職業(yè)中專(zhuān)機電一體化教學(xué)改革

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　　職業(yè)中專(zhuān)機電一體化教學(xué)改革【1】

　　摘要：隨著(zhù)國民經(jīng)濟的增長(cháng)，社會(huì )對人才的需求也開(kāi)始增長(cháng)，社會(huì )對人才特別是機電一體化專(zhuān)業(yè)人才的知識結構提出了新的要求。

　　針對機電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)不能滿(mǎn)足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求這一現狀，提出了以實(shí)踐為導向的機電一體化教學(xué)改革。

　　闡述了機電教學(xué)改革的必要性、思路和方法，提出在實(shí)踐環(huán)節深化改革，在專(zhuān)業(yè)培養方案上努力突出專(zhuān)業(yè)特色的重要性，對課程實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革，體現了機電教學(xué)的特色。

　　關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 特色課程 學(xué)生培養

　　長(cháng)期以來(lái)，機電專(zhuān)業(yè)基本上是按照傳統的理論體系以學(xué)科為核心來(lái)組織教學(xué)，把傳授系統的理論知識作為組織教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)。

　　作為教學(xué)過(guò)程的主線(xiàn)和質(zhì)量考核的主要標準，對學(xué)生系統地掌握理論知識，開(kāi)發(fā)設計產(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(xiàn)，所從事的工作是操作設備、查找故障和排除故障等一線(xiàn)工作，在學(xué)校學(xué)的知識相當一部分用不上，而現場(chǎng)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.制訂適應新形勢的教學(xué)內容。

　　制定符合現代化建設要求的機電一體化專(zhuān)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)培養為基礎，以能力培養為主線(xiàn)。

　　圍繞培養目標，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，培養實(shí)用的職業(yè)技術(shù)人才。

　　(1)關(guān)于“機電一體化”內涵的認識。

　　機電一體化技術(shù)從學(xué)科角度來(lái)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)的有機統一體，而不是機械技術(shù)、電氣技術(shù)的簡(jiǎn)單組合體;從機電一體化技術(shù)的成果或最終體現來(lái)看，它則是在計算機控制下由機械本體、電、氣、液壓以及光電器件組成的產(chǎn)品或設備，是一個(gè)自動(dòng)化的工作系統。

　　(2)培養目標。

　　機電一體化專(zhuān)業(yè)應培養德、智、體、美、勞全面發(fā)展，熱愛(ài)祖國，熱愛(ài)本職崗位，具有不斷追求新知識、實(shí)事求是、獨立思考、勇于創(chuàng )新、踏實(shí)苦干的精神，掌握基本文化科學(xué)知識和機電一體化專(zhuān)業(yè)必需的基本理論、基本技能，對現代機電一體化產(chǎn)品結構調整有較強適應能力的應用型高級技術(shù)人員、技藝型操作維護人員。

　　2.先進(jìn)教學(xué)手段的應用。

　　(1)運用多媒體進(jìn)行直觀(guān)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(dòng)畫(huà)和聲音于一體，不僅僅大大減少了老師課堂上畫(huà)圖的時(shí)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(shí)際，運用生活中的實(shí)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(shí)際問(wèn)題的思考能力。

　　如在講解三相異步電機的變頻調速時(shí)，結合變頻空調原理和特點(diǎn)，來(lái)分析變頻空調與普通空調之間的區別，從而闡述變頻調速的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生增加了生活知識和學(xué)習的趣味性。

　　(3)與時(shí)俱進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

　　教師應該與時(shí)俱進(jìn)，了解課程最新的技術(shù)動(dòng)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(shí)踐環(huán)節。

　　實(shí)踐教學(xué)是技術(shù)應用能力形成的重要環(huán)節，也是高職專(zhuān)業(yè)教育教學(xué)的重點(diǎn)。

　　為了培養學(xué)生專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力，改革傳統的實(shí)踐教學(xué)模式，將實(shí)踐教學(xué)分為三個(gè)階段進(jìn)行：(1)實(shí)驗技能訓練。

　　實(shí)驗技能訓練主要包括專(zhuān)業(yè)基礎課和專(zhuān)業(yè)課中的實(shí)驗，使學(xué)生掌握基本實(shí)驗儀器的使用，基本數據的測量、采集和基本實(shí)驗方法的運用。

　　(2)單項技能訓練。

　　單項技能訓練主要包括金工實(shí)習、數控實(shí)訓等，學(xué)生進(jìn)行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業(yè)基本素質(zhì)(數控車(chē)、數控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。

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

　　(3)綜合技能訓練。

　　綜合技能訓練主要包括生產(chǎn)實(shí)習、頂崗實(shí)習等，學(xué)在實(shí)訓中，采用邊教、邊學(xué)、邊做的教學(xué)方法，通過(guò)典型零件數控加工案例引導教學(xué)設計，針對實(shí)際零件數控加工任務(wù)討論工藝解決方案，并在加工現場(chǎng)實(shí)施，形成不同零件加工效果的直觀(guān)比較和認識，以合作完成實(shí)訓教學(xué)過(guò)程。

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

　　二、建設特色課程

　　在課程設置上根據對企業(yè)人才需求情況和對近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況的調查，以工作過(guò)程為導向，以工作任務(wù)或產(chǎn)品為載體，根據學(xué)生就業(yè)崗位群的任職要求，參照相關(guān)的職業(yè)資格標準，通過(guò)與企業(yè)有關(guān)人員共同論證，進(jìn)行課程設置。

　　課程內容的確立與工作過(guò)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(guò)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(zhuān)家進(jìn)行調查，通過(guò)對在職業(yè)崗位上工作的學(xué)生的描述，經(jīng)過(guò)分析、歸納、整理、綜合，確立職業(yè)崗位工作過(guò)程中不同階段的工作任務(wù)，將工作任務(wù)和內容轉化為學(xué)習領(lǐng)域的課程內容，通過(guò)對工作過(guò)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(zhuān)業(yè)核心課程內容和學(xué)時(shí)安排。

　　三、對學(xué)生的培養

　　機電專(zhuān)業(yè)教學(xué)中必須堅持“面向現代，面向世界，面向未來(lái)”的發(fā)展方針，從實(shí)際出發(fā)，確定教學(xué)改革思路、培養目標，深入改革課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)內容，使專(zhuān)業(yè)人才培養與未來(lái)社會(huì )發(fā)展需要相適應。

　　在對學(xué)生的培養方面要做到：1.培養學(xué)生的綜合應用能力、實(shí)際動(dòng)手能力、工程設計和創(chuàng )新能力，學(xué)生能根據一般的設計要求和動(dòng)作流程完成整個(gè)控制系統的設計。

　　2.提高教學(xué)質(zhì)量，培養了學(xué)生的學(xué)習興趣。

　　3.在實(shí)驗和設計中增強了他們的團隊合作精神。

　　從一個(gè)目的、兩個(gè)原則的教改思想出發(fā)，抓好課程理論、實(shí)踐、考核的每一個(gè)教學(xué)環(huán)節，不僅充分發(fā)揮了學(xué)生的開(kāi)拓創(chuàng )新精神，而且充分調動(dòng)教師教學(xué)和教改的積極性，在教與學(xué)兩個(gè)積極性的推動(dòng)下，教學(xué)質(zhì)量得以大幅度提高，使高校為社會(huì )主義現代化建設培養出更多優(yōu)秀的人才。

　　機械工業(yè)舉足輕重，隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機電一體化技術(shù)的應用與發(fā)展對我國經(jīng)濟建設所起到的促進(jìn)作用越來(lái)越明顯。

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

　　當前，機電一體化產(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越來(lái)越成為機械制造業(yè)的主流。

　　隨著(zhù)我國后經(jīng)濟危機時(shí)代產(chǎn)業(yè)結構調整與升級大潮的來(lái)臨，企業(yè)產(chǎn)品、設備正在經(jīng)歷一個(gè)更新?lián)Q代的頻繁時(shí)期，因此對高技能的機電一體化人才和高技術(shù)含量的機電產(chǎn)品需求越來(lái)越大。

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

　　高職機電一體化專(zhuān)業(yè)主干課程改革【2】

　　摘要：從高職機電一體化專(zhuān)業(yè)的培養目標出發(fā)，以項目開(kāi)發(fā)為出發(fā)點(diǎn)，提出了以單片機為核心的專(zhuān)業(yè)主干課程的改革思路，使學(xué)生明確學(xué)習目標，能更好地掌握專(zhuān)業(yè)相關(guān)的知識和技術(shù)，培養其綜合運用知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力，增強在就業(yè)中的競爭力，提升就業(yè)層次，服務(wù)地方經(jīng)濟建設。

　　關(guān)鍵詞：機電一體化;主干課程;控制模塊;上位機模塊

　　機電一體化技術(shù)是機械技術(shù)與電子技術(shù)的有機結合。

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

　　高職院校的機電一體化專(zhuān)業(yè)，應從實(shí)際就業(yè)崗位需求出發(fā)，著(zhù)重于培養具有較強實(shí)踐技術(shù)的應用型人才。

　　蘇州市職業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”)機電一體化專(zhuān)業(yè)目前的專(zhuān)業(yè)培養方案中，課程設置側重于PLC，單片機所占比重不高。

　　在教學(xué)計劃的安排上，先導課程與后續課程間的銜接也存在不足，學(xué)生對于機電一體化技術(shù)的理解就是機與電的簡(jiǎn)單結合。

　　本文以機電一體化項目開(kāi)發(fā)為起點(diǎn)，提出了以單片機為核心的專(zhuān)業(yè)主干課程改革思路，對原來(lái)的課程設置作了調整，并加入了一些尚未開(kāi)設的課程，合理安排進(jìn)度，使學(xué)生在有效掌握專(zhuān)業(yè)知識的基礎上，加強其實(shí)踐應用能力的培養，進(jìn)一步提高其專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)素養，在提高就業(yè)競爭力的同時(shí)，也能在就業(yè)層次上有所提升。

　　一、明確培養目標，調整課程體系

　　地方高職院校首先要為地方的經(jīng)濟建設培養人才，因此，課程體系的確立也應從地方經(jīng)濟發(fā)展的角度出發(fā)，以便合理設置。

　　蘇州地區經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)是制造業(yè)，而機電一體化技術(shù)是制造業(yè)的支柱，因此機電一體化專(zhuān)業(yè)的人才應當為地區制造業(yè)的發(fā)展服務(wù)。

　　但是隨著(zhù)近年來(lái)產(chǎn)業(yè)的升級，蘇州地區的制造業(yè)向著(zhù)高端、精密的方向發(fā)展，這就要求高職院校機電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在掌握機電一體化專(zhuān)業(yè)理論和技術(shù)的基礎上，能夠使用、調試、診斷和維護高端精密制造設備。

　　因此高職院校的機電一體化專(zhuān)業(yè)應隨之對課程體系進(jìn)行調整，以適應當前人才市場(chǎng)的需求。

　　我校機電一體化專(zhuān)業(yè)目前的課程體系與實(shí)際崗位知識能力需求之間出現了一定的偏差，因此有必要對課程體系進(jìn)行調整：以單片機控制系統的設計開(kāi)發(fā)為主線(xiàn)，構建以電為主、以機為輔的課程體系。

　　以電為主，是指合理選擇和安排機電一體化專(zhuān)業(yè)所需的電子類(lèi)課程，通過(guò)合理安排相應的實(shí)踐環(huán)節，強化學(xué)生對電子類(lèi)課程知識的理解能力，著(zhù)重培養學(xué)生分析問(wèn)題、動(dòng)手解決問(wèn)題的能力;以機為輔，是指機電一體化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，在掌握電子類(lèi)課程的基礎上，能夠對其操作控制的對象——機械部分有所了解，既要能理解其基本的動(dòng)作原理，又要能夠對其基本的結構進(jìn)行剖析，這樣才能更有利于實(shí)現對機械裝置的控制，真正做到機與電的有機結合。

　　同時(shí)，運用單片機技術(shù)實(shí)現機電一體化設備的操作控制，還必須掌握基本的、能夠在單片機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。

　　二、以項目開(kāi)發(fā)為目標，合理選擇主干課程

　　機電一體化專(zhuān)業(yè)的主干課程是根據機電一體化專(zhuān)業(yè)的人才培養目標而確立的。

　　以單片機為核心的機電一體化設備，主要由機械受控模塊、測量模塊、驅動(dòng)模塊、單片機模塊、通信模塊、接口模塊和上位機模塊組成，如圖1所示。

　　因此，機電一體化專(zhuān)業(yè)主干課程應圍繞項目開(kāi)發(fā)的每個(gè)環(huán)節所應具備的知識能力進(jìn)行選擇。[1]

　　1.第一環(huán)節：機械受控模塊的分析

　　機電一體化專(zhuān)業(yè)的課程體系主張以機為輔，因此機械結構的設計，不作為機電一體化專(zhuān)業(yè)的主體教學(xué)內容。

　　但對于機電一體化項目的開(kāi)發(fā)來(lái)講，機械模塊是整個(gè)系統的受控對象，因此，要實(shí)現對機械模塊的控制，必須對其結構和動(dòng)作原理能夠充分理解，才能有助于下一步設計工作的展開(kāi)。

　　這就對相關(guān)課程的設置提出了相應的要求。

　　在這一階段，應開(kāi)設“機械制圖與AUTOCAD”、“機械設計基礎”，輔以“機械產(chǎn)品精度設計與測量”等課程。

　　“機械制圖與AUTOCAD”使學(xué)生認識基本的機械零件，并在此基礎上掌握基本的AUTOCAD的應用能力;而“機械設計基礎”則可使學(xué)生了解機械系統基本的結構、動(dòng)作原理和設計方法。

　　2.第二環(huán)節：驅動(dòng)模塊和測量模塊的設計

　　(1)驅動(dòng)模塊。

　　驅動(dòng)模塊的作用是為機械受控模塊提供驅動(dòng)力。

　　在機電設備中，液壓和氣壓驅動(dòng)、電機驅動(dòng)是常用的驅動(dòng)方式。

　　機電一體化設備的開(kāi)發(fā)中，在對機械受控模塊進(jìn)行分析的基礎上，要為其選擇合適的驅動(dòng)方式。

　　這一部分的支持課程有“液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)”、“電機與拖動(dòng)”，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)應用知識。

　　(2)測量模塊。

　　測量模塊是用來(lái)測量機電設備中的相關(guān)物理量，以實(shí)現對機械受控模塊的監測或控制。

　　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用、信號調理電路的設計和信號的變換。

　　在驅動(dòng)模塊和測量模塊的設計中，涉及了電力電子相關(guān)技術(shù)，因此，完成與之相關(guān)的設計內容前，應安排前期課程“電路分析”、“電子技術(shù)”，這兩門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課程是后續電子電氣類(lèi)課程的基礎，因此可以將Proteus軟件引入到教學(xué)過(guò)程中來(lái)。

　　Proteus軟件是由英國Labcenter公司開(kāi)發(fā)的系統仿真與開(kāi)發(fā)平臺。

　　該軟件提供了豐富的元件庫，并為大多數的元器件提供相應的仿真模型，在完成系統原理圖構建的基礎上，配合動(dòng)態(tài)元器件，能實(shí)現系統的交互式仿真，完成虛擬的實(shí)驗。

　　Proteus軟件應用到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，[2]能形象地演示學(xué)習內容，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，使其能更好地掌握相關(guān)的教學(xué)內容。

　　Proteus軟件更為突出的特點(diǎn)是能支持微處理器結合其編程軟件實(shí)現系統的聯(lián)合調試。

　　3.第三環(huán)節：控制模塊的設計

　　單片機模塊、通信模塊和接口模塊統稱(chēng)為控制模塊。

　　控制模塊以單片機為核心，實(shí)現對驅動(dòng)模塊的控制、采集測量模塊的輸出信號，以分析機械受控模塊的當前工作狀態(tài)，在有需要的情況下，通過(guò)通信模塊和接口模塊與上位機(計算機)模塊進(jìn)行通信，以實(shí)現不同控制級之間的數據交換。

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

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