时间:2023-09-06 17:26:53
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇机电一体化的就业现状范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
一、中职机电专业专业介绍
中职机电专业又称作为机电一体化,它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。其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。
20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。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。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体化产品。 企业对高质量产品的追求,使得越来越多的企业更关注员工的质量,很多机电企业用人时,一方面考察其专业教育的背景,但更关注人的社会能力和非智力素质,善于与别人交流,正确的价值观、敬业精神、吃苦精神、纪律性、责任心、工作态度。
二、市场人才需求状况
(一)全国该专业人才需求状况
从全国的方向上看,目前技术类人才需求呈上升态势,其中机械制造类的人才需求最为突出。数据统计:电力电子、机械加工、模具设计、机电一体化、数控机床操作等技术人才需求量比去年增加了6%。尤其是汽车专业的毕业生对市场来说是供不应求。特别是临近年关,许多企业为追求经济利润而扩大生产,直接导致了技术人才的紧缺。从地区上看,近几年来华北及沿海地区对高等职业技术院校的机电专业毕业生供不应求,特别是对机电一体化和数控编程及操作人员的大量需求反映了这一趋势。
(二)行业人才需求状况
机电专业历届毕业生大多集中在机械制造、电子以及与其相关的各行业中,因此就目前收集到的资料来分析:在今年这些行业对机电一体化专业的需求率在急速上升,同时继续对数控、模具专业、汽车专业继续保持较高的需求率,以发达地区为例:数控高层次复合型人才目前在企业中所占比例仅为4.83%。尤其是专业理论知识层次较高和具备一定动手能力的高级人才更显紧缺。近年来模具企业大量采购数控设备,需要大量设计、数控编程及高层次维护的复合型人才,华东地区和华南地区对复合型数控人才的迫切需求分别占其未来需求量的24.29%和20%。以江、浙为例:今年对机电专业的技术人员的需求率较之去年增长了5%,特别是对机电一体化专业的用人率提高了8.23%,而个别企业在今年加大对企业的投资规模以及部分以机电类为主的外资企业的介入在一定程度上也是刺激了整个行业的发展。究其原因是随着信息技术飞速发展,新技术、新工艺、新设备不断产生发展机、电技术的融合交叉越来越多,以往的学科体专业和过细的专业教学已满足不了现实的需要。
(三)岗位人才需求状况
在综合沿海地区以及本省的机电行业的发展的信息我们发现用人单位急需以下岗位人才:机电产品的制造加工,人员需求增长16.4%;机电产品的组装、调试,人员需求增长12.8%;机电设备的操作、维护,人员需求增长6.4%;机电产品的销售、技术服务、检验与管理,人员需求增长5.2%;自动化生产线的调试维护等,人员需求增长9.3%;生产现场工艺技术人员,人员需求增长5%;数控机床的操作、编程、维护维修人才,人员需求增长11.3%;模具工艺设计,人员需求增长15.4%;汽车维修技术,人员需求增长12.3%;汽车销售与保险,人员需求增长8.5%。
上述岗位在原有传统行业中融进了高新技术。有些机电产品和大型生产线应用了微机、软件、PLC,微电子、激光技术,并采用各种新型的传感器来检测和控制,其产品的制造手段也不断更新,如激光加工、数控加工等等。
三、中职机电专业就业形势分析
机电一体化专业从事的职业岗位(群)有机械设计制造、电工电子、计算机网络、机电一体化控制等方面,机电产品性能及机电设备安装、调试、运行、检测与使用维修方面,机电一体化产品的设计开发、制造及设备控制、生产组织管理,可承担电子、机械、信息、及其交叉领域中的相关技术工作。稳定而熟练的操作工是完成生产任务的基本保障,而要使产品在生产过程中具有高质量,设备维护人员又是重要的一方面,具有更熟练的操作技能或更宽的知识面或有复合技能的人更会受到企业的欢迎。市场调研发现机电一体化专业是一个宽口径专业,适应范围很广,学生在校期间除学习各种机械、电工电子、计算机技术、控制技术、检测传感等理论知识外,还将参加各种技能培训和国家职业资格证书考试,充分体现重视技能培养的特点。学生毕业后主要面向珠江三角洲各企业、公司,从事加工制造业,家电生产和售后服务,数控加工机床设备使用维护,物业自动化管理系统,机电产品设计、生产、改造、技术支持,以及机电设备的安装、调试、维护、销售、经营管理等等。
我专业近几年的就业态势良好,就业率高而且就业质量较高,毕业生深受用人单位的欢迎和好评。目前,我专业已毕业的学生,主要在分布在安徽本省以及江浙一代以及深圳、广州等发达城市。他们分别在不同的岗位上努力工作,深受公司领导的好评。截止目前,我专业2007届毕业生意向就业率已经达到75%以上,个别专业如汽车专业的就业率已经超过87%。根据以上所掌握的情况结合我专业学生的基本素质,我专业学生无论在基础课程的学习上还是课程以外的实习上都具备了满足人才市场基本需求的能力。比如:以单纯机械类专业为主的数控专业,从目前的情况来看,市场对数控加工人才需求主要集中在四大方面:经济效益较好的军工企业、国家重大装备制造企业、沿海模具制造企业和汽车零部件制造企业、大量个体、私营和合资企业、外资企业工厂类人员、机械类人员,分别占岗位总数的14%、10%。大专以上(含大专)学历的占需求量的69%。因此我专业把学生的的能力培养放在第一位,使机类专业的学生既能进行程序设计又能精确加工、准确操作,再经过半年的实习,接触到先进的设备,使学生能力得到全面的提升,更适合大多企业的发展要求,为学生就业奠定良好基础。
在以电类为主的专业中,机电一体化专业较之其他专业在选择就业岗位的面积上要更加的广阔,加上某些岗位人才的奇缺,特别是一些经济发达地区对机电一体化专业的高职毕业生实际需求是巨大的,因此在培养这个专业学生的时候我专业的侧重点就放在了如何突出机电一体化专业作为电气、自动化、机械制造等专业的补充与延伸这一优势上,使这些学生的能力也从单纯的电类知识扩展到了与机械知识的共融,能更好地适应用人单位的需求。以汽车维修为主的专业,在社会当中的就业前景更是一片晴空,加上岗位上需要的综合素质的专业人才更是短缺,因此我们专业在对本专业学生培养中,加强学生的各方面能力的培养,使其能够适应社会,适应岗位的需求。
总之,我专业各专业的就业形势都比较乐观。人才需求量很大,学校的培养也比较到位。只要学生能够摆正心态,从一线脚踏实地的做起,发展空间是很大的。
参考文献
[1] 马洪喜.试论我国机电一体化技术的发展现状和趋势[J].科技资讯,2012(02).
[2] 王全喜.煤矿机械中机电一体化设计应用[J].中国新技术新产品,2012(04).
[3] 周俊丽.煤矿机电一体化技术应用及发展研究[J].中国新技术新产品,2012(07).
[4] 芦景英.关于机电一体化技术在煤矿机械中的应用探究[J].科技创新导报,2012(30).
[5] 宋利强.谈谈机电一体化技术[J].中国新技术新产品,2012(23).
[6] 张锐.刍议机电一体化技术在综合采煤设备中的应用[J].中国新技术新产品,2011(08).
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).
随着社会的不断发展,我国新型工业的发展速度不断地加快,为适应社会的发展,对于高素质的综合性人才的需求不断加大,社会发展的人才缺口不断增大,而对于机电一体化的发展目标就是为社会不断培养人才,为了企业发展的的需求培养新型的、高技能、高素质的全能型人才。为更好地推动我国工业的快速发展,需要加强人才培养,了解市场发展需求,把理论和实践相结合,对人才进行培养,进而弥补社会人才的缺口,实现机电一体化的教学目标,才能更好地促进职业学校的健康发展。
1机电一体化专业教学困境的分析
对于目前机电一体化教育的发展现状,在教学的过程中,仍旧存在很多地方的不足。在教学过程中,面临着各种困境,教学所面临的困境主要表现在以下几个方面。
1.1机电一体化课程体系与工业技术发展不匹配
就目前发展现状,对于职业学校的机电一体化教学,主要是从机、电两个方面出发,对于电的关注着重重视,以往的机电一体化发展主要是以机、电、计算机三个方面发展,对于这种发展方式,不能适应我国新型工业的发展需要,我国的新型工业发展速度逐渐加快,对于技术人才的需要不断提高,社会的发展离不开高科技型人才,对于机电一体化教学的发展提出了更高的要求,在对机电一体化课程设计的过程中,需要重视机械加工、机械制造、电气控制、计算机应用等相关课程,对教学专业进行调整,来适应社会发展的需求。
1.2教材落后不能适应教学需要
对于现阶段的机电一体化的教学,多数教材都是可以在机电一体化教学的过程中适用,部分教材不能适用的原因是,教材内容与现代化机电工业的发展不同步,对于社会的发展起不到作用,教材内容缺乏创新性。这类教材的内容里不但没有对新时代的发展情况进行分析,对于国外的机电工业的发展趋势也没有进行详细的介绍,缺乏对国外机电一体化的教学的研究。所以,学校培养出来的人才并不适应社会的发展需求,没有达到全球经济一体化人才发展的目标。
1.3教学模式和方法落后
目前的职业教学多数职业教学方式依旧使用传统的教学模式,严重影响了人才的培养效果,教师通过备课的方式来应付学校的教师课程检查,在上课的过程中,使用填鸭式教学模式,学生是否全部接受、理解置之不理,学生在上课的过程中,被动地去接受知识。职业学校的学生就像是流水线上的产品,没有特别地表现出学生自己的优势,对于学生的发展趋向一直都是统一发展。所以,在教学的过程中会表现出老师教学费劲、学生学习困难的现象,学生在学习的过程缺乏学习的主动性和积极性。对于教学上的问题还有硬件上的不足,学校在实践设备上准备不充分,在学生学习的过程中,无法将理论知识和实践完美的地结合起来,缺少实践能力。给人才的培养带来了很大的影响,阻碍了机电一体化快速的发展。
2机电一体化教学策略
对于机电一体化发展的现状,在教学的过程中出现了各种各样的困难,所以在对困难的解决上,结合实际情况提出了如下几个策略。
2.1构建适应市场发展的教学体系
在对学生培养的过程中,教师不仅要加强学生对文化理论知识的学习,同时,还要教师不断地提高学生专业素质和就业指导相互结合,进而可以有效地提高学生的专业能力,满足市场的需求。要想更好地培养人才,需要建立与市场需求相符合教育人才培养体系,进而可以提高教学水平的保障。随着市场的不断发展,对综合性人才的需求不断提高,教育体系的构建不仅要考虑社会市场对人才的需求,了解市场发展的趋势,同时,还要结合地区工业的发展特点,所以在建立的过程中,要求机电一体化的专业特色、个性化、多样化等特征,进而可以更快地培养出适用社会发展的综合性人才。
2.2重组教材,提高教材的适用性
依据职业学校的实际发展情况,在对教材编制的过程中,要适用本校的学生,在教材整合的过程中,要突出教材的针对性,就机电一体化发展的现状而言,很多职业学校都是使用通用性的教材,再加上传统的教学模式,对于学生的教学效果不明确。所以,需要编写合适的教材,学生通过针对性的建材引导,进而学到专业知识,通过老师对学生的不断激发,使学生更深入地理解知识,将理论知识和实践有效的结合起来,可以加快学生的专业化培养,提高了教育的质量。在对学生进行校外培训的过程中,需要建立校外实训基地和现代化企业的发展保持密切的联系,来满足学生学习的需求和企业发展的需求。教材在编写的过程中,要考虑企业发展的需求,结合企业的先进设备、企业文化,同时邀请专业的技术骨干参与教材编写,并对教材进行严格审核。在对课程体系编写的过程中,以实践理论学习相结合为主,以能力培养为本位,以就业为学生发展的目标。对课程进行深入探讨设计,防止出现内容重复的问题。文化知识以够用为编写目的,对专业化的知识进行模块化的编写。为了更好地让学生就业,满足企业的发展需求,需要以企业明天发展的需求来培养学生的专业能力,明确学生学习的目标和方向。学生在实践中要了解企业的先进设备、生产技术、方法,进而扩展学生的视野,以便学生更好地了解专业知识和技能应用,不断地去适应企业的发展需求。
2.3加强实践教学,与就业相接轨
二、机电一体化专业所对应的职业岗位分析
笔者通过多种渠道与方式走访调查了中原经济区域内的几十家企业,对其生产一线的电气、机电等工作岗位加以分析。
1.机电一体化专业所对应职业岗位
机电一体化专业适合的职业岗位主要有:自动化生产线的生产、安装、调试及使用维保;机电设备的生产安装、调试及使用维保;机电设备液压与气动控制;机床维护、维修;机电设备装配;机电一体化技术管理;机电一体化设备生产管理;机电产品营销等。以上职业岗位,基本涵盖这么四类:设备或系统的设计、安装、调试;使用过程中的维护保养;生产技术管理;市场营销。
2.机电一体化专业对应职业岗位的从业人员现状
机电一体化专业所取得的对应岗位职业技能等级主要为高级技师、技师、高级工、中级工和初级工共五个等级。调查结果显示,中级工比例最高,达到36.16%,在企业主要从事机电设备装配;高级工比例为26.38%,在企业主要从事机电设备维护和维修;技师比例为16.94%,在企业主要从事机电设计、安装调试和生产技术管理。从事机电类职业岗位的人员在年龄结构上跨度较大,从20岁到50岁以上均有分布,机电一体化专业对应的职业岗位从业人员学历结构见表3所示机电一体化专业对应的岗位就业人员中学历层次普遍不高,中职(高中)学历占了相当的比例,调查中企业对这些岗位从业人员的学历及能力现状均表示不满意。
3.机电一体化专业所对应的职业岗位资格取证类别分析
从调查中发现,大部分被调查者拥有与本专业相关的职业资格证书,同时,被调查者认为其他综合能力的培养方面,需要在学校教育中得到加强。同时大部分企业要求其应具备机电技术方面的综合应用能力,对持有维修电工、机修钳工双证者的认可度较高即是一个佐证。
4.机电一体化专业人才招聘渠道分析
目前用人企业对机电类专业人才的招聘有多种渠道,包括:学校招聘、人才市场招聘、劳务派遣、人才中介、熟人推荐、网上招聘、自我推荐等。通过对大多数企业的调查分析得出,现今企业倾向于以学校招聘形式为主,并逐步在这方面加大投入力度。
5.机电一体化专业在职人员进修需求分析
课题组在调研中发现,由于机电或电气维修专业毕业的学生,持有的大多是维修电工或机修钳工、钳工等单一工种证书,单项技能较强,其他方面技能欠缺,造成其综合技能水平远不能满足企业对员工的要求的情况,所以部分有实力的企业为了提高员工技能,还要对这些机电专业的员工进行有针对性的培训。可见为企业用人服务的职业学校在理论和实训教学上还要进一步加强与企业现场的结合。
【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
根据《江苏省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《江苏省产业调整和振兴规划纲要》等文件精神,装备制造业已成为江苏省国民经济支柱产业,江苏各地区都在大力发展高端装备制造业。高端装备制造业的技术水平主要取决于机电一体化高新技术的发展。
一、中高职机电一体化技术专业课程衔接存在的问题
目前,中高职在技能人才培养方面还存在一些亟待解决的问题,如专业与产业不够衔接、人才培养方案与岗位需求不够吻合、中高职课程体系不够贯通、课程内容不够衔接、中高职衔接管理工作不够规范等。课程衔接是中高职教学衔接的关键,中高职机电一体化技术专业课程衔接存在的主要问题如下:
1.课程内容重复。中高职院校缺少有效的沟通,各自构建自己的专业课程体系,确定课程教学内容,造成一些专业课程在中高职阶段内容重复的现象。如中职机电应用技术专业与高职机电一体化技术专业都开设机械制图、机械基础、液压传动、电工电子基础等课程,造成中高职教育资源与学习时间的浪费。
2.基础课程薄弱。中职学校存在的重技能轻文化、重操作轻理论现象,使得很多中职学生文化课基础弱,升入高职后对文化基础课的学习普遍感到困难,尤其是数学、物理、英语等基础性课程。
3.技能训练重复。高职院校技能训练定位低,中高职较多实践训练项目相差不多,存在重复训练的现象,甚至造成高职与中职实践技能课程“倒挂”的现象。
因此,迫切需要对机电一体化专业中高职课程体系进行重构建,切实解决上述实际问题。
二、根据职业岗位要求,分析典型工作任务
1.岗位需求分析及人才培养目标。针对江苏省等长三角地区,通过多种渠道,深入了解中高职机电一体化技术专业人才市场需求、企业用人需求及学校培养现状。全面了解机电一体化技术专业中职、高职毕业生就业现状,深入了解企业对人才需求情况及对中职、高职毕业生素养能力的具体要求,着重对中、高职毕业生从事机电产品和机电设备的设计、操作、装配、测试、质检、维修、销售、技术服务和经营管理等工作岗位的初期定位及迁移发展情况进行调研。机电一体化技术专业学生具体从事的就业岗位如表1:
表1 机电一体化技术专业就业岗位
2.职业岗位能力。机电一体化技术专业的职业岗位及能力结构分析图如图1所示:
图1 机电一体化技术专业职业岗位及能力结构分析图
从岗位职业能力要求出发,确定中高职教育衔接机电一体化技术专业培养目标:学生在中职阶段应重点掌握普通机床加工、机电设备的简单安装、中级维修电工等基本技能,应注重特定岗位的熟练操作能力训练,学生凭借中职阶段掌握的技能,既可直接从事相关的操作性工作,又可为高职阶段的能力提高打下扎实基础;高职阶段重点培养先进设备的运行、自动化生产设备的安装与调试、控制程序的编制、高级维修电工、设备开发等能力,还要掌握相当的理论知识,学生通过高职阶段学习,既可提升单项技能,又可使这些技能得到综合运用,使之具备从事机电复合型高端技能岗位工作所需的综合能力。学生从某一具体岗位到整个职业生涯,具有更大的发展空间和更强的可持续发展能力。
三、以职业能力为导向的模块化结构一体化课程体系构建
1.课程体系衔接框架。遵循学生职业能力形成规律,以岗位职业能力和职业素养为中心,搭建中高职教育衔接的机电一体化技术专业一体化课程框架,如图2所示。
在人文素质方面,全面培养学生的政治思想素养、身心素养、文化素养和科学素养;在职业素质方面,课程设置由浅入深,中职课程注重专业基础知识的学习,实践方面注重基本操作和基本技能的培养,掌握基本职业理论、训练基本职业操作能力;高职课程注重技术分析能力和创新实践能力的培养,使学生在工作环境中发挥主观能动性和创新实践性。根据中高职两个阶段必须具备的知识能力和素质构建课程体系,规划教学内容,制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,从而在中高职课程衔接上,做到既避免课程内容的重复,又拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。
中职阶段以公共基础课程、专业基础课程和基础技能的实践为主,以能力拓展为辅,注重基础知识、动手能力的培养;高职阶段以专业核心课程和高级技能实践为主,注重核心技术、创新能力的培养。
图2 中高职衔接一体化课程体系的框架
2.课程体系的构建。中高职衔接(3+3分段培养)机电一体化技术专业课程体系结构如图3所示。课程体系结构总体分为中职主干课程和高职主干课程两个层次,其中,两个层次中的衔接课程在中高职教育阶段对接设置,中级工要求的相应知识与技能就是专业课程衔接的接口标准。课程设置体现能力和知识的提升,各模块有相应课程完成知识的延续和深化。如AutoCAD与三维CAD,机械基础与机械设计基础,PLC(一)与PLC(二),电工工艺与技能与电气控制技术,机电设备安装与调试与机电设备维修等在课程上形成中高职衔接,形成中高职的知识和能力要求的提升。主体部分有基本素质模块、专业基本能力模块、专业岗位能力课模块、专业综合能力模块和职业能力拓展模块五个模块式的结构。
图3 中高职教育衔接的机电一体化技术专业一体化课程体系
3.课程模块设置内容。依据学生认知规律和职业成长规律设置课程模块的具体内容。(1)基本素质课模块是按国家教育主管部门规定设置的含德育、体育、文化基础在内的公共基础课。主要包括文化基础课程和德育、体育、政治经济类和公共选修课程,尤其是数学、物理两大课程,是机电一体化技术专业学习的重要基本保证。目前的实际情况是,中职生源的文化基础普遍较差,因此,首先在招生时要对文化课程中数学、物理成绩提出最低要求,其次可以通过入学后的测试,是否达到中高职专业学习的要求,如果达不到要求,就建议通过补习等方法,弥补不足。
(2)专业基本能力模块。专业基本能力模块是以职业岗位共同的知识和技能为基础构建的课程。为后续专业岗位提供支撑作用,既避免了专业基础课程的重复,又符合学生的认知规律,如中职开设二维AutoCAD,高职开设三维CAD。所有专业基础课都采用理实一体化教学方法。
(3)专业岗位能力模块。模块是从岗位职业能力提炼的反映职业特性的技术性课程。这些专业核心技术课程,都安排在高职阶段以企业典型任务为载体,完成工作项目为课程目标,按照工作任务设置教学项目,教学内容紧密结合企业实践,有利于提高学生解决实际工程的能力,培养学生创新思维的能力。
(4)专业综合能力模块。中职阶段培养基本技能和操作技能,包括认识实习、车工实习、钳工实习和中级维修电工实习,完成中级维修电工的职业技能考核;高职阶段培养高级技能和创新能力,包括电气控制技术、单片机应用技术、机电设备维修、机电一体化系统设计和高级维修电工,并完成高级维修电工的职业技能考核;最后是毕业设计、毕业综合实习和顶岗实践,实现中高职实践环节的无缝衔接和职业能力的循序提高。
(5)职业能力拓展模块。职业能力拓展模块主要开设职业拓展岗位,中职阶段开展机电产品采购与销售,高职阶段开展产品质量管理和生产现场管理,拓宽学生就业渠道。
四、中高职衔接机电一体化技术专业课程体系实施策略思考
中高职衔接课程体系架构是基础,课程内容的衔接是落脚点。整合优化课程目标,实现中职操作性和实用性目标与高职技能性和创造性目标的衔接;必须解构和重构课程内容,整合中高职的教学资源,避免教学内容重复,提高教学效率,实现中高职教学有效衔接。加强专业岗位职业证书的管理,职业技术等级资格证书及相关技术证书是衔接的标准。以机电设备安装调试等工作任务为中心,以机电设备产品的分析设计为载体,将相关国家职业标准、行业技能资格认证要求、龙头企业培训内容等有机地嵌入到课程中,按照学生职业素质贯彻全过程,专业基本能力、专业核心能力、专业综合能力和专业创新能力层次递进的发展规律,构建以学生的职业能力发展逻辑为依据的中高职衔接课程体系,保证中高职职业教育的顺利衔接。
参考文献:
[1]刘大勇.职业能力导向的模具专业中高职衔接课程体系构建与实施[J].广东教育,2012(5):13-14.
现代社会是一个高速发展的社会,机械、电子等新技术也一直处在日新月异的发展状态中。而机电一体化专业技术的学习的目的就是应用在日常的生活生产中,新技术不断出现,但未能及时加入到机电一体化专业课程的教学内容中,这就使学生在机电一体化专业课程上学习的内容与企业应用的机电一体化专业技术有着较大的出入。而真正具备机电方面专业知识技能的人才,却极少会参与到专业课程内容的编写中。多方面的原因就导致了机电一体化的专业课程内容不能及时得到更新,技术知识落后,不适用于当前的社会。
1.2部分教学内容与生产实际脱离
一方面,在机电一体化的专业课程的教学过程中,选用的大部分都是高学历低经验的专职教育教学工作者,这部分机电一体化的专业课程教师自身就没有实践另一方面,虽选用的有具备实践经验的来自企业的专业课程教师,但学校中又没有与之所具备的实用机能相对接的课程,能让教师对实用性技能进行讲解,最终课堂教学内容还是以理论知识作为重点。理论与实际脱离,学生的学习动力受挫的同时也不能为社会培养出高水准的应用型人才。
1.3传统的教学结构已经不能适应
社会的发展机电一体化的专业技术在不断的革新中,而传统的学科结构大都不是围绕学生的就业方向和社会需求来设置的,这就导致了学生在学习了主要以知识结构来设置的机电一体化专业课程后,只掌握了一些理论知识,却不具备独自实际操作的能力。传统的机电一体化课程还存在着新技术没被纳入到教学结构中,而已有的教学结构中出现诸多的知识内容重复的问题。从上述描述的我国机电一体化的专业课程中存在的一些问题,可以看出,当下,必须将培养专业人才的目标放在首位,突破传统教学模式和教学内容的束缚,果断摒弃那些华而不实的理论知识,对机电一体化的专业课程进行改革,以期为社会培养出一批有用的技术实用型人才。
2机电一体化专业课程的教学改革
2.1从教学内容上对课程进行改革
针对机电一体化的专业课程存在的问题,首先是对教学内容的改革完善。专业课程自然要以专业知识技能的获取为中心,紧抓机电专业所具备的特点,以理论知识够用为标准,少讲多练,将知识和技能的学力融入到实践教学环节中。同时加大实践教学的教学力度,将提升学生的独自分析问题和解决问题的能力作为教学的重点,并规范学生的实践操作,使之更接近企业对机电产品的生产标准。对于有内容交叉重复较多的课程,可以通过对几个课程内容脉络的梳理和整合,将之融入成一门条理性和综合性更强的课程。对常用到的理论知识进行精讲,以实践操作为主,让学生在机电一体化的专业实践课程中通过自己的亲手操作融会贯通所学的理论知识,提升自己对知识技能的应用能力。而对于另外一些内容复杂且内容脉络繁杂的课程可进行科学的拆分,一方面帮助学生更容易掌握理解这部分知识,另一方面也是为了加大实际操作课的课时。使理论和实际在这种高效的理论知识的学习和实践操作中更加紧密有机的结合起来。
2.2从教学方法上对课程进行改革
将教、学、做有机结合来进行机电一体化专业课程的教学。依照目前的机电一体化的专业课程的教学来看,其教学方式依旧沿用的是传统的灌输式教学方式。教师是课堂教学的中心,学生只是被动的坐在原位听教师所教授的知识,没有进行自主探究和合作学习的意识和机会。大量的时间都被没有进入实用阶段的理论知识所占据,这样实际操作的时间就少了,学生的实际操作能力差。针对这种情况,在确定了新时期的新的教学目标后,对机电一体化专业课程的教学手段和教学方法进行进一步的改革,将教师教和同学紧密联系起来并进一步融入到由教师指导的实践操作中,以保证一个高效的学习效率和较好的教学质量。这种方法对于学生巩固所学知识、提升自主操作能力也大有裨益。与普通的专业学科相比,机电一体化专业课程的学习对于学习的过程更为注重。原因在于学生有关机电一体化专业的知识和技能都是在机电一体化专业课程的学习过程中获取的。因此,在机电一体化的专业课程的教学方法改革中,可以将合作学习的方法作为一种新的教学方式融入到机电一体化的专业课程的教学中。合作学习为学生之间的专业知识和技能的学习创造了一个平等交流的平台。总的来说,合作学习在机电一体化专业课程的教学上的应用,能够使学生在一个平等交流的环境中,进行自主的、积极的思考,学会与人协作共同去解决问题。同时对于学生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3转变传统教学观念,积极提升教师实际操作技能
与一般的学科不同,机电一体化专业课程的最终目的是在于培养出一批能够进入到实际工作中的技能型人才。很显然,在我国一直沿用至今的传统教学观念并不符合机电一体化的专业教学。故而,教师应及时转变自己的教学观念,把学生作为机电一体化专业课程学习的主体,做好教学过程中的讲解、引导和辅导工作。同时摒弃以往以专业理论为重的观念,积极投身到机电一体化的实际操作技能的学习中,加深自己对机电一体化专业课程了解的同时,可以更多的为学生传授真正的机电一体化操作经验,带来更好的教学效果。教师还要关注机电一体化最前沿的技术的发展,及时根据现实情况对教学内容和教学方法进行调整,帮助学生获得更多的机电一体化专业知识和技能。
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:
[1]李玉贤.机电一体化专业中高职衔接“3+2”教学模式的探索[J].科技经济市场,2016(01):206-207.
[2]王维.机电一体化专业学生综合素质培养的实践与探索[J].信息化建设,2016(01):129-130.
[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.
机电一体化产品的概念设计有着极其丰富的内容,同时也是产品在整个生产过程内最具创造性的阶段。其中,包含的原理与方法论对相关产品研发者起到关键的引导效用。因此,对机电一体化产品创新性概念设计进行探索,具有十分重要的现实意义。
1机电一体化产品概念设计的概述
1.1机电一体化产品概念设计的内容
机电一体化产品是在机电一体化基础上建立起的包含系统与构件、基本元内容的集合,而机电一体化产品概念设计的含义则是依据产品使用周期中各个环节所需要求对产品实施功能改造、分析和子功能开发,进而实现其满足功能结构要求的系统化设计活动。这种设计工作的过程包括前期规划、设计概念以及对计划进行详细化和丰富化,并加以改进补充。机电一体化产品概念设计过程中的程式化内容可以通过计算机技术代为实现,但除此之外难以被程式化的方面还需产品设计人员通过人工设计逐步完成。通过构建人机协同的概念设计理念,对其功能与组织开发的过程按照模块化思想进行划分,以此实现这一设计工作的层次性、协调性。目前,发达国家对机电一体化概念设计的深入研究大体集中于其调控系统的设计。机电一体化的理念自1971年被提出以来,经过几十年的发展,内容也在逐步丰富,尤其在科技快速发展的今天,广阔的市场空间与消费需求的升级,更加迫使机电一体化产品对自身性能、可靠程度提出更高要求。而计算机技术、互联网信息技术、传感技术、AI技术、微电子技术、新材料技术、集成技术以及其他相关技术的进步,都为机电一体化产品的革新打下了技术根基,使得机电一体化产品朝着更优质、更高效的方向迈进。
1.2机电一体化产品创新概念设计的意义
机电一体化产品的创新型概念设计本身有着重要作用,其既是产品品质的深层内容,又是其功能属性得以发挥的保障,对其本身质量的影响也约占60%~70%。因此,建成机电一体化产品创新的概念设计具有极其显著的意义。简要概括,主要包括以下三方面内容。第一,创新机电一体化产品的概念设计是保障机电一体化产品品质的必要性要求。机电一体化体系具有多种学科互相交叉、集成融合的特点,本身具有着复杂内涵。因此,现今许多的机械产品的设计并不适应机电一体化技术本身的特色,难以做到根据机电一体化技术特征随之作出应对。第二,机电一体化产品概念设计的创新促使其理论体系得到发展。要创新这一概念设计,必将建立新的方式、理论基础。只有在合理、可靠的概念设计基础上,才能使之收获具有优异性能的机电一化体产品。再加之如今概念设计的思想理念获得了社会中乃至整个世界越来越多的关注与认同,如QFD理论、公理化理论、TRIZ理论等设计理论的建立,对于推动创新机电一体化产的概念设计发展起到了不可忽略的效用,进一步促进了机电一体化技术体系的建立和机电一体化技术的完善。第三,机电一体化产品创新概念设计对于生产能力与工作质量的提高起到切实的帮助作用。许多机电一体化产品都带有自动处理、调节的功效,通过这些能力的实现,能够保证工作质量与效率的稳步提升。例如,在数控机床的使用过程中,其生产效率要高出普通基础5~6倍,并能够实现机床数量减少50%,节省50%操作人员的效能,生产周期也能缩短40%,进而使得生产成本降低50%左右。
2机电一体化产品创新概念设计理论
2.1机电一体化产品应用到的系统原理
机电一体化系统是该类产品中最为重要的基础。就其本质来说。它算是一种复杂机械,但与普通的机械相比还有着显著区分。机电一体化体系是通过在机构的动力功效、信息功效、控制功效以及主功能方面引入先进的电子技术,并使之与软件相互联合形成的一类新型机械系统。就其功能来说,机电一体化系统包含机械力、能量流、运动力等多种动力学有关的特殊机械,以及一些机电部件互相关联的系统。其中,机电一体化系统的核心又在于集成协调各种技术,通过对机械工程、控制系统、计算机技术、电子技术、电工技术等多项技术的联合利用,实现其运动行为可控的目标,而不仅简单对各项技术进行拼凑堆积。这也是利用计算机的调节和处理能力,实现驱动元件可控特征的现代化机械系统。有关机电系统化原理的研究主要包含三方面内容。第一,三环论。研究者认为,机电一体化产品可以划分为电子、机械、软件三项功能模块。第二,五块论。通常视机电一体化产品是由动力功能、控制功能、构造功能、操作功能和传感检测五个功能模块组成的。第三,两个子系统理论。研究人员认为,机电一体化系统是由控制系统和物理系统两项分支系统共同组成的。以上三种理论的提出具有重要意义,但同时也有着较大的局限性。三者立足于控制和电力两部分,但没有对机械主体加以强调,也并未对处理好机电一体化系统的概念设计中出现的复杂性、多面性和模糊性等问题提出方法。因此,这些理论对该类产品的概念设计不能起到重要作用。在概念设计实际工作中,机电一体化系统往往会被划分为传感检测、执行机构、信息控制处理三个子系统。通过这三个子系统的系统分工,各自完成信息检测、机械运动与信息控制的工作,这种分工方式才能真正实现该系统中各项功能的优化和最佳效果的发挥,并以此获得机电一体化系统的概念设计合理的相关方案。
2.2机电一体化产品创新的概念设计方法
对机电一体化产品而言,其概念设计是许多领域内知识、技术之间的交织融合,具有新颖复杂、反复迭代、目标多解、结构不良等特点。满足机电一体化产品概念设计的创新,关键在于发挥设计者的主观能动性,通过展现设计智慧,满足创新性的要求。要实现这一目标,主要在于实现人机协调配合。计算机技术的飞速进步,促使人们对人工智能提出新的期待。但创新产品设计这类任务,主要还得依靠人类的智能实现。机电一体系统也是人机协同系统,通过对设计者与计算机的分工,来达到创新概念设计的目的。机电一体化产品概念设计创新主要方法包括三方面内容。第一,落实人才战略,培养专业性人才。科技竞争最终都会落实在人才竞争上。要实现机电一体化产品概念设计的创新,人才供应是重要保障。机电一体化技术专业人才在制造行业占据就业满意度第三位的好名次,就业率更是高达100%。因此,加强专业人才培养更有着多方面的积极意义,国家以及机电行业要在培养、优化道路中贡献出更多力量,从多方面对学生展开培训工作,以此实现增强研究者、开发者、设计者以及其他相关从业人员素质的目的。第二,努力拓宽供应市场,严守质量关。市场是检验产品的试金石,将机电一体化产品投放到市场中,一方面保障其生命周期能够实现,另一方面通过买方对产品性能体验所作反馈也对产品研发起到反作用力的效果,使其优点得以保存、延续,缺点得到改良、进化,从而不断促进机电一体化产品性能的整体提升。第三,将环保技术纳入机电一体化的发展策略中。机械技术、计算机技术、电子技术、电力技术等多种技术的应用,往往会伴随着电子、机械污染的问题。在机电一体化产品的生产过程中,无可避免也会产生一些污染物。因此,设计者在设计研发过程中要考虑到环保问题,让机电一体化产品朝着节能环保的方向发展,以施行环保、可持续的发展策略为其提供方法指引。通过一些环保设施和环保科技的实行,有效遏制资源浪费、污染物增多的问题。当实际运行过程中出现技术故障时,也可以反复利用一些资源,以减少资源、材料的消耗。相关生产负责人还应主动淘汰一些产能落后的设备、产品,以此改变过去投入高、输出高的模式,最终实现发展的可持续,使人们拥有健康的生存环境。
2.3机电一体化产品创新的概念设计的发展展望
机电一体化产品创新的概念设计主要发展在于理论的进步。虽然机电一体化体系中依旧存在许多问题需要加强分析、研究,但其发展总趋势还是积极向上的。概括有五方面内容:第一,根据被测物理量,建立传感器特点和类型的知识库;第二,构建与机电一体化产品的概念设计相关的推理方法库;第三,将执行机构的实现运动与动作进行分类,构建执行机构库和驱动元件库,以促进驱动元件、执行、传动机构和两者的集成选择实行;第四,实现对该类产品概念设计在各个环节评价体系的建立,尤其在概念设计初期中构建对功能原理设计环节的评价体系;第五,构建调节和控制信息的资料库,以促进挑选硬件和编制软件中对机构子系统高效管控的实现。随着机电技术与各项科技的快速进步以及机电一体化研究的逐步深入,促使机电一体化产品概念设计的理论体系更加丰富,并具有更为强大的实用功能和操作功能,从而顺利实现对机电一体化产品的创新与研发。
3结束语
机电一体化产品的研究虽然已经取得了较为瞩目的成绩,但关于机电一体化产品设计的研究成果目前依然处于初级阶段,仍需要相关从业者不断加强探索、创新,通过大量细致的实践研究工作,促进机电一体化产品创新概念设计的完善和成熟,并最终实现其优异的实用价值。
作者:王中元 单位:内蒙古机电职业技术学院
自20世纪80年代初,世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期,几乎被人们视作夕阳产业。90年代以后,计算机等电子技术在该领域的广泛应用,为制造业注入了生机。如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。据笔者初步调查,浙江省办有工科类专业的高职院校几乎都开设了机电一体化专业。与此同时,“高薪急聘数控操作人才”之类的招聘广告屡见不鲜,从人才市场和企业反馈的信息也表明,社会对高质量机电一体化专业人才的需求量很大。从近些年机电一体化专业毕业生数量上看,应基本能缓解当地企业对该专业人才的急需,不至于供需严重失衡,问题出在供非所求。高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置、实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。
一、机电一体化技术的界定
(一)内涵
传统意义上的机电一体化,主要指机械与电工电子及电气控制这两方面的一体化,并且明显偏重于机械方面。当前科技发展的态势特别注重学科间的交叉、融合以及电子计算机的应用,机电一体化技术就是利用电子技术、信息技术(主要包括传感器技术、控制技术、计算机技术等)使机械实现柔性化和智能化的技术。机械技术可以承受较大载荷,但不易实现微小和复杂运动的控制,而电子技术则相反,不能承受较大载荷,却容易实现微小运动和复杂运动的控制, 使机械实现柔性化和智能化。机电一体化的目标是将机械技术与电子技术实现完美结合,充分发挥各自长处,实现互补。与其相关的学科应包括机械工程学科、检测与控制学科、电子信息学科三大块内容。
(二)本质
机电一体技术的本质是将电子技术引入机械控制中,也就是利用传感器检测机械运动,将检测信息输入计算机,计算得到能够实现预期运动的控制信号.由此来控制执行装置。开发计算机软件的任务,就是通过输入计算机的检测信息,计算得到能够实现预期运动的控制信号。另外,若是一件真正意义上的机电一体化产品,则其应具备两个明显特征:一是产品中要有运动机械;二是采用了电子技术,使运动机械实现柔性化和智能化。
(三)作用与系统
采用机电一体化技术的最大作用是扩展新功
能,增强柔性。首先,它是众多自动化技术中最重要的一种,如实现过程自动化(PA,即连续体自动化)、机械自动化(FA,即固体自动化)、办公自动化(OA,即信息自动化)等。其次,机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造、提品这一当今最高级供贷方式的关键技术。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成,如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。
二、机电一体化专业建设与课程体系现状分析
(一)专业定位模糊,需准确定位
由教学计划可看出,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。前述的理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。从理论上来说,其定位应以机为主、电为辅,或者电为主、机为辅均可。由于许多机械类专业如机械制造及自动化等一般也强化了电子和计算机等方面的应用,使它们没多大差异,体现不出自己的特色,实际上行不通。因此,机电一体化专业应定位在“以电为主、机为辅,机、电、计算机三足鼎立”为宜。
(二)“双师型”教师队伍力量薄弱
由于种种原因,目前高职机电一体化专业“双师型”教师比例仍很低,专业理论教师不能指导实训教学,实训教师基础理论薄弱,不能讲授专业理论课的现象还较普遍,必须采取加强培训或从企业聘任兼职教师等途径加以解决。
(三)教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高
总体看来,各高职院校虽具备一些专业基础课、专业课的实验条件,但基本上都是以验证性、演示性为主,很少具有本专业的综合性、设计性实验,缺乏融合机与电为一体的大型综合性实验或综合性课程,影响了专业技能和工程实践能力的提高。教学实训设施也大大落后于当今企业,实践训练水平不高,应采用与企业合作等方式尽快提升层次。
(四)适应新技术发展的课程体系有待构建
现行的机电一体化专业课程体系,明显偏重于机械方面,这与当前该专业所处于的“机、电、计算机”三大块内容三足鼎立的实际格局很不适应。因此,在课程体系构建时应突出电气控制、计算机应用的地位。
(五)体现当代工业发展水平的专业教材有待突破
目前高职院校所采用的机电一体化专业教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。
三、专业改革与课程体系构建
(一)设立若干个专门化方向
高职教育要保持其自身的特色,必须强化专业方向,充分考虑与地方经济的紧密结合。与此同时,为妥善解决学生择业范围广与针对性强这对矛盾,可设以下几个专门化方向:机械制造及自动化专门化;机电一体化产品开发专门化;数控加工技术专门化:工业机器人专门化。通过设立专门化方向,可完成有针对性的就业前培训。当然,也可根据各校实际情况并结合企业对本专业的人才需求,另行设置其他专门化方向。
(二)重新构建专业课程体系
高职高专课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系和“三段式”课程设置体系,对课程进行优化和整合,充分考虑与中职的衔接,坚决避免重复。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:
第一,将培养目标分解到每一教学模块单元,确定每一教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,相应的配套实践教学环节,每一教学模块单元主干课程的内容组成,每一课程要传授的知识、能力以及考核学生的方法。
第二,对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。
第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和“启发式”等主动型教学方法。
第四,整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。
根据上述框架思路,专业课程体系由综合化系列课程和专门化模块课程两部分构成:
1.综合化系列课程
机械制图:包含原机械制图内容,增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容,融入公差与配合部分,使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。
机械设计基础:包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本课程主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。
控制工程基础:包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容,使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本课程完成机械控制方面初步知识和能力的培养。
机械制造基础:包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容,将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本课程完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。
传感器技术:主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。
计算机应用技术:主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容,以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。
机电一体化系统设计:主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本课程要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。
2,专门化模块课程
该模块主要根据设立的几个专门化方向,同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况,一般在毕业实习时完成。该模块的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训,为就业上岗做好充分准备,必须突出实践性与综合性。
条件具备的院校在校内完成该模块。具体操作时可把学生分成若干个专门化合作组,由学生自愿选择参与哪个合作组。每个合作组完成一个子课题,各子课题可以是同一大课题下的子课题,也可以是独立设置的子课题,合作组之间可以是互相协作的关系,也可以相对独立。子课题按性质不同分以下三类:开发设计型、制造加工型和设计制造综合型。如开发设计型可结合学生的能力安排某个总成的设计,或者某个控制系统的电路制作,或者某个控制系统的程序编制等;制造加工型主要是根据已有的设计,完成零件的机加工、装配和调整工作;设计制造综合型则完成一个简单机电一体化产品或其中一部分设计与制作的全过程。为使学生较全面地掌握知识和技能,应以设计制造综合型为主。
新生入学进行专业教育时即可介绍专门化模块课程的大致情况,以便增强学生日后学习的目的性、主动性和针对性。该模块要求指导教师具有较高的专业水平和综合能力。课程开发充分结合合作组的内容,以实例、设计制作指导书的方式进行。如浙江师范大学高等技术学院设立的精雕技术专门化方向,要求学生独立编程并在数控精雕机上自行操作,最终完成一件精美的雕刻产品。由于强化了专门化方向,学生拥有社会急需的其他学校毕业生所没有的一技之长,深受企业欢迎。
师资、设备等条件尚不具备的院校可与企业合作,把专门化模块放到企业中实施,教师与企业技术人员根据企业情况一起完成模块课程开发与教学工作,这样可同时解决部分学生的就业问题。
(三)实践教学课时设置原则