時間:2022-07-20 03:41:32
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關鍵詞:機電一體化,畢業(yè)設計,措施
Abstract:Thegraduationdesignisanteachingcontentinauniversity,andisalsoankeycontenttoimprovethestudentoverallqualityandtheinnovationability.Thecontentisnotonlyaessentialpracticetrainingindependently,butalsoanimportantsynthesisreorganizationaboutknowledgeintheschool.Thepaperintroduceimprovemeasureaboutteachingqualityfromtheselectedtopic,decidedtopic,Instructionofgraduationdesignandgraduationreply.
keyword:mechanicalandelectronicintegration,Graduationdesign,Measures
1引言
畢業(yè)設計是高校機電一體化專業(yè)教學中的一個必不可少的教學環(huán)節(jié),是對學校應屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受的一次綜合性實踐訓練,是對學生所學知識進行整理和系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。它是學生接受設計任務,在教師指導下獨立進行工程實踐,獲得基本訓練并取得成果的過程,它是評估畢業(yè)生學業(yè)成績的一個重要方式,也是提高學生綜合素質與創(chuàng)新能力的關鍵一環(huán)[1]。結合我校教學工作的實際情況,我主要從選題、開題環(huán)節(jié)、畢業(yè)設計指導,論文答辯等方面,提出了改進畢業(yè)設計工作的措施。
2立足實際,科學選題
選題是畢業(yè)設計工作的龍頭,選題質量是影響畢業(yè)設計質量的重要因素,精心挑選畢業(yè)設計題目,是搞好畢業(yè)設計的第一步。結合我校實際情況,我認為當前選題工作存在著一些問題:1、有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠;2、有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大;3、有的選題雖然有較高的研究價值,但學生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選;4、有的選題雖然取自實際生產(chǎn),但學生并不能完全弄明白生產(chǎn)實際的具體情況,設計就有脫離實際的情況出現(xiàn);5、有的選題雖然很好,但是學生都選同一類型的題目,相互之間,互相借鑒的比重太大,使的設計變相的成了一種具體的形式,另外,不同指導教師之間和不同的學生之間設計題目在難度和份量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業(yè)設計選題要盡可能做到一人一題,相互之間的共性盡可能少一些,這樣就可以避免學生之間互相抄襲、引用,讓他們能夠真正從設計的角度去思考問題,達到鍛煉和學習解決實際問題的能力,達到這個教學環(huán)節(jié)實施的意義。
(2)畢業(yè)設計選題要盡可能聯(lián)系生產(chǎn)實際和工程應用的研究。這樣有利于調動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關企業(yè)生產(chǎn)的實際情況,積極主動的去分析實際問題,找到解決問題的方法和途徑,使學生的綜合能力得到提高。因此,我們在為2004級機電一體化專業(yè)的學生選題時,選擇了“20Kg鋁錠自動裝箱系統(tǒng)的設計”,“擦黑板機械人的設計”,“簡易倪紅燈控制系統(tǒng)的設計”,“十層電梯的PLC控制系統(tǒng)設計”,“電子搶答器的設計”等新穎的又結合生產(chǎn)、生活實際的設計題目,這些題目不僅能夠反映當代科技發(fā)展水平,而且能夠讓學生能進一步了解、把握國內(nèi)外在機電一體化領域的一些最新成果和發(fā)展動態(tài),使學生能夠積極主動的參與到實際課題的研究中來。
(3)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業(yè)設計經(jīng)費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業(yè)設計,必須根據(jù)客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經(jīng)費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,這樣可以為學生做畢業(yè)設計時提供可以直接操作,鍛煉自己的動手能力的機會。
(4)要有適當?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“擦黑板機械人的設計”課題時,考慮到該課題涉及了機械原理、系統(tǒng)設計、數(shù)電、模電、單片機、微機原理、匯編等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業(yè)知識,在規(guī)定的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業(yè)設計工作時間內(nèi),經(jīng)過努力能完成任務或做出階段性結果,我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、軟件設計等不同部分的的設計工作,讓每一位同學都各有側重點地進行研究,經(jīng)過兩位同學的分工合作,最終完成了整個畢業(yè)設計題目的設計任務,效果良好。
3加強教學督導,落實開題環(huán)節(jié)
為了提高畢業(yè)設計的教學質量,我們借鑒了研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)設計教學中加入開題環(huán)節(jié),其目的是:1、通過開題環(huán)節(jié)可以盡早發(fā)現(xiàn)畢業(yè)設計題目是否滿足專業(yè)要求,學生能夠完成的可能性有多大,能否涵概所學專業(yè)的所有知識等基本問題。2、通過落實開題環(huán)節(jié),還可以強化學生通過查閱文獻資料,廣泛獲取信息的能力,培養(yǎng)學生提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案,進行科學實驗與測試,對數(shù)據(jù)進行整理與分析,撰寫實驗報告、畢業(yè)論文的能力,同時也是對學生的書面表達和口頭表述的能力的培養(yǎng),是落實和加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的有效手段。具體的實施辦法是:
(1)明確落實開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統(tǒng)化。學生通過收集設計資料的相關信息,聽取各方意見,可以明確自己的設計思路,堅定設計者的信心。一般說來,將思考的東西正式地講出來和寫出來,會比原來所思考的更有升華的意味,因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。因為在撰寫開題報告時,就要求學生能夠弄清楚設計題目的來龍去脈,從而使學生明確畢業(yè)設計課題的目的和要求,讓他們對題目有更深刻理解與認識,會使原來的設計思路更加完善和系統(tǒng),令他們對自己的工作做到“胸有成竹”,減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。(2)開題環(huán)節(jié)的組織和實施。我們要求學生在開題會之前,,要按規(guī)范書寫開題報告。在開題的時候,學生須持經(jīng)指導老師簽字同意的開題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報。主要匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等要求的內(nèi)容,要求學生自述10分鐘,然后評審小組根據(jù)學生的自述和開題報告書及其它文本內(nèi)容,對學生畢業(yè)設計題目是否達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對畢業(yè)設計題目的設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4采取有效措施,加強過程指導
為了提高我們機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計的教學質量,我們探索出了一條適用于畢業(yè)設計的全環(huán)節(jié)教學質量監(jiān)控的方法。具體的措施是:1、設定學生的設計出勤表,要求學生在規(guī)定的時間內(nèi)簽到,這樣做的目的是可以很好的掌握學生的設計進度,督促和指導學生按時完成設計。2、成立設計指導小組,小組成員盡可能包含所有專業(yè)特長的教師。小組內(nèi)的每一位老師都可以對小組內(nèi)的學生進行自己專長方面的專業(yè)指導,這樣可以提高指導設計者的綜合能力,使畢業(yè)設計的內(nèi)容準確專業(yè)。3、開展設計小組例會制度,即每個設計小組每周開一次例會,主要工作是:要求學生把一周設計的心得體會在例會上發(fā)言,匯報設計進度,并提出設計中發(fā)現(xiàn)的新問題。這樣做一方面可以跟蹤學生的設計進度,及時發(fā)現(xiàn)問題,并能及時糾正;另一方面,可以促進教師之間相互交流學習,使教師教學水平共同提高。通過對我校畢業(yè)設計工作的綜合考核,這種工作方式完全實現(xiàn)了對整個設計過程的檢測,保證了教學質量。
5嚴格考評,保證答辯的質量
答辯是畢業(yè)設計工作的最后一個環(huán)節(jié),是全面檢查和評估畢業(yè)設計質量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設計。我校的具體情況是:根據(jù)不同的專業(yè)成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。為了加強教學督導作用,我校專門設立教學督導組,成員都是離退休的老教授,在答辯期間分別派到各個小組指導答辯工作。
畢業(yè)答辯前首先是對學生的畢業(yè)論文進行盲審,要求由除指導教師外的答辯小組2名以上教師認真審查評閱,寫出評閱意見與評分,盲審不通過的不準予參加畢業(yè)答辯,以此來審查學生的答辯資格。通過的同學要準備答辯的ppt,把畢業(yè)論文的結構、主要完成部分及設計的結果等內(nèi)容準備出來。答辯時,要求每位同學的答辯自述時間應控制在15-20分鐘左右,教師提問20分鐘為左右。在答辯過程中要有專人對學生所提的問題進行記錄,對答辯情況進行匯總。答辯完成后,要求所有答辯小組的成員對各個學生的答辯情況進行決議,給出畢業(yè)答辯成績。畢業(yè)設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求?!皟?yōu)秀”的比例應嚴格控制在本專業(yè)參加答辯總人數(shù)的15%以內(nèi),優(yōu)良比例應嚴格控制在60%以內(nèi)。
畢業(yè)設計的質量,除了本身的學術水平、應用價值另外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰寫科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協(xié)作能力等。對畢業(yè)設計擬評“優(yōu)秀”的學生,要求參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業(yè)設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質量關,對畢業(yè)設計達不到教學要求的,決不姑息。
6結論
要想搞好畢業(yè)設計工作,關鍵的是要做到“五個到位”,即認識到位、經(jīng)費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,,消除學生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設計,是本階段學生思想政治工作的重點。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設計。正確認識畢業(yè)設計的重要性將有利于保障和提高教學質量,實現(xiàn)為社會輸入合格人才的要求。
根據(jù)機電一體化人才培養(yǎng)方案和本專業(yè)的課程設置,研究改革課程設計大綱基本要求。根據(jù)應用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求,課題的方向主要分為兩大方向進行選擇:一類題目主要針對應用能力培養(yǎng),把本專業(yè)的知識進行有機的綜合,提高學生的綜合實踐能力;另一類題目主要針對創(chuàng)新能力培養(yǎng),結合創(chuàng)新設計大賽相關題目,把本專業(yè)的知識進行創(chuàng)新性應用,提高學生的創(chuàng)新設計能力。普通型課程設計題目1)向學生征集。在課程中學生擁有與課程設計相關的好想法,可以展開討論,要求對其方案進行分析,符合課程設計要求的,教師根據(jù)其內(nèi)容下達課程設計的任務。實踐證明,對自己提供方向的題目,學生的積極性會很強。2)選擇典型機電一體化產(chǎn)品讓學生進行設計,結合學生的實力進行選取,同時與本專業(yè)的專業(yè)方向盡可能的相關,開發(fā)學生的潛能。比如數(shù)控方向的學生,可以選擇數(shù)控車床工作臺二維運動伺服進給系統(tǒng)設計、數(shù)控銑床工作臺三維運動伺服進給系統(tǒng)設計等,為未來職業(yè)發(fā)展打下好的基礎。3)學習借鑒其他學校機電一體化設計的內(nèi)容,在現(xiàn)有設計內(nèi)容的基礎上,根據(jù)本校本專業(yè)課程設置的特點,對設計的內(nèi)容做以適當增減,以適合本專業(yè)的學生。創(chuàng)新型課程設計題目可以借鑒全國機械創(chuàng)新設計大賽的課題[3],其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中,由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例,同時作品中也存在可以改進的地方,有興趣的學生可以從中選擇與機電一體化相關的課題,提升自己的能力。在條件允許的情況下,可以做出產(chǎn)品的模型,提高學生的機電一體化能力,同時也可以為學生參加今后的機械創(chuàng)新設計大賽做準備,做到“以學促賽,以賽促學”。在專業(yè)教學中,學生經(jīng)常會困惑本專業(yè)畢業(yè)后到底有什么前途?能做什么?機電一體化課程設計教學貼近實際,能把多門專業(yè)課有機地結合起來,把枯燥的課本知識靈活地運用,極大地鼓舞了學生的興趣,激發(fā)學生對實際問題的思考,對工程實踐產(chǎn)生濃厚的興趣。堅持理論教學與實踐教學并重,可大幅提高教學效率和教學質量,同時為選拔優(yōu)秀學生參加機械類學科競賽提供條件。
2課程設計的實施方式
課程設計實施方案:設計報告書是對整個設計過程的總結和提升,也是進行工程交流的重要文獻資料,通過指導學生撰寫課程設計報告書,培養(yǎng)學生撰寫工程技術文檔的能力。對設計說明書的撰寫,提出如下要求:1)嚴禁課程設計報告抄襲,基本工作獨立完成;2)根據(jù)任務書能提出合理的設計方案和機構的工作原理;3)設計要符合國家標準,學會使用設計手冊、專業(yè)術語、專業(yè)名詞規(guī)范;4)設計圖圖紙規(guī)范,符合設計說明書的要求,不照抄手冊和案例,設計參數(shù)與圖紙相一致;5)學會使用專業(yè)相關軟件,對設計的機械機構和控制部分進行分析和仿真,是驗證設計正確的有效手段之一;6)課程設計配備了一些實際的零部件可供學生設計使用,以及基本的控制電路,學生要具備一定的實踐操作能力,掌握器件的選擇與焊接,會進行程序的編寫,掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設計采用分組式進行,每個小組3~5人,視工作量而定。課題難度較大可以分五人,原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求,每個學生都要參與該組課程設計答辯,通過問題了解學生在課程設計中所做的主要工作,檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生,結合設計報告書的撰寫質量和實際所做的產(chǎn)品質量進行綜合評定。
3實施效果
通過在重慶大學機械電子工程專業(yè)的實踐,在機械電子工程專業(yè)中開設機電一體化課程設計,已基本摸索出培養(yǎng)機電復合型技術人才的規(guī)律。普通型題目實現(xiàn)機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養(yǎng)和訓練,學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、計算機技術和傳感器技術等基礎課程后,不能很好地將機、電的知識融會貫通,大多數(shù)學生也只是了解基本的機電設備的基本功能,在系統(tǒng)運用中存在問題,在機電一體化系統(tǒng)的綜合設計方面存在不少困難。通過開設機電一體化課程設計實踐教學環(huán)節(jié),通過理論設計與實際操作,比如數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的設計,從電機、聯(lián)軸器、絲杠、導軌的設計到型號的選擇、控制單片機的設計與仿真,最終實現(xiàn)數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的裝配與調試。機電一體化課程設計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來,提高了學生的綜合應用能力。創(chuàng)新型題目為學生參加機械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設計,為機械學科學生參加如全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽(重慶賽區(qū))中,學生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項、二等獎一項。其中,“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設計、傳動系統(tǒng)布置,控制系統(tǒng)采用單片機控制,執(zhí)行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術,機電一體化課程設計改革效果顯著。
4結語
1.專業(yè)人才培養(yǎng)目標。本專業(yè)培養(yǎng)掌握機電一體化技術的基本知識與技能,能適應自動機械及成套生產(chǎn)線設備的制造、安裝、調試、運行維護與管理、技術改造等一線崗位需要的工作能力,具備良好的職業(yè)道德,具有可持續(xù)發(fā)展能力的高技能型人才。(1)掌握一定的基本理論知識。在培養(yǎng)過程中,要求學生必須具備以下知識:計算機應用基礎和處理文字、圖形的方法;機械制圖、電氣控制的技術標準及零件幾何精度、檢驗檢測標準;機電設備維修工藝的基本理論與知識;機電設備氣液控制回路的原理、安裝、調試與維護;電氣工程基本知識及傳感器、儀表的應用、元件安裝、調試與維護;失效機械零部件測繪設計的基本知識和方法,以及零部件修復常見工藝和修理方法;自動機的結構組成、自動生產(chǎn)線的布局與選型知識。(2)培養(yǎng)一定的專業(yè)技能。要求學生必須掌握以下專業(yè)技能:使用計算機處理文字、圖形,利用互聯(lián)網(wǎng)獲取信息和知識的能力;能操作一般的加工機床加工機械零部件,能利用手動工具加工、修復易損機械零部件;能解決電氣工程基本問題,會分析、安裝、調試常用生產(chǎn)設備的電氣控制系統(tǒng);能讀懂常見的氣壓、液壓回路圖,并會繪制、分析回路,能按照回路圖進行元件的安裝和調試,會分析故障;能根據(jù)自動生產(chǎn)線設備的結構圖進行裝配、調試機器,并能對其他同類設備進行分析和使用;獲得對自動機與生產(chǎn)線生產(chǎn)、裝配車間的管理能力。同時,培養(yǎng)學生具有良好的思想政治素質、身體素質和文化基礎。畢業(yè)生就業(yè)崗位主要是自動機械及成套生產(chǎn)線制造崗位,如機電設備零部件設計、整機設計、制造檢驗、安裝與調試、外協(xié)與銷售。自動機械及成套生產(chǎn)線使用崗位,如在液態(tài)飲料、調味品、奶制品、日化品、及食品等生產(chǎn)企業(yè),從事設備安裝、調試、維修、運行與管理。其他機電一體化產(chǎn)品及成套制造企業(yè),如地鐵安裝調試、汽車裝配,游樂設備裝配及使用,煙草包裝設備安裝與維護,塑料加工設備安裝調試,印刷包裝設備安裝調試,工業(yè)機器人安裝調試及應用等。
2.專業(yè)人才培養(yǎng)方案的實施。專業(yè)核心課程實施項目化教學,采取學習任務與工作任務一致、課堂與實習地點一體、仿真與生產(chǎn)結合、專職與兼職教師合作的工學結合教學模式。[2]對自動生產(chǎn)設備安裝與維修、典型自動機控制技術、工業(yè)機器人操作維護與編程等課程,采取分階段教學,第一階段由專任教師進行多媒體分析講授,設備工作原理、結構等理論知識,及對工藝原理、結構的仿真分析,第二階段集中實踐教學,專任教師與兼職教師合作完成,將學生分組,圍繞設備觀察、分析,答疑,按照行動導向教學法,進行設備零部件拆裝、維修等項目實訓,并根據(jù)項目情況,定期輪換。
3.實施人才共育的形式、途徑與方法。積極學習和借鑒新加坡、德國的職業(yè)教育先進理念,探索并實施教學做一體化、邊做邊學的教學方法,采用現(xiàn)代化教學手段,給學生傳授更多的信息量,注重培養(yǎng)學生的自主學習能力、專業(yè)動手能力和職業(yè)綜合能力。每屆學生在第五學期進行有專業(yè)特色的《生產(chǎn)線安裝與調試》實習,這是專業(yè)工學結合教學中一個重要的實踐性環(huán)節(jié)。采取的形式是:實習前由專業(yè)教師和企業(yè),就學生的實習崗位、實習項目、管理和安全等方面進行協(xié)商,簽訂校、企和實習生三方實習協(xié)議,明確各方的責權利。學生深入企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,成為企業(yè)準員工,按照企業(yè)的規(guī)章制度做事,在校內(nèi)外指導教師的指導下,參加專業(yè)相關自動機械設備的制造、安裝、調試、運行、維護,達到理論聯(lián)系實際、訓練專業(yè)基本技能和職業(yè)素養(yǎng),同時學會如何正確認識和融入社會。另外,還將“挑戰(zhàn)杯”等項目與畢業(yè)設計結合起來,以賽促學,提升學生綜合運用所學知識解決問題的能力,提高畢業(yè)設計的質量。
二、專業(yè)教學改革特色與創(chuàng)新
1.創(chuàng)新工學結合的人才培養(yǎng)模式。按照校企協(xié)同育人的理念,與行業(yè)企業(yè)共同研討,對機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行創(chuàng)新,學生在“廠中校、校中廠”的教學情境中,進行課堂仿真學習、實訓室里實踐學習、實習基地車間生產(chǎn)訓練,即車間做課堂,上班即上課;同時還有在企業(yè)里的課堂分析與思考。這樣,學生在做中學、學中做,教師在做學中施教,學生的知識、技能、素質得到綜合訓練。
2.構建專業(yè)基礎寬厚、特色鮮明的課程體系?;跈C電專業(yè)崗位職業(yè)能力,構建了“以自動生產(chǎn)線工作過程為導向,以培養(yǎng)設備制造、安裝、調試、運行等崗位技術能力為主線”的課程體系,設置了專業(yè)根基寬厚的專業(yè)技術課程,培養(yǎng)學生掌握機械工程、電氣電子工程、信息控制技術的基本知識與技能,具備自主學習能力,獲得可持續(xù)發(fā)展和再就業(yè)適應能力。[3]設置特色鮮明的核心課程,培養(yǎng)專業(yè)核心與綜合能力,能適應工作崗位、快速與社會接軌。專業(yè)課程教學內(nèi)容更豐富,由原來的灌裝生產(chǎn)線設備擴展到諸如包裝印刷機械、加工成型機械、工業(yè)機器人與機械手等自動生產(chǎn)線領域,涉及范圍更寬廣。
3.做學一體,教學手段與方法靈活多樣。積極開展課堂與現(xiàn)場一體化教學,實施項目驅動“分步”實踐教學法,車間做課堂,工作中上課,不同內(nèi)容、不同手段,靈活運用,教學做一體化。對機電設備的原理性、陳述性知識,采取多媒體課室、車間現(xiàn)場集中教學,以動作模擬,原理仿真、視頻教材等進行分析;對于測繪、拆卸、安裝、調試、檢測類技能培養(yǎng),采取在實訓室、企業(yè)車間現(xiàn)場,教師或師傅示范指導、培訓錄像觀看、學生動手實踐的手段與方法,力求實現(xiàn)最佳教學效果。
4.實踐教學條件有很大改善。按照企業(yè)模式和專業(yè)教學要求規(guī)劃實訓室,校內(nèi)生產(chǎn)性實訓條件不斷改善,滿足課程改革和專業(yè)發(fā)展需要,建設自動生產(chǎn)線技術實訓基地,改建、擴建、新建專業(yè)實訓室,現(xiàn)有150個工位,滿足實訓需要。通過多種方式鞏固和新建校外實習基地,近年來新建了30家校外實習基地,滿足學生校外教學實習和頂崗實習的需要。
三、專業(yè)建設的進一步提升
1.重點培養(yǎng),均衡發(fā)展,提升教師水平與能力。用兩三年時間,培養(yǎng)具有廣泛影響力和國際視野的雙師型、教授級專業(yè)帶頭人。重點培養(yǎng)中青年骨干教師,分批次送往國內(nèi)外一流院校進修、知名企業(yè)培訓,著重培養(yǎng)其機電設備的制造、裝配調試專業(yè)技能,提高專業(yè)執(zhí)教水平。采取企業(yè)推薦與學??己讼嘟Y合,聘請既有理論水平又有豐富機電產(chǎn)品設計制造、安裝、調試實踐經(jīng)驗的企業(yè)技術人員作為兼職教師。建設兼職教師資源庫,由兼職教師擔任專業(yè)性、技術性強的實踐類課程教學。涉及食品、輕化工自動生產(chǎn)線設備的制造及應用、地鐵安裝調試、汽車裝配、游樂設備裝配及使用、煙草機械使用維護、工業(yè)機器人安裝調試等領域。
2.拓寬視野,加強專業(yè)內(nèi)涵建設。圍繞廣東輕工行業(yè)技能型人才的需求,利用本專業(yè)的校企合作基礎,創(chuàng)新校企合作平臺,加深校企合作的力度和深度,并以專業(yè)內(nèi)涵建設為核心,加強專業(yè)的國際合作。課程按照分級開發(fā)、全面提升的思路,設置“機電一體化認知課—機電技術基礎課—機電職業(yè)能力綜合課—可持續(xù)發(fā)展的拓展類”。依托實習基地,以新材料、新工藝、新方法、新標準為原則,編撰與科技發(fā)展相適應、適合機電專業(yè)人才培養(yǎng)的專業(yè)教材。
3.創(chuàng)造條件,提高實踐育人效果。結合學校的“重點平臺建設躍升”計劃,以“廣東省自動生產(chǎn)線裝備研發(fā)技術平臺”項目為依托,完善現(xiàn)有校內(nèi)實踐教學條件,購置一批機電產(chǎn)品單元裝置,包括機電傳動單元、工業(yè)機器人、機械手單元、游樂設備單元、地鐵控制單元、煙草機械單元、塑料機械單元等,滿足分組教學,現(xiàn)場進行結構分解、維修裝配、仿真分析,著重培養(yǎng)學生的動手能力、分析決策和創(chuàng)新思維能力。維護好原有輕工包裝生產(chǎn)線設備制造與使用企業(yè)實習基地,加強與大型企業(yè)的合作,開拓新校外基地,涉及煙草設備、地鐵設備、汽車裝配、游樂設備、塑料加工設備等機電產(chǎn)品制造與使用諸多領域,拓寬本專業(yè)就業(yè)面。
4.對接產(chǎn)業(yè),增強社會服務能力。作為面向輕工業(yè)服務的輕工機械行業(yè)產(chǎn)品門類眾多、標準化程度不高、企業(yè)規(guī)模不大,中小型民營輕工機械企業(yè)占相當比例。在目前生產(chǎn)一線用工緊張的形勢下,很多中小型企業(yè)希望學校能靈活實施專業(yè)人才培養(yǎng)方案,盡快解決設備工程現(xiàn)場安裝調試、技術服務方面用人難的問題。我們提出“就地培養(yǎng)”措施,教師緊密聯(lián)系企業(yè),主動面向本行業(yè)企業(yè)開展企業(yè)員工和從業(yè)人員的培訓和學歷提升,積極開展對口支援與交流。第四學期后期,企業(yè)來校進行宣傳介紹,鼓勵學生報名,初步預訂學生為準員工,第五學期以實習組形式整個學期到企業(yè)實習,教師送課到企業(yè)現(xiàn)場教學、就地培養(yǎng),解決企業(yè)問題。同時,充分利用現(xiàn)代信息技術,改造傳統(tǒng)教學模式,開發(fā)應用仿真流程、虛擬生產(chǎn)等數(shù)字化教學資源,搭建校企數(shù)字傳輸課程,實現(xiàn)校企聯(lián)合教學,做到共享優(yōu)質教學資源。
(一)不完善的教學條件
在我國,大部分中職院校中,雖然擁有基本的專業(yè)課程以及相關的實訓條件。但是,大多數(shù)的中職院校的教學模式傾向于:驗證性。缺少大型綜合性的機電一體化實驗課程,即:缺少機電一體化專業(yè)的綜合性以及針對性。從而嚴重影響到了機電一體化專業(yè)的實踐能力的培養(yǎng)。所以,針對不完善的教學條件現(xiàn)狀,中職院??梢圆捎门c小型企業(yè)合作的方式,進而實現(xiàn)本專業(yè)學生的實踐能力的提高。
(二)師資力量薄弱
在中職院校中,很少有“雙師型”教師,即使是有,存在的比例也相對較小。而對于專業(yè)的理論教師來說,他們并沒有足夠的能力進行實訓教學。所以,中職院??梢圆捎闷赣闷髽I(yè)的高資歷的員工對學生進行相關的實踐培訓內(nèi)容。
(三)沒有進行系統(tǒng)的專業(yè)定位
在我國部分中職院校中,并沒有制定系統(tǒng)的專業(yè)定位。嚴格意義上來說,電子與機械不能作為一個學科來學習的。而對于中職學生來說,在三年之內(nèi),準確掌握兩個學科的所有知識,是不科學的。從理論的基礎上而言,應該制定一個側重面,或以機為主,或以電為主。
二、專業(yè)改革與專業(yè)課程課程體系構建
(一)重新構建專業(yè)課程體系
大學的課程體系的建設要在專業(yè)教育的特征開始,要根據(jù)職位必須具備的知識與能力進行。應該把知識的運用作為重點,針對課程進行升級和調整,全面思考和中職的聯(lián)系,防止重復。課程體系在建設的過程中,應該遵循以下幾點:首先,把要培育的對象分解到各個教學模塊單元。并且要明確各個教學模塊單元能夠承受的職能以及需要培育的知識與能力。其次,應該調整好教學模塊間互相重復和交叉的知識。綜合化的課程應該重點培育綜合運用知識的能力。再次,理論教學和實踐教學應該有機的結合在一起。應該運用“講練式”的現(xiàn)場教學或者“啟發(fā)式”的教學方式。最后,課程的整體設置比較注重針對性與實用性,而不是理論知識的完善性與系統(tǒng)性。綜上所述,專業(yè)的課程體系分為兩方面,即綜合化系列的課程與專門化模塊課程。1.綜合化系列課程(1)機械制圖,具體包括原來機械制圖的內(nèi)容,以及添加了計算機協(xié)助繪圖的內(nèi)容。讓學生把制圖、尺寸標注以及公差標注結合在一起。(2)機械設計基礎,包括三部分,即工程力學、金屬材料和熱處理以及機械原理。這個課程重點是培育學生與機械工程有關的基礎知識與能力。(3)傳感器技術,具體包括三部分,即傳感器的類型、運用以及原理。(4)計算機應用技術,包括三個方面,即計算機的原理、編程以及資料的處理。(5)機電一體化系統(tǒng)設計,包括三部分,即商品設計的方式、系統(tǒng)的設計實例以及掌控的形式與策略。2.專門化模塊課程專門化模塊通常是依照設置的方向,融合本專業(yè)的發(fā)展情況和對人才需要的狀況,在畢業(yè)實習期間完成。此模塊完成的核心是,在就業(yè)之前進行相關培訓,為之后的工作打下較好的基礎,并且要明確實踐性和全面性。師資、設備符合條件的學校,在學校期間就應該完成這個模塊。在完成的過程中,應該把學生分為幾個專業(yè)的合作小組,學生可以隨意進入各個小組。各個合作組需要完成一個子課題。而子課題根據(jù)本質的不同能夠分為生產(chǎn)加工型、開發(fā)設計型以及生產(chǎn)綜合型這三方面。師資、設備不符合條件的學校,應該和企業(yè)合作,將專業(yè)化的模塊放入企業(yè)中來實行。使得老師和企業(yè)員工依照企業(yè)的狀況,共同完成模塊課程的開發(fā)和教學。
(二)實踐教學課時設置原則
1.1課程體系開發(fā)理念與思路機電一體化技術專業(yè)課程體系從專業(yè)人才培養(yǎng)目標出發(fā),以就業(yè)為導向,基礎知識以“必需、夠用”為度,專業(yè)知識強調針對性和實用性,對課程內(nèi)容進行優(yōu)化整合,加強實踐教學內(nèi)容,以應用技能和基本素質培養(yǎng)為主線,構建與專業(yè)培養(yǎng)目標相適應的課程體系,培養(yǎng)高素質應用型人才,以適應現(xiàn)代社會的需要。機電一體化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是面向地方人才需求,服務現(xiàn)代制造行業(yè)(企業(yè)),培養(yǎng)適應生產(chǎn)、管理和服務第一線需要,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,具備完成機械加工、機床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動化生產(chǎn)線的組裝與調試工作的能力;主要從事機械零部件簡單設計、加工與工藝編制、機床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修、自動化生產(chǎn)線的安裝、調試、操作與維修工作的高素質技能型專門人才,課程的開發(fā)思路見圖1。①通過企業(yè)調研,網(wǎng)上招聘調查及召開研討會等方式了解當前社會對人才的需要情況,確定機電一體化技術專業(yè)的工作崗位;②對機電專業(yè)的職業(yè)崗位及崗位所對應的主要工作任務進行分析;③結合機電企業(yè)、行業(yè)生產(chǎn)任務和學校已具備的教學條件,提煉典型工作任務;④根據(jù)典型的工作任務確定學習領域,即所學課程。圍繞上述人才培養(yǎng)目標,根據(jù)機電技術領域和機電行業(yè)(企業(yè))的工作任務的要求,參照機電相關的職業(yè)資格標準,與行業(yè)企業(yè)共同開發(fā)符合機電職業(yè)崗位的學習領域,確定教學內(nèi)容,合理選擇工作任務,設計若干教學項目,將相關知識、技能、素質按照學生的認知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律,由易到難,由單一到復雜融于各教學項目,通過對各教學項目的學習,實現(xiàn)知識、技能、素質同步提高,培養(yǎng)學生相關專業(yè)技能。機電一體化專業(yè)工作崗位及主要工作任務如表1所示。
1.2課程體系設置機電一體化技術專業(yè)是一門跨學科的綜合性專業(yè),因此專業(yè)課程設置必須是綜合的,課程設置應與專業(yè)培養(yǎng)目標一致,以就業(yè)為主導,設置六門左右的的專業(yè)核心課程,使學生通過學習專業(yè)核心課程,能熟悉本專業(yè)的培養(yǎng)方向,形成有特點的機電專業(yè)課程體系,如表2所示。其中,一般專業(yè)課為學習專業(yè)核心課提供必須、夠用的理論基礎。專業(yè)核心課培養(yǎng)學生的職業(yè)能力,實踐技能課強化學生的基本技能和綜合運用知識的能力,比如通過《焊接與萬用表組裝實訓》課程學習,既可以提高學生的焊接技能,又可以讓學生熟悉電子產(chǎn)品制作與調試的過程。通過頂崗實習,幫助學生將知識、技能融會貫通,形成職業(yè)崗位能力。素質拓展課主要是拓寬學生的專業(yè)視野、為職業(yè)能力遷移和可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
2專業(yè)課程改革
2.1教學內(nèi)容的改革教學內(nèi)容主要抓機電專業(yè)的特點,理論以夠用為標準,少講原理等枯燥的內(nèi)容,加大實踐教學環(huán)節(jié)課時,注重分析問題和解決問題能力的培養(yǎng),并且使學生的實踐操作更接近企業(yè)的實際操作標準。例如將《電氣控制技術》、《電力拖動基礎》與《傳感器與檢測技術》等課程整合為《單元電氣控制電路分析與制作》。精講常用的理論知識,以實踐操作為主,讓學生在操作過程中獲得更多知識和能力。將《機械制圖》和《AutoCAD》課程進行整合為《機械制圖及CAD》,讓學生在手工繪圖的同時,學會計算機輔助繪圖,學生可以通過計算機繪圖更好地驗證所學理論知識的正確性。將《電工電子技術》拆分為《電工基礎》和《單元電子電路分析與調試》,不但加大課程實踐操作課時,而且增加了學生電子產(chǎn)品制作的內(nèi)容,使理論和實踐更加緊密的結合起來。
2.2教學方法的改革
2.2.1教、學、做一體化教學方法《單元電氣控制電路分析與制作》課程主要是培養(yǎng)學生基礎的電氣控制電路設計能力、電氣接線能力與電氣線路故障查找能力,此課程采用教、學、做一體化方法來教學。例如:對三相異步電動機正反轉控制電路,老師先對三相異步電動機正反轉工作原理進行簡單介紹,然后學生根據(jù)基本的“三相異步電動機全壓起動單相運轉控制電路”來設出“三相異步電動機正反轉控制電路”,老師然后完善電路,學生根據(jù)設計出的電路現(xiàn)場實際接線,最后通過同組互檢,沒問題可以通電,檢查三相異步電動機的轉動方向變化情況。
2.2.2項目式教學方法[3]《械制圖及CAD》課程主要培養(yǎng)學生的機械樣圖的繪制和識圖能力,也是企業(yè)技術人員必備的一項技能??梢园凑掌髽I(yè)的工作過程,把課程內(nèi)容拆分為幾個項目,每個項目下可以有幾個子項目———任務,主要項目見表3,項目由簡單到復雜,知識點循序漸進、由淺入深、由易到難,項目的合理性決定了學生能力的培養(yǎng)和教學效果。
2.2.3討論式教學方法為了配合機電專業(yè)課改革,學校為專業(yè)課改革建立專業(yè)化教室,專業(yè)化教室的布置與傳統(tǒng)教室不同,采用六邊形課桌,每6個人一組。老師講述基本理論后,布置任務讓學生分組討論,每組推薦一名同學提交小組討論結果,讓全體同學再進行討論,最后選定出優(yōu)質的實施方案。
1.1課程知識未能得到及時的更新
現(xiàn)代社會是一個高速發(fā)展的社會,機械、電子等新技術也一直處在日新月異的發(fā)展狀態(tài)中。而機電一體化專業(yè)技術的學習的目的就是應用在日常的生活生產(chǎn)中,新技術不斷出現(xiàn),但未能及時加入到機電一體化專業(yè)課程的教學內(nèi)容中,這就使學生在機電一體化專業(yè)課程上學習的內(nèi)容與企業(yè)應用的機電一體化專業(yè)技術有著較大的出入。而真正具備機電方面專業(yè)知識技能的人才,卻極少會參與到專業(yè)課程內(nèi)容的編寫中。多方面的原因就導致了機電一體化的專業(yè)課程內(nèi)容不能及時得到更新,技術知識落后,不適用于當前的社會。
1.2部分教學內(nèi)容與生產(chǎn)實際脫離
一方面,在機電一體化的專業(yè)課程的教學過程中,選用的大部分都是高學歷低經(jīng)驗的專職教育教學工作者,這部分機電一體化的專業(yè)課程教師自身就沒有實踐另一方面,雖選用的有具備實踐經(jīng)驗的來自企業(yè)的專業(yè)課程教師,但學校中又沒有與之所具備的實用機能相對接的課程,能讓教師對實用性技能進行講解,最終課堂教學內(nèi)容還是以理論知識作為重點。理論與實際脫離,學生的學習動力受挫的同時也不能為社會培養(yǎng)出高水準的應用型人才。
1.3傳統(tǒng)的教學結構已經(jīng)不能適應
社會的發(fā)展機電一體化的專業(yè)技術在不斷的革新中,而傳統(tǒng)的學科結構大都不是圍繞學生的就業(yè)方向和社會需求來設置的,這就導致了學生在學習了主要以知識結構來設置的機電一體化專業(yè)課程后,只掌握了一些理論知識,卻不具備獨自實際操作的能力。傳統(tǒng)的機電一體化課程還存在著新技術沒被納入到教學結構中,而已有的教學結構中出現(xiàn)諸多的知識內(nèi)容重復的問題。從上述描述的我國機電一體化的專業(yè)課程中存在的一些問題,可以看出,當下,必須將培養(yǎng)專業(yè)人才的目標放在首位,突破傳統(tǒng)教學模式和教學內(nèi)容的束縛,果斷摒棄那些華而不實的理論知識,對機電一體化的專業(yè)課程進行改革,以期為社會培養(yǎng)出一批有用的技術實用型人才。
2機電一體化專業(yè)課程的教學改革
2.1從教學內(nèi)容上對課程進行改革
針對機電一體化的專業(yè)課程存在的問題,首先是對教學內(nèi)容的改革完善。專業(yè)課程自然要以專業(yè)知識技能的獲取為中心,緊抓機電專業(yè)所具備的特點,以理論知識夠用為標準,少講多練,將知識和技能的學力融入到實踐教學環(huán)節(jié)中。同時加大實踐教學的教學力度,將提升學生的獨自分析問題和解決問題的能力作為教學的重點,并規(guī)范學生的實踐操作,使之更接近企業(yè)對機電產(chǎn)品的生產(chǎn)標準。對于有內(nèi)容交叉重復較多的課程,可以通過對幾個課程內(nèi)容脈絡的梳理和整合,將之融入成一門條理性和綜合性更強的課程。對常用到的理論知識進行精講,以實踐操作為主,讓學生在機電一體化的專業(yè)實踐課程中通過自己的親手操作融會貫通所學的理論知識,提升自己對知識技能的應用能力。而對于另外一些內(nèi)容復雜且內(nèi)容脈絡繁雜的課程可進行科學的拆分,一方面幫助學生更容易掌握理解這部分知識,另一方面也是為了加大實際操作課的課時。使理論和實際在這種高效的理論知識的學習和實踐操作中更加緊密有機的結合起來。
2.2從教學方法上對課程進行改革
將教、學、做有機結合來進行機電一體化專業(yè)課程的教學。依照目前的機電一體化的專業(yè)課程的教學來看,其教學方式依舊沿用的是傳統(tǒng)的灌輸式教學方式。教師是課堂教學的中心,學生只是被動的坐在原位聽教師所教授的知識,沒有進行自主探究和合作學習的意識和機會。大量的時間都被沒有進入實用階段的理論知識所占據(jù),這樣實際操作的時間就少了,學生的實際操作能力差。針對這種情況,在確定了新時期的新的教學目標后,對機電一體化專業(yè)課程的教學手段和教學方法進行進一步的改革,將教師教和同學緊密聯(lián)系起來并進一步融入到由教師指導的實踐操作中,以保證一個高效的學習效率和較好的教學質量。這種方法對于學生鞏固所學知識、提升自主操作能力也大有裨益。與普通的專業(yè)學科相比,機電一體化專業(yè)課程的學習對于學習的過程更為注重。原因在于學生有關機電一體化專業(yè)的知識和技能都是在機電一體化專業(yè)課程的學習過程中獲取的。因此,在機電一體化的專業(yè)課程的教學方法改革中,可以將合作學習的方法作為一種新的教學方式融入到機電一體化的專業(yè)課程的教學中。合作學習為學生之間的專業(yè)知識和技能的學習創(chuàng)造了一個平等交流的平臺??偟膩碚f,合作學習在機電一體化專業(yè)課程的教學上的應用,能夠使學生在一個平等交流的環(huán)境中,進行自主的、積極的思考,學會與人協(xié)作共同去解決問題。同時對于學生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3轉變傳統(tǒng)教學觀念,積極提升教師實際操作技能
與一般的學科不同,機電一體化專業(yè)課程的最終目的是在于培養(yǎng)出一批能夠進入到實際工作中的技能型人才。很顯然,在我國一直沿用至今的傳統(tǒng)教學觀念并不符合機電一體化的專業(yè)教學。故而,教師應及時轉變自己的教學觀念,把學生作為機電一體化專業(yè)課程學習的主體,做好教學過程中的講解、引導和輔導工作。同時摒棄以往以專業(yè)理論為重的觀念,積極投身到機電一體化的實際操作技能的學習中,加深自己對機電一體化專業(yè)課程了解的同時,可以更多的為學生傳授真正的機電一體化操作經(jīng)驗,帶來更好的教學效果。教師還要關注機電一體化最前沿的技術的發(fā)展,及時根據(jù)現(xiàn)實情況對教學內(nèi)容和教學方法進行調整,幫助學生獲得更多的機電一體化專業(yè)知識和技能。
3結束語
根據(jù)機電一體化專業(yè)特點,從新生剛入校就開始引導學生去了解本專業(yè)的特點,利用他們對新環(huán)境、新專業(yè)和新知識的好奇心,去參觀前面畢業(yè)生所做的優(yōu)秀作品,甚至可結合無人工廠、機械手等,進行講解和觀看,在他們對柔性加工系統(tǒng)的高自動化、高效率、高精度感到驚奇與贊許的同時,通過分析對比國內(nèi)與國外在機電一體化產(chǎn)品及技術上的現(xiàn)實差距,增強學生的進取心和責任感,使學生知道機電一體化專業(yè)是一份高層次、高水平的技術工作,是推進我國現(xiàn)代化建設的重要環(huán)節(jié)。通過對本專業(yè)前景的認知和了解,學生的學習激情和求知的欲望很容易就會被激發(fā)起來,從而能全身心地投入以后的機電專業(yè)的學習中去。
二、組織教學
利用項目教學法,以任務驅動的模式教學,教師要認真鉆研每個知識點,怎樣以這種教學方式呈現(xiàn),給學生創(chuàng)設教學情境,讓學生探索發(fā)現(xiàn)新知識,并要注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神。并在學習中讓學生進行分組討論、交流、爭論,對學生在學習中的表現(xiàn)進行測評、點評、互評和打分。機電一體化專業(yè)具有新穎化、復合化和靈活多變的特點,要想培養(yǎng)出具有自主學習能力、有創(chuàng)新理念和動手能力強的高素質技術工人,就必須使學生在學校的學習中體會到“想學”“愛學”“會學”的過程,而不僅僅是被動的只是“學會”。
三、自主學習
進行了以上學習后,學生基本上學會了構建新知識的方法和步驟,各種思維能力也都有了發(fā)展,此時學生可以自主地進行學習和研究,教師可以作為一個旁觀者輔助學生進行學習,并提出有價值的建議。并讓學生進行自我分析和評價,提高反思和批判能力、實踐能力和創(chuàng)新意識。
四、形成成果