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专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节,是学校建设和发展的根本所在,自20世纪90年代以来,随着计算机等电子技术在制造业的广泛应用,推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发,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。在此影响下,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。但目前该专业的课程设置是专业定位模糊,“双师型”教师队伍力量薄弱;教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高;适应新技术发展需要的课程体系有待构建:体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。鉴于此,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、机电一体化专业的学科领域
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术,支撑“机电一体化”这门学科的有:1)机械学,2)控制论,3)电子学,4)计算机科学。
二、机电一体化专业课程设置存在的问题:
(1)现有课程设置不能很好的突出高职以技能为本位的高等职业教育课程观,理论课比重过大,实习、试验、实训环节不完善。
(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求来设置,不能跟周围大环境的具体需求密切结合,没有很好的突出高职以就业为导向的高等职业教育课程观。
(3)现在所采用的机电一体化专业教材很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。
(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节以及学时安排不合理的情况。
(5)教学实验、实习、实训条件落后,实践训练水平有待提高。
(6)教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。
(7)缺乏一些反映机电一体化先进技术课程。
三、课程设置的改革思路:
课程设置改革的思路、方向、主线:社会需求——就业——培养目标——培养方案——课程体系——课程设置——教学方法与模式一教学评价——结果(毕业生)——符合社会需求,根据这一思路进行课程设置时,应遵循下述原则:
1)应确立高职课程体系改革的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才.是一种能直接上岗的技术型人才,因此,在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识强调针对性和实用性,要充分考虑与地方经济紧密结合。
2)课程设置应从学生就业方面考虑,并结合本地区企业的需求。因为地区、行业的发展水平不一,企业之间所拥有的装备和所应用的技术在技术含量和应用水平上就会有一定的差异,因此这也就决定着因服务面向目标的不同从而使各高职高专院校机电一体化专业在课程内容上存在着一定的差异。
3)由于机电一体化专业是由多个学科复合的专业,因而专业技术课程内容必须是一种综合结构。在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容,冲破原有课程(甚至学科)体系,删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容,增添新知识,围绕学生的就业方向,设置4——5门核心课程,一方面在理论教学的学时安排上加以强调,另一方面要与实验、实训相配合,使学生通过核心课程的设置,更进一步了解本专业的培养目标和就业方向,从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。
4)在考虑课程设置时要遵循联合国教科文组织第十八届大会上通过的《关于职业技术教育的建议》:该建议指出“为就业做准备的职业技术教育,应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此,应当做到:(1)使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能,使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制,甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域;(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备.并提出有效的在职培训;(3)使个人具备在其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”由此可见,培养适应广泛就业需要的复合型、综合型“通才”是世界职业教育改革发展的潮流。
5)要考虑到课程的设置一方面要与学生的就业相结合,另一方面也要激发学生的学习兴趣,因此在课程设置时应充分考虑学生的学习兴趣,使学生在该专业的主干平台课程学完后,可以结合自己的就业方向来选择适合自己的专业核心课程。
【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0006-02
中职院校的教育主要是为社会经济建设和发展培养高素质的劳动者和高技能的实用型人才,课程的设计就应以就业为导向,突出职业能力培养的重要性。为应对现时社会经济发展需要,大部分学校需根据社会需要及自身情进行相应的调整,选择企业所需人才方向对在校生进行课程的设置和培训,以达到中职院校培养人才的目标。因此,突出实践技能,培养学生的岗位适应能力就成为了教学的重点之一。
一 机电一体化综合实训对于综掘类专业的意义
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈互相渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。
随着机电一体化设备和技术在煤矿生产中的大量应用,这必然需要大量掌握机电一体化技术的技能型人才从事机电一体化设备的操作、维修、检测和管理工作。为了适应煤矿生产中机电一体化设备和技术的应用和发展,以及相关产业的需求,中职院校在综掘类专业就得开设机电一体化综合实训课程,进行项目实训课程的教学探索。目的是培养学生的职业技能和职业素质,为进入企业顶岗实习做好准备,最大限度的增强对就业岗位的适应性。这样也有利于培养学生的实际动手能力、实践能力、创新能力、敬业精神和责任心,同时,也是学生完成专业知识向专业技能转变、学生角色向员工角色转变的重要过程,并可为学生将来的职业生涯发展奠定坚实的基础。
二 机电一体化专业机电综合实训的重要性
机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识,能从事机电一体化设备管理、应用、营销和技术服务工作等一线需要的高素质高技能人才,即毕业生要具备机电一体化技术综合职业技能。
实训是培养学生职业技能的重要手段,但目前部分高职院校的机电一体化专业学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训。机电一体化技术是一个系统工程,很多学生在毕业后往往只经过机械或电气技术的专项实训,无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求;还有一些学生缺乏职业素养,缺乏职业道德和团队合作精神,跳槽频繁。但是如何培养学生的机电一体化综合职业能力,令很多高职院校十分头疼。原因在于部分高职院校的培养模式还不能完全适应行业的职业要求.缺乏良好的行之有效的机电综合实训模式。因此,随着职业技术教育改革的深化,在高职机电一体化专业教学中,有必要创新实训教学模式,强化机电综合实践技能和职业素养的培养,提高实训的效果。
三 实训课程的目标和建设理念
综掘类专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术等于一体的专业技能综合训练课程。课程必须紧扣煤矿机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开,同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握煤矿机电一体化专业理论知识,也能从事机电一体化设备的操作、调试、维修、维护等方面的工作,并具有良好的职业素质。良好的职业素质是中职学生踏上工作岗位必不可少的基本要求之一,要想实现学校教育与岗位需求的有效对接,培养学生的职业素质也是中职教育的重要任务之一。我们应该通过素质教育体系中的显性实践环节和隐形实践环节完成,具体的建设理念是:①培养职业兴趣;②强化职业能力。因为要想做好工作,仅有兴趣是不够的,训练时既要强调相关的专业知识,又要强化分析问题和处理问题的能力,注重专业知识的应用;③培养学生的团队合作能力;④引导学生掌握职业情绪。在工作岗位上应当以热情的、积极的态度对待工作;⑤强化现代企业所要求的企业管理。
四 综合实训课程的模式及目标
1.采取类似真实工作氛围的实训教学模式
如本次实训采用机电一体化技能竞赛的方式,让学生分组,在规定的时间内,完成实训项目。这就相当于给一个班组一个工作任务,让其按照安装图纸和工作要求完成产品的安装与调试,实训结果就是一台真实的设备。由于具备一定的工作量,组与组之间有竞争,相当于形成了劳动竞赛。工作的压力要求本组同学进行分工,互相帮助,互相配合,便形成了紧张、进取、互助、团结的工作氛围,让同学们在实训中既锻炼了机电综合职业技能,也切身体会到职业素养的重要性。
2.实训课程的目标
机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程 课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开.同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则。通过实训,使学生既能掌握机电一体化专业理论知识,义能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护以及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。
对于我们中职院校的综掘类专业而言,机电一体化综合实训的教学模式特别适合于这个实践性强的专业。在课程教学过程中, 充分发挥学生的主观能动性,提高教学质量,培养知识性、应用型的技能人才能发挥前所未有的作用。今后,随着职业教育改革的进一步深化,我们中职院校应不断总结出适合自身发展需求的教育教学方法,努力提高职业教育的水平和质量,为国家培养高素质的应用型人才。
总之,机电一体化综合实训是一项整体性、长期性、必要性的教学环节,应引起学校以及社会、企业等相关方面的高度重视,更需要我们的师生共同关注、努力和打造,想法设法的提高综掘类专业机电一体化的实训效果,把培养学生的技能落到实处,为我们的煤矿生产企业输送优秀合格的技能型人才,为国家的经济和社会建设出一份力。
参考文献
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机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的核心技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。
现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的核心技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,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,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。
1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标
在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。
山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。
根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。
随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。
我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。 转贴于
2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才
2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式
机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业核心模块和技能核心模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。
2.2 推行“教学做一体化”教学模式
在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。
2.3 实行“双证融通”式课程教学
高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的核心竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。
3 结语
以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。
参考文献
3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。
(四)建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。
(五)总结
机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。
【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色
【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。
【参考文献】
[1]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22):202-204.
[2]李巧萍.生本教育理念来源于实践服务于实践[J].现代教育论丛,2002(5):6-20.
二、机电一体化系统设计教学改革研究
从机电一体化系统设计课程实践性、综合性特点出发,对其进行教学改革,是高校培养应用型机械类人才的关键。机电一体化技术课程教学改革主要包括教学内容改革、教学方法改革、实验内容改革及考核方式改革四个方面。
1.教学内容改革
以系统设计思想为主线,机电一体化的研究方法不能只是简单拼凑,应该从系统设计方案开始到各元部件选择到系统最终成形的全过程都要贯彻系统设计的思想。首先是从整体角度及可行性方面对系统进行多种整体方案设计;然后对其机械机构、执行元件、微机控制系统、检测传感装置等组成部分及相关接口进行细节设计;最后对系统性价比进行衡量,得出优化设计方案。选择原则是在保证目的功能要求与适当寿命的前提下不断降低成本。在讲授每一部分内容时都结合该案例,并将系统设计方法融于其中,既利于学生对知识的掌握,又能起到举一反三的作用,便于学生分析和设计其他的机电一体化产品。
2.教学方法改革
充分运用现代化教学手段,不断提高教学效果,由于机电一体化技术普遍应用于自动化设备(如数控机床、加工中心、机器人等)和自动化生产线(如柔性制造系统等),而学生基本未见过上述自动化设备和生产线,无法了解自动化设备和生产线是如何利用机电一体化技术进行工作的。另外,机电一体化技术是集控制技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机信息技术等于一体的新兴综合性学科,具有涉及面广、综合性强的特点。
3.实验内容改革
在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验,学生动手操作调试的机会少,学习积极性不高。机电一体化教学团队探索构建以学生为主体,以项目驱动为主线,通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统(项目)的结构组成、工作原理、设计过程中,串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现,进而将项目实施和理论讲授有机融合,使学生所学知识得到利用,也提高学生对本课程的学习兴趣,将加强学生的工程实践能力、创新能力和工程意识培养与训练切实落实到每个教学环节中去。
高等职业教育对师资的要求不同于普通高等教育,高职院校的教师除了有一定的教育教学能力外,更必须具有实践经验和应用能力。对于以就业为导向的高等职业教育来说,为了提高办学质量,提升学生的职业技能,增强学生的就业竞争力,必须重视“双师型”师资队伍的建设。
一、“双师型”教师的内涵
应从两个方面来理解高职教育的“双师型”教师:一是高职院校的“双师型”教师首先应该是一个合格的高校教师,应取得《高等教育法》规定的教师资格,具有进行专业理论或文化知识传授的教育教学能力。其次,高职院校“双师型”教师还应该具有本专业在基层生产、建设、服务、管理第一线的实际工作经历,具有指导本专业实验、实训、实习等实践教学能力。
具体地说,高职院校“双师型”教师应具有这样几方面的素质川:(1)应了解并掌握所授专业相对应行业的应用技术动态,能够通过专业授课、实验、实训、实习,使学生掌握就业岗位所需的应用技术和职业技能。(2)应具备“三动手”—肯动手、勤动手、会动手的操作习惯和实践修养,引领学生走“从书本到实践,再从实践到书本”的技能提升之路。(3)能够教育学生形成相关行业的职业素养,如操作人员的“认真、一丝不苟”的作风,维修人员的“不怕苦、不怕脏”的品质等。(4)能够通过应用项目的研究和应用技术的创新等活动,培养学生的技术创新、技术革新意识和能力。
二、“双师型”教师的特征
高职教育“双师型”教师的特征主要体现在“知识结构、素质结构和能力结构”三个方面(1)知识结构。高职教育的教师除了要熟练掌握本专业职业岗位的知识、技术、技能外,还要熟悉相关专业、行业的知识、技术、技能,并能相互渗透、融合和转化。(2)素质结构。作为从事高等职业教育的教师,必须具有良好的道德素质和职业素质,必须具有较强的组织纪律性,必须具有与他人合作的精神,必须具有敬业精神。(3)能力结构。高等职业教育的教师应具备教学能力、操作能力、科技创新能力。
只有具备了“知识结构、素质结构和能力结构”,才能胜任高等职业教育“双师型”教师的重任。
三、江苏城市职业学院机电一体化专业“双师型”师资队伍建设
1“双师型”师资队伍现状
目前,江苏城市职业学院“机电一体化专业”的教师,原来主要从事开放本、专科和普通专科“机电一体化专业”的教学,都是毕业于普通高校的本科生或研究生,研究生占83%,都具备讲师以上职称,还有教授和副教授,具有较强的理论学术水平和科研能力。学院成立之初,已意识到教师必须具备“双师型”的要求,及时选派教师赴国外进修学习,或到国内示范性高职院校学习提高。经过几年的努力,部分教师基本具备了“双师型”教师的素质,但还有不少教师未达到要求,他们所缺乏的主要是实践经验与动手操作能力,这成为制约高职教育教学水平进一步提高的瓶颈,也将影响“机电一体化专业”教育教学质量的提高和高等职业教育特色的形成,对学生就业产生不利的影响。
2.“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建设
如何建立“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍,尽快地帮助教师丰富实践经验,提高相关的动手操作能力,成为一个迫切需要解决的重要问题。
“机电一体化专业”的教师,尤其是专业课的教师,除了要具有电子技术与计算机应用基础、机械设计与制造、信息技术与控制等三个方面的理论学术水平外,还应具有较为丰富的机电设备、机电产品、机电一体化系统等动手操作能力。
针对目前“双师型”师资队伍的现状,笔者提出建设江苏城市职业学院“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建议。
(1)鼓励更多在职教师提升学历层次
虽然“双师型”教师要注重实践和动手操作能力,但教师的理论水平还需进一步提高,这对“机电一体化专业”的教师尤为重要。学院应在政策上更加宽松,鼓励并支持更多的在职教师提高学历层次,在职攻读硕士、博士学位,促进教师学历水平和学术水平全面提高,使教师学历结构更加合理,提升“双师型”的含金量。
(2)选派骨干教师到国内外同类学校进修学习
针对“机电一体化专业”的培养方向,选派骨干教师去发达国家或国内示范性同类学校对口专业进修学习,学习先进的办学理念,学习如何进行实践环节的教学,进而形成我们自己的特色。
(3)加强岗前培训,积极推行上岗职业资格证书制
作为高等职业院校的“双师型”教师,理论素质是必备的条件之一,非师范院校毕业的青年教师必须参加《高等教育学》《心理学》等作为高校教师必修的四门课程的岗前培训,以便具有一套较完整的教育理论与教学方法,更好地适应教书育人的工作要求。同时,“机电一体化专业”的“双师型”教师还应具备与所从事的教学工作相适应的实践工作经历或相应的专业技术等级证书。建议新招聘来的应届毕业生,必须到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层实习锻炼一年以上,以积累实践经验和专业技能,并在两年内取得相应的上岗证或专业技术等级证,把获证与实际技能锻炼有机结合起来。
(4)直接到企业锻炼,提高实践能力
对未经过基层实践锻炼的在职青年教师,也要制定出切实可行的计划与方案,安排他们到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层单位进行锻炼。要求他们和企业的技术人员一道,直接参与企业的新产品开发研制和老产品的技术改造,在生产一线进行锻炼与培训,提高实践能力。同时,也必须取得相应的上岗证或专业技术等级证。
(5)利用实习、实训机会,进行传、帮、带
对于“机电一体化专业”而言,实践性环节较多,教研室可以安排已达“双师型”要求的教师帮助未达“双师型”要求的教师,利用实习、实训等操作机会进行传、帮、带。
(6)加强校企合作,聘请工程技术、管理等一线兼职教师
随着世界经济、科技与教育的发展,高等职业教育与社会的合作已成为共识。通过校企合作,使教师在合作中获取企业先进的新知识、新技术、新工艺和新方法,为实现教学目标打下良好的基础。可以直接聘请企业中的工程技术、管理等一线人员作为兼职教师指导学生,为用人单位培养所需要的高素质应用型人才。江苏城市职业学院“机电一体化专业”目前正在与德国西门子公司商谈合作共建实验实训室事宜,这为提高办学质量,培养“双师型”教师作了积极的准备。
(7)在分配制度上给予政策倾斜
对于具备“双师型”要求的教师,在分配制度上给予政策倾斜,如增加校内津贴等。
(8)尽快制定“双师型”教师的职称评审标准
目前,学院还没有较为完善的高等职业教育“双师型”系列的教师职称评审标准,职称仍用“普通本科标准”。其实,这仅仅适合于对教师学术水平的评价,对高职教师怎样才算具有较高的应用能力和实践能力,却没有一个令大家满意的标准。如不能妥善解决这个问题,势必影响“双师型”师资队伍的建设。学院可以根据教育部高教司做出的许多相关指示和规定,从经济发展趋势对高级应用型人才的要求,组织制定适合自身情况的、可操作的“双师型”教师职称评审标准。
(9)树立终身学习、终身培训的理念
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。但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。
1.机电一体化系统的干扰源
从干扰窜入系统的渠道来看,系统所受到的干扰源分为供电干扰、过程通道干扰、场干扰等。
1.1供电干扰
大功率设备会造成电网的严重污染,使得电网电压大幅度地涨落、浪涌,大功率开关的通断,电动机的启停等原因,电网上常常出现很高的尖峰脉冲干扰。论文参考网。据统计,电源的投入、瞬时短路、欠压、过压、电网窜入的噪声引起CPU误动作及数据丢失占各种干扰的90%以上。
1.2过程通道干扰
过程通道干扰主要来源于长线传输。当系统中有电气设备漏电,接地系统不完善,或者传感器测量部件绝缘不好等;及各通道的传输线如果处于同根电缆或捆扎在一起,尤其是将信号线与交流电源线处于同一根管道时,产生的共模或差模电压都会影响系统,使系统无法工作。
1.3场干扰
系统周围的空间总存在着磁场、电磁场、静电场,如太阳及天体辐射;广播、电话、通讯发射台的电磁波;周围中频设备发出的电磁辐射等。这些场干扰会通过电源或传输线影响各功能模块的正常工作,使其中的电平发生变化或产生脉冲干扰信号。
2.抗供电干扰的措施
2.1配电系统的抗干扰
可采用分立式供电方案,就是将组成系统各模块分别用独立的变压、整流、滤波、稳压电路构成的直流电源供电,这样就减少了集中供电的危险性,而且也减少了公共阻抗以及公共电源的相互耦合,提高了供电的可靠性,也有利于电源散热。另外,交流电的引入线应采用粗导线,直流输出线应采用双绞线,扭绞的螺距要小,并尽可能缩短配线长度。
2.2利用电源监视电路
在配电系统中实施抗干扰措施是必不可少的,但这些仍难抵御微秒级的干扰脉冲及瞬态掉电,特别是后者属于恶性干扰,可能产生严重的事故。
因此应采取进一步的保护性措施,即使用电源监视电路。电源监视电路需具有监视电源电压瞬时短路、瞬间降压和微秒级干扰及掉电的功能;及时输出供CPU接受的复位信号及中断信号等功能。
3.过程通道抗干扰措施
抑制过程通道上的干扰,主要措施有光电隔离、双绞线传输、阻抗匹配、电流传输以及合理布线等。
3.1光电隔离
利用光电耦合器的电流传输特性,在长线传输时可以将模块间两个光电耦合器件用连线“浮置”起来,这种方法不仅有效地消除了各电气功能模块间的电流流经公共线时所产生的噪声电压互相窜扰,而且有效地解决了长线驱动和阻抗匹配问题。
3.2双绞线传输
在长线传输中,双绞线是较常用的一种传输线,与同轴电缆相比,虽然频带较窄,但阻抗高,降低了共模干扰。论文参考网。由于双绞线构成的各个环路,改变了线间电磁感应的方向,使其相互抵消,因而对电磁场的干扰有一定的抑制效果。
3.3阻抗匹配
长线传输时,若收发两端的阻抗不匹配,则会产生信号反射,使信号失真,其危害程度与传输的频率及传输线长度有关。
3.4电流传输
长线传输时,用电流传输代替电压传输,可获得较好的抗干扰能力。
3.5合理布线
强电馈线必须单独走线,强信号线与弱信号线应尽量避免平行走向。
4.软件抗干扰技术
各种形式的干扰最终会反映在系统的微机模块中,导致数据采集误差、控制状态失灵、存储数据窜改以及程序运行失常等后果,虽然在系统硬件上采取了上述多种抗干扰措施,但仍然不能保证微机系统正常工作。因为软件抗干扰是属于微机系统的自身防御行为,实施软件抗干扰的必要条件是:
1)在干扰的作用下,微机硬件部分以及与其相连的各功能模块不会受到任何损毁,或易损坏的单元设置有监测状态可查询。
2)系统的程序及固化常数不会因干扰的侵入而变化。
3)RAM区中的重要数据在干扰侵入后可重新建立,并且系统重新运行时不会出现不允许的数据。论文参考网。
抑制数据采样的干扰可采用:数字滤波,宽度判断抗尖峰脉冲干扰等办法,也可采用重复检查法,偏差判断法来检查判断是否有干扰信号。而程序运行失常的软件抗干扰措施一般有:
1)设置WATCHDOG功能,由硬件配合,监视软件的运行情况,遇到故障进行相应的处理。
2)设置软件陷阱,当程序指针失控而使程序进入非程序空间时,在该空间中设置拦截指令,使程序进入陷阱,然后强迫其转入初始状态。
参考文献
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立足实际 ,科学选题
选题是毕业设计工作的龙头,选题质量是影响毕业设计质量的重要因素,精心挑选毕业设计题目,是搞好毕业设计的第一步。结合我校实际情况,我认为当前选题工作存在着一些问题:1、有的选题缺乏综合性、新颖性,深广度不够;2、有的选题对学生显得难度较高,工作量过大;3、有的选题虽然有较高的研究价值,但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选;4、有的选题虽然取自实际生产,但学生并不能完全弄明白生产实际的具体情况,设计就有脱离实际的情况出现;5、有的选题虽然很好,但是学生都选同一类型的题目,相互之间,互相借鉴的比重太大,使的设计变相的成了一种具体的形式。
针对以上问题,可以从三个方面综合考虑选题。
(1) 毕业设计选题要尽可能做到一人一题,相互之间的共性尽可能少一些,这样就可以避免学生之间互相抄袭、引用,让他们能够真正从设计的角度去思考问题,达到锻炼和学习解决实际问题的能力,达到这个教学环节实施的意义。
机电一体化是机械自动化的高级形态,是机械工业发展的延伸,也是机械工业的重要的发展方向。机电一体化改变了人类对机器的看法,机电一体化使得机器不在是冷冰冰的钢铁,是机器拥有了智能化的特点。改变了机器的模式。
1.2把机械设计制造与信息技术有机结合
现代社会信息技术已经成为人类不可分离的一部分,随着信息技术的强大,机械设计制造没有跟上信息技术发展的脚步。信息技术日新月异,但在我国,大部分的机械制造乃至大部分的工厂都是以密集的人力劳动为主,随着劳动力成本的上升,这些工厂面临市场的洗礼,实时转型成为工厂生存的关键。机械制造与计算机结合,可以有效的把人从繁重的体力劳动中解放出来,实现我国从劳动密集型向知识密集型转型,增加企业抵抗市场洗牌的能力,增强抗风险能力。
1.3在机械设计制造与信息技术结合的基础上实现机械自动化的网络化
同计算机一样,网络也成为人们生活的一部分,机械的制造、组装、推广都离不开网络,特别是机械成品的使用和推广离不开网络的作用。
1.4机械设计制造及其自动化同样要走可持续发展之路
环境污染已经成为当今社会一个很重要的问题,前些年,我们一味追求经济效益,牺牲了环境,现在我们正在品尝环境污染的恶果,特别京津冀地区饱受雾霾的侵袭。从食品工业的机械自动化来看,我国和其他国家有着很大的差距。本身机械工业是一个污染比较强的工业类型,发展见效快的低成本自动化技术,潜力大、前景好、投资不多、见效快,是比较符合我国现阶段的工业水平,但在发展过程中,要节约能源、减少耗材,走绿色化、可持续化之路,总之,经济不应该以环境作为代价。
1.5机械设计制造及其自动化需要较强的自学和创新能力
理论是实践的基石,因此,在本专业的学习中,要注重对专业知识的学习,只有打下良好的专业基础,才能在实践中学以致用。现代社会技术日新月异,只具备良好的专业素质也是远远不够的,我们要在专业知识的基础上增强自身的创新能力。把理论和创新能力结合,才能跟上科技发展的步伐。机械设计制造及其自动化并不是单纯的机械零部件的加工,本专业涉及范围较广,不仅要去具备本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;还要具备本专业领域内某个专业方向内所必要的专业知识,了解其科学前沿发展趋势。
我国高等教育长期存在重理论、轻实践的问题,因此教育部多次强调并明确指出要大力加强实践教学,建立和完善校内外实习基地,高度重视毕业实习,提高毕业设计、毕业论文的质量。软件工程专业是一门理论与实践联系非常紧密的学科,若按照传统重视理论的培养模式,毕业生则难以满足当前社会用人单位的需求[3]。对于相对新兴的软件工程机电一体化方向专业,其专业知识结构及培养目标决定学生面临的毕业实习与设计问题更复杂,目前存在的主要问题表现在如下几方面。(1)就业与选题的矛盾。基于该类专业的培养目标,毕业生目前就业意向主要有三:一是在软件产业从事编码测试、系统分析设计或具有软件领域知识的复合型技术服务、销售和管理(软件方向);二是在机械电子工程应用背景专业领域从事软件开发及机械研究、产品设计、制造、管理等工作(工程应用方向);三是考研、考公务员和自主创业等(考研方向)。因就业方向的多元化、毕业实习设计老师(包括软件企业导师)的专业领域和人数限制、实习条件的限制等多重原因,学生难免产生选题与就业意向不相符的矛盾。(2)毕业实习设计与考研、公务员招考时间安排上的冲突。毕业实习设计一般都安排在第4学年的第7学期、第8学期,而这期间,每年一度的全国研究生招生考试和公务员的国考、省考也同时举行,这就导致“考研方向”的学生在备考和完成学业间的矛盾,如不进行相应调整,势必影响毕业实践环节的教学质量。(3)软件方向与专业方向的不协调因素。软件方向学生一般采用3+1的培养模式,也就是说,第4学年大多在软件企业完成基于项目驱动的毕业实习和毕业设计;而工程应用方向和考研方向往往还有几门课程需要在校学习,在时间和内容安排上往往存在冲突。(4)毕业实习与毕业设计不能有机对接。毕业实习是毕业设计的重要准备阶段,毕业实习要结合毕业设计课题,到生产第一线进行专业实践与社会实践,收集与毕业设计有关的信息和资料,毕业实习的内容和质量对毕业设计的质量有直接的影响。毕业设计要将所学基础知识、专业理论与毕业实习的实践相结合,注重分析问题、解决问题能力的培养,它能在一定程度上检验毕业实习的效果[4]。软件工程培养实用型、复合型人才的特点使其对毕业实习与设计的衔接要求更高,而且该类专业多元的就业意向及其他复合因素使得学生的实习与设计内容往往不能有机衔接。目前软件工程专业毕业实习设计的教学工作中,面对学生就业自主化的严峻形势,存在着毕业实习与毕业设计不能有效衔接、教师对两者核心含义把握不好、设计(论文)选题及内容与经济社会对人才需求脱离以及忽视对学生的创造能力意识培养和训练等影响毕业设计论文质量的问题,因此进行全新的教学改革已经迫在眉睫。
2毕业实习设计指导需考虑的因素
1)学习动机。自我效能感、学习动机和学业成就三者之间存在相关关系,且自我效能感与学业成就、学习动机和学业成就之间均呈显著正相关[5]。自我效能感是人们对自身能否利用所拥有的技能完成某项工作行为的自信程度;学习动机是推动学生进行学习活动的内在动因,是激励、指引、维持、调节学生学习的强大动力[6];学业成就指经过学习和训练后所获得学业方面的知识和技能,是学生学习状况和水平的集中体现。高校毕业班级学生处于即将告别学生时代而走向社会的特殊阶段,毕业、考研和就业等诸多问题以及社会价值日趋多元和竞争压力日益加剧的强烈冲击,对其学习和心理产生了重大影响[7]。为增强学生的学习动机,从选题入手,贯穿毕业实习设计各环节,融学生兴趣爱好、就业意向与学生毕业实习设计于一体,激发学生的内在动力,是取得好的设计质量的关键因素之一。2)项目驱动。有效地整合指导教师的各类纵向、横向在研项目并将其进行深入的挖掘和提炼,根据毕业实践环节具体要求细分软件工程项目,将其引入到学生毕业实习设计中,采用以项目驱动为主体的人才培养模式,优化管理体制与实验室运行机制,探索一种新的实践教学模式,以期实现实践教学过程可控化、项目实施团队化、项目资源共享化的目标,培养具有扎实的工程实践能力、较强的技术创新能力、良好的团队协作能力和可持续发展能力的人才[3]。3)导师制。采用指导教师全程负责制是确保后续创新模式实现的关键。导师可以是从学校选定的各方向专业教师,也可以是从企业选出的工程技术人员,还可以是两者的结合(双导师制)。导师既要完成毕业实习与毕业设计的组织工作,又要完成这两个环节连贯且相互渗透的业务指导工作。为确保这种教学模式有条不紊地实施,指导教师应认真履行相应的职责。首先,根据毕业实纲和设计大纲的要求,与企业协调好学生的毕业实习设计课题和企业的生产技术工作需要之间的关系,落实毕业实习内容及合适的毕业设计课题;其次,要对学生毕业课题进行方案论证,及时提供指导和质量监督,确保教学任务的完成[4]。
3毕业实习设计指导创新模式的设计
结合软件工程机电一体化方向的专业特色,在现有基础上设计的毕业实习设计创新模式总体框架如图1所示,其主要内容包括如下几方面。1)以学生为本,模块化组织。基于学生的学习动机,根据学生某方面的专业特长和未来的发展取向,该模式分为3个大模块:以软件设计、软件测试、软件维护和软件项目管理等为目标的软件模块(软件方向);立志于进一步深造的考研、公务员考试等模块(考研方向);面向工程的工程应用模块(工程应用方向)。大模块下再设子模块,如以工程应用为背景的模块又分为UG、PRO/E等大型软件的工程应用模块;以单片机、PLC等程序开发为主的工控模块;CAD、UG、PRO/E等面向应用软件的二次开发模块。学生根据学业基础、就业意向及学习兴趣自主选择。2)毕业实习设计一体化。毕业实习与毕业设计是保证教学质量的重要阶段,二者的关系越来越密切,将二者人为分割的教学模式已不太适应教学的需要,必须建立二者紧密结合的教学新模式。具体来说,软件模块将毕业实习和毕业设计两个阶段合并为一个阶段,形成一个相对较长的时间整体,与大型软件公司合作,安排在第4学年,这也是软件工程专业目前比较流行的模式;工程应用模块中学生可以根据毕业设计课题有针对性地开展毕业实习工作,实习、设计由同一导师指导,采取集中实习和反复调研的形式,实习围绕设计的需要展开;考研模块则将实习和设计的时间提前,第6学期即由指导老师提前介入,预先安排相应工作,在充分保证设计质量的前提下,为考研创造条件。至于软件方向与背景专业方向课程安排上的冲突,软件学院采取课程置换与学分互认方式,拓宽学生的专业课程知识,达到多元方向的均衡。3)导师制和项目驱动贯穿始终。采取导师负责制,将部分学生(考研方向)的毕业设计提前到第6学期开始,到第8学期结束,历时1年半时间。在导师的指导与安排下,学生开展的工作包括文献检索,熟悉设备,仪器校准,实验计划,实验开展,项目调研、开展、改进和总结各环节。基于项目驱动,每一学生的实习设计选题均为某方向科研子项或工程子项,学生通过一个完整的项目链,在熟悉科学研究方法、步骤和科研组织等环节基础上,全面培养动手能力、独立工作能力和创造性的思维能力。4)建立全程质量监控体系。“全程”指从毕业设计选题、毕业实习指导、教师下任务书、学生做开题报告、方案设计、实验、中期检查、撰写论文到答辩评分、总结归档等质量形成的全过程;以制订计划、明确目标执行计划检查、反馈处理、纠偏制订新的计划、目标为质量监控途径。针对毕业实习、毕业设计的各个环节,制订详细可行的规范,把握各阶段的时间节点和考核标准,目前要求教研室审核的关键节点包括选题、任务书、开题、中期检查、综合评价、答辩等。
4工程实践环境的构建
要保证上述模式的良好运行,必须有一个稳定而可行的工程实践环境。我们一直注重软件工程专业实践应用型人才培养,不断加强与IT等用人企业的合作。从软件工程机电一体化方向专业开办以来,江西理工大学软件学院先后在中兴软件、中天电子、江西微软、上海杰普等多家大型软件公司和IT培训机构建有校外实习基地,在江西铜业公司、中金岭南股份公司、恒天动力有限公司等建有校外专业背景方向实习基地。打造相对稳定、整体素质较高的导师队伍是实现该创新模式的有效保障,学院应考虑:①从实习基地遴选指导教师;②选派软件方向教师到合作基地工程实训;③选派专业方向教师到国内知名院校访学。对毕业实习设计各环节,软件学院制定有详细的《毕业实习设计规范》,系部成立“软件工程毕业设计领导小组”。教研室针对该内容进行深入调研与问题分析,在教师中开展动员,提前落实并布置工作;在学生中宣传动员,使学生在思想上有准备,重视毕业实习、毕业设计;在毕业设计过程中,强调过程质量控制和管理,及时跟踪控制,及时发现问题、解决问题。