时间:2023-08-23 16:35:07
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关键词:电动机阀门 继电器保护 机电一体化技术总结
1 机电一体化技术发展历程及其趋向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展,其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1.1 机电一体化技术发展历程
1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;
2.微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生气;
3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;
4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.
1.2 机电一体化发展趋向
1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能,设置智能I/O接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
2、机电一体化技术的主要应用领域
2.1数控机床
数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在:总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构。 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。
WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。
大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了CNC系统的控制功能。
能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。
2.2计算机集成制造系统(CIMS)
CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。
3 机电一体化中继电器保护的现状与发展
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
机电一体化的发展历程见证了人类走向了高科技的时代,机电一体化化的发展趋势见证了人类对于高智能化的向往。
4 结语
机电一体化不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。在走向高智能化的时代步伐下,机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。发展机电一体化,开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低,且具有柔性,可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设备。同时,可为传统的机械工业注入新鲜血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产。
参考文献:
[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004;
[2]李运华.机电控制[M].北京航空航天大学出版社,2003;
[3]芮延年.机电一体化系统设计[M].北京机械工业出版社,2004;
[4]王中杰,余章雄,柴天佑.智能控制综述[J].基础自动化,2006;
关键词:中国制造2025;机电一体化;现状;展望;863计划
1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状
1.1国内研究现状
我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展,我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展,目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。(1)数控技术方面:截止2016年,我国数控技术经历58年,目前国产数控机床可供品种达2000左右多种,船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展,进而推动机电一体化进程。(2)工业机器人方面:目前,国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长,并且我国计划有系统地攻关,在原有的良好基础上更上一层,后期能立于世界先进行列之中。(3)激光术方面:近年来,激光技术发展很快,我国自1985年以来,更以每年25%以上速度增长,最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围,例如,用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。(4)互联网应用方面:推行互联网思维下的智能制造,苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造,提高了效率,建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展,但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。
1.2国外研究现状
机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始,在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段,并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支,现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”,并在国际上处于领先地位。
2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义
未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远,在新的技术不断冲击下,机电一体化会不断提高,能提高我国的机械工业化水平,也是社会生产力的必然要求,能在追求特定价值功能的基础上,实现系统的最优化,能很好地代表当今机械工业主要趋势。
3未来机电一体化的发展展望
未来,随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展,机电一体化必将注入更多新的内容,各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展,并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展,总理在政府工作报告中指出,实施“中国制造2025”计划,坚持创新驱动,智能转型,强化基础,绿色发展,加快从制造大国转向制造强国,并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念,并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛,并取得不错的效果,让机电一体概念设计理论与方法化不断升级,加强了工业化与信息化的紧密结合,下一阶段我们将运用信息—物理融合系统(CPS),实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务,更好利用机电一体化解决实际问题,不断促进中国工业化发展。
4结语
在“中国制造2025”计划的推动下,机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展,当然,与机电一体化相结合的技术(机电液和机电光)很多,相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。
作者:于志业 单位:太原科技大学
参考文献:
[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社,2007.
[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
1.1课程知识未能得到及时的更新
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。
3结束语
近年来,随着我国经济的快速发展,高速公路建设事业也同样得到了迅猛发展,尤其是联网收费在高速公路运营管理中得到了更为广泛的应用,包括收费、通信、监控、隧道消防和通风照明在内的高速公路机电系统应运而生。
高速公路机电系统是高速公路现代化管理手段的重要组成部分,也是高速公路展示给外界的窗口,由于高速公路机电系统可靠性要求极高,并且系统设备的使用几乎都是全天候工作,只有好的产品设备才能最大限度地保障机电系统的正常运行,确保高速公路正常管理、运营。
怎样使得高速公路机电系统处于良好的运营状态,不仅取决于设备质量的好坏,还要取决于设备之间互连的协调统一,更重要的是取决于设备运行中的人员管理和维护,如何提高高速公路运营管理水平,使得机电系统顺利建立、管理和维护统一起来,我想在这里谈一下自己的看法和想法,就高速公路机电系统建立、管理和维护一体化进行部分探讨。
一、高速公路机电系统的建立
1、如何建立、完善和运行高效的机电系统要从机电设计单位开始进行把关
一个好的机电系统的建立就要从打下良好基础开始。高速公路机电设计单位的设计合理性对该系统今后的建立、管理、维护起到了相当关键的作用,设计合理程度在以后该项目实施直至顺利完成起到了至关重要的作用。如何设计建立一个高效完整的机电运营系统,是能够体现出设计单位在这一方面的能力和水平。如在设计中考虑到备选的设备性能、使用寿命、环境的影响等因素,设计结构的合理性,考虑因素的多少,能够体现出设计单位的设计理念,也能够在今后机电系统运营管理中检验出是否合理、高效。同时也能反映出该机电系统现代化程度的高低,工程建设单位对设计单位的设计文件审核通过需要严格把关。
2、如何抓好施工中的施工监管,解决施工过程中遇到的问题,进行补充完善是施工管理部门的责任
选择一个信誉好的机电中标单位,是该段高速公路机电系统建设中的一件幸事。机电中标单位在进场前的联合设计是非常有必要的,它能解决多项多方面问题,所以项目管理部门要组织好该项联合设计会议,使得各中标单位在联合设计前发现问题及时提出进行调整,尽可能将已发现的问题在这次会议中一次性解决。机电中标单位进场后,施工管理工作的好坏与该系统在今后运营中的状态是密不可分的,因为在施工过程中,中标单位对每一个设备的安装、调试、连接过程、认真程度都关系到今后该机电系统的使用效果。例如:中标单位施工过程中,会出现设计单位的设计与施工现场实际不符的情况、与其他施工单位发生界面冲突的情况等问题,这样就需要由项目管理部门进行协调解决,以求得最大的合理性。
3、如何能把完整、高效的机电系统交付给运营单位使用
机电工程完成以后,如何能交出一套完整、运行可靠的机电系统给运营单位使用,是检验该系统建立成败的具体表现形式。设备交付使用情况好坏体现在以后使用人员的使用情况,也就是说施工单位对使用这套系统人员的培训效果。因此,施工单位要对高速公路管理部门人员进行认真培训,交代好各种设备如何使用、如何管理和维护。如监控中心监控设备的操作,收费站收费设施、通信设备的操作使用,有隧道的还要考虑到隧道的消防、通风照明、隧道变电所设备的操作使用。同时要使得运营单位人员充分认识到掌握相应知识的重要性,认认真真地把培训中学到的知识运用到工作当中去。
二、高速公路机电系统的管理
1、人员管理
人员配备是否合理是高速公路管理工作中最为重要的部分。运营单位有很多管理技术人员,管理人员技术水平参差不齐,业务管理技术水平急需提高。这主要体在对现行的机电系统管理水平较低,没有探索出什么好的管理方法。如何提高高速公路机电系统管理水平,逐步探索出新方法、新路子是现今当务之急。
2、设备管理
对设备实行全程管理。设备日常管理与维护是以预防为主,快速维修为辅,但现行的策略确是快速维修为主,维护为辅的现状。要改变这种状况,我们就要进行以日常巡检、定期维护为基础的预防维护,对那些重复性发生故障的部位、发生的原因采取有效措施,对设备状态进行监控,提高系统的维护成效,尽量减少维修成本,保证设备的正常运行。
3、数据管理与分析系统的建立
要利用计算机设立一套应用软件,逐步建立起一套完整的设备基本情况档案。设备使用情况、年限以及哪些设备已经到达使用年限后,会自动列入使用年限到期表格中等相应功能,这样,相应的设备使用情况就要多加注意维护、维修,有条件的就要将其更换。机电系统出现故障自身检测后能发出报警信号,监控值班员或操作人员发现设备故障应能迅速启动冗余设备工作,对设备维修记录及其整理情况进行分析。设备维修记录是维修工作的基础,及时更新所有数据和资料,其中原始数据资料的建立至关重要。
三、高速公路机电系统的维护
1、人员问题
维护人员是高速公路机电系统维护管理的重点,如何使得管理工作人员成为技术精湛的维护人员是现在工作中亟待解决的问题。专业维护人员是必不可缺的,但每一个业务管理人员对自己使用的设备增加了解是非常必要的。?及时让业务管理人员在机电设备验收期间及时跟进是非常有效的。根据实际工作情况,到设备生产厂家进行专项培训,或聘请有关专家来做相应产品的技术指导、技术讲座和新技术交流等活动,使管理、维护人员更加全面掌握设备工作原理,不断提高维护管理人员的技术水平,使之更好的向专业化的维护方向迈进。管理人员要善于总结,对运行期内出现的系统故障及处理方法要认真进行系统分析,以求得降低系统故障出现的频率。
2、设备问题
对于机电系统运行构成重大影响的关键设备,如收费站机房内的通讯设备、隧道变电所内的低压配电柜以及柴油发电机组等设备,应采取预防维护并实施重点保障。要建立应急抢修预案防止突发事件对高速公路正常运营造成的影响。?其中对各类设备故障的频率,应按设备、故障的性质及其发生情况进行分析,提高故障判断能力和维修技术水平,以便在今后的工作中主动应对。?高速公路机电系统建设期间,一般都侧重于系统的先进性,而在实际应用时,系统的可靠性应是首选指标,此外关键设备及软件(数据)都应留有一定数量的冗余配置和自保护功能。
四、对于机电系统管理、维护方面的几点看法?
1、 加强管理:不但要在工程建设初期加强监督和检查,更要在工程建设中有效管理,不放过任何工程质量问题,同时也要加强成品的保护工作。
2、 提高领导的重视程度:由于高速公路机电设备所采用的大都是国内、国际的先进电子产品,所以容易造成管理者对机电系统设施管理、维护问题重视不够,这种观念一旦形成,势必对今后的机电系统疏于管理及维护,对机电系统正常运营产生不利影响。运营单位怎样结合自身特点模索出一套行之有效的管理、维护方法并能够得以实践,领导的重视程度至关重要。
3、 建设一支专业化、规范化的维护队伍:由于机电系统维护人员的文化水平和知识结构参差不齐,所以需要加强业务人员的知识培训,更需要有知识、有文化的青年加入到这个队伍中来,以保障高速公路正常运营。
关键词:数字电子技术;课程改革;理论教学;实践教学
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.257
0 引言
近年来随着教学改革的不断深入,对“数字电子技术基础”课程的教学方法、教学模式的研究各高校都非常重视,有许多好的成果。启发式教学模式、多元化教学模式、信息化教学模式、设计立体教学体系、项目驱动教学模式等;运用多媒体技术、网络技术、仿真技术等构建各种现代化教学平台也具有实际意义。提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力,是高等工程教育的发展方向,也是“数字电子技术基础”课程教学改革的难点与重点[1][2][3]。
1 教学改革的方法探索
(1)整合优化课程的教学内容。针对目前微电子技术飞速发展的现状,我们将集成芯片的实现工艺这些以前略讲或自学内容引入课堂正式讲解,进行优劣工艺对比,加深学生对器件选择的理解;针对EDA技术在硬件系统设计方面的迅速流行,我们以HDL语言示例和maxplus教学软件等方式将EDA技术讲解引入课堂演示,加深和引导学生对数字电路设计的感性认识。(2)精心设计教学内容,积极探索教学改革。经过多年的摸索和经验积累,目前“精讲多练”教学实践,教学方式已基本形成。取得了很好的教学效果。我们一般采用“讲”2/3学时,“练”(包括课堂练习、课堂研讨、课后作业、配套练习等方式)1/3学时的方式,将讲练结合,同时利用课外时间,多角度开设课程讲座,拓宽学生的学习视野,开展“启发性”、“探究性”教学。通过多种教学方法的运用,使学生由被动的继承式学习为主动的创造性的学习,教学效果得到明显提高。在教学过程中,大量应用了电子教案,我们还利用很多EDA软件以及自己设计的演示程序,通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解。通过将讲解式、对比式、讨论式、启发式、习题课等多种教学方法有机融合在一起的多种教学方式。同时,我们将科研成果引入到教学环节,加强了学生理论联系实际能力和创新能力的培养。(3)大力加强教学与实验的结合,理论与实践的结合。在课程教学及实验教学工作中引入EDA软硬件进行教学示例演示,积极开展“数字电子技术”课程设计的“项目式管理”工作,理论联系实际,建立学生的感性认识,激发和培养学员的学习兴趣,引导他们进行实践阶段学习,鼓励学生实验创新。本着“强调基础、拓宽专业、突出创新”的原则,充分发挥开放性实验室和电子创新基地的实践作用,对原有以验证实验为主的实验内容进行了改革,将验证性实验改为以虚拟仿真实验为主,以原理理解为目的;增加综合性、设计性实验,专门开设了“数字电子技术课程设计”、和“综合电路实验”课程,使学生的实践创新训练难度逐渐加大,由专题设计到综合设计,逐步提高创新水平。(4)多方面综合评分的考核方式。在课程的考核方式上,采用了多方面综合评分的方法,淘汰了“一考定乾坤”的考核方式,强调平时作业和实验教学,期终卷面考试成绩仅占总成绩50%;期中测试占总成绩20%;实践性教学环节(实验、课程设计等)则采取单人单组“现场验收制”考核方式(考核成绩占总成绩30%),提高了学生动手能力及分析和解决问题的能力,对实践中有创新的学生,在考查考核等方面予以奖励。
2 教学改革取得的教学成果
(1)提出新的教学体系,适应发展趋势。组织教师探讨“数字电子技术基础”课程的改革,提出了“数字电子技术基础”课程新的体系结构。新的教学体系结构将现代PLD发展和EDA技术和经典的数字电子技术的基础理论教学有机结合;将理论教学与实验教学有机结合;将课程设计与本科毕业设计有机结合,使学生更好地掌握数字电子技术理论的本质,同时减少了学时。(2)采用先进教育手段,提高学习积极性。广泛使用先进的教学方法和手段,积极探索现代教育技术手段在教学中的应用。[4]根据本课程理论与实际紧密结合的特点,综合使用板书和多媒体教学手段,不断改进和优化电子讲稿,将理论讲解和计算机辅助分析(EDA软件)有机结合,相得益彰,大大提高了学生学习的积极性。(3)全面进行教学改革,提高教学效果。从课堂讲课、讨论、实验、实习、考核等教学环节进行“数字电子技术基础”课程教学改革,全面提高了教学效果。(4)结合教学内容,参加各类竞赛。结合“数字电子技术基础”教学内容,组织学生进行课外科技活动,深化了教学内容,取得了突出成果。依托上述开放式实验平台和学生电子创新实验室,组织了全国大学生电子设计竞赛、湖北省大学生电子设计竞赛、挑战杯电子制作竞赛等课外科技活动。
3 结束语
“数字电子技术基础”课程具有自身的体系和特点,既具有很强的理论性、系统性和完整性,又具有很强的工程性、实践性,我们在教学进程中将理论教学与实践教学平台相结合,根据教学内容与特色,引入EDA软硬件进行教学示例演示以及“项目式管理”工作过程等“启发性”、“探究性”教学,激发学生的学习热情。实践证明这种教学改革能提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力,改善教学效果。
参考文献:
[1]刘金华.“数字电子技术基础”课程引入案例教学的探讨[J].黄石理工学院学报,2009,08(15).
[2]周伟英.工程学生工程实践能力培养的改革与实践[J].中国电子教育,2011,03(10).
[3]卢超,蒋媛,卢进军,翟宝清.基于实践应用能力培养的数字电子技术课程创新教学模式研究与实践[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2012,08(20).
关键字 机电一体化 应用 发展趋势
一、机电一体化概论
机电一体化技术是建立在机械技术、微电子技术、计算机与信息技术、传感器与检测技术、自动控制技术、电力电子技术、驱动技术以及系统总体技术等高新技术群体基础之上的一种高新技术,是包括技术基础,技术原理在内的、使机电一体化产品或系统得以实现、使用和发展的技术。
随着生产和技术的发展,在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。它包含机电一体化技术和机电一体化产品两方面的内容。机电一体化技术顺应了当今科学技术发展的规律,显示了强大的生命力。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。计算机技术与液压控制有机结合,实现了液压支架定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。此外,引进的工作面供电设备采用了微机控制技术,实现故障查询、闭锁、先导保护和控制功能,也是一种典型的机电一体化产品。煤矿运输设备的机电一体化进程也十分迅速,近几年来,引进的电液控制软启动在带式输送机上的应用达到很高水平,它利用计算机与液压技术相结合,不仅具有良好的启动、停车、调速和功率平衡等功能,而且能监测设备各部分的工况,对不正常状态进行保护,显示故障类型。矿井提升机是煤矿实现机电一体化水平最高的大型设备,全数字化交、直流提升机,尤其是内装式提升机从结构上将滚筒和驱动合为一个整体,机械结构大大简化。
二、机电一体化基本结构要素
(一)机械本体部分
机械本体就像人体的身躯骨架,它是系统所有功能元素的机械支持结构包括机身框架机械连接等。
(二)动力部分
动力部分与人体内脏产生能量去维持生命运动一样为系统提供能量和动力功能,驱动执行机构使系统按照控制要求正常运行。
(三)传感部分
传感部分就像人的眼鼻耳口等感觉器官,将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的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;其功能一般由专门的传感器和仪器仪表完成。
(四)执行部分
执行部分如同人的四肢由大脑支配完成各项工作任务一样,根据控制信息和指令完成各种动作和功能;执行机构是运动部件一般采用机械电磁电液等机构。
(五)控制及信息处理部分
控制及信息处理部分犹如人的大脑指挥和控制全身运动并能记忆思考和判断问题一样,将来自各传感器的检测信息集中存储分析加工并根据信息处理的结果按照一定的程序和节奏发出相应的指令控制整个系统有目的的运行;它一般由计算机可编程序控制器数控装置以及逻辑电路A/D与D/A转换I/O输入输出接口和计算机外部设备等组成。
三、机电一体化技术优点
(一)高安全性能
机电一体化产品在很多领域具有较强的功能,其中包括有监视、报警、自动保护等方面工作中发生一些电力故障的时候,机电一体化产品能够自动启动保护措施,使人和设备的损害降到最低,提高了使用设备的安全性能。
(二)高生产能力
机电一体化产品自动处理信息和自动控制能力很强,在控制和检测方面的灵敏度和精度等都很高。机电一体化产品有自身的控制系统,通过启动这个系统可以使机械执行机构按照设计的要求完成动作,可以保证工作完成的质量和产品的高合格率。机电一体化产品的生产能力也随着自动化的成功实现得以提高。
(三)高使用性能
机电一体化产品采用了数字显示和程序控制,这使得手柄和按钮的数量得到很大程度的减少,方便了操作过程。机电一体化产品可以重复大量的动作,更先进的产品还能够筛选工作程序。
(四)高适用范围
机电一体化产品具有复合技术和功能不具有单技术、单功能的局限性,这使得机电体化产品的功能得到很大提高,也深化了自动化的程度。机电一体化产品具有的自动和智能功能可以轻松应对用户的需求。
(五)高可靠运维
程度的控制可以对安装调试机电一体化产品,在其控制系统中输人控制程序就可以对产品进行调控了,这样就不用改变产品的零件或者哪一个部件了。机电一体化产品还能够对工作中的故障自动进行检验和监视等,并且可以自动采取应对措施。工作对象不同时,具有存储功能的机电一体化产品可以根据存储的执行程序自动工作。
【关键词】机电一体化;发展;趋势
从20世纪80年代以来,由于计算机科学技术的飞速发展,尤其是在大规模集成电路技术和微电子技术取得重大突破后,计算机逐渐向价格低、体积小、性能高、功能强方向发展。因此,计算机也就具备了与工业生产结合、向其它学科渗透的基本条件。这对其它领域的生产技术的革命与改革将起到极大地推进作用。比如在机械工程方面,计算机已经被广泛用于产品和工艺流程的控制,它将计算机、电器、机械变成一个有机的整体,进而形成一门新的技术—机电一体化。机电一体化的出现,极大地改变了整个机械工业的面貌;它引导了机械工业在技术、产品、管理、生产方式等方面发生巨变;使得生产力提高、原料损耗降低、劳动强度下降、市场竞争力提高、效益显著提升。从此,工业化生产就告别了以往的“机械电气化”,迈进“机电一体化”的方向发展。
1、机电一体化概论
所谓的机电一体化是一门综合技术群(族)的总称,它主要目的是运用一些技术原理来使用、发展机电一体化产品。从系统工程的观点上来看,就是将有关电子技术运用到机械的主体、动力、控制以及信息处理等功能上去;将机械装置、电子化设计、软件有机结合起来形成一个系统;进而促使系统和产品展现最优的整体。
随着科学技术的飞速发展,机电一体化正在被赋予许多新的内容和功能。比如能够自动检测和处理信息;能够先通过自动诊断来发现问题,然后进行自动调节与控制,达到自动保护的目的;这表明机电一体化已经具备智能化的特征。而传统的机械电气化只是将机械技术、微电子技术等其它几种新技术进行简单组合和拼凑,这样效果只是将体系代替和放大。所以,两者在功能上有着本质的区别。
目前市面上机电一体化产品主要有三类。一是将机与电结合在一起的典型产品,比如彩色复印机、自动绘图机;二是用电子装置来代替一部分控制功能和机构的机械产品,如机电一体化照相机、带数字显示的机械设备;三是通过微电子装置代替原设备的信息处理机构的产品,如全电子式电话交换机、指针式石英电子表。这些机电一体化产品都具有轻巧化、多功能化和智能化的特点。
2、机电一体化的发展历程
机电一体化主要经过了三个阶段的发展:第一阶段为20世纪60年代以前,在这一初级的阶段,由于人们对机电研究和开发从总体上还处在一种自发的状态,电子技术的水平也尚未发展到一定程度,所以当时的机械技术和电子技术还不能够广泛和深入的结合;正是由于这些原因,尽管第二次世界大战刺激了当时的机械产品与电子技术的结合,而且在战后这项机电结合的军用技术也转化为民用,人们还是只有自觉地利用这些初步的电子技术成果来改善机械产品的性能,因而那些过去开发的产品也就无法推广和普及。第二阶段为20世纪70-80年代,在这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术都得到蓬勃发展,同时大规模的集成电路和微型计算机也出现了,这些就为机电一体化的发展提供了大量的物质和技术基础;至此,机电一体化开始受到世界的广泛关注和支持,极大加速了它的发展。进入到20世纪90年代后期,机电一体化的发展迈入到深入发展的第三阶段,机电一体化技术正逐渐迈向智能化;由于光纤技术、神经网络技术、人工智能技术等都取得了重大突破,再加上微细加工技术的新技术的引入和系统完整的学科体系的形成,都极大促进了机电一体化的发展。
3、机电一体化发展趋势
3.1微型化和智能化
智能化和微型化是未来机电一体化技术的两个重要发展方向。所谓智能化,就是具有模拟人类智能,能够进行独立的判断、推理、决策等逻辑思维能力。由于科学技术的飞速发展,特别是模糊技术、软件技术、芯片技术的取得长足的进步,机电一体化的智能性越来越强、产品的信息越来越凸显;再加上生理和心理学、运筹学、混沌学的引入,机电一体化的目标也越来越高;因此,人们越来越重视机电一体化中的智能化研究。另一方面,机电一体化的产品正在向微米,甚至纳米的微观领域发展,对机电一体化产品的微型化研究起源于20世纪80年代,由于该产品具有灵巧、轻便、低耗能等优势,因此被广泛地用于通信、医疗、军事等多个领域;虽然目前微机械技术的不成熟,阻碍了其发展步伐,但在未来必将取得重大突破。
3.2系统化和网络化
所谓系统化,就是以灵活的方式来进行多种组合,力求对多子系统进行协调、控制、管理的一种具备模式化而又开放式的总线结构;它不仅能够增强机电的通信能力,甚至可以根据仿生学来赋予机电一体化产品人的感情,从而不断地开发出新的机电一体化产品。另外,由于网络技术的普及和发展,对各种远程控制和监测的终端设备的需求量不断增大,而这些设备本身就属于机电一体化产品的范畴。由此可见,机电一体化绝对会向着系统化和网络化发展。
3.3柔性化和环保化
为了更好的应对一些突然事故,未来的机电一体化必须是一个包含多个相互独立子系统的母系统;这其中每个子系统可以拥有对多变的环境做出相应的反应的能力的,这样就显得机电一体化在控制系统过程中具有柔性化,不会显得生硬、死板。除此之外,为了适应时代的趋势,未来的机电一体化还应该注重环保化;多设计和制造一些无污染、无公害的绿色产品,大力保护自然环境和资源,维护人们的身体健康;所以环保化也极其重要。
Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.
关键词: 机电一体化;虚拟样机;CDIO
Key words: mechatronics;virtual prototype;CDIO
中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0216-02
0引言
2001年,由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所大学合作开发了一个新的工程教育模式,称为CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)模式。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线,综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能,及在整个企业、社会环境下进行CDIO的过程。近年来,东北石油大学机电工程系将CDIO模式引入到实践与工程应用性较强的“机电一体化”课程建设中,以提高课程教学质量和教学效果,本文就其实践教学过程中的一些认识作以探讨。
1现状分析
“机电一体化”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程,它在培养学生的机电系统设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中,占有十分重要的地位。课程的任务是使学生以系统的角度理解和掌握机电一体化技术,包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能,学会典型机电一体化系统的分析和综合方法,具备进行现代机电系统设计的初步能力。随着机械和电子工业发展到新的阶段,现代机械必然是由计算机控制的系统,理论性与实践性联系密切、工程实用性强是该课程最大的特点。近年来的教学实践表明:原有的课程结构、教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等,已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。究其原因,主要有以下几个方面。
1.1 课程内容繁杂。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。以系统的角度理解和掌握机电一体化系统的工作原理及其应用是教学的中心内容,这对教师和学生都提出了非常高的要求。但是针对具体系统进行分析和研究时,常会出现“一叶障目”,以偏概全之感,并无总体把握的能力和认识。
1.2 概念抽象,理论繁琐,并且插图多、公式多、叙述内容多,教师不易抓住教学重点,学生学起来也常感到力不从心,对某些理论问题似是而非、模糊不清、严重时会导致学不下去。
1.3 教材存在局限性。目前现有的教材虽然版本繁多,但各有局限,在多达几十种版本的有关教材中,内容的编排大致相似,框架相同。在选材上为了照顾到内容的完整性,主次不分明,重点不突出,尤其是典型机电一体化系统章节,往往虎头蛇尾,没有受到足够的重视,不能起到综合和系统总结的作用。
1.4 理论与实践环节脱节情况严重,实验内容少且针对性不强,学生不能感受到实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况,如何帮助学生以系统的观点深入理解知识、掌握知识,如何培养与增强学生动手操作能力,如何让学生学以致用,始终保持较高的学习兴趣和创新意识,是课程教学的难点所在。
2基于虚拟样机技术的CDIO教学理念
目前全国有近百所高校开展了CDIO项目的实践和探索工作,汕头大学、成都信息工程学院等院校已经取得了显著的成绩。调研发现,实施CDIO战略是一项庞大的系统工程,需要很大资金投入和人员投入。根据自身实际情况,我们确立首先以虚拟样机技术为载体,按照CDIO战略对“机电一体化”课程的教学进行了探索和实践。
虚拟样机技术是近年来普遍应用的一种全新的机械设计方法,它作为一项计算机辅助工程技术于上个世纪80年代随着计算机技术的发展而出现,在90年代特别是进入21世纪以后得到了迅速发展和广泛应用。CDIO标准明确指出采用产品和系统生命周期的开发及使用这一工程教育方法论,它强调它作为知识和能力培养的载体及环境,即知识和能力之间的关联,而不是具体内容。从这一角度出发,虚拟样机技术可以为开展CDIO战略提供适合的载体及环境。具体表现在如下几个方面:
2.1 面向产品全生命周期的设计、仿真、分析是虚拟样机技术的核心,这在某种程度上与CDIO战略产品和系统生命周期的开发及使用标准不谋而合。
2.2 CDIO强调“做中学”教学模式,“做”具有广泛的含义,既可以是在实验室亲自制作模型、样机,也可以通过数字化工具在设计和仿真层面全面展开。
2.3 在市场竞争日益激烈的今天,为了达到时间、质量、成本、服务、环境等多方面要求,必须以最短的时间、最好的质量和最低的价格推出产品。采用虚拟样机技术既可以减少模型样机的试制,降低投入成本,又可以帮助学生在短时间内掌握产品开发的全部过程。
2.4 虚拟样机技术支持并行设计,便于设计团队之间的沟通和交流,这也正是CDIO战略重点强调的一种基本能力。
3机电一体化课程的CDIO架构
CDIO强调学生的工程能力不是单纯的理论知识或直观的技能,而是两者的有机融合,这对学生的创新能力、学习能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求。机电一体化技术的先修课程除了力学、模电数电等基础课程外,还包括机械设计、微机与接口技术、控制工程等专业基础课程,同期学习课程有单片机、可编程控制、机电传动系统等。该课程有着鲜明的技术基础和工程背景,因学时有限,包含的内容较多,所以在教学中把握一个基本原则:了解机电一体化技术的发展动态,掌握其核心思想和技术,运用现代工程设计方法中的虚拟样机技术,完成机电一体系统的创新设计与仿真分析。基于CDIO的思想,我们对“机电一体化技术”课程教学分成三个部分:课堂讲授、小组项目、自选实验。
课堂讲授。以教师主讲形式进行,以传授基础知识。授课时采用模块化方式对教学内容进行了重新编排,侧重于通过实例分析加深对重要知识点的理解。主要内容包括:①概论模块:主要讲解机电一体化技术的内涵、体系结构、特点、发展趋势、典型系统(本田机器人、大狗、数控加工中心)分析,学时数为4学时。②系统部件模块:主要讲解执行装置的工作原理、驱动方法、对比分析与选用原则;机械传动部件的种类、特点、对比分析与选用原则;检测装置工作原理、特点、对比分析与选用原则,学时数为6学时。③系统集成模块:主要讲解单片机、PLC、接口电路结构及特点,通过典型实例分析理解系统集成的内涵与相关技术,学时数为4学时。④系统控制模块:主要讲解机电一体化系统的设计方法与步骤、系统数学模型、现代控制方法简介、典型反馈控制和状态控制系统分析与设计,学时数为4学时。⑤虚拟样机技术概论模块:主要讲解虚拟样机的概念、原理、方法。通过典型实例领会基于虚拟样机技术的机电一体化系统的设计思想和方法,学时数为4学时。小组项目以3-5人为单位自发形成设计小组。该阶段需要完成下述内容。①项目调研:查阅资料,拟定项目范畴和设计内容。②项目申报:功能、原理、创新性、可行性论证。③项目开展:制定研究计划,分配设计任务,选择设计工具和仿真工具,开展项目设计。④项目汇报:提交项目日志、设计报告。在此期间,教师采取跟踪方式对学生进行辅导,每个阶段项目小组都要作公开汇报,并且需要回答指导老师和其它项目小组提出的问题,及时改进,完善设计。小组项目部分不占用教学学时,教师和学生利用课余时间开展该项内容。自选实验阶段,项目小组根据设计需要,可以提出自选实验项目,用以加强对机电一体化系统典型部件和单元的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成,学时数为10学时。
4课程考核与评价
学生的工程能力等素质很难通过传统的教学测试方法进行考核与评价。在CDIO模式下,课程的考核与评价不再是一个孤立的行为。在“机电一体化技术”课程中,我们根据课程教学的三个部分―课堂讲授、小组项目、自选实验分别进行测试,然后与学生讨论考核与评价体系,综合学生的意见,再适当修正,尽可能做到灵活多样。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式,小组项目部分根据学生的自我评价、公开汇报、虚拟样机完成的质量等情况进行综合评价,自选实验部分根据学生完成实验过程中体现出的创新性、实验内容的连续性和执行完成情况等做出判断。
按照上述规划,近几年在我校机自专业进行了CDIO实践教学活动。学生表现出极高的热情,围绕机器人、数控机床等设计主题共提交了众多项目报告和虚拟样机产品,许多项目小组还额外提供了自己开发的仿真控制程序。在参与同学中展开了问卷调查发现,多数同学认为课程项目对于帮助理解机电一体化系统非常有用。在问到课程项目是否有必要继续在下一年级开展时,绝大多数同学认为应该继续开展。总体来看学生对该项活动抱有足够的信心,提出了很多具体意见,如提前在低年级开展设计工具类项目,这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、实验验证等深层次的设计内容,提高设计质量。
5结束语
机电一体化技术课程博大精深,具有内容多、原理深奥的特点。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践,既能使学生巩固所学基本知识,抓住主次,又能锻炼学生的观察能力、设计能力、分析问题的能力、书面表达能力和交流能力,使学生的积极主动性得到最大程度的发挥。本文将CDIO模式引入到“机电一体化”的课程建设中,从教学理念、课程架构、课程考核与评价等方面展开探讨,为“机电一体化”课程的教学提供了新的思路,这些对于提高教学质量和效果,培养学生的实践与创新能力具有积极意义。
参考文献:
[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学,2008,5.
关键词:机电一体化;实习;教学;探讨
1 机电一体化专业概述
机电一体化是指在机构的主功能、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。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。
伴随经济全球化,我国制造业成为国民经济的核心,而机电一体化成为制造业发展的“发动机”,机电一体化技术人才的需求量大幅度提高,该专业毕业后可以从事加工制造业,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,以及机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理,普通机床的数控化改装等,所以该专业学生就业前景良好。
2 加强机电一体化专业实习教学的措施
在当前竞争激烈的市场经济形式下,企业对员工综合职业素质的要求,尤其是对专业技能的要求不断提高。中等职业学校要主动适应这种要求,必须进一步强化实习教学管理,机电一体化专业的实习教学应切实解决好以下几个问题。
2.1 加强机电一体化专业实习教学的环节管理
⑴制定好实习教学计划。实习计划应根据实纲并结合现代企业对人才类型的需要合理安排制定。目前,机电一体化专业就业岗位的需求有两个方向:一是机电一体化设备制造与维修;二是机床数控技术应用。要按照不同的专业化方向,对主要基础实习作相应的调整。对于机电一体化设备制造与维修方向,基础实习教学的重点应放在机械方面,要加强钳工与电工电子实习训练,使学生达到中级钳工的操作水平;对于机床数控技术应用方向,应加强学生的车工实习及数控机床编程与操作实习,使学生达到中级车工的操作水平。
⑵丰富实习教学内容,编写适用的实习指导书。机电一体化专业教学实习包括掌握实习操作规程、基础知识实习教学、强化实习教学等阶段。目前,机电类实习教材尚不能与当前的实习教学需要相配套。因此,为加强实习教学内容的针对性,应组织教师编写具有本校机电一体化专业特色的实习指导书。各实习阶段要有明确的实习目的、任务、内容、方法和考核要求等。
⑶规范实习教学的过程。实习教学具有生产实践性强的特点,完全不同于专业课程的教学。实习教学不仅仅是将学生安排到实习工场,只说明一下实习课题、操作规程及要求就可以了,而是要按照教师讲解原理,教师演示过程,学生实践、教师巡回指导的实习教学程序要求实施教学过程。特别是巡回指导,是实习教师发现问题、改进教学方法、发挥主导作用、实施因材施教、加强个别指导、提高实习教学效果的重要环节,规范实习教学过程对于提高学生专业技能训练水平的,提高教师实习教学质量至关重要。
⑷严格实习考核要求。实习考核是检验实习教学效果、了解学生技能水平的最好办法。在考核过程中,要使大部分学生能够通过自身的不断努力一步步地达到考核要求,增进学生学习的自信心和积极性。对于极少数在规定实习课时内不能达到考核要求的学生,实习教师要适当安排其他时间给予个别辅导,使其达到实习教学目标的要求。实习考核要求应与劳动部门的职业技能等级考核标准接轨,达到中级工职业技能水平。
2.2 加强机电一体化专业实习指导教师队伍建设
学生技能水平的提高以及能否通过技能等级考试并顺利毕业工作,实习指导教师起着非常重要的作用。职业学校要加强实习指导教师队伍的建设,建立一支高质量的“双师型”实习指导教师队伍。目前,一些职业学校机电一体化专业实习教师存在专业技能水平不高、实习教学组织能力欠缺的现象。我们学校十分重视机电一体化专业实习指导教师的队伍建设,实习指导教师的“双师型”建设早已实现,并且学校一直在鼓励教师向工程系列发展,更多接触当今社会中先进的技术与设备,丰富教学内容,同时进一步提高自己的技能水平,培养出社会最需要的技术人才。
2.3 加强实习基地建设
实习设施、设备是实习教学的物质基础和前提条件。要提高机电一体化专业毕业生的职业技能水平,必须切实建设好校内外的实习基地。我校每年都投入上百万元来引进先进的设备以满足实习教学的需求,逐步完善实习教学的硬件条件。并且学校还始终保持与现代企业的密切联系,以满足学生毕业前顶岗实习的需要,使学生在企业实习中能够接触到先进的生产设备,学到先进的生产工艺和加工方法,拓宽视野,并且能学以致用,将所掌握的专业知识和操作技能应用于生产实践中。同时学校在与企业的交往过程中,还可以了解现代企业对员工综合素质的要求、征求企业对学校办学的建议,以便对教育教学的方方面面进行改革与调整。
[参考文献]
[1]吴兆祥,主编.机电设备概论.北京:机械工业出版社,2012.5.