機電一體化教學改革論文
機電一體化教學改革論文【1】
摘要：通過闡述機電一體化專業(yè)教學不能滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求這一現(xiàn)狀，提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革的必要性，以及思路和方法。
關(guān)鍵詞：機電一體化;教學改革;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)絡及通訊技術(shù)等學科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術(shù)，已成為當今工業(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)的理論體系以學科為核心來組織教學，把傳授系統(tǒng)的理論知識作為組織教學的出發(fā)點，作為教學過程的主線和質(zhì)量考核的主要標準，對學生系統(tǒng)地掌握理論知識，開發(fā)設計產(chǎn)品是有利的。
但是也存在不足之處，學生畢業(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、設計、開發(fā)、決策等，而是操作設備、制定工藝、籌劃工裝卡具、調(diào)整試車、查找故障和排除故障，在學校學的知識相當一部分用不上，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)標準、課程體系的設置，還是實踐性教學體系的安排，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)應用領(lǐng)域內(nèi)“缺乏應用”。
有的專業(yè)由于課時設置不合理、教學方法陳舊等諸多原因，學生理論知識學習不扎實，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。
在當前的教學中主要存在以下幾方面問題：(1)學時太少;(2)教學模式單一;(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)教學改革的思路
1.制訂適應新形勢的教學內(nèi)容
制訂符合現(xiàn)代化建設要求的機電一體化專業(yè)教學計劃，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，以能力培養(yǎng)為主線。
圍繞培養(yǎng)目標，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)涵的認識。
機電一體化技術(shù)從學科角度來看，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。
機電一體化專業(yè)應培養(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.先進教學手段的應用
(1)運用多媒體進行直觀教學;(2)聯(lián)系生活，啟發(fā)學生思維。
課堂教學重在理論聯(lián)系實際，運用生活中的實例，既有助于學生對理論知識的掌握，又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力;(3)與時俱進，激發(fā)學生的求知欲。
3.改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)
實踐教學是技術(shù)應用能力形成的重要環(huán)節(jié)，也是高職專業(yè)教育教學的重點。
為了培養(yǎng)學生專業(yè)技術(shù)能力，改革傳統(tǒng)的實踐教學模式，將實踐教學分為三個階段進行：(1)實驗技能訓練;(2)單項技能訓練;(3)綜合技能訓練。
三、建設特色課程
課程內(nèi)容的確立與工作過程各階段的任務密切相關(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，將工作任務和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學習領(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)容和學時安排。
機電專業(yè)教學中必須堅持“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)，確定教學改革思路、培養(yǎng)目標，深入改革課程體系、教學方法和教學內(nèi)容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應。
在對學生的培養(yǎng)方面要做到：(1)培養(yǎng)學生的綜合應用能力、實際動手能力、工程設計和創(chuàng)新能力，學生能根據(jù)一般的設計要求和動作流程完成整個控制系統(tǒng)的設計;(2)提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生的學習興趣;(3)在實驗和設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、考核的每一個教學環(huán)節(jié)，不但充分發(fā)揮了學生的開拓創(chuàng)新精神，而且充分調(diào)動教師教學和教改的積極性，在教與學兩個積極性的推動下，教學質(zhì)量得以大幅度提高，使高校為社會主義現(xiàn)代化建設培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。
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機電一體化教學改革【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“學生難學， 教師難教”的現(xiàn)狀，從課程設置到一體化教學引入了循序漸進教學法，此法不僅有利于學生對新知識的學習，更有利于對較復雜的機電一體化概念和技術(shù)進行具體化、形象化的理解。
本文詳細介紹了機電一體化課程教學改革的五步法，提出通過技能竟賽提高教學水平，達到以賽促練的教學目的，通過頂崗實習全面檢驗學生的學習成果，為機電一體化教學改革提供了有效的方法。
【關(guān)鍵詞】機電一體化頂崗實習教學改革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)絡及通信技術(shù)等學科的強烈滲透而形成的機電一體化技術(shù)已成為當今工業(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)的理論體系以學科為核心組織教學，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的任務是讓工業(yè)自動化專業(yè)的學生在經(jīng)過課堂理論學習后，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生所學的理論和實踐知識，提高學生的專業(yè)技能和解決實際問題的能力，讓學生在畢業(yè)前能夠和企業(yè)所需完全接軌，提出了課程設置和教學五步法。
一.機電一體化基礎課程教學
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對后續(xù)的學習有著非常重要的意義，當然技工院校的學生由于底子較差，單純的理論教學學生不易掌握，因此課程教學全部采用一體化教學，以工作過程為導向，采用任務驅(qū)動型教學法，對于純理論的知識，用到多少講解多少，真正實現(xiàn)學以致用，基礎課程的教學包括電工電子、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)的教學可以承接電力拖動技術(shù)里面的實訓項目，從繼電器控制自然過渡到PLC控制，學生非常容易接受;另外相關(guān)課程的教學結(jié)合中級電工、高級電工以及可編程序控制系統(tǒng)設計師等考證進行，使學生既掌握了相應知識技能，又考取了相應的職業(yè)資格證書，提高了學習的主動性。
二.機電一體化單機教學
學生有了基礎課程的功底后，接下來就可以進行機電一體化的單機教學了，這里需要學校具備一定的機電一體化實訓設備(可以采購也可由學校教師自行開發(fā))，機電一體實訓設備要求盡可能多的融合基礎課程里面的相關(guān)內(nèi)容，教師需要結(jié)合學�，F(xiàn)有的實訓開發(fā)出合適的實訓項目。
這一階段學生可以把之前學過的知識串聯(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，通過設定相關(guān)的實訓項目，培養(yǎng)學生獨立思考，獨立完成工作任務的能力。
三.機電一體化網(wǎng)絡化教學
隨著工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展，基于網(wǎng)絡的各種遠程控制技術(shù)應用越來越廣， 而遠程控制的終端設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)絡化方向發(fā)展。
學生對單臺PLC控制的機電一體化設備掌握了之后，接下來就可以學習聯(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。
至此有必要學習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，沒有條件的可以創(chuàng)造條件，在機電一體化單機的基礎上加入一些相應的網(wǎng)絡模塊，通過485或PROFIBUD就可以構(gòu)成一些簡單的網(wǎng)絡，通過讓學生親手搭建這些網(wǎng)絡，并編寫相應的程序，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)合開設的觸摸屏及組態(tài)技術(shù)，應用到相應的教學項目中。
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)場設備進行提煉和濃縮，并針對實訓教學活動進行專門設計，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、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)，通過訓練能強化了學生對復雜柔性自動生產(chǎn)線的設計、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用，為了達到學以致用的目的，機電一體化教學可以針對學校現(xiàn)有的實訓設備進行機電一體化設備安裝與調(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)秀的學生代表。
教師根據(jù)自己學生的水平從設備組裝，電路的連接，氣路連接，編寫控制程序等諸多方面出題，學生根據(jù)任務書的要求畫出PLC輸入輸出接線圖，并根據(jù)設備結(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，完成機電一體化設備的安裝，并在此基礎上完成控制程序的編寫，通過不斷的調(diào)試，最終達到競賽任務書的要求。
還可選拔學生參加市職業(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， 帶動全班同學學習的積極性，形成爭先創(chuàng)優(yōu)的良好學習氛圍。
五.頂崗實習
頂崗實習是技工院校學生畢業(yè)前的綜合性實習，是實踐教學體系中不可缺少的環(huán)節(jié)。
選擇專業(yè)對口的實習合作企業(yè)，讓學生把學校所學的知識與真實的工作實際完全對接起來，學生很容易就發(fā)現(xiàn)了差距和不足，此時指導老師的專業(yè)指導可以起到非常好的效果;另外學生實習過程中發(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，這種自學能力的培養(yǎng)會使學生終身受益。
學生在企業(yè)悉心向師傅請教不僅可以解燃眉之急，更能學到解決實際問題的經(jīng)驗和方法，我們系有20名同學在富士康科技集團自動化研發(fā)中心實習，實習工作的內(nèi)容與在校所習完全對口，同學們在企業(yè)最大的心得體會就是認為在學校所學到的東西在企業(yè)都能用的上，因此干勁十足，同時企業(yè)的很多新技術(shù)又超前學校所傳授的知識技能，因此又迫使同學們更加努力去學習，感覺自已每天都在進步，很多同學愿意免費加班， 企業(yè)也看在眼里，給了他們更大的學習成長空間。
學生還能及時給我反饋學校所教與企業(yè)所需知識技能的差異，為課程教學改革提供很多一手資料，實現(xiàn)企業(yè)、學校、學生三方共贏。
機電一體化是多學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、教學方法和教學內(nèi)容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應，調(diào)動一切積極因素充分發(fā)揮了學生的開拓創(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改革 《成長之路》第36期
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