認可和推崇,作為產(chǎn)品設(shè)計的重要環(huán)節(jié),概念設(shè)計是整個產(chǎn)品設(shè)計的過程中最不可或缺的一個階段。在某種程度來說,概念設(shè)計階段在產(chǎn)品的生命周期里發(fā)揮著決定性的作用,產(chǎn)品特征多半通過概念設(shè)計階段的內(nèi)容來決定,同時,概念設(shè)計也是市場及企業(yè)間的角逐競爭的關(guān)鍵因素。上述內(nèi)容通過對機電系統(tǒng)概念設(shè)計技術(shù)與應(yīng)用的研究背景的分析,在深入理解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上,對其應(yīng)用特點等進行探析對該領(lǐng)域的發(fā)展具有一定的參考價值。
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1.1機電一體化技術(shù)的組成要求與原則
五大組成要素:一個機電一體化系統(tǒng)中一般由結(jié)構(gòu)組成要素、動力組成要素、運動組成要素、感知組成要素、職能組成要素五大組成要素有機結(jié)合而成。
四大原則:構(gòu)成機電一體化系統(tǒng)的五大組成要素其內(nèi)部及相互之間都必須遵循結(jié)構(gòu)耦合、運動傳遞、信息控制與能量轉(zhuǎn)換四大原則。
1.2機電一體化技術(shù)的具體內(nèi)容
(1)機械技術(shù) 機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ),機械技術(shù)的著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其它高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造過程中,經(jīng)典的機械理論與工藝應(yīng)借助于計算機輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術(shù)。
(2)計算機與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
(3)系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目標出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
(4)自動控制技術(shù)
其范圍很廣,在控制理論指導(dǎo)下,進行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
(5)傳感檢測技術(shù)
傳感檢測技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高?,F(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
(6)伺服傳動技術(shù) 包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,伺服系統(tǒng)是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。
2、機電一體化技術(shù)的應(yīng)用
機電一體化是從系統(tǒng)的觀點出發(fā),綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)等群體技術(shù),合理配置各功能單元,在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值,并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù),它使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。
2.1 在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應(yīng)用 傳統(tǒng)機械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟的基礎(chǔ)上,靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競爭優(yōu)勢的,它強調(diào)資源的有效利用,以低成本獲得高質(zhì)量和高效率,其生產(chǎn)盈利是靠機器取代人力,靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo),采用先進生產(chǎn)模式、先進制造系統(tǒng)、先進制造技術(shù)和先進組織管理形式的全新的機械制造業(yè),其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造。現(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,充分利用電子計算機技術(shù),使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來,制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生,如計算機數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。
2.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用 機電一體化技術(shù)是當今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機械的開發(fā)、設(shè)計和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機的自動化程度大大提高,而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高,使其競爭能力遠遠超過傳統(tǒng)的機械控制的同類設(shè)備??梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量,提高其國內(nèi)、國際競爭能力。
2.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用
2.3.1 計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS) 鋼鐵企業(yè)的CIMS是將人與生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理以及過程控制連成一體,用以實現(xiàn)從原料進廠,生產(chǎn)加工到產(chǎn)品發(fā)貨的整個生產(chǎn)過程全局和過程一體化控制。
2.3.2 現(xiàn)場總線技術(shù)(FBT) 現(xiàn)場總線技術(shù)是連接設(shè)置在現(xiàn)場的儀表與設(shè)置在控制室內(nèi)的控制設(shè)備之間的數(shù)字式、雙向、多站通信鏈路。采用現(xiàn)場總線技術(shù)取代現(xiàn)行的信號傳輸技術(shù)就能使更多的信息在智能化現(xiàn)場儀表裝置與更高一級的控制系統(tǒng)之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。
2.3.3 交流傳動技術(shù) 隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展非常迅速。由于交流傳動的優(yōu)越性,電氣傳動技術(shù)在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,使復(fù)雜的矢量控制技術(shù)實用化得以實現(xiàn),交流調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速性能已達到和超過直流調(diào)速水平。交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中一出現(xiàn)就受到用戶的歡迎,應(yīng)用不斷擴大。
2.3.4 開放式控制系統(tǒng) “開放”意味著對一種標準的信息交換規(guī)程的共識和支持,按此標準設(shè)計的系統(tǒng),可以實現(xiàn)不同廠家產(chǎn)品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統(tǒng)通過工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)使各種控制設(shè)備、管理計算機互聯(lián),實現(xiàn)控制與經(jīng)營、管理、決策的集成,通過現(xiàn)場總線使現(xiàn)場儀表與控制室的控制設(shè)備互聯(lián),實現(xiàn)測量與控制一體化。
2.3.5 分布式控制系統(tǒng)(DCS) 分布式控制系統(tǒng)采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現(xiàn)場測控計算機和智能控制單元。利用計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制。分布式控制系統(tǒng)與集中型控制系統(tǒng)相比,其功能更強,具有更高的安全性,是當前大型機電一體化系統(tǒng)的主要潮流。
3、機電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1 智能化 智能化即要求機電產(chǎn)品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數(shù)控機床上增加人機對話功能,設(shè)置智能I/O接口和智能工藝數(shù)據(jù)庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動力學(xué)等人工智能技術(shù)的進步與發(fā)展,為機電一體化技術(shù)發(fā)展開辟了廣闊天地。
3.2 數(shù)字化 微控制器和接口技術(shù)的發(fā)展奠定了機電產(chǎn)品數(shù)字化的基礎(chǔ),如不斷發(fā)展的數(shù)控機床和機器人;而計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起,為數(shù)字化設(shè)計與制造鋪平了道路,如虛擬設(shè)計、計算機集成制造等。數(shù)字化要求機電一體化產(chǎn)品的軟件具有高可靠性、通用性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數(shù)字化的實現(xiàn)將便于遠程控制操作、診斷和修復(fù)。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
機電一體化是集機械、電子、計算機和信息技術(shù)等多種技術(shù)有機結(jié)合的一門交叉綜合技術(shù)。其具有智能化、程序化、信息化的特點,以及設(shè)備體積小、操作、維護方便、保護齊全、性能可靠等優(yōu)點。液壓技術(shù)具有大轉(zhuǎn)矩、無級調(diào)速、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點。機電液一體化是結(jié)合了液壓技術(shù)和“機電一體化”技術(shù)的一門新興技術(shù),在水泥生產(chǎn)中具有十分重要的應(yīng)用。
1、機電一體化的發(fā)展歷程
機電一體化的發(fā)展歷程流經(jīng)幾個重要時期,這幾個重要歷程對以后機電一體化的持續(xù)發(fā)展影響很大。第一,數(shù)控機床的問世。1949年,沈陽第一機器廠,出產(chǎn)中國第一臺車床―六尺皮帶車床。第二,微電子技術(shù)在機電一體化技術(shù)方面的促進。第三,數(shù)控技術(shù)的發(fā)明,也就是可編程序控制器和電子電力的發(fā)明,這些技術(shù)的發(fā)明給后來實現(xiàn)機電一體化打下了厚實的基礎(chǔ)。第四,信息技術(shù),模糊技術(shù)、激光技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的相繼問世,使正在慢慢發(fā)展的機電一體化技術(shù)更上了一層樓。
2、機電一體化的內(nèi)容分析
2.1、機械技術(shù)
機械技術(shù)是機電一體化實現(xiàn)的根本。機械技術(shù)與機電一體化技術(shù)結(jié)合,實現(xiàn)工程機械的高性能、安全性和可靠性。機電一體化技術(shù)應(yīng)用于工程機械,可以減少機械的重量,減小機械的體積,提高機械的運作效率。
2.2、信息通信技術(shù)
信息通信技術(shù)包括信息的交換、信息的存儲、信息的決策和人工智能技術(shù)。
2.3、系統(tǒng)控制技術(shù)
系統(tǒng)控制技術(shù)是從整體的角度對相關(guān)的技術(shù)進行組織,然后將技術(shù)分成若干個單元。接口技術(shù)是系統(tǒng)控制技術(shù)的關(guān)鍵,其可以保障系統(tǒng)的各個部分有機地連接。
2.4、自動化技術(shù)
自動化技術(shù)是在系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進行分析和設(shè)計,對系統(tǒng)進行調(diào)試,自動化技術(shù)包括定位自動化、速度控制自動化、自我診斷、校正和檢索的自動化。
2.5、自動檢測技術(shù)
自動檢測技術(shù)是實現(xiàn)自動控制和自動調(diào)節(jié)的基礎(chǔ),自動檢測技術(shù)的性能越好,系統(tǒng)的自動化程度就越高。自動檢測技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了在不同的環(huán)境下的運作,使機電一體化的水平越來越高。
3、工程機械機電液一體化技術(shù)發(fā)展
3.1、國際先進的機電液一體化發(fā)展
德國某制造公司生產(chǎn)的自動控制壓實系統(tǒng),具有高智能特性,實現(xiàn)了自動控制可變振幅功效。這款機械利用兩個相對旋轉(zhuǎn)的偏心軸,對壓實輪進行振動,通過對雙軸的布置,可以靈活的改變振動作用力大小以及方向,并且可以利用液壓系統(tǒng)靈活調(diào)整雙軸之間的角度。這款壓實機,利用電子控制器,將機械運行過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到機械計算機中,通過對數(shù)據(jù)的計算分析,發(fā)出相應(yīng)的指令,保證壓實強度。國際上對超級路面壓實具有相應(yīng)的規(guī)定,超級路面壓實系統(tǒng)需要選用粗粒骨料和含量低的瀝青,只有這樣,壓實路面的過程中,才能在保證路面具有高承重能力基礎(chǔ)上,有效的控制環(huán)境污染。國外一家公司開發(fā)了IQ2系統(tǒng),能夠有效的記錄并實時顯示路面壓實情況,對系統(tǒng)振幅、速度、頻率等及時的進行調(diào)整,保證機械在短時間內(nèi)完成路面壓實工作。電子監(jiān)控技術(shù)也是機電液一體化系統(tǒng)中的主要表現(xiàn),在機械中關(guān)鍵部位設(shè)置傳感器,對機械運行過程中,機械的燃油系統(tǒng)、路面壓實情況、機械振動頻率、行走速度、機械溫度等進行實時監(jiān)控。并通過微電腦控制器,對這些參數(shù)進行統(tǒng)計、分析,能夠避免發(fā)生機械故障,降低故障的發(fā)生頻率。機電液一體化技術(shù)在國際上得到了廣泛的應(yīng)用,利用機電液一體化技術(shù),能夠提高機械的運行效率,降低運行成本以及維修成本,還能控制環(huán)境污染,具有社會效益、經(jīng)濟效益、生態(tài)效益等多種功效。
2.2、工程機械的發(fā)展
2.2.1、液壓技術(shù)
19世紀崛起的石油工業(yè)推動近代液壓蓬勃發(fā)展,最早實踐成功的液壓傳動裝置并不是民用,而是用于軍事,其后才在機床上應(yīng)用。工程機械工作裝置的種類繁多,作業(yè)形式多種多樣,需要實現(xiàn)各種各樣的復(fù)雜運動。而液壓傳動具有布置簡單方便,結(jié)構(gòu)緊湊,易實現(xiàn)各種運動形式的轉(zhuǎn)換的特點,能滿足復(fù)雜的作業(yè)要求,為工程機械提供了極好的傳動裝置。因此隨著液壓傳動技術(shù)的完善,工程機械開始飛速發(fā)展,產(chǎn)品走向多樣化,出現(xiàn)了形形以完成各種施工要求的工程機械。
2.2.2、電子技術(shù)
電子技術(shù)是根據(jù)電子學(xué)的原理,運用電子元器件設(shè)計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學(xué)。電子技術(shù)有以下的功能:①高效節(jié)能:對發(fā)動機和傳動系統(tǒng)等進行控制,根據(jù)工況合理分配功率,使系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。②智能操作:采用半自動,全自動控制,實現(xiàn)自動化。以完成高技能的作業(yè)。③安全監(jiān)控:進行運行狀態(tài)進行全程監(jiān)視,故障自動報警;在某些十分惡劣的地方代替工作人員對運行過程進行監(jiān)控。操縱與控制是工程機械的先進技術(shù)的中心。解決操縱與控制問題,僅依靠機械和液壓技術(shù)是很難使工程機械有質(zhì)的飛躍,電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和電液轉(zhuǎn)換技術(shù)等為工程機械插上了翅膀。
2.2.3、傳感器與檢測技術(shù)
隨著信息時代的到來,國內(nèi)外已將傳感器技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展的科技領(lǐng)域之一。國家標準GB7665-87對傳感器的定義是:“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。”傳感器是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將檢測感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。它是實現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。
2.2.4、信號處理和I/0接口技術(shù)
“信號”是信息的表現(xiàn)形式,“信息”則是信號的具體內(nèi)容。電子技術(shù)和電子電路技術(shù)已發(fā)展成為以微處理器為中心的硬、軟件相結(jié)合的計算機技術(shù)??蓪鞲衅鳈z測出來的各種信息存貯、運算、邏輯分析、判斷、變換,進而向執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令,若加入自診斷功能,便可實現(xiàn)產(chǎn)品的智能化。I/0接口技術(shù)的優(yōu)點是現(xiàn)實信息全部、準確、可靠地在系統(tǒng)中傳輸,同時還可通過顯示、應(yīng)答、音響等實現(xiàn)人機交互。工程機械機電液一體化產(chǎn)品,通過計算機(單片機)進行數(shù)據(jù)采集、傳遞和處理,其運行速度極快,這就要求有實現(xiàn)信號變換和電平轉(zhuǎn)換的電子線路,即接口電路。
3、我國通用機械機電液一體化技術(shù)應(yīng)用方向
3.1、高壓化
我國在發(fā)展過程中,大型、特大型機械越來越多的應(yīng)用到工業(yè)等生產(chǎn)過程中,機械液壓系統(tǒng)的輸出功率也越來越大,這就需要機械液壓系統(tǒng)向著高壓方向發(fā)展。液壓輸出功率越高,對其安全性要求也就越高,在開發(fā)過程中,系統(tǒng)元件壽命以及人機安全問題成為了主要的制約因素。機械化生產(chǎn)在我國已經(jīng)逐漸普及,通用機械也逐漸向著智能化、一體化、多元化的方向發(fā)展,這就要求機械對相關(guān)數(shù)據(jù)由相對完善的處理系統(tǒng)。微處理器、傳感器等原件,可以滿足上訴要求,還能增強機械的各項性能,提高運行效率,提高機械應(yīng)對緊急情況的應(yīng)對能力。在機電液一體化發(fā)展過程中,一定要堅持可持續(xù)發(fā)展的原則,對機械燃油功率實施自動化控制,保證機械具有高效的節(jié)能效果。在節(jié)能的同時,還應(yīng)該考慮提升機械的運行效率,充分的利用新技術(shù)、新工藝、新材料,保證運行效率穩(wěn)步提升前提下,發(fā)揮節(jié)能效果。在機電液一體化在通用機械上應(yīng)用方面,利用先進的通訊媒體、微處理器、傳感器等,都需要有一個功能強大的軟件做支持,才能發(fā)揮其應(yīng)有的效果。目前軟件開發(fā)市場中,各種匯編語言以及高級語言的應(yīng)用,使得機械應(yīng)用軟件開發(fā)具有了廣闊的前景。
3.2、智能化
智能化為工程機械裝上了大腦,主要有以下幾個的發(fā)展方向:①自動化。我國機械企業(yè)目前普遍存在需要調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的問題,而在調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)時,都要選擇自動化作為發(fā)展的方向,例如:礦山隧道挖鑿便采用了許多半自動、全自動的挖掘機。②故障檢測。智能化提高工程機械的安全性和可靠性,減少例如礦難這些災(zāi)難性事故的發(fā)生;保證工程機械設(shè)備能夠發(fā)揮最大的設(shè)計能力;同時通過檢測監(jiān)視故障分析性能評估,為設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計改造優(yōu)化設(shè)計各理論制造及生產(chǎn)過程提供數(shù)據(jù)和信息。
3.3、綠色化
隨著機電液一體化的技術(shù)的日趨完善,我們往往利用具有良好控制性能和信息處理能力的電子技術(shù),實現(xiàn)輸出功率和能耗的最佳匹配。例如在深井勘探器、液壓靜力壓樁機或挖掘機上安裝電子監(jiān)控系統(tǒng)、緊急制動系統(tǒng)等,便可以增加機器使用壽命,同時耗油量也會大幅減少。
4、結(jié)語
機電液一體化是許多科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶,是社會生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然要求。機械技術(shù)、電子技術(shù)和液壓技術(shù)的融合必將使工程機械發(fā)生戰(zhàn)略性的變革,使傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法和設(shè)計概念發(fā)生著革命性的變化。大力發(fā)展新一代機電液一體化產(chǎn)品,不僅是改造傳統(tǒng)機械設(shè)備的要求,而且是推動機械產(chǎn)品更新?lián)Q代和開辟新領(lǐng)域、發(fā)展與振興機械工業(yè)的必由之路。與機電液一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,機電液一體化技術(shù)的廣闊發(fā)展前景也將越來越光明。
參考文獻
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中圖分類號 G719 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2015)11-0078-03
高等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)面向企業(yè)生產(chǎn)、管理和服務(wù)一線的高素質(zhì)技能型人才,因此高職教育必須堅持以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)方針[1]。高職教育課程內(nèi)容以夠用為原則選取,以技術(shù)標準為準則。隨著科技進步和社會發(fā)展,用人單位對高職畢業(yè)生的職業(yè)能力要求越來越高,這要求高職院校不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,提高學(xué)生的專業(yè)技能水平。中國經(jīng)濟要提高國際競爭力,全面參與國際競爭,也要求提高中國產(chǎn)品的質(zhì)量,而這建立在國家制造業(yè)技術(shù)水平提升的基礎(chǔ)上,提升制造業(yè)水平的一個標志是生產(chǎn)技術(shù)標準必須和國際接軌,考慮到中國一些技術(shù)標準低于國際標準的現(xiàn)狀,勢必需要借鑒一些高于國家標準的國際標準。VDE0100標準是電氣方面的標準,被世界上很多國家采用,本文試圖研究德國VDE0100標準在電類實訓(xùn)課程中的運用,以提高學(xué)生電類技術(shù)能力。
一、VDE0100標準在維修電工綜合實訓(xùn)課程中應(yīng)用的意義
德國電氣工程師協(xié)會(Verband Deutscher Elektrote-chnikere,VDE)是世界上著名的電氣工程與科學(xué)技術(shù)專業(yè)機構(gòu),是德國電工領(lǐng)域的重要學(xué)術(shù)團體,VDE直接參與德國國家標準制定,是歐洲權(quán)威認證機構(gòu)之一,并在世界上享有很高聲譽,每年為約2200家德國企業(yè)和2700家其他國家的客戶完成總數(shù)為18000個認證項目,迄今為止,全球已有近50個國家的20萬種電氣產(chǎn)品獲得VDE標志。
VDE100標準是在國際上廣泛使用的電類標準,在電類教學(xué)中使用VDE0100標準,對于提高學(xué)生的電類職業(yè)能力,接軌國際標準非常重要。
蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院與德國工商大會上海辦事處(AHK-上海)共同組建“AHK-上海、健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)技術(shù)工人培訓(xùn)中心”[2]。學(xué)校機電一體化技術(shù)專業(yè)依托“中德工程訓(xùn)練中心”,引進德國優(yōu)秀的職業(yè)教育模式和職業(yè)教育資源,以AHK職業(yè)資格認證體系為準則,培養(yǎng)國際化高端技能型人才?!爸械鹿こ逃?xùn)練中心”的人才培養(yǎng)方案由德國工商大會上海辦事處、德資企業(yè)、學(xué)校三方共同制定,共同開發(fā)核心課程,課程的評價由德國工商大會上海辦事處組織實施、按照德國行業(yè)技能標準、AHK職業(yè)資格標準進行考核,實施教考分離[3]。電類課程是機電一體化技術(shù)專業(yè)的核心課程,在教學(xué)過程按照德國的行業(yè)技能標準進行實施。
二、VDE0100標準在維修電工綜合實訓(xùn)課程中的應(yīng)用策略
(一)課程標準上的策略
“中德工程訓(xùn)練中心”職業(yè)技能課程推行“雙證書”和“課證融合”制度,將德國職業(yè)資格標準融入到教學(xué)內(nèi)容中[4],將德國行業(yè)標準融入課程標準,將德國VDE0100標準融入到電類實訓(xùn)課程中。
將《維修電工綜合實訓(xùn)》課程教學(xué)內(nèi)容項目化。按照AHK機電一體化工考證對電學(xué)知識要求確定課程的教學(xué)項目,列出每個項目的教學(xué)目標,采用探究式教學(xué),提出問題,注重學(xué)生的獨立活動,著眼于學(xué)生的思維能力培養(yǎng)。該課程包含3個項目:低壓電氣圖的CAD繪制、變頻器控制接線與調(diào)試、AHK中期考試項目,共72學(xué)時,具體內(nèi)容見表1。
《維修電工綜合實訓(xùn)》采用形成性考核方式,以百分制給出成績,通過項目考核和綜合項目答辯相結(jié)合的方式進行。項目考核:占總評成績的60%,是各個子項目小組打分的綜合。綜合項目答辯:占總評成績的40%,其中,10%為項目說明書的制作,30%為綜合項目現(xiàn)場答辯成績。
(二)教學(xué)實施中的策略
1.重視檢測技術(shù)
電氣安全處于電工/機電一體化工專業(yè)能力的核心位置,要求能夠準確填寫和評估檢測記錄表。為了實現(xiàn)這一目標,選擇和使用正確的檢測儀器非常必要。檢測儀器按照VDE0100-600標準檢測防護措施(絕緣電阻、保護線電阻等,RCD測試和檢測功能),這是教學(xué)實施的重點。
基于VDE0100檢測防護主要檢測L1-PE、L2-PE、L3-PE、N-PE四根線的絕緣電阻,每次接線完成后,要對以上四根線進行檢測,保證絕緣電阻值在VDE0100規(guī)定的范圍。
2.重視德國標準的實施
中德工程培訓(xùn)中心注重學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量、實際操作能力的培養(yǎng),由德國工商大會上海辦事處采取德國職業(yè)技術(shù)工種的試卷和評審標準進行考核。因此,德國標準在訓(xùn)練中顯得尤其重要。而機電一體化技術(shù)專業(yè)的電類課程要采用VDE0100標準實施。從電線顏色、電線線徑、敷設(shè)線路的規(guī)范、相關(guān)電子測量技術(shù)等方面均要按照德國標準實施,VDE0100標準中電線顏色見表2,導(dǎo)線線徑選擇依據(jù)見表3。
(三)教學(xué)評價中的策略
《維修電工綜合實訓(xùn)》課程實施過程中按照VDE0100標準執(zhí)行,課程項目的考核以AHK畢業(yè)考試2為準則,每個項目調(diào)試前按照VDE0100-600對PE保護線絕緣電阻、PE線電流進行檢測,完成后要填寫電子技術(shù)、控制技術(shù)、功能檢測、面談、設(shè)計項目說明書共5個部分的內(nèi)容。課程部分項目實施考核評分見表4,具體電子技術(shù)檢測見表5。
三、結(jié)論
機電一體化技術(shù)專業(yè)電類課程嚴格按照VDE0100標準實施,不僅符合德資企業(yè)相關(guān)工種對職業(yè)等級能力的要求,而且做到了能力與職業(yè)崗位的有效對接?;赩DE0100標準的《維修電工綜合實訓(xùn)》課程的實施,為中德培訓(xùn)中心其他課程引入德國標準提供了借鑒。
學(xué)生在學(xué)完本門課程后,基本達到課程標準規(guī)定的知識目標、能力目標和素質(zhì)目標,深入了解并掌握了VDE100標準,也在實踐中融入了標準,為后續(xù)的畢業(yè)考試的順利進行奠定了基礎(chǔ)。
(蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院教改重點課題“‘雙元制’模式下《維修電工綜合實訓(xùn)》課程引入德國VDE0100標準的研究”,編號:教改A201303,主持人:荊瑞紅)
參 考 文 獻
一、專業(yè)課程標準
所謂課程標準,就是對學(xué)生在經(jīng)過一段時間的學(xué)習(xí)之后應(yīng)該知道什么和能做什么的界定和表述,是國家層面對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的期望,是內(nèi)容標準(學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域的劃定)和結(jié)果標準(學(xué)生某領(lǐng)域應(yīng)達到的水平)的內(nèi)在統(tǒng)一。
(一)中高職課程銜接在課程標準上存在的主要問題
一是中高職課程內(nèi)容標準界限模糊。現(xiàn)有試點院校都注重從一體化培養(yǎng)的角度來設(shè)計課程標準,力求實現(xiàn)同一專業(yè)方向的一體化培養(yǎng),但模糊了職業(yè)教育中職與高職層次之間的培養(yǎng)界限,不利于現(xiàn)代職教體系的整體構(gòu)建。二是中高職課程標準隨意性大,表述各一。試點院校自行選擇結(jié)對,自行擬定課程標準,造成校際之間課程壁壘,而在同一院校內(nèi),由于未能界定出有效目標,標準無效或虛化現(xiàn)象十分普遍。三是中高職課程標準的內(nèi)在不協(xié)調(diào)?;殂暯拥恼n程標準往往在時空上局限于試點院校,制約了課程標準橫向“面”的統(tǒng)一,制約了教育生產(chǎn)力的可持續(xù)發(fā)展。
(二)中高職機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)目標的對比
中高職課程由于院校的專業(yè)教學(xué)資源與學(xué)生起點的不同,其在培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力、核心能力等方面有著明顯的層次差異。一般認為,中高職是技能培養(yǎng)的不同階段,內(nèi)容與形式相互依存,共同發(fā)展,進而形成分級職業(yè)教育的連續(xù)流,使中高職教育在人才培養(yǎng)上實現(xiàn)貫通。而人才培養(yǎng)目標的確立是中高職教育銜接的前提和邏輯起點,明晰中高職機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)目標,可以有效編制出相對科學(xué)的課程標準。(見表1)
(三)中高職機電一體化專業(yè)課程標準的制定
首先,國家或省級教育部門應(yīng)從宏觀上進行科學(xué)的頂層設(shè)計,依據(jù)人才培養(yǎng)目標相對統(tǒng)一地制定中高職貫通的分類課程標準體系,明確課程目標、內(nèi)容框架、改革要求等,為課程設(shè)置明確畫線定界。其次,機電行業(yè)發(fā)展的區(qū)域性特征在根本上要求職業(yè)院校共同制定適用于本地區(qū)的中高職銜接的課程標準,實現(xiàn)機電專業(yè)在中高職教育中的層次和貫通。再次,職業(yè)院校還應(yīng)該與本地機電行業(yè)保持聯(lián)系,在與行業(yè)的互動中不斷調(diào)整課程標準,促使培養(yǎng)的人才能夠與產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)調(diào)一致。
二、專業(yè)課程結(jié)構(gòu)
課程結(jié)構(gòu)是指課程的各個組成部分如基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實踐課或必修課、選修課等的構(gòu)成比例及其相互關(guān)系,包括課程體系結(jié)構(gòu)以及單一課程的內(nèi)部結(jié)構(gòu)兩種。
(一)中高職課程結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
目前,中高職的課程結(jié)構(gòu)通常還是按照文化基礎(chǔ)課、專業(yè)理論課、專業(yè)實踐課三大塊模式構(gòu)建,作用力相對平均,與職業(yè)教育人才培養(yǎng)的分層目標并不協(xié)調(diào)。在單一課程結(jié)構(gòu)中,其組織和結(jié)構(gòu)形式,基本上也還是按照知識體系結(jié)構(gòu)編寫教材、實施教學(xué),從概念(原理)到應(yīng)用“兩張皮”,與職業(yè)教育培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能為主的課程標準相去甚遠。機電一體化專業(yè)還存在同一學(xué)科在中高職之間不銜接的現(xiàn)象,如物理課程在中職階段有的學(xué)校只開設(shè)一個學(xué)期,課時不足,只能選講,這就造成學(xué)生在高職階段諸如工程力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)中感到難度,影響了高職階段相關(guān)課程的教學(xué)效果。
(二)中高職機電一體化專業(yè)課程的模塊化銜接
根據(jù)中高職人才培養(yǎng)職業(yè)能力的分析,將所有課程標準,包括基本的職業(yè)資格證書的應(yīng)知應(yīng)會要求和高一層級的技能大賽要求,都細化到知識點,通過知識點來確定中高職教學(xué)內(nèi)容的銜接點,進而設(shè)計不同專業(yè)大類的課程模塊(包括基礎(chǔ)課程模塊和各專業(yè)模塊),實現(xiàn)中高職課程的一體化。這樣,既可以保證中職課程與高職課程的獨立性,又兼顧到兩個層次之間的溝通,中職階段側(cè)重于基礎(chǔ)理論及基本技能的訓(xùn)練,高職階段則注重學(xué)生專業(yè)知識、職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)的全面培養(yǎng),從而提高學(xué)生可持續(xù)發(fā)展能力。(見表2)
三、專業(yè)課程教材
作為教與學(xué)的典型材料,課程教材既是一種學(xué)習(xí)資源,更是一種教與學(xué)之間聯(lián)系的媒介及催化劑。按照當代教育理念,職業(yè)教育課程教材不再只是學(xué)科知識的匯編,而應(yīng)該是反映教育和教學(xué)規(guī)律,體現(xiàn)學(xué)生認知特點,體現(xiàn)職業(yè)需求的嶄新教與學(xué)的資源,包括課程學(xué)本、教本、輔助教學(xué)資料等,其載體也有紙質(zhì)、電子文本、影音視頻之分。
在中高職課程銜接中,機電一體化專業(yè)主要存在兩個方面的問題。一方面,專業(yè)課程教材在編寫體例上仍然沿襲著過去的學(xué)科框架,強調(diào)知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性、完整性,缺乏職業(yè)教育的特點,而艱深的理論、繁復(fù)的教材內(nèi)容與職業(yè)院校學(xué)生的學(xué)力及有限的課時形成尖銳的沖突,造成教與學(xué)的緊張關(guān)系;另一方面,中高職課程缺乏銜接意識,科目重復(fù),如機械制圖、電氣控制技術(shù)等,課程內(nèi)容重復(fù)率在30%―60%之間,教學(xué)資源的消耗影響了中高職銜接后的整體學(xué)習(xí)效率。
以?C電一體化專業(yè)核心課程為改革重點,以任務(wù)驅(qū)動來設(shè)置學(xué)習(xí)項目,將原先系統(tǒng)學(xué)科知識模塊化為工作現(xiàn)場的具體內(nèi)容,實現(xiàn)中高職專業(yè)學(xué)習(xí)任務(wù)或項目的系統(tǒng)化銜接。就中高職機電一體化專業(yè)課程的銜接而言,首先在宏觀上要有統(tǒng)一分類的、具有明確對接屬性的課程標準,便于中高職教材明確定位;其次在教材編寫體例上要按照項目化或模塊化的體例來編寫,并通過區(qū)分項目或模塊的難易、大小等相對容易、內(nèi)容單一、規(guī)模較小的編入中職教材,而將難度大、綜合性強、規(guī)模大的項目編入高職教材;再次,在教材運用上要注重整合創(chuàng)新,倡導(dǎo)教材“多本化”,可以通過大數(shù)據(jù)平臺建立精品課程示范教材遴選機制,促使提升教材質(zhì)量。(見表3)
四、專業(yè)課程評價
課程評價就是對課程標準、課程設(shè)計、教材編制和教學(xué)實施在多大程度上實現(xiàn)了教育目的的一種價值判斷,并據(jù)此作出改進課程的決策。課程評價方式呈現(xiàn)多樣化趨勢,可以是定量的,也可以是定性的;可以是形成性的,也可以是診斷性的。而參與職業(yè)院校課程評價的主體則包括了教師、學(xué)生、學(xué)校、企業(yè)和行業(yè)、政府主管部門等。
在中高職機電一體化專業(yè)課程評價中存在的最大問題是眾多職業(yè)院校仍然沿襲過往以階段性、終結(jié)性考試成績作為唯一的評價標準,側(cè)重于學(xué)習(xí)成果的書面評價,對學(xué)生職業(yè)崗位能力及職業(yè)發(fā)展能力的判斷缺失,隔斷了學(xué)生成長的連續(xù)性,對中高職課程的銜接造成了消極影響。
中高職課程評價的銜接是課程銜接的一個重要方面,應(yīng)該根據(jù)本區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展特點、職業(yè)崗位能力需求等,探索新的、能夠有效銜接課程的中高職一體的過程性考核方式,重點是建立靈活的職業(yè)技能鑒定考核機制,探索從職業(yè)資格證書與相應(yīng)課程對接,尋求中高職課程評價有效銜接的方法與途徑。在中高職課程銜接尚處于試點階段時,建立中高職學(xué)分或課程認同機制應(yīng)該是解決當前課程重復(fù)設(shè)置的重要可選途徑。
五、幾點思考
課程銜接是中高職教育銜接的重要內(nèi)容,但絕不是全部,也絕非一蹴而就,并且,課程依專業(yè)其銜接要素也會呈現(xiàn)出較為明顯的差異。機電一體化專業(yè)與本區(qū)域經(jīng)濟社會及該行業(yè)的發(fā)展基礎(chǔ)、將來的發(fā)展趨勢有著密切的關(guān)系,這必然影響到該專業(yè)中高職銜接的必要性、穩(wěn)定性及政商校企合作的迫切性,也決定著區(qū)域內(nèi)中高職專業(yè)銜接的改革、創(chuàng)新力度。要實現(xiàn)中高職機電一體化專業(yè)課程的全面銜接,有些問題亟需通過探索實踐來認識和解決。
[關(guān)鍵詞]
中高職銜接;機電一體化技術(shù);創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)
為貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》,建立健全職業(yè)教育課程銜接體系和形成適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求、體現(xiàn)終身教育理念、中等和高等職業(yè)教育協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代職業(yè)教育體系,各省高職院校逐年擴大對中職學(xué)生的對口單獨招生規(guī)模。同時中高職教育銜接一體化建設(shè)成為當前構(gòu)建協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展職業(yè)教育體系的關(guān)鍵。近30年來,國家及教育部了關(guān)于職業(yè)教育的1部法律、2個綱要、3個規(guī)劃(計劃)、3份文件和4個決定等政策文件。比如教育部〔2011〕12號文《關(guān)于推進高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見》和教育部〔2011〕11號《教育部財政部關(guān)于支持高等職業(yè)學(xué)校提升專業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力的通知》反復(fù)強調(diào)了“協(xié)調(diào)發(fā)展”和“中高職專業(yè)銜接”。足見中高職專業(yè)銜接成了職業(yè)教育政策中的現(xiàn)實緊迫的訴求,也成了職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的不可以逾越的最大障礙。2012年6月國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃中提到了完善中等和高等職業(yè)學(xué)校的布局結(jié)構(gòu),明確中、高等職業(yè)學(xué)校定位,在各自層面上辦出特色、提高質(zhì)量。全國各地開展了多種形式的實踐探索,取得了一定成果,但培養(yǎng)機制尚不完善。機電一體化技術(shù)專業(yè)的中高職銜接涉及專業(yè)培養(yǎng)目標、課程體系、考核方案等。但是現(xiàn)有資料表明中高職銜接的探索很少涉及這批學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。機電一體化技術(shù)專業(yè)教育現(xiàn)狀基于畢業(yè)生就業(yè)和行業(yè)人才需求的實際情況,培養(yǎng)目標定位為行業(yè)“下得去、留得住、用得上、干得好”應(yīng)用型人才。這需要做好學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng),目前我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和課程體系還有待提升,尤其針對中高職銜接的學(xué)生,如何在專業(yè)實踐課程教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,需要深入研究和實踐。因此,必須將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程體系和學(xué)歷教育課程體系的融合建設(shè)貫穿于中高職銜接體系中。針對機電一體化技術(shù)專業(yè)中高職銜接現(xiàn)狀,本文探討了基于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的中高職銜接體系。
一、機電一體化技術(shù)專業(yè)中高職銜接的現(xiàn)狀
2001年,“3+2”分段制高職教育開始開展,浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)作為浙江省最早進行“3+2”招生和開展教學(xué)的專業(yè)之一,探索了中高職專業(yè)培養(yǎng)目標的定位、課程標準的銜接、考核方案的實施等核心問題。目前,浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電一體化技術(shù)專業(yè)與10所中職學(xué)校開展了五年一貫制、“2+3”和“3+2”的中高職合作教學(xué),積極推進學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng),但是存在以下問題:
(一)五年制中高職人才培養(yǎng)方案的執(zhí)行力度不足根據(jù)中高職銜接的培養(yǎng)目標,以全局觀念統(tǒng)籌構(gòu)建課程體系,中高職銜接的五年一貫制、“2+3”和“3+2”培養(yǎng)模式要求課程體系五年貫通,實現(xiàn)人才培養(yǎng)方案和課程標準的一體化。課程設(shè)置由淺入深,中職課程側(cè)重基礎(chǔ)和應(yīng)用,學(xué)生初步建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)概念;高職課程側(cè)重實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),鼓勵學(xué)生發(fā)揮主觀能動性和實踐性。但是在落實中高職銜接的人才培養(yǎng)方案中,中職學(xué)校執(zhí)行力度不足,甚至采用一貫的培養(yǎng)模式,側(cè)重學(xué)生的技能考證而對理論講解不足,同時忽略了學(xué)生中職階段的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育。
(二)中高職銜接的課程體系還不完善中高職課程注重兩個階段的有機融合,以滿足其漸進性學(xué)習(xí)和終身教育需求。專業(yè)課程以技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,將專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課有機結(jié)合。目前中職與高職在教學(xué)內(nèi)容上沒有考慮系統(tǒng)性,遞進關(guān)系不清,造成一些專業(yè)課程在中高職階段內(nèi)容重復(fù)、知識點講授不全等現(xiàn)象。例如,機械制圖這門課程在中職階段學(xué)習(xí)后到高職階段需要進一步教學(xué),主要原因是中職階段這門課教學(xué)深度和廣度達不到高職要求。
(三)中高職教學(xué)模式的不一中職院校的教學(xué)方法主要以教師灌輸式教學(xué)為主,讓學(xué)生了解知識即可。這種方式給學(xué)生主動學(xué)習(xí)的空間很少,不利于學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。而我們需要學(xué)生掌握理論知識的相對系統(tǒng)性,它要求不僅“會什么”,而且做到“怎么用”“為什么”。
(四)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺和考核機制的缺少中職學(xué)校側(cè)重技能訓(xùn)練和技能比賽,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育主要還停留在口頭上。而高職院校有各類學(xué)科競賽支撐其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),形成了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐基地。中高職銜接的這批學(xué)生進入高職后學(xué)習(xí)時間有限,很難再融入高職的創(chuàng)新能力實踐平臺。
二、基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的中高職銜接體系探索與實踐
(一)確立了中高職銜接的人才培養(yǎng)目標人才培養(yǎng)目標是中高職銜接的基礎(chǔ)和構(gòu)建課程體系的起始點。結(jié)合機電專業(yè)的市場需求和中高職學(xué)校的優(yōu)勢,制定了機電一體化技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標:“面向機械制造企業(yè)及行業(yè),培養(yǎng)機電產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計、制造、安裝調(diào)試、管理與維護的人才,從事機電設(shè)備操作、管理,工業(yè)機器人的應(yīng)用,機電產(chǎn)品設(shè)計,加工工藝的設(shè)計,機電產(chǎn)品營銷和售后服務(wù),企業(yè)生產(chǎn)和品質(zhì)管理等工作的創(chuàng)新型技術(shù)技能人才。”為進一步明確中高職兩階段的培養(yǎng)目標,確定學(xué)生在中職階段為能夠從事機電設(shè)備的使用、管理、維護等生產(chǎn)一線工作,同時具有一定創(chuàng)新意識的中等職業(yè)技能型人才。確定學(xué)生在高職階段為能夠從事機電產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)備安裝調(diào)試、檢測與管理、工業(yè)機器人應(yīng)用等工作,具有較強的自我學(xué)習(xí)能力、實踐操作能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的高端技術(shù)技能型人才。
(二)形成了“分層遞進、縱橫延伸、分類培養(yǎng)”的中高職課程體系中高職兩個階段的課程系統(tǒng)要有機銜接,做好專業(yè)理論課程和技能課程銜接的貫通,教學(xué)內(nèi)容循序漸進,形成“分層遞進、縱橫延伸、分類教學(xué)”的課程體系,具體內(nèi)容如下:1.構(gòu)建“分層遞進”的教學(xué)體系。按照教學(xué)設(shè)計分層遞進,教學(xué)組織梯度推進,教學(xué)內(nèi)容編排由簡到繁的總體思路,構(gòu)建中高職銜接的分層遞進課程體系。分層遞進的設(shè)計思路為中高職銜接的學(xué)生需要經(jīng)過基礎(chǔ)層—主干層—拓展層—升華層,每一層涉及理論教學(xué)體系和實踐教學(xué)體系的設(shè)置,如圖1所示。這四個層次屬于遞進關(guān)系隨著層次的遞進,技術(shù)和知識的融合度、綜合性和創(chuàng)新性要求越高。在中高職銜接的五年時間內(nèi)需要學(xué)生循序漸進的學(xué)習(xí),側(cè)重理論與實踐相互協(xié)調(diào)和相互滲透,同步循序漸進地學(xué)習(xí)才能達到良好的效果。“分層遞進”的課程體系要求考慮中等職業(yè)教育和高等職業(yè)教育兩個不同層級在師資、實踐條件等方面的區(qū)別。在理論教學(xué)體系中,中職階段必須完成大類基礎(chǔ)課程和部分主干課程的學(xué)習(xí),高職階段需要完成剩余部分的主干課程、拓展課程和綜合課程的學(xué)習(xí);在實踐教學(xué)體系中,學(xué)生在中職、高職都能獲得相同或相近工作范圍的職業(yè)能力,但高職獲得的職業(yè)能力水平應(yīng)明顯高于中職。通過中高職有效銜接,使中職專業(yè)人才經(jīng)過高職層次教育和培養(yǎng),實現(xiàn)技能與素質(zhì)的全面提升、發(fā)展和深化。2.構(gòu)建“縱橫延伸”的課程體系。按照中高職銜接的總體要求,明確中職和高職的培養(yǎng)分工和培養(yǎng)周期的總學(xué)時以及學(xué)年學(xué)時,形成內(nèi)容完善、對接緊密、特色鮮明的中高職銜接課程設(shè)置。課程設(shè)置按縱向和橫向開展,說明如下:在縱向課程設(shè)置方面,機電一體化技術(shù)專業(yè)核心課程平臺是中高職銜接的橋梁,中高職共同開發(fā)8門職業(yè)能力培養(yǎng)起關(guān)鍵作用、中高職對接緊密的專業(yè)課核心課程(如圖2所示),它們貫穿于整個五年中高職課程體系中。全面構(gòu)建中高職聯(lián)合開發(fā)、校企共同開發(fā)的課程開發(fā)機制,實現(xiàn)核心課程建設(shè)中高職銜接和共建共享。創(chuàng)新課程教學(xué)方法,實行“教、學(xué)、做、工”合一,使學(xué)生在實踐中獲得知識和能力。目前經(jīng)過共同探討確定機械圖樣識讀與繪制、電工與電子、機電設(shè)備PLC控制與調(diào)試和機械制造工藝與裝備等課程由中職學(xué)校完成并保證課時量,剩余4門課在高職階段完成。在橫向課程設(shè)置方面,由于中職學(xué)校和高職學(xué)校各有自己的專業(yè)特色和實訓(xùn)條件,在保證縱向課程基礎(chǔ)上延伸專業(yè)方向和選修課程。這些課程的選取可依據(jù)當?shù)仄髽I(yè)結(jié)構(gòu)組成,也可依據(jù)中職學(xué)校的專業(yè)特色。比如與我校合作的新昌職業(yè)技術(shù)學(xué)??稍O(shè)置一些課程與軸承行業(yè)接軌,涉及軸承質(zhì)量管理、檢測技術(shù)等課程,這為了后學(xué)生回當?shù)鼐蜆I(yè)創(chuàng)造條件。高職階段設(shè)置公共選修課、專業(yè)方向課和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程作為橫向拓展課程。3.構(gòu)建“分類培養(yǎng)”的專業(yè)方向。機電一體化技術(shù)專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域廣,學(xué)生就業(yè)范圍寬。與我校機電一體化技術(shù)專業(yè)合作的10所學(xué)校各有特色,同時學(xué)生水平和特長差異較大,為強化教育以人為本和因材施教的理念,依據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識、能力水平和潛力傾向制定分類培養(yǎng)的方案。目前中高職五年制的機電一體化技術(shù)專業(yè)設(shè)置3個方向,分別為工業(yè)機器人、機電設(shè)備維修和檢測與管理。每個方向設(shè)置一定數(shù)量的必修、限選和任選課程。學(xué)生在進入高職前根據(jù)各方向的課程設(shè)置及自己的特長做出相應(yīng)選擇,高職階段根據(jù)學(xué)生的選擇做好分類培養(yǎng)。
(三)構(gòu)建了中高職學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺目前我校機電一體化技術(shù)專業(yè)構(gòu)建了包括Dr.Robot工作室、機械創(chuàng)新工作室等在內(nèi)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐平臺,建立了擁有100多名學(xué)生的大型社團“大學(xué)生機電產(chǎn)品創(chuàng)新協(xié)會”,由于它具有自主性、廣泛性和靈活性等特點,有助于對學(xué)生個性的發(fā)展以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升。目前,豐富多彩的社團活動成為機電一體化技術(shù)專業(yè)第二課堂的重要組成部分。同時社團每年組織學(xué)生參加全國機器人大賽暨RoboCup公開賽、全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、浙江省高職高專院?!疤魬?zhàn)杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等活動,自2010年開始累計獲得108個獎項。這些活動都有中高職銜接的學(xué)生參與。具體內(nèi)容如下:1.共同參與創(chuàng)新活動。每年的學(xué)校技能文化節(jié)期間邀請學(xué)生來學(xué)校共同參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,包括參觀學(xué)生工作室、參與比賽活動、共同聆聽企業(yè)或?qū)W校專家的講座等。各中職階段的學(xué)生通過繪制圖紙和設(shè)計說明書參與專業(yè)所在的電氣電子工程分院組織的中高職銜接機械創(chuàng)新比賽,對獲獎學(xué)生給予獎勵和升學(xué)成績的加分。這些活動的開展一方面使得處于中職階段的學(xué)生進一步了解高職階段的學(xué)習(xí)活動,拉近了他們與高職師生的距離,另一方面學(xué)生可以明確個人目標,盡早適應(yīng)大學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,有助于他們的個人成長。2.提高學(xué)生對外社會服務(wù)能力,培養(yǎng)創(chuàng)業(yè)能力。中高職學(xué)生完成創(chuàng)新設(shè)計與制作后將作品展示給不同群體,以紹興市科技館和中小學(xué)校等為通道加快了社會服務(wù)能力。比如在紹興市科技館“攜手志愿•對話科技———2015年暑期紹臺大學(xué)生義工科技交流活動”中,學(xué)生拿著作品與臺灣學(xué)生進行交流合作,學(xué)生開發(fā)的機器人舞蹈、機器人擂臺使臺灣學(xué)生目不轉(zhuǎn)睛,而發(fā)明和改進的自動蓋章機、多功能淘米機、自動壓瓶機更是讓臺灣大學(xué)生驚嘆不已,紛紛上臺體驗。這些讓學(xué)生增長了自信,有助于創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。另外學(xué)生將自己開發(fā)的作品積極推薦給中職生甚至幼兒園學(xué)生,讓他們了解創(chuàng)新設(shè)計過程。3.校外實踐基地的開展。通過中高職學(xué)校和企業(yè)的聯(lián)動,高職學(xué)校加強了與中職學(xué)校緊密合作的當?shù)仄髽I(yè),增加了校外實習(xí)場地。在聯(lián)系好當?shù)仄髽I(yè)的情況下積極鼓勵學(xué)生在假期參觀企業(yè)、引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)掛職鍛煉,真正走上社會、走進企業(yè)。