職業(yè)中專機(jī)電一體化教學(xué)改革

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　　職業(yè)中專機(jī)電一體化教學(xué)改革【1】

　　摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)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(jī)電一體化專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)提出了新的要求。

　　針對機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)不能滿足經(jīng)濟(jì)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(jī)電一體化教學(xué)改革。

　　闡述了機(jī)電教學(xué)改革的必要性、思路和方法，提出在實踐環(huán)節(jié)深化改革，在專業(yè)培養(yǎng)方案上努力突出專業(yè)特色的重要性，對課程實踐教學(xué)進(jìn)行了改革，體現(xiàn)了機(jī)電教學(xué)的特色。

　　關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 特色課程 學(xué)生培養(yǎng)

　　長期以來，機(jī)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，職中學(xué)生畢業(yè)后大部分被分配在生產(chǎn)第一線，所從事的工作是操作設(shè)備、查找故障和排除故障等一線工作，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。

　　為此，對教學(xué)進(jìn)行改革勢在必行。

　　一、改革的思路

　　1.制訂適應(yīng)新形勢的教學(xué)內(nèi)容。

　　制定符合現(xiàn)代化建設(shè)要求的機(jī)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(jìn)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(jī)電一體化”內(nèi)涵的認(rèn)識。

　　機(jī)電一體化技術(shù)從學(xué)科角度來看，它是集機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)、信息技術(shù)的有機(jī)統(tǒng)一體，而不是機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)的簡單組合體;從機(jī)電一體化技術(shù)的成果或最終體現(xiàn)來看，它則是在計算機(jī)控制下由機(jī)械本體、電、氣、液壓以及光電器件組成的產(chǎn)品或設(shè)備，是一個自動化的工作系統(tǒng)。

　　(2)培養(yǎng)目標(biāo)。

　　機(jī)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(jī)電一體化專業(yè)必需的基本理論、基本技能，對現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整有較強(qiáng)適應(yīng)能力的應(yīng)用型高級技術(shù)人員、技藝型操作維護(hù)人員。

　　2.先進(jìn)教學(xué)手段的應(yīng)用。

　　(1)運用多媒體進(jìn)行直觀教學(xué)。

　　課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件，集文字、圖片、動畫和聲音于一體，不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間，而且學(xué)生興趣倍加，容易理解，提高了教學(xué)效率，增大了課堂教學(xué)的信息量。

　　(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。

　　如在講解三相異步電機(jī)的變頻調(diào)速時，結(jié)合變頻空調(diào)原理和特點，來分析變頻空調(diào)與普通空調(diào)之間的區(qū)別，從而闡述變頻調(diào)速的優(yōu)點，學(xué)生增加了生活知識和學(xué)習(xí)的趣味性。

　　(3)與時俱進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

　　教師應(yīng)該與時俱進(jìn)，了解課程最新的技術(shù)動態(tài)，并把它傳授給學(xué)生，只有這樣才能激發(fā)學(xué)生的求知欲，真正的把課教好。

　　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(jìn)行：(1)實驗技能訓(xùn)練。

　　實驗技能訓(xùn)練主要包括專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課中的實驗，使學(xué)生掌握基本實驗儀器的使用，基本數(shù)據(jù)的測量、采集和基本實驗方法的運用。

　　(2)單項技能訓(xùn)練。

　　單項技能訓(xùn)練主要包括金工實習(xí)、數(shù)控實訓(xùn)等，學(xué)生進(jìn)行基本技能(鉗工、機(jī)加工、電工)、職業(yè)基本素質(zhì)(數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心的編程和操作)的訓(xùn)練。

　　通過訓(xùn)練使學(xué)生掌握相應(yīng)的技能，參加職業(yè)資格考核取得數(shù)控工藝員或數(shù)控車、銑、加工中心操作工等級職業(yè)資格證書。

　　(3)綜合技能訓(xùn)練。

　　綜合技能訓(xùn)練主要包括生產(chǎn)實習(xí)、頂崗實習(xí)等，學(xué)在實訓(xùn)中，采用邊教、邊學(xué)、邊做的教學(xué)方法，通過典型零件數(shù)控加工案例引導(dǎo)教學(xué)設(shè)計，針對實際零件數(shù)控加工任務(wù)討論工藝解決方案，并在加工現(xiàn)場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認(rèn)識，以合作完成實訓(xùn)教學(xué)過程。

　　融“理論、示范、練習(xí)、反饋”于一體，將“教、學(xué)、做”合而為一。

　　二、建設(shè)特色課程

　　在課程設(shè)置上根據(jù)對企業(yè)人才需求情況和對近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況的調(diào)查，以工作過程為導(dǎo)向，以工作任務(wù)或產(chǎn)品為載體，根據(jù)學(xué)生就業(yè)崗位群的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，通過與企業(yè)有關(guān)人員共同論證，進(jìn)行課程設(shè)置。

　　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(jìn)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，通過對工作過程各階段的各級工作任務(wù)的使用頻率和難易程度進(jìn)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。

　　三、對學(xué)生的培養(yǎng)

　　機(jī)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)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　3.在實驗和設(shè)計中增強(qiáng)了他們的團(tuán)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)，不僅充分發(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。

　　機(jī)械工業(yè)舉足輕重，隨著社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)所起到的促進(jìn)作用越來越明顯。

　　現(xiàn)代化設(shè)備逐漸發(fā)展成為集光、電、機(jī)、氣、聲、像、磁、熱等技術(shù)于一體的智能化系統(tǒng)，機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎貫穿到國民經(jīng)濟(jì)的所有行業(yè)。

　　當(dāng)前，機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展成熟期，高速率、高精確度的智能系統(tǒng)越來越成為機(jī)械制造業(yè)的主流。

　　隨著我國后經(jīng)濟(jì)危機(jī)時代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與升級大潮的來臨，企業(yè)產(chǎn)品、設(shè)備正在經(jīng)歷一個更新?lián)Q代的頻繁時期，因此對高技能的機(jī)電一體化人才和高技術(shù)含量的機(jī)電產(chǎn)品需求越來越大。

　　但是目前我國中職院校培養(yǎng)的機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生與社會、市場的需要還有不小的距離，因此，機(jī)電一體化技術(shù)教學(xué)改革勢在必行。

　　高職機(jī)電一體化專業(yè)主干課程改革【2】

　　摘要：從高職機(jī)電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，以項目開發(fā)為出發(fā)點，提出了以單片機(jī)為核心的專業(yè)主干課程的改革思路，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，能更好地掌握專業(yè)相關(guān)的知識和技術(shù)，培養(yǎng)其綜合運用知識解決實際問題的能力，增強(qiáng)在就業(yè)中的競爭力，提升就業(yè)層次，服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;主干課程;控制模塊;上位機(jī)模塊

　　機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

　　近年來，隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及其工業(yè)通信技術(shù)的發(fā)展，機(jī)與電的聯(lián)系更加緊密，機(jī)電一體化技術(shù)有了長足的進(jìn)步。

　　高職院校的機(jī)電一體化專業(yè)，應(yīng)從實際就業(yè)崗位需求出發(fā)，著重于培養(yǎng)具有較強(qiáng)實踐技術(shù)的應(yīng)用型人才。

　　蘇州市職業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我校”)機(jī)電一體化專業(yè)目前的專業(yè)培養(yǎng)方案中，課程設(shè)置側(cè)重于PLC，單片機(jī)所占比重不高。

　　在教學(xué)計劃的安排上，先導(dǎo)課程與后續(xù)課程間的銜接也存在不足，學(xué)生對于機(jī)電一體化技術(shù)的理解就是機(jī)與電的簡單結(jié)合。

　　本文以機(jī)電一體化項目開發(fā)為起點，提出了以單片機(jī)為核心的專業(yè)主干課程改革思路，對原來的課程設(shè)置作了調(diào)整，并加入了一些尚未開設(shè)的課程，合理安排進(jìn)度，使學(xué)生在有效掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)其實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步提高其專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)，在提高就業(yè)競爭力的同時，也能在就業(yè)層次上有所提升。

　　一、明確培養(yǎng)目標(biāo)，調(diào)整課程體系

　　地方高職院校首先要為地方的經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)人才，因此，課程體系的確立也應(yīng)從地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度出發(fā)，以便合理設(shè)置。

　　蘇州地區(qū)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)，而機(jī)電一體化技術(shù)是制造業(yè)的支柱，因此機(jī)電一體化專業(yè)的人才應(yīng)當(dāng)為地區(qū)制造業(yè)的發(fā)展服務(wù)。

　　但是隨著近年來產(chǎn)業(yè)的升級，蘇州地區(qū)的制造業(yè)向著高端、精密的方向發(fā)展，這就要求高職院校機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生，在掌握機(jī)電一體化專業(yè)理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠使用、調(diào)試、診斷和維護(hù)高端精密制造設(shè)備。

　　因此高職院校的機(jī)電一體化專業(yè)應(yīng)隨之對課程體系進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)當(dāng)前人才市場的需求。

　　我校機(jī)電一體化專業(yè)目前的課程體系與實際崗位知識能力需求之間出現(xiàn)了一定的偏差，因此有必要對課程體系進(jìn)行調(diào)整：以單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)為主線，構(gòu)建以電為主、以機(jī)為輔的課程體系。

　　以電為主，是指合理選擇和安排機(jī)電一體化專業(yè)所需的電子類課程，通過合理安排相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，強(qiáng)化學(xué)生對電子類課程知識的理解能力，著重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、動手解決問題的能力;以機(jī)為輔，是指機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生，在掌握電子類課程的基礎(chǔ)上，能夠?qū)ζ洳僮骺刂频膶ο?mdash;—機(jī)械部分有所了解，既要能理解其基本的動作原理，又要能夠?qū)ζ浠�本的結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，這樣才能更有利于實現(xiàn)對機(jī)械裝置的控制，真正做到機(jī)與電的有機(jī)結(jié)合。

　　同時，運用單片機(jī)技術(shù)實現(xiàn)機(jī)電一體化設(shè)備的操作控制，還必須掌握基本的、能夠在單片機(jī)中有效運行的控制方法，以進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。

　　二、以項目開發(fā)為目標(biāo)，合理選擇主干課程

　　機(jī)電一體化專業(yè)的主干課程是根據(jù)機(jī)電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)而確立的。

　　以單片機(jī)為核心的機(jī)電一體化設(shè)備，主要由機(jī)械受控模塊、測量模塊、驅(qū)動模塊、單片機(jī)模塊、通信模塊、接口模塊和上位機(jī)模塊組成，如圖1所示。

　　因此，機(jī)電一體化專業(yè)主干課程應(yīng)圍繞項目開發(fā)的每個環(huán)節(jié)所應(yīng)具備的知識能力進(jìn)行選擇。[1]

　　1.第一環(huán)節(jié)：機(jī)械受控模塊的分析

　　機(jī)電一體化專業(yè)的課程體系主張以機(jī)為輔，因此機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，不作為機(jī)電一體化專業(yè)的主體教學(xué)內(nèi)容。

　　但對于機(jī)電一體化項目的開發(fā)來講，機(jī)械模塊是整個系統(tǒng)的受控對象，因此，要實現(xiàn)對機(jī)械模塊的控制，必須對其結(jié)構(gòu)和動作原理能夠充分理解，才能有助于下一步設(shè)計工作的展開。

　　這就對相關(guān)課程的設(shè)置提出了相應(yīng)的要求。

　　在這一階段，應(yīng)開設(shè)“機(jī)械制圖與AUTOCAD”、“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”，輔以“機(jī)械產(chǎn)品精度設(shè)計與測量”等課程。

　　“機(jī)械制圖與AUTOCAD”使學(xué)生認(rèn)識基本的機(jī)械零件，并在此基礎(chǔ)上掌握基本的AUTOCAD的應(yīng)用能力;而“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”則可使學(xué)生了解機(jī)械系統(tǒng)基本的結(jié)構(gòu)、動作原理和設(shè)計方法。

　　2.第二環(huán)節(jié)：驅(qū)動模塊和測量模塊的設(shè)計

　　(1)驅(qū)動模塊。

　　驅(qū)動模塊的作用是為機(jī)械受控模塊提供驅(qū)動力。

　　在機(jī)電設(shè)備中，液壓和氣壓驅(qū)動、電機(jī)驅(qū)動是常用的驅(qū)動方式。

　　機(jī)電一體化設(shè)備的開發(fā)中，在對機(jī)械受控模塊進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，要為其選擇合適的驅(qū)動方式。

　　這一部分的支持課程有“液壓與氣動傳動”、“電機(jī)與拖動”，并選擇“電氣控制與PLC”作為輔助課程，該課程以講授電氣控制技術(shù)為主，附帶講授PLC的相關(guān)應(yīng)用知識。

　　(2)測量模塊。

　　測量模塊是用來測量機(jī)電設(shè)備中的相關(guān)物理量，以實現(xiàn)對機(jī)械受控模塊的監(jiān)測或控制。

　　相關(guān)的課程主要是“測試技術(shù)”，要求學(xué)生掌握傳感器的基本原理及選擇應(yīng)用、信號調(diào)理電路的設(shè)計和信號的變換。

　　在驅(qū)動模塊和測量模塊的設(shè)計中，涉及了電力電子相關(guān)技術(shù)，因此，完成與之相關(guān)的設(shè)計內(nèi)容前，應(yīng)安排前期課程“電路分析”、“電子技術(shù)”，這兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程是后續(xù)電子電氣類課程的基礎(chǔ)，因此可以將Proteus軟件引入到教學(xué)過程中來。

　　Proteus軟件是由英國Labcenter公司開發(fā)的系統(tǒng)仿真與開發(fā)平臺。

　　該軟件提供了豐富的元件庫，并為大多數(shù)的元器件提供相應(yīng)的仿真模型，在完成系統(tǒng)原理圖構(gòu)建的基礎(chǔ)上，配合動態(tài)元器件，能實現(xiàn)系統(tǒng)的交互式仿真，完成虛擬的實驗。

　　Proteus軟件應(yīng)用到課堂教學(xué)和實踐教學(xué)中，[2]能形象地演示學(xué)習(xí)內(nèi)容，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其能更好地掌握相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。

　　Proteus軟件更為突出的特點是能支持微處理器結(jié)合其編程軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試。

　　3.第三環(huán)節(jié)：控制模塊的設(shè)計

　　單片機(jī)模塊、通信模塊和接口模塊統(tǒng)稱為控制模塊。

　　控制模塊以單片機(jī)為核心，實現(xiàn)對驅(qū)動模塊的控制、采集測量模塊的輸出信號，以分析機(jī)械受控模塊的當(dāng)前工作狀態(tài)，在有需要的情況下，通過通信模塊和接口模塊與上位機(jī)(計算機(jī))模塊進(jìn)行通信，以實現(xiàn)不同控制級之間的數(shù)據(jù)交換。

　　通信模塊和接口模塊主要用于單片機(jī)和上位機(jī)之間通過特定的通信協(xié)議和硬件通道完成數(shù)據(jù)交換，目前較為常有的有RS232、RS485和USB通信。

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