中职机电一体化人才范文第1篇
1 改革的必要性
随着国民经济的增长, 社会对人才的需求也开始增长, 社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约, 无论是人才的培养规格、课程体系的设置, 还是实践性教学体系的安排, 都没有完全摆脱传统教育的模式。由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因, 学生理论知识学习不扎实, 又缺乏必要的社会实践与动手能力。在当前的教学中主要存在以下问题: (1) 学时太少; (2) 教学模式单一; (3) 理论与实践环节脱节; (4) 生源整体素质差。
2 改革的思路
2.1 制定适应新形势的教学内容
制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划, 遵循国家的有关文件精神, 以综合素质培养为基础, 以能力培养为主线。
2.2 先进教学手段的应用
(1) 行为引导, 强化目标, 突出实践体验。强化学生的自觉体验和掌握知识的迁移能力, 使学生建立与其未来职业生涯相适应的分析问题和解决问题的能力。
(2) 运用多媒体进行直观教学。利用多媒体课件, 集文字、图片、动画和声音于一体, 激发了学生兴趣, 提高了教学效率, 增大了课堂教学的信息量。
(3) 联系生活, 启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际, 运用生活中的实例, 既有助于学生对理论知识的掌握, 又能提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
(4) 与时俱进, 激发学生的求知欲。教师应该与时俱进, 了解课程最新的技术动态, 并把它传授给学生, 只有这样才能激发学生的求知欲, 真正的把课教好。
2.3 改革优化实践环节
实践教学是技术应用能力形成的重要环节, 也是中职教育的重要特色, 实践能力的培养贯穿于整个教学过程之中。为了培养学生专业技术能力, 改革传统的实践教学模式, 将实践教学进行以下尝试。
(1) 实践性课程的教学设计。经过多年的教学实践, 我们体会到, 实践性课程与专业理论课程关系密切, 可以说是理论与实践并重的课程。因此在设计课程模式时, 应采取理论与实践同步同时教学的方法。如《机械制图》、《公差与配合》、《金属材料与热处理》等理论知识的学习与实践结合起来。其次实践性课程均定为实训课, 在实验室或实训车间进行, 不再严格区分“理论课”和“实习课”, 而是把它们有机地结合起来。最后根据职业教育的特点, 将过去单纯的理论考试改为操作能力考核、理论考试、平时实训成绩三部分。
(2) 技能训练是实践性教学的核心。技能实训教学, 要突出应用能力和综合能力的培养, 以基本技能实训为基础。要让学生学好技能实训课程, 必须练好传统的基本功, 如钳工的锉削、錾削、锯削等, 无论是锯削姿势、錾削要领, 还是锉配精度都要精益求精、扎实到位、有硬功夫。技能实训课可以先实践后理论或者边实践边理论, 如钳工的锯削实训课, 先让学生划线看谁锯缝直, 根据实训情况再研究讨论锯缝歪斜、锯条折断和锯齿崩裂的原因。在实训中, 采用边教、边学、边做的教学方法, 融“理论、示范、练习、反馈”于一体, 将“教、学、做”合而为一。学生根据实际生产任务, 在不同的岗位上完成实践任务, 毕业后实现“零距离上岗”。
(3) 实践性课程教学要与学生“多证书制”相结合。职业资格证书是职业教育与普通教育的主要区别。实践性课程的设置要与学生获得“技能证书”的要求相适应。为了使毕业生更能适应社会需要, 机电专业应开设电工、车工、钳工、电焊工、电子技术等技能课程, 使该专业的多数学生至少要取得两种以上中级技能证书。系统的训练、良好的技能为学生就业择业增加筹码, 同时也为学校赢得声誉。
3 师资队伍建设改革
师资是实现培养目标和培养计划的关键, 是中职教育和进行教学改革的中心环节。可以从以下几个方面来提高师资队伍:首先, 继续从高校毕业生中引进优秀人才充实教师队伍, 近几年从我校考入高校深造, 毕业后回校任教的几位教师, 都成长为各专业的教学骨干;其次, 选送教师参加各种国家级、省级培训及各种研讨会, 开阔教师的专业视野, 提高教师的专业水平;再次, 加强校企合作, 安排教师轮流到企业锻炼, 提高实践能力, 使教师队伍普遍成为“双师型”教师, 也可以聘请一些专业水平高、实践能力强的专家到校短期任教;最后, 要加强师德教育, 敬业爱生, 转变教育观念, 进行素质教育, 提高实践能力, 培养创新意识。
4 建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查, 以工作过程为导向, 以工作任务或产品为载体, 根据学生就业岗位群的任职要求, 参照相关的职业资格标准, 进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关, 通过对职业岗位群从业人员进行调查和在职业岗位上工作的学生的描述, 经过分析、归纳、整理、综合, 确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务, 将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容, 确定专业核心课程内容和课时安排。
机电一体化专业教学改革是企业用人要求对职业教育的客观要求, 中职要根据自身教学条件, 从实际出发, 确定教学改革思路、培养目标, 深入改革课程体系、教学方法和教学内容, 使专业人才培养与未来社会发展需要相适应, 充分有效地发挥中职教育对当地经济发展的作用。
摘要:机电一体化是当今世界及未来机械工业技术和产品发展的主要趋向, 也是我国机械工业发展的必由之路。随着国家机械工业的发展, 机电一体化技术变得愈加重要, 这方面人才的培养也变得异常迫切。针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状, 阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法, 提出在实践环节深化改革, 建设精品课程, 体现机电教学的专业特色。
关键词:机电一体化,教学改革,专业特色
参考文献
[1] 姜大源.关于职业教育的课程观[J].中国职业技术教育, 2003 (31) .
中职机电一体化人才范文第2篇
[摘 要] 针对咸阳职业技术学院“双创”理念下机电一体化技术专业人才培养模式,分析了学院机电一体化技术专业的办学现状,针对如何在“双创”理念下进行高职机电类人才培养改革问题,提出了“双创”理念下机电一体化人才培养改革策略,构建了“双创”理念下机电一体化人才培养课程体系。
[关 键 词] 人才培养;改革;创新创业
一、引言
经济学家康德拉基耶夫研究《计量经济学》的时候,发现了一个“计量经济学模型”,可预测整个经济发展周期,但是美国经济并没有按照预期走入“谷底”,反而创造了奇迹。经济学家彼得德鲁克研究发现,美国经济的飞速发展得益于一大批企业家的出现,而大量企业家的出现究其原因始于美国在1960年推行的创业教育。
为了解决创新创业人才培养问题,《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》明确指出,从2015年起深化高校创新创业教育改革,到2020年基本建立高校创新创业教育体系,人才培养质量显著提升,学生的创新精神、创业意识和创新创业能力明显增强,投身创业实践的学生显著增加。
高职院校人才培养目标定位是技术技能型人才,“双创”背景下,“技术技能型人才”强调“以掌握精湛的技能技艺为目标,以勤学多练、熟能生巧、巧能出新为手段”,具备较强的综合分析和解决实际问题的能力,培养学生的社会生存能力和勇于挑战、敢于冒险的精神。
二、机电一体化专业人才培养现状
机电一体化技术专业2009年申报,2010年开始招生,目前有在校生1100余人,共培养毕业生2000余人。
(一)基于市场调研的专业人才培养目标定位
目前,机电一体化专业基本上按“既懂电又熟悉机”来定位。但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容庞杂,涉及面广,实际培养结果却是“机不太懂,电也不太通”的尴尬局面。我远在教学实践中,又尝试定位学生选修方向,一是以机为主、电为辅;二是以电为主、机为辅。但结果发现机电类专业和机械制造类专业没多大差异,体现不出机电一体化专业的特色。因此,机电一体化专业应合理定位。
(二)适应时代发展和要求的智力支持
教师队伍结构及管理策略是“双创”人才培养发展的桎梏。机电类教师主要来自各大院校,结构单一,没有企业经验,实践教学能力不够强;来自企业的能工巧匠少,没有建立起有效的青年教师“师徒制”和理论教师实践教学“轮岗制”制度;教学实验设备不充足,实训条件落后,实践教学和生产实际严重脱节;没有与本土自主创业成功企业的师资互動,缺乏本土案例教学素材。
(三)校企合作机制的不断深化
目前,传统的教学理念和教学手段仍然占主流,校企合作开发教材和实验项目仍然没有完全基于项目式教学,知识缺少项目载体,不生动,不具体,没有时代性,导致“被动接受”依旧是学生的主要学习方式。这势必造成师生课堂互不理解的尴尬,进一步激化教与学的矛盾。
三、基于“双创”理念的机电一体化专业人才培养改革策略
双创型人才培养主要是指以专业知识和双创技能为主,以实践教育为基本手段,把创新和创业教育与专业课程有机结合,培养学生的创新意识、工程意识和团队意识,进一步提高人才培养质量。
(一)探索创新创业教育融入机电一体化技术专业人才培养全过程的途径
职业院校的人才培养目标是技能型人才,人才培养模式要基于培养目标,探索创新创业教育融入机电一体化技术专业人才培养全过程的途径。以知识+技能+创新创业精神教育为主线,通过创新创业基础(必修)、创新创业讲座、社团活动等,使学生在一年级的时候,以创新创业通识教育创新思维培养(必修课程),对学生进行创新创业意识入门培养;通过机械创新设计、机电产品创新应用等网络在线、专业选修课程创业大赛、技能大赛、科研项目等,使学生在二年级通过创新创业技能提升训练创新意识培养(选修课程、实践课程),对学生进行创新创业意识入行培养;通过创业孵化基地、企业创业实战训练营专利发明、创业基金等,使学生在三年级通过创新创业综合训练、创新创业能力提升(实践课程),对学生进行职业教育的入职培养。最后,通过三年的专业教育及创新创业训练引导,毕业生最终除了入企就业之外,还可自主创业。
(二)构建“学、做、创”的课程体系
机电一体化技术专业人才培养方案重在培养机电领域技能型人才,课程体系构建注重专业领域知识+职业技能的培养,创新创业教育不能仅仅是引导和启发,要将创新创业教育融入机电一体化技术专业人才培养全过程,也就是通过创业意识引导学生入门,通过产品设计引导学生入行,通过创业孵化等引导学生入职。结合专业实际,开发基于机电产品设计、销售等的专门创新创业教育课程,构建融入创新创业教育理念的专业教育课程体系。
(三)加强教师创新创业能力建设
教师作为教学活动的组织者和实施者,是教育活动成功与否的关键因素。如何建设多元化“双创型”教师队伍。首先通过建立内培外养制度,通过专业教师企业项目实践进修、顶岗锻炼等方式,安排教师进行企业实践,通过企业实践,带回企业典型案例,推动项目化教学进程,不断提升创新创业新型教师成长;建立有效的青年教师“师徒制”和理论教师实践教学“轮岗制”,加快教师成长,促进教师在不同学科之间交流;链接全国优秀创新创业导师人才库,实现区域、校、企、行互通有无、优势互补,加强教师创新创业教育教学能力建设;加强与本土创业成功的企业交流,建立合作关系,定期组织交流活动,为学生提供创新创业孵化基地。
总之,高职院校的创新创业研究与发展,还处在探索和发展期。如何优化专业设置、完善实践平台、优化创新机制、提升人才培养质量,构建机电一体化创新创业人才培养模式,满足“双创人才”培养的要求。需要我们积极探索社会资源整合、师资队伍构成以及基于“互联网+”背景进行不断的创业培训实践。
参考文献:
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中职机电一体化人才范文第3篇
1 基于应用型、创新型人才培养的三维动态机电一体化课程体系的研究
1.1 机电一体化的共性关键技术
机电一体化是在以机械、电子技术等为主的多门技术学科相互渗透、相互结合的过程中逐渐形成和发展起来的新兴边缘技术学科。它包含机电一体化技术和机电一体化系统两方面的内容。机电一体化技术是指包括技术基础、技术原理在内的使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。它是建立在机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等共性关键技术群体之上的高级综合技术。机电一体化系统有机电一体化产品和机电一体化生产系统。机电一体化产品是指采用机电一体化技术, 在机械产品基础上创造出来的新一代机电产品或设备;机电一体化生产系统是运用机电一体化技术把各种机电一体化设备按目标产品的要求组成的一个高生产率、高柔性、高质量、高可靠性、低能耗的生产系统。因此为适应于应用型、创新型的机械设计制造及其自动化专业人才的培养目标, 必须基于机电一体化共性关键技术构建机电一体化课程体系。
1.2 三维构筑新型的机电一体化课程体系
基于应用型、创新型机电一体化人才培养, 创建以先进制造系统为对象, 从宽度、深度、跨度三维并行建设的新型机电一体化课程体系, 其三维立体构架如图1所示。该课程体系的特点是:拓宽专业基础、整合知识内涵、把握科技前沿、更新教学模式。该课程体系是建立在全新的课程设置理念、动态更新的系列教材、国际化动态互动教学模式以及交叉学科科技实践创新平台基础之上的空间发展构架, 具体的三维辐射研究成果如下。
(1) 宽度方向, 围绕机械设计制造及其自动化的课程体系建设。
为了适应新时期宽口径、厚基础、强能力、高素质创新人才培养的要求, 动态引进新理论和最新科研成果, 紧密围绕制造业机械设计制造及其自动化的机电一体化产品 (系统) 或机电一体化生产系统 (先进制造系统) 关键技术, 整合集成机电一体化有关共性关键技术, 形成在宽度方向从技术基础和技术原理到系统设计、系统制造、系统控制, 以及系统仿真、故障诊断到可靠性质量管理的全寿命周期新型机电一体化课程体系, 如图2所示。
新型机电一体化课程体系为平台模块式体系结构。将课程模块化使相互耦合的课程整合集成, 以解决原有各门课程自成体系, 对象单一与知识零碎割裂, 不能有机联系和综合应用的弊端。
(2) 深度方向, 凝结国内外最新科技成果的课程体系建设。
根据厚基础、宽口径的高素质人才培养目标, 对机械设计制造及其自动化专业课程通用基础部分加以整合和凝练。具体举措是整合知识集耦合强的相关课程, 拓展专业基础领域, 凝练基础理论内容。在机电一体化专业方向课程平台中, 每个模块的专题是在新课程体系中设置的动态互动课程, 该类课程主要聘请国内外知名教授、学者及具有科研实力的教师开设。通过与国内外知名大学及教授共同建设国际化机电一体化专业方向模块, 以及本专业具有博士学位的教授或副教授授课将国内外最新成果动态互动地引入课堂教学, 形成即加强基础又引领学科前沿的国际化互动教学模块, 从而大大地提升了机电一体化专业课程知识领域的深度和难度。
(3) 跨度方向, 促进学科交叉的科技实践创新的课程体系建设。
机电一体化系统或产品的关键技术突出表现为多学科交叉、多系统集成与综合, 需要进行信息综合与容错控制, 同时具备高可靠性等特点。因此, 有必要建设一个多学科交叉的集成科技实践平台, 使学生在该平台上有机融合所学知识进行科技实践创新, 从而巩固和加强学生对专业知识的掌握, 培养创新思维, 提高学生培养素质。通过配备名师指导学生从事与机电一体化技术相关的科研课题的项目设计、研究等工作, 取得的成果参加国家组织的大学生“挑战杯”竞赛, 江苏省高校组织的机器人竞赛、数控大赛等活动, 以及学校各种科技竞赛活动, 设计多学科交叉科技实践创新平台, 使学生可以灵活、自主选择实践环节题目和时间, 提供科技实践条件和完善科技实践的校院创新基金和奖励制度, 使学生在科技实践中不断突破自我, 培养其发明、创新思维, 提高其综合应用能力, 从中找到科技创新的乐趣。
从以上三个方向并行构建的机电一体化课程教学体系, 是以宽度方向为主体, 深度和跨度为加深课程体系的内涵建设渗透于宽度之中。
1.3 基于机电一体化课程体系的课程集成整合研究
按照前述构建的三维动态机电一体化课程体系, 注重课程体系与课程群的整体性和一体化建设, 加强不同课程间的互补和整合集成, 并使课程体系模块化, 解决原有各门课程自成体系、对象单一与知识零碎割裂, 不能有机联系和综合应用的弊端。从机电一体化综合应用能力和素质培养的总体要求, 根据机电一体化技术的知识结构及其在培养学生知识能力结构中的任务和作用, 确定各课程的功能定位, 规划课程的结构体系, 整合集成课程的教学内容, 并加强教学内容的有机联系, 避免空白和重复。
1.3.1 机电一体化课程群的模块化
(1) 机电一体化技术基础课程群。
技术基础课程模块:工程图学、工程材料与热加工技术、工程力学、电工电子技术、C语言及程序设计、微机原理、机械CAD/CAM、流体传动与控制、机械制造技术。
(2) 机电一体化技术应用课程群。
(1) 机械技术应用课程模块:机械设计原理与方法、机械装备技术、现代设计方法。
(2) 控制技术应用课程模块:控制工程基础、计算机应用技术、网络技术基础。
(3) 检测技术应用课程模块:检测技术基础、常用传感器及检测电路、机械设备检测与故障诊断技术。
(4) 机电技术综合应用课程模块:机械产品计算机辅助工程、数控技术、机电传动及控制技术。
(3) 机电一体化专业课程群。
(1) 机电一体化设计及专题模块:包括机电一体化系统设计、虚拟样机设计、专题动态课。
(2) 机电一体化制造及专题模块:包括机械制造自动化技术、数控机床及维护、先进制造技术、专题动态课。
(3) 机电一体化控制及专题模块:包括机电一体化技术、机电设备计算机控制技术、专题动态课。
1.3.2 课程内容的整合集成
(1) 将机械制图、计算机绘图 (二维图) 、计算机三维造型等课程内容整合集成为工程图学。
(2) 将机械原理、机构创新、机械设计、公差配合与技术测量等课程内容整合集成为机械设计原理与方法。
(3) 将机械工程材料、材料成型基础课程内容整合集成为工程材料与热加工技术。
(4) 将数控原理与系统、数控编程与加工、数控机床及其故障诊断等课程内容整合集成为数控技术。
(5) 将机械系统设计、检测系统设计、控制系统设计、伺服系统设计、电液控制系统设计以及机电一体化生产系统设计整合集成为机电一体化系统设计。
(6) 将机械控制工程基础、计算机数字控制基础整合集成为控制工程基础。
(7) 将机械优化设计基础、有限元方法、机械可靠性设计等整合集成为机械现代设计方法。
2 机电一体化课程体系实施成果或创新
机电一体化课程体系的实施包括队伍建设、教学教改、多媒体建设、试题库、实践环节、考核、教材建设以及过程管理等等, 牵涉的范围很广。现仅就本课程体系实施中取得的主要成果或创新加以介绍。
2.1 围绕课程体系建设机电一体化精品课程
校级机电一体化系统设计精品课程就是基于本课程教学体系而建设, 目前已经建立了机电一体化系统设计课程的精品课程独立网页, 主要包括教学大纲、电子课件、师资队伍、在线作业和辅导答疑、试题库, 以及实践教学等内容。
2.2 基于课程体系课程整合集成教学内容, 编写与之适应的教材
按照机电一体化课程体系, 注重课程体系与课程内容的整体性和一体化建设, 加强不同模块间的互补和整合集成, 并使课程内容模块化, 解决原有各技术自成体系、对象单一与知识零碎割裂, 不能有机联系和综合应用的弊端。从机电一体化综合应用能力和素质培养的总体要求, 根据机电一体化技术的知识结构及其在培养学生知识能力结构中的任务和作用, 确定各模块及其课程的功能定位, 规划课程的结构体系, 整合集成课程的教学内容, 并加强各课程之间教学内容的有机联系, 避免空白和重复。在此基础上, 已编写出《机电一体化系统设计》、《控制工程基础》、《机械制造自动化技术》、《先进制造技术》、《机械CAD/CAM》、《计算机辅助设计》、《机电传动与控制》、《数控机床与维护》 (校内讲义) 、《数控实习指导书》 (校内讲义) 、《数控技术》、《测试技术》等新教材, 其中《机电一体化系统设计》和《机械CAD/CAM》被评为国家“十一五”规划教材;《机械CAD/CAM》被评为江苏省精品教材, 《机械制造自动化技术》立项为精品教材建设项目。这样从根本上解决了教学内容的变化和教材内容不相符的矛盾。
2.3 设置动态专题, 建设国际化互动教学模式
在机电一体化专业方向课程平台中, 每个模块的专题是在新课程体系中设置的动态专题课程, 该类课程主要聘请国内外知名教授、学者及具有科研实力的教师开设, 充分发挥国内外资源, 做到优势互补。该课程的授课教师可提纲引领式地授课, 学生撰写科技论文, 采用专题讨论、专题报告和学术论坛等方式阐述自己的观点和评判其他同学的见解, 并自主搭建试验台检验论文结论, 从而培养学生科学的思维方法和求真务实的科研作风。
(1) 聘请国内外专家针对本专业方向进行动态专题讲座, 将国内外最新成果动态互动地引入课堂教学, 形成即加强基础又引领学科前沿的国际化互动教学模式。利用我校与德国爱斯林根应用科学大学教授合作研究和合作办学, 留学生互派等多种形式的交流方式, 实现本科生的定期互派, 对办学思路的改变和教学改革起到了推动和促进作用。每年在机械类专业大三的学生中选派一些品学兼优本科生赴德国爱斯林根应用科学大学参加德国政府资助的为期半年英语授课的IAEP (国际学术交流) 项目。在这半年中学生通过有关的专业基础课、专业课以及德国历史和语言的课堂教学、德国国际著名企业与人文风光的参观学习拓宽了专业知识, 加强了学生工程应用能力和国际化的创新能力的培养, 同时也极大地促进了在校本科生进一步学习的积极性。德方不定期的选派毕业设计阶段的学生或本科来我院或到中国境内的中德合资企业完成毕业论文并在我校做毕业设计总体情况的综述报告。
(2) 利用与德国爱斯林根应用科学大学的互联网教学课堂开设双语教学网络课程, 让授课教师和学生与德国教师和学生直接交流, 取长补短相互学习。
(3) 设置“科技创新”的动态专题, 由相关教科部具有具有博士学位的高级职称教师以案例的方式, 专题介绍毕业设计、科学研究的方法, 以提高学生的应用创新能力。
这样, 通过国外教授引入一些国际化的授课方式及本专业教授、副教授自己最新科研成果动态融入课堂内容实现科研与教学的完美结合, 共同建设国际化的机电一体化课程教学模式。本专业已经形成了网络化双语教学、课堂讨论、专题报告、启发互动式相结合的多元化新教学模式, 激励学生在课堂中积极思考、课后踊跃参加科研制作、积极自主地进行试验验证, 培养了学生科学的思维方法, 锻炼学生解决工程实际问题的动手能力, 达到了很好的效果。促进了新型教学模式的发展。
2.4 扩充实践教学内涵, 构建科技实践创新平台
为了培养学生的动手能力、提高学生的综合素质, 课程体系建立了基于交叉学科知识的科技实践创新平台, 主要包括以下几方面。
2.4.1 设立创新基金, 组织学生参加校内外各项科技活动
(1) 设立科技实践的校院创新基金和奖励制度, 鼓励学生积极申报创新基金课题使学生在教师指导下完成课题, 并以在公开杂志上发表科技论文、申报专利, 或者完成实验研究、产品制作 (通过鉴定) 等方式结题。
(2) 结合国家组织的大学生“挑战杯”竞赛, 江苏省高校组织的机器人竞赛、数控大赛等活动, 以及学校各种科技竞赛活动, 设计多学科交叉科技实践创新平台, 使学生可以灵活、自主选择实践环节题目和时间通过配备名师指导、提供科技实践条件, 使学生在科技实践中不断突破自我, 培养其发明、创新思维, 提高其综合应用能力, 从中找到科技创新的乐趣。
2.4.2 安排学生参与教师的科研工作
教师从事的科学研究项目往往都是涉及机械、电子、计算机以及控制等多学科交叉的综合课题项目。要求学生必须根据选题自己选择指导教师在一个学期内独立或合作完成一项科技制作并演示成功, 科技制作的内容涉及到机电系统及其交叉学科的所有领域, 如光机电一体化、软硬件控制、图象识别与信息融合等。
3 结语
本文从系统的观点出发, 创建了以先进制造系统为对象, 从宽度、深度、跨度三维并行建设的机电一体化课程体系;围绕课程体系建设了机电一体化系统设计精品课程, 编写出版了课程体系中相关课程的教材, 建立了国际化互动教学模式和大学生科技实践教学创新平台, 为应用型、创新型机电一体化人才培养打下了良好的基础。
摘要:从系统的观点出发, 从宽度、深度、跨度三维并行建设的机电一体化的课程体系;基于课程体系对相关课程的教学内容进行了整合集成研究, 建立了国际化互动教学模式和大学生科技实践教学创新平台, 为应用型、创新型机电一体化人才培养打下了良好的基础。
关键词:三维并行,机电一体化,课程体系,整合集成,动态专题
参考文献
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中职机电一体化人才范文第4篇
摘要:在机电一体化的产品当中,要想保证相关的设备能够进行正常的运行,运用良好的接口技术也是非常必要的,这也是机电一体化设备的重要组成部分,随着各项科学技术的进步,机电一体化的接口技术也取得了较大的进步,这对于机电一体化设备的运行效率的提高是非常重要的,本文就对接口技术在机电一体化中的运用进行简单研究。
关键词:接口技术;机电一体化;运用;研究
随着社会市场经济的发展,各项科学技术都有了很大的进步,机电一体化也在日常的生产生活中有了非常广泛的应用,并且发挥着重要的作用,作为机电一体化设备中的重要组成部分,对接口技术进行深入的研究也是非常必要的,这对于机电一体化设备的运行效率的提高具有重要的促进作用,下面就对其进行简单的分析。
1.接口类型与接口连接方式简述
所谓的机电一体化是指采用特殊的连接方式,将机械设备的工作与相关的电子系统有效的结合起来,从而有效的提高机械系统的工作性能,而要实现这种有效的连接,就需要采用合理的接口技术,在机电一体化的组建过程中,所选择的接口技术是否合理,对于整个机电一体化系统的运行具有重大的影响。
工作原理、应用范围不同的机电一体化系统所采用的接口技术是各不相同的,这就需要技术人员在机电一体化系统的组建过程中,根据实际所需,选用合适的接口技术,从整体上来看,可以将接口技术分为人机接口与机电接口两类。人际接口指的是工作人员与计算机之间的接口,这种接口能够将工作人员所发出的指令,通过计算机编码形成有效的信息数据,并通过相关的接口在各个子系统之间完成相关指令的传递,实现对机电一体化系统的控制。机电接口指的是传感器与执行机构驱动系统的接口,它可以进行模拟信息的输入、输出,并能够提供保障机电一体化系统正常工作的平稳电流。
2.接口技术在机电一体化中的应用
2.1.接口技术
随着机电一体化技术的快速发展,接口技术是随之发展起来的一种新兴技术,其主要的作用是对机电一体化系统中的各个组件、设备连接起来,使其能够在工作中发挥良好的性能,接口技术在机电一体化系统中的应用,能够有效的促进机电一体化系统中的各个子系统的信息、数据的转换与传递,使机电一体化系统发挥出更好的性能,这极大的促进了机电一体化系统向模块化、网络化、智能化的发展,对于生产生活效率的提高有着非常积极的作用。
2.2.接口技术在机电一体化中的应用
对接口技术在机电一体化系统中的应用进行分析总结,可以看出,接口技术在机电一体化系统中的应用主要表现为以下几个方面:
2.2.1.应用接口技术连接机电一体化系统中的各个子系统,该应用中,接口技术的主要作用是充当开关通道的作用,通过接口技术将各个子系统连接起来进行智能化的控制,能够有效的实现各子系统中的数据的传递与转换,通过运用接口技术,工作人员能够执行相关的操作,为整个系统提供连续、稳定的电流,从而使整个机电一体化系统在电子系统的控制下进行正常的工作。
2.2.2.工作人员可以通过人机接口实现整个机电一体化系统的实时控制,在人机接口中,又有输入接口与输出接口的区别,工作人员只需要通过输入接口输入相关的控制指令,系统就能够按照需要将指令编码成机电设备能够识别的信息数据,并通过相关的输出接口传递给各个受控子系统,从而完成工作人员对相关设备的运行状态的控制,并且,通过运用接口技术,能够有效的实现机电一体化系统的远程控制。
2.2.3.接口技术的应用对于机电一体化系统的输出信号质量的提高具有积极的作用,传统的接口技术由于存在一些技术缺陷,使得信号的传输质量并不是很好,随着接口技术研究的深入,接口技术有了很大的进步,这有效的改善了信息的传输质量,并且通过人机接口,工作人员能够方便的进行相关参数的调整,实现机电一体化系统运行过程的实时监控。
2.3.接口技术应用中应该注意的事项
随着机电一体化系统的发展进步,接口技术也取得了很大的发展,但是在实际的应用中,使用接口技术还存在着一些需要注意的问题,如:
2.3.1.工作人員在采用接口技术进行机电一体化系统中的各个子系统的接口连接时,要注意接口的选型,所选择的接口设备及技术必须要能够与机电设备的性能参数向匹配,必须要在保证机电一体化系统正常工作的前提下,满足相关的系统性能要求,这就需要工作人员在进行接口设备及技术的选择过程中,综合考虑各种影响因素。
2.3.2.接口的安装过程中,要对接口的使用性能进行调试,以保证接口的可靠性、合理性,当工作人员对相关的接口进行安装之后,首要的工作就是要进行接口的智能调试及系统的智能调试,及时发现系统中存在的问题,并及时的予以处理,保证系统能够在后续的工作中进行安全、可靠的运行。
2.3.3.人机接口是机电一体化系统中最常见的接口,这种接口在实际的应用中,是可以根据需要进行有效的调节的,因此,工作人员在选择人机接口的过程中,要综合的考虑实际的生产需要,注重接口技术的各项指标的可调性,保证所选择的接口能够根据实际的生产所需,随时的进行调控,以实现机电一体化系统的网络化、智能化发展,使接口技术的运用效果得到有效提高。
3.结束语
随着我国的工业化进程的不断加快,各项技术都在不断的进步,机电一体化系统在工业生产中的应用日益广泛,而作为其重要组成部分的接口技术的研究也显得日益重要,本文就对常见的接口类型及接口连接方式进行了简单分析,并简单阐述了接口技术在机电一体化中的应用,以及接口技术应用过程中应该注意的问题,对于机电一体化中的接口技术的使用具有一定的参考作用。
参考文献:
[1]刘宪武.接口技术在机电一体化中的运用研究[J].科技创新导报,2012(4).
[2]王维君.浅谈接口技术在机电一体化控制系统中运用[J].河南科技,2013(1).
作者简介:
黄健(1972.1-)男,重庆市涪陵区,专科,工程师,电力设备(变压器、电机、开关柜制造工艺技术及运行检修研究)。
中职机电一体化人才范文第5篇
1. 机电一体化系统
如图1所示, 一个较完善的机电一体化系统主要由驱动部分、动力部分、机械本体以及传感测试等几部分所组成。其中传感测试主要负责信息传输与规划, 会对内部和外部的各种参数和状态进行检测, 经过分析和处理后产生对应控制信息;而动力部分是系统能源供给部分, 其会通过对传感控制部分的有效整合, 在设备进行运作时为其提供动力, 且会在设备动力欠缺时, 自动展开动力欠缺原因分析, 以便及时做出调整;机械配置是机电一体化系统重要组成, 是系统总体结构框架, 机械连接线、设备核心处理器以及外部机身框架结构等, 都属于其组成内容。在机械主体中, 拥有系统机身外置轮廓结构, 会通过对各种配置设计参数的运用, 借助CAD操作软件将系统轮廓呈现在液晶显示屏之上, 能够为后续一系列操作流程的开展, 奠定良好基础。
2. 机电控制技术
2.1 开关量与顺序控制
两项控制均是运用PLC技术所实现的, 而PLC就是可编程逻辑控制器的一种。在实施开关量控制时, 会将可编程逻辑控制系统 (以下简称控制系统) 运用到机电控制之中, 会在实际进行设备断开与接通操作时, 会将控制系统融入到自动切换系统之中, 以对系统运行效率进行保证, 确保开关操作效果可以达到最优。而在进行顺序控制时, 可利用控制系统做好生产过程程序控制, 能够将机电一体化系统自动化控制优势完全发挥出来, 以实现高效率控制模式。
2.2 参数与状态估计控制
线性模型或者其他类型非线性过程, 其可以在最小二乘法回归估计算法基础上做好时变参数确定工作, 能够通过对已知状态估计与运行参数的运用, 对无法实施直接测量的变量信息展开测量与研究。通过分析可以发现, 离散时间模型在算法方面优势较为突出, 将其运用到一体化系统之中, 可以实现对设备运行状态信息与各项参数的收集与整理, 能够以此为基础做好一体化系统控制工作。
2.3 智能控制
在实施一体化系统控制时, 还可以通过智能控制的方式, 完成相应机电控制任务。目前国内较为常用的智能控制方式, 主要有神经元系统、模糊控制以及专家系统等集中, 而模糊逻辑控制理论的运用, 更是为自动化控制模式开辟了一个新的途径。通过对语言形式的借助, 可完成对模糊控制器使用控制的运用, 可利用模糊逻辑所具备的知识框架以及处理不明确等特征, 做好各种机电控制工作, 以实现对一体化系统的科学化运用。
2.4 自适应控制
一般在进行控制时, 多数被控制对象都可以通过实施确定的方式, 对其参数进行调整, 所以在进行一体化系统使用时, 可通过对自适应控制方式的运用, 对系统运行性能展开控制, 以达到理想化机电控制效果。在对非线性过程实施判断时, 可按照变化运行条件所测量到的参数完成参数调度, 进而准确做出相应判断, 会将控制器参数适应性设置为V参数, 且会在满足相应设计条件的基础上, 做好各项控制工作。
2.5 故障诊断与监控控制
一体化智能控制具有较为突出的自动故障诊断与监控功能, 在系统运行过程中, 会自动对外部或者内部故障产生原因等进行检测。若通过对故障影响的判断, 可对输出变量进行检测, 则可通过相应信号评估完成检测工作。当测量数值处于正规范围时, 系统会自动展开容差检测, 但如果容差数值超出了相应范围, 此时系统会出现发出警报, 以便相关人员及时对系统进行调整与操作, 而这也是监测功能发挥作用的直观体现。
2.6 数学模型控制
此种控制技术主要用于系统运行部件控制, 会通过对相应数据模型的运用, 完成对传感器子系统以及执行元件等多个子系统的控制工作。目前使用率较高的数学模型主要有状态空间模型与传递函数模型两种, 在系统控制性能需求与系统复杂性不断提升的状态下, 因为状态空间模型在部件微处理器性能方面所具有的优势, 使得状态空间模型运用率得到了显著提升。
与传统手动调节模式相比, 运用数学模型实施控制可以达到更为智能、精准的目标, 技术人员可通过参数估计、信号测量输入输出与采样辨识等, 完成数学模型构建, 且不会受到线性系统的约束, 可在几类非线性系统辨识中进行使用。
2.7 反馈控制
在实施控制时, 为达到良好的控制效果, 确保各项要求运动都可以高质量完成, 技术人员会通过反馈控制手段, 保证被控量稳定性, 保证各项要求运动都能得到有效落实。可通过对自适应控制与产生单元的参考, 将反馈控制运用到更高或者更低水平的控制器之中, 以降低参数敏感度, 保证系统运行可以更加稳定, 进而达到理想化控制状态。
结束语:
通过本文对机电控制相关技术的介绍, 使我们对一体化系统机电控制方式有了更加清晰的认知。相关人员要认识到机电一体化技术在现代社会中的重要性, 要做好技术运用与控制研究, 要在对技术发展与应用现状进行分析的前提下, 做好系统结构调整与优化工作, 保证国内企业市场可以得到更好发展, 国内科技技术研发能够获得良好基础, 以为我国一体化技术运用提供有利支持, 保证国内各行业可以得到更好地发展。
摘要:机电一体化技术一经使用, 便得到了社会各界的高度肯定, 目前已经在农业以及重工业等领域得到了广泛运用, 而机电控制作为机电一体化系统运行关键, 自然也成为了业界人士探究的重要内容。本文将以机电一体化系统介绍为例, 对机电控制实现技术展开深度研究, 旨在强化机电控制技术应用水平, 保证机电一体化系统运行质量。
关键词:智能控制,机电一体化,数学模型,机电控制
参考文献
[1] 赵柏达.机电一体化系统中关于机电控制的研究[J].内燃机与配件, 2017 (12) :54-54.
中职机电一体化人才范文第6篇
摘要: 讲述机电一体化技术的发展历程及其趋势,表明以机械技术、微电子技术的有机结合为主体的机电一体化技术是机械工业发展的必然趋势,简要介绍典型的机电一体化产品,并根据目前国内现状,阐释发展机电一体化面临的形式和任务,最后,重点提出并详述以加强统筹安排,协调发展计划;强化行业管理,发挥协会作用;优化发展环境,增大支持力度;突出发展重点,兼顾两个层次等为目标与方法的发展机电一体化的对策。
关键词: 机电一体化;发展;方法
1 机电一体化技术发展历程及其趋势
1.1 机电一体化的发展历程
1)数控机床的问世,写下了机电一体化历史的第一页;2)微电子技术为机电一体化带来勃勃生机;3)可编程序控制器、电力电子等的发展为机电一体化提供了坚强基础;4)激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化跃上新台阶。
1.2 机电一体化的发展趋势
1)光机电一体化。一般的机电一体化系统是由传感系统,能源系统,信息处理系统,机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
2)自律分配系统化——柔性化。未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好的应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
3)全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术,信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外,其系统的层次结构,也变简单的“从上到下”的形式而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
4)“生物-软件”化——仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)是却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的结构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物-软件”或“生物系统”,而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体,不可分割。看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋势,但仍有一段比较漫长的路要走。
5)微型机电化——微型化。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
2 典型的机电一体化产品
机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有:数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有:电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状发展趋势市场前景分析从略。
总而言之,机电一体化技术是制造机电一体化产品的手段,而机电一体化产品则是技术革新或技术革命的目标。
3 发展机电一体化面临的形式和任务
机电一体化工作主要包括两个层次:一是用微电子技术改造传统产业,其目的是节能、节材,提高功效,提高产品质量,把传统工业的技术进一步提高;二是开发自动化、数字化、智能化机电产品,促进产品的更新换代。前者是面上的工作,普及工作;后者是提高工作,深层次工作。
3.1 机电一体化工作面临的形势。1)用微电子技术改造传统工业的工作量大而广,有难度;2)用机电一体化技术加速产品更新换代,提高市场占有率的呼声高,有压力;3)用机电一体化产品取代技术含量和附加值低,耗能、耗水、耗材高,污染、扰民产品的责任重,有意义。另外,从市场需求的角度看,由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长,差距较大,许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求,每年进口量都比较大,因此亟需发展。
3.2 机电一体化工作的任务。机电一体化方面的任务可以概括为两个方面:一方面是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业;另一方面是大张旗鼓的开发机电一体化产品,促进机电产品的更新换代。总的目的是进一步促进机电一体产业的形成和深入发展,为产业结构和产品结构调整做出贡献。在机电一体化产品的开发上,要制定相应的机电一体化产品开发的奋斗目标。既要有总体目标,也要有单项的目标。政府参与以及社会各界共同关注,创造良好的开发环境,多方力量去促进,才能切实有效开展这一工作。
总之,机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力,又是进行机电行业产品结构以及产业结构调整的有效法宝。
4 发展机电一体化的对策
1)加强统筹安排,协调发展计划。目前,全国各地区从事机电一体化研究及生产的单位很多,各自都有一些想法和发展策略;同时,地方政府各有关部门也有不少相应的发展计划与规划。这两者由于受立足点着眼点的限制而各有利弊,缺少纵观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此,建议政府相关管理部门责成有关机构在进行深入调查研究,科学分析的基础上,制定出能够统管全局的机电一体化研究开发生产计划和规划,避免开发上重复,生产上撞车。
2)强化行业管理,发挥协会作用。目前的行业划分方法和管理体制,“政出多门”是难免的。因此有必要明确一个行业的统管机构,根据国家政治体制改革和经济体制改革的精神,建议能加强机电一体化协会的建设,赋予其行业管理职能。协会要充分发挥其领导职能,切实有效地开展各项工作。
3)优化发展环境,增大支持力度。优化发展环境指通过宣传群众,造成一种社会上下、企业内外都重视、支持机电一体化发展的氛围。增大支持力度,在技术政策上,要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展,对技术落后产品限制强制淘汰;大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造,对在技术开发应用中做出贡献的单位领导和科技人员给予表彰奖励等。
参考文献:
[1]张建民,机电一体化原理与应用[M].北京:国防工业出版社,1992.
[2]曹金榜,现代设计技术与机械产品[M].北京:机械工业出版社,1987.
[3]张建民,机电一体化系统设计[M].