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1.1課程知識(shí)未能得到及時(shí)的更新
現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)高速發(fā)展的社會(huì),機(jī)械、電子等新技術(shù)也一直處在日新月異的發(fā)展?fàn)顟B(tài)中。而機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)的目的就是應(yīng)用在日常的生活生產(chǎn)中,新技術(shù)不斷出現(xiàn),但未能及時(shí)加入到機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容中,這就使學(xué)生在機(jī)電一體化專業(yè)課程上學(xué)習(xí)的內(nèi)容與企業(yè)應(yīng)用的機(jī)電一體化專業(yè)技術(shù)有著較大的出入。而真正具備機(jī)電方面專業(yè)知識(shí)技能的人才,卻極少會(huì)參與到專業(yè)課程內(nèi)容的編寫中。多方面的原因就導(dǎo)致了機(jī)電一體化的專業(yè)課程內(nèi)容不能及時(shí)得到更新,技術(shù)知識(shí)落后,不適用于當(dāng)前的社會(huì)。
1.2部分教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際脫離
一方面,在機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程中,選用的大部分都是高學(xué)歷低經(jīng)驗(yàn)的專職教育教學(xué)工作者,這部分機(jī)電一體化的專業(yè)課程教師自身就沒有實(shí)踐另一方面,雖選用的有具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的來(lái)自企業(yè)的專業(yè)課程教師,但學(xué)校中又沒有與之所具備的實(shí)用機(jī)能相對(duì)接的課程,能讓教師對(duì)實(shí)用性技能進(jìn)行講解,最終課堂教學(xué)內(nèi)容還是以理論知識(shí)作為重點(diǎn)。理論與實(shí)際脫離,學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力受挫的同時(shí)也不能為社會(huì)培養(yǎng)出高水準(zhǔn)的應(yīng)用型人才。
1.3傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能適應(yīng)
社會(huì)的發(fā)展機(jī)電一體化的專業(yè)技術(shù)在不斷的革新中,而傳統(tǒng)的學(xué)科結(jié)構(gòu)大都不是圍繞學(xué)生的就業(yè)方向和社會(huì)需求來(lái)設(shè)置的,這就導(dǎo)致了學(xué)生在學(xué)習(xí)了主要以知識(shí)結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)置的機(jī)電一體化專業(yè)課程后,只掌握了一些理論知識(shí),卻不具備獨(dú)自實(shí)際操作的能力。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化課程還存在著新技術(shù)沒被納入到教學(xué)結(jié)構(gòu)中,而已有的教學(xué)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)諸多的知識(shí)內(nèi)容重復(fù)的問(wèn)題。從上述描述的我國(guó)機(jī)電一體化的專業(yè)課程中存在的一些問(wèn)題,可以看出,當(dāng)下,必須將培養(yǎng)專業(yè)人才的目標(biāo)放在首位,突破傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容的束縛,果斷摒棄那些華而不實(shí)的理論知識(shí),對(duì)機(jī)電一體化的專業(yè)課程進(jìn)行改革,以期為社會(huì)培養(yǎng)出一批有用的技術(shù)實(shí)用型人才。
2機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)改革
2.1從教學(xué)內(nèi)容上對(duì)課程進(jìn)行改革
針對(duì)機(jī)電一體化的專業(yè)課程存在的問(wèn)題,首先是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革完善。專業(yè)課程自然要以專業(yè)知識(shí)技能的獲取為中心,緊抓機(jī)電專業(yè)所具備的特點(diǎn),以理論知識(shí)夠用為標(biāo)準(zhǔn),少講多練,將知識(shí)和技能的學(xué)力融入到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中。同時(shí)加大實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)力度,將提升學(xué)生的獨(dú)自分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力作為教學(xué)的重點(diǎn),并規(guī)范學(xué)生的實(shí)踐操作,使之更接近企業(yè)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于有內(nèi)容交叉重復(fù)較多的課程,可以通過(guò)對(duì)幾個(gè)課程內(nèi)容脈絡(luò)的梳理和整合,將之融入成一門條理性和綜合性更強(qiáng)的課程。對(duì)常用到的理論知識(shí)進(jìn)行精講,以實(shí)踐操作為主,讓學(xué)生在機(jī)電一體化的專業(yè)實(shí)踐課程中通過(guò)自己的親手操作融會(huì)貫通所學(xué)的理論知識(shí),提升自己對(duì)知識(shí)技能的應(yīng)用能力。而對(duì)于另外一些內(nèi)容復(fù)雜且內(nèi)容脈絡(luò)繁雜的課程可進(jìn)行科學(xué)的拆分,一方面幫助學(xué)生更容易掌握理解這部分知識(shí),另一方面也是為了加大實(shí)際操作課的課時(shí)。使理論和實(shí)際在這種高效的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作中更加緊密有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。
2.2從教學(xué)方法上對(duì)課程進(jìn)行改革
將教、學(xué)、做有機(jī)結(jié)合來(lái)進(jìn)行機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)。依照目前的機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)來(lái)看,其教學(xué)方式依舊沿用的是傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式。教師是課堂教學(xué)的中心,學(xué)生只是被動(dòng)的坐在原位聽教師所教授的知識(shí),沒有進(jìn)行自主探究和合作學(xué)習(xí)的意識(shí)和機(jī)會(huì)。大量的時(shí)間都被沒有進(jìn)入實(shí)用階段的理論知識(shí)所占據(jù),這樣實(shí)際操作的時(shí)間就少了,學(xué)生的實(shí)際操作能力差。針對(duì)這種情況,在確定了新時(shí)期的新的教學(xué)目標(biāo)后,對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行進(jìn)一步的改革,將教師教和同學(xué)緊密聯(lián)系起來(lái)并進(jìn)一步融入到由教師指導(dǎo)的實(shí)踐操作中,以保證一個(gè)高效的學(xué)習(xí)效率和較好的教學(xué)質(zhì)量。這種方法對(duì)于學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)、提升自主操作能力也大有裨益。與普通的專業(yè)學(xué)科相比,機(jī)電一體化專業(yè)課程的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)習(xí)的過(guò)程更為注重。原因在于學(xué)生有關(guān)機(jī)電一體化專業(yè)的知識(shí)和技能都是在機(jī)電一體化專業(yè)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中獲取的。因此,在機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)方法改革中,可以將合作學(xué)習(xí)的方法作為一種新的教學(xué)方式融入到機(jī)電一體化的專業(yè)課程的教學(xué)中。合作學(xué)習(xí)為學(xué)生之間的專業(yè)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個(gè)平等交流的平臺(tái)??偟膩?lái)說(shuō),合作學(xué)習(xí)在機(jī)電一體化專業(yè)課程的教學(xué)上的應(yīng)用,能夠使學(xué)生在一個(gè)平等交流的環(huán)境中,進(jìn)行自主的、積極的思考,學(xué)會(huì)與人協(xié)作共同去解決問(wèn)題。同時(shí)對(duì)于學(xué)生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,積極提升教師實(shí)際操作技能
與一般的學(xué)科不同,機(jī)電一體化專業(yè)課程的最終目的是在于培養(yǎng)出一批能夠進(jìn)入到實(shí)際工作中的技能型人才。很顯然,在我國(guó)一直沿用至今的傳統(tǒng)教學(xué)觀念并不符合機(jī)電一體化的專業(yè)教學(xué)。故而,教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變自己的教學(xué)觀念,把學(xué)生作為機(jī)電一體化專業(yè)課程學(xué)習(xí)的主體,做好教學(xué)過(guò)程中的講解、引導(dǎo)和輔導(dǎo)工作。同時(shí)摒棄以往以專業(yè)理論為重的觀念,積極投身到機(jī)電一體化的實(shí)際操作技能的學(xué)習(xí)中,加深自己對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)課程了解的同時(shí),可以更多的為學(xué)生傳授真正的機(jī)電一體化操作經(jīng)驗(yàn),帶來(lái)更好的教學(xué)效果。教師還要關(guān)注機(jī)電一體化最前沿的技術(shù)的發(fā)展,及時(shí)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整,幫助學(xué)生獲得更多的機(jī)電一體化專業(yè)知識(shí)和技能。
3結(jié)束語(yǔ)
[關(guān)鍵詞]智能 機(jī)電一體化 綠色
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)24-0325-01
本論文主要從機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展等進(jìn)行講述。主要包括了全息系統(tǒng)化、微型機(jī)電化、光機(jī)電一體化、產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化、產(chǎn)品綠色化、“生物――軟件”化、全息系統(tǒng)化也即智能化、光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)、未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系等。具體材料請(qǐng)?jiān)斠姡?/p>
1 概述
機(jī)電一體化指的是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù),并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,因此,“機(jī)電一體化技術(shù)”是機(jī)械、微電子和信息三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物,是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,微處理器、微型機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,對(duì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用,正因電子技術(shù)的快速發(fā)展,進(jìn)而帶動(dòng)了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,科技的進(jìn)步更是依賴于其發(fā)展,因此其未來(lái)的發(fā)展對(duì)科技的進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用。
2 機(jī)電一體化技術(shù)未來(lái)的發(fā)展
2.1 全息系統(tǒng)化
全息系統(tǒng)化也即智能化,是對(duì)機(jī)器的行為描述,即在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能、心理學(xué)和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)思想,從而模擬人類的思維能力,使它如同人一樣具有思維、意識(shí)等能力,以便達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化產(chǎn)品智能特征也越來(lái)越明顯,智能化水平也是日趨上升,新世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)中的智能化的快速發(fā)展,人工智能在機(jī)電一體化的研究中也日益得到重視,其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用。當(dāng)然,要使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能永遠(yuǎn)是不可能的,也沒有這個(gè)必要,但是,高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或者人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
2.2 微型機(jī)電化
在實(shí)驗(yàn)室中,目前,通過(guò)半導(dǎo)體蝕刻技術(shù),已經(jīng)制造出亞微米級(jí)的機(jī)械元件,如果這一成果應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品時(shí),那么就沒有必要再區(qū)分什么是控制器、什么是機(jī)械部分了,這時(shí)就完全的實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電子的“融合”,這樣CPU、機(jī)體、傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)就可以集成在一起,而且體積小,同時(shí)組成一種自律元件。這種微型機(jī)械學(xué)是機(jī)電一體化的一個(gè)重要的前進(jìn)方向,更是機(jī)電一體化向微觀領(lǐng)域和微型機(jī)器的發(fā)展趨勢(shì),在國(guó)外,人們稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng),也指外觀尺寸不超過(guò)1cm3的機(jī)電一體化產(chǎn)品,一并向微米級(jí)、納米級(jí)發(fā)展,正因?yàn)槲C(jī)電一體化產(chǎn)品耗能少、體積小、運(yùn)動(dòng)靈活,在軍事、生物醫(yī)療、信息等方面占有很高的地位和很大的優(yōu)勢(shì)。
2.3 光機(jī)電一體化
光機(jī)電一體化是機(jī)電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì),因?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)是由機(jī)械系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)等部件構(gòu)成的,因此,在機(jī)電一體化技術(shù)中引進(jìn)光學(xué)技術(shù),充分利用光學(xué)技術(shù)的先天優(yōu)點(diǎn),有效地改進(jìn)機(jī)電一體化系統(tǒng)的能源系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)。
2.4 產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)全球化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的巨大發(fā)展,同時(shí)給日常生活都帶來(lái)了全新的面貌,全球生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)被各種網(wǎng)絡(luò)連成一片,企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全球化,一旦研制出機(jī)電一體化新產(chǎn)品,只要其質(zhì)量有保證,功能可靠,必然會(huì)暢銷全球。因?yàn)橛辛司W(wǎng)絡(luò)的普及,那么只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程監(jiān)視和控制技術(shù)也就方興未艾,然而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此,機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)全球化發(fā)展。
2.5 產(chǎn)品綠色化
隨著工業(yè)的發(fā)達(dá),人們的生活也發(fā)生了巨大的變化:①物質(zhì)需求豐富,生活舒適;②可用資源減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。因?yàn)檫@些現(xiàn)象的出現(xiàn),人們開始呼吁保護(hù)環(huán)境資源,回歸自然,那么此時(shí),綠色產(chǎn)品的概念也就應(yīng)運(yùn)而生,這是一個(gè)時(shí)代的綠色化趨勢(shì),在這里,機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化主要是指:使用時(shí)不破壞生態(tài)環(huán)境,報(bào)廢后還能回收利用。因此,機(jī)電一體化綠色產(chǎn)品在其設(shè)計(jì)、制造、使用和銷毀的過(guò)程中,應(yīng)完全符合生存環(huán)境和人類健康的要求,對(duì)生態(tài)環(huán)境盡可能的無(wú)害或危害極少,資源利用率要極高。由于這種客觀的存在性,設(shè)計(jì)綠色的機(jī)電一體化產(chǎn)品所需要的技術(shù)成本很高,但其具有遠(yuǎn)大的發(fā)展空間。 2.6“生物――軟件”化未來(lái)的機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展注重產(chǎn)品與人的關(guān)系,即機(jī)電一體化的人格化,其有兩層含義:①機(jī)電一體化產(chǎn)品的使用對(duì)象是人,怎樣將人的智能、情感、人性賦予機(jī)電一體化產(chǎn)品顯得越來(lái)越重要,尤其是家用機(jī)器人,其最高境界就是人機(jī)一體化;②模仿生物機(jī)理,研制出各種機(jī)電一體化產(chǎn)品。隨著科技的發(fā)展,機(jī)電一體化裝置對(duì)信息的依賴性越來(lái)越大,很多時(shí)候類似于活的生物:當(dāng)大腦停止工作時(shí),生物便死亡,而大腦工作時(shí),生物就充滿活力,即信息決定系統(tǒng)的工作與否。目前,在仿生學(xué)研究領(lǐng)域中已經(jīng)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)品提供新型的機(jī)體,但是如何使這些新型機(jī)體具有生命力還是研究中的一大難題,這一研究領(lǐng)域被稱之為“生物――軟件”或者說(shuō)“生物系統(tǒng)”,而生物的特點(diǎn)正是“肌體(硬件)――大腦(軟件)”一體,不可分割。機(jī)電一體化產(chǎn)品向生物系統(tǒng)化發(fā)展是好,但是目前的技術(shù)與理論還是有很大的差距,因此,還需要更加倍的努力。
關(guān)鍵詞:機(jī)械加工;機(jī)床;機(jī)電一體化
機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué),其主要是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù),信息技術(shù),機(jī)械技術(shù),電子技術(shù),控制技術(shù)和光學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化和系統(tǒng)化加工。機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)了加工技術(shù)、加工質(zhì)量和加工精度的優(yōu)化,對(duì)制造行業(yè)具有重大的貢獻(xiàn),也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的主要技術(shù)支持之一。近幾年隨著機(jī)電一體化的逐漸發(fā)展,對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的改造工作正在逐漸推廣和普及。為進(jìn)一步提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造效率和質(zhì)量,對(duì)其實(shí)施改造分析具有重要的意義和價(jià)值。
1機(jī)電一體化改造優(yōu)勢(shì)
隨著機(jī)電一體化的逐漸推廣和普及,人們對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化的改造出現(xiàn)了不同的聲音,其中有支持也有反對(duì)的[1]。就該種現(xiàn)象及機(jī)電一體化改造進(jìn)行優(yōu)勢(shì)分析發(fā)現(xiàn)其具有以下幾種優(yōu)勢(shì)。第一,智能化優(yōu)勢(shì)。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施機(jī)電一體化改造的過(guò)程中會(huì)利用計(jì)算機(jī)控制軟件,實(shí)現(xiàn)軟件更新,在保障機(jī)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化操作。在改造的過(guò)程中利用智能化軟件實(shí)現(xiàn)人操作和組合,具有自行判斷、自行篩選等基本邏輯功能,從而實(shí)現(xiàn)人類自動(dòng)控制危險(xiǎn)因素的實(shí)際操作。因此,對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施機(jī)電一體化具有優(yōu)化其智能化的作用。第二,個(gè)性化優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化智能化優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)機(jī)械加工基礎(chǔ)改造的必然趨勢(shì)[2]。近幾年隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)體制和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的逐漸轉(zhuǎn)變,企業(yè)和人們對(duì)事物個(gè)性化的需求逐漸增加,進(jìn)一步提升了對(duì)機(jī)械加工的個(gè)性化需求。而機(jī)電一體化改造能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求,滿足消費(fèi)者個(gè)性化加工。在產(chǎn)品生產(chǎn)的過(guò)程中其微控系統(tǒng)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研需求自主的對(duì)產(chǎn)品實(shí)施升級(jí)方案制定,以滿足智能個(gè)性化產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。第三,高速化優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化改造的過(guò)程中對(duì)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)速度改造是其中關(guān)鍵的一環(huán)。利用微控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提升,可以在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床轉(zhuǎn)速的基礎(chǔ)上提高2倍左右,明前的加快了加工的速度,為整個(gè)機(jī)床加工生產(chǎn)效益的優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)[3]。此外,隨著納米技術(shù)的逐漸應(yīng)用,納米機(jī)床機(jī)電一體化改造更是實(shí)現(xiàn)了高效率、高精度的機(jī)械加工。因此,機(jī)電一體化改造具有其高速化發(fā)展優(yōu)勢(shì)。第四,綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)。機(jī)電一體化改造不僅能夠在技術(shù)、效率、性能等上實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床優(yōu)化,在其綠色環(huán)保上能夠降低材料和燃料的使用,從而利用高新技術(shù)手段降低對(duì)環(huán)境的污染。隨著綠色能源的創(chuàng)新和發(fā)展,以綠色能源為基礎(chǔ)的機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床必將成為機(jī)械加工機(jī)床改造優(yōu)化的主流趨勢(shì)。
2傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造注意點(diǎn)
針對(duì)實(shí)踐工作中對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的工作經(jīng)驗(yàn),結(jié)合理論知識(shí)和內(nèi)容,提出未來(lái)在傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)電一體化改造的過(guò)程中需要從以下幾方面注意處理。第一,在改造穩(wěn)定性上。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施改造的過(guò)程中需要在現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造。由于傳統(tǒng)的機(jī)械加工機(jī)床的加工一般采用的是焊接的方式,且材料的使用上一般是堅(jiān)固的鑄造件。經(jīng)過(guò)改造之后需要將其改變?yōu)楦咝阅芎透呔_度的結(jié)構(gòu)。因此,在改造的過(guò)程中需要從其鑄造件的性能出發(fā),注重改造的整體性,在不破壞設(shè)備本身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,保障機(jī)械加工機(jī)床的整體穩(wěn)定性。第二,在設(shè)備為維修操作山。對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床實(shí)施改造的過(guò)程中在其設(shè)備維修改造上為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化操作,也會(huì)對(duì)其維修性能實(shí)施改造,為改造后機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的日常使用和維護(hù)提供保障。因此,在其維修改造的過(guò)程中必須對(duì)其維修周期和故障診斷性能實(shí)施計(jì)算機(jī)信息處理和邏輯程序編制,以保障設(shè)備維修操作的安全性和高效性[4]。第三,在技術(shù)運(yùn)行改造上。在實(shí)施技術(shù)運(yùn)行改造的過(guò)程中必須按照技術(shù)該噶發(fā)展方向速度對(duì)其進(jìn)行改造,采用循序漸進(jìn)的技術(shù)改造方案,從而保障實(shí)時(shí)提高設(shè)備自動(dòng)化的效率和水平。在不斷提升傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床設(shè)備檔次的基礎(chǔ)上完成技術(shù)運(yùn)行改造。尤其注意的是不能采用激進(jìn)的方式進(jìn)行技術(shù)運(yùn)行改造,這樣容易形成技術(shù)壁壘和技術(shù)脫檔。第四,在工作效率和質(zhì)量改造上。針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床的工作效率和工作質(zhì)量改造是在設(shè)備技術(shù)改造的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。因此,在其改造的過(guò)程中需要從精度、專業(yè)、生產(chǎn)三方面完成整體工作效率和工作質(zhì)量改進(jìn),這樣才能夠保障傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床在實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上,充分的發(fā)揮機(jī)電一體化工作效率和工作質(zhì)量的提升。第五,在改造成本上。針對(duì)改造成本實(shí)施成本控制也是傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造中需要注意的一點(diǎn),可以采用分環(huán)節(jié)成本控制和材料成本控制的方式實(shí)現(xiàn)改造成本控制,在保障改造效率的前提下節(jié)約改造經(jīng)費(fèi),降低企業(yè)成本,從未有效的提高機(jī)電一體化機(jī)械加工機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
3總結(jié)
通過(guò)本文中對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的優(yōu)勢(shì)分析們能夠看出,機(jī)械加工機(jī)電一體化是未來(lái)我國(guó)機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展的必然趨勢(shì)。未來(lái)我國(guó)在傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造的過(guò)程中需要對(duì)其改造穩(wěn)定性、設(shè)備維修操作、技術(shù)運(yùn)行、工作效率和質(zhì)量、改造成本等方面對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)智能化、高效率、高質(zhì)量、高性能的改造,以促進(jìn)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的整體發(fā)展,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
作者:李杰 單位:秦皇島優(yōu)益重工科技有限公司
參考文獻(xiàn):
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[2]趙占軍.淺析傳統(tǒng)機(jī)械加工機(jī)床機(jī)電一體化改造[J].通訊世界,2015,03(03):230-231.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;本科教學(xué);人才培養(yǎng);項(xiàng)目教學(xué)法
作者簡(jiǎn)介:王昊(1972-),男,安徽泗縣人,上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院,副教授;吳懋亮(1970-),男,山東萊蕪人,上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院,副教授。(上海 200090)
基金項(xiàng)目:本文系2011年上海市教委重點(diǎn)課程機(jī)電一體化原理項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):20115301)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)10-0075-02
為了滿足電力行業(yè)對(duì)機(jī)械類專門人才的需求,各電力高校均開設(shè)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應(yīng)電力行業(yè)的機(jī)械類相關(guān)崗位的人才。前幾年,該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)喜人,但是,由于制造類相關(guān)行業(yè)廣受金融危機(jī)的影響,導(dǎo)致近年來(lái)畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對(duì)無(wú)法預(yù)知的金融危機(jī)以及制造業(yè)界不太樂(lè)觀的就業(yè)形勢(shì),作為專業(yè)教師,應(yīng)該思考怎樣才能使學(xué)生更從容地面對(duì)求職擇業(yè)問(wèn)題。
機(jī)電一體化作為機(jī)械、電子和信息等多科內(nèi)容融合的學(xué)科,在拓寬機(jī)械類學(xué)生知識(shí)面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強(qiáng)該課程的學(xué)習(xí),能明顯提高學(xué)生素質(zhì),從而增加學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)機(jī)會(huì)。本文認(rèn)真思考了機(jī)電一體化原理在本科教學(xué)中的若干問(wèn)題,以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性并指出目前存在的問(wèn)題,提出以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的嶄新的教學(xué)思路,并輔以項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,以及增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)的設(shè)想。
一、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”的重要性
學(xué)生在學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”的時(shí)候,由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),加上該課程牽涉面很廣,學(xué)習(xí)難度較大,因而學(xué)習(xí)熱情不足。因此,在教學(xué)過(guò)程中,教師要想方設(shè)法、千方百計(jì)地引導(dǎo)和吸引學(xué)生充分認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”這門課程的重要性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
首先,應(yīng)使學(xué)生明確,機(jī)電一體化是多學(xué)科交叉,相互滲透的綜合性課程,廣泛涉及機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等方面的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)是給傳統(tǒng)機(jī)械加上“大腦”(計(jì)算機(jī)信息處理與控制),極大限度地延伸了機(jī)械的概念,使機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎無(wú)處不在。例如,“機(jī)器人”作為最重要的機(jī)電一體化產(chǎn)品之一,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次,針對(duì)現(xiàn)在機(jī)械專業(yè)學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)扎實(shí)、電子基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn),認(rèn)真學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”這門課程,將顯著提高學(xué)生在電子方面的素養(yǎng)。通過(guò)課程講解、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)手段,學(xué)生深刻體會(huì)機(jī)電一體化的基本原理和設(shè)計(jì)方法。
最后,機(jī)電一體化的重要性還體現(xiàn)在很多產(chǎn)品,特別是高科技產(chǎn)品,難以將機(jī)械和電子部件完全分開。例如,機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)及維護(hù)人員既要精通機(jī)械方面的知識(shí),又要精通電子方面的知識(shí)。因此,掌握機(jī)電一體化原理,并將其應(yīng)用到解決實(shí)際工程問(wèn)題當(dāng)中,已經(jīng)成為機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項(xiàng)重要技能。
二、增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與整合
“機(jī)電一體化原理”理論學(xué)習(xí)固然重要,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也同樣重要。不少學(xué)?,F(xiàn)有的“機(jī)電一體化原理”的教學(xué)大綱中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占學(xué)時(shí)明顯偏少,而且學(xué)生真正能動(dòng)手完成的實(shí)驗(yàn)更是少之又少。因此,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)安排起不到鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)際操作能力的目的。
此外,很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來(lái)。應(yīng)該在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上,廣泛開拓思路,整合、組合、創(chuàng)造出新的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn),以實(shí)現(xiàn)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。而且,實(shí)驗(yàn)室的工作條件和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所還需要進(jìn)一步改善。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也需要對(duì)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)或輔助教學(xué)等方面,進(jìn)行廣泛市場(chǎng)調(diào)研,根據(jù)需要進(jìn)行采購(gòu)和擴(kuò)充。
因此,必須在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)課時(shí),才能真正使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)電一體化理論知識(shí)的掌握,體會(huì)機(jī)電一體化應(yīng)用的目的。
三、激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)思路
激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的想法,是教學(xué)的重中之重。只有學(xué)生真正產(chǎn)生這種想法,才會(huì)產(chǎn)生學(xué)好“機(jī)電一體化原理”的動(dòng)力。
目前,機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機(jī)械領(lǐng)域。盡管機(jī)械制造業(yè)是非常龐大的產(chǎn)業(yè),但就業(yè)機(jī)會(huì)終歸有限。由于能力的欠缺,擇業(yè)的時(shí)候,面對(duì)機(jī)電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機(jī)會(huì),學(xué)生更多的是無(wú)奈。鑒于此,任課教師必須努力激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)興趣。
引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟,若是自己具備很強(qiáng)的機(jī)電一體化技術(shù)方面的素養(yǎng),將會(huì)拓寬自己的就業(yè)面,從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機(jī)。就算是學(xué)生畢業(yè)后選擇在機(jī)械行業(yè)就業(yè),若是在機(jī)電一體化方面有比較扎實(shí)的基礎(chǔ),也會(huì)開拓自己的視野,何況是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到機(jī)、電完美結(jié)合的階段,完全分開的機(jī)械和電子幾乎沒有。
因此,在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)該結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。具體來(lái)說(shuō),可以結(jié)合機(jī)械專業(yè)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的實(shí)例,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外,在教學(xué)過(guò)程中,也可以充分結(jié)合機(jī)電一體化產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)思路,引導(dǎo)學(xué)生如何跨越機(jī)械專業(yè)的局限,盡可能多地接觸機(jī)電一體化領(lǐng)域。通過(guò)這些方式,學(xué)生們將會(huì)自然提升對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的興趣,從而增加在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項(xiàng)目教學(xué)法、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
為了使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的認(rèn)識(shí),啟發(fā)他們?cè)跈C(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的熱情,“項(xiàng)目教學(xué)法”引入到機(jī)電一體化的本科教學(xué)工作中去。項(xiàng)目教學(xué)法在國(guó)外的職業(yè)教育中應(yīng)用較多,目前在本科教學(xué)中還很少使用。為了讓機(jī)械專業(yè)的學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目直接深入到機(jī)電一體化領(lǐng)域,教師提出使用項(xiàng)目教學(xué)法。
項(xiàng)目教學(xué)法是一種在“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種教和學(xué)的模式,這種教學(xué)法通過(guò)組織學(xué)生真實(shí)地參加項(xiàng)目設(shè)計(jì),履行和管理項(xiàng)目的全過(guò)程,在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中完成教學(xué)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力及其他關(guān)鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心,以教師為中心,以教材為中心”的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)使用的技能和知識(shí)創(chuàng)新,有效地交流課堂與社會(huì)生活的聯(lián)系,充分展示現(xiàn)代教育“素質(zhì)教育”的本色。[2,3]
項(xiàng)目教學(xué)法主要特點(diǎn)是與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際,有助于培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力,更重要的是展示學(xué)生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。項(xiàng)目教學(xué)法的整個(gè)教學(xué)過(guò)程可以分為以下幾個(gè)階段:
1.擬定題目
學(xué)生自主分組或教師分組,查閱資料、主動(dòng)思考,充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,擬定本小組的題目。教師在這個(gè)過(guò)程必須要干預(yù),要求學(xué)生選定的題目具有創(chuàng)新性或?qū)嵱眯?,特別是要適合該小組的特長(zhǎng)和興趣。要求項(xiàng)目既要體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性,又要切實(shí)可行、經(jīng)過(guò)學(xué)生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設(shè)計(jì)
通過(guò)項(xiàng)目可行性分析及方案設(shè)計(jì)、確定項(xiàng)目進(jìn)程計(jì)劃,要求該進(jìn)程安排基本與課堂教學(xué)進(jìn)度并行,即:按照課堂教學(xué)的進(jìn)度安排項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度,即首先是機(jī)械機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu),然后是計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認(rèn)真檢查各小組的可行性分析及方案設(shè)計(jì)。
3.項(xiàng)目實(shí)施要求學(xué)生按照工作進(jìn)度實(shí)施并做階段總結(jié)
這一階段,對(duì)于學(xué)生在項(xiàng)目研究所用到的內(nèi)容,有可能在課程學(xué)習(xí)中沒有學(xué)到,要求教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí),以進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生將有大部分工作需要在實(shí)驗(yàn)室中完成,因此,在第三部分對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合和擴(kuò)建的過(guò)程中就必須要考慮這些問(wèn)題。
4.項(xiàng)目考評(píng)
以小組為單位,認(rèn)真考核學(xué)生完成項(xiàng)目的情況。針對(duì)機(jī)電一體化項(xiàng)目的各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方式、功能和項(xiàng)目報(bào)告等進(jìn)行考評(píng)。考評(píng)中要特別注意學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
5.項(xiàng)目拓展
建議學(xué)生以研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)本小組的研究成果。對(duì)于考評(píng)成績(jī)優(yōu)秀的小組可以組織學(xué)生以申報(bào)專利、參加競(jìng)賽的形式進(jìn)一步拓展項(xiàng)目。
項(xiàng)目教學(xué)法可以極大提高學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維,同時(shí)使學(xué)生以真正項(xiàng)目的方式接觸到機(jī)電一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理。這種項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題和總結(jié)問(wèn)題的能力和經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言非常寶貴。項(xiàng)目考評(píng)優(yōu)秀的學(xué)生的科研論文和專利申請(qǐng)都將在學(xué)生畢業(yè)求職時(shí)增加不可或缺的砝碼,將成為機(jī)電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
現(xiàn)有的教學(xué)手段,還不足以提升學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。作為項(xiàng)目教學(xué)法的補(bǔ)充,還可以通過(guò)增加機(jī)電一體化原理設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),從而更大程度上提高學(xué)生的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力。
課程設(shè)計(jì)時(shí),要求學(xué)生認(rèn)真回顧教師在課堂上所授要點(diǎn),分析各要點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)及其特性的影響。希望學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中,進(jìn)一步理解、吸收和消化課程理論知識(shí)以及在項(xiàng)目教學(xué)法中所存在的尚未解決的問(wèn)題。
課程設(shè)計(jì)課題要盡可能選擇具有產(chǎn)業(yè)背景的實(shí)際課題,學(xué)生通過(guò)原理方案的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及總體設(shè)計(jì)等過(guò)程,加深對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體認(rèn)識(shí)。在指導(dǎo)過(guò)程中,注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。此外,還要注意課程設(shè)計(jì)必須與項(xiàng)目教學(xué)法互補(bǔ),對(duì)于項(xiàng)目教學(xué)法中沒有涉及的部分,要適當(dāng)加強(qiáng)。[4]
課程設(shè)計(jì)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生熟悉機(jī)電一體化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),全面掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范和過(guò)程,并培養(yǎng)學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)的工作作風(fēng)。
六、結(jié)論
本文以拓寬機(jī)械類學(xué)生的就業(yè)面為主要目標(biāo),針對(duì)“機(jī)電一體化原理”本科教學(xué)的若干問(wèn)題,進(jìn)行了深入探討和思考。以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性,以及如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該課程的重要性進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。提出項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,著重培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力;該項(xiàng)目教學(xué)法與“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)相輔相成。期待機(jī)電一體化課程在提高綜合素質(zhì)、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
參考文獻(xiàn):
[1]張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006.
[2]曾勵(lì).機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2004.
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化系統(tǒng);設(shè)計(jì);方法論
引言
機(jī)電設(shè)備往往是多工程應(yīng)用領(lǐng)域綜合產(chǎn)品,需要研發(fā)人員及從業(yè)使用人員具備多學(xué)科的背景知識(shí)。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論從系統(tǒng)全局的角度出發(fā),全面闡述機(jī)電一體化的設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程,對(duì)于研發(fā)機(jī)電設(shè)備具有極其重要的指導(dǎo)意義。在當(dāng)今工業(yè)4.0背景下,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論被賦予了更多時(shí)代使命,需要解決更多實(shí)際問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外學(xué)者的相關(guān)理論研究成果早已層出不窮,本文將研究分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論的發(fā)展現(xiàn)狀。
1機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論的發(fā)展階段
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論與機(jī)電一體化的發(fā)展密切相關(guān),而機(jī)電一體化的發(fā)展歷史目前可以分為四個(gè)階段。1950—1970年代,在第三次工業(yè)革命的大背景下,伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,機(jī)電一體化已處于萌芽階段,但相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)沒有獲得成功與認(rèn)可。1970—1990年代,得益于集成電路和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,控制和通訊等技術(shù)得到突破性進(jìn)展,同時(shí)自動(dòng)化水平大大提高,機(jī)電一體化已形成獨(dú)立學(xué)科,處于初步發(fā)展階段。1990—2010年代,由于計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等技術(shù)進(jìn)一步極速發(fā)展,光學(xué)、智能算法等更多領(lǐng)域知識(shí)融入機(jī)電一體化學(xué)科,機(jī)電一體化處于高速發(fā)展階段。2010年至今,在工業(yè)4.0的大背景下,由于計(jì)算機(jī)數(shù)字仿真、網(wǎng)絡(luò)信息等技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)處于繁榮發(fā)展階段,將對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力作出更大貢獻(xiàn)。相應(yīng)地,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論也隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)。從1970年代開始,最初的理論研究集中在如何定義機(jī)電一體化系統(tǒng),主要觀點(diǎn)來(lái)自歐美和日本。從1980年代末期學(xué)者開始對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論研究,主要是從系統(tǒng)的組成劃分角度出發(fā),更加注重各部分的功能描述、物理特性及其相互間的邏輯關(guān)系,使人們更加深入了解機(jī)電一體化系統(tǒng)。1990年代開始,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的極速發(fā)展與大規(guī)模普及,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論開始有了新的發(fā)展方向,主要是從基于系統(tǒng)建模技術(shù)的仿真平臺(tái)出發(fā),能夠模擬機(jī)電一體化系統(tǒng),大幅節(jié)省機(jī)電產(chǎn)品研發(fā)周期與成本。
2機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論的主要觀點(diǎn)
表1~3列出了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論發(fā)展各個(gè)階段對(duì)應(yīng)的主要觀點(diǎn)。不難看出,表1是各國(guó)研究組織對(duì)機(jī)電一體化的定義,其從最初的機(jī)械與電子簡(jiǎn)單相疊加,發(fā)展到包含機(jī)械、電子、電氣、通訊、控制、網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科交叉融合,并且直到現(xiàn)在仍在不斷更新,一直在反映著工業(yè)科技和理論研究的最新方向,但缺點(diǎn)是未能對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論進(jìn)行深入的研究。相比于表1對(duì)應(yīng)的僅僅定義機(jī)電一體化階段,表2對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)進(jìn)行了深入的設(shè)計(jì)方法論研究,都各自提出了自己的設(shè)計(jì)理論,更加全面地闡述了機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵。例如德國(guó)達(dá)姆施塔特大學(xué)的RolfIsermann在自己的研究論文里提出機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)五塊論,把機(jī)電一體化系統(tǒng)比作人,由五個(gè)部分組成,包括控制、動(dòng)力、傳感、操作和結(jié)構(gòu),分別對(duì)應(yīng)大腦、心臟、五官、四肢及軀體,不過(guò)缺點(diǎn)是對(duì)各部分的特點(diǎn)和融合設(shè)計(jì)考慮較少。表2中的方法論缺點(diǎn)在于太偏重于理論方面研究,雖然嘗試著引入數(shù)學(xué)物理模型,但不能較好地描述實(shí)際系統(tǒng),面對(duì)日益復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)越來(lái)越吃力。如表3所示,由于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中起到了越來(lái)越大的作用,而仿真軟件平臺(tái)的核心技術(shù)理論在于建模,研究者紛紛提出基于各自建模理論的機(jī)電仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)或系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論,部分軟件在機(jī)電設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用和商業(yè)化,例如20-Sim、AMESim和Dymola等。
3機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方法論發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)
從機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論的發(fā)展來(lái)看,未來(lái)方向會(huì)越來(lái)越圍繞計(jì)算機(jī)仿真為核心來(lái)建設(shè),主要發(fā)展趨勢(shì)如下:
3.1多個(gè)軟件聯(lián)合仿真成為方法論關(guān)鍵技術(shù)
在計(jì)算機(jī)技術(shù)日益進(jìn)步的今天,很多商業(yè)機(jī)電仿真軟件建模模型庫(kù)更加接近物理實(shí)際,算法更加豐富,界面更利于互動(dòng),操作更加容易,兼容性和穩(wěn)定性更好,功能越來(lái)越強(qiáng)大,但是在多學(xué)科仿真方面還不夠完善。而機(jī)電產(chǎn)品往往涉及到機(jī)械、電氣、電子、氣動(dòng)、液壓、熱力學(xué)、磁場(chǎng)、光學(xué)等多學(xué)科,目前單一的仿真軟件無(wú)法擅長(zhǎng)上述所有學(xué)科建模,因此將各機(jī)電軟件自身最擅長(zhǎng)的學(xué)科聯(lián)合起來(lái),取長(zhǎng)補(bǔ)短,對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真,提出相應(yīng)方法論,可以達(dá)到最佳效果。
3.2方法論更加注重機(jī)電系統(tǒng)各組成部分邏輯
由于仿真軟件模型越來(lái)越能反映實(shí)際物理模型,機(jī)電系統(tǒng)模型更加真實(shí),方法論對(duì)于基于純數(shù)學(xué)工具建立機(jī)電模型的能力要求在逐步削弱,而基于機(jī)電仿真的設(shè)計(jì)方法論會(huì)更加注重機(jī)電系統(tǒng)各組成部分的邏輯建設(shè),使各軟件或各理論模型更加融會(huì)貫通地結(jié)合。
3.3方法論更加注重機(jī)電系統(tǒng)最優(yōu)化設(shè)計(jì)
方法論應(yīng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段提出評(píng)價(jià)方法,利于優(yōu)化設(shè)計(jì)評(píng)估。由于機(jī)電仿真軟件功能的強(qiáng)大,進(jìn)行機(jī)電設(shè)計(jì)時(shí)可以利用軟件自帶的優(yōu)化算法,在關(guān)鍵設(shè)計(jì)階段不斷進(jìn)行優(yōu)化。或者直接提出相應(yīng)的系統(tǒng)優(yōu)化方法,在設(shè)計(jì)流程中,把仿真和試驗(yàn)作為其中的工具或步驟,來(lái)達(dá)到高效優(yōu)化的目的。
3.4方法論更加注重機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)
借助于計(jì)算機(jī)仿真,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論能夠更加快速地融合各學(xué)科知識(shí),機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的周期必然變短,方案種類變多,創(chuàng)新元素也必然更容易產(chǎn)生、表達(dá)和實(shí)現(xiàn),從而能更加高效地實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
3.5工業(yè)4.0將會(huì)在方法論中得到體現(xiàn)
工業(yè)4.0的重要特征是大數(shù)據(jù)化,本質(zhì)上是廣義工業(yè)智能物聯(lián)網(wǎng)信息共享交互,這也將在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論的發(fā)展中成為必然趨勢(shì)。例如方法論可以在設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、優(yōu)化過(guò)程中每一個(gè)步驟都被數(shù)據(jù)化記錄,和機(jī)電產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)維和退役過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的性能優(yōu)缺點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向物聯(lián),可以在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中預(yù)測(cè)問(wèn)題、解決問(wèn)題以及優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞 課程設(shè)計(jì) 質(zhì)量 機(jī)電專業(yè)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)的重要性
機(jī)電一體化技術(shù)不是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加,而是二者的有機(jī)結(jié)合。一直以來(lái)由于在基礎(chǔ)課與專業(yè)課教學(xué)中缺乏機(jī)電知識(shí)綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用等基礎(chǔ)課程以及數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)課之后,仍然不能很好地將機(jī)、電的知識(shí)融會(huì)貫通,不能很好地將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際生活生產(chǎn)中的機(jī)電一體化系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì),遇到這類問(wèn)題常常無(wú)從下手,存在不少困難。
機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),一般安排在控制原理、數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等專業(yè)課學(xué)習(xí)之后。要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等方面的知識(shí),獨(dú)立進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的設(shè)計(jì)訓(xùn)練,主要目的是:①②
(1) 承上啟下。在學(xué)習(xí)完相關(guān)專業(yè)課和即將進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)之前,初步建立“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思想,以及相關(guān)能力的培養(yǎng),為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
(2) 結(jié)合生產(chǎn)生活中的機(jī)電產(chǎn)品,學(xué)習(xí)機(jī)電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案的擬定、分析與比較的方法,進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)本專業(yè)重要性的認(rèn)識(shí)。
(3) 通過(guò)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì),掌握幾種典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算方法與選用原則。如齒輪/同步齒型帶減速裝置、蝸桿副、滾珠絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等以及相應(yīng)機(jī)構(gòu)的消間隙方法及裝置。
(4) 通過(guò)對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì),掌握常用伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理、設(shè)計(jì)選擇方法與控制驅(qū)動(dòng)方式。如步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、直流伺服電機(jī)等。
(5) 通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),掌握一些典型硬件電路的設(shè)計(jì)方法和控制軟件的設(shè)計(jì)思路。如控制系統(tǒng)選用原則、CPU選擇、存儲(chǔ)器擴(kuò)展、I/O接口擴(kuò)展、A/D與D/A轉(zhuǎn)換配置、鍵盤與顯示電路設(shè)計(jì)等,以及控制系統(tǒng)的管理軟件、伺服電動(dòng)機(jī)的控制軟件設(shè)計(jì)思路等。
(6) 通過(guò)對(duì)機(jī)床夾具的設(shè)計(jì),充分了解夾具在保證加工精度和提高生產(chǎn)率方面的重要性,掌握典型夾具的工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算和定位分析與選用原則。如數(shù)控鉆床工作臺(tái)設(shè)計(jì)、數(shù)控銑床工作臺(tái)設(shè)計(jì)、箱體端蓋鉆锪孔鉆模設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真、車床撥叉兩個(gè)25孔鉆模設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)仿真等。
(7) 通過(guò)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品零件生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),掌握一些典型零件的加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟,工藝路線擬定的方法和步驟。如CA6140型車床主軸箱箱體工藝路線設(shè)計(jì)、軸類零件數(shù)控仿形加工、型腔零件數(shù)控仿形加工等。
(8) 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
(9) 鍛煉提高學(xué)生閱讀應(yīng)用手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料以及撰寫科技論文的能力。
2 提高機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的方法
2.1 選題
選題是決定專業(yè)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵。題目的內(nèi)容應(yīng)該圍繞機(jī)電一體化技術(shù),難度和工作量要適中,既不要太難太大,拿到題目后使學(xué)生無(wú)從下手;又不要太易,照葫蘆畫瓢即可以完成。而應(yīng)該使同學(xué)們能夠在3~4周的時(shí)間中綜合應(yīng)用所學(xué)過(guò)的課程知識(shí),同時(shí)查閱相關(guān)工具書及文獻(xiàn)資料,通過(guò)總體方案論證、設(shè)計(jì)計(jì)算、選型、三維繪圖及裝配,論文撰寫,最終完成題目的內(nèi)容。近幾年我院對(duì)機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)的題目逐步進(jìn)行規(guī)范,機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)的對(duì)象主要結(jié)合生產(chǎn)生活中的機(jī)電產(chǎn)品(系統(tǒng)),分為機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、機(jī)電產(chǎn)品制造夾具設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)等三個(gè)主要方向。通過(guò)課程設(shè)計(jì)完成可以使學(xué)生有一定的成就感,進(jìn)一步提高對(duì)本專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)計(jì)的機(jī)電產(chǎn)品主要有(下轉(zhuǎn)第190頁(yè))(上接第169頁(yè))CNC機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、自動(dòng)雕刻機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)、果蔬自動(dòng)烘干機(jī)等。
2.2 質(zhì)量控制
2.2.1 規(guī)范課程設(shè)計(jì)過(guò)程
整個(gè)課程設(shè)計(jì)包括:確定題目及任務(wù)書、學(xué)生選題及進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。其中任務(wù)書包括:題目,主要完成內(nèi)容及具體工作量(說(shuō)明書字?jǐn)?shù)及設(shè)計(jì)圖紙大小、數(shù)量)。課程設(shè)計(jì)的時(shí)間一般為3~4周,指導(dǎo)教師根據(jù)具體題目進(jìn)一步安排學(xué)生詳細(xì)的進(jìn)度安排,并督促學(xué)生按期完成進(jìn)度任務(wù)。具體執(zhí)行時(shí)為保證質(zhì)量主要采取以下措施:
* 一人一題;同一題目不同參數(shù)可以擴(kuò)展至兩題;
* 必須有設(shè)計(jì)圖紙(裝配圖和(或)零件圖,或工藝流程圖、工序卡);
* 提高、規(guī)范機(jī)械制圖能力,圖紙嚴(yán)格按機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行。其中,裝配圖要求:結(jié)構(gòu)、投影關(guān)系、剖面、標(biāo)題欄格式、配合、總尺寸、技術(shù)要求、線條、字體、字號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)注及國(guó)標(biāo)等;零件圖要求:結(jié)構(gòu)、投影關(guān)系、剖面、標(biāo)題欄格式、尺寸、公差、粗糙度、材料、熱處理等以及技術(shù)要求、線條、字體、字號(hào)等;
* 認(rèn)真撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求清楚地?cái)⑹稣麄€(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和詳細(xì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容。內(nèi)容一般不少于10000字符,要求條理清晰、圖文并茂、符合國(guó)標(biāo)。
2.2.2 規(guī)范成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)賦分標(biāo)準(zhǔn)
成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)應(yīng)能充分反映課程設(shè)計(jì)的全過(guò)程,目前我們制定的專業(yè)課程設(shè)計(jì)賦分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
從表1可以看出,成績(jī)?cè)u(píng)定既包括學(xué)生的主觀態(tài)度,又包括其完成的具體內(nèi)容情況。
課程設(shè)計(jì)結(jié)束后,教研室根據(jù)指導(dǎo)人數(shù),每名教師抽取所指導(dǎo)學(xué)生的20%比例,由全體指導(dǎo)教師組成小組,對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容、結(jié)果、教師給分等進(jìn)行集體評(píng)議,以使課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理。
通過(guò)規(guī)范課程設(shè)計(jì)選題、規(guī)范課程設(shè)計(jì)過(guò)程、規(guī)范課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定,使我院的專業(yè)課程設(shè)計(jì)質(zhì)量明顯提高,為同學(xué)們后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了良好的基礎(chǔ)。
注釋
教師在全國(guó)技工教育教學(xué)研究成果評(píng)選活動(dòng)中取得佳績(jī)
“2012年全國(guó)技工教育和職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)研究成果”評(píng)選活動(dòng)近日落幕,此次教育教學(xué)研究成果評(píng)選活動(dòng)共收到各類參評(píng)教研成果10806篇。浙江科技工程學(xué)校6位教師的參賽作品在本次評(píng)選活動(dòng)中均獲佳績(jī)。杜國(guó)標(biāo)撰寫的《學(xué)案導(dǎo)學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用專業(yè)課程教學(xué)中的實(shí)踐與研究》及周霞、杜國(guó)標(biāo)共同撰寫的論文《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用專業(yè)“三個(gè)導(dǎo)向”教學(xué)模式探究》榮獲論文類二等獎(jiǎng);鄭少俐撰寫的《有效的課教學(xué)過(guò)程》榮獲論文類三等獎(jiǎng);任曉靜的《一位數(shù)碼管顯示原理及應(yīng)用》和王娣的《掌握精湛的職業(yè)技術(shù)》分別榮獲課件類二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng);石笑寒的《會(huì)計(jì)單項(xiàng)模擬實(shí)習(xí)——銷售業(yè)務(wù)的賬務(wù)處理》榮獲教案類三等獎(jiǎng)。
鹽城技師學(xué)院
獲“高技能人才搖籃”獎(jiǎng)牌
近日,江蘇省人民政府授予江蘇省鹽城技師學(xué)院“高技能人才搖籃”獎(jiǎng)牌。近幾年來(lái),江蘇省鹽城技師學(xué)院積極發(fā)揮鹽城職教品牌的示范引領(lǐng)作用,緊緊抓住首批全國(guó)示范校建設(shè)和鹽城沿海大開發(fā)的重要機(jī)遇,全面加強(qiáng)理論、實(shí)踐“一體化”教學(xué)改革,不斷推進(jìn)專業(yè)內(nèi)涵提升,突出高學(xué)歷、高技能人才的培養(yǎng),教學(xué)質(zhì)量和畢業(yè)生綜合素質(zhì)持續(xù)提高,培養(yǎng)了一大批全國(guó)、全省技能大賽冠軍,僅今年已獲第42屆世界技能大賽江蘇省選拔賽6個(gè)第一名、第42屆世界技能大賽電氣裝置專業(yè)全國(guó)選拔賽第一名,已有6人參加世界技能大賽中國(guó)集訓(xùn)隊(duì),成為名副其實(shí)的“冠軍搖籃”。
濟(jì)南鐵路高級(jí)技校
組織召開訂單班教學(xué)計(jì)劃研討會(huì)
近日,濟(jì)南鐵路高級(jí)技校組織召開訂單班專業(yè)教學(xué)計(jì)劃研討會(huì)。參加研討會(huì)的有學(xué)校教務(wù)科、招生就業(yè)辦、軌道工程系和機(jī)電工程系部門負(fù)責(zé)人以及兩系的部分骨干教師。會(huì)議首先對(duì)機(jī)電工程系根據(jù)《關(guān)于2010-2011級(jí)青島地鐵委培班機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)的指導(dǎo)意見》制定的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行研討,與會(huì)人員就教學(xué)計(jì)劃中涉及到的課程設(shè)置與安排、實(shí)訓(xùn)設(shè)備、教材選用、師資配備、形態(tài)禮儀和普通話教育等方面進(jìn)行了討論,提出了完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程的合理化建議。會(huì)議還通過(guò)了唐盛國(guó)際機(jī)械有限公司訂單班教學(xué)計(jì)劃。
安徽馬鞍山技師學(xué)院
學(xué)生在全省第五屆技工院校職業(yè)技能競(jìng)賽中獲得好成績(jī)
安徽省第五屆職業(yè)技能大賽系列賽事之一——技工院校職業(yè)技能競(jìng)賽日前在六安技師學(xué)院舉行,來(lái)自全省的13支代表隊(duì)共97人參加比賽。競(jìng)賽設(shè)置車工、無(wú)線電調(diào)試工、數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修工、機(jī)電一體化四個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目。在無(wú)線電調(diào)試工比賽中,安徽馬鞍山技師學(xué)院自動(dòng)化系10電氣自動(dòng)化班的童鑫、謝芮分別獲得第一和第三名,機(jī)電一體化比賽中08電氣自動(dòng)化班的夏冰和09電氣自動(dòng)化的孫成亮小組獲得了第二名,10電氣自動(dòng)化班的王健、丁旭偉小組獲得第四名。競(jìng)賽成績(jī)的取得,顯示了學(xué)院學(xué)生在實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力上已具備較強(qiáng)的實(shí)力,也表明學(xué)院在專業(yè)教學(xué)改革、學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)教育與綜合能力培養(yǎng)、理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合等方面取得了成效。
杭州市高級(jí)技工學(xué)校(杭州市第一技師學(xué)院)
入選國(guó)家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目學(xué)校
2012年度中央財(cái)政擬立項(xiàng)支持的國(guó)家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目學(xué)校名單日前公示,杭州市高級(jí)技工學(xué)校被列為2012年度國(guó)家中等職業(yè)教育改革發(fā)展示范學(xué)校建設(shè)計(jì)劃擬立項(xiàng)支持的項(xiàng)目學(xué)校,這對(duì)學(xué)校進(jìn)一步提高教育質(zhì)量、形成品牌特色優(yōu)勢(shì)、增強(qiáng)辦學(xué)吸引力等都有十分積極的作用。
長(zhǎng)治市高級(jí)技工學(xué)校
【論文摘 要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù),常被稱為機(jī)電一體化技術(shù),它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。其發(fā)展基礎(chǔ)是要有
1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求
培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級(jí)專門人才,重點(diǎn)突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設(shè)置要求
按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求,厚實(shí)公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ),設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè),從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過(guò)窄的局面。
1.3課程體系要求
按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實(shí)踐”的要求,辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系,重視學(xué)生實(shí)踐能力和研究能力的提高。與此同時(shí),要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程,拓寬學(xué)生知識(shí)面,開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高創(chuàng)新能力。
1.4教學(xué)方法要求
著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新,確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性,發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。
2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析
首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時(shí)一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點(diǎn)較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來(lái)完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。這顯示了我國(guó)創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力,說(shuō)明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。
其次,從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢(shì),主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實(shí),同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過(guò)經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡??;三是學(xué)生動(dòng)手能力較弱,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。
還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對(duì)學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實(shí)踐輕動(dòng)手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實(shí)踐能力差;面臨越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)和就業(yè)的壓力,也顯得無(wú)所適從。一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新
近年來(lái),通過(guò)廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會(huì)人才市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)與未來(lái)發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
(1)“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長(zhǎng)教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個(gè)階段。在整個(gè)三年教學(xué)時(shí)問(wèn)內(nèi),專業(yè)技能實(shí)踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個(gè)學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。專長(zhǎng)學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識(shí)和技能。專業(yè)學(xué)習(xí)和專長(zhǎng)學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實(shí)訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實(shí)例”和“真實(shí)環(huán)境”方式培訓(xùn)。學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨(dú)立思考、獨(dú)立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
(2)相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系開展課外制作活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的最佳實(shí)踐活動(dòng)之一,特別是對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō),是開展專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺(tái)。"。將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實(shí)踐教學(xué)體系,兩個(gè)教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計(jì)劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識(shí)內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識(shí)、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點(diǎn)相互交叉。
(3)“核心技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心,以核心技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點(diǎn),將理論與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,以課堂與實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))室、實(shí)習(xí)車間、工廠車間四點(diǎn)為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。在本專業(yè)的課程體系中,嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等核心技術(shù)。為了突出對(duì)學(xué)生在這些反映工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng),我們構(gòu)建了針對(duì)這些核心技術(shù)的一體化教學(xué)模式。理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合,動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合,使學(xué)生能夠較完整地掌握PLC的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了PLC基本知識(shí)和程序操作,同時(shí)在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到PLC在不同場(chǎng)合的應(yīng)用,而在相關(guān)實(shí)訓(xùn)模塊課中學(xué)生將PLC技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。在每個(gè)實(shí)訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元,同時(shí),還有其它技術(shù)單元出現(xiàn),賓主相擁,多次重復(fù),但角度不同,強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。
4.結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向。要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢(shì),準(zhǔn)確定位,嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃,使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢(shì),為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才而不懈努力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:本科教育;畢業(yè)設(shè)計(jì);指導(dǎo)策略;機(jī)械專業(yè)
中圖分類號(hào):G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2011)18-0319-02
對(duì)于高等教育工科專業(yè)而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和科研能力的重要環(huán)節(jié)[1]。它需要學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái),分析、解決實(shí)際問(wèn)題。這既是學(xué)生加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程,也是學(xué)生進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新、增強(qiáng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的主要途徑[2~5]。從這種意義上說(shuō),畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量是衡量高校工科專業(yè)教學(xué)水平最為重要的指標(biāo)之一。特別在當(dāng)前的高等教育大眾化的形勢(shì)下,高校應(yīng)該認(rèn)真分析畢業(yè)生的學(xué)習(xí)心態(tài),把提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量作為提高整個(gè)學(xué)校教育教學(xué)水平的重要方面常抓不懈[6]。
要提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,關(guān)鍵在于增強(qiáng)導(dǎo)師指導(dǎo)的科學(xué)性和針對(duì)性。一般而言,畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)主要集中在以下幾個(gè)方面:幫助學(xué)生選擇課題、指導(dǎo)知識(shí)的綜合運(yùn)用、指導(dǎo)科研方法、教給科研中的交流技巧、教給科技論文寫作規(guī)范。
一、幫助學(xué)生選擇合適的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題
畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,首先取決于課題選擇的好壞。在這方面,指導(dǎo)教師一定要把好關(guān)。
1.課題的選擇要盡量兼顧學(xué)生的專業(yè)興趣和教師的科研方向。一方面,畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體是學(xué)生。確定的課題學(xué)生感不感興趣,將在很大程度上決定學(xué)生投入的程度和最終成果的質(zhì)量。另一方面,如果確定的課題與指導(dǎo)教師自己的科研方向有較高的重合度,教師不但指導(dǎo)得深入、有效,而且指導(dǎo)的積極性高,指導(dǎo)投入的時(shí)間和精力相對(duì)更加充分,甚而至于達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的理想境界。在實(shí)踐中,選題時(shí)不能兼顧上述兩個(gè)方面――要么忽視學(xué)生的興趣,脫離學(xué)生的專業(yè)發(fā)展方向;要么忽視教師的研究方向,使指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)成為教師的一種額外的負(fù)擔(dān)或包袱,都會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.課題應(yīng)該具有綜合性,難易程度適中。機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生很多都是從事機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的,因而他們做的畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題應(yīng)當(dāng)具有一定的綜合性――涉及機(jī)械、控制、傳感檢測(cè)和信息處理等多個(gè)領(lǐng)域。學(xué)生通過(guò)完成這種課題,可以開闊眼界,學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用這些領(lǐng)域的知識(shí)解決問(wèn)題。這對(duì)他們將來(lái)獨(dú)立開展設(shè)計(jì)工作或者從事機(jī)械專業(yè)的科研工作,無(wú)疑是非常有益的。相反,如果給學(xué)生選是非綜合性的課題,例如一般的工藝或設(shè)備的設(shè)計(jì)題目,難度小,學(xué)生只要掌握機(jī)械領(lǐng)域的知識(shí)就可以完成。但是,這種設(shè)計(jì)工作既不能提供足夠的科研方面的訓(xùn)練,也不能提供分析、解決實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)。這樣,學(xué)生在以后的工作中遇到技術(shù)難題,很可能不知道如何解決。不會(huì)應(yīng)用新技術(shù)、新知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)和開發(fā)。
不過(guò),要注意的是,綜合性課題的難度一般較大,要求學(xué)生綜合運(yùn)用各領(lǐng)域的知識(shí)才能完成。而畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限,學(xué)生較難圓滿完成課題。針對(duì)這個(gè)矛盾,教師可以通過(guò)降低單個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)難度來(lái)加以克服。比如,在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,機(jī)械部分的設(shè)計(jì)可以采用常用機(jī)構(gòu),以降低機(jī)械設(shè)計(jì)的難度。
二、指導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科的專業(yè)知識(shí)
現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品,很多都是機(jī)電一體化產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,除了要用到機(jī)械專業(yè)的知識(shí)外,還需要其他控制、檢測(cè)傳感等專業(yè)的知識(shí)。在本科階段的課程學(xué)習(xí)中,各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)都是分別單獨(dú)學(xué)習(xí)的,包括課程設(shè)計(jì)也是各個(gè)課程單獨(dú)進(jìn)行的,同學(xué)們只能學(xué)習(xí)各個(gè)課程的知識(shí),還不能把各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,指導(dǎo)教師應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目,指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。學(xué)生在綜合使用各個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的同時(shí),一方面鞏固了各領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí),另一方面加深了各領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的融合。這樣,在具體的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程,才能融會(huì)貫通,熟練應(yīng)用。
三、指導(dǎo)科研的方法
學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí),只是儲(chǔ)備、積累了一些專業(yè)知識(shí),科研能力的訓(xùn)練很少,科研能力非常薄弱,學(xué)生遠(yuǎn)沒有掌握科研的方法。學(xué)生畢業(yè)后,不管是走上工作崗位,還是繼續(xù)讀研深造,都需要掌握一般的科研方法。對(duì)于機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),一般的科研過(guò)程包括:檢索資料、確定設(shè)計(jì)方案、建立模型、仿真與實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)集成。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,老師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生掌握科研過(guò)程中常用的科研方法。
在檢索資料階段,指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)圖書館的圖書、期刊、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)上論壇等多種渠道檢索到需要的資料。同時(shí),對(duì)這些資料進(jìn)行整理、分析,了解現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀,進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)化,確定最終的技術(shù)方案。
在建立模型階段,指導(dǎo)教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型、物理模型、有限元模型等幾種模型,或其中的某一種模型。學(xué)生經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,能夠掌握其中一種或幾種模型的建模方法、建模工具,主要是相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件工具。當(dāng)然,由于是在本科階段,學(xué)生所建的應(yīng)該是簡(jiǎn)化模型,建模步驟比較簡(jiǎn)單,所建模型也應(yīng)該易于檢驗(yàn)。
在仿真與實(shí)驗(yàn)階段,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所建的模型,進(jìn)行數(shù)值仿真、有限元仿真、半物理仿真,要教給學(xué)生適合的仿真工具和軟件;教師還要指導(dǎo)學(xué)生掌握一般機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的搭建方法,常用儀器儀表的使用方法,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理、分析方法等等。
在最后的系統(tǒng)集成階段,教師要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果,修改所建模型,把機(jī)械系統(tǒng)、檢測(cè)傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng)集成到一起,成為一個(gè)實(shí)際的機(jī)電一體化產(chǎn)品。
總之,在畢業(yè)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段,指導(dǎo)教師都應(yīng)該明確地指導(dǎo)學(xué)生該階段所要達(dá)成的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法、途徑、所需的工具等等,從而使學(xué)生的設(shè)計(jì)工作有的放矢,有法可循。
四、教給科研中的交流技巧
學(xué)生在課程學(xué)習(xí)階段,和老師、同學(xué)也有過(guò)學(xué)業(yè)上的交流,但都限于校園中。在畢設(shè)過(guò)程中,學(xué)生首先要與指導(dǎo)老師充分交流、溝通。遇到技術(shù)難題,還需要向?qū)W校里的其他老師以及企業(yè)里的專業(yè)技術(shù)人員請(qǐng)教。有時(shí)候,還要利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)向更廣泛的人群請(qǐng)教。這些都需要學(xué)生擁有一定的與人溝通交流的能力和技巧,尤其是與他人交流技術(shù)問(wèn)題的能力。
有鑒于此,教師需要教給學(xué)生相應(yīng)的交流技巧。比如,指導(dǎo)學(xué)生在交流前要做好準(zhǔn)備工作,查找相關(guān)資料,把遇到的技術(shù)難題的來(lái)龍去脈搞清楚,這樣,在交流的時(shí)候,才能有的放矢。目標(biāo)明確了,交流也就更順暢、更有效了。再如,要提醒學(xué)生在交流過(guò)程中既要有自己的主見,又要保持開放謙虛的態(tài)度,從而能夠博采眾長(zhǎng),兼收并蓄,通過(guò)交流加深對(duì)問(wèn)題的理解,形成更優(yōu)的問(wèn)題解決方案。當(dāng)然,教師還要提醒學(xué)生注意交流的基本禮儀和要求,包括稱呼要得體,說(shuō)話要簡(jiǎn)單、明了,從而花最少的時(shí)間,用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言,把問(wèn)題說(shuō)清楚、說(shuō)透徹。
五、教給科技論文的寫作規(guī)范
本科畢業(yè)后,學(xué)生不管是參加工作,還是繼續(xù)深造,都需要撰寫各種科技文獻(xiàn),包括科技論文。在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫過(guò)程中,學(xué)生要學(xué)習(xí)如何撰寫科技論文,包括論文的總體結(jié)構(gòu)、開頭結(jié)尾、具體內(nèi)容、語(yǔ)法結(jié)構(gòu)等,為以后的論文寫作培養(yǎng)能力??偟恼f(shuō)來(lái),論文應(yīng)該格式正確、內(nèi)容全面、層次分明、數(shù)據(jù)可靠、文字簡(jiǎn)練、說(shuō)明透徹、推理嚴(yán)謹(jǐn)、立論正確,避免使用文學(xué)性質(zhì)的帶感彩的非學(xué)術(shù)性詞語(yǔ)。
指導(dǎo)教師在學(xué)生畢業(yè)論文的寫作過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的寫作情況,多次指導(dǎo)學(xué)生修改,直到達(dá)到學(xué)校的要求為止。
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