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關鍵詞:高職院校;機電一體化專業;現狀;改革方向
自上個90年代以來,計算機技術以及電子信息技術的飛躍推動了我國機電一體化技術的發展與進步,同時各種機電一體化產品也層出不窮,至今也處于快速發展的階段。隨著國內外機電一體化技術的快速發展,很多企業在生產方面更加規范化,各個崗位的技能要求也逐步提高,機電一體化行業對相應的人才的需求也發生了根本性的改變。傳統的機電一體化課程體系顯然已經不能適應當前行業發展的客觀需要了,這就促使高職院校結合當前實際,重新制定或優化機電一體化的人才培養方案,加緊實施課程改革。
一、當前高職機電一體化專業課程的現狀分析
1、課程的設置過于追求學科的系統化
機電一體化專業的課程建設雖然幾經改革依然沒有跳出學科體系的潘籬,這是導致高職機電人才與企業所需要之間不一致的結癥所在。機電一體化專業是一種復合型高技術專業,專業知識涉及機械與電子兩大學科領域,讓學生在短短的在校時間內去系統的掌握兩大寬廣而精深的學科領域知識是不可能的。嚴格追求學科知識的系統化造成了,機不太懂,電業不太通的尷尬局面,或者嚴重失去了專業的特色,達不到培養的目標。
2、課程知識老化、落后
目前,機電產業已逐步成為高新技術產業中的主導產業,機電產品逐漸智能化、柔性化、高速高精度化、微型化鄧方向發展。支撐機電一體化產品的許多技術、伺服傳動技術、伺服電機技術、傳感檢測技術及信息處理技術等在日益涌現和不斷更新。許多的新知識、新技術、新工藝、新材料、新設備、新標準需要在課程中體現出來,而絕大部分院校的機電一體化專業課程的教學內容相對社會領域的科學化已顯得非常落后,有些甚至依然是以傳統的機械技術占主導地位,這必然導致培養目標很難適應當今機電行業的發展趨勢。
3、專業課程設置與就業崗位存在偏差
由于現階段我們缺乏對區域經濟發展的系統性、針對性調查研究,導致很多高職院校在專業課程設置方面未能很好地突出就業為導向以及社會需求,使得機電一體化的專業方向十分單一,且市場適應能力較弱,進而不能滿足地區經濟和行業發展、就業崗位的需要。
4、專業教材內容與實際脫節甚至滯后
當前,很多高職院校所采用的某些機電一體化專業教材內容十分陳舊,版本過老,缺少一些能反映機電一體化先進技術的內容,而且該專業的各門課程之間缺乏緊密的聯系,不利于學生將相關知識有機地滲透或結合在一起進行掌握。除此之外,還存在知識重復嚴重、理論性過強等問題,同時也極大地忽視了對學生實踐能力與創新能力的培養。
5、忽視了對學生實踐動手能力的培養
由于深受“重理論,輕實踐”這一錯誤思想的影響,導致很多高職院校在進行專業設置時把理論課看得過于重要,導致理論與實踐學習的比例嚴重失調。加之不注重教學實訓,導致學生的實踐場所或實習基地條件較差,使學生的實踐訓練嚴重不足,這對機電一體化這樣實踐性較強的專業來說顯然是不相適宜的。
6、專業“雙師型”教師存在嚴重不足
當前,很多高職院校在師資力量建設上還存在一些不足,尤其是機電一體化專業“雙師型”教師存在嚴重不足的問題,有的專業理論教師不能指導實訓教學,而有的實訓教師在基礎理論方面又過于薄弱,這不利于學生全面地提升和發展自我。
二、高職機電一體化專業課程改革的重要性與必要性分析
一方面,對當前的高職機電一體化專業實行課程改革是改變我國機電一體化教學現狀的根本途徑,具有重要的現實意義。隨著我國科學技術的進步與飛速發展,我國的機電一體化產業逐漸發展成為高新產業的主導產業,甚至成為我國經濟發展的重要支柱,所以機電一體化行業對人才的需求變得更高,具體來說,這些人才必須要具備扎實的專業技術技能,要能夠靈活地運用各種現代化機器設備開展日常工作;其次,這些人才必須具備一定的經營管理能力、環境適應能力以及較強的應變能力,這樣才能夠快速地適應企業的管理經營模式,為企業的未來發展建言獻策;第三,必須具備足夠豐富的實踐經驗、良好的職業操守和團隊協作精神,這是作為工程技術人才必不可少的基礎條件。另一方面,由于我國的機電一體化專業起步較晚,發展時間不長,所以還沒有形成一種合理高效的專業課程體系,當前不得不加快對該課程體系的總結、研究,以盡快發現自身的不足并加以改進,這樣才能推動該專業又好又快地發展,因此,筆者認為進行機電一體化專業課程改革是一種必然趨勢。
三、高職機電一體化專業課程改革的方向和建議
1、加快調研,進一步分析崗位需求,明確專業培養目標
對于高職院校而言,現階段最重要的是根據行業和社會需求制定人才培養戰略。具體來說,應當在機電一體化技術專業建設指導委員會的領導下,通過問卷、訪談、研討等多種方式對機電企業進行廣泛的調查研究,進一步明確我國機電一體化技術專業畢業生的主要工作和崗位群。同時,要結合國家對高職學生培養目標的總體定位,以崗位需求和職業標準為依據,以職業生涯發展為目標,明確機電一體化專業的培養目標,應當是全面發展,具有良好的職業素質、實踐能力以及創新能力的高素質技術應用型人才。
2、與時俱進,加快機電一體化專業課程體系的模塊構建
筆者認為,現階段構建以模塊化課程為基礎的理論課程體系和實踐課程體系很有必要。
要合理地構建理論課程體系,就需要我們對職業崗位群進行系統的分析,以知識應用為主線,不講求理論知識的系統性和完整性,以“必需與夠用”為度,更加注重專業的應用性和實踐性,這樣,我們就可以把機電一體化專業的理論知識組成一些模塊化課程,進而形成理論課程體系。另外,構建合理的實踐課程體系十分關鍵,這是由于實踐課程是促使學生獲得知識的重要途徑,它對培養學生的作風、素質和能力具有十分重要的作用。高職院校應當結合實訓條件,形成一種與理論課程體系緊密結合的實踐課程體系,可分為基本技能訓練、技術應用能力訓練和綜合技能訓練三個模塊。這樣既能夠有效地促進學生對專業知識的學習和技能的掌握,又能夠為學生未來就業提供經驗、創造條件。
3、著重強化校外實習環節教學,增強學生的工程應用能力
針對高職院校對機電一體化專業實踐教學環節不夠重視的情況,筆者認為有必要對此采取進一步的強化措施。首先,高職院校應當注重對實踐教學環節的安排與實施。日常除了開展各種傳統的電機實驗項目外,還應當有序地組織學生到不同電機企業或變壓器廠進行實習訓練,以不斷增強學生對電機結構、生產流程的感性認識;其次,高職院校也要加快校企合作,注意搞好與較大較強企業之間的關系,以借助校外實習基地鍛煉學生的動手能力,培養更多優質人才;第三,高職院校也要適當地改進實驗、實訓的投資方式,可以把學校實踐性很強的實驗實訓投資與企業的技術改造結合起來,著力抓好實驗室、實訓基地的建設工作,甚至可以把部分實驗室或者實訓基地直接建立在企業當中,這樣一方面給學生創建了一個真實的實踐環境,另一方面又極大地促進了地方經濟的發展,盤活了學校的投資,為機電一體化專業的學生帶來更多福音。
四、結束語
總而言之,我國的高職院校機電一體化專業課程現狀不容樂觀,可以說是已經面臨著嚴峻的改革形勢,當前我們的高職院校必須在國家教育部門相關政策的指引下,緊跟機電行業發展的需求與步伐,結合高等職業教育的實際特征,逐步有序地采取課程改革措施,并且在改革的過程中不斷進行總結、更新、調整和完善,這樣才能探索出一條真正適合自身發展的道路,才能為我國的機電行業培養出更多適應社會發展需要的高素質人才。
參考文獻:
[1] 洪小麗,孫濤.高職機電一體化專業課程現狀及改革思考[J].長沙航空職業技術學院學報,2009,03:14-16.
關鍵詞:機電一體化 機械系統 設計
中圖分類號:TU3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(b)-0029-01
機電一體化機械系統是利用計算機來完成機械設計和研究的過程。是對傳統機電工業的改革和創新,擁有很大的發展前景。因為機械系統是一個系統,是由各個機電部件組成,所以每一個部分都要做到精細,互相協調配合而達到系統的高效科學。
1 機電一體化機械系統的相關概念
機電一體化系統是由多個信息處理系統共同協調配合所組成的,所以對信息的處理和反應非常之快,因為系統存在多個分支。機電一體化的機械系統與傳統的機械系統相比有很大差別,傳統的機械系統沒有計算機的控制部分,而機電一體化機械系統就是以計算機為中心樞紐,組織機械進行生產開發和運轉。現代的機電一體化系統就是利用仿生技術、微電子技術實現系統的智能化和快速應變能力,是現代高科技手段在機械制造行業的推廣和應用,具有非常大的市場價值。
2 機電一體化機械系統的設計原則
2.1 高精度
機電一體化產品最重要的特點以及設計的基本原則就是高精度。只有機電產品的精度符合設計要求,才能把自身的優勢更好的應用在生產中。如果機電一體化的機械系統不夠精確,會造成機電產品不合格的情況發生。機電一體化產品的零部件尺寸是否達到標準尺寸是判斷機電一體化產品精度是否合格的重要評判標準。
2.2 智能化
機電產品的智能化又稱快速反應性是機電一體化機械系統的主要特征,它可以自由的應對突發狀況并減少反應時間,哪怕是臨時修改設計內容,因為機電一體化的機械系統的各個部分是獨立工作的,所以不會因為一個子系統發生故障而導致整個系統無法運行。從系統接收信息指令的那一刻開始,智能化系統就以非常快的速度向機械的各個部分傳達并工作。
2.3 穩定性好
機械系統的穩定性可以有效增加其使用壽命和效率,穩定性好的產品性能參數就高,穩定性差的產品性能參數就低,所以保證穩定性非常重要。因為一個機械系統的子系統非常之多,所以要保證系統的穩定性,就要降低機械振動的頻率和摩擦系數,再三確認零部件的尺寸選擇,整體上向著小型化和輕量化的方向發展。
3 機電一體化機械系統的設計步驟
3.1 動力元件的設計
動力元件傳統機械系統的重要組成成分,機電一體化的機械系統動力元件是由計算機信息網絡協調與控制的,為各種機械傳導部位提供動力和支持。動力元件主要包括發電機等可以提供動力的機電設備,隨著科技的發展,機電一體化機械系統的動力元件將更加智能化和自動化,不需要浪費人力資源。
3.2 傳動元件的設計
傳動元件在機電一體化機械系統中起著傳導的作用,它將計算機的命令信號翻譯成機器可以讀懂的語言,指導其進一步工作。傳動元件包括兩個方面:傳動機和轉矩與轉速的變換器。傳動機的精度較高,體積小、重量輕、噪音低,還可以滿足機械系統的伺服性能,是穩定性非常好的傳動元件。
3.3 機械系統的性能分析
機械系統的性能分析是動態特征與靜態特征的總和,通過建立數學模型、數學表達式來真實反映機械系統的性能。設計系統各個部件運動參數、關系和結構,確定零件的精確度、材料和結構。選擇其他部件、原件,配置系統阻尼等等都隸屬于機械系統的性能。這些機械系統的性能決定著機械產品的功能質量參數,機械性能好的產品使用壽命長,產品質量好,靈敏度高、機械的耐磨損狀況良好,可長期使用。
4 機電一體化機械系統的改進措施
4.1 改良設計思想
要積極改良機電一體化的設計思想,隨著時代的進步而不斷進步,努力學習國外先進的機械生產技術,在實現“機械化”和“電子化”的有機結合之后,進一步實現自動化,減少人力資源的浪費,實現經濟效益的最大化。設計方案主要是由全部設計人員進行策劃和實施的,所以設計人員的才能和設計理念會很大程度上影響機電一體化的設計和應用。
4.2 加大經費投入
真正實現經濟效益的最大化,最基本要做的就是加大經費投入,不論是科研經費還是后期的維修經費都要持續不斷的供給。可能從表面上來看,實現機電一體化的過程需要龐大的資金和各種各樣先進的技術,但是一旦實現了機電一體化機械系統,所節省的人力,創造的財富都是無法衡量的。
5 結語
無論是現在還是將來,機械自動化都將成為行業發展的大趨勢,機械的智能化將會成為行業的最終選擇,本研究分析了機電一體化機械系統的基本含義、設計和應用的基本原則、系統設計的基本步驟等基礎的設計和應用,并且提出了加大經費投入和改良設計思想等措施來提高機電一體化機械系統的設計和應用,希望可以為機械行業的發展建言獻策,為祖國的未來添磚加瓦。
參考文獻
[關鍵詞]機電一體化;應用;發展趨勢
中圖分類號:TG553 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)14-0267-01
一、機電一體化技術的概述
所謂的機電一體化具體是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能以及控制功能上引進電子技術,從而將機械裝置與電子技術結合起來的系統總稱。“機電一體化”不是技術的簡單組合與拼湊,而是機械技術、計算機技術、微電子技術、信息技術以及電力電子技術等有機融合成的一種綜合性技術。機電一體化技術的應用與發展,使我國工業生產由“機械電氣化”向“機電一體化”邁進,對我國機械工業的發展意義重大。
機電一體化在當前已是一門新型的學科,它有著自身獨特的一套體系,在機械業發揮著至關重要的作用,隨著科學技術的飛速發展,機電一體化還將被賦予新的發展內容。從整體上看,機電一體化包含了技術與產品兩個方面,它是許多技術的有機融合,它與機械電氣化存在本質上的區別。機械工程技術經過不斷的發展,走向了機械電氣化,但是說到底還是屬于傳統機械的范疇,其主要的功能依然是代替與放大的體力。而機電一體化中的微電子裝置除了具備機械電氣化的功能外,還具有一些新型的功能,像能夠實現自動監測、自動調節以及自動控制等。從某種程度上講,由機電一體化所生產的產品不僅是人的手與肢體的延伸,而且更多涉及人的感官與大腦,具備智能化的特征。
二、機電一體化的應用
1、數控機床中機電一體化技術的應用
我國的數控機床經過了50多年的發展,無論是其構造、功能,還是其操作精度都體現了機電一體化帶來的顯著效果。機電一體化在數控機床上的引進,能夠使得數控機床的性能更加多樣化,在操作的過程中能夠實現一次裝夾、多過程控制,而且能夠同時完成很多項任務,同時搬運更多的物料,使得整個機械控制全部集成起來。數控機床軟件的模塊化,將有助于機械行業實現數控編程,從很大程度上提高了工業的機械化水平。
2、工業機器人中機電一體化技術的應用
工業機器人中機電一體化的應用并非一蹴而就,而是經歷了一個長期的發展過程,這一過程可以分為三個階段。第一階段中工業機器人對其作業的環境與對象還不是完全適應,在作業過程中主要是按照某一示教重復做某一動作。第二階段中,工業機器人對作業的環境有了一定的了解,而且此階段工業機器人的傳感元件有了進步,在作業中能夠簡單的獲取一些作業信息,經過計算機處理與分析后,通過反饋信息控制動作方式,這一階段的機器人已具備了較低的智能。第三階段的工業機器人則完全向智能化機器人方向邁進,它不僅具有人的一些思維,能在作業過程中進行簡單的判斷與決策,而且具有較強的環境適應能力,行動上也表現的相對獨立。
3、計算機集成與制造系統中機電一體化技術的應用
計算機集成與制造系統(CIMS)中應用機電一體化技術在當前已十分普遍,通過機電一體化技術的應用,能夠將各分散的系統進行優化組合,進而實現全程的動態監視。實踐證明,計算機集成與制造系統中機電一體化技術的應用,一方面能夠突破傳統時代中各生產部門隔絕的狀態,另一方面能夠使得各生產環節系統化,規范化,更有利于生產作業的開展。機電一體化的應用,能夠使得計算機集成制造系統實現由產品研發、實驗設計以及生產經營等全過程的動態控制,各個環節的生產要素也將得到優化配置,各要素的潛力也將得到最大限度的發揮。
三、機電一體化的發展趨勢
1、網絡化
進入新時期,網絡技術的發展速度十分驚人,它的發展與應用對機電一體化有著重要的影響,將網絡技術引入機械行業的發展進程中,有助于機械行業朝著網絡化的方向發展。機電一體化所涉及的產品種類多,面向網絡的方式也各不相同,隨著網絡的普及與網絡遠程技術、網絡控制技術的發展,網絡在機電行業中的應用將會越來越廣泛。目前看來,局域網與現場總線技術的發展使電器網絡化已成為一種發展趨勢,很多家庭會利用家庭網絡而將家中的各種家用電器連接成以計算機為中心的集成系統,使人們享受高科技帶來的便利。
2、智能化
智能化也稱信息系統化,是未來幾十年機械行業發展的重點方向,同時也是機電一體化與傳統機械的最主要區別。隨著網絡信息技術、網絡控制技術以及網絡監測技術的發展,機電一體化必將朝著更智能的方向邁進,所生產的機電產品也將具有更多的智能,能夠具有簡單的判斷力與決策能力,在一些生產勞動中能夠取代人類的體力勞動,減輕人類的負擔。工業機器人就是其中最重要的例子,它的出現能夠從一定程度上模擬人的思維能力,具備人的意識,從而使得工業行業達到更高的控制目標。
3、模塊化
模塊化是機電一體化將來發展的一個重要趨勢,由于機電一體化產品的種類與生產廠家的繁多,使得機電一體化的模塊化成為一項復雜、艱巨的過程。要想真正實現機電一體化的模塊化,我們就應該利用標準的單元迅速開發新產品,并不斷的擴大生產規模。產品的開發與規模的擴大必須有各項制度做依據,嚴格規范操作流程,在實現機電一體化的過程中,保證產品的質量。機電產品的系列化與標準化,必然會對機電行業帶來巨大的收益,因此我們可以斷定無論是生產機電一體化產品的企業還是生產標準機電一體化單元的企業,模塊化的發展方向必將給機電企業帶來更廣闊的市場。
四、結語
我國當前正處于戰略結構調整的關鍵期,傳統的機械設計已不能適應時展的需要了,必須進行改革與創新。而機電一體化是多學科融合的結晶,為我國振興機電工業注入了新鮮血液,隨著科學技術的不斷發展,機電一體化的發展前景將會越來越廣闊。
參考文獻
[1]劉耀海.《淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢》.信息系統工程,2012-10-20
1機電一體化數控技術在煤礦中應用的概況分析
從當前的煤礦開采施工的現狀來看,機電一體化數控技術的應用具有重要的作用,它是綜合了各種先進的技術,包括液壓控制技術、電子技術以及機械技術等的綜合,可以極大地提高煤礦機械設備操作的安全性、可靠性和經濟性,并且也為后期的維護拆除等各種提供了便利。當前的應用現狀,主要是以微處理器和微機為核心的控制裝置和電子技術,在很多的煤礦機械設備中都有體現,其中電子技術較為突出,例如煤礦機械設備中故障的報警、自診以及在線監控等,還包括提升機的PLC系統、采煤機的變頻控制系統等的諸多方面,而且隨著煤礦開采技術的進一步發展,會對煤礦機械性能有更高的要求,這就使得在煤礦機械的結構構成中,電子控制裝置的應用會更加的普遍,維護會更加的專業。在實際的煤礦生產過程中,煤礦機械的經濟性和性能的自動化程度是決定著煤礦生產通風、排水以及供電等安全性能的。煤礦電子性能的優劣以及控制系統的質量是否良好是直接影響著機械設備的運行可靠性、動力性和經濟性的,然后對其使用壽命、生產效率和施工質量產生深刻影響,作為現代煤礦機械設備重要組成部分的電子控制系統,逐漸成為了現代煤礦機械化水平的重要體現。科學技術的不斷發展,在煤礦機械設備中,電子控制系統的地位更加的鞏固,隨之而來的就是它的結構復雜程度不斷加深,那么它的性能作用會更加全面的發揮,這就需要操作人員有專業的技能水平,可以對機械設備有熟練的掌握,能夠簡單處理一些故障問題,并制定合理的維護保養措施。一般來說,從大量的煤礦機械設備在實際開采中的應用可以看出,煤礦機械設備需要滿足以下幾方面的性能,首先,具有較高的精度,施工的操作簡單,自動化程度高不需要過多的人工投入,并且滿足節能降耗的要求,生產效率十分良好,并且實用性強,便于后期的維修管理;其次,要滿足使用壽命長、安全系數高以及運行穩定可靠的要求,并且它的制造和使用成本不會過高;第三,負責操作的工作崗位條件好,勞動強度不能過高;最后,可以大大降低停機維修的時間,可以對出現故障的部位及時準確的查出,并且可以對故障進行自診和自動警報。隨著時代的發展,如果僅僅依靠液壓技術和機械技術,那是很難滿足煤礦機械設備各種性能改進的要求的。因此,就需要積極地發展電子控制技術,提高其普及率和使用率,它是機電一體化數控技術的重要體現,如果可以在煤礦開采機械設備中應用,必然會推動煤礦開采機械設備的又一次更新換代,從性能上產生質的飛躍。
2煤礦機械中機電一體化數控技術的應用分析
2.1煤礦綜合采煤中的應用
當前,機電一體化數控技術在煤礦機械設備中應用最為典型的就是電牽引采煤機,它是機電一體化數控技術的有力體現,從它的實際應用來看,在它的牽引特性上,是遠遠優于液壓牽引的,具有無可比擬的先進性,可以很好地應用在大傾角煤層上。它還具有一系列的應用優點,例如反應靈敏、使用周期長、運行效率高、安全可靠、動態性好以及結構簡單等等。
2.2煤礦開采運輸的提升設備
第一,帶式輸送機。這是煤礦開采輸送環節中重要的運輸設備,其自身具有效率高、運行可靠、輸送量大,運輸距離長等的特點。第二,礦井提升機。它可以輕松的完成全數字化交直流提升工作,特別是對內裝式提升機,驅動和滾筒是連接在一起的整體,它是機電一體化數控技術應用的典型設備,它的應用可以大大地簡化機械設備的結構。
2.3其他類的煤礦機電一體化裝置
從實質上來說,煤礦供電設備是屬于其他機電一體化設備范疇的。根據煤礦供電的特點,也就是要滿足大功率設備的要求,設備的質量較高,運行安全可靠,因此,就要根據煤礦開采的實際來采取合理的方法以最大程度的減少無功功率的損耗,減少供電系統中的無功電流,進而提高功率的因數,一般來說,常用的方法有兩種,即就地補償和集中補償。從當前的應用現狀來看,使用最為廣泛的是微機保護開關,它的網絡功能是較為齊全的,對于煤礦開采來說,是十分有益的,值得大力的推廣采用。
2.4煤礦安全生產中的應用
除了上述的分析外,機電一體化數控技術在煤礦機械中的應用還涉及到礦井安全生產監控系統,它是一種十分高效和合理的措施,可以對煤礦管理和安全生產起到積極的維護作用。從實際的煤礦開采工作來看,它所具有的特點就是,首先,它所采用的是Win-dows操作系統,可以接入互聯網,實現網絡功能,可以促進測控分站智能化水平的提高;其次,根據煤礦開采工作的特點,嚴格的遵守煤礦開采安全生產的規章章程,要求在一些大中小的煤礦高瓦斯礦井中,特別是瓦斯含量超標的礦井中,必須要安裝礦井監測監控系統,對礦井的情況進行實時的監測,便于及早發現異常狀況。
3機電一體化數控技術在煤礦機械中應用的建議
由于我國的機電一體化數控技術起步較晚,相對于國外先進技術來說,還存在著很大的差距,加上從當前我國的社會經濟發展態勢來看,就需要研究人員加大科研力度,增加在機電一體化數控技術上的資金投入,進而在實踐中不斷的提高我國的機電一體化數控技術水平,使其可以更好的應用在煤礦機械中,提高自動化程度。另外,也可以積極的借鑒國外先進的技術,并依據我國煤礦開采行業的實際狀況,把握開采活動的要點,從而制定出一套不僅符合我國煤礦企業發展而且又可以促進機電一體化數控技術進步的發展規劃,使其兩者可以更好的結合,從而使我國的煤礦開采行業發展前景更為廣闊。
4結束語
[關鍵詞]煤礦,安全,機電一體化,礦井,設備
中圖分類號:X9 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)23-0318-01
一、引言
我國是當今世界的主要產煤大國之一,煤礦的安全生產對國家基礎產業具有重要的影響,對我國的國際競爭力和國際形象影響也頗為深遠。通過對周邊國家和地區的考察,以及對國內主要產煤地區和企業的煤礦機電一體化技術的研究,發現當前我國煤礦機電一體化技術的實踐應用仍然處于相對比較初級的階段,因此在煤礦機電一體化安全管理工作中也暴露出比較嚴重的問題,例如:機電一體化技術應用不到位、不匹配、不銜接,自動化程度較低,技術管理相對滯后,職能部門的技術支撐功能比較薄弱,生產現場的設備安全隱患較多,生產事故頻發等。自我國,煤礦企業分布較廣,各個地區煤礦企業的機電一體化水平參差不齊,相應的技術管理、安全管理水平也良莠不齊,企業安全管理部門在機電一體化系統中的職能也并不能夠有效發揮出來。筆者認為,要提高我國煤礦機電一體化的進程,就必須以安全管理為基礎,最大程度地提高煤礦機電設備的自動化水平。煤礦企業需要依據各地區自身的條件和政策,因礦制宜建立機電管理機構,切實抓好質量標準化工作,認真落實規章制度與技術標準,提高煤礦生產工藝的機械化、自動化水平。
二、煤礦機電一體化存在的主要安全問題
通過對煤礦機電一體化在實踐運用中的安全事故的分析與研究,我們能夠總結出當前煤礦機電一體化進程中的薄弱環節和瓶頸問題。進一步理性思考我國煤炭企業的機電一體化發展措施,努力實施有效的機電設備安全管理策略,建立良好的機電一體化發展思路,為我國煤炭行業的持續、穩定、健康發展提供一定的依據。
(一)煤礦機電一體化程度普遍不高,自動化程度較低,設備的安全隱患較多。
機電一體化,強調的是機械設備的自動化程度,其目的在于降低職工的勞動強度、提高生產作業率和工作效率。由于煤礦生產的各項隱患主要來自于各種煤礦生產的機電設備,因此煤礦設備的自動化水平直接影響了廣大職工的生產作業環境和勞動強度,在一定程度上也對煤礦的安全管理水平具有很大的影響。各地煤礦企業的機電生產設備從選型、購置、驗收、試驗、安裝、維護、修理直到報廢的全過程管理過程中仍然存在一定的不到位環節,很多關鍵部位在安裝過程中沒有完全按照原設計進行裝配和調試,而是采取最簡單、最原始的純機械式進行試車,最終導致煤礦機電設備在一定程度上喪失了初始設計功能,在日后的生產過程中,無形增加了設備故障的時間,增加了設備安全隱患。另外,在設備的點巡檢過程中,相關技術人員忽視設備的自動化特性,對機電設備的各種運行記錄不夠全面,尤其是涉及人身安全的漏電保護、微機綜保、照明保護、皮帶保護、風電及瓦斯閉鎖等試驗記錄不夠規范,個別部位存在接地極及連線的材質不達標的現象,工藝及安裝不合格,導致電氣設備失爆現象。
(二)煤礦企業機電一體化崗位培訓不到位,相應的安全培訓更是只流于形式。
我們說,機電一體化體現是機械設備的自動化水平。筆者認為,自動化程度高的設備系統,需要有過硬的技術隊伍、嚴謹的設備管理規則以及嚴格的安全監管制度。當前部分煤礦企業的機電一體化專業技術隊伍相對比較薄弱,人員不足,技術水平普遍不高,因此對現代化的煤礦機電設備具有一定的弊端,不利于設備的穩定順行。無論是生產崗位,還是機電設備維修隊伍,其相關人員的整體素質偏低?,尤其是青年職工缺乏實踐經驗,違章作業現象頻發。對于安全培訓工作,往往只是流于形式,走過場,達不到培訓的目標?。煤礦安全監督管理部門的安全管理職能也沒有充分發揮出來,很多煤礦的安全管理部門僅僅作為生產輔助單位,負責日常環境衛生和較為簡單的安全隱患整改,對于情形比較嚴重、相對難以整改得安全隱患,礙于生產壓力,很難發揮協調解決問題的作用。煤礦生產人員的安全意識淡薄,生產作業過程中往往麻痹大意,沒有牢固樹立“安全第一”的思想,沒有按照設備使用維護檢修“三大規程”及相關的安全規定進行生產作業,經常出現違章指揮、違章操作的現象。
三、解決煤礦機電一體化安全問題的基本對策
通過對煤炭行業機電一體化技術存在的安全問題的研究和分析,結合筆者在龍煤集團的相關工作經驗,現對行業內機電一體化安全工作的基本對策進行總結:
第一,建立健全煤礦機電一體化安全管理制度,認真執行和落實各項規章制度。
礦井機電設備的各項規章制度是機電業務活動的基本準則,也是設備人員做好機電工作的紀律保證,因此必須建立健全煤礦機電安全管理制度,讓機電設備管理有章可循。當前,機電設備的各項規章制度執行不利是一個非常突出的問題,尤其在礦井機電設備的操作、維修、驗收以及現場管理等制度的執行方面存在較多的問題。礦井機電管理的主要工作對象是設備,落實規章制度也必須以管好、用好、修好設備為主要工作內容。
第二,因礦制宜建立機電一體化安全管理機構,授予職權,統一管理?。
目前,煤礦礦井機電設備的安全管理機構的設置比較傳統,相關安全管理人員的配備較少,需要結合煤礦自身的實際情況合理安排安全管理體系結構和組織形式,建立符合自身設備安全管理的模式。當前,建立與生產系統并列的機電管理結構體系是我國各地區煤礦的共同發展方向,對于一些大型煤礦企業,其礦井一般比較大,煤礦現場管理的基礎工作也相對比較扎實,需要對機電設備安全管理部門的智能進行界定,并對其職權予以確認,充分調動機電安全管理機構及人員的工作積極性,發揮其主觀能動性。
第三,對現場機電一體化設備實行技術人員責任制,徹底消除設備安全隱患。
對于煤礦而言,堅實的技術基礎是安全的基本保障。技術人員是技術管理工作的主體,因此筆者建議對煤礦的技術人員實行責任制度,將設備系統劃分為一系列的子系統,分包給相應的技術人員,實現崗位職責、職權和專業班組職責掛鉤的管理機制,充分發揮技術人員的作用,強化技術管理,徹底消除設備安全隱患。對于設備的運轉、檢查、保養、檢修、事故等記錄都要做好資料分析整理,妥善保管,存檔備查。、
四、結束語
當前,我國煤礦企業仍然處于基礎工業中的核心地位,煤礦生產關系到國家社會的整體利益。作為煤礦企業的安全監督管理部門的工作人員,以及煤礦機電一體化設備研究人員,筆者認為企業應該加大對煤礦機電一體化設備的投資力度,加速引進機械化、自動化程度較高的機電一體化生產作業系統,引進相應的專業技術人才,為企業發展、行業發展、以及國家發展提供動力和保障。
參考文獻
[1] 趙晉峰;;當前山西煤礦企業中的機電安全管理現狀探究[J];品牌;2011年07期.
[2] 田今超;;淺析煤礦生產中機電設備的安全管理與維護[J];科技促進發展(應用版);2010年10期.
[3] 張新戰;;煤礦生產中機電設備的安全管理與維護[J];企業研究;2011年18期.
[4] 韓寶祥;劉士明;;煤礦機電設備的維護[J];內蒙古煤炭經濟;2011年04期.
關鍵詞:機械技術;發展趨勢;討論
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
隨著我國經濟的發展以及我國科學技術的進步,我國的機械行業已經步入到了機電一體化的程度了,可以說隨著機電一體化的發展,機械動手能力與機電控制能力就會相結合,從而使我國的機械制造行業不斷地創新,不斷地與先進的技術相結合。
一、機械電子系統的概念
機械電子系統比較復雜,它包含眾多專業知識,將機械學、電子學、信息技術、計算機技術、控制技術等有機融合而形成的一門綜合性的系統。機械電子系統是由日本的一位學者提出來的,日本人將它解釋為“:機電一體化乃是在機械的主要功能、主要動力和控制功能上引進微電子技術,并將機械裝置與電子裝置用相關的計算機技術有機的結合起來的系統”。而美國機械工程師協會使用“現代機械系統”這一術語來描述“機電一體化”的復雜機械系統,他們的專家組在1984年向國家科學基金會提交的報告中,才明確提出現代機械系統術語的涵義為“:由計算機信息網絡協調與控制的、用于完成包括機械力運動和能量流傳遞等動力學任務的機械和機電部件相互聯系的系統”。在我國的機械行業也將機械電子系統稱為機電一體化。機電一體化就是一個綜合的概念,它包含了技術和產品兩個方面的內容。機電一體化技術就是指技術基礎、技術原理在內的、使機電一體化產品或系統得到實現、使用和發展得技術。而機電一體化產品是指采用機電一體化技術,產品的機械系統與微電子系統相互置換或有機結合而構成新的系統,且賦予其新的功能和性能的新一代產品。可以說無論從哪個角度說機械電子系統都不是單一的一個技術或系統,而是多個學科、領域組成的多層次的、多種類的系統集成。
二、機械電子技術的發展
機械電子技術的發展大約分為三個階段:第一個階段,上世紀60年代以前,人們在生產中開始使用電子技術來完善機械產品的性能,這一階段也是機械電子技術發展的起步階段;第二階段,這一階段為上世紀70年代到80年代之間,這一階段,機械電子技術得到了快速的發展,為今后機械電子技術的快速發展奠定了良好的基礎;第三階段,上世紀90年代以后,機械電子技術開始邁人了一個新的階段,機械電子技術的發展逐漸走向了智能化發展趨勢。一方面,其他高科技技術開始融人到機械電子技術當中;另一方面,學術界對機械電子技術進行了深人的研究,為機械電子技術的發展提供了大量的理論依據。我國機械電子技術的發展起步相對較晚,從上世紀80年代開始,我國逐漸開始了對機械電子技術的開發和應用。我國相關部門也成了專門的機構,制定了許多發展措施。同時我國各大高校也逐漸開始開始有關機械電子技術的專業,這在促進我國機械電子技術的發展上面起到了推動作用。
三、我國機械電子系統的現狀
近些年來,雖然我國經濟也在不斷發展,但是在很多領域出現了趨緩的態勢,譬如機械電子行業,受到很大的沖擊。據統計,2012年國內機電產品的進口增長速度加快,前三個季度累計進口的機電產品為168.2億美元,而進口數量的增加,使得國產的機械電子設備占有率下降,科技成果在市場的轉換率低下。目前我國機械電子行業發展仍然存在以下幾方面的問題:目前我國的機械電子設備較為傳統,大多數的機電產品自動化水平和智能化水平都比較低,而且鮮有成套的設備;新技術的研究發展進度緩慢,相比于世界先進國家的科技發展,還處于低位水平,譬如科技附加值較高的產品市場占有率不高,而在覆蓋市場率比較高的品牌產品,科技含量很低,不利于科技成果在市場的轉換;企業對機械電子行業的研發投入比較少,僅僅停留于低端產業階段,而且大部分在“模仿”其他國家的產品,無法給企業帶來較高的產業附加值;智能化、網絡化、集成化等關鍵技術的應用程度低,與國際先進水平相比,差別非常大;高新科技的應用,需要升級和改造傳統的機械電子傳統行業,但目前對傳統產業的研發和改造力度不佳,無法發揮高新科技的應用優勢。
四、機械電子技術的發展趨勢
隨著知識經濟和科學技術的進一步發展,機械電子技術的發展得到了迅速的發展,技術革新的周期明顯的縮短,成為社會發展中不可或缺的新型技術之一。
1模糊化
模糊化是機械電子技術在近年來發展的另一大趨勢。機械電子技術的應用領域相對較廣,如何發展適應多個行業的機械電子技術就成為機械電子技術主要的發展任務。因此研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機械電子技術產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。
2數字化
數字化是現代科學技術發展過程中一個比較重要的概念。特別是微控制器的發展為其奠定了良好的基礎,現代科學技術的發展都要盡可能的為技術發展的提供良好的平臺。而數字化也成為了機械電子技術發展的一種主要趨勢。
3集成化
集成化要求各中技術在發展的過程中互相滲透、互相融合,同時集成化又包含了生產加工過程中同時處理管理、檢測、裝配等多種工序,為了實現目前小批量生產的目標,使得系統的管理更具有彈性。首先,將系統進行分解,協調各個分解之后的部分的運轉,進而促進系統高效、協調的發展。
4網絡化
信息化的發展以及普及,使得以互聯網為代表的信息技術逐漸成為各行各業,各個學科技術中最為依賴的基礎工具之一。遠程控制終端在生產中也逐漸成為普遍使用的技術,利用計算機計算,通過局域網技術使得在一定范圍內使用的電器鏈接成為一個系統。因此。機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。
5、機械電子系統的高速、高精度、高效化趨勢
高性能化就是速度、精度和效率是有機結合。由于機械電子采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速、高精、高效化已大大得到提高。
五、機械電子系統的科技創新趨勢
1、將企業作為科技創新的主體
傳統機械電子系統的發展新主體是政府單位,經濟體制改革對機械電子行業科技創新主體的重新定位提出了新的要求,認為政府需要轉變以往在該行業中的主導地位和職能,以激勵創新的手段,推動民營企業成為發展機械電子系統的主體。目前中國的企業是社會經濟發展的主要貢獻主體,但這些企業的科技研發和投資能力相對比較薄弱,需要提高企業的技術儲備能力,以核心技術的優勢,消除企業在機械電子領域的發展障礙,同時提高企業在行業當中的主觀能動性。科技研發投入力度的加大,為了奠定科技創新的基礎,需要在技術研究開發的階段,加大科研經費的投入力度,并重新分配好企業的利潤,尤其是那些比較成熟的機械電子企業,要做好充足的市場調研和財務分析工作,合理將獲得的利潤注入到科技創新研究工作當中,發揮資金鏈在科技研究開發當中的效用水平。加大科技研究人員的培訓力度,人力資源作為企業生產和科技創新工作的主體,要求進一步提高科技研究人員科技創新意識,豐富其知識結構和實踐工作經驗。
2、提高科技成果的轉化率
為了提高后續科技開發應用的水平,需要對科技的成果進行轉化,提高其科技水平和技術研發效果。很多國家在機械電子行業發展中,通過轉化科技成果,推動了行業的質躍發展。科技成果的轉化有兩種方式:一是直接轉化,企業和工科院校的合作,互相交換科技研究開發的資源,譬如企業為工科院校提供更多就業的崗位,而工科院校為企業推薦更多的機械電子人才,兩者進行某項科學技術的共同研究開發;二是間接轉化,機械電子行業的中介機構進行深入技術交流,通過行業協會,推動技術轉化工作的發展。
結束語
隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高,傳統的機械制造模式表現為自動化水平和智能化水平低、新技術研發進度緩慢、機械電子行業研發投入少、關鍵技術應用程度低等,其已經不能適應世界的機械制造的發展趨勢了,因此我們要大力發展我國的機械電子系統,通過機械電子系統在機械制造中的作用,從而為我國的經濟發展作出重要的作用。
參考文獻
[1]阮紅坤,大斌,曲宴良.機械電子行業的創新研討[J].電子世界,2012,(8):83-84.
關鍵詞:機電一體化;機械工程;應用;發展
1 概述
現如今我們處在一個信息爆炸時代,機電一體化作為現代技術的發展核心力量,在工程領域中占有重要地位,并推動了工程領域的發展。它的發展從根本上改變了傳統的固有模式,在引領行業發展的同時也促進其向智能化、自動化、一體化的方向發展。尤其是在微機處理方面得到了較大的發展。
2 機電一體化的描述
隨著機電一體化技術的逐漸深入,工程機械在機械、液壓、電子控制技術等方面實現了不同程度的等級提高,使其更加經濟可靠。且目前的機械制造工程中往往采用微電子處理器進行工作。合理配置、整合、處理并優化各項系統模式。且隨著經濟的不斷發展,其應用范圍越來越廣泛。以處理器為核心的電子管理設備的發展尤為廣泛。例如:攤鋪機的自動找平、自動供料、優化挖掘機的電子功率、自動調節裝載機的變速機箱、檢修和排查故障等。這些技術的發展勢必促進今后工程項目的發展,并對機械性能提出了更高的要求,使其能夠更好地運用在復雜的工程中,因此,如何更好地開發和利用這一技術,并使其發揮到最大的作用,是當前急需考慮的問題之一。
3 機電一體化的優勢
3.1 安全系數較高
在工程機械中合理地開發和利用機電一體化技術能有效地提高產品的性能,在保證其功能運行正常且齊全的同時也能做到全面的監視和報警,對產品有自動保護作用。若是設備在使用過程中出現異常狀況,系統就會進行自動保護,確保操作人員和系統不會遭到傷害。因此,綜上所述,機電一體化擁有安全系數較高的優勢,且可信度較高。
3.2 生產效率高
使用機電一體化設備實現工程生產的流水線作業,在實現操作系統智能化、自動化地處理接受到信息的同時也能進行高精度的控制和高靈敏度的監測。當操作人員開啟操作按鈕時,系統就會自動識別,在最大限度內產生出較多的成品。從而提高了工作效率。加之自動技術的熟練應用,機電一體化技術的使用能夠提高一個企業的市場競爭力,并具有更大的價值。
3.3 使用性價比較高
機電一體化設備是用程序直接控制,并從數據反映設備使用情況的高端機器,且操作方便、簡單。此外,將機電一體化技術加以廣泛的應用,選擇不同的程序結構,可以擴大其工作范圍,從而大大減少操作人員的工作量。與其它應用相比較,機電設備技術融合了其他技術,使其功能更加完善,從而滿足更多生產的需求。
4 機電一體化技術在工程機械中的廣泛應用
現如今,科技實力的不斷提高帶動了各種機械設備的性能提升,機電一體化設備作為其中的“佼佼者”必然得到了廣泛的應用。
4.1 電子控制中的應用
在機器使用中難免會存在磨損、儀器失靈、機器老化等問題。而這些問題稍不注意就會引發更大的危機。因此,及時做好監控工作是很有必要。若是監控系統出現故障,則檢修人員很難找出問題所在,對以后整個工程機械運行造成極大的影響。工程機械中的電子監控主要是對發動機、傳動系統、工作裝置等進行監控,將各系統的數據及時傳遞給維修人員,以便其及時發現故障并解決問題,從而確保整個系統能夠穩定持續工作。
4.2 節約能源
傳統的機電設備中能量的過度浪費一直是一個很嚴重的問題。隨著科技的發展,機電設備的自動化和智能化在不斷提高,使用微機控制系統能夠大大降低人為產生誤差的影響,提高精確度。此外,使用自動一體化功能可以節省人力、財力、物理等資源,降低工人的工作強度并確保施工的高效進行。這一發展也符合現如今“可持續發展”理念。
4.3 機電設備在自動化或半自動化作業中的應用
機電設備向著自動化和智能化的方向發展,避免缺乏經驗的工人在操作中產生失誤。例如:在對挖掘機的挖掘軌跡進行控制的過程中,通過耗鏟斗的軌道設定和微機自動控制動臂桿及鏟刀,從而規范挖掘機的使用范圍,提升了工作效率和工作精確度。
4.4 其他方面的應用
外國在推土機、鏟運機以及裝載機中加入了自動變速器,對傳動系統的傳輸比進行調控,提高了發動機的工作效率,能源得到了充分地利用,且操作步驟較少,是一種合理簡單的設備。
5 未來發展趨勢
5.1 個性化發展
隨著社會的發展,人們的生活水平得到廣泛地提高,隨之而來的是對電子機械設備要求的提高。因此,機電一體化設備不僅要保證高質量,相應的也要實現功能多元化、人性化、個性化。這也是未來機電設備發展的一大趨勢。
5.2 智能化發展
自動化、智能化是機電設備發展的一大典型特點,且更符合現展特性。該技術需要以人工智能為基礎,計算機技術、心理學、運籌學等新興學科為輔助作用,對人類智能進行效仿,自動實現診斷、人機對接、自動編程等地分析、判斷、整理、推斷及決策等過程。通過程序的直接控制使其有別于傳統的機電設備。機電一體化設備代替人腦繼續工作,從而提高了生產的工作效率。另外,機電設備的發展,離不開控制理論的基礎。
5.3 微機化發展
微機化是機電設備又一大發展方向。在高性能化的基礎上,逐漸實現應用模式的:高效率化、高可靠性、高速化、高精度。這里以新一代的CNC系統為例:新一代的CNC主要采用連接多個CPU和總線,實現多個任務系統的同時操作,體現產品的高性能。其采用納米或微米級別的產品。具有小巧性、耗能低、靈活性強等特性,使其在社會生產、生活、軍事、科技研究等方面得到了廣泛地應用,在今后很長一段時間內成為支持社會經濟發展的一大有力武器。
5.4 綠色化發展
任何大功率機器在使用工程中都會伴隨著污染的排放,而機電一體化綠色化發展是指在產品在生產及使用過程中不會出現對環境造成污染的情況,且當產品到達無法使用階段時能夠被回收利用。隨著人們環保意識的逐漸加強和國家“可持續發展”模式的提倡,機電設備一體化向著綠色方面的發展是必然趨勢。
6 結束語
綜上所述,隨著社會的發展,科技的進步,機電設備一體化應用前景十分廣泛,合理把握好其發展趨勢并加以運用,對整個機械行業的發展有很大的幫助和重要意義。而當下如何才能降低能耗并提高生產效率仍是我們需要研究的重點。
參考文獻
[1]劉華.淺談機電一體化的發展及其在工程機械中的應用[J].中國機械,2013(11):131-132.
關鍵詞:機電專業 一體化改革 建議
為滿足企業對機電一體化專業高技能型人才的需求,加大一體化教學改革力度,提高技能人才培養質量,加快高素質技能型人才的培養,探索技工教育的改革與發展之路,筆者探索通過以下渠道建立“學習中工作、工作中學習”的工學一體化課程體系。
一、調整專業方向,明確培養目標
機電一體化專業是與機械技術、電氣電子技術、檢測控制和計算機技術結合十分緊密、應用行業十分廣泛的專業。技工學校應了解相關行業企業與機電一體化專業相關的工作崗位以及這些崗位對人才的現實和未來有效需求情況,根據這些調查結果,準確定位專業人才培養目標;努力使本專業學生做到:就業能頂崗、創業有能力、繼續學習有基礎。
二、調整課程設置,改革教學內容
課程設置與改革教學內容歷來都是專業教學改革的重點和難點,是專業教學改革容易流產的重災區,需要全體教師全身心投入才能取得成效。具體做法如下。
一是根據人才培養目標設置課程,制訂有效、全面和可操作的專業教學計劃。
二是根據所設置的課程,編寫課程教學大綱。大綱的內容包括:課程定位和目標、課程內容和基本要求、課程的教學進程和學時分配、課程的實踐環節和學時安排、教材與主要參考書、課程質量標準與成績考核、教學方法(教師的教和學生的學)與教學手段(技術)指南等。
三是在教學計劃中,各門理論課要整體推進。教學內容、教學方法、教學手段(技術)、考試制度的改革應形成協同效應。教學內容要緊跟現代科學技術發展水平,部分剛應用的新技術要請應用企業的專家來講;教學方法要變單向灌輸為師生協同互動,既改變老師的教授方法,又指導學生改進學習方法和思考方法;重視學生發現問題、分析問題、解決問題的能力;盡量應用現代教育技術手段、使多媒體教學課時數占總課時數的比例大于等于30%。
三、鞏固校企合作成果,開拓產學研結合新路
校企合作、產學研結合是辦好機電一體化專業的必由之路。部分企業作為本專業的實習基地,不斷從技術資料、外聘教師、學生頂崗實訓等方面給予寶貴支持,為學生“上崗就能頂崗”做出了重要貢獻。最近,學校還與實習基地洽談合作開發項目,這對加強校企產學研結合、提高師生動手能力有很大好處。我們計劃以此為契機,逐步開展校企合作培訓,合作產學研等項目。
四、提高師資隊伍水平
師資隊伍建設是專業教學改革成敗的關鍵,沒有過硬的師資隊伍,就培養不出一流的學生。“一培養,二引進,三外聘”是學校專業師資隊伍建設的主要措施。根據專業教學改革實際需要,本專業師資隊伍建設采取以下措施。
第一,主要基礎課(如機械制圖、機械基礎等課程)教學,要選定有豐富實踐教學經驗、熱心教學改革、愿按評估標準承擔教學改革任務并具有中級以上職稱的教師擔任。為取得教改經驗,要求教師要連續三年跟同一試點專業上課。這些教師與專業教師一樣,同屬專業教學改革試點的基本力量。
第二,從實習基地聘請兼職教師,主要負責學生頂崗實習的現場指導和專題講座。同時請他們來校講解書本上沒有,但企業已開始應用的新知識、新技術、新工藝、新設備等,使學生的知識與當前應用水平同步。
第三,引進一定數量的研究生、工程師“雙師型”教師,提高綜合師資水平。
五、加強實習基地建設
建設設施先進、現代技術含量高的機電一體化專業校內實踐教學基地,具有真實的企業氛圍和產學研一體化的功能的PLC實訓室、電工電子實訓室、電工操作實訓室、電工高級考證實訓室、單片機實訓室、典型自動機械實訓室和CAD實訓室。
六、重視一體化課程教材開發
首先全部課程教材更換為中國勞動社會保障出版社最近2年內出版的教材。另外,部分針對性較強的專業教材和實訓教材應根據人社部新的教學計劃要求,組織專業教師和企業專家參加編寫、審定。
一、高職機電類教育定性分析
1.機電類學生的學情分析
目前很多學者都注重對教育條件進行分析,包括教師水平、教學方法、教學設備等,往往忽略對學生的分析。
教育是一個教師與學生的交互作用的過程,只有雙方深入了解,做到完美互動配合,才能最大發揮交互作用。能夠科學掌握學生的學情特性是高職教育開展的必要條件之一[1]。據統計80%以上人士認為高職學生的學習素質低于在學科教育的學生,學習能力不如本科學生,因為他們衡量學生學習能力的標準是高考成績,任何工具都不能全面衡量事物利弊,應該以辯證的觀點看待事物的兩面性。對200名機電專業學生就最喜歡的教學內容和學習方式的問卷調查統計情況表,喜歡原理分析、結論推導和綜合計算教學內容的學生人數(包括自主性和引導性學習方式)占22.5%,喜歡案例、現場實物和綜合實踐教學內容的學生人數(包括自主性和引導性學習方式)占77.5%,原理分析、結論推導和綜合計算需要學生具有較強的邏輯思維能力,案例、現場實物和綜合實踐需要學生具有較強的形象思維能力;同時喜歡自主性學習方式的學生人數占28%,喜歡引導性學生方式的學生人數占72%。通過以上統計分析,在一定程度上說明高職學生比較善于利用形象思維來思考和解決問題,不善于自主性學習,需要教師的引導和啟發。
在了解被教對象的學情特點后,以充分發揮學生形象思維為切入點,構建恰當的課程方案體系,因材施教,實現預期的教學效果。
2.機電專業的的現狀分析
高等教育的擴招造成高職教育的生源質量逐年下降,呈現學生學習能力不強的特點,除去學生的頂崗實習時間,學生的在校學習時間只有兩年半,因此高職學生學習比較困難。但是由于機電一體化具的綜合性特征,往往此專業的學生相對于其他的專業的學生在同樣的教學時間內要學習更多的專業課程,更加造成了學生學習的困難性。
另外高職學生的學習能力還呈現較大的差異性,同樣的課程學生領悟程度也不盡相同,造成教學效果不佳。專業設置上,目前高職院校機電一體化專業基本上按“既懂機又會電”來定位,但實際上機械與電子本身各自為兩大學科,內容十分豐富,涉及面非常廣,讓一名高職高專生在短短的兩年半時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能,是不現實的,也沒有這個必要。理想化定位,往往造成“機不太懂、電也不太通”的尷尬局面,失去了該專業應有的特色,達不到培養目標。由于許多專業,如數控技術應用、機械制造及自動化等一般也加入了電子和計算機等方面的課程,致使專業之間沒有多大差異,甚至于學生到畢業也沒有搞懂機電一體化專業到底以什么為主。
機電一體化專業定位不準及專業培養目標的含糊不清,影響了職業崗位的針對性和專業建設的適應性及課程模式的開發。課程設置主要是機械專業的部分課程與電類專業部分課程的簡單疊加,且明顯偏向于機械方面,彼此之間相互獨立,學生不能恰到好處地運用所學的知識綜合處理問題,學生處于“孤島”的地位,不能較好地發揮學生的創新能力,沒有體現機電一體化的本質特征。
機電一體化技術是使機械實現柔性化和智能化的應用技術,實現知識完美結合,充分發揮各自長處,實現互補,使學生具有綜合運用的能力。另外機電一體化專業課程教材大多沒有充分體現出現代機電行業的發展水平,內容陳舊、落后,且各門課程之間相互獨立,相關知識未能有機地滲透和融合在一起。
二、設置機電專業分層次教學主要措施
1.專業方向分層次設置
為明確機電一體化專業定位,按照高職教育依托區域行業發展的辦學方針,服務地方經濟的宗旨,設置專業方向。根據區域工業發展狀況,結合社會機電行業的崗位需求量,例如,按照自動生產線安裝,調試與維修、數控維修與診斷、電梯安裝、維修與維護三個專業發展方向編制班級。新生入學進行專業教育時即可介紹不同專門方向的課程設置大致情況和與之適應的就業崗位.以便學生明確學習的目的性、針對性和主動性。同時專業方向自愿選擇,讓學生及早明確對應工作崗位的性質和狀況,能夠提高學生的專業對口率,避免了教育資源的浪費。
2.理實教學權重比分層次設置
高職教育有別于中職教育,通過高職教育學生除了掌握熟練的實踐技能之外,還需要學習一定理論知識,使學生能夠上崗有特色、轉崗有可能,晉升有潛力,學習有基礎。但是隨著高職生源質量的逐年下降,理論教學的效果不盡人意,如果一味追求實踐教學,又雷同于中職教育,沒有發揮高職教育的“高等“屬性。通過調研,進入高職院的學生主要有兩大類學生:
一類是高考失利,希望通過高職教育晉升到本科教育的學生以及學習潛力較大的學生;
一類是以學習職業技能為主要目標的學生以及學習潛力較弱的學生。因此教學任務理實權重應該合理設置,對于前類學生,考慮學生升學以及學習潛力大等情況,理論教學的比重可以大一些,對于后類學生,實踐教學的比重可以大一些。不同理實權重的教學通過不同的班級實施,按照300人的招生計劃,每個班級人數在30—40人,每個專業方向至少可以編制兩個班級,劃分為A類班級和B類班級。同樣讓學生入學初明確每類班級的教學任務和目標,學生自由選擇。
3.課程體系分層次設置
傳統的機電一體化專業涵蓋的領域廣泛,造成課程設置多,學生的學習針對性不強,通過專業方微電子向和教學班級的層次化設置,教學培養目標明確,知識應用水平具體,因此比較容易設置課程體系。高職課程體系設置應從職業教育的特點著手,按職業崗位群應掌握的知識和能力來進行。要以知識應用為主線,以能力培養為核心,打破原有的學科課程體系,充分考慮與中職的銜接,文化基礎知識以“必需、夠用”為度,專業知識則根據職業崗位群有針對性地設置專門化教學模塊,建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。自動線生產線安裝,調試與維修方向可以設置PLC、現場總線、電動機、液壓與氣動、機械拆裝等核心專業課程;數控維修與診斷可以設置數控、PLC、電氣、加工工藝等核心課程;電梯安裝、維修與維護可以設置PLC、單片機、機械傳動、電動機等核心課程。高職教育主要服務地方企業,課程設置需要協同企業人員,培養的學生才能滿足企業要求。據統計機電一體化專業高職學生進入企業后從事營銷的比例較高,設置人際交往和營銷課程也是必要的。
4.教學內容和目標分層次設置
隨著教學方法的改革,以教師為主體的教學模式逐漸被以學生為主體的教學模式所代替,采用任務驅動方式、設置任務小組[2]。基于此種教學模式,教學內容和教學目標分為不同層次,實現教學的進一步層次化。通過專業方向和教學班級的層次化設置消除了學生的主要差異性,但同一班級學生之間還會呈現一定的差異,教學過程中設置工作任務小組,每個小組的任務內容按照學生的層次分級。通過分層次教學模式的設置,基本實現了學生個體的專項能力的層次化訓練,克服了高職教育對象參差不齊的客觀因素,對不同特點、不同職業取向的學生采用分層遞進的方式因材施教。
三、優化機電專業的分層次教學的措施
從哲學的角度來看,任何事物都沒有絕對性,由于學生個性差異的存在,任何模式下的課程方案體系適合學生個體的程度永遠達不到100%,為了彌補該模式下課程體系的不足,特提出以下五點策略。
1.為高職學生實現人生導師制,導師制一般是為培養碩士、博士等高學歷人才,教師對學生個體開展有針對性地教育輔導,主要目的是培養高質量的學術人才。高職學生自信心和奮斗欲不強是學生學習動力不足的重要因素,為高職學生開展導師制,主要是幫助學生樹立正確樂觀的人生觀和價值觀,提高學生學習積極性和主動性。
2.建立學生科技活動實驗室能采取多渠道、多手段的方法,豐富學生課外科技創新活動的內容與形式,引導學生在活動中學習,在活動中鍛煉,在活動中創新充分保障學生實驗學習時間的機動性,為學生提供更多的發展空間和展示自我的舞臺。
3.為高職學生創建參加科技競賽的機會,科技競賽活動與教學內容和課程體系改革密切相關,是提高學生學習主動性,拓寬知識面,并有效地提升創新能力的良好途徑和重要舉措之一[3],同時又有助于深化教學改革,推動課程教學和實驗室建設工作。以科技競賽活動為載體,為學生的個性發揮提供平臺。
4.成立開放性實驗室,充分保障學生實驗學習時間的機動性,能夠充分利用實驗室資源,為學生學習提供極大便利,滿足學生個性發展的需要。
5.定期邀請校內外教師以開展學生科技講壇或講座的形式讓學生了解專業發展的科技動態和前沿知識,活躍校園科技氣氛,讓學生有了解新技術、新工藝和新設備的機會,擴大學生的專業眼界,拓寬學生知識面。
參考文獻
[1]楊帥.淺析大學生實踐創新能力[J].科技信息,2009(21):20.
[2]薛嵐.淺析基于工作過程導向的凌陽單片機課程項目化教學[J].科技信息,2010(17):26.
[3]楊帥,基于校企合作共建實驗室模式的產學研合作平臺的建設[J].科協論壇,2012(2):177—178.