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機(jī)電專業(yè)社會(huì)調(diào)查報(bào)告
機(jī)械類專業(yè)是為各行各業(yè)制造并提供機(jī)械設(shè)備和電氣裝置的部門，被譽(yù)為“國民經(jīng)濟(jì)的裝備部”。因?yàn)檫^去幾乎所有的工科院校都設(shè)有機(jī)械類專業(yè)，已經(jīng)培養(yǎng)了不少專業(yè)人才，加上傳統(tǒng)的機(jī)械企業(yè)這幾年經(jīng)濟(jì)效益普遍不好，對人才的吸納能力和吸引力都有限，所以目前機(jī)械行業(yè)的就業(yè)需求并不旺盛。 但如果著眼今后，可以這樣說，機(jī)械行業(yè)將煥發(fā)生機(jī)。經(jīng)過數(shù)年的改革調(diào)整，我國的機(jī)械企業(yè)逐步擺脫了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的束縛，確立了現(xiàn)代企業(yè)制度，機(jī)械行業(yè)逐步跟上市場經(jīng)濟(jì)和信息時(shí)代的步伐；而且，隨著形勢的發(fā)展，中國的制造業(yè)將得到較大的發(fā)展，有專家預(yù)測，21世紀(jì)的中國很可能成為全球的制造業(yè)和加工工業(yè)中心，在這種形勢下，對機(jī)械的需求必將有較大的提升。行業(yè)得到發(fā)展，繼而會(huì)對用人提出數(shù)量方面和質(zhì)量方面的要求，因此專家預(yù)測，機(jī)械類專業(yè)人才的就業(yè)需求將得到改善，甚至有可能出現(xiàn)“熱銷”局面，高層次的技術(shù)人才將成為企業(yè)競相爭奪的對象。 在今后10年內(nèi)，社會(huì)對機(jī)械行業(yè)畢業(yè)生總體需求較大，其中機(jī)電一體化專業(yè)人才最為緊缺。目前不少企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備逐步更新?lián)Q代，掌握機(jī)電一體化技術(shù)、懂得數(shù)控設(shè)備的操作與維護(hù)的機(jī)械專業(yè)人才將大受歡迎。不過目前我國高校的一些機(jī)械類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容陳舊，不能適應(yīng)培養(yǎng)高水平的機(jī)電一體化專業(yè)人才的需要，這是一個(gè)亟待解決的問題。
機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)得主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。機(jī)電一體化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。
20世紀(jì)90年代后期，開始了機(jī)電一體化技術(shù)向智能化方向邁進(jìn)的新階段，機(jī)電一體化進(jìn)入深入發(fā)展時(shí)期。一方面，光學(xué)、通信技術(shù)等進(jìn)入了機(jī)電一體化，微細(xì)加工技術(shù)也在機(jī)電一體化中嶄露頭腳，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化和微機(jī)電一體化等新分支；另一方面對機(jī)電一體化系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)、分析和集成方法，機(jī)電一體化的學(xué)科體系和發(fā)展趨勢都進(jìn)行了深入研究。同時(shí)，由于人工智能技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及光纖技術(shù)等領(lǐng)域取得的巨大進(jìn)步，為機(jī)電一體化技術(shù)開辟了發(fā)展的廣闊天地。這些研究，將促使機(jī)電一體化進(jìn)一步建立完整的基礎(chǔ)和逐漸形成完整的科學(xué)體系。未來的機(jī)電一體化更加注重產(chǎn)品與人的關(guān)系，機(jī)電一體化的人格化有兩層含義。一層是，機(jī)電一體化產(chǎn)品的最終使用對象是人，如何賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品人的智能、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機(jī)器人，其高層境界就是人機(jī)一體化。另一層是模仿生物機(jī)理，研制各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。
一、機(jī)電一體化技術(shù) 發(fā)展 歷程及其趨勢
自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導(dǎo)體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機(jī)電一體化"技術(shù)之后有了明顯進(jìn)展,引起了人們的廣泛注意.
(一)"機(jī)電一體化"的發(fā)展歷程
1.數(shù)控機(jī)床的問世,寫下了"機(jī)電一體化" 歷史 的第一頁;
2.微電子技術(shù)為"機(jī)電一體化''帶來勃勃生機(jī);
3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機(jī)電一體化"提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ);
4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機(jī)電一體化"躍上新臺(tái)階.
(二)"機(jī)電一體化"發(fā)展趨勢
1.光機(jī)電一體化.一般的機(jī)電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進(jìn)光學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn)是能有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動(dòng)力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.
2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機(jī)電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強(qiáng)的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計(jì)成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個(gè)子系統(tǒng)是相互獨(dú)立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點(diǎn)是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動(dòng)”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而 影響 整個(gè)系統(tǒng)。
3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機(jī)電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復(fù)雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。
4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機(jī)電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時(shí)不穩(wěn)定，但在動(dòng)態(tài)(工作)時(shí)卻是穩(wěn)定的。這有點(diǎn)類似于活的生物：當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時(shí)，生物便“死亡”，而當(dāng)控制系統(tǒng)(大腦)工作時(shí)，生物就很有活力。仿生學(xué) 研究 領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機(jī)構(gòu)可為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供新型機(jī)體，但如何使這些新型機(jī)體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點(diǎn)是硬 件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割�？磥�，機(jī)電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。
5.微型機(jī)電化——微型化。 目前 ，利用半導(dǎo)體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)室中已制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件。當(dāng)將這一成果用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí)，就沒有必要區(qū)分機(jī)械部分和控制器了。屆時(shí)機(jī)械和電子完全可以“融合”，機(jī)體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的重要發(fā)展方向。
(三)、典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品
機(jī)電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機(jī))和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、CAD／CAM系統(tǒng)等。典型的機(jī)電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機(jī)、傳感器、專用集成電路、伺服機(jī)構(gòu)等。這些典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景 分析 從略。
二、機(jī)電一體化專業(yè)的人才結(jié)構(gòu)和對高技能人才需求分析
我對山西企業(yè)的用人情況作了調(diào)研，受調(diào)研的企業(yè)共有20家，這些企業(yè)遍及山西各個(gè)區(qū)及其它地區(qū)，從收集的信息來看，受調(diào)研的企業(yè)只是全市機(jī)電類企業(yè)的少部分，但有在企業(yè)規(guī)模、技術(shù)力量、產(chǎn)品類型和質(zhì)量、人才構(gòu)成的基本狀況有一定的代表性。分析數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床操作的仍占較多的份額，但也不見去年大需求的狀況，電工
用工需求明顯高于去年，對焊工的需求量在增加，而一些機(jī)加工的需求仍有一定的市場，尤其是對熟練機(jī)加工需求很迫切。自動(dòng)化生產(chǎn)線的維護(hù)人員的需求也有上升傾向。另外，對懂得機(jī)電知識(shí)能從事機(jī)電產(chǎn)品營銷的人員也有一定的需求。生產(chǎn)線的操作工的需求大大小于前兩年。
企業(yè)對高質(zhì)量產(chǎn)品的追求，使得越來越多的企業(yè)更關(guān)注員工的質(zhì)量，很多機(jī)電企業(yè)用人時(shí)，一方面考察其專業(yè)教育的背景，但更關(guān)注人的社會(huì)能力和非智力素質(zhì)，善于與別人交流，正確的價(jià)值觀、敬業(yè)精神、吃苦精神、紀(jì)律性、責(zé)任心、工作態(tài)度。三、職業(yè)分析和教學(xué)分析
1、機(jī)電一體化專業(yè)行業(yè)的職業(yè)崗位(群)及工作任務(wù)分析
機(jī)電一體化專業(yè)從事的職業(yè)崗位(群)有機(jī)械設(shè)計(jì)制造、電工電子、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)電一體化控制等方面，機(jī)電產(chǎn)品性能及機(jī)電設(shè)備安裝、調(diào)試、運(yùn)行、檢測與使用維修方面，機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)、制造及設(shè)備控制、生產(chǎn)組織管理，可承擔(dān)電子、機(jī)械、信息、及其交叉領(lǐng)域中的相關(guān)技術(shù)工作。穩(wěn)定而熟練的操作工是完成生產(chǎn)任務(wù)的基本保障，而要使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中具有高質(zhì)量，設(shè)備維護(hù)人員又是重要的一方面，具有更熟練的操作技能或更寬的知識(shí)面或有復(fù)合技能的人更會(huì)受到企業(yè)的歡迎。
2、機(jī)電一體化專業(yè)職業(yè)崗位(群)及工作任務(wù)的知識(shí)、能力和素質(zhì)的要求 第一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
(1)具有必須的文化基礎(chǔ)知識(shí)；
(2)掌握機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、電工與電子技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)；
(3)掌握至少一種計(jì)算機(jī)編程語言，具有計(jì)算機(jī)原理和應(yīng)用方面的知識(shí)；
(4)掌握機(jī)械、電子、氣、液等技術(shù)在機(jī)電一體化設(shè)備中應(yīng)用的知識(shí)；
(5)掌握自動(dòng)化控制方面的知識(shí)；
(6)掌握機(jī)電一體化設(shè)備的安裝、調(diào)試、運(yùn)行、檢測和維修等方面的知識(shí)； 第二、能力結(jié)構(gòu)
(1)具有機(jī)電一體化設(shè)備常見故障的診斷與維修能力，初步具有機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、使用、維護(hù)和研究開發(fā)的綜合能力
(2)具有數(shù)控技術(shù)應(yīng)用方面的知識(shí)和數(shù)控設(shè)備的基本操作能力；
(3)具有熟練使用至少一種計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)或制造軟件的能力；
(4)具有機(jī)電產(chǎn)品制造工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與企業(yè)設(shè)備生產(chǎn)組織管理的基本能力和收集機(jī)電行業(yè)發(fā)展和機(jī)電產(chǎn)品信息的能力；
(5)具有一定的外語水平，能夠借助工具書閱讀本專業(yè)外文資料，具有一定的自學(xué)、寫作與語言表達(dá)能力，有一定的公關(guān)與適應(yīng)環(huán)境的能力。
第三、素質(zhì)結(jié)構(gòu)
(1)初步具備機(jī)電專業(yè)一種外語聽、說、讀、寫的基礎(chǔ)能力；
(2)具備一定的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源和創(chuàng)新的意識(shí)：
(3)具有優(yōu)良的職業(yè)道德、團(tuán)隊(duì)合作精神和人際交流能力；
(4)具有獲取、分析和處理信息的能力；
(5)具有自主學(xué)習(xí)，適應(yīng)職業(yè)變化的能力。
3、機(jī)電一體化專業(yè)對應(yīng)的職業(yè)格證書要求，職業(yè)資格證書和職業(yè)崗位與課程之間的對應(yīng)關(guān)系根據(jù)技術(shù)技能型機(jī)電一體化專業(yè)所從事的主要工作，要求該專業(yè)的畢業(yè)生至少具有以下職業(yè)格證書：
(1)制圖員中級(jí)
制圖員中級(jí)與機(jī)械制圖課程緊密結(jié)合，要能利用CAXA(CAD)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)制圖，要求熟練使用軟件并理解制圖原理。
(2)鉗工中級(jí)
鉗工中級(jí)使學(xué)生能熟練操作常用刀具，根據(jù)一般零件加工圖的技術(shù)要求，確定加工工藝并實(shí)施加工。
(3)電工中級(jí)
維修電工中級(jí)涉及到的課程有電工技術(shù)基礎(chǔ)、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電機(jī)與拖動(dòng)等。職業(yè)技能鑒定考試分為應(yīng)知、應(yīng)會(huì)兩大部分，要求較廣的理論知識(shí)和較強(qiáng)的操作技能。
(4)機(jī)電一體化設(shè)備調(diào)試
機(jī)電一體化設(shè)備調(diào)試涉及可編程控制器(PLC)、變流技術(shù)、調(diào)速及變頻器技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)等，以典型的機(jī)電一體化設(shè)備體現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)。
四、機(jī)電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)方案的建議
1、對人才培養(yǎng)目標(biāo)的建議
調(diào)研結(jié)果表明企業(yè)要求學(xué)生的知識(shí)面寬，專業(yè)技能要好，工作態(tài)度端正，人際交往要友善并具備一定的溝通能力。所以企業(yè)不僅看重知識(shí)技能，更看重工作態(tài)度、學(xué)習(xí)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)精神、溝通能力。所以對于該專業(yè)人才的培養(yǎng)建議，課程知識(shí)不要太深、但應(yīng)具有一定的寬度。五年制機(jī)電一體化專業(yè)的人才定位應(yīng)該是具有相關(guān)社會(huì)能力的技術(shù)技能型人才。
2、對課程設(shè)置的建議
該專業(yè)的課程設(shè)置是以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線、 以項(xiàng)目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系．按照職業(yè)教育的要求和本專業(yè)高技能人才的培養(yǎng)規(guī)律，專業(yè)課程設(shè)置和課程內(nèi)容安排，都以學(xué)生的職業(yè)能力和專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用為主要目標(biāo)，打破按照學(xué)科體系、知識(shí)體系設(shè)課的慣例。在整個(gè)教學(xué)課程體系中，以專業(yè)技能為主要項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目徹底改變原有的教學(xué)課程體系。以項(xiàng)目為中心，設(shè)置多個(gè)技能模塊。專業(yè)課種類與課時(shí)合理配置。對本專業(yè)而言，因?qū)W生主要從事機(jī)電設(shè)備安裝、維護(hù)、維修，故在技能訓(xùn)練的項(xiàng)目應(yīng)有一定的寬度，而在必備技能上要達(dá)到應(yīng)有的職業(yè)資格等級(jí)工要求。
3、對教學(xué)模式改革的建議
根據(jù)調(diào)研，為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力人才的目標(biāo)，應(yīng)打破以學(xué)科體系的課程模式，建立三以一化的課程體系。根據(jù)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，對原有的課程內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)和重組，制定全新的課程標(biāo)準(zhǔn)，選擇適宜學(xué)生發(fā)展、適合企業(yè)要求的教學(xué)內(nèi)容，并兼顧技能證書的需求。課程內(nèi)容的實(shí)施宜采用項(xiàng)目教學(xué)法．應(yīng)特別加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)，如對機(jī)電一體化設(shè)備的安裝與調(diào)試，電氣控制器的應(yīng)用等環(huán)節(jié)的教學(xué)應(yīng)采用項(xiàng)目教學(xué)法，并有課程大作業(yè)及畢業(yè)設(shè)計(jì)作為綜合性能力訓(xùn)練的課程，社會(huì)能力的培養(yǎng)應(yīng)在所有的專業(yè)課程的教學(xué)過程中滲透，要求專業(yè)教師在自己承擔(dān)的專業(yè)課教學(xué)中特別注意對學(xué)生的職業(yè)道德的引導(dǎo)，在課程考核中應(yīng)有對相關(guān)社會(huì)能力的考核指標(biāo)。
4、對專業(yè)師資配置及任職要求的建議
本專業(yè)教師應(yīng)具有中等職業(yè)學(xué)校及以上教師資格證書，具有本專業(yè)中級(jí)以上職業(yè)資格證書或相應(yīng)技術(shù)職稱，具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神，能準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)與相關(guān)行業(yè)保持緊密聯(lián)系，具備本專業(yè)領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的理論知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐能力， 能遵循職業(yè)教育教學(xué)規(guī)律正確分析、評價(jià)、設(shè)計(jì)、實(shí)施及評價(jià)教學(xué)，具備一定的課程開發(fā)和專業(yè)研究能力，具有處理相關(guān)公共關(guān)系的能力。
5、對專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源配置的建議
為了達(dá)到知識(shí)，理論，實(shí)踐教學(xué)在時(shí)間上，場所上、教師上均實(shí)現(xiàn)一體化，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)校內(nèi)和校外實(shí)訓(xùn)基地，最大程度地建設(shè)與生產(chǎn)實(shí)際接近的實(shí)習(xí)環(huán)境，對本專業(yè)特別加強(qiáng)液壓與氣動(dòng)、電氣設(shè)備維修、PCL、機(jī)電一體化設(shè)備調(diào)試、鉗工工場、機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)室等校內(nèi)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，并加強(qiáng)校外相關(guān)機(jī)電類實(shí)習(xí)基地建設(shè)．
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