時(shí)間：2023-08-09 17:32:13
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機(jī)電一體化理論，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
本小節(jié)主要從機(jī)電一體化的相關(guān)基本概念、機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征、機(jī)電一體化的最新發(fā)展趨勢(shì)等三個(gè)方面對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)做較為全面的介紹，接下來(lái)詳細(xì)介紹。
1.1機(jī)電一體化的基本概念
機(jī)電一體化技術(shù)從大的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)屬于機(jī)械領(lǐng)域，其定義版本較多，其中一種較為權(quán)威的定義表述如下：機(jī)電一體化一般是指在機(jī)械的設(shè)計(jì)與功能擴(kuò)展中，應(yīng)用機(jī)械特有的主要功能、信息處理、功能控制等，把機(jī)械系統(tǒng)的控制中心進(jìn)行集成化，并且與安裝在計(jì)算上的上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)雙向通信，一般來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)也是一門交叉學(xué)科技術(shù)，涉及到的主要技術(shù)有通信技術(shù)，機(jī)械技術(shù)，微電子技術(shù)，電力電子技術(shù)等，機(jī)電一體化技術(shù)的核心功能就是把以上技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)整體并內(nèi)嵌入機(jī)械系統(tǒng)中。
1.2機(jī)電一體化技術(shù)的基本特征
機(jī)電一體化技術(shù)作為一門應(yīng)用廣泛的技術(shù)，有其自身的特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)際調(diào)查總結(jié)和查閱相關(guān)資料，本文總結(jié)出了機(jī)電一體化技術(shù)的3個(gè)主要特點(diǎn)，接下來(lái)詳細(xì)說(shuō)明如下。（1）應(yīng)用的廣泛性：機(jī)電一體化技術(shù)由于涉及的技術(shù)較多，是一門涉及多學(xué)科的交叉技術(shù)，正是由于這一特點(diǎn)，使得機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了機(jī)械工程的應(yīng)用范疇，當(dāng)然，本文的研究重點(diǎn)還是放在機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。（2）具有很強(qiáng)的邏輯性：由于機(jī)電一體化的核心任務(wù)就是把各種技術(shù)合理融合，應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域中，把系統(tǒng)的機(jī)械機(jī)構(gòu)和上位機(jī)軟件控制合為一體，也就是形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，從這個(gè)層面來(lái)說(shuō)，機(jī)電一體化技術(shù)具有很強(qiáng)的邏輯性，或者說(shuō)擁有很強(qiáng)的系統(tǒng)性。（3）機(jī)電一體化具有很強(qiáng)的最優(yōu)化建模理論：機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)形成完整的最優(yōu)化理論體系，相關(guān)算法可以參閱相關(guān)文獻(xiàn)，限于論文篇幅，在這里不再累述。
1.3機(jī)電一體化技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)形成了自己的理論體系，隨著我國(guó)高新技術(shù)不斷發(fā)展，越來(lái)越多的新技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)電一體化技術(shù)上，機(jī)電一體化的最新的發(fā)展趨勢(shì)是控制智能化、精確化、零延遲化、結(jié)合計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和信號(hào)傳輸技術(shù)，機(jī)電一體化技術(shù)也朝著無(wú)線控制、高速控制、精確控制的方向發(fā)展。
2機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)分析
本小節(jié)在上文介紹機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上探討機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程領(lǐng)域的當(dāng)前應(yīng)用以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合實(shí)際，本文從機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析、機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用、機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用等三方面簡(jiǎn)單論述機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械工程上的應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)，下面詳細(xì)討論。
2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的歷程分析
在國(guó)外，機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程領(lǐng)域較早，通過(guò)查閱資料得知，美國(guó)在上世紀(jì)90年代就把自動(dòng)控制設(shè)備應(yīng)用與機(jī)械制造領(lǐng)域，我國(guó)相對(duì)起步晚，但是起點(diǎn)較高，20世紀(jì)60年代，我國(guó)通過(guò)引進(jìn)蘇聯(lián)控制設(shè)備，逐漸把機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域，并在20世紀(jì)80年代，實(shí)現(xiàn)機(jī)電控制設(shè)備國(guó)產(chǎn)化，隨著科技不斷進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)為代表的新技術(shù)不斷應(yīng)用與機(jī)電一體化技術(shù)，這使得機(jī)電一體化技術(shù)煥發(fā)出勃勃生機(jī)，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。
2.2機(jī)電一體化在現(xiàn)代機(jī)床控制上的應(yīng)用
機(jī)電一體化在機(jī)械工程領(lǐng)域很重要的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域就是應(yīng)用在現(xiàn)代機(jī)床控制上，現(xiàn)代機(jī)床控制要求精度高、速度快、智能化高，這就要求現(xiàn)代機(jī)床的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性，機(jī)電一體化技術(shù)由于采用計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，處理速度快，精度高、內(nèi)置多塊DSP芯片，抗干擾能力強(qiáng)。
2.3機(jī)電一體化技術(shù)在全自動(dòng)包裝機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用
機(jī)電一體化技術(shù)除了應(yīng)用與純機(jī)械工程領(lǐng)域，還大量應(yīng)用于相關(guān)機(jī)械與電子相結(jié)合的控制領(lǐng)域，通過(guò)實(shí)際調(diào)查得知，我國(guó)全自動(dòng)包裝機(jī)已經(jīng)全部采用機(jī)電一體化技術(shù)，由于包裝機(jī)械不但設(shè)計(jì)機(jī)械工程知識(shí)，還涉及機(jī)電控制技術(shù)，微機(jī)處理技術(shù)等，所以一般的控制系統(tǒng)很難勝任，機(jī)電一體化技術(shù)由于是一門交叉學(xué)科，所以具有很強(qiáng)的靈活性，所以機(jī)電一體化技術(shù)較好的解決了這個(gè)問(wèn)題，機(jī)電一體化把軟件控制和機(jī)械控制結(jié)合起來(lái)，融為一體，通過(guò)上位機(jī)軟件來(lái)控制包裝機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。
3機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景
通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)的調(diào)查研究，本文認(rèn)為，機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展前景包括以下幾點(diǎn)：（1）專用化趨勢(shì)不斷加強(qiáng)：隨著機(jī)電一體化應(yīng)用到機(jī)械領(lǐng)域的不斷深化，機(jī)電一體化技術(shù)表現(xiàn)出明顯的專用化趨勢(shì)。（2）智能化不斷加強(qiáng)：近年來(lái)，隨著人工智能等新技術(shù)不斷應(yīng)用到機(jī)電一體化領(lǐng)域，機(jī)電一體化技術(shù)也呈現(xiàn)了智能化趨勢(shì)。（3）能耗低：節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境成為全社會(huì)的共識(shí)，在這種背景下，機(jī)電一體化技術(shù)積極加強(qiáng)自身改革，不斷研發(fā)新技術(shù)，把能耗進(jìn)一步降低。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞 職業(yè)技術(shù)學(xué)校 機(jī)電一體化教學(xué) 改革
中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.11.055
Abstract The development of modern society has put forward higher requirements for the technical personnel， pay more attention to practical ability of technical personnel， it also requires the occupation technical school opened in mechanical and electrical professional teaching， teaching not only in theory， but also to strengthen the practice teaching， so as to realize the combination of theory and Practice， and training of professional and technical personnel compound. In this paper， based on the analysis of the vocational and technical school of mechanical and electrical integration of teaching system， the paper puts forward some suggestions for the integration of mechanical and electrical integrated teaching to provide a reliable guarantee.
Keywords vocational and technical school； Electromechanical Integration Teaching； reform
C電一體化作為機(jī)械與電子技術(shù)集成構(gòu)成的一個(gè)綜合體系，對(duì)推動(dòng)工業(yè)智能化發(fā)展有著很大的作用，且對(duì)人們生活的方方面面都會(huì)產(chǎn)生影響。①在機(jī)電一體化不斷推廣與應(yīng)用的形勢(shì)下，社會(huì)對(duì)相關(guān)人才的需求也在不斷增多。為了滿足社會(huì)發(fā)展的需求，許多職業(yè)技術(shù)學(xué)校均開(kāi)設(shè)了機(jī)電一體化教學(xué)課程，用人單位對(duì)機(jī)電一體化人才的要求不只是具備熟練的操作能力，還要綜合運(yùn)用機(jī)電技術(shù)知識(shí)，從而更好的完成工作。②然而，在機(jī)電一體化教學(xué)中還存在著一些不足，需要進(jìn)行一定的改革與創(chuàng)新，這樣才可以取得良好的教學(xué)效果，滿足社會(huì)與市場(chǎng)發(fā)展的需求。
1 部分職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)體系中的問(wèn)題分析
1.1 專業(yè)課程體系設(shè)置不合理
現(xiàn)階段，職業(yè)技術(shù)學(xué)校在開(kāi)設(shè)機(jī)電一體化課程的時(shí)候，主要把課時(shí)安排在“機(jī)”、“電”上，但學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間只有兩年，再加上學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，機(jī)械類課程設(shè)置較多，導(dǎo)致電類課時(shí)設(shè)置較少，使得相關(guān)人才培養(yǎng)無(wú)法達(dá)到預(yù)定目標(biāo)，與機(jī)電一體化教學(xué)目標(biāo)相違背。③在此種專業(yè)課程體系設(shè)置中，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐脫離的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，導(dǎo)致課程專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐操作教學(xué)未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。與此同時(shí)，在職業(yè)技術(shù)學(xué)校設(shè)置機(jī)電一體化課程時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力是主要的教學(xué)目標(biāo)，因此，在理論知識(shí)傳授的基礎(chǔ)上，也要重視學(xué)生綜合素質(zhì)及實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。然而，在實(shí)際教學(xué)中，因?yàn)閷W(xué)校設(shè)備、師資力量等因素的制約，導(dǎo)致普遍存在著重理論、輕實(shí)踐的問(wèn)題，未能實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合，因此，很多學(xué)生均未深入理解理論知識(shí)，只是了解知識(shí)的表層含義，盡管知識(shí)豐富，但卻未能靈活運(yùn)用。針對(duì)職業(yè)技術(shù)學(xué)校而言，其畢業(yè)生的就業(yè)方向主要為機(jī)床設(shè)備安裝、機(jī)床設(shè)備調(diào)試、電氣線路等有關(guān)工作，所以，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。倘若在學(xué)習(xí)中，未能接受良好的培訓(xùn)，就無(wú)法有效適應(yīng)工作崗位的要求，進(jìn)而出現(xiàn)一些弊端。
1.2 專業(yè)教學(xué)內(nèi)容不完善
現(xiàn)階段，機(jī)電技術(shù)發(fā)展越來(lái)越快速，但機(jī)電一體化教學(xué)課程設(shè)置卻未能跟上機(jī)電技術(shù)的發(fā)展步伐，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。④其一，職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電一體化教材未能得以及時(shí)更換，內(nèi)容相對(duì)老舊，并且教學(xué)設(shè)備不先進(jìn)，導(dǎo)致部分教學(xué)內(nèi)容無(wú)法落實(shí)。部分職業(yè)技術(shù)學(xué)校使用的依然是舊版教材，內(nèi)容與現(xiàn)代社會(huì)脫節(jié)嚴(yán)重，學(xué)生根本無(wú)法學(xué)到先進(jìn)知識(shí)，使其無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展需求，進(jìn)而被淘汰。其二，在機(jī)電一體化教學(xué)中，教師采用的教學(xué)方法比較單一，只是按照教材內(nèi)容予以講解，很少涉及項(xiàng)目教學(xué)，雖然學(xué)生能夠?qū)W到豐富的理論知識(shí)，但卻無(wú)法靈活運(yùn)用。比如，在“電力拖動(dòng)”教學(xué)中，教師講解重點(diǎn)為電路工作原理、電路接線方式等，而未對(duì)元件選擇、故障檢修等內(nèi)容進(jìn)行講解，造成學(xué)生應(yīng)用能力較差，導(dǎo)致學(xué)生綜合素質(zhì)較低。在理論與實(shí)踐教學(xué)中，如果教師沒(méi)有充分結(jié)合工作崗位需求，非常容易導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)面狹窄，實(shí)踐操作能力較差，進(jìn)而不符合用人單位的要求。
1.3 機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)備陳舊
現(xiàn)階段，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件有限，許多職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)設(shè)備都比較老舊，特別是具有專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，數(shù)量非常少。現(xiàn)階段只有部分經(jīng)濟(jì)條件好的學(xué)校才會(huì)配備一些必要的數(shù)控機(jī)床，如加工中心、控制柜等，為PLC實(shí)訓(xùn)一體化的落實(shí)提供了可靠保障。通常而言，在機(jī)電一體化實(shí)踐教學(xué)中，相關(guān)設(shè)備的作用非常重要，是有關(guān)教學(xué)活動(dòng)得以落實(shí)的基礎(chǔ)與前提，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能與實(shí)踐能力，如果相關(guān)設(shè)備配置不全，就會(huì)影響教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展，進(jìn)而降低教學(xué)效果。⑤
1.4 教師隊(duì)伍素質(zhì)需提升
在機(jī)電一體教學(xué)過(guò)程中，教師作為教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)，發(fā)揮著十分重要的作用，對(duì)教學(xué)質(zhì)量有著很大的影響，所以，必須給予高度重視。為此，要想取得理想的教學(xué)效果，就要構(gòu)建一支高素質(zhì)、高水平的教師隊(duì)伍。然而，現(xiàn)今許多職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教師隊(duì)伍素質(zhì)均未達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，普遍存在著教師知識(shí)體系陳舊、落后的問(wèn)題，致使學(xué)生未能學(xué)到先進(jìn)的知識(shí)，進(jìn)而影響了學(xué)生的就業(yè)情況。同時(shí)，部分年輕教師均是剛畢業(yè)的學(xué)生，未從事過(guò)有關(guān)工作，也未對(duì)市場(chǎng)需求展開(kāi)調(diào)研，進(jìn)而導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果不佳，使得學(xué)生很難滿足實(shí)際工作的要求。
2 職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電一體化教學(xué)改革的建議
2.1 構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)合理的課程體系
在職業(yè)技術(shù)學(xué)校教學(xué)中，應(yīng)積極構(gòu)建中國(guó)式“校企雙制”，從工作崗位的實(shí)際要求出發(fā)，加強(qiáng)和用人單位的溝通，深入研究用人單位對(duì)人才的需求，以工作要求為導(dǎo)向，以工作任務(wù)為載體，重新設(shè)置符合機(jī)電一體化教學(xué)的課程體系，以此取得良好的教學(xué)效果。⑥在設(shè)置課程體系的時(shí)候，必須對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)予以充分考慮，以此設(shè)置符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的課程體系。在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)以學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為課程設(shè)置目標(biāo)，強(qiáng)化理論與實(shí)踐的結(jié)合，突出專業(yè)教學(xué)的實(shí)用性與針對(duì)性，以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
職業(yè)技術(shù)學(xué)校是用人單位技能操作崗位人才儲(chǔ)備的重要場(chǎng)所，其發(fā)展與用人單位的認(rèn)可與好評(píng)息息相關(guān)，所以，職業(yè)技術(shù)學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)與考核應(yīng)和用人單位的要求相統(tǒng)一，將崗位職業(yè)能力要求作為構(gòu)建核心，以技術(shù)應(yīng)用能力與崗位技能為支撐，突出專業(yè)性，以此設(shè)置合理、科學(xué)的課程體系，同時(shí)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備、組織、評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)予以改革，有效培養(yǎng)與提高學(xué)生的專業(yè)技能與職業(yè)能力，進(jìn)而獲取有關(guān)職業(yè)資格證書(shū)，更好的適應(yīng)與完成工作崗位內(nèi)容。
2.2 完善教學(xué)場(chǎng)地與設(shè)備
在機(jī)電一體化教學(xué)中，教學(xué)場(chǎng)地與設(shè)備會(huì)對(duì)教學(xué)效果產(chǎn)生很大的影響。為此，在實(shí)際教學(xué)中，為了確保教學(xué)質(zhì)量，一定要建立一體化的教學(xué)場(chǎng)地，配備相應(yīng)的設(shè)備，以此確保教學(xué)活動(dòng)的全面落實(shí)。在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)一體化體系的構(gòu)建，明確“教、學(xué)、做”的要求，保證模擬教學(xué)全面展開(kāi)，從而完全“四位一體”的實(shí)訓(xùn)基地，即“教學(xué)、生產(chǎn)、培訓(xùn)、鑒定”，有效增強(qiáng)學(xué)生的理論水平及實(shí)踐能力。⑦
與此同時(shí)，在場(chǎng)地、資金等因素的限制下，致使一些職業(yè)技術(shù)學(xué)校未能構(gòu)建完善的實(shí)訓(xùn)一體化體系，此時(shí)，應(yīng)遵循資源共享、互惠互利的原則，積極和用人單位溝通，設(shè)立校外實(shí)習(xí)基地，從而為學(xué)生提供一個(gè)實(shí)踐的平臺(tái)，進(jìn)而提高學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。
2.3 創(chuàng)建多元教學(xué)方法
（1）采用多種教學(xué)方法與手段。在機(jī)電一體化教學(xué)中，具有信息量大、理論性強(qiáng)、抽象等特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)枯燥、乏味，所以，在教學(xué)方法與手段上，應(yīng)重視實(shí)訓(xùn)、多媒體、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的結(jié)合，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。比如，在學(xué)習(xí)“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉(zhuǎn)”這一內(nèi)容的時(shí)候，以往教師需要利用3-5分鐘的時(shí)間將電路原理畫(huà)在黑板上，在此過(guò)程中，學(xué)生非常容易走神，導(dǎo)致教學(xué)效果不佳，但是如果采用動(dòng)畫(huà)演示的方式展現(xiàn)電路原理，再加上教師的講解，就可以充分吸引學(xué)生的注意力，不僅可以節(jié)省畫(huà)圖時(shí)間，還可以在短時(shí)間內(nèi)講清電路各種元件等，進(jìn)而讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。
（2）加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)踐教學(xué)中，主要包括課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)。因?yàn)闄C(jī)電一體化課程的實(shí)踐性非常強(qiáng)，在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，一定要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，從而讓學(xué)生充分掌握相關(guān)知識(shí)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。比如，在實(shí)際教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生的具體情況設(shè)置實(shí)訓(xùn)方案，讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容予以實(shí)踐，以此培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，進(jìn)而使其更好的適應(yīng)工作崗位要求。
2.4 強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)
在職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)電一體化課程教學(xué)中，要想取得理想的教學(xué)效果，就要重視“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)。⑧因此，學(xué)校可以組織一些優(yōu)秀青年教師到用人單位實(shí)習(xí)，并且對(duì)其教學(xué)能力與職業(yè)技能進(jìn)行定期考核，或聘請(qǐng)用人單位的專家到校兼任教師，以此提高教學(xué)質(zhì)量。與此同時(shí)，學(xué)校也應(yīng)鼓勵(lì)教師繼續(xù)進(jìn)修，利用一些課余時(shí)間到用人單位參觀學(xué)習(xí)，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而在講課的時(shí)候，能夠更好的融會(huì)貫通，加深學(xué)生的印象，讓學(xué)生可以深入理解教學(xué)內(nèi)容，并且可以靈活運(yùn)用，以此實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，為學(xué)生畢業(yè)后成功就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，機(jī)電行業(yè)市場(chǎng)越來(lái)越繁榮，對(duì)機(jī)電技術(shù)人才的要求也越來(lái)越高，進(jìn)而要求職業(yè)技術(shù)學(xué)校進(jìn)行教育改革，創(chuàng)新教學(xué)模式，以此培養(yǎng)復(fù)合型機(jī)電技術(shù)人才，更好的滿足社會(huì)與市場(chǎng)的發(fā)展要求。為此，在機(jī)電一體化教學(xué)中，一定要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)合理的課程體系，完善教學(xué)場(chǎng)地與設(shè)備，創(chuàng)建多元教學(xué)方法，強(qiáng)化師資隊(duì)伍建設(shè)，從而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
注釋
① 袁建鋒.基于中職機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)項(xiàng)目一體化教學(xué)模式構(gòu)建的分析[J].廣東科技，2014（24）：170-170，146.
② 伍映紅.優(yōu)化中職機(jī)電一體化教學(xué)體系[J].廣東教育（職教版），2014（6）：106-107.
③ 林靈，劉昌銘.機(jī)電一體化教學(xué)存在的問(wèn)題及改革措施[J].新課程?下旬，2015（11）：459.
④ 唐鳳.基于一體化教學(xué)方式培養(yǎng)高職學(xué)生化學(xué)綜合能力的實(shí)驗(yàn)研究[D].湖南師范大學(xué)，2015.
⑤ 群宣.“教學(xué)做”一體化教學(xué)在電氣控制技術(shù)中的應(yīng)用體會(huì)[J].廣東科技，2014（24）：166-167.
⑥ 錢曉靜.關(guān)于機(jī)電一體化教學(xué)中項(xiàng)目教學(xué)法的應(yīng)用研究[J].課堂內(nèi)外?教師版，2015（9）：54-54，56.
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；課程改革與設(shè)計(jì)；開(kāi)放性
隨著科技的發(fā)展，社會(huì)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)人員的要求也越來(lái)越高。目前，機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式主要有驗(yàn)證、現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)等。這樣的教學(xué)方法存在明顯的不足，學(xué)生的參與性不夠強(qiáng)，無(wú)法深入了解教學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用技巧。傳統(tǒng)的演示、驗(yàn)證教學(xué)方法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)對(duì)人才需求的發(fā)展和變化[1,2]。針對(duì)這樣的實(shí)際情況，本文提出了一種新型機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)，開(kāi)放性強(qiáng)，可以模擬自動(dòng)化生產(chǎn)線的簡(jiǎn)單工藝流程，具有上料、裝配、檢測(cè)和分揀等功能。并基于該平臺(tái)進(jìn)行了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與研究，通過(guò)各種典型的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加深學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化基本知識(shí)和理論的理解，擴(kuò)展知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力。
1新型機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究
1.1技術(shù)方案
本文設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)，主要由電控系統(tǒng)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)化工位及各種傳感器組成。各子系統(tǒng)有機(jī)的配合在一起，模擬自動(dòng)化生產(chǎn)線的簡(jiǎn)單工藝流程，實(shí)現(xiàn)上料、裝配、檢測(cè)、分揀等多種功能[3]。學(xué)生通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作，可以加深對(duì)機(jī)電一體化理論知識(shí)的理解，同時(shí)提高分析問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)踐的能力。
(1)電控系統(tǒng)。是整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心，是各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目功能和指標(biāo)的重要保障。其主要由基于PLC設(shè)計(jì)的電控箱、操作面板、變頻調(diào)速控制器及數(shù)碼管、指示燈等組成。
(2)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)工件在輸送帶上流水傳輸，主要由三相異步電動(dòng)機(jī)、減速器、輸送帶組成。
(3)自動(dòng)化工位。由上料、機(jī)械手、檢測(cè)和分揀等多個(gè)自動(dòng)化工位組成，每個(gè)工位都是通過(guò)氣缸活塞伸出或縮回實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。
(4)傳感器系統(tǒng)。主要用于工件定位和質(zhì)量檢測(cè)等，采用光電式傳感器或接近開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)工作原理：按下開(kāi)始按鈕，控制系統(tǒng)通過(guò)變頻器控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，從而實(shí)現(xiàn)輸送帶的自動(dòng)運(yùn)行；延時(shí)5秒后，控制系統(tǒng)控制上料工位氣缸，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上料；控制器通過(guò)接近開(kāi)關(guān)自動(dòng)感應(yīng)工件是否來(lái)到裝配工位，并自動(dòng)控制機(jī)械手裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配；檢測(cè)工位自動(dòng)檢測(cè)裝配是否合格，并實(shí)現(xiàn)分揀與計(jì)數(shù)、顯示。
1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)
通過(guò)上面的分析，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下功能。
(1)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠直觀地體現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工藝流程。
(2)平臺(tái)輸送帶的電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)和停止控制功能，且為了安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)有急停按鈕。
(3)采用變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)及輸送皮帶的速度及轉(zhuǎn)向控制，具有調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制功能[4-5]。
(4)上料、裝配、檢測(cè)和分揀等功能采用氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
(5)能用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)工件的自動(dòng)裝配。
(6)具有良好的人機(jī)接口，自動(dòng)顯示系統(tǒng)狀態(tài)及工件統(tǒng)計(jì)狀態(tài)。
(7)電控系統(tǒng)采用PLC控制器設(shè)計(jì)，方便同學(xué)從底層理解典型的機(jī)電控制原理。系統(tǒng)用變頻器控制三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)及各種轉(zhuǎn)速的改變，經(jīng)過(guò)減速器、三角帶帶動(dòng)傳輸帶運(yùn)輸，從而達(dá)到輸送工件的目的。在傳輸帶邊上設(shè)置上料工位、機(jī)械手工位、檢測(cè)工位、分揀工位，各個(gè)工位的運(yùn)動(dòng)都采用氣壓傳動(dòng)。另外采用指示燈來(lái)顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)和采用LED數(shù)碼管顯示毛壞數(shù)和成品數(shù)。
2實(shí)驗(yàn)課程總體設(shè)計(jì)
我們基于新設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂，增加了新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排更加注重學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)展與分析、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)新形勢(shì)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)人才需求的發(fā)展和變化[6]。編寫(xiě)了適合本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、相關(guān)測(cè)試程序等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)遵循“由淺入深、循序漸進(jìn)”的原則。不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，考核的內(nèi)容和培養(yǎng)的目標(biāo)各不相同，具有明確的針對(duì)性。通過(guò)全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到4個(gè)層次的目標(biāo)：一是理解和掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本理論和概念；二是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；三是分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題；四是掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)、設(shè)計(jì)方法。
3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(jì)
前面已經(jīng)介紹了，基于本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以開(kāi)展4個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。下面以一個(gè)與實(shí)踐結(jié)合較緊密的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——工件裝配實(shí)驗(yàn)為例，介紹實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)。
3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
理解、掌握工件裝配的原理及工藝過(guò)程；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題。
3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
工件裝配由一臺(tái)氣動(dòng)機(jī)械手裝置完成。裝配前，裝置應(yīng)處于原點(diǎn)位置，即夾爪氣缸應(yīng)伸出，處于松開(kāi)狀態(tài)，水平氣缸應(yīng)縮回，垂直氣缸應(yīng)伸出；當(dāng)定位傳感器檢測(cè)到有工件就位后，控制垂直氣缸向下運(yùn)行，到底后，夾爪氣缸夾緊工件；然后垂直氣缸向上運(yùn)行，運(yùn)行到頂后，水平氣缸向前推出，推到行程后，垂直氣缸向下運(yùn)行，到底后松開(kāi)工件，完成工件的裝配；最后垂直氣缸向上到頂，水平氣缸向后縮回，裝置重新回到原點(diǎn)。
3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)參數(shù)
(1)電源：AC220V±10V(帶保護(hù)地三芯插座)。
(2)空氣壓縮機(jī)：0.6Mpa～0.8Mpa。
(3)氣動(dòng)機(jī)械手裝置：手動(dòng)控制功能由操作面板按鈕完成，自動(dòng)控制功能由PLC完成。
(4)KJ223A型綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
3.4實(shí)驗(yàn)電路
3.5PLCIO分配表
3.6實(shí)驗(yàn)程序流程
3.7安全注意事項(xiàng)
(1)氣動(dòng)系統(tǒng)使用壓力不得超過(guò)800KPA。
(2)在氣動(dòng)系統(tǒng)管路接好之前不得接通氣源。
(3)接通氣源和長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)后開(kāi)始工作，個(gè)別汽缸可能會(huì)動(dòng)作過(guò)快，所以要特別當(dāng)心。
(4)機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不能受到障礙物阻礙，否則會(huì)造成損害。
(5)機(jī)械手運(yùn)行過(guò)程中不要用手去觸摸它，也不要人為地阻止它運(yùn)動(dòng)。
(6)一段時(shí)間不用機(jī)械手或檢修氣動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)放掉壓縮空氣。
3.8編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告
(1)根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制要求，畫(huà)出機(jī)械手運(yùn)行梯形圖。
(2)試編制機(jī)械手程序，實(shí)現(xiàn)工件的裝配。
(3)思考工件在傳送帶上是如何實(shí)現(xiàn)定位的。
4結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)目前機(jī)電一體化課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題，本文提出了一種新型機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。并基于該平臺(tái)進(jìn)行了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與研究，通過(guò)各種典型的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開(kāi)拓了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的理論素養(yǎng)和實(shí)踐能力。更為重要的是，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用模塊化設(shè)計(jì)理念，具有極強(qiáng)的開(kāi)放性，學(xué)生可以依據(jù)平臺(tái)提供的軟硬件資源自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性和分析解決問(wèn)題的能力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：機(jī)電系統(tǒng) 概念設(shè)計(jì) 應(yīng)用特點(diǎn)
中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（c）-0041-01
機(jī)械電子學(xué)自從20世紀(jì)70年代誕生至今，歷經(jīng)了差不多40個(gè)年頭，在科學(xué)水平的不斷發(fā)展的同時(shí)，人們對(duì)于機(jī)電產(chǎn)品的需求也隨之逐漸增加。在需要企業(yè)具有快速創(chuàng)新研發(fā)新產(chǎn)品能力的時(shí)代大環(huán)境下，概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍，不但在汽車等高檔奢侈品上得以應(yīng)用，在機(jī)電系統(tǒng)上的概念設(shè)計(jì)也越來(lái)越受到大家的青睞。因此，不僅要清醒地認(rèn)識(shí)到機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)研究的背景，還要深刻理解機(jī)電系統(tǒng)和概念設(shè)計(jì)技術(shù)的具體內(nèi)容，同時(shí)，對(duì)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行一定的探析。
1 機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景
就機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景而言，包括技術(shù)支持和機(jī)電產(chǎn)品需求兩個(gè)方面。具體來(lái)說(shuō)，一方面，鑒于機(jī)械電子技術(shù)、傳感技術(shù)，以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，為機(jī)電系統(tǒng)的探索和應(yīng)用提供了技術(shù)方面的大力支持。另外，人們對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的需求和種類日益增多，然而，整個(gè)社會(huì)對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的實(shí)際需求的變化速度無(wú)法與其產(chǎn)品的設(shè)計(jì)速度相適應(yīng)。因此，機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是機(jī)電產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)程中的重要環(huán)節(jié)之一，而機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)更加是極具創(chuàng)造性的重要階段之一。另一方面，由于當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)日新月異，新產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度明顯加快，現(xiàn)代市場(chǎng)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的要求將更加嚴(yán)格，對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師而言，除了以往常用的適應(yīng)性設(shè)計(jì)及變形設(shè)計(jì)，機(jī)電系統(tǒng)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)的任務(wù)已經(jīng)迫在眉睫。面對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，應(yīng)當(dāng)明白機(jī)電系統(tǒng)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵所在，清晰地認(rèn)識(shí)到機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的重要性。
2 機(jī)電系統(tǒng)以及概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
2.1 機(jī)電系統(tǒng)的內(nèi)涵
機(jī)電系統(tǒng)，也是機(jī)電一體化系統(tǒng)，它一般是指幾厘米以下，甚至更加小尺寸的小型裝置，主要由傳感順、執(zhí)行器，以及微能源等組成，實(shí)際上是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的智能系統(tǒng)，在電子和機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)的具體內(nèi)涵，其實(shí)有很多不同版本的理解，有的認(rèn)為，機(jī)電系統(tǒng)是一種將機(jī)械設(shè)備、電子裝置和各種軟件等有機(jī)結(jié)合而組成的應(yīng)用系統(tǒng)；有的認(rèn)為，機(jī)電系統(tǒng)是一種主要由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)并控制的，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等多動(dòng)力學(xué)任務(wù)，同時(shí)，將機(jī)械和機(jī)電的各個(gè)部件相聯(lián)系的系統(tǒng)；有的認(rèn)為，機(jī)電系統(tǒng)是一種將多種不同技術(shù)，比如，機(jī)械電工、電子光學(xué)等組合而成的系統(tǒng)。而在我國(guó)普遍將機(jī)電系統(tǒng)定義為是機(jī)電一體化技術(shù)（包括精密機(jī)械技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，以及系統(tǒng)總體技術(shù)）與機(jī)電一體化產(chǎn)品的合稱。
2.2 概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
眾所周知，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，就其具體的過(guò)程而言，雖然國(guó)際上有諸多論述，眾說(shuō)紛紜，但是無(wú)論是哪一種說(shuō)法，得出的總結(jié)就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)涉及到兩個(gè)重要的設(shè)計(jì)階段，也就是概念設(shè)計(jì)與詳細(xì)設(shè)計(jì)。而概念設(shè)計(jì)的內(nèi)涵主要包括這樣幾個(gè)方面：首先，功能創(chuàng)新；其次，功能分析和功能結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)；再者，工作原理解的搜索和確定；最后，功能載體方案構(gòu)思和決策。因此，概念設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中占據(jù)著重要地位，發(fā)揮著不可替代的作用，如果概念設(shè)計(jì)做好了，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整體水平才能達(dá)到一定的高度。此外，機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)運(yùn)用到多個(gè)學(xué)科范疇的知識(shí)，其體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的高度藝術(shù)性、創(chuàng)新性，以及綜合性。
3 機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)
3.1 創(chuàng)新性
我國(guó)一直致力于建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家，培養(yǎng)創(chuàng)新型高新技術(shù)人才，對(duì)于“創(chuàng)新”一詞的高度重視是當(dāng)今社會(huì)的必然要求，而對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)而言，創(chuàng)新性更是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的精髓和靈魂，如果要適應(yīng)時(shí)展的要求，滿足用戶對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的日益增長(zhǎng)的要求，就要很好地體現(xiàn)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新性特點(diǎn)，只有不斷地對(duì)機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)，才能夠打造出能夠讓機(jī)電產(chǎn)品的用戶感到滿意并且適用的新產(chǎn)品。因?yàn)闄C(jī)電系統(tǒng)本身就是一個(gè)相對(duì)比較繁雜的綜合性系統(tǒng)，所以，機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)上所體現(xiàn)出來(lái)的創(chuàng)新可以是不同層面的，比如，機(jī)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的完善和更換等等。無(wú)論是哪個(gè)方面的創(chuàng)新，都直接對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的整體的創(chuàng)新有很大的影響。因此，機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新性特點(diǎn)是不可忽視的。
3.2 多樣性
除了創(chuàng)新性的特點(diǎn)以外，機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的另一個(gè)比較重要的特點(diǎn)就是它所體現(xiàn)出來(lái)的多樣性。無(wú)論是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的手段的多種多樣，還是機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案的豐富多樣，都在一定程度上反映了機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)在市場(chǎng)需求、工作原理，以及產(chǎn)品形態(tài)等多個(gè)方面的多樣化。不但布局不同會(huì)體現(xiàn)多樣化，而且設(shè)計(jì)思路不同也會(huì)加強(qiáng)多樣化的顯現(xiàn)。
4 結(jié)語(yǔ)
總而言之，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，機(jī)電系統(tǒng)的快速發(fā)展和更新?lián)Q代都離不開(kāi)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。就目前的情形而言，機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)的使用早就已經(jīng)在世界范疇內(nèi)得到了大家的普遍認(rèn)可和推崇，作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，概念設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中最不可或缺的一個(gè)階段。在某種程度來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)階段在產(chǎn)品的生命周期里發(fā)揮著決定性的作用，產(chǎn)品特征多半通過(guò)概念設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容來(lái)決定，同時(shí)，概念設(shè)計(jì)也是市場(chǎng)及企業(yè)間的角逐競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。上述內(nèi)容通過(guò)對(duì)機(jī)電系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用的研究背景的分析，在深入理解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，對(duì)其應(yīng)用特點(diǎn)等進(jìn)行探析對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。
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【關(guān)鍵詞】機(jī)電類專業(yè)；實(shí)訓(xùn)課程；重要性；問(wèn)題；建議
機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，其核心思想是將電子、信息、機(jī)械、控制進(jìn)行有效結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程整體的智能化和最優(yōu)化。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高，為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展對(duì)具有實(shí)踐性、創(chuàng)造性等綜合能力和高素質(zhì)技術(shù)、技能人才的強(qiáng)烈需求，高校對(duì)機(jī)電類專業(yè)課程教育教學(xué)進(jìn)行了改革，并取得了一些良好成效，尤其是在實(shí)訓(xùn)課程改革中取得了不菲的成績(jī)，如：提高了學(xué)生勝任現(xiàn)代機(jī)電設(shè)備實(shí)際設(shè)計(jì)和操作的能力，從而大大滿足了學(xué)生自身發(fā)展的需要，促進(jìn)了學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。然而，我們?cè)趹c幸改革帶來(lái)的成績(jī)的同時(shí)，也不容忽視實(shí)訓(xùn)課程改革中暴露出的一些問(wèn)題，我們只有重視這些問(wèn)題，并加強(qiáng)對(duì)開(kāi)設(shè)實(shí)訓(xùn)課程重要性的認(rèn)識(shí)，才能積極尋找和探索解決問(wèn)題的對(duì)策，從而進(jìn)一步提高機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的效果，保證教學(xué)質(zhì)量。
一、機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程的重要性及取得的成效
一方面實(shí)訓(xùn)課程有利于學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合。實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容涉及的知識(shí)面非常廣泛，且比一般的實(shí)踐教學(xué)課程更加具有綜合性。在實(shí)訓(xùn)課程中，不僅可以促使學(xué)生手腦相結(jié)合，還可以通過(guò)學(xué)生在實(shí)踐中自己解決問(wèn)題來(lái)強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)，提高他們的實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)和操作能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有效結(jié)合；另一方面實(shí)訓(xùn)課程能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)直觀有效的銜接平臺(tái)。這個(gè)銜接平臺(tái)不僅能夠使該課程理論和實(shí)踐進(jìn)行有效結(jié)合，也能夠使整個(gè)課程群實(shí)現(xiàn)融合。同時(shí)，還有利于初學(xué)者對(duì)抽象且相對(duì)枯燥的機(jī)電一體化理論知識(shí)樹(shù)立自信心，并通過(guò)該平臺(tái)建立和完善機(jī)電一體化知識(shí)體系。為了培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的認(rèn)知，從而能夠?qū)⒗碚撝R(shí)和實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)思考問(wèn)題與動(dòng)手的能力，我們?cè)跈C(jī)電類課程教學(xué)過(guò)程中，依托機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)中心，以機(jī)電一體化培訓(xùn)系統(tǒng)為主要平臺(tái)，加強(qiáng)機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程的改革，并取得了很好成效。如：學(xué)生自從見(jiàn)識(shí)了機(jī)電類自動(dòng)化裝置和系統(tǒng)高效率工作之后，提高了學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，能夠按照相關(guān)要求查閱相關(guān)資料，不斷補(bǔ)充和強(qiáng)化機(jī)電基礎(chǔ)理論知識(shí)；教師通過(guò)課堂宣傳及利用學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在實(shí)踐訓(xùn)練中學(xué)習(xí)到了實(shí)際工程應(yīng)用技術(shù)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，從而促使他們順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)和學(xué)業(yè)。
二、機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程中存在的問(wèn)題
機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)施雖然取得了一些成績(jī)，但仍存在一些問(wèn)題。具體表現(xiàn)為：一是機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容還存在局限。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是課程教學(xué)的重點(diǎn)，而內(nèi)容設(shè)置的合理性又直接關(guān)系到教學(xué)效果的好壞。目前，高校機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容設(shè)計(jì)還比較局限，不利于提高學(xué)生的認(rèn)知水平；二是實(shí)踐訓(xùn)練課內(nèi)容與學(xué)生的知識(shí)體系存在不符現(xiàn)象。由于大多數(shù)學(xué)生從未實(shí)際接觸過(guò)類似先進(jìn)自動(dòng)控制系統(tǒng)，加之大二、大三學(xué)生的機(jī)電知識(shí)體系還不完善，對(duì)于實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)在實(shí)踐中運(yùn)行，只能了解其表面現(xiàn)象，而無(wú)法深入理解系統(tǒng)具體的原理和結(jié)構(gòu)，從而也導(dǎo)致一些實(shí)訓(xùn)科目無(wú)法科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；三是學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)課程重要性的認(rèn)識(shí)不足、重視不夠。如學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的內(nèi)容、功能、要點(diǎn)、目標(biāo)認(rèn)識(shí)不夠，缺乏自主學(xué)習(xí)的興趣和積極性；四是機(jī)電教師的素質(zhì)有待提高。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及企業(yè)對(duì)機(jī)電類專業(yè)人才的需求越來(lái)越高，高校要培養(yǎng)高質(zhì)量的人才，就需要有高素質(zhì)的教師，如果沒(méi)有高素質(zhì)的教師，就不可能培養(yǎng)出優(yōu)秀的專業(yè)人才，因此，提高教師素質(zhì)至關(guān)重要；五是實(shí)踐操作教學(xué)效果不明顯。當(dāng)前，機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課中因?qū)嵺`操作教學(xué)方法陳舊、缺乏創(chuàng)新，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果不明顯；六是實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制不完善，有待進(jìn)一步改善。
三、建議
1、提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)思想認(rèn)識(shí)，建立和完善相關(guān)教學(xué)制度和體系
有效結(jié)合機(jī)電類專業(yè)的特點(diǎn)，建立和完善相關(guān)實(shí)訓(xùn)教學(xué)制度和體系，如：準(zhǔn)確定位實(shí)訓(xùn)教學(xué)目標(biāo)，建立學(xué)生實(shí)訓(xùn)紀(jì)律、管理制度、實(shí)踐成績(jī)獎(jiǎng)懲條例、實(shí)踐教學(xué)考核辦法等。
2、優(yōu)化實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容
一是要加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前新知識(shí)、新技術(shù)的引入和學(xué)習(xí)，提高實(shí)訓(xùn)課程的內(nèi)容深度；二是拓展實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的廣度，拓寬學(xué)生的知識(shí)面；三是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)電課程基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握；四是綜合設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課程目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，促使學(xué)生通過(guò)結(jié)合自身所學(xué)理論知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)方案，從而提高自身的實(shí)踐操作能力，為以后真正地踏上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3、提高教師素質(zhì)
一是要鼓勵(lì)教師通過(guò)社會(huì)調(diào)研、與企業(yè)座談交流等諸多渠道接觸社會(huì)實(shí)際，這不僅有助于校企雙方就學(xué)生在實(shí)習(xí)中許多待解決問(wèn)題達(dá)成共識(shí)且有助于增加教師科研與教學(xué)的信息量，拓寬機(jī)電類專業(yè)的知識(shí)面。同時(shí)，也可以更加明確雙方對(duì)技能人才的培養(yǎng)方向和需求，進(jìn)而幫助企業(yè)解決遇到的技術(shù)問(wèn)題，提高自身的實(shí)踐能力和科研能力。二是依據(jù)客觀實(shí)際情況，聘請(qǐng)一些具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師對(duì)教師進(jìn)行相關(guān)方面的培訓(xùn)和交流，促使教師專業(yè)素質(zhì)的進(jìn)一步提升。
4、加強(qiáng)校企合作，為學(xué)生建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地
企業(yè)需要技能人才和技術(shù)，而學(xué)校可以通過(guò)科技服務(wù)、人才培訓(xùn)、技術(shù)咨詢的形式為企業(yè)解決困難和辦好事。定期或不定期組織師生到企業(yè)進(jìn)行參觀、交流，并與之建立一個(gè)和諧融洽的關(guān)系，促使企業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)袘B(tài)度，提高他們接收學(xué)生實(shí)訓(xùn)的動(dòng)力，從而為學(xué)生建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)基地。
5、提升實(shí)踐操作教學(xué)的效果
實(shí)踐操作教學(xué)是實(shí)訓(xùn)課程的關(guān)鍵。要讓每個(gè)層次的學(xué)生樂(lè)于接受、理解，并學(xué)有所獲，就需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況在實(shí)踐操作教學(xué)方法上進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，如通過(guò)加強(qiáng)任務(wù)型教學(xué)法、分層次教學(xué)法、專業(yè)導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法的運(yùn)用，強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)課程的針對(duì)性，提高實(shí)踐操作教學(xué)的效果。
6、完善實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制
針對(duì)實(shí)訓(xùn)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制不完善的問(wèn)題，我們需要在實(shí)訓(xùn)課程改革中不斷加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)評(píng)價(jià)，并對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成果及時(shí)給予分析和總結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的針對(duì)性。具體而言：一是要設(shè)定以實(shí)訓(xùn)為主的評(píng)價(jià)方式；二是要設(shè)置多元化的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；三是要加強(qiáng)評(píng)價(jià)總結(jié)和反饋。將評(píng)價(jià)信息及時(shí)反饋給學(xué)生，促進(jìn)他們?cè)趯?shí)訓(xùn)教學(xué)中及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。
四、結(jié)語(yǔ)
總之，實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)施對(duì)機(jī)電類學(xué)生提高理論知識(shí)水平和實(shí)踐操作能力都具有至關(guān)重要的作用。高校在實(shí)行實(shí)訓(xùn)課程改革以來(lái)取得了諸多良好成效，但是我們也不容忽視實(shí)訓(xùn)課程改革進(jìn)程中存在的一些問(wèn)題，只有重視這些問(wèn)題，加強(qiáng)對(duì)實(shí)訓(xùn)課程重要性的深入認(rèn)識(shí)和理解，才能有效探尋解決問(wèn)題的多元化途徑，從而不斷深化機(jī)電類實(shí)訓(xùn)課程改革，全面提升教學(xué)效果和質(zhì)量，為學(xué)校的健康發(fā)展和教育教學(xué)水平的提高貢獻(xiàn)自己應(yīng)有的力量。
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【導(dǎo)語(yǔ)】
考試時(shí)間、考試地點(diǎn)
10月20—21日上午9：00—11：30;下午14：30-—17：00。考試地點(diǎn)分別設(shè)在銀川市、吳忠市兩市。參加考試的具體地址見(jiàn)《準(zhǔn)考證及座位號(hào)通知單》。
2018年10月寧夏高等教育自學(xué)考試專業(yè)課程時(shí)間表 專業(yè)代碼 專業(yè)名稱 層次 10月20日(星期六)上午 10月20日(星期六)下午 10月21日(星期日)上午 10月21日(星期日)下午 公共課 00009 政治經(jīng)濟(jì)學(xué)(財(cái)經(jīng)類) 03708 中國(guó)近現(xiàn)代史綱要 00012 英語(yǔ)(一) 03706 思想道德修養(yǎng)與法律基礎(chǔ) 04729 大學(xué)語(yǔ)文 00015 英語(yǔ)(二) 03709 基本原理概論 12656 *思想和中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系概論 04183 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)(經(jīng)管類) 00020 高等數(shù)學(xué)(一) 04184 線性代數(shù)(經(jīng)管類) 00420 物理(工) 00022 高等數(shù)學(xué)(工專) 00023 高等數(shù)學(xué)(工本) 英語(yǔ)頂替課 02126 應(yīng)用文寫(xiě)作 00321 中國(guó)文化概論 00395 科學(xué).技術(shù).社會(huì) 20203 會(huì)計(jì) 專 00067 財(cái)務(wù)管理學(xué) 00065 國(guó)民以濟(jì)統(tǒng)計(jì)概論 00041 基礎(chǔ)會(huì)計(jì)學(xué) 00043 經(jīng)濟(jì)法概論 20207 市場(chǎng)營(yíng)銷 專 00179 談判與推銷技巧 00178 市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè) 00181 廣告學(xué)(一) 00144 企業(yè)管理概論 30112 法律 專 00247 國(guó)際法 00223 中國(guó)法制史 00243 民事訴訟法學(xué) 00244 經(jīng)濟(jì)法概論 40101 學(xué)前教育 專 12344 學(xué)前教育政策與法規(guī) 12339 幼兒園教育基礎(chǔ) 30003 學(xué)前兒童游戲指導(dǎo) 30001 學(xué)前兒童保育學(xué) 50114 漢語(yǔ)言文學(xué) 專 00535 現(xiàn)代漢語(yǔ) 00530 中國(guó)現(xiàn)代文學(xué)作品選 00506 寫(xiě)作(一) 00532 中國(guó)古代文學(xué)作品選(一) 50207 英語(yǔ) 專 50212 阿拉伯語(yǔ) 專 06754 阿拉伯語(yǔ)綜合技能（一） 10453 阿拉伯語(yǔ)應(yīng)用文寫(xiě)作 06759 經(jīng)貿(mào)阿語(yǔ)及外貿(mào)函電 06761 阿拉伯文化概論 100701 護(hù)理學(xué) 專 02997 護(hù)理學(xué)基礎(chǔ) 02903 藥理學(xué)（一） 02998 內(nèi)科護(hù)理學(xué)（一） 02899 生理學(xué) 00488 健康教育學(xué) 03002婦產(chǎn)科護(hù)理學(xué) 03001 外科護(hù)理學(xué) 90110 葡萄與葡萄酒 專 02735 葡萄酒工程學(xué) 02738葡萄植物保護(hù)學(xué) 02731 釀酒微生物 02736 葡萄酒工藝學(xué) A0808306 機(jī)電一體化 專 02230 機(jī)械制造 02159 工程力學(xué)（一） 02236 可編程控制器原理與應(yīng)用 02232 電子技術(shù)基礎(chǔ) 20115 經(jīng)濟(jì)學(xué) 本 00142 計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué) 20204 會(huì)計(jì) 本 00058 市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué) 00149 國(guó)際貿(mào)易理論與實(shí)務(wù) 00160 審計(jì)學(xué) 00158 資產(chǎn)評(píng)估 00162 會(huì)計(jì)制度設(shè)計(jì) 00150 金融理論與實(shí)務(wù) 00159 高級(jí)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì) 00161 財(cái)務(wù)報(bào)表分析（一） 20210 旅游管理 本 00067 財(cái)務(wù)管理學(xué) 00197 旅游資源規(guī)劃與開(kāi)發(fā) 00199 中外民俗 00200 客源國(guó)概況 00053 對(duì)外經(jīng)濟(jì)管理概論 20218 人力資源管理 本 00759 工作分析與評(píng)價(jià) 05963 績(jī)效管理 00937 政府、政策與經(jīng)濟(jì)管理 06090 人員素質(zhì)理論與方法 06093 人力資源開(kāi)發(fā)與管理 30106 法律 本 00230 合同法 00227 公司法 05680 婚姻家庭法 00226 知識(shí)產(chǎn)權(quán)法 02126 應(yīng)用文寫(xiě)作 00626法律文書(shū)寫(xiě)作 00321 中國(guó)文化概論 00228 環(huán)境與資源保*學(xué) 00169 房地產(chǎn)法 30302 行政管理學(xué) 本 00320 領(lǐng)導(dǎo)科學(xué) 00319 行政組織理論 00321 中國(guó)文化概論 00322 中國(guó)行政史 00261 行政法學(xué) 40102 學(xué)前教育 本 00398 學(xué)前教育原理 12350 兒童發(fā)展理論 00402 學(xué)前教育史 03657 學(xué)前教育研究方法 00394 幼兒園課程 00385 學(xué)前衛(wèi)生學(xué) 00401 學(xué)前比較教育 40112 小學(xué)教育 本 00464 中外教育簡(jiǎn)史 00458 中小學(xué)教育管理 00466 發(fā)展與教育心理學(xué) 00467 課程與教學(xué)論 00465心理衛(wèi)生與心理輔導(dǎo) 50105 漢語(yǔ)言文學(xué) 本 00540 外國(guó)文學(xué)史 00539 中國(guó)古代文學(xué)史（二） 00537 中國(guó)近代文學(xué)史 00541 語(yǔ)言學(xué)概論 80702 計(jì)算機(jī)及應(yīng)用 本 02331 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 04735 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理 02326 操作系統(tǒng) 04741 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理 02325 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 82218 電子政務(wù) 本 00067 財(cái)務(wù)管理學(xué) 03339 信息化理論與實(shí)踐 03338 政府經(jīng)濟(jì)學(xué) 04741 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)原理 90115 園林 本 07895 園林設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 07897 園林測(cè)量 07427 園林生態(tài) 07899 園林建筑設(shè)計(jì) 02662 植物生理學(xué) 07894 園林植物遺傳育種 07900 園林養(yǎng)護(hù)與管理 100702 護(hù)理學(xué) 本 03202 內(nèi)科護(hù)理學(xué)（二） 03009 精神障礙護(hù)理學(xué) 00182 公共關(guān)系學(xué) 03007 急救護(hù)理學(xué) 03023 外科護(hù)理學(xué)（二） 100805 藥學(xué) 本 03034 藥事管理學(xué) 03023 藥物化學(xué) 03031 藥物分析 03050 藥理學(xué)（三） 03049 數(shù)理統(tǒng)計(jì) 02087 分子生物學(xué) 90403 畜牧獸醫(yī) 本 02794 動(dòng)物遺傳育種學(xué) 05945 禽生產(chǎn)學(xué) 06698 牛生產(chǎn)學(xué) 02795 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與代謝病防治 20208 市場(chǎng)營(yíng)銷 本 00186 國(guó)際商務(wù)談判 00150 金融理論與實(shí)務(wù) 00055 企業(yè)會(huì)計(jì)學(xué) 00183 消費(fèi)經(jīng)濟(jì)學(xué) 00185 商品流通概論 00149 國(guó)際貿(mào)易理論與實(shí)務(wù) 00184 市場(chǎng)營(yíng)銷策劃 00098 國(guó)際市場(chǎng)營(yíng)銷學(xué) 80307 機(jī)電一體化工程 本 02194 工程經(jīng)濟(jì) 02240 機(jī)槭工程控制基礎(chǔ) 02200 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法 02202 傳感器與檢測(cè)技術(shù) 20202 工商企業(yè)管理 本 00067財(cái)務(wù)管理學(xué) 00149 國(guó)際貿(mào)易理論與實(shí)務(wù) 00152 組織行為學(xué) 80806 建筑工程 本 02404 工程地質(zhì)及士力學(xué) 02447 建筑經(jīng)濟(jì)與企業(yè)管理 50201 英語(yǔ) 本 00087 英語(yǔ)翻譯 00837旅游英語(yǔ)選讀 00603 英語(yǔ)寫(xiě)作 00604 英美文學(xué)選讀 50408 音樂(lè)教育 本 00730 中外音樂(lè)史 00732 簡(jiǎn)明配器法 00733 音樂(lè)分析與創(chuàng)作 00735 音樂(lè)教育學(xué) 90202 林學(xué) 本 05042 自然資源學(xué) 說(shuō)明：帶號(hào)專業(yè)為寧夏高職高專在校生銜接自考本科、中職中專在校生銜接自考專科課程，不接受社會(huì)生報(bào)考。 帶的專業(yè)助學(xué)組織必須嚴(yán)格按照限定的報(bào)考條件招收新生。
關(guān)鍵詞：數(shù)控專業(yè)課程 實(shí)施理論實(shí)踐一體化教學(xué)模式 培養(yǎng)合格數(shù)控人才
數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中占有重要地位，已經(jīng)在機(jī)械制造中廣泛應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床在工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)已經(jīng)普遍采用，企業(yè)急需高素質(zhì)的數(shù)控加工技能型人才，因此，中職學(xué)校培養(yǎng)合格的數(shù)控專業(yè)畢業(yè)生，滿足企業(yè)發(fā)展需求，是中職職業(yè)教育工作者研究的課題。
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，綜合了機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)、液壓技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、信息處理和光電技術(shù)，對(duì)應(yīng)用者的綜合素質(zhì)提出很高的要求，而中等職業(yè)學(xué)校招生對(duì)象主要是初中畢業(yè)生，要他們同時(shí)全面掌握數(shù)控技術(shù)應(yīng)用是很困難的，如何培養(yǎng)合格的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才是一個(gè)新的課題。我校數(shù)控專業(yè)進(jìn)行了"理實(shí)一體化教學(xué)"模式的研究與實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)合格數(shù)控人才取得較好的效果。
一、研究企業(yè)對(duì)數(shù)控加工人才的要求，培養(yǎng)企業(yè)需要的技能型人才
為培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需要的數(shù)控加工人才，我們利用在企業(yè)工作的機(jī)會(huì)，對(duì)企業(yè)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了深入調(diào)查。大中型企業(yè)中強(qiáng)調(diào)技能專一，小型企業(yè)注重一人多能。企業(yè)需要的數(shù)控加工人才主要有：
1、零件產(chǎn)品或模具加工中熟練的數(shù)控操作工，要求該員工具有一定的機(jī)械加工基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)，一般的數(shù)控加工知識(shí)。
2、零件產(chǎn)品加工中能完成復(fù)雜零件的手工編程，并能熟練操作數(shù)控機(jī)床的技能人才。要求該員工具有豐富的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)和數(shù)控編程能力。
3、模具加工中對(duì)已有的造型利用CAM軟件完成復(fù)雜成型零件刀路軌跡設(shè)計(jì)與加工的中等技能人才。要求該員工具有豐富的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)和模具知識(shí)及較強(qiáng)的CAM軟件應(yīng)用能力。
4、模具加工中能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，利用CAD/CAM軟件完成復(fù)雜成型零件的造型和刀具路徑編制的高級(jí)技能人才。要求該員工具有機(jī)械加工、模具制造、數(shù)控加工的綜合知識(shí)和運(yùn)用能力。
5、能完成數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)和一般故障維修的專門高級(jí)技能人才。要求該員工能操作數(shù)控機(jī)床和編程，并具有豐富的機(jī)電一體化知識(shí)和機(jī)、電維修經(jīng)驗(yàn)。
6、數(shù)控加工管理人才。企業(yè)一般從具有數(shù)控加工經(jīng)驗(yàn)者中培養(yǎng)。
二、開(kāi)展理實(shí)一體化教學(xué)先決條件
開(kāi)展理實(shí)一體化教學(xué)必須滿足相應(yīng)的教學(xué)要求。在開(kāi)展理實(shí)一體教學(xué)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、在教學(xué)內(nèi)容上，有三類課程比較適合開(kāi)展理論實(shí)踐—體化教學(xué)：a.理論性強(qiáng)、課程內(nèi)容較為抽象、不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)不易理解的課程內(nèi)容；b.技術(shù)性強(qiáng)，不進(jìn)行訓(xùn)練難以掌握的課程內(nèi)容；c.研究性強(qiáng)，不深入現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法講授的課程內(nèi)容。
2、在教材上，教師要針對(duì)所教專業(yè)的特點(diǎn)，所任學(xué)科的特點(diǎn)，學(xué)生就業(yè)的要求，精選教材或自編校本教材，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)組織編排。在講授內(nèi)容上要體現(xiàn)針對(duì)性與實(shí)用性，以任務(wù)為主線的編排好教材內(nèi)容。
3、課程安排上注意理論與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，不割裂理論與實(shí)踐的教學(xué)，做到相互交融，渾然一體。做到“做中學(xué)、學(xué)中做”，從而實(shí)踐陶行之先生所提出的“教學(xué)做三合一”職教理論。
4、教學(xué)場(chǎng)所上，最好選用相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地進(jìn)行理論與實(shí)踐的教學(xué)，這樣可充分地使用實(shí)訓(xùn)設(shè)備，提高教學(xué)效果了。另外許多教學(xué)器材并不能搬到教室，只有在實(shí)場(chǎng)地內(nèi)才能很好地開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)。
5、教師能力上，對(duì)教師提出了更高的要求。教師一方面要能進(jìn)行理論教學(xué)，另一方面又要能示范和指導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)，這要求教師要成為“雙師型”教師。只具有一方面的教學(xué)能力是不能勝任這樣一種新型的教學(xué)模式的。
6、教學(xué)設(shè)備上，學(xué)校要為實(shí)訓(xùn)（驗(yàn)）室配備相關(guān)設(shè)備及足夠的工量具。沒(méi)有相應(yīng)的設(shè)備設(shè)施，實(shí)踐教學(xué)就不能很好地組織進(jìn)行，教師的教學(xué)又會(huì)回到普通的教學(xué)形式中去，那將無(wú)法提高教學(xué)水平，而實(shí)踐能力的培養(yǎng)是中職學(xué)生的核心所在。
三、數(shù)控專業(yè)課程理實(shí)一體化必備教學(xué)資源
1、確立制造行業(yè)職業(yè)專業(yè)方向，全面修訂培養(yǎng)方案和課程標(biāo)準(zhǔn)，整合課程體系，構(gòu)建一體化課程體系。培養(yǎng)方案是教學(xué)安排、組織的依據(jù)，是實(shí)施理論實(shí)踐一體化教學(xué)的前提。首先我們應(yīng)根據(jù)制造業(yè)職業(yè)性原則，通過(guò)廣泛地社會(huì)調(diào)研和相關(guān)企業(yè)專家顧問(wèn)的論證，從現(xiàn)代制造企業(yè)已有的或新出現(xiàn)的相關(guān)職業(yè)或崗位分析入手，列出這些崗位所需要的知識(shí)點(diǎn)，技能工作態(tài)度的要求，再根據(jù)職業(yè)情景和職業(yè)能力的同一性原則，進(jìn)行歸納整理形成職業(yè)性專業(yè)體系。接著將學(xué)生應(yīng)掌握的專業(yè)相關(guān)知識(shí)和技能分成若干個(gè)模塊，每個(gè)課題依據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)又分成若干個(gè)子模塊，每個(gè)模塊都有具體理論和技能要求。這樣教學(xué)過(guò)程不再是單一的學(xué)科教學(xué)，而是瞄準(zhǔn)目標(biāo)、圍繞模塊的一體化教學(xué)。
2、編寫(xiě)出比較實(shí)用的模塊化理實(shí)一體教材。依據(jù)模塊化、項(xiàng)目化的要求及模塊課程標(biāo)準(zhǔn)及技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)，按科學(xué)性、合理性、實(shí)用性、針對(duì)性、適時(shí)性、有效性原則編寫(xiě)出模塊課程教學(xué)教材。我們將本專業(yè)需學(xué)習(xí)的《公差》、《數(shù)控加工工藝》、《金屬材料》、《機(jī)械制圖》、《機(jī)械基礎(chǔ)》等課程，經(jīng)過(guò)整合以模塊為主線，突出技能的培養(yǎng)過(guò)程和職業(yè)特色，強(qiáng)化技能的訓(xùn)練，將理論教學(xué)內(nèi)容嵌入到各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之中，以基本操作訓(xùn)練為基礎(chǔ)，適當(dāng)增加綜合性、創(chuàng)新性及工藝性、實(shí)踐性較強(qiáng)的校本教材。
3、加強(qiáng)理論實(shí)踐一體化教師的培養(yǎng)。通過(guò)組織教師利用節(jié)假日進(jìn)工廠頂崗鍛煉，參加技能培訓(xùn)，讓實(shí)習(xí)老教師傳、幫、帶以彌補(bǔ)其操作技能的不足；有計(jì)劃地組織教師參加技能培訓(xùn)；從企業(yè)引進(jìn)優(yōu)秀的工程技術(shù)和管理人員充實(shí)教學(xué)一線；聘請(qǐng)一支既有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)又有較高理論水平的工程技術(shù)人員作為兼職實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師。這樣以多種方式提高教師的生產(chǎn)實(shí)踐水平，滿足理實(shí)一體化課程教學(xué)的需要。
4、建設(shè)模塊課程理論實(shí)踐一體化教學(xué)基地。要實(shí)施理論實(shí)踐一體化教學(xué)，就必須具有既能滿足理論教學(xué)、又能滿足實(shí)習(xí)教學(xué)的“一體化”場(chǎng)所，理論實(shí)踐一體化教學(xué)中心是實(shí)施一體化教學(xué)的保障。在建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地時(shí)就充分考慮到這點(diǎn)，保證了所有的實(shí)習(xí)室都可實(shí)現(xiàn)理論實(shí)踐一體化教學(xué)方式。
四、理論實(shí)踐一體化教學(xué)可采用的基本模式
1、課堂教學(xué)訓(xùn)練。將相關(guān)理論知識(shí)溶入操作過(guò)程，只要學(xué)生掌握怎樣做，結(jié)果是什么，而不強(qiáng)迫要求學(xué)生了解為什么這樣做。學(xué)生通過(guò)模塊的實(shí)踐和完成，培養(yǎng)動(dòng)手能力、解決問(wèn)題的能力和協(xié)調(diào)的能力。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、案例分析、辯論會(huì)、實(shí)訓(xùn)操作技能競(jìng)賽等多種形式進(jìn)行課堂訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力以及人文素質(zhì)的提高。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造；自動(dòng)化；發(fā)展；分析；思考
機(jī)械制造所涉及到的技術(shù)以及理論，是自動(dòng)化研究的重要內(nèi)容。將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)融入到機(jī)械制造中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造的自動(dòng)化發(fā)展，提升機(jī)械制造的科技含量。計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)的大規(guī)模發(fā)展，對(duì)于整個(gè)機(jī)械行業(yè)來(lái)說(shuō)，是種必然的趨勢(shì)，關(guān)鍵點(diǎn)在于制造企業(yè)如何在其中把握發(fā)展大勢(shì)，提升自身制造的自動(dòng)化水平，從而提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要地位。
一、機(jī)械制造以及自動(dòng)化技術(shù)的原則分析
（一）安全性能
機(jī)械制造及其自動(dòng)化，通過(guò)對(duì)故障問(wèn)題的分析與自我診斷，并能夠自主采取措施，提升產(chǎn)品的可靠性與安全性[1]。機(jī)械制造過(guò)程中自我分析能力的上升，減少了人工操作，產(chǎn)品能夠進(jìn)行自主的保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)故障的低發(fā)生率。智能化與人性化的發(fā)展使得機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中的安全性上有著更加充足的保障，對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中杜絕危險(xiǎn)事故具有重要意義。
（二）操作性能
操作性能的提升在于減少人工數(shù)量或者是簡(jiǎn)化人工操作。在自動(dòng)化的機(jī)械制造中，通過(guò)智能控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械制造全過(guò)程進(jìn)行綜合調(diào)控。自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)是對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的變革，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，并利用自動(dòng)監(jiān)控，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)致把握，有效提升機(jī)械制造的操作性能。
（三）能源節(jié)約
機(jī)械制造及其自動(dòng)化的目標(biāo)之一是通過(guò)最小的資源消耗，實(shí)現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。自動(dòng)化產(chǎn)品采用較低能耗的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在降低資源消耗的同時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的大提升[2]。當(dāng)下，大多數(shù)領(lǐng)域中，都將節(jié)能降耗作為提升自身實(shí)力的重要途徑，這不僅僅契合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展以及環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)，對(duì)于企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升也具有重要的作用。
（四）適應(yīng)性能
機(jī)械制造的自動(dòng)化通過(guò)自動(dòng)控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)節(jié)以及自我保護(hù)等諸多功能，提升自身的適應(yīng)性，從而能夠在諸多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。其中，機(jī)械制造的自動(dòng)化所采用的多種技術(shù)，使其具備了強(qiáng)大的復(fù)合功能，使機(jī)械產(chǎn)品在安全性與可靠性上具有了更好的保障，能夠很大程度上滿足用戶的需求。
二、機(jī)械制造的自動(dòng)化程序分析
（一）需求分析
機(jī)械制造及其自動(dòng)化，需要充分結(jié)合市場(chǎng)需求以及行業(yè)需求，從而實(shí)現(xiàn)自身技術(shù)的發(fā)展方向。行業(yè)需求是自動(dòng)化發(fā)展的重要指標(biāo)之一，通過(guò)對(duì)行業(yè)內(nèi)機(jī)械制造企業(yè)的摸排與走訪，了解生產(chǎn)效率提升所遇到的困難，從而展開(kāi)系統(tǒng)性分析[3]。針對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行分析與論證，了解機(jī)械在實(shí)際使用過(guò)程中所出現(xiàn)的故障以及不合理的地方，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，對(duì)各種故障進(jìn)行有效預(yù)防，從而提升機(jī)械的使用壽命。
（二）方案優(yōu)化
通過(guò)對(duì)需求的有效分析，設(shè)計(jì)人員提出相關(guān)的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)機(jī)械制造及其自動(dòng)化所涉及到的運(yùn)行狀況、整體結(jié)構(gòu)構(gòu)成、子系統(tǒng)有效描述以及設(shè)計(jì)方案的實(shí)施等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使設(shè)計(jì)方案具有較高的系統(tǒng)性。方案的優(yōu)化是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié)有效表達(dá)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖文結(jié)合、3D立體成像技術(shù)，從而全面提升方案的深層次與系統(tǒng)性，提升機(jī)械制造的自動(dòng)化水平。
（三）可行性研究
機(jī)械制造及其自動(dòng)化能夠具有充分的可行性，能夠在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造生產(chǎn)效率的提升以及成本的節(jié)約。可行性注重機(jī)械制造的實(shí)用性，對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)改進(jìn)等多方面進(jìn)行研究試驗(yàn)，從而使得自動(dòng)化水平達(dá)到較高層次，注重創(chuàng)新與實(shí)踐，建立專門的數(shù)據(jù)庫(kù)以便于機(jī)械制造的可行性研究。
三、機(jī)械制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
（一）智能化
智能化的發(fā)展趨勢(shì)是對(duì)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)合理、科學(xué)應(yīng)用，通過(guò)智能化的操作系統(tǒng)，對(duì)機(jī)械制造的全過(guò)程進(jìn)行綜合調(diào)控。在機(jī)械制造過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障是較為常見(jiàn)的，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的有效建立，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障問(wèn)題的綜合分析，進(jìn)而進(jìn)行自我診斷，并能夠完成一定程度上的自我修復(fù)。智能化是自動(dòng)化發(fā)展的大方向，對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程中工作效率的提升一級(jí)工人勞動(dòng)強(qiáng)度的降低具有重要的作用。
（二）人性化
機(jī)械制造及其自動(dòng)化發(fā)展，重視人與機(jī)械之間的關(guān)系，通過(guò)智能化的操作手法，簡(jiǎn)化操作程序，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的人性化。機(jī)械制造的終極目的是為人服務(wù)，產(chǎn)品的使用對(duì)象也是人，因此針對(duì)機(jī)械制造的人性化分析，具有重要的顯示意義。機(jī)械制造模仿生物機(jī)理，通過(guò)仿生理論的應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械化自動(dòng)化水平的提升。在機(jī)械制造的自動(dòng)化發(fā)展中，人性化將會(huì)占據(jù)更加重要的位置。
（三）機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是將機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)以及微電子技術(shù)綜合利用的結(jié)果，通過(guò)對(duì)各種技術(shù)的利用，充分發(fā)揮出各種領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)行有效整合，從而提升機(jī)械制造的整體水平。機(jī)電一體化技術(shù)的有效實(shí)現(xiàn)是對(duì)現(xiàn)代科技手段的有效利用，對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率提升具有重要的作用[4]。現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)備相對(duì)于以往在精密性與科技性上都有了較大程度的提升，其中重要的原因就在于能夠?qū)Χ喾N學(xué)科進(jìn)行有效利用，通過(guò)發(fā)揮多學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。
（四）微型化
微型化的機(jī)械制造要求在機(jī)械產(chǎn)品的體積以及能耗上不斷降低，以實(shí)現(xiàn)操作上的靈活以及成本的有效節(jié)約。微型化的機(jī)械制造在醫(yī)療、信息等行業(yè)中的應(yīng)用尤為突出，通過(guò)微型化的機(jī)械設(shè)備，提升操作的精確度，從而獲得更大的效益。精細(xì)技術(shù)的應(yīng)用需要機(jī)械設(shè)備在軟件與硬件方面都要達(dá)到較高層次的要求，使生產(chǎn)出的設(shè)備能夠具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，降低產(chǎn)品在使用過(guò)程中的損耗，延長(zhǎng)使用壽命。當(dāng)前，機(jī)械制造的微型化發(fā)展還需要突破眾多的技術(shù)難關(guān)，才能實(shí)現(xiàn)較多領(lǐng)域內(nèi)的機(jī)械微型化，最大限度的提升機(jī)械設(shè)備的利用效率。
（五）節(jié)能化
節(jié)能減排，降低資源的消耗成為機(jī)械制造領(lǐng)域的共識(shí)。三十年來(lái)的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展，給資源環(huán)境帶來(lái)了極大壓力。因此，提升資源的利用效率，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人與自然之間的和諧相處，就必須對(duì)機(jī)械制造節(jié)能化發(fā)展提出更高的要求。在機(jī)械制造過(guò)程中，通過(guò)對(duì)資源的有效利用，降低機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的可持續(xù)性。對(duì)新型能源的有效利用，加強(qiáng)報(bào)廢設(shè)備的無(wú)公害化處理，推廣微型機(jī)械設(shè)備，最大程度上提升資源的重復(fù)利用效率。
【關(guān)鍵詞】機(jī)器人；手臂關(guān)節(jié)；機(jī)械設(shè)計(jì)
1.引言
從機(jī)械手臂投入商用起，已經(jīng)有了幾十年的應(yīng)用和發(fā)展歷史。將模塊化的設(shè)計(jì)思路與理念引入機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)中，能夠充分發(fā)揮其靈活、可拆分、可組合的特點(diǎn)，并將其應(yīng)用于更多的場(chǎng)合，包括服務(wù)機(jī)器人，工業(yè)生產(chǎn)制造領(lǐng)域、醫(yī)療領(lǐng)域等等。本文結(jié)合機(jī)械臂設(shè)計(jì)的模塊化理念，著重對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、傳動(dòng)系統(tǒng)、減速系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，具有比較好的理論價(jià)值與實(shí)踐意義。
2.機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)
2.1手臂關(guān)節(jié)模塊
手臂關(guān)節(jié)模塊包含了許多零部件，主要有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、減速器和反饋單元等。在手臂關(guān)節(jié)的內(nèi)部固定了控制單元和傳動(dòng)系統(tǒng)，以二級(jí)減速傳動(dòng)作為傳動(dòng)模式，即齒輪減速傳動(dòng)與諧波減速傳動(dòng)，這種傳動(dòng)模式可以支持手臂關(guān)節(jié)自由度之內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。下面具體闡述其設(shè)計(jì)方案：
(l)模塊外殼方案
手臂關(guān)節(jié)的外殼能夠?yàn)殡姍C(jī)、制動(dòng)器、滾動(dòng)軸承提供必要的機(jī)械支撐，并起到必要的保護(hù)作用。在手臂關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，模塊的外殼也承受了期間多產(chǎn)生的種種應(yīng)力，因此模塊的外殼必須滿足一定的剛度。模塊外殼的主要構(gòu)成部分包括：底蓋、電機(jī)、齒輪蓋、主殼體、軸承、制動(dòng)器等。其中，底蓋位于結(jié)構(gòu)的底端，其作用是為整個(gè)旋轉(zhuǎn)模塊的各個(gè)部件提供支撐與連接；主殼體構(gòu)成此部件單元的外殼，對(duì)單元當(dāng)中的電機(jī)、制動(dòng)器等子單元起到連接和支撐作用；齒輪蓋覆蓋于模塊的齒輪傳動(dòng)單元之上，起到保護(hù)和連接作用，而且能夠支持諧波齒輪減速器的安裝。為保證機(jī)械臂有足夠的強(qiáng)度，模塊外殼選取的制作材料為鋁合金，并將壁體設(shè)計(jì)為圓桶狀的抗壓結(jié)構(gòu)，為防止氧化與腐蝕，表面結(jié)果特殊處理。
(2)減速齒輪方案
減速齒輪方案的主要構(gòu)成部分包括：電機(jī)連接齒輪、中心齒輪、中心軸以及制動(dòng)連接齒輪等。其實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)述如下：通過(guò)小齒輪來(lái)連接直流電機(jī)的輸出端，然后通過(guò)與小齒輪相咬合的中心齒輪互相連接；同理，通過(guò)另一個(gè)小齒輪來(lái)連接斷電制動(dòng)器的輸出端，然后通過(guò)與小齒輪相咬合的中心齒輪互相連接。在這種嚙合模式下，當(dāng)減速齒輪單元加電后，便由系統(tǒng)的電機(jī)來(lái)作為動(dòng)力源輸出，而當(dāng)減速齒輪單元端電后，便由系統(tǒng)的制動(dòng)器來(lái)作為阻力源輸出。考慮到機(jī)械臂的關(guān)節(jié)在不同運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)使減速齒輪持續(xù)維持高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，因此必須有足量的劑。又因?yàn)樵摐p速齒輪不是封閉結(jié)構(gòu)，因此本文以滑脂來(lái)起到齒輪的作用。
(3)中軸傳動(dòng)方案
中軸的傳動(dòng)方案是整個(gè)機(jī)械臂設(shè)計(jì)中非常關(guān)鍵的一個(gè)組成部分。中軸傳動(dòng)的作用是，首先支持來(lái)自中心齒輪的動(dòng)力，其次還要為波發(fā)射器高效傳遞動(dòng)力。考慮到中軸會(huì)承接一定比例的來(lái)自軸向的受力和很大比例的徑向應(yīng)力，因此為支持中軸，引入了角接觸軸承。中軸傳動(dòng)單元主要由旋轉(zhuǎn)模塊、斷電制動(dòng)器、卡簧、角接觸軸承、中心齒輪、主軸、連接法蘭以及波發(fā)射器組成。
因?yàn)橹休S傳動(dòng)單元在設(shè)計(jì)上要求同軸度與圓柱度都在較高的水準(zhǔn)，因此尤其應(yīng)注重其材料選擇和參數(shù)控制。本研究所設(shè)計(jì)的中軸用以45號(hào)鋼才作為原料，并在成型后淬火，從而保證單元在表面具備一定的硬度。
在中軸傳動(dòng)方案中，最關(guān)鍵的是旋轉(zhuǎn)模塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。旋轉(zhuǎn)模塊的設(shè)計(jì)思路是：將其轉(zhuǎn)軸與中心軸線重合，并以電機(jī)驅(qū)動(dòng)。在模塊上部署有電磁編碼器，用于周期性地檢測(cè)角位移和角速度。將之與直流伺服電機(jī)相聯(lián)。結(jié)合具體的應(yīng)用環(huán)境與需求，直流伺服電機(jī)也可以加裝起到減速增力作用的行星減速箱，共同起到動(dòng)力輸出的作用。而后通過(guò)小齒輪與中心齒輪的咬合，以正齒輪傳動(dòng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的減速增力功能。
斷電制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是中軸傳動(dòng)方案中的關(guān)鍵，斷電制動(dòng)器有兩方面的作用，首先在旋轉(zhuǎn)模塊進(jìn)行位置搜索時(shí)能夠起到保持作用，其次，在旋轉(zhuǎn)模塊因故失去電源之后也能發(fā)揮保護(hù)的功能。在中軸中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)單元加電，并處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的時(shí)候，斷電制動(dòng)單元便會(huì)隨著系統(tǒng)的小齒輪單元傳遞過(guò)來(lái)的中心齒輪作用而轉(zhuǎn)動(dòng)，而在斷電制動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，其輸出軸的動(dòng)力也來(lái)自小齒輪單元。在本文所涉及的機(jī)械臂中，電機(jī)與制動(dòng)器全部布置于電機(jī)底座，并且將電機(jī)底也作為旋轉(zhuǎn)單元外殼的一部分，其好處在于保護(hù)內(nèi)部零部件。
2.2連接件模塊
連接件的主要功能是在機(jī)械臂中連接旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)不同的單元，因此是機(jī)械臂的重要組合部分，對(duì)機(jī)械臂的組合與功能的發(fā)揮均有著不容忽視的作用。由于機(jī)械臂的各個(gè)模塊單元是相對(duì)獨(dú)立的關(guān)系，因此只要將不同的模塊單元互相組合，起可以發(fā)揮機(jī)器人的機(jī)械臂基本功能。因此本文結(jié)合具體的需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了數(shù)種類型不同的連接結(jié)構(gòu)。
機(jī)器人的機(jī)械臂在實(shí)際操作中，連接件實(shí)現(xiàn)了不同部件單元之間的力矩傳遞，而其質(zhì)量的大小也關(guān)系到機(jī)械臂整體重量和輕便程度，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，一方面應(yīng)保證改模塊單元具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，另一方面也應(yīng)考慮到減輕其質(zhì)量。本文在設(shè)計(jì)中，考慮到鋁合金屬于高強(qiáng)度低密度的材料，同時(shí)具有比較好的可塑性，因此以鋁合金作為連接件的制作材料。
2.3模塊手抓單元
考慮到機(jī)械臂必須部署在一個(gè)可以移動(dòng)的平臺(tái)上，來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)抓取物體，因此模塊手抓單元的末端執(zhí)行器是其中最重要的組件。為了滿足這個(gè)系統(tǒng)的模塊化的設(shè)計(jì)，末端執(zhí)行器必須具備一定的應(yīng)用和擴(kuò)展功能。假若模塊手抓單元附加多指靈巧手，其實(shí)能夠抓取更多類型的對(duì)象，本課題的研究只需模塊手抓單元能夠抓取簡(jiǎn)單對(duì)象，因此使用了圖中的簡(jiǎn)單的夾鉗手抓，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易控制。
3.結(jié)束語(yǔ)
機(jī)器人的機(jī)械臂設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)屬于機(jī)電一體化領(lǐng)域的高精尖課題。考慮到機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)具有比較高的復(fù)雜性，本文闡述的設(shè)計(jì)方案充分顧及了模塊設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)品的通用性，從而能夠良好的滿足模塊之間的替代性特征需求，因而也能夠保障機(jī)器人的機(jī)械臂在實(shí)際應(yīng)用中能夠滿足用戶的要求。
參考文獻(xiàn)
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Abstract Practice teaching is an important part of higher vocational education， optimize the allocation of resources is a key problem in practical teaching. How to allocate training resources in the low carbon environment reasonably and effectively， reduce the cost of teaching， improve teaching efficiency. According to higher vocational training teaching management and resource allocation problems and the reasons were analyzed， put forward the strategy of optimizing the allocation of teaching resources of higher vocational training.
Key words vocational college； practice training； teaching resources； optimization
0 前言
根據(jù)我國(guó)高等職業(yè)教育改革及國(guó)家對(duì)技術(shù)技能人才的要求，高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)在高職教育中占的比例越來(lái)越重。國(guó)內(nèi)各高職院校也加大實(shí)訓(xùn)教學(xué)部分的投入，每所院校每個(gè)專業(yè)都建立了或爭(zhēng)取建立各自的實(shí)訓(xùn)基地及實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源。然而我國(guó)高職院校在實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源的使用上就不盡如人意，重投入輕產(chǎn)出現(xiàn)象非常明顯，院校的某些專業(yè)在實(shí)訓(xùn)資源建設(shè)方面具有較大規(guī)模，但在使用方面可謂非常薄弱，一個(gè)學(xué)期下來(lái)都沒(méi)安排幾周的學(xué)生實(shí)訓(xùn)，這樣造成極大的資源浪費(fèi)，不滿足國(guó)家對(duì)低碳社會(huì)的要求。
為避免高職實(shí)訓(xùn)重復(fù)建設(shè)，合理利用實(shí)訓(xùn)設(shè)備和資源，急需對(duì)高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源進(jìn)行整合優(yōu)化，改變國(guó)內(nèi)高職院校在相近的專業(yè)建立實(shí)訓(xùn)基地及購(gòu)置相近甚至相同的實(shí)訓(xùn)設(shè)備與教學(xué)資源的現(xiàn)狀，以充分利用有限的實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)目的。本文通過(guò)對(duì)高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)及資源配置現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源優(yōu)化配置方法策略，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源的充分利用，降低實(shí)訓(xùn)教學(xué)成本，滿足國(guó)家對(duì)高職教育的發(fā)展要求。
1 高職院校實(shí)訓(xùn)教學(xué)及資源配置問(wèn)題與分析
1.1 實(shí)訓(xùn)設(shè)備配置不合理，造成資源浪費(fèi)
近年來(lái)，高職院校逐漸加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)建設(shè)，各部門更是花了大精力爭(zhēng)取實(shí)訓(xùn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)。建設(shè)經(jīng)費(fèi)較充足的系或?qū)I(yè)則具有較大的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地及相對(duì)豐富的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的添置固然改善了專業(yè)實(shí)訓(xùn)條件，對(duì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)起到了非常重要的作用，但是部分高職院校系部或?qū)I(yè)完全沒(méi)有相關(guān)的實(shí)訓(xùn)課程可利用該實(shí)訓(xùn)設(shè)備，實(shí)訓(xùn)設(shè)備沒(méi)能得到充分利用，購(gòu)置的實(shí)訓(xùn)設(shè)備基本成為擺設(shè)，利用率及其低。另有系部或?qū)I(yè)之間實(shí)訓(xùn)設(shè)備重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象較為嚴(yán)重，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)。例如廣東一所示范高職院校自動(dòng)化系的電子信息工程技術(shù)專業(yè)與機(jī)械工程系的機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)都設(shè)有電工電子實(shí)訓(xùn)室，這就造成了實(shí)訓(xùn)室的重復(fù)建設(shè)，帶來(lái)了極大浪費(fèi)。更有為了滿足機(jī)電專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求，爭(zhēng)取到了中央及地方政府財(cái)政支持，投資近千萬(wàn)元人民幣用于專業(yè)實(shí)訓(xùn)基地或?qū)嵱?xùn)室建設(shè)，購(gòu)置了多種機(jī)床、生產(chǎn)線設(shè)備、各種電子電路安裝調(diào)試設(shè)備及多種智能機(jī)器人等，但該專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程體系中沒(méi)體現(xiàn)出與某些機(jī)床的聯(lián)系，甚至可以說(shuō)根本沒(méi)有涉及到智能機(jī)器人的課程。另外部分系部或?qū)I(yè)由于各方面條件的影響造成實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地及設(shè)備嚴(yán)重不足，實(shí)訓(xùn)教學(xué)無(wú)法開(kāi)展，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的配置極為不合理，亟需重組優(yōu)化。
1.2 實(shí)訓(xùn)教學(xué)師資隊(duì)伍配備不足
實(shí)訓(xùn)教學(xué)師資隊(duì)伍是實(shí)訓(xùn)教學(xué)得以順利進(jìn)行的保證，由技能過(guò)硬的能工巧匠擔(dān)任。當(dāng)前高職院校在實(shí)訓(xùn)教學(xué)師資隊(duì)伍配置方面存在實(shí)訓(xùn)教師數(shù)量不足、技能不過(guò)硬等較大問(wèn)題，大多高職院校實(shí)訓(xùn)教師配備不足的現(xiàn)象較為明顯，如有的院校整個(gè)系部就配備一名實(shí)訓(xùn)教師，而實(shí)際上該名教師只是整個(gè)系部實(shí)訓(xùn)室的管理人員，有的還是由物業(yè)管理員擔(dān)任，并不是實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師。有的院校是整個(gè)專業(yè)配一名實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，這就對(duì)該指導(dǎo)教師有很高的要求，要具備很熟練的專業(yè)技能才能勝任，但從高職院校現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)該實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師無(wú)法指導(dǎo)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。大部分高職院校通過(guò)專業(yè)任課教師同時(shí)擔(dān)任其相關(guān)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)指導(dǎo)教師以解決實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師配備不足的問(wèn)題，然而并不是所有專業(yè)都能采用該方案。同樣以廣東示范高職院校機(jī)電專業(yè)為例，該專業(yè)現(xiàn)配備了一名實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，具有高職工程師資格，技能較為過(guò)硬，可擔(dān)任機(jī)床控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)、PLC應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，但該專業(yè)的其他課程如機(jī)械傳動(dòng)、電路設(shè)計(jì)制作、機(jī)器人技術(shù)等，該指導(dǎo)教師由于實(shí)訓(xùn)沖突沒(méi)時(shí)間也無(wú)法勝任這些課程的指導(dǎo)工作，這樣諸如上述課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)只能安排理論任課教師一人擔(dān)任，就導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)方面存在安全隱患。
1.3 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）設(shè)置不協(xié)調(diào)
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）是高職實(shí)訓(xùn)的指導(dǎo)文件，并且隨著高職教育教學(xué)體系及內(nèi)容的改革，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容也做了較大的改革。目前可以說(shuō)高職院校都基本已開(kāi)發(fā)出符合職教改革要求的項(xiàng)目化實(shí)訓(xùn)教學(xué)教材或指導(dǎo)書(shū)，各專業(yè)各課程都建立了豐富的實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源庫(kù)，表面上看有這么多實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源，應(yīng)該可以達(dá)到較好的實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果，但我們發(fā)現(xiàn)高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)并沒(méi)有達(dá)到設(shè)定的效果。主要問(wèn)題在于高職實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）在設(shè)置中存在著實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目孤立、缺乏延續(xù)性等不足之處。以高職機(jī)電一體化專業(yè)為分析對(duì)象，機(jī)電一體化專業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，該專業(yè)有5～7門專業(yè)核心課程，每門核心課程又設(shè)置了相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求，如機(jī)電設(shè)備調(diào)試與維護(hù)課程安排了一周的實(shí)訓(xùn)，但專業(yè)所在系部根本沒(méi)有該類設(shè)備給學(xué)生裝調(diào)與維護(hù)，只能安排廢舊的機(jī)床讓學(xué)生進(jìn)行拆裝，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施，造成與該課程的培養(yǎng)目標(biāo)不符。再如液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程的實(shí)訓(xùn)安排在液壓實(shí)訓(xùn)室，可滿足一定實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求，但該課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目只能完成單純的液壓或氣動(dòng)回路任務(wù)，未能將回路與機(jī)床、設(shè)備連接起來(lái)，表現(xiàn)出項(xiàng)目的孤立性，缺少與其他課程的延續(xù)性，所以，必須對(duì)諸如此類的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）進(jìn)行優(yōu)化重組，才能較好地服務(wù)實(shí)踐教學(xué)，提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量。
2 高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)資源優(yōu)化配置策略
2.1 高職實(shí)訓(xùn)設(shè)備優(yōu)化配置策略
為減少高職實(shí)訓(xùn)設(shè)備重復(fù)建設(shè)，提高設(shè)備利用率，高職院校應(yīng)設(shè)立實(shí)訓(xùn)資源管理機(jī)構(gòu)。教務(wù)處實(shí)訓(xùn)科由高職院校教務(wù)處管理，即為整個(gè)學(xué)院的實(shí)訓(xùn)資源管理中心。實(shí)訓(xùn)科下設(shè)立若干個(gè)系部實(shí)訓(xùn)中心，根據(jù)高職院校系部劃分，由管理教學(xué)的系主任及系實(shí)訓(xùn)中心主任負(fù)責(zé)。系部實(shí)訓(xùn)中心下又按專業(yè)設(shè)立若干專業(yè)綜合技能實(shí)訓(xùn)室，由專業(yè)帶頭人或負(fù)責(zé)人及實(shí)訓(xùn)中心主任負(fù)責(zé)管理。各實(shí)訓(xùn)室還應(yīng)根據(jù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程開(kāi)設(shè)情況找出各專業(yè)實(shí)訓(xùn)所需設(shè)備是否存在相同或相近的，首先在系部形成實(shí)訓(xùn)設(shè)備資源在各專業(yè)的共享，以減少系部實(shí)訓(xùn)設(shè)備重復(fù)購(gòu)置，實(shí)現(xiàn)系部實(shí)訓(xùn)設(shè)備優(yōu)化配置。各系部的實(shí)訓(xùn)設(shè)備也可采取同樣的方法，找出系部間是否有存在相近的專業(yè)以及是否有安排相同或相近的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，如果存在需要涉及相同的實(shí)訓(xùn)設(shè)備，則由高職院校教務(wù)處根據(jù)該類設(shè)備的使用情況或效益進(jìn)行重新整合分配，實(shí)現(xiàn)此設(shè)備在系部間的共享，避免這類設(shè)備的重復(fù)購(gòu)置，以實(shí)現(xiàn)系部之間的實(shí)訓(xùn)設(shè)備優(yōu)化配置。
另外采用科學(xué)的管理方案，建立高職院校實(shí)訓(xùn)中心管理信息系統(tǒng)，將實(shí)訓(xùn)設(shè)備的基本信息、使用情況、產(chǎn)生效益、所屬系部、所在場(chǎng)地等信息錄入實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備網(wǎng)上查詢，各系部只需將實(shí)訓(xùn)安排交教務(wù)處實(shí)訓(xùn)科，實(shí)訓(xùn)科可借助實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程的安排，既提高實(shí)訓(xùn)設(shè)備有效利用率，也方便實(shí)訓(xùn)設(shè)備的管理，達(dá)到實(shí)訓(xùn)設(shè)備最優(yōu)化配置。
2.2 高職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師優(yōu)化配置策略
實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的合理配置是高職實(shí)訓(xùn)教學(xué)順利開(kāi)展的基礎(chǔ)，高職院校應(yīng)重視實(shí)訓(xùn)師資隊(duì)伍建設(shè)，可通過(guò)校企培養(yǎng)、校內(nèi)調(diào)配、企業(yè)引進(jìn)兼職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師等措施優(yōu)化配置實(shí)訓(xùn)教師資源，建立完善的實(shí)訓(xùn)教師配置相關(guān)制度。在加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教師的培養(yǎng)和技能培訓(xùn)方面，高職院校應(yīng)在制定專任教師培訓(xùn)計(jì)劃的同時(shí)也應(yīng)安排相關(guān)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教師的培訓(xùn)項(xiàng)目，定期派遣實(shí)訓(xùn)教師到相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)一線、校外實(shí)習(xí)基地及其他相關(guān)培訓(xùn)單位進(jìn)行鍛煉或培訓(xùn)，同時(shí)對(duì)培訓(xùn)項(xiàng)目配備相應(yīng)的技術(shù)技能考核標(biāo)準(zhǔn)，不斷提升高職實(shí)訓(xùn)教師的動(dòng)手實(shí)踐技能和實(shí)踐教學(xué)水平。
對(duì)于實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師嚴(yán)重不足的專業(yè)，高職院校可通過(guò)兩條途徑加以解決，一是從專業(yè)相關(guān)企業(yè)聘請(qǐng)一些具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，過(guò)硬的操作技能及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的一線管理人員或工程技術(shù)人員來(lái)學(xué)院擔(dān)任兼職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師。二是高職院校可制定相關(guān)政策制度，突破各系部間的界線，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)教師的共享。當(dāng)A系部實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師嚴(yán)重短缺的情況下，學(xué)院可通過(guò)內(nèi)部相近實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目或相近專業(yè)的其他系部調(diào)配實(shí)訓(xùn)教師至A系部，以解決實(shí)訓(xùn)教師不足的情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師的優(yōu)化配置。
2.3 高職實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）的優(yōu)化配置策略
對(duì)于高職實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程）設(shè)置，改變以往教師根據(jù)所教每門課程而單獨(dú)開(kāi)發(fā)的缺乏彈性的，僅為支撐該課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，而應(yīng)充分考慮學(xué)生和企業(yè)需求，對(duì)教師開(kāi)發(fā)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化整合。整合不能簡(jiǎn)單地將分散的各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目進(jìn)行疊加，要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)流程及多種優(yōu)化理論，淘汰無(wú)法實(shí)施的、落后的、缺乏延續(xù)性的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（課程），建立更完善的與實(shí)際生產(chǎn)緊密結(jié)合的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目及其考核評(píng)價(jià)方法，重構(gòu)模塊化實(shí)訓(xùn)課程體系。
（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 揚(yáng)州 225127）
摘要：討論了蘇中地區(qū)各高職院校專業(yè)按大類和專業(yè)點(diǎn)布局的總體情況，分析了蘇中3市高職教育專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生數(shù)與三大產(chǎn)業(yè)的適應(yīng)狀況。指出蘇中地區(qū)高職專業(yè)設(shè)置與區(qū)域產(chǎn)業(yè)雖然總體呈現(xiàn)適應(yīng)的態(tài)勢(shì)，但還應(yīng)科學(xué)把握二者的適應(yīng)關(guān)系，著力培植優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)，盡快解決部分院校專業(yè)重復(fù)設(shè)置現(xiàn)象突出、與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)需求脫節(jié)等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 ：蘇中地區(qū)；高職院校；專業(yè)設(shè)置；區(qū)域產(chǎn)業(yè)；適應(yīng)性
中圖分類號(hào)：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2014）05-0005-03
教育部《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》明確指出，職業(yè)教育要根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和市場(chǎng)需求的變化，靈活調(diào)整和設(shè)置專業(yè)。筆者以蘇中地區(qū)11所高職院校的基本辦學(xué)情況和專業(yè)布局為分析對(duì)象，探討高職專業(yè)設(shè)置與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。
蘇中地區(qū)高職教育概況及院校專業(yè)設(shè)置總體情況分析
江蘇共有13個(gè)省轄市，分為蘇南、蘇中、蘇北三大區(qū)域，蘇南地區(qū)含蘇州、無(wú)錫、常州、鎮(zhèn)江和南京共5市；蘇中地區(qū)則包括揚(yáng)州、泰州、南通3市；蘇北地區(qū)為徐州、淮安、鹽城、連云港和宿遷等5市。蘇中地區(qū)共有20個(gè)縣（市、區(qū)），揚(yáng)州市下轄廣陵等3區(qū)1縣2個(gè)縣級(jí)市；泰州下轄海陵等3區(qū)及3個(gè)縣級(jí)市；南通下轄崇川區(qū)等3區(qū)2縣3個(gè)縣級(jí)市。蘇中地區(qū)總面積約2.09萬(wàn)平方公里，人口約1636萬(wàn)人，分別占江蘇省面積和人口比例的20%和21%。蘇中3市中，揚(yáng)州、南通有揚(yáng)州大學(xué)和南通大學(xué)2所綜合性大學(xué)。泰州市在2012年以前普通本科院校尚為空白，去年已取得突破，2013年4月國(guó)家教育部批準(zhǔn)同意在泰州師范專科學(xué)校基礎(chǔ)上建立本科層次的普通高校“泰州學(xué)院”。蘇中地區(qū)高職教育與蘇南地區(qū)尤其是南京、蘇州、無(wú)錫相比仍有一定差距，但優(yōu)于蘇北地區(qū)。蘇中地區(qū)高職院校共11所，占全省高職院校總數(shù)的14.6%。
教育部2004年頒布了《普通高等學(xué)校高職高專指導(dǎo)性專業(yè)目錄（試行）》，我國(guó)高職院校招生專業(yè)類別由19個(gè)專業(yè)大類、78個(gè)二級(jí)專業(yè)類和532種專業(yè)組成。2012年，蘇中地區(qū)11所高職高專院校共設(shè)置17個(gè)專業(yè)大類、54個(gè)二級(jí)專業(yè)類，水利大類和公安大類專業(yè)為空白，覆蓋率分別為全國(guó)目錄的89.5%和69.2%（見(jiàn)下頁(yè)表1）。11所高職院校共設(shè)置專業(yè)點(diǎn)數(shù)為446個(gè)，平均每個(gè)高校設(shè)置專業(yè)40.5個(gè)。專業(yè)設(shè)置數(shù)超過(guò)40個(gè)的院校有4所，最多的設(shè)置70個(gè)專業(yè)，是揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)；專業(yè)設(shè)置數(shù)最少的是揚(yáng)州江海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，共設(shè)置28個(gè)專業(yè)。2012年蘇中地區(qū)11所院校招生計(jì)劃共37 919人，平均每所院校招生數(shù)為3 447人，最多的院校為5 600人，最少的為2350人。
17個(gè)專業(yè)大類中，財(cái)經(jīng)、制造、土建、電子信息、文化教育5大類專業(yè)布點(diǎn)數(shù)最多，均在42個(gè)以上， 5個(gè)大類專業(yè)布點(diǎn)數(shù)為264個(gè)，占總數(shù)的59.2%。招生數(shù)較少的專業(yè)大類為資源測(cè)繪、材料能源、醫(yī)藥衛(wèi)生、公共事業(yè)、法律，專業(yè)布點(diǎn)數(shù)均小于10，該5大類專業(yè)布點(diǎn)數(shù)共29個(gè)，占總數(shù)的6.5%。
蘇中3市高職專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)適應(yīng)性狀況分析
高職教育是與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系最緊密的一種教育形式，高職院校專業(yè)設(shè)置應(yīng)以經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需求為導(dǎo)向，圍繞區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布進(jìn)行設(shè)計(jì)。專業(yè)設(shè)置的合理性可以通過(guò)專業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)程度來(lái)評(píng)價(jià)。蘇中3市高職院校專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生人數(shù)按三大產(chǎn)業(yè)的分布情況見(jiàn)表2。
第一產(chǎn)業(yè)的專業(yè)適應(yīng)性分析 由表2可知，蘇中地區(qū)高職院校第一產(chǎn)業(yè)專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生人數(shù)比例分別為6.05%和6.96%，產(chǎn)值比例為7.01%，總體上具有較好的適應(yīng)性。但從具體情況進(jìn)行分析，設(shè)置第一產(chǎn)業(yè)專業(yè)的院校共3所，蘇中3市各有1所，其中又以位于泰州的江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院為主體，設(shè)置專業(yè)數(shù)占蘇中一產(chǎn)專業(yè)總數(shù)的70.4%，畢業(yè)生人數(shù)占蘇中總數(shù)的84.7%。
第二產(chǎn)業(yè)的專業(yè)適應(yīng)性分析 第二產(chǎn)業(yè)包括制造、土建、材料與能源、生化與藥品等大類。這部分大類專業(yè)的特點(diǎn)是：對(duì)教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備投入的要求較高，對(duì)區(qū)域支柱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才支撐關(guān)系最為密切。由表2可知，蘇中地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生比例分別為38.34%和38.8%，產(chǎn)值比例為53.02%，專業(yè)設(shè)置比例和畢業(yè)生比例與產(chǎn)值比例具有一定差異。蘇中3市中又以南通市第二產(chǎn)業(yè)的專業(yè)設(shè)置比例與產(chǎn)值比例的差異較小。第二產(chǎn)業(yè)中，制造大類專業(yè)點(diǎn)數(shù)雖然達(dá)到64個(gè)，但基本集中于少數(shù)專業(yè)，專業(yè)重復(fù)設(shè)置情況較突出。如機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化和數(shù)控技術(shù)3個(gè)專業(yè)中，機(jī)電一體化專業(yè)重復(fù)率達(dá)100%（開(kāi)設(shè)院校11所），電氣自動(dòng)化專業(yè)重復(fù)率為91%（開(kāi)設(shè)院校10所），數(shù)控技術(shù)專業(yè)重復(fù)率為82%（開(kāi)設(shè)院校9所）。這一現(xiàn)象既造成教育資源嚴(yán)重浪費(fèi)，又加劇了高職畢業(yè)生就業(yè)難的問(wèn)題。
第三產(chǎn)業(yè)的專業(yè)適應(yīng)性分析 蘇中地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生比例分別為55.61%和54.24%，產(chǎn)值比例為39.97%，總體上專業(yè)設(shè)置和畢業(yè)生所占比例明顯高于三產(chǎn)產(chǎn)值比例。在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行比較分析，3市中南通市專業(yè)設(shè)置比例（52.11%）和泰州市畢業(yè)生比例（47.49%）與產(chǎn)值比例較為接近。從具體院校的專業(yè)設(shè)置情況進(jìn)行分析，師范類院校，如泰州師范專科學(xué)校專業(yè)設(shè)置以文化教育、財(cái)經(jīng)大類專業(yè)為主，三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置率達(dá)到92%；綜合類高職院校，如揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)，雖然并入了揚(yáng)州環(huán)境資源學(xué)院，三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置率仍然達(dá)到63%；某些民辦高職院校，如揚(yáng)州江海學(xué)院，更鐘情于辦學(xué)成本較低的三產(chǎn)專業(yè)，三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置率達(dá)到75%。具有鮮明行業(yè)特色的高職院校，三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置比例則可能較低，如江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院三產(chǎn)專業(yè)比例僅為31%，南通紡織職業(yè)學(xué)院三產(chǎn)專業(yè)比例為35%。從專業(yè)分布情況來(lái)看，各高職院校三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置仍然偏重于少數(shù)熱門專業(yè)，如財(cái)經(jīng)大類專業(yè)布點(diǎn)數(shù)達(dá)65個(gè)，占三產(chǎn)專業(yè)布點(diǎn)總數(shù)的26.2%，財(cái)經(jīng)大類專業(yè)中，又以財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)類、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易類、市場(chǎng)營(yíng)銷類等二級(jí)專業(yè)為主，11所高職院校共設(shè)置該二級(jí)專業(yè)點(diǎn)數(shù)共43個(gè)，占三產(chǎn)專業(yè)布點(diǎn)總數(shù)的17.3%。專業(yè)設(shè)置重復(fù)情況仍較嚴(yán)重。
關(guān)于蘇中地區(qū)高職教育專業(yè)設(shè)置適應(yīng)性的思考
蘇中地區(qū)高職教育與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈總體適應(yīng)態(tài)勢(shì) 江蘇省2012年三次產(chǎn)業(yè)增加值比例為6.3∶50.2∶43.5，蘇中地區(qū)當(dāng)年三產(chǎn)增加值比例為7.01∶53.02∶39.97。蘇中地區(qū)高職院校三次產(chǎn)業(yè)專業(yè)設(shè)置比例為6.05∶38.34∶55.61。各院校多年來(lái)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)輸送了大批素質(zhì)較高的應(yīng)用型、高技能型人才。蘇中地區(qū)高職院校一產(chǎn)專業(yè)設(shè)置與產(chǎn)業(yè)需求具有較好的適應(yīng)性，南通、泰州市各設(shè)有1所以一產(chǎn)專業(yè)為主要特色的農(nóng)業(yè)類高職院校；蘇中地區(qū)3所國(guó)家示范性（骨干）院校，如江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院以動(dòng)物醫(yī)學(xué)、畜牧獸醫(yī)、動(dòng)物防疫、獸藥生產(chǎn)等省級(jí)品牌專業(yè)為特色；南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院以現(xiàn)代紡織技術(shù)專業(yè)、紡織品設(shè)計(jì)等品牌專業(yè)為特色；南通航運(yùn)職業(yè)技術(shù)學(xué)院以航海技術(shù)、輪機(jī)工程、船舶工程技術(shù)、港口物流設(shè)備與自動(dòng)控制等品牌專業(yè)為特色，形成了獨(dú)特的、在全國(guó)有一定影響的、專業(yè)優(yōu)勢(shì)較為突出的專業(yè)群。
蘇中地區(qū)高職院校對(duì)區(qū)域主導(dǎo)或支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已做出一定貢獻(xiàn)，但仍亟待加強(qiáng) 高職教育是與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展聯(lián)系最緊密的教育形式，區(qū)域經(jīng)濟(jì)中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局與調(diào)整是高職教育專業(yè)設(shè)置的主要依據(jù)。揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)和揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院圍繞揚(yáng)州市機(jī)械裝備、石油化工等支柱產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)建設(shè)，已擁有機(jī)械和化工類省級(jí)品牌特色專業(yè)4個(gè)。但目前蘇中地區(qū)高職院校專業(yè)設(shè)置仍存在下列主要問(wèn)題：（1）專業(yè)同質(zhì)化和專業(yè)重復(fù)設(shè)置問(wèn)題較突出。如前所述，各院校制造類專業(yè)設(shè)置主要集中于機(jī)械制造及自動(dòng)化、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化和數(shù)控技術(shù)等少數(shù)熱門專業(yè)，三產(chǎn)專業(yè)設(shè)置則集中在財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)類、經(jīng)濟(jì)貿(mào)易類、市場(chǎng)營(yíng)銷類等專業(yè)，專業(yè)重復(fù)設(shè)置現(xiàn)象仍較嚴(yán)重。（2）高職院校專業(yè)設(shè)置和人才培養(yǎng)與所在區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求存在脫節(jié)。如揚(yáng)州高職院校對(duì)本地區(qū)四大支柱產(chǎn)業(yè)中的汽車和船舶產(chǎn)業(yè)的支撐作用明顯不足。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年汽車類專業(yè)畢業(yè)生僅303人，占揚(yáng)州當(dāng)年高職畢業(yè)生總數(shù)的2.47%，船舶技術(shù)類畢業(yè)生尚沒(méi)有；2012年汽車類專業(yè)招生人數(shù)為410人，船舶技術(shù)類專業(yè)僅江海學(xué)院開(kāi)設(shè)，招生人數(shù)為45人，分別僅占當(dāng)年招生人數(shù)的3.46%和0.38%。蘇中地區(qū)高職院校亟須建立科學(xué)有效的專業(yè)論證與預(yù)測(cè)機(jī)制，制定出與地方經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)、又立足于自身辦學(xué)條件和辦學(xué)特色的專業(yè)發(fā)展規(guī)劃，使高校專業(yè)人才培養(yǎng)與區(qū)域產(chǎn)業(yè)的人才需求達(dá)到有效平衡。
科學(xué)把握專業(yè)設(shè)置與區(qū)域經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)關(guān)系 高職教育既然服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)，但是否要求各高職院校的專業(yè)設(shè)置必須完全與本地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)？完全對(duì)應(yīng)的要求既不符合現(xiàn)實(shí)，也不科學(xué)。根據(jù)專業(yè)化理論，每個(gè)高職院校只有集中力量辦好優(yōu)勢(shì)特色專業(yè)，才能提高辦學(xué)效益和培養(yǎng)質(zhì)量。從蘇中地區(qū)3所國(guó)家示范（骨干）校的發(fā)展和專業(yè)布局可以看出，這3所學(xué)院均已形成自己在行業(yè)內(nèi)的專業(yè)優(yōu)勢(shì)，建立起一批優(yōu)于同類學(xué)校的品牌特色專業(yè)群。但蘇中地區(qū)其他部分高職院校仍然存在專業(yè)設(shè)置較分散、專業(yè)特色不夠鮮明的問(wèn)題。我院經(jīng)過(guò)多年努力，已經(jīng)形成以化工和建筑工程為主線的“兩縱三橫”專業(yè)群。2012年招生的41個(gè)專業(yè)涵蓋了高職專業(yè)目錄中的10個(gè)大類，涉及工、理、文、經(jīng)、藝術(shù)等各個(gè)方面。專業(yè)覆蓋面過(guò)廣，增加了師資培養(yǎng)、教學(xué)設(shè)備投入方面的難度，難以形成適當(dāng)?shù)霓k學(xué)規(guī)模效益。因此，堅(jiān)持錯(cuò)位發(fā)展，依托自身傳統(tǒng)專業(yè)優(yōu)勢(shì)，努力加強(qiáng)品牌特色專業(yè)（群）建設(shè)，才是地方高職院校可持續(xù)發(fā)展的根本保證。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】教學(xué)改革;課程建設(shè);計(jì)算機(jī)控制技術(shù);專業(yè)特色
【中圖分類號(hào)】G420【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【論文編號(hào)】1009―8097(2009)08―0117―03
引言
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為工具實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng),培養(yǎng)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)觀念是課程的核心,但是實(shí)現(xiàn)方法不同于連續(xù)時(shí)間控制系統(tǒng)。因此,這門課程仍應(yīng)以離散控制理論為線索,以離散控制理論如何采用軟、硬件實(shí)現(xiàn)為主要內(nèi)容,與連續(xù)控制系統(tǒng)對(duì)比的方式進(jìn)行教學(xué),以認(rèn)清因手段不同而產(chǎn)生的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的變化以及由此而產(chǎn)生的其它一系列問(wèn)題,如采樣周期、振鈴現(xiàn)象等。有的教師在講授這門課程時(shí),主要是在微機(jī)原理及應(yīng)用課程的基礎(chǔ)上增加一些通道和微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其工業(yè)控制方面的應(yīng)用,側(cè)重點(diǎn)在微機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。而對(duì)離散控制理論則只講述一些基本定理和PID 等較為直觀的基本算法,對(duì)這些算法的導(dǎo)出不做系統(tǒng)介紹。對(duì)于微機(jī)與控制的結(jié)合,除了講述采樣程序外,重點(diǎn)介紹常用數(shù)據(jù)處理程序,而對(duì)數(shù)據(jù)處理的依據(jù)以及人對(duì)信號(hào)的影響則不涉及。從教學(xué)目的看,客觀上這種方式直接向?qū)W生傳授了許多具體問(wèn)題的實(shí)際處理方法,使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)后的工作中能很快進(jìn)入角色。但這種方式也有很明顯的弊病,對(duì)很多問(wèn)題及方法,學(xué)生知其然不知其所以然,基本理論的欠缺使學(xué)生在進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和提高中顯現(xiàn)出先天不足,底子虛,后勁不大。學(xué)生難以理解控制理論與計(jì)算機(jī)的結(jié)合點(diǎn),掌握不住這門課程的精髓,只當(dāng)作《微機(jī)原理》的應(yīng)用篇去學(xué)習(xí)。
一課程教學(xué)改革的設(shè)計(jì)思路
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》有其自身的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技巧。數(shù)字控制器設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)測(cè)控的核心,軟硬件技術(shù)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)手段,現(xiàn)場(chǎng)總路線是其連接擴(kuò)展的方式。數(shù)字控制器的核心是數(shù)字信號(hào)分析與處理,基礎(chǔ)是拉氏變換和Z變換,主要內(nèi)容是數(shù)字PID、數(shù)字濾波、最少拍無(wú)差系統(tǒng)、Simth算法和達(dá)林算法等,擴(kuò)展后可涉及模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容。這部分內(nèi)容理論性較強(qiáng),在實(shí)踐應(yīng)用中需要Matlab作為輔助設(shè)計(jì)手段,在教學(xué)中也需要用Matlab仿真檢驗(yàn)數(shù)字控制器的效果。因此如果能在課前開(kāi)設(shè)Matlab課程,本課程中輔助加入一些Matlab輔助控制器設(shè)計(jì)內(nèi)容,能有效提高本課程學(xué)習(xí)的效率。而AD和DA原理及芯片的使用,開(kāi)關(guān)量的輸入與輸出,顯示器、鍵盤(pán)與電機(jī)的接口等內(nèi)容則面向?qū)嵺`,分成軟件編程和硬件接口兩個(gè)方面,軟件編程通常用匯編或者C語(yǔ)言,硬件接口與數(shù)字電路和接口技術(shù)相關(guān),強(qiáng)調(diào)動(dòng)手操作。現(xiàn)場(chǎng)總線則偏重于應(yīng)用。因此,這門課程的內(nèi)容看似蕪雜,其實(shí)自成體系,教學(xué)內(nèi)容豐富而且彈性極大。電類專業(yè)開(kāi)設(shè)的這門課程以微型計(jì)算機(jī)(單片機(jī)等)系統(tǒng)為主線,以微機(jī)應(yīng)用于控制系統(tǒng)的方法及軟、硬件實(shí)現(xiàn)為形式,了解與掌握應(yīng)用為其主要目的;而計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)開(kāi)設(shè)這門課程,其主體應(yīng)為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制的原理與方法、用于控制系統(tǒng)的高可靠性計(jì)算機(jī)的硬件及接口設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)與編制原則,并以適量課時(shí)用于應(yīng)用與實(shí)例介紹。機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)的本門課程教學(xué),應(yīng)根據(jù)教學(xué)目的而采用合適的教材,針對(duì)兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),開(kāi)設(shè)以“系統(tǒng)”為特征的綜合實(shí)驗(yàn)。
如果課程以數(shù)字控制理論為主體,在理論的應(yīng)用中介紹微機(jī)控制方式及其具體實(shí)現(xiàn),涉及到微機(jī)的內(nèi)容重點(diǎn)介紹在微機(jī)原理及應(yīng)用等課程中所未講授的,形式上則以應(yīng)用控制系統(tǒng)出現(xiàn)。這種方式為學(xué)生打下了較堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),特別是應(yīng)用日益廣泛的離散控制理論的基礎(chǔ),但對(duì)于應(yīng)用類專業(yè)學(xué)生,同時(shí)也表現(xiàn)出它的一些缺陷。最為明顯的是由于減少了微機(jī)方面的比重而使學(xué)生在具體應(yīng)用中很難適應(yīng),特別在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)更是如此。這種情況在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中就可以表現(xiàn)出來(lái)。授課內(nèi)容側(cè)重離散控制理論,學(xué)生在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí),如果沒(méi)有良好的微機(jī)原理基礎(chǔ)就很難掌握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
二具體的教學(xué)改革內(nèi)容
1 有機(jī)自專業(yè)特色的控制類課程教學(xué)體系
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程從應(yīng)用角度出發(fā),密切結(jié)合工業(yè)自動(dòng)化實(shí)踐, 是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的主干課程之一,以在《自動(dòng)控制原理》課程中沒(méi)涉及到的、計(jì)算機(jī)相關(guān)的控制技術(shù)為主要內(nèi)容。它的主要任務(wù)是通過(guò)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法,使學(xué)生掌握數(shù)字控制器的基礎(chǔ)知識(shí)、基本應(yīng)用技術(shù);掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件、軟件的選擇、組織、配置和設(shè)計(jì);了解現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的基本概念,掌握一至二種典型應(yīng)用系統(tǒng);貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則,把硬件和軟件結(jié)合、控制原理和典型應(yīng)用結(jié)合,以利學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)控制原理和應(yīng)用技術(shù)的完整知識(shí)。
提高《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》的教學(xué)效果,要求學(xué)生熟練掌握的專業(yè)知識(shí)較多,包括《電工電子學(xué)》、《控制理論》、《網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》、《單片機(jī)原理》等專業(yè)課程。所以《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的開(kāi)課時(shí)間應(yīng)晚于上述課程。這樣,《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》理論講解的重點(diǎn)可放在控制系統(tǒng)的離散化理論、控制系統(tǒng)總體的工業(yè)控制系統(tǒng)原理和設(shè)計(jì)上,大大減少理論講授所需的時(shí)間。而《PLC技術(shù)》、《電機(jī)與拖動(dòng)》和《傳感器技術(shù)》等課程可以同時(shí)開(kāi)設(shè),也可以在之前或者之后都沒(méi)有太大的關(guān)系。
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》以經(jīng)典控制理論和現(xiàn)代控制理論為基礎(chǔ),總線式工業(yè)控制機(jī)為控制工具,微機(jī)硬件技術(shù)和軟件技術(shù)為手段,系統(tǒng)的工程實(shí)現(xiàn)為目的,從而做到理論、技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,理論與實(shí)踐并重,綜合性較強(qiáng),應(yīng)該后續(xù)開(kāi)設(shè)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì),綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),鞏固教學(xué)效果[1]。
2 有機(jī)自專業(yè)特色的課程內(nèi)容設(shè)定
與內(nèi)容豐富、綜合性強(qiáng)、對(duì)學(xué)生要求較高相反,課時(shí)逐年減少。對(duì)于機(jī)械電子專業(yè),筆者擬定的教學(xué)內(nèi)容時(shí)只能把大量的外延擴(kuò)展內(nèi)容放在課外,課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容濃縮,大致如下:
(1) 輸入/輸出通道接口技術(shù)(8學(xué)時(shí))
本門課程之前,開(kāi)設(shè)了《電工電子學(xué)》和《單片機(jī)原理》,講授最基本的數(shù)字電路和單片機(jī)軟硬知識(shí),但沒(méi)有接觸過(guò)由器件搭配接口及用程序控制生產(chǎn),開(kāi)始時(shí)學(xué)生都有些不適應(yīng)。這部分內(nèi)容講解如何使用器件實(shí)現(xiàn)某個(gè)功能,以典型常用的硬件,如ADC0809、鍵盤(pán)、觸摸屏、DAC0832、LED、開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口等作為例子介紹工作原理、使用方法和技術(shù)細(xì)節(jié)問(wèn)題。有了這種訓(xùn)練以后,學(xué)生以后可以通過(guò)查閱用戶手冊(cè)的方法在較短時(shí)間內(nèi)熟悉其它硬件的使用。
(2) 順序控制與數(shù)字程序控制(5學(xué)時(shí))
順序控制在《PLC技術(shù)》中有詳細(xì)的講解,在此部分側(cè)重于綜合介紹順序控制的特點(diǎn)、種類、思路和應(yīng)用場(chǎng)合。數(shù)字程序控制是數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ),學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)或者生活中對(duì)數(shù)控機(jī)床接觸得很多,這部分的內(nèi)容容易引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并且會(huì)自覺(jué)地把理論和實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。
(3) 數(shù)字控制器的設(shè)計(jì)(16學(xué)時(shí))
這部分在講授在數(shù)字信號(hào)采樣和處理的基礎(chǔ)知識(shí)后,主要學(xué)習(xí)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中廣泛應(yīng)用的控制算法,如數(shù)字PID 算法、最少拍控制算法等。對(duì)于理論性較強(qiáng),而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中使用較少的算法,如Dahlin算法、Smith 預(yù)估控制等,則只做簡(jiǎn)單介紹,使學(xué)生對(duì)其有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)即可。
(4) 先進(jìn)控制技術(shù)(8學(xué)時(shí))
對(duì)于近年應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的智能控制算法如模糊控制、現(xiàn)場(chǎng)總路線等內(nèi)容,作為次重點(diǎn)講授,以提升學(xué)生對(duì)新技術(shù)的興趣,引導(dǎo)其入門。
(5) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(7學(xué)時(shí))
抗干擾是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)必須要注意的一個(gè)重要事項(xiàng),是本課程實(shí)用性的一個(gè)體現(xiàn)。本章重點(diǎn)有二個(gè),一是抗干擾技術(shù),二是如何從設(shè)計(jì)要求搭建系統(tǒng)滿足生產(chǎn)需要,包括器件選型、控制器設(shè)計(jì)、接口制作和程序設(shè)計(jì)。抗干擾技術(shù)包括光電隔離、濾波、屏蔽、接地、軟件陷阱、看門狗等方面,是其它課程教學(xué)中沒(méi)有涉及到的,或者沒(méi)有系統(tǒng)講解的內(nèi)容。
3 關(guān)于輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具M(jìn)ATLAB的教學(xué)安排
在工程實(shí)際中,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)往往很復(fù)雜,如果不借助專用的系統(tǒng)建模軟件,則很難準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入計(jì)算機(jī),對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真。與計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)的CAD軟件已經(jīng)是機(jī)械工程師不可缺少的基本技能一樣,輔助設(shè)計(jì)和仿真的手段已成為系統(tǒng)分析、研究、設(shè)計(jì)及人員訓(xùn)練的不可缺少的重要手段。借助于控制方面廣泛應(yīng)用的MATLAB系統(tǒng)和系統(tǒng)仿真技術(shù),結(jié)合《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程的教學(xué)環(huán)境、要求以及工程實(shí)際,開(kāi)設(shè)《MATLAB輔助設(shè)計(jì)和仿真》課程。該課程可使學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)的工藝和控制要求設(shè)計(jì)數(shù)字控制器、選擇控制參數(shù)以及編制控制軟件,并在計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察控制效果,提高課程的教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題能力。對(duì)于目前環(huán)節(jié)性實(shí)驗(yàn)過(guò)重、系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)沒(méi)條件開(kāi)展的情況,系統(tǒng)仿真是一個(gè)有效的教學(xué)方式,也能節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投資。
但是如果把MATLAB放入《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程內(nèi)的話,在目前教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)十分豐富、課時(shí)量逐步減少的情況下比較困難。如果把MATLAB的內(nèi)容單獨(dú)開(kāi)設(shè)為選修課程,與《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》同學(xué)期進(jìn)行,也可以取得較好的效果。
4 結(jié)合專業(yè)方向的擴(kuò)展課堂教學(xué)
在教學(xué)改革中,結(jié)合機(jī)自類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),面向科學(xué)技術(shù)前沿、面向未來(lái),將教學(xué)內(nèi)容分重點(diǎn)、次重點(diǎn)、理解、了解、延伸擴(kuò)展、實(shí)踐動(dòng)手等層次,把基礎(chǔ)的、必須的內(nèi)容放在課堂內(nèi),將延伸擴(kuò)展的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐動(dòng)手的指導(dǎo)手冊(cè)放在課外。延伸擴(kuò)展的教學(xué)內(nèi)容包括相關(guān)的最新科學(xué)技術(shù),如LCD、觸摸屏神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能等。將匯編程序設(shè)計(jì)、MATLAB輔助數(shù)字系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)等一部分設(shè)計(jì)成課件,放在實(shí)踐動(dòng)手部分;一部分作為擴(kuò)展材料供學(xué)生課外閱讀。編寫(xiě)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》實(shí)驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)。編寫(xiě)課外實(shí)踐動(dòng)手指導(dǎo)手冊(cè),內(nèi)容分成電路設(shè)計(jì)制作、器件識(shí)別使用、程序編寫(xiě)調(diào)試三個(gè)部分。將理論部分、器件部分和實(shí)踐部分合理搭配,將理論部分的掌握內(nèi)容、了解內(nèi)容、擴(kuò)展閱讀內(nèi)容合理分布,選擇較新、常用、有代表性的器件進(jìn)行介紹,淘汰市場(chǎng)上已經(jīng)很少出現(xiàn)的器件的說(shuō)明,將配套的實(shí)踐指導(dǎo)內(nèi)容適當(dāng)?shù)胤峙湓诮贪浮⒄n件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)和課外實(shí)踐動(dòng)手指導(dǎo)手冊(cè)上,給學(xué)生以更寬松的環(huán)境、更大的自由柔性空間,既讓學(xué)生有主次地掌握課程內(nèi)容,又給學(xué)生的自由發(fā)展作了一定指導(dǎo)。
5 注重實(shí)踐的教學(xué)改革
《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》是門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,完成課程后學(xué)生應(yīng)當(dāng)具有系統(tǒng)性的綜合實(shí)踐能力。本課程無(wú)論是理論部分還是實(shí)踐部分,都不應(yīng)僅作為純理論知識(shí)來(lái)講授,而應(yīng)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用為目的,應(yīng)該注意與生產(chǎn)生活實(shí)際相結(jié)合,與學(xué)生已接觸到的一些設(shè)備或者現(xiàn)象為案例。例如,結(jié)合數(shù)控機(jī)床的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的實(shí)例,對(duì)于前向通道,可以完成傳感與檢測(cè)、濾波與放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及開(kāi)關(guān)量輸入等內(nèi)容教學(xué);對(duì)于后向通道,結(jié)合模擬量與數(shù)字量的輸出、隔離與驅(qū)動(dòng),可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到從簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量控制(如閥組、接觸器等)到復(fù)雜的模擬控制(如速度、位置與伺服系統(tǒng)等);而通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì),可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到傳遞函數(shù)離散化、控制算法設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)硬件與軟件的實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容[2]。此外,如工業(yè)機(jī)器人、物料傳輸系統(tǒng)、汽車的各種微機(jī)控制系統(tǒng)等都是本門課程的實(shí)例典范。這樣不但讓學(xué)生對(duì)某一方面有比較深入的理解,還體現(xiàn)了課程間的連貫性。
在其它工科院校以及本校以前的教學(xué)中,《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程一般采用課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)這兩種傳統(tǒng)方式進(jìn)行教學(xué),課堂教學(xué)傳授基礎(chǔ)知識(shí),實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生認(rèn)知、有助于理解和提高應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)課一般一次課兩個(gè)課時(shí),一次課檢驗(yàn)和掌握一到二個(gè)主要知識(shí)點(diǎn),偏向于環(huán)節(jié)性、檢驗(yàn)性的簡(jiǎn)單內(nèi)容,對(duì)于鍛煉創(chuàng)新意識(shí),提高工程實(shí)踐能力,掌握創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法,是不夠的。尤其針對(duì)于《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》這種以搭建系統(tǒng)為目的的課程,設(shè)計(jì)、制作一個(gè)案例不可能在二至四個(gè)課時(shí)內(nèi)完成,實(shí)驗(yàn)課難以達(dá)到目標(biāo)。如果能給學(xué)生提供第二課堂,開(kāi)展課外設(shè)計(jì)制作活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生申報(bào)學(xué)生課題,積極參與教師的科研課題,鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作實(shí)物,對(duì)工廠企業(yè)、展覽會(huì)或者日常生活的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行調(diào)研、原理動(dòng)作分析和仿制,開(kāi)展科技小發(fā)明活動(dòng),則能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。改革學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)手段也要相應(yīng)地變化。允許學(xué)生用自制實(shí)物、調(diào)研報(bào)告、設(shè)計(jì)制作報(bào)告,甚至創(chuàng)意作為課程學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)手段。這樣可以突破以往的封閉式教學(xué)方法,使機(jī)自類專業(yè)的學(xué)生自己動(dòng)手掌握相關(guān)的機(jī)電一體化知識(shí),經(jīng)歷從機(jī)電一體化系統(tǒng)裝置的設(shè)計(jì)到制作,完成整個(gè)過(guò)程,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力、想象力和科學(xué)技能[3][4]。
