機電一體化教學(xué)改革論文
機電一體化教學(xué)改革論文【1】
摘要：通過闡述機電一體化專業(yè)教學(xué)不能滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求這一現(xiàn)狀，提出了以實踐為導(dǎo)向的機電一體化教學(xué)改革的必要性，以及思路和方法。
關(guān)鍵詞：機電一體化;教學(xué)改革;專業(yè)特色
隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學(xué)科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術(shù)，已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。
長期以來機電專業(yè)基本上是按照傳統(tǒng)的理論體系以學(xué)科為核心來組織教學(xué)，把傳授系統(tǒng)的理論知識作為組織教學(xué)的出發(fā)點，作為教學(xué)過程的主線和質(zhì)量考核的主要標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設(shè)計產(chǎn)品是有利的。
但是也存在不足之處，學(xué)生畢業(yè)后大部分被分配在生產(chǎn)第一線，所從事的工作不是研究、設(shè)計、開發(fā)、決策等，而是操作設(shè)備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調(diào)整試車、查找故障和排除故障，在學(xué)校學(xué)的知識相當(dāng)一部分用不上，而現(xiàn)場工作所必需的工作能力又不具備。
一、機電一體化專業(yè)教學(xué)改革的必要性
隨著國民經(jīng)濟的增長，社會對人才的需求也開始增長，社會對人才特別是機電一體化專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)提出了新的要求。
舊的辦學(xué)模式在人才培養(yǎng)的方法和途徑上受到很大的制約，無論是
人才的培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、課程體系的設(shè)置，還是實踐性教學(xué)體系的安排，都沒有完全擺脫傳統(tǒng)教育的模式，呈現(xiàn)出本科教育的“壓縮版”，使畢業(yè)生在理論研究的領(lǐng)域里“缺乏理論”，在技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)“缺乏應(yīng)用”。
有的專業(yè)由于課時設(shè)置不合理、教學(xué)方法陳舊等諸多原因，學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)不扎實，又缺乏必要的社會實踐與動手能力，以至于課程結(jié)束后，了解的只是一些課本上的理論知識。
在當(dāng)前的教學(xué)中主要存在以下幾方面問題：(1)學(xué)時太少;(2)教學(xué)模式單一;(3)理論與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié);(4)生源整體素質(zhì)下降。
二、機電一體化專業(yè)教學(xué)改革的思路
1.制訂適應(yīng)新形勢的教學(xué)內(nèi)容
制訂符合現(xiàn)代化建設(shè)要求的機電一體化專業(yè)教學(xué)計劃，遵循國家、省教委的有關(guān)文件精神，以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為基礎(chǔ)，以能力培養(yǎng)為主線。
圍繞培養(yǎng)目標(biāo)，對知識、能力、素質(zhì)等方面進行合理的綜合安排，力求整體優(yōu)化，培養(yǎng)實用的職業(yè)技術(shù)人才。
(1)關(guān)于“機電一體化”內(nèi)涵的認(rèn)識。
機電一體化技術(shù)從學(xué)科角度來看，它是集機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)的有機統(tǒng)一體;(2)培養(yǎng)目標(biāo)。
機電一體化專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展，熱愛祖國，熱愛本職崗位，具有不斷追求新知識、實事求是、獨立思考、勇于創(chuàng)新、踏實苦干的精神，掌握基本文化科學(xué)知識和機電一體化專業(yè)必需的基本理論、基本技能，對現(xiàn)代機電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整有較強適應(yīng)能力的應(yīng)用型高級技術(shù)人員、技藝型操作維
護人員。
2.先進教學(xué)手段的應(yīng)用
(1)運用多媒體進行直觀教學(xué);(2)聯(lián)系生活，啟發(fā)學(xué)生思維。
課堂教學(xué)重在理論聯(lián)系實際，運用生活中的實例，既有助于學(xué)生對理論知識的掌握，又有益于提高學(xué)生的興趣和對實際問題的思考能力;(3)與時俱進，激發(fā)學(xué)生的求知欲。
3.改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)
實踐教學(xué)是技術(shù)應(yīng)用能力形成的重要環(huán)節(jié)，也是高職專業(yè)教育教學(xué)的重點。
為了培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技術(shù)能力，改革傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式，將實踐教學(xué)分為三個階段進行：(1)實驗技能訓(xùn)練;(2)單項技能訓(xùn)練;(3)綜合技能訓(xùn)練。
三、建設(shè)特色課程
課程內(nèi)容的確立與工作過程各階段的任務(wù)密切相關(guān)，在與企
業(yè)的深度耦合中，通過對職業(yè)崗位群從業(yè)人員和與職業(yè)崗位群有關(guān)的人員及專家進行調(diào)查，通過對在職業(yè)崗位上工作的學(xué)生的描述，經(jīng)過分析、歸納、整理、綜合，確立職業(yè)崗位工作過程中不同階段的工作任務(wù)，將工作任務(wù)和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程內(nèi)容，通過對工作過程中各階段各級工作任務(wù)的使用頻率和難易程度進行分析，確定適用于不同層次的專業(yè)核心課程內(nèi)容和學(xué)時安排。
機電專業(yè)教學(xué)中必須堅持“面向現(xiàn)代，面向世界，面向未來”的發(fā)展方針，從實際出發(fā)，確定教學(xué)改革思路、培養(yǎng)目標(biāo)，深入改革課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應(yīng)。
在對學(xué)生的培養(yǎng)方面要做到：(1)培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、實際動手能力、工程設(shè)計和創(chuàng)新能力，學(xué)生能根據(jù)一般的設(shè)計要求和動作流程完成整個控制系統(tǒng)的設(shè)計;(2)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;(3)在實驗和設(shè)計中增強他們的團隊合作精神。
從一個目的、兩個原則的教改思想出發(fā)，抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，不但充分發(fā)揮了學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神，而且充分調(diào)動教師教學(xué)和教改的積極性，在教與學(xué)兩個積極性的推動下，教學(xué)質(zhì)量得以大幅度提高，使高校為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。
參考文獻：
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機電一體化教學(xué)改革【2】
【摘要】本文針對技工院校工業(yè)自動化專業(yè)機電一體化相關(guān)課程在授課過程中， 遇到“學(xué)生難學(xué)， 教師難教”的現(xiàn)狀，從課程設(shè)置到一體化教學(xué)引入了循序漸進教學(xué)法，此法不僅有利于學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)，更有利于對較復(fù)雜的機電一體化概念和技術(shù)進行具體化、形象化的理解。
本文詳細(xì)介紹了機電一體化課程教學(xué)改革的五步法，提出通過技能竟賽提高教學(xué)水平，達(dá)到以賽促練的教學(xué)目的，通過頂崗實習(xí)全面檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，為機電一體化教學(xué)改革提供了有效的方法。
【關(guān)鍵詞】機電一體化頂崗實習(xí)教學(xué)改革PLC
隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由氣動技術(shù)，傳感器技術(shù)，PLC技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)等學(xué)科的強烈滲透而形成的機電一體化技術(shù)已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分[1]。
長期以來機電相關(guān)專業(yè)的基本上是按照傳統(tǒng)的理論體系以學(xué)科為核心組織教學(xué)，這種方法無法滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求，機電一體化課程教學(xué)的任務(wù)是讓工業(yè)自動化專業(yè)的學(xué)生在經(jīng)過課堂理論學(xué)習(xí)后，對自動生產(chǎn)線系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)原理、系統(tǒng)控制等進行更深入的了解，能夠?qū)Ω黝愖詣由a(chǎn)線系統(tǒng)從元器件到系統(tǒng)的組裝、糾錯、調(diào)試、PLC程序編程、下載及完整系統(tǒng)的運行、了解網(wǎng)絡(luò)連接，具有一定的分析和排故的能力。
本文主要考慮的問題是如何整合學(xué)生所學(xué)的理論和實踐知識，提高學(xué)生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力，讓學(xué)生在畢業(yè)前能夠和企業(yè)所需完全接軌，提出了課程設(shè)置和教學(xué)五步法。
一.機電一體化基礎(chǔ)課程教學(xué)
機電一體化課程是一門綜合程度很高的課程，因此擁有扎實的理論基礎(chǔ)對后續(xù)的學(xué)習(xí)有著非常重要的意義，當(dāng)然技工院校的學(xué)生由于底子較差，單純的理論教學(xué)學(xué)生不易掌握，因此課程教學(xué)全部采用一體化教學(xué)，以工作過程為導(dǎo)向，采用任務(wù)驅(qū)動型教學(xué)法，對于純理論的知識，用到多少講解多少，真正實現(xiàn)學(xué)以致用，基礎(chǔ)課程的教學(xué)包括電工電子、電力拖動技術(shù)、可編程控制技術(shù)(包括西門子主機和三菱主機)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)等。
可編程控制技術(shù)的教學(xué)可以承接電力拖動技術(shù)里面的實訓(xùn)項目，從繼電器控制自然過渡到PLC控制，學(xué)生非常容易接受;另外相關(guān)課程的教學(xué)結(jié)合中級電工、高級電工以及可編程序控制系統(tǒng)設(shè)計師等考證進行，使學(xué)生既掌握了相應(yīng)知識技能，又考取了相應(yīng)的職業(yè)資格證書，提高了學(xué)習(xí)的主動性。
二.機電一體化單機教學(xué)
學(xué)生有了基礎(chǔ)課程的功底后，接下來就可以進行機電一體化的單機教學(xué)了，這里需要學(xué)校具備一定的機電一體化實訓(xùn)設(shè)備(可以采購也可由學(xué)校教師自行開發(fā))，機電一體實訓(xùn)設(shè)備要求盡可能多的融合基礎(chǔ)課程里面的相關(guān)內(nèi)容，教師需要結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的實訓(xùn)開發(fā)出合適的實訓(xùn)項目。
這一階段學(xué)生可以把之前學(xué)過的知識串聯(lián)起來，融匯貫通，使所掌握的技能得到綜合的應(yīng)用，如物料自動分揀項目用到了氣動技術(shù)，皮帶運輸系統(tǒng)，可編程控制技術(shù)，傳感器技術(shù)，變頻技術(shù)等，通過設(shè)定相關(guān)的實訓(xùn)項目，培養(yǎng)學(xué)生獨立思考，獨立完成工作任務(wù)的能力。
三.機電一體化網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
隨著工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣， 而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備一定是機電一體化產(chǎn)品，因此， 機電一體化產(chǎn)品毫無疑問地正朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
學(xué)生對單臺PLC控制的機電一體化設(shè)備掌握了之后，接下來就可以學(xué)習(xí)聯(lián)機組網(wǎng)技術(shù)了，現(xiàn)代的工業(yè)現(xiàn)場已經(jīng)很少有單機操作的場合，大都是采用聯(lián)網(wǎng)的方式，這樣有利于提高效率，廣泛應(yīng)用人面界面(HMI)和組態(tài)技術(shù)，避免工人在惡劣環(huán)境中的傷害。
至此有必要學(xué)習(xí)PLC的組網(wǎng)技術(shù)，有條件的可以在模擬自動生產(chǎn)線上進行教學(xué)，沒有條件的可以創(chuàng)造條件，在機電一體化單機的基礎(chǔ)上加入一些相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模塊，通過485或PROFIBUD就可以構(gòu)成一些簡單的網(wǎng)絡(luò)，通過讓學(xué)生親手搭建這些網(wǎng)絡(luò)，并編寫相應(yīng)的程序，真正掌握現(xiàn)場總現(xiàn)和工業(yè)以態(tài)網(wǎng)的技術(shù)，并結(jié)合開設(shè)的觸摸屏及組態(tài)技術(shù)，應(yīng)用到相應(yīng)的教學(xué)項目中。
我系與天煌科技聯(lián)合開發(fā)的自動生產(chǎn)線實訓(xùn)系統(tǒng)是根據(jù)機電類、自動化類、先進制造類行業(yè)中工業(yè)自動化應(yīng)用的特點，對各類自動生產(chǎn)線的工作過程和相關(guān)的技術(shù)進行研究，對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進行提煉和濃縮，并針對實訓(xùn)教學(xué)活動進行專門設(shè)計，融機、光、電、氣于一體，包含了PLC、傳感器、氣動、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)、電機驅(qū)動與控制、計算機、機械傳動等諸多技術(shù)領(lǐng)域。
整個系統(tǒng)可由WINCC監(jiān)控系統(tǒng)、MCGS監(jiān)控系統(tǒng)、主控PLC和下位PLC通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)構(gòu)成一個完整的多級計算機控制系統(tǒng)，通過訓(xùn)練能強化了學(xué)生對復(fù)雜柔性自動生產(chǎn)線的設(shè)計、安裝、接線、編程、調(diào)試、故障診斷與維修等綜合職業(yè)能力。
四.機電一體化技能競賽
技能教育的最終目的是應(yīng)用，為了達(dá)到學(xué)以致用的目的，機電一體化教學(xué)可以針對學(xué)校現(xiàn)有的實訓(xùn)設(shè)備進行機電一體化設(shè)備安裝與調(diào)試競賽，教師可以通過組織校級技能競賽(技能節(jié))選拔出一批優(yōu)秀的學(xué)生代表。
教師根據(jù)自己學(xué)生的水平從設(shè)備組裝，電路的連接，氣路連接，編寫控制程序等諸多方面出題，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求畫出PLC輸入輸出接線圖，并根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖和氣路原理圖連接電路和氣路，同時調(diào)整傳感器的位置，完成機電一體化設(shè)備的安裝，并在此基礎(chǔ)上完成控制程序的編寫，通過不斷的調(diào)試，最終達(dá)到競賽任務(wù)書的要求。
還可選拔學(xué)生參加市職業(yè)技能大賽，省技能大賽，甚至國家職業(yè)技能大賽，真正達(dá)到以賽帶練的目的，通過參賽選手的經(jīng)驗交流， 帶動全班同學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，形成爭先創(chuàng)優(yōu)的良好學(xué)習(xí)氛圍。
五.頂崗實習(xí)
頂崗實習(xí)是技工院校學(xué)生畢業(yè)前的綜合性實習(xí)，是實踐教學(xué)體系中不可缺少的環(huán)節(jié)。
選擇專業(yè)對口的實習(xí)合作企業(yè)，讓學(xué)生把學(xué)校所學(xué)的知識與真實的工作實際完全對接起來，學(xué)生很容易就發(fā)現(xiàn)了差距和不足，此時指導(dǎo)老師的專業(yè)指導(dǎo)可以起到非常好的效果;另外學(xué)生實習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)自身不足之后會自覺上網(wǎng)查找資料或者去圖書館查閱相關(guān)書籍，以獲得解決問題的方法，這種自學(xué)能力的培養(yǎng)會使學(xué)生終身受益。
學(xué)生在企業(yè)悉心向師傅請教不僅可以解燃眉之急，更能學(xué)到解決實際問題的經(jīng)驗和方法，我們系有20名同學(xué)在富士康科技集團自動化研發(fā)中心實習(xí)，實習(xí)工作的內(nèi)容與在校所習(xí)完全對口，同學(xué)們在企業(yè)最大的心得體會就是認(rèn)為在學(xué)校所學(xué)到的東西在企業(yè)都能用的上，因此干勁十足，同時企業(yè)的很多新技術(shù)又超前學(xué)校所傳授的知識技能，因此又迫使同學(xué)們更加努力去學(xué)習(xí)，感覺自已每天都在進步，很多同學(xué)愿意免費加班， 企業(yè)也看在眼里，給了他們更大的學(xué)習(xí)成長空間。
學(xué)生還能及時給我反饋學(xué)校所教與企業(yè)所需知識技能的差異，為課程教學(xué)改革提供很多一手資料，實現(xiàn)企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生三方共贏。
機電一體化是多學(xué)科融合的一門新興技術(shù)，作為技工院校要培養(yǎng)出符合市場需求的機電一體化人才，必須深入改革課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應(yīng)，調(diào)動一切積極因素充分發(fā)揮了學(xué)生的開拓創(chuàng)新精神，本文闡述的循序漸進五步法在機電一體化人才培養(yǎng)方面取的了較好的效果。
參考文獻
[1]徐小琴2009年 小議機電一體化教學(xué)改革 《成長之路》第36期
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