机电一体化简述范文

时间:2023-08-08 17:22:10

导语:如何才能写好一篇机电一体化简述,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

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(一)深化“校企互融”工学结合人才培养模式

完善了“机电技术+人文素质、实践为主+学做一体”的课程体系,制定的人才培养方案获2011年度全国机械高等职业教育教学成果奖。同时,完善了机械CAD、自动生产线调试与维护两门区级精品课程的教学资源网站,完成了PLC工程技术及应用、机床夹具应用技术两门校级精品课程的开发建设并通过学校验收,开发了自动线调试与维护、PLC工程技术应用、维修电工技术等5门课程与行业标准对接的课程标准,与企业共编《SMT实训实训指导书》等校本教材7本。本次科技项目的合作,使教师主持的课题更贴近实际,更有针对性,有利于教师工程实践能力的提高,有利于职业教育培训质量的提高,有利于深化教育教学改革,为走产学研相互结合的发展道路打下良好基础。

(二)打造理论和技能过硬的“双师型”区级教学团队和区级名师

目前,南宁职业技术学院机电一体化技术专业机电团队共有专任教师10人,固定企业兼职教师8人。在“双师型”教师培养过程中,该校不只是满足于取得技能等级资格证书,而关键是着力对“双师型”教师进行专业能力结构性调整和优化,为教师参与生产实践,提高解决实际问题的专业能力创造条件。2011年4月,派出3名骨干教师到富士康科技集团参加SMT专业技术讲师培训班学习,参与企业设备的安装、调试与检验,教师的工程实践能力有很大提高,并获得富士康科技集团颁发的SMT专业培训讲师聘书。为了解本专业最新的知识结构和行业新技术,先后选派专业带头人诸小丽教授等参加中国液压气动密封件工业协会举办的电液伺服与电液比例控制技术中高级培训班和全国职业院校信息技术应用能力师资培训班学习,聆听行业顶级专家、博士生导师们对行业最新技术的介绍,开阔了眼界。同时选派2名骨干教师到通用电气公司学习企业课程,掌握自动化的前沿技术,有效提升教师的综合技能水平。经过近2年的建设,团队多名教师获“技能大赛优秀指导教师”称号,诸小丽教授荣获“广西第五届教学名师”称号。

(三)形成校外实践基地+校内实训中心的实践基地体系

2011~2012年,该校机电一体化技术专业分别与广西桂网电力试验公司、南宁智能电控科技有限公司等企业签订了共建校外实训基地校企合作协议,在校外实训基地的实践教学中,合作企业承担人才培养任务,为学生的操作技能提高、实践动手能力和专业技术应用能力的培养提供顶岗实习场所,使学生感受企业氛围,了解企业生产组织,参与企业的生产活动,接受企业文化的熏陶,树立实践观念,增强职业意识,提高专业能力,养成良好的职业素质。为强化学生实践技能训练,打造品牌特色专业,2011年,南宁职业技术学院与通用电气GE智能平台合作建成了自动化系统集成实训中心,可将PLC技术、总线技术、嵌入式系统技术、组态技术、步进伺服技术等融合为一体,真实展现工厂自动化现场实际加工过程,具有现场化、网络化、开放性、综合性等特点,不仅能满足机电一体化、电气自动化、机械设备及其自动化等专业学生进行专项技能实训的需要,而且能满足师生进行科研、创新等活动的需要。

(四)以课程建设为载体,深化教学改革

实现课证融合,即操作技能与职业标准相融合。将CAD绘图员考证、维修电工、PLC设计师等职业资格标准与专业教学大纲相衔接,及时调整教学内容和课程体系,改革教学方法和实训手段,融教、学、做为一体,使校内生产性实训接近50%,毕业生的双证率在95%以上,使学生知识能力与职业技能要求“零距离”,增强学生的就业竞争力。目前南宁职业技术学院机电一体化技术专业在校生约800人,每年学生的就业率均超过95%。

(五)初步建成机电特色专业网站

建立以机电一体化技术为核心的教学资源库。包括核心课程如自动生产线的调试与维护、CAD应用技术、PLC工程及技术应用、机床与夹具的电子教案、习题库、教学视频、课程标准等教学资源。

二、机电一体化特色专业建设中存在的问题

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一、机电一体化和建筑的关系概述

为了在建筑工程中更好地发挥机电一体化的作用,我们要明确工程的性质,对其进行全面的分析。随着人力施工渐渐退出施工的舞台,机械化作为一种主导力量广泛地运用于建筑当中,这样既可以减少人力成本,同时也可以有效地提升施工的效率,对电子管理系统方面的探索及应用更进一步地推进了机电一体化的发展进程,使得机械工程方面的信息化、现代化和智能化的实现成为可能。

在工程机械不断发展的当下,机电一体化应用为了更好地适应建筑行业的发展,要逐渐向走合技术方向靠拢,先进的技术应用在建筑施工当中,可以更大程度地满足人们对居住的需求。

在具体的施工建筑当中,尤其是小高层的建筑,机电一体化的施工技术可以对建筑进行实时监测和故障检测,在一定程度上为施工人员提供了加强的便利。而电子控制设备体现其高效、经济和安全的特点,广泛地应用于建筑工程当中。建筑施工给机电一体化的使用也提供了广阔的空间市场。根据调查结果显示,近些年来我国的工程机械的销售以及其质量都在明显成上升的趋势,而在这种情况下,建筑工程的发展势头也十分迅猛,可以说二者是相互推进,相辅相成的。在今后的发展道路上,二者更需要紧密联系,共谋发展。

二、建筑施工中常使用到的机电一体化技术

1.半自动化技术

半自动化技术作为机械工程施工中的重要技术组成部分,它的使用范围、划分标准是不同的。通常情况下,施工的机械可以分为作业装置、行走机构以及设备运行速度这几个方面的自动化,为了更好地掌握机械自动化的操作要领,通常都是以最高标准来要求实现自动化的。

2.监控技术

建筑施工现场的环境比较复杂,不可预知的突况比较多,施工人员人身安全得到不保证。为此,建筑领域引入监控技术来完成某种高危险的施工。监控技术作为一种利用微电子技术而实现得对机械本身展开的外部控制。在机械运行的过程中,其液晶屏幕上会现实施工状态,根据施工的具体需求发出声音或者遇到一些问题紧急停止。这种监控装置一般会安放在推土机、挖掘机以及装载机械上面。例如起重机上面所安装的限制监测器就是为了对起重机的状态进行实时监控。随着现代科学技术水平的不断提高

,推动了起重机械的操作系统向智能化方向转变。当前,智能起重机配备有红外线、微电脑及超声波传感器。可快速地探测到施工现场是否存在有影响施工的障碍物。更先进的监控技术,例如安装在盾构掘进机上面的检测工具可以测量机械的作业对象,在确定好具体的目标后,将有关的图像传送到机械控制的系统当中,利用控制操作来完成相应的施工任务。

3.全自动技术

在施工的过程中,机电一体化实现全自动会涉及到部件化的技术领域的相关操作。针对建筑施工的全自动化,并不是指对整个施工工程进行全盘的施工操作自动化,而是要依靠一些技术人员通过相关的自动化编程最终完成自动化操作,让机械人按照相关的编程去完成相应的施工任务,这就是在建筑施工中的自动化体现。

三、机电一体化技术在建筑施工中应用的发展前景

1.实现与网络技术的融合

机电一体化的相关产品与技术,需要有可靠的质量与完善的功能来进行保证,这样才能够在市场竞争中屹立不倒并且得到迅速的普及。随着网络信息技术在我们生活中的作用越来越明显,我们处于网络环境下,就需要与这个领域相融合。网络技术被广泛地运用在各个领域当中,而机电一体化在未来的发展趋势,必然也是与之相关。利用网络技术,实现机电一体化技术的“互联网+”融合,实现远程监控技术的进一步发展。

2.实现与微电子融合

机电一体化在未来要与微电子融合,这一趋势是结合当下的“微时代”特点,走向这一领域会大大减小产品的尺寸,让产品向更优化、更精简甚至到纳米级的方向去发展。这种产品有着高质量、轻重量,它可以被运用到诸多领域当中,并且有着不容忽视的优点。微机机械技术就是实现这一工程的基础,只有通过不断完善微机技术,以此作为机电一体化走向纳米级的前提,才有可能真正地实现机电一体化技术的高质量、轻重量的发展。到目前为止,可以被运用的只有光刻、蚀刻这两种技术,在未来的发展中,还会有更多新型技术出现。

3.实现与传感器融合

当下,传感器被广泛地应用于机械工程当中,例如发电机中装置的机油压力传感装置,这项装置可以调节其工作状态,并对其工作状态进行实时监控。在沥青摊铺机中装置传感器,不仅可以让其自动找平,还可以让其达到自动前进,从而进一步调整平度标准。当下的传感器技术得到飞速的发展,有着多元化和集约化的特点,由此我们可以想象,在未来,传感器会被更加广泛地应用于建筑施工当中。传感器将走向高品质、多元化和复合型、综合性、微小型的方向,研究新型的材料,探索新颖的方法,将传感器逐步发展到智能感知的领域当中,这是未来我们需要发展研究的方向。寻找新的敏感材料,研究新的感知方法,这将意味着我们的感知范围在不断扩大,可选择性也在不断增强。

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【关键词】 电力系统及其自动化;配电网;数据采集; 一体化

随着供电业业务管理不断发展的要求,目前国内县级供电企业建设了配网自动化、调度自动化、营销等系统,这些系统不能提供全面的电网数据,对管理决策起不到实质的帮助作用。为了便于管理者决策,又开发出了新的系统,新的系统有助于管理者的决策,但具有周期长、投资大、经济效益差等不足。为了适应智能配电网发展需要,又能降低投资、满足信息化发展需求,本文构建了一种基于“统一采集、分布应用”的数据采集平台方案。

一、一体化数据采集平台的功能

1、专用系统基本功能

针对以往配电网应用系统建设中存在的问题,在大量认真调研的基础上,提出一种小型县级配电网应用系统建设改进方案:建立一个一体化数据采集前置处理平台,配电网各类应用终端采集来的数据统一收录在这个平台上,在前置系统进行解码处理,处理后的数据向各应用系统的服务器分发。该平台可以实现配电网的实时监测、电压质量统计,停限电情况统计,线损率核算“三率”的综合监管,对配电网实行全面的监测。此外,该平台还具有配电网数据采集与处理、状态监视、历史数据管理、事件管理、故障定位、动态拓扑、运行工况可视化监视、线路供电能力可视化、系统接线图、电压质量监测、无功电压考核、停电统计等系统基本功能。

一体化数据采集平台集把调度自动化、电能计量自动化等各类实时数据进行集成,MDB 将这些集成数据有效组织起来,这些数据确保多种实时类型的综合应用,及电网运行信息的综合展示和单一系统难以完成的综合应用。该系统还可以整合基础应用及高级应用。例如:在同一电网接线图上可同时展现变电站自动化、电能表和配网状态信息,便于综合比较和分析等,结合地理信息系统( GIS) 提供的拓扑信息,实现10 kV配电线路状态监视等功能。

2、专用系统不具备的功能

线损率在线计算分析功能,包括指标统计和线损分析,主要对线损数据进行分类统计和分析。例如以组为单位对每台公用变查询其供电量、售电量和线损情况。

数据平台采集了关口表、配变台区、低压客户同一时刻的计量数据,核算的线路、台区线损率真实可靠,可以真正反映管理和技术方面存在的问题。通过系统,不但可以分类查阅任一线路的线损数据,还支持多组数据的对比分析,能直接的反应线路线损状况,便于线损管理。例如进行指标对比,将线路数据与在指标管理中设置的相应指标进行对比,百分率超过标准则以红色标出,直接反映线路指标状况。

抄表与核算分离造成工作效率的降低,电力的专门部门管理一体化数据采集平台,采集来的原始数据存入历史库,然后提供给相关应用系统进,自动化的控制避免了抄表和核算长期分离的现象,业务人员不必进行繁琐数据的调整,也起到了监管的作用。

数据平台能自动统计以客户为单位的停限电范围、时间、数量、少供电量等,计算供电可靠性指标,按统计周期自动生成报表,实现了高效的精细化管理。

对采集数据进行比对、统计分析,可以发现用电异常。如同一测量点不同采集方式的采集数据比对或实时数据和历史数据的比对,发现功率超差、电能量超差、负荷超容量等用电异常,记录异常信息;对现场设备运行工况进行监测,发现用电异常。如计量柜门、TA/TV 回路、表计状态等,发现异常,记录异常信息;用采集到的历史数据分析用电规律,与当前用电情况进行比对分析,分析异常,记录异常信息;发现异常后,启动异常处理流程,将异常信息通过接口传送到相关职能部门。

二、一体化数据采集平台的优势

1、新的特色功能

作为业务部门管理报表和分析数据的平台具有使用客户端工具,可快速有效地提取电网运行实时数据,生成各种报表,结合业务需求可开发丰富的数据分析等功能。

应用平台实时数据库提供的工具,可方便地进行各类分析,全网电压与无功补偿、变压器油温与负荷关系、全网与分区负荷特性,及全网电容器运行状态、变压器运行状态、母线电压集中监测等独特的专用系统不便完成的功能;同时,利用平台保存的历史数据,可以查询到任意对象任意时刻的运行数据、任意对象任意时段的最大值、最小值及平均值,以及任意时刻的历史断面,并可导出报表,实现电网运行数据的“全息”保存和查询,弥补专业系统只能查询指定时刻数据的缺憾。

2、在线监测系统的主站或接入平台

系统可作为变压器设备油气监测、变电站蓄电池在线监测、线路温度监测等设备在线监测的“主站”系统或接入平台。同时,结合变压器负荷数据可实现完善的变压器设备在线监测功能,结合线路负荷实时数据可实时分析线路的传输容量,便于设备状态的在线监视和综合分析,进而可实现设备的状态检修等应用。

3、配电网一体化的平台和模型中心

一体化数据采集平台收集了大量的数据,包括调度自动化、配电网自动化和GIS 等系统的实时数据和模型数据,整合数据能够建立配电网一体化的数据采集平台和模型中心,对数据和模型进行统一化的网络管理;这种符合CIM 标准的电网一体化模型具有很强的广泛性,另外的系统也可以利用。

一体化数据采集平台可以监测配网信息,实现了管理的自动化,可测查线路、负荷开关、配变台区等各测量点的实时运行情况,全方位管理现有的各类配网设备;能方便地配合实施智能配电网的高级应用,为全网、局部区域电网优化运行分析与控制提供决策依据,同时能够及时发现、及时处理用户异常用电行为,减少电线的线路,走精细化的管理道路。

三、结语

数据平台是一个服务于高级应用的基础平台,后续的方向是基于此系统的GIS设备台账管理系统、营业管理系统、配电网故障自愈系统等高级应用系统的开发。一体化数据平台在电力中的运用,提高了配电网管理的水平,减少了停电的时间,提高了电压的稳定量,降低线路损耗,不仅给电业部门带来大量的经济效益,而且社会效益明显,是一个前景广阔的运用平台。

参考文献

[1]邵亚波,黄备. 智慧之光耀万家――宁波鄞州供电局农网智能化试点项目建设侧记[J].农村电气化,2012,3:11~13.

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【关键词】工程机械;机电一体化设备;机械运用

机电一体化的产生不但推动了工业企业的发展,提高了工业生产的效率。由于机电一体化有具有稳定、高效的特点,而且操作比较简单,在各个领域中都已经被广泛的应用在人们的生产作业当中。目前,有许多企业为了提高工程的效率和质量,开展引进这种技术,并且还取得了不错的效果。

1.机电一体化概要

1.1机电一体化技术发展

所谓的机电一体化就是指,在原来设备系统的各个功能和各项技术上,结合当前的电子信息技术,将原有的设备功能和现代化技术相结合,从而有效的提高了机械设备的各方面功能,从而推动企业的发展。

当前的机电一体化的主要内容我们可以划分为三个部分,它们分别是机械运行部分、电子处理部分和计算机辅助部分。这三个部分在机电一体化系统运作过程中,有着不同的功能,而且在不同的施工环境中,有着不同的应用。虽然,这三个部分存在着许多不同点,但是这三个部分有着十分紧密的连续,如果机电一体化系统中有一个环节出现问题,那么将会对其他的部分带来严重的影响,这就充分的表现出了机电一体化的延展性。

1.2目前工程机械的系统功能

目前工程机械的电子控制系统主要实现如下功能:

(1)施工安全施工我国对各个施工项目的基本要求,但是由于施工水平落后,施工设备管理不当等原因,导致各个工程项目在工程施工中出现安全事故,从而给工程的带来生命财产的损失。目前, 人们在工程施工中,为了保障施工人员的生命安全,于是就在电子控制系统的基础上,开发出来了一种安全控制系统。这种安全控制系统它主要是对设备进行一定的检测,确保在工程施工中,不会出现故障,这不但有效的提高了工程的施工效率,还保证了施工人员在施工机械设备时的安全。它主要是在系统中输入设备运行过程中相关安装数据,在设备运转的时候,对其进行有效的检测处理,从而确保在施工过程中的安全性。当在工程施工中,安装控制系统发现机械设备出现故障,安全系统就会自动的发出警报,以提醒施工操作人员对其进行及时的检修,而且这种安全系统也可以向维修人员提供机械故障相关部位信息,以便于维修,从而有效的延长了机械设备的使用寿命。

(2)提高机械设备的生产效率降低能源的消耗量,这是当前机电一体化的主要目的。目前,在工程施工中,机械设备对能源的消耗量很大,这大幅度的加大工程施工的成本,从而阻碍了施工企业的发展。因此,将机电一体化应用在工程机械中,起到了一个良好的节能降耗的作用,有利于施工企业的发展。

(3)在对工程机械进行控制的时候,机电体系化系统采用相应的电子控制系统对其进行有效的控制管理,以确保在工程中施工质量符合设计的要求。

(4)提高作业精度为保证成品料的作业精度,现代沥青及水泥混凝土拌和设备广泛采用了微机控制的电子称量系统,并使称量过程实现了自动化。自动找平系统的应用,使沥青混凝土摊铺机的施工质量有了较大的提高。

(5)作业过程的自动化或半自动化工程机械实现自动化或半自动化控制,可以减轻操作者的劳动强度,提高生产率,并减少因操作者的经验不足对作业精度的影响。

(6)其他应用一些国外生产的推土机、装载机、铲运机等有了电子控制的自动变速器,其能够根据外负荷的变化情况自动改变传动系统的传动比,这不仅充分利用了发动机的功率,提高了燃油经济性,而且也简化了操作,降低了劳动强度。

2.现代工程机械技术

现代工程的施工要求极高,要保证在生产过程中生产效率的高效,能量损失尽可能减少,自动化程度要高一些,施工质量有保障,安全可靠最重要。现代工程机械技术操作比较简便、轻便,又有安全系统监督,效率比起传统设备提高不少,是现代工程企业必不可少的利器,是工程企业发展的核心元素。

2.1工程机械核心技术——机电一体化

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

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

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

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

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

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

2.2现代工程机械系统的基本结构

2.2.1机械本体

系统所有功能元素的机械支持结构,包括机身、框架、机械联接等。机械本体要在结构、材料、加工工艺性及几何尺寸等方面适应产品高效、多功能、可靠和节能、小型轻量等要求。

2.2.2动力部分

按照系统控制要求,为系统提供能量和动力,用尽可能小的动力输入获得尽可能大的功能输出。

2.2.3测试传感部分

对系统运行中所需要的本身和外界环境的各种参数及状态进行检测,变成可识别信号,传输到信息处理单元,经过分析、处理后产生相应的控制信息。

2.2.4执行机构

根据控制信息和指令,完成要求的动作。执行机构是运动部件,一般采用机械、电磁、电液等机构。

2.2.5驱动部分

在控制信息作用下提供动力,驱动各种执行机构完成各种动作和功能。一方面要求驱动的高效率和快速响应特征,同时要求对水、油、温度、尘埃等外部环境的适应性和可靠性;另一方面,由于几何尺寸的限制,动作范围狭窄,还需考虑维修及标准化。

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关键词:基于工作过程;课程体系;教学做一体化

制造业的高速发展给机电一体化技术专业的发展提供了机遇,对从业人员的理论知识、实践技能和综合素质提出了更高的要求。培养掌握机电一体化技术的高素质技能型人才,提高人才培养质量和综合素质显得尤为迫切。

1存在的问题

高职特色不够鲜明、不能完全适应现代制造业对人才培养要求等不足,主要表现在:

1)课程设置尚未完全摆脱学科本位思想的影响

我国的高职教育经历了10余年的高速发展,但很多院校的专业人才培养方案仍然受到高等教育的学科本位思想的影响。课程体系的构成在名称上改为“职业基础课+职业技术课+职业技能训练课”3个模块,但实质上课程设置还明显存在传统的“三段式”教学倾向,教学内容和方法也没有真正向“能力本位”转变,部分教师仍然习惯于学科体系的思维方式。

2)部分课程设置相对独立,课程体系缺乏系统性

部分课程的选择过多考虑知识点的完整性,对整个课程体系缺乏系统的规划和安排,导致个别课程显得相对独立,同时也造成教学内容存在重复现象。例如,“电路分析”“电机拖动基础”“工厂电气控制设备”3门课程中有关电机学的知识有重复。“气动技术”和“自动生产线安装与调试”2门课程气动教学内容有交叉。实践性课程的安排受校内实训条件的限制,岗位针对性不强,教学内容偏重理论,理论与实践分开教学。

2开发思路

笔者对中国航空一集团、二集团的部分企业进行调研,分析归纳出本专业领域的岗位需求、典型能力和主要工作任务。以典型职业岗位群为依据,分析其典型工作任务,找出对应的职业能力。按照“教学做一体化”的教学模式,将知识、能力、素质培养有机结合,充分调动合作企业的积极性,共同制定新的专业课程标准,开发出体现工学结合特色的课程体系;对课程内容重新构建与整合,结合国家职业技能标准要求以及湖南省机电一体化技术技能抽查标准,将典型工作任务及岗位能力要求融入课程内容。

3实施过程

3. 1组建校企联合的专业建设委员会

专业建设委员会是人才培养目标制定、课程体系构建的组织机构,也是教学实施及教学效果的指导、评价机构。我院机电一体化技术专业建设委员会由本专业带头人、骨干教师和成都飞机制造厂、陕西飞机制造厂、株洲南车时代电气有限公司、安徽江淮仪表厂等企业的技术骨干或管理人员组成。

3.2企业调研,确定专业定位及培养目标

通过对株洲南车时代电气有限公司、昌河飞机制造厂、空空导弹研究院、成都飞机制造厂、株洲钻石刀具厂等企业调研,跟踪本专业毕业生近3年来的就业情况,归纳出本专业的典型就业岗位群。

初始岗位群为:从事机电一体化设备的安装、调试、维修、销售和管理。发展岗位群为:通过3 ~5年的工作锻炼,可从事机电控制系统的设计、编程、调试、故障处理,机电一体化设备的高级维修、管理、改造升级及技术支持与服务。因此,确定本专业的人才培养目标为:面向航空机械制造类企业,培养具有诚信品质、敬业精神、责任意识、遵纪守法意识,掌握本专业必备的基础理论和专业知识,熟悉一般机电一体化设备的工作原理,掌握机电一体化设备的操作、维修与调试技能以及智能化技术、PLC技术等相关知识,能够胜任企业生产、质量管理、技术开发、产品营销和技术服务的一线高素质技能型专门人才。

3. 3基于工作过程,构建课程体系

根据专业定位及培养目标,归纳本专业的基本工作任务。本专业培养的毕业生,其未来职业主要有3个发展方向:1)维修电工,主要从事机械设备电气系统线路及器件的安装、调试、维护与修理。2)机床操作工,主要从事普通机床或数控机床进行零件加工。考虑到择业的不确定性,在教学中应兼顾2个方向的内容。因此,我们确定了机电一体化技术专业课程体系框架由职业基础课程、职业技术课程和职业能力核心课程3个层次构成。在新课程体系中,职业基础课程为:形式与政策、思想道德修养、实用英语、高等数学、计算机基础、就业指导等;职业技术课程为:机械零件图样识读与绘制、电气安装规划与实施、零件的手动工具加工、电子电路分析与应用、使用普通机床的零件加工等;职业能力核心课程为:使用数控机床的零件加工、电机拆装与维修、机床电气检修、液压与气压系统的安装与调试、PLC控制系统安装与调试、自动生产线安装与调试、机电设备维修等。

3.4针对核心技能,开发项目课程

项目课程是以企业生产过程中的工作任务为基础,根据工作任务所包含的知识点、技能点,按照由简单到复杂、由易到难的规律划分为若干个单元项目,再由若干个单元项目组成的课程。本专业8门职业能力核心课程全部采用项目课程形式开发,在设计每个单元任务时,以“理论知识与生产任务相互融合、相互渗透”为原则,使每个单元任务中都包含必需的理

论知识、基本操作、设备安装、调试或维修技能等,其最终目标是:每个单元都由学生亲自动手实践来完成,或制作一个产品,或排除一个故障,或进行一项试验,或完成一项维修。如“机床电气检修”课程中,设计了5个单元工作任务,分别是低压电器的检测与维修、电动机控制线路的安装与调试、普通机床电气系统检修、起重机电气系统检修、数控机床电气系统检修,使学生“做中学、学中做”,取得了显著的效果。

3. 5推行教学做一体的教学模式

对本专业的核心课程,打破了原来理论+实践(实验、实训)的传统教学模式,以工作任务驱动,采用“教学做一体化”的教学模式,充分尊重学生在学习过程中的主体地位,发挥教师的主导作用。让学生不仅明确了“要做什么”,也清楚了“为什么做”、“应该怎样做更好”,在学习中体验了实际工情景与工作过程,很好地调动了学生的学习积极性。

4结束语

经过实践,我院机电一体化技术专业课程体系、教学内容和教学模式的改革取得了初步成效。根据市场需求、岗位能力重新进行了专业定位,形成了基于工作过程、以项目课程为核心的课程体系,推行了教学做一体、工学交替的教学模式,不仅使学生的专业基础能力得到了强化,而且使学生的职业技能和综合素质得到了提升,拓宽了毕业生就业口径,提高了就业质量。

参考文献:

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关键词:电气技术专业?一体化教学?职业能力?职业素养

一、重视学生职业能力的培养

技师学院电气技术专业要培养的学生的目标到底是什么呢?是达到初级维修电工水平,还是高级维修电工水平,甚至更高的技师的维修电工水平?这些笔者认为都不实际。我们太注重证书的取得了,实际工作中,一本证书又能说明什么问题呢?有很多这样的例子:电气专业毕业的学生,毕业后灯泡都不会装,但他很可能还取得了中级工的证书。这对我们从事职业教育的人来说,是个莫大的讽刺。电气技术专业所培养的学生应掌握各种生产设备的专业基础理论、专业知识、专业技能,也要熟悉常用电气设备的工作原理,并具有从事生产设备的运行、维护维修、电气设备管理等能力。这些能力的培养,统归于职业能力的培养,当然职业能力也包含了学生的自主学习的能力。

现在我们所提倡的一体化教学模式,就非常注重学生职业能力的培养与职业素养的提高。它将学会学习、学会做人、学会共处等社会能力融入到一体化课程体系统中。在推进电气技术专业一体化教学的过程中,我们要围绕学生职业能力的培养与职业素养的提高这两方面来进行。要改变以往的教学模式与教学方法,首先要从老师方面进行转变:教学不再是老师教、学生学,老师教什么学生学什么,而应该是发挥教师的引导作用,引导学生自主学习,通过对具体工作任务的,让学生在工作中学习,而这个工作任务就是我们学生以后工作岗位上的具体任务。因此,老师必须熟悉这个工作任务,下企业去找相关的典型的工作任务。教师在设计工作任务的时候,既要让学生感到自己好像置身在企业工作,又要将原先的理论体系贯穿于整个工作任务中去。

职业能力同时又包含人际交往能力与团队协作能力。这些能力的培养在以往的教学过程中往往是被忽视的。电气技术专业在推进一体化教学改革中,要特别注重在分组讨论、分组汇报环节方面加大培养力度。以往我们遇到的情况是,学生毕业后,除了拥有一定的专业技能外,根本不善于推销自己,更别说团队精神了。而一体化教学模式中的分组讨论、分组汇报环节就很好地解决了这一问题。

二、加强学生职业素养的培养

职业素养是学生毕业后想进一步发展的基础,电气技术专业在推进一体化教学改革中一定要把职业素养培养贯穿于学生学习生活的全过程。强化职业素养的培养,学生才能在服务社会的过程中实现自己的理想。在管理中,我们可以引入企业的7s标准,做到专业工具有序摆放、实训场地干净整洁及劳保用品正规穿戴,这些都反映了劳动者的职业素养。还可通过聘用企业的优秀人才来为学生上课,给学生树立学习的榜样,提高职业素养培养水平。当然,学校更要注重培养学生良好的心理素质,使他们增强抗压抗挫的能力,并善于从逆境中寻找转机。一体化教学中的学业评价体系统,可以为学生职业素养的提高提供建设性的帮助。采用一体化教学方式,可以对每个教学环节进行评价,既可自评,也可互评。在自评互评中,让学生找到自身的不足,并乐于接受他人的意见,善于发现自身的优缺点,从而提高自身的职业素养。

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《电工电子技术》在广西机电职业技术学院非电类专业是一门考查科课程,由于是非专业课程,课时较少,主要以理论授课为主,学生学习兴趣不高,教学效果不理想。为了提高教学效果,培养学生的实践动手能力,从2010年春季学期开始我和团队相关教师对《电工电子技术》课程进行教学改革,采用理论与实践一体化教学模式,在有限的课时内让学生通过本课程的学习掌握基本理论知识和操作技能,使学生能多掌握一项技术技能,同时培养分析问题、解决问题的能力,从而提高自身的综合职业能力。在学校里,大多数学生只重视专业考试科课程的学习,考查科课程不是很重视,考试只要及格就满足了,没有考虑到学好考查科课程对自己今后的职场带来的帮助。目前,大学生就业压力依然较大,相当数量的学生就业不对口,甚至跨专业就业。因此,在学校里,学生应该把专业考试科课程和考查科课程同等对待,多掌握一门非专业的知识和技能,丰富自身的知识结构,提高自身的综合职业能力,拓宽就业面。而如何教学才能让学生真正掌握该课程的知识和技能呢?为此,笔者将近两年对这门课程的教学改革体会与同行进行交流和探讨。

课程理论与实践一体化教学的必然性

理论与实践一体化教学是高职教育发展的结果,高等职业教育经过十年的规范发展,人才培养模式已经从传统的学科本位模式转向就业导向模式,培养目标已从偏重理论知识转向重视就业技能和发展能力。因此,非电类专业《电工电子技术》课程的教学目标不能停留在基本概念、定理的理解,应该能掌握该课程相对应的技能知识和操作能力。例如:“电机与变压器”、“电工测量”、“直流稳压电源”等章节,如果只进行理论教学,课堂枯燥乏味,无法调动学生的学习兴趣,学完课程知识学生只记住一些概念,连常用的电工仪表也不会使用,更谈不上操作技能的掌握和提高。采用理论与实践一体化教学可以让学生掌握相应的知识技能,为就业积累技能和经验。

理论与实践一体化教学是培养学生就业技能的重要途径,高等职业教育发展至今,在学习方法上由唯一的在教师学习转向教室与实习地点一体化的教学,就业成为促进学习的重要动力。采用理论与实践一体化教学,学生在实践中学习理论、把学到的理论应用于实践,在实践中发现问题,用理论去解决问题,即做中学、学中做,可以提高学生的学习主动性,加深理论知识的理解和应用,掌握基本操作方法,提高专业技能水平,拓宽就业面。

课程理论与实践一体化教学实施办法

分析专业就业对本课程的能力要求确定课程,教学目标网络技术、网络管理等计算机类专业,机械制造专业、数控技术专业等机械类专业都设有《电工电子技术》课程,同一门课程对不同的专业应有不同的要求,根据专业特点,对课程内容和深度的要求及实践应用能力应有所区别。例如:继电器控制系统内容,计算机类专业要求能读懂电路并能按电路图正确接线和调试,而数控技术专业能按电路图正确安装接线的基础上还需要能分析电路的故障原因,为学习后续课程《数控设备维修技术》打好基础。因此,学生完成本课程的学习后应该具备的基本能力:正确使用常用电工仪表;会应用单、三相交流电源;掌握拆装交流电动机方法;掌握典型继电器控制系统的安装与调试方法;了解直流稳压电路的原理和应用。由于课程内容含盖了低压维修电工操作证的鉴定考核内容,在完成课程学习后,经济条件允许的学生可以参加低压维修电工操作证的鉴定考核,以拓宽学生的就业面。

根据教学目标整合教学内容,编写课程授课计划教师根据课程教学目标,结合课程内容,整合教学内容,合理编写授课计划,计划不需要面面俱到。编写授课计划时,教师应结合课程教材内容,首先确定实践教学内容及进程,授课计划应该按实践教学的内容及进程进行编写,理论课内容的深浅要得当,理论课和实践课的课时比例要合理、灵活,不同的章节比例应有区别,授课顺序应该不受教材中章节顺序限制。例如:第6章电工测量中用到嵌形电流表测量三相交流电动机的电流时,用第1章电路分析的基尔霍夫电流定律讲解嵌形电流表同时测量电动机的三相电流时为何为零,用第4章三相交流电动机的内容讲解电动机的绕组结构及联结方式。

课堂上灵活实施授课计划对每一章节的内容,多数教师习惯先把理论内容讲解完毕,再进行相应的实践操作,其实,理论教学和实践教学谁先谁后应该根据实际情况灵活安排,有些章节可以先进行实践教学,通过实验(或实训)的结果或现象再用理论进行分析讲解,学生更容易理解掌握。例如:第5章继电器控制系统中安装电动机正反转电路,通电调试时电动机可以正、反转,再用第2章正弦交流电的三相正弦交流电讲解反转的原因;安装电动机的Y—降压启动电路时,用三相负载的星形连接、三角形连接内容进行分析讲解电动机Y形接法和形接法绕组的电压为什么不同,这样比较直观,学生容易理解,又节约时间。总之,根据不同的教学组织形式,让学生在学中做、在做中学,做到理论和实践的高度统一。

“双师”型教师任课系部接受课程教学任务后,安排课程任课教师是最关键的环节,任课教师的能力直接影响课程教学效果。由于采用理论与实践一体化教学,理论教学和实践教学应由理论知识水平和工程应用能力较强“双师”型或“双素质”教师承担,这样有利于掌握理论内容和实践内容的教学比例和教学进度,要求任课教师熟悉课程理论教学的同时,还必须对实验和实训的内容、原理、技能、工程应用等方面熟练掌握,才可能在教学过程中做到游刃有余,及时发现学生的问题和解决学生提出的问题。因此,“双师”型或“双素质”教师任课有利于完成课程教学目标。

“以服务为宗旨,就业为导向,重视培养学生就业能力”是高等职业教育的培养目标。采用理论与实践一体化教学使学生掌握理论知识的同时也提高了操作技能水平,为就业打下理论和技能基础。本人在2010年、2011年共承担机制专业4个班级的《电工电子技术》课程教学,每班90%的学生取得国家特种作业操作证《电工作业》,机制专业学生在应聘工作时大多数岗位要求应聘者同时具备机械操作技能和电工操作技能,取得《电工作业》操作证的学生很快就业,而且是自己满意的工作。因此,非电类专业《电工电子技术》课程采用理论与实践一体化教学取得较好的教学效果,是值得推广的。

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关键词:机电一体化;传感器;检测技术

中图分类号:TH-39 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)012-000-01

机电一体化是一种整合型技术,需要很多环节组成。意味着在微电子、传感器等技术发展同时,机电一体化也能够获得长足进步。而在具体分析机电一体化关键技术前,应首先明确其组成结构,以消除一些人的误区。机电一体化是指将不同重要机电工作环节整合,以微型处理器和主机为操控中心,有序协调各环节工作。因此,其很多情况下会被称为机电一体化系统,由此完善的覆盖相关理念。但是,并不能由此忽视其他环节重要性。如开发者创造出完美控制中枢,在传感器无法传输情况下,仍旧无法帮助生产者提升效率。

一、传感器是机电一体化系统的关键技术

1.传感器在测量模块的应用

传感器是一种检测装置名称,也是当前数字化管理中,最常使用的传输、存储、处理、记录设备。在机电一体化系统,传感器便是控制中枢与各环节桥梁,主要实现两方面工作:第一,执行控制中枢请求指令。传感器在接收指令后,将其转化为非传输数据语言,进行分析和内容调配,再将结果转变为数据传输模式,传输到所要支配的环节;第二,负责将环节动态传递给控制中枢,以保证各环节有序进行。而在传输前传感器需要接受信息,并根据SNMP协议进行处理、转化。由此可以发现,传感器本身便是由复杂结构所构成的电子器械。其中主要包括检测、传输和处理三个大层面,每个层面还会根据工作需求,配置不同元件。也可以从另一个方面来理解,将传感器比喻为人的头部,“大脑”负责处理数据,“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”负责收集数据,“嘴”负责将数据传输出去,进而由人的“大脑”实现对其他人的支配或汇报。

2.传感器的种类

传感器种类的划分,主要根据功能差异性实现。机电一体化应用环境不同,需求操作的环节不同,均会对传感器的功能造成影响。不过,在管理需求下,必须对传感器分类,以避免一些问题的发生。根据其工作环境,可大体分为两个宽泛层面:第一,基于内部管理的传感器。传感器的工作内容中,部分包括对内部管理,例如检测、收集信息等。同时,虽然任何类型传感器都会有数据处理能力。但是,针对内部数据处理和转化的算法,较比于接收转化有这一定差异。因此,内部数据处理传感器,也应列入到此类中;第二,基于外部环境的传感器。顾名思义,主要工作是针对接收数据信息。可以将此类传感器理解为控制中枢的“执行者”,用于获取控制中枢指令,并转化为工作环节可控指令。而除了从工作环境上进行分类,也可通过接触形式分类,例如触碰式、压觉、温觉、声觉等。

二、机电一体化中传感器与检测技术的运用

从上文叙述可以得知,机电一体化系统主要工作内容,在于设置指令、传输指令和完成指令三个方面。其中,传感器便是负责传输指令的唯一环节。不过,机电一体化仍旧存在局限性,会因为特殊形式或环境出现,导致数据传输的问题。因此,笔者选择几点较具代表意义领域,试谈传感器与检测技术的运用。

1.有“感觉”的机器人

机电一体化发展过程中,出现了不同倾向。一些工业领域逐渐采取标准化作业,对于可控管理系统需求开始降低,转而将投入更多放在智能化、自动化生产领域上。例如工业机械人生产技术,便是在机电一体化基础上,所创造的新型生产技术。其主要特性在于规律性、高精度工作方式,可以更有效提升工业生产效率。不过,该工作方式无疑对传感器提出更高要求。适合的传感器,必须准确的控制机器人各个部位,其中包括关节移动,力量控制等方面,只有传感器传达数据保证准确性、高效性,才能够让机器人实现理想工作状态。对此,必须采用接触式传感器,以确保不会出现数据丢失状况,例如压觉传感器等。

2.传感器在自动化机床的应用

自动化机床也是机电一体化的衍生领域。其特性在于完全自动化的操作所有生产内容。然而,自动化控制则需要传感器,将准确工作指令,按照规范逻辑和实效,传达各个生产环节。若出现问题,便需要人工调节,才能够持续生产。举例来看,较为著名的CNC机床,便是借助传感器检测控制,减少人工生产控制需求,极大节约人力成本,同时也使生产效率有了显著提升;再如,切割工业领域,特别是采用金刚石切割机床,必须要借助传感器准确传达切割角度、压力等数值,进而确保切割成果达成预期。

3.传感器的扩大渗透

随着传感器的发展,其检测技术将不仅应用在机电一体化生产领域。从现状来看,很多工业产品已然达到了“对传感器产生需求”的水准,例如近年来Apple、Google等企业研发的无人驾驶汽车,必须依靠精准传感器才能够实现。而在传统汽车领域,传感器对于驾驶便捷性以及安全性,也会产生较大促进作用。

三、总结

本文主要为透过机电一体化系统,对传感器功能、变化、发展及未来需求,进行一定程度的阐述。进而有效的帮助读者,客观认识机电一体化组成,以及传感器在工业生产中所实现的作用。因此,也希望本文研究,能够为应用领和研发领域,提供一些思路启发。

参考文献:

[1]刘峥.关于机电一体化系统中的传感器与检测技术探究[J].信息系统工程,2013(02).

[2]林青.浅析传感器技术在机电一体化系统中的应用[J].福建广播电视大学学报,2011(06).

[3]王婷.机电一体化专业中传感器与检测技术课程教材建设探索[J].高等函授学报(自然科学版),2012(11).

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【关键词】机电一体化;双师;团队

近年来,社会对机电一体化技术专业人才的需求量越来越大,高职院校也越来越重视对机电一体化专业人才的培养,对人才的培养离不开教师队伍,与普通高等院校相比,高职院校更需要“双师型”教师队伍,本文解释了机电一体化技术专业“双师型”教师的内涵,总结了目前“双师”教学团队建设存在的问题,并提出了建议。

一、什么是“双师”教学团队

机电一体化“双师”教学团队,从表面上说就是双师素质和双师结构,具体来说,双师素质指教师不仅要具有机电及相关领域讲师以上职称,还要有职业工作的资格证书,或者是在机电企业的实际工作经历等,也就是说教师不但要具备扎实的理论知识基础,还要具备丰富的实践经验,能在教学中把理论与实践结合起来,以解决实际问题。双师结构是指教师团队的整体结构,机电一体化“双师”团队应该由学校理论知识扎实的理论型教师和在企业有丰富经验的技术型教师组成,教师团队应该是一个梯形团队,既有专业骨干带头人,也有年轻教师,既能够保证教学的熟练与准确,又能保证教师队伍的生命力。

“双师”教学团队的特征主要表现在知识结构、素质结构、能力结构三方面。首先,“双师型”教师应该熟练掌握机电一体化专业以及相关专业的基础理论知识、技能,促进学科知识的相互融合;其次,“双师型”教师必须具备良好的职业道德素质,具有敬业精神和与人合作的能力;再次,“双师型”教师应该具备较高的教学能力、创新能力、操作能力。只有具备了这三种能力结构,才能成为一名合格的“双师型”教师。

二、“双师”教学团队建设中存在的问题

(一)“双师型”教师全面指导的能力不足

“双师”素质要求机电一体化技术专业的教师既具备理论知识,有具备实践经验,在实际中,大多数高职院校机电一体化技术专业的双师教师都具备讲师以上的职称,并具备在企业实际锻炼的经验,但即使具备了双师型教师的素质要求,在实践上也不能做到面面俱到。实际上,双师型教师要对学生进行全面的指导本身是一项很难完成的任务,不但对教师的理论知识和实践能力有更高的要求,还要求教师懂得电工电子、单片机等方面的知识,即使教师在日常的学习中了解相关知识,但是实际应用比学习要难的多,教师也很难了解所有机电领域内的前沿知识,因此全面指导是“双师”教学团队建设面临的重要问题。

(二)对“双师”结构的认识不全面

双师结构是教师队伍的整体结构,要求各个层面的教师组成一个梯形团队,而不单是对专职教师与兼职教师的叠加。有些高职院校对“双师”结构的理论存在误区,仅仅把双师结构看成是教师的叠加,校内有一些具备双师素质的专职教师,然后再去企业聘用兼职教师,这样的做法也不是不可,只不过有很大的局限性。如果高职院校的办学实力雄厚,师资力强,在学校内建有校中厂,那么这样的聘任也能起到很好的效果,但是如果学校的实力不够雄厚,没有建设校中厂的条件,要想聘任合格的兼职教师也非易事,即使能够聘任到,数量也是十分有限的,远远不能满足“双师”教学团队的数量要求,这对于校企合作不深入的高职院校来说难度很大。双师结构的梯形结构也容易被忽视,双师结构要求有专业带头人,很多高职院校没有做到这一点。

(三)企业合作的积极性不高

“双师”教学团队建设离不开校企之间的密切合作,在合作过程中学校和企业都应该保持积极性,一起建立新的人事管理制度,促进人员在校企之间的合理流动,但是在实际中,学校和企业都不愿意触碰传统的人事管理制度,怕蒙受损失,不敢尝试。关于校企合作,企业的积极性一直不是很高,一方面是由于企业并没有必须要为学校提供人才的义务,另一方面人才在企业中得到的待遇要高、成就感更强,在学校工作会受到很多条条框框的制约,待遇也不能保证比企业待遇要好,因此,对机电一体化技术人员来说,在企业工作的吸引力要比在高职院校好,他们都不愿去学校工作,使得“双师”教学团队的建设不是很顺利。

三、加强“双师”教学团队建设的建议

(一)促进“双师”教学团队中个体的发展

双师型教师是组成双师教学团队的个体,个体的发展会提高整体团队的素质,因此,应该采取措施促进每一位教师的发展。首先,应该明确每一位教师的发展方向,团队中需要有带头人,需要有骨干教师,教师队伍的层次、结构都是会发生变化的,这就需要做好统筹规划,把教师的发展方向和规划结合起来。其次,教师的研究方向要与其所教授的内容和课程紧密结合在一起,对于机电一体化技术专业来说,教师应该了解先进的机电技术,掌握先进制造技术的基础理论知识,熟悉电子技术,在了解这些方面的基础上,再有所侧重,针对某个方面进行深入研究,使每个教师都有深入研究的方向,整体提高了教学团队的素质。

(二)全面认识“双师”教学团队的内涵

正确全面的认识双师教学的内涵是建设双师教学团队的基础,不仅要加强高职院校的认识,也应该加强企业的认识。双师教学团队是要建立一个由高素质专业理论教师、较高教学能力教师、丰富实践经验技术人员组成的师资队伍,双师教学团队不仅能够提高教学质量,锻炼学生的实际操作能力,促进高职学生就业,促进高职院校发展,而且还能为企业发展做出贡献,双师教学团队能够帮助企业解决在实际生产中存在的问题,建立科研小组,促进区域内产业的发展。高职院校应与企业做好沟通交流,使企业了解双师教学团队建设的好处,从而提高参与的积极性。

(三)加强校企之间的合作

双师团队建设离不开校企合作,企业的配合与支持是双师团队建设的重要保证。高职院校可以依据自身实力建设校中厂,鼓励企业在学校内投资建厂,由企业来安排技术人员的指导,使企业技术人员来担任兼职教师,对企业来说,在学校内投资建厂也有很大的积极作用,一些小型机械的零部件制造、机械设备的简单组装等都可以在校中厂进行,不但能够锻炼学生的动手能力,还节约了企业的人力资源,企业还可以利用学校的设备来进行开发研究,减少了企业的设备投入,由企业技术人员来给学生上课,既能够完成学生的实训任务,还能够完成企业的生产计划,再为企业减少成本的同时扩大的企业效益,由此可见,校中厂的校企合作是一共双赢的局面,并且具有很大的可行性。

(四)发挥政府作用

高职院校往往是为所在区域的经济发展提供一线人才,因此高职院校的发展离不开政府的支撑,促进高职院校的发展也应该是政府的职责所在。政府首先应该认识到双师教学团队建设的益处,并大力支持和倡导校企合作,政府还应该发挥作用,为校企合作牵线搭桥,促进区域内机电企业与高职院校机电一体化技术专业的衔接,共同促进区域经济的发展,促进教育与企业的发展。政府还应该发挥政治功能,颁布相关保护政策,加强对企业员工的培训,把员工培训纳入年终审核,提高企业员工的整体实力,出台优惠政策,鼓励和吸引优秀人才参与到双师教学团队的建设中来,共同为学校与企业的发展出谋划策。

参考文献

[1]张华.论高职院校机电一体化技术专业教学团队建设[J].科技信息,2009(14).

[2]高职教育专业教学团队建设的思考[EB/OL].中国高职高专教育信息网,2008,09,09.

[3]刘媛媛,张福杰.中美合作机电一体化专业办学的思考——基于无锡科技职业学院中美机电一体化专业合作项目[J].科教导刊,2010(28).

[4]赵永杰.浅析河南省高职院校”双师型”师资队伍建设的现状、问题与制约因素[J].全国商情·经济理论研究,2009(23).

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一体化教学模式 项目教学法 教学内容设计 教学实施

一、课程现状

输电线路测量课程是“高压输配电线路施工运行与维护专业”的一门以实践教学为主的课程,本课程学习的任务是明确输电线路测量的规程、工序、测量所用的仪器和方法,在任务实施中对所遇到的问题(比如施工条件、施工数据发生变化时)能通过所掌握的相关知识和方法与相关部门及时沟通,能够对结果和解决方法进行正确总结、对比和评价。对于施工过程常见的问题能提出正确的处理方法,同时培养学生的吃苦耐劳和团结协作的精神。

目前《输电线路测量》课程在教学中存在的主要问题有:

1.线路测量是线路设计和施工的基础环节,也是输电专业的重要实践教学环节。但在目前的课程体系中理论教学与实习教学严重脱节,给学生的学习造成很大困难,同时造成了重复教学和资源浪费,影响了教学质量的提高。

2.缺乏有效的课程资源,不利于以学生为主体的自主学习。

3.教学手段单一,特别是没有有效应用现代化的教学手段(多媒体技术)和网络信息资源。

4.课程考核评价体系不完善,不能对学生在知识、技能、态度三方面的学习效果进行有效的监督和评价。

因此,要改变目前的状况,就要求要按照“工学结合,理实一体”的理念来重新设计课程,使其能符合高等职业教育的思想、理念,符合教育对象的智力类型和学习规律,提高学生的专业能力、方法能力和社会能力,提高教学质量。

二、建设思路

职业能力分析,是基于特定的分析工具,在职业岗位目标指导下实施职业岗位能力分析,确定职业岗位的必要工作项目,分析行动过程(工作过程片段、工作任务片段)及其支撑知识,获得包括完成必要工作项目所需要的知识、能力和素质的全部行动知识(工作知识)。职业能力分析工具,目前常用的有工作过程分析、职业活动分析、工作岗位分析、核心技术分析、典型项目分析、典型产品分析等分析方法,即采用组织从业者、专家访谈会等形式,通过类似工作岗位写实的方法来对工作岗位所需要的职业能力的要素(包括知识、技能、态度)进行分析。

本课程基于“输配电线路的测定与测设”典型工作任务构建行动领域。根据典型工作任务分析工作的内容、工作任务技能要求,通过分析测量工岗位完成“输电线路测量”工作任务所需的知识技能点,确定依据教育教学规律对所获得的知识技能点进行梳理,提炼学习任务,根据学习任务,构建学习情境而后展开课程学习情境设计。

三、课程建设内容

1.课程调研

依据输电专业人才培养方案中对该课程的要求,结合专业调研和专家论证,输电线路设计测量工、输电线路施工测量工、输电线路运行维护测量工、配电线路测量工等多个工种涉及到“输配电线路测量”的相关知识和技能,由此在输电专业人才培养方案中明确了“输配电线路测量”课程的目标定位。输电线路设计测量工根据线路工程的规划、规程要求选用合适的测量仪器进行线路的选线、定线、交叉跨越测量,测定线路的断面图,根据线路设计的结果用测量仪器测设杆塔位和定位图;输电线路施工测量工、输电线路运行维护测量工、配电线路测量工根据施工图依据测量规范用合适的测量仪器进行线路的复测、线路的杆塔基础的测量、计算分坑数据并进行拉线基础测量、计算线路的弧垂观测数据、能根据地形和档距情况选择正确的弧垂观测档并能选择合适的观测方法进行弧垂的观测和调整。在测量过程中按照相关操作规程正确使用、维护测量仪器,对测量过程中发现的实际问题,提出修改意见,保证线路施工的正常进行。

2.确定课程目标

课程调研是课程建设前期非常重要的环节,对于课程建设的成败起着至关重要的作用。通过广泛的调研,详实的资料收集,细致的分析研究,充分把握电力行业和电力企业对人才在能力、职业态度、职业道德等方面的要求,同时结合专业建设的成果,即专业人才培养方案中对该课程的要求,为课程目标的确定、课程内容的选取、课程内涵的丰富提供准确有效的第一手资料。

该课程的学习目标为:学生在教师引导下,明确任务实施中的关键要素,借助网上资源或其它技术资料,明确输电线路测量的规程、工序、测量所用的仪器和方法,在任务实施中对所遇到的问题(比如施工条件、施工数据发生变化时)能通过所掌握的相关知识和方法和相关部门及时沟通,能够对结果和解决方法进行正确总结、对比和评价。对于施工过程常见的问题能提出正确的处理方法。

学习完本课程后,学生应当能够进行线路设计测量和线路施工测量,具体包括:

(1)了解国家/行业有关绝缘架空线、架空线路相关标准和规范的能力。会资料搜集、会识、绘线路的定位图和施工图。

(2)能根据工程施工情况正确选择、使用和保养测量仪器;

(3)能编制、实施工作计划、责任书。

(4)能根据工程规划及选线原则进行选线,

(5)能用测量仪器进行交叉跨越测量、横断面测量,绘制横断面测量图;

(6)能测量与绘制定位图;

(7)能根据线路的设计图进行线路复测;

(8)能根据线路的施工图计算分坑数据并进行杆塔基础的测量;

(9)能根据线路的施工图计算分坑数据并进行拉线基础测量;

(10)能根据线路的施工图计算线路的弧垂观测数据,能根据地形和档距情况选择正确的弧垂观测档并能选择合适的观测方法进行弧垂的观测和调整。

3.课程总体设计

根据课程调研后确定的课程目标和课程内容,进行课程整体设计。首先,按照课程目标定位对已选取的课程内容进行分析梳理,确定出了7个学习任务;然后,对这6个学习性工作任务,按照先职业岗位认识后专业认识的顺序进行序化确定出5个学习情境,而后展开课程学习情境设计。

4.选择课程内容,进行课程学习情境分析

学习的内容服务于课程目标的实现,以“如何工作”为主线,在职业工作任务分析与调研的基础上,分析清楚输电线路测量课程对应典型工作任务“输配电线路的测定与测设”的“工作对象”、“工具”、“工作方法”、“劳动组织”和“对工作的要求”等“工作内容”,梳理工作过程知识,结合教学要求明确工作与学习内容。

5.课程标准制定

按照课程标准的统一格式,完成该课程教学标准的编制。课程标准的内容主要包括:课程设置、课程内容和教学组织、课程资源开发、课程教学方法与手段、课程考核评价体系、实践教学规划与建设、教学团队建设、课程特色与创新等方面。

四、教学的实施

输电线路测量课程以任务导向推进教学进程,使学生掌握输配电线路测量的基本技能和必需的分析与计算方法,能绘制线路的平断面图,能进行施工测量,有一定施工组织管理能力。

在课程教学中,以学校教师、企业内训师等组成“双师”结构课程教学团队,根据实际情况将学习班分为人数不同的小组,每一个小组都有组长、技术员、安全员、组员,并定期轮换,把每一个学习情境当一个工作任务布置,采用基于行动导向的项目引导教学法、协作教学法、讲授法、讨论法、反思法、演示法、角色扮演法等多种教学方法。在户内,教师适量讲授,引导学生自主学习相关理论知识;在户外,教师演示并指导学生完成技能实训。每个教学子情境都是一个工作任务,都有一个典型的工作过程,学生都会经历“资讯(信息收集)计划、决策(方案设计)组织与实施检查评估(总结与提高)阶段”五个阶段,在计划决策阶段,我们通常组织团队内部、团队之间进行演讲、讨论,运用头脑风暴法启发学生思考;在操作实施阶段,常常采用演示法、团体协作法进行教学;在评估阶段,通常采用讨论和反思法引导学生总结、分析,并提出改进意见。多种教学方法的交替使用,使得教学过程变得丰富多彩,并充满乐趣;在整个任务完成过程中,学生发挥的作用越来越大。教师的作用只是指导学生收集信息、制定方案和工作计划、组织学生进行相互检查和评估、进行综合评价,学生成为了学习过程的主体,自觉合理安排课内外的学习和工作任务,学习主动性、进取心大大增强。

五、课程考核评价方式设计

全面改革考核方式,考核重点放到过程考核,强调素质和能力,对学生工作过程进行评价考核,占70%,最后再进行理论知识的考试占30%。考核主要目的是调动学生的兴趣、积极性、主动性,通过提高学生的专业能力、方法能力、社会能力,实现课程目标。通过对“架空线路弧垂观测”等5个具有实际工程背景的工作过程的学习再现,使学生既见“树木”又见“森林”,对“输配电线路测量”典型工作任务有了全面的认识和理解,为其又好又快地适应职业岗位需要、具备可持续发展能力奠定坚实的基础。

六、一体化教学实践的体会

1.以“一体化”教学改革为突破口进行职业教育的课程改革,由校企专家能手联合组成的课程开发小组,对课程目标、定位、基本内容以及课程对应的工作任务进行分析,研究课程结构、设计学习项目、编制课程标准、策划教学方法、开发课程教材,完成课程的各环节的教学资源建设,保证学生学习内容和工作内容的一致性,达到提高教学效率和学生综合能力的目的。

2.课程采用“理实一体,现场教学,任务驱动,学研结合”的模式进行教学改革。使职业教育与学历教育相结合,创新了课程教学模式,考虑学生学习的兴趣点和认识规律,

3.突破传统教学方法,采用一体化教学模式,调动学生的学习积极性和主动性,培养了学生组织管理的能力、团结协作的能力、吃苦耐劳的能力、形成良好职业习惯的能力,提高了教学效果。

4.以兼职培训师为中坚,提升师资水平,按照“专业教师与技术专家相融合”的原则,聘请企业技术专家与能工巧匠,建立一支稳定的具有丰富实践经验和教学能力的兼职教师队伍。

5.全面改革考核方式,考核重点放到过程考核,强调技能和态度,调动了学生学习的兴趣、积极性和主动性。

七、结论

一体化教学模式将理论知识学习、实践能力培养、综合素质塑造三者紧密结合起来,使学生在掌握某项专业技能的同时具有一定的自学能力。利用企业师资及校内外实训基地资源,给学生提供现场学习机会,缩短学生进入岗位时间,使学生真正能够学以致用,受到学生的欢迎。

参考文献:

[1]国家电网公司生产人员岗位培训标准与考核标准.

[2]教育部关于以就业为导向,深化高等职业教育改革的若干意见.(教高[2004]1号) .