時間:2022-03-08 10:15:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇機械一體化論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:機電一體化;機械系統;工作經驗;研究資料
機電一體化機械系統通過運用計算機技術,由計算機系統進行協調及控制,從而完成運動、能量流和機械力等各項動力學相關的任務,同時其各個機電部件相互聯系、相互配合和相互協調,組成完整的系統結構。基于該系統結構的程序性和任務性,在機電一體化機械系統的設計與研究上應該站在“系統”的相關角度,以便進行有效科學的安排設計。
1機電一體化機械系統的設計要求
1.1保證較高的精確性
機電相關產品的精確程度直接關系著系統整體的質量和效益,機電一體化機械的技術性能、工藝水平及功能都要求選擇優質產品,也就是說,機電一體化產品的首要標準和要求便是高精確度。
1.2反應性能要強
機電系統具有良好的反應性能,即在系統接受某一指令后,能夠較短時間內對該指令進行任務的執行,從而保證系統能夠更加精確地完成任務。另外根據系統的運行狀況,做好準確、及時獲得相應指令的控制,能夠增加任務完成和執行的準確性。
1.3具有較強的穩定性
在機電一體化機械設計中,為了保證更好的系統精確度和反應性能,往往會在無間隙、低摩擦、高剛度和高諧振頻率等方面對系統提出較高的要求。另一方面,還要求機電一體化機械系統有壽命長、體積小、重量輕和可靠性高等優點。
2機電一體化機械系統的構成
機電一體化機械系統通常是由傳動機構、導向機構和執行機構三部分構成。
2.1傳動機構
機電一體化機械系統中的傳動機構,不僅僅是轉速和轉矩的轉換器,耗時伺服系統中的重要組成部分,因此,在機電一體化機械系統設計要求中,傳動機構首先要具有較高的精確度,同時必須滿足重量輕、噪音低、體積小、運轉速度高和可靠性高等方面的要求和特點,結合機電一體化機械系統中對伺服控制的要求和標準進行傳動機構的設計研究,以便更好地提升系統機械結構中的伺服性能。
2.2導向機構
導向機構在機電一體化機械系統中主要起到的是導向作用和支撐作用,一般包括導軌和軸承等。導向機構的正常作用的發揮可以有效保證機電一體化機械系統中的組成部分和各個裝置能夠安全、準確完成指定的任務運動。
2.3執行機構
執行機構,是指在機電一體化機械系統中直接完成任務指令的操作裝置和部分,一般情況下,執行機構所具備的高靈敏度和精確度以及高重復性能和可靠性,可以保證其根據不同的任務指令和相關要求,在動力源的推動下完成預先設定的各種操作任務。在目前經濟快速發展的社會,計算機的應用能通過其強大有效的功能,使傳統機電的動力發動機轉換成為可變速、動力和執行的多功能發動機,從而使得執行機構和傳動機構得到進一步的簡化。
3機電一體化機械系統的設計思想
3.1動態設計思想
在機電一體化機械系統的設計中,通過靜態設計的有效協助,為了更好的研究整個機械系統結構的頻率特點和性質,完成各個系統環節數字模型的建立,推動促進機電一體化機械系統的傳遞函數,必須充分有效地通過自控方法進行頻率特性的計算,這便是動態設計。機械系統的頻率特性,在一定程度上不但能夠反映出整個系統在不同信號頻率下的相應反應,還決定了系統的工作最大頻率、抗干擾性和穩定性。
3.2靜態設計思想
靜態設計是指按照機電一體化各個機械系統的功能要求,通過相關的研究和經驗初步、大體上制定出機械系統設計的步驟及方案。方案中主要涉及整個系統部件之間的控制、連接以及部件的種類和對能源的需求等。基本方案設計完成后,應以技術手段為基礎,設計出系統中各部件的運動關系、參數及結構,確定部件及相應零件的材料、精確度和結構方式,并對執行元件發電功率、參數和過載能力進行驗算,對其他相關的元件和部件進行配置系統的選擇等等。
4機電一體化機械系統的性能分析
想要使機電一體化機械系統良好的伺服性能得到保證,不但需要從機械系統的靜態特征方面得到更好的滿足,同時還要充分的運用理論研究和自動化的控制方法對整個系統體系進行動態設計和分析。另外,機械系統的動態設計應該以系統靜態的數字模型為基礎,根據自動化控制的要求和方法研究分析系統的整個頻率特性,并通過調整相應的頻率,改善系統整體的伺服性能。
4.1數字模型的建立
機電一體化機械系統數字模型的建立和電氣系統的數字模型的建立在一定程度上基本相似,即都是通過折算將比較負責的結構裝置簡單化,轉為等效的數學函數關系,并用數學中的線性微分方程表達式將其表達出來。機電一體化機械系統的數字模型分析通常情況下都是輸入與輸出的聯系。比如,把比較復雜的系統機械參數,彈性模量、阻尼和系統慣量等統一進行處理,并對各個機械參數進行數學方式的分析,從而得出它們對整個機械系統的影響。在數字模型的建立之前,需要先對機械系統中的不同物理量進行折算,使它們直接轉化到某個元件上,從而把多變、復雜的多軸傳動變為單軸傳動,在此過程中,必須嚴格按照總機械系統性能不變的原則。這樣,以單軸為基礎的輸入量和輸出量的關系,就能夠建立相關的數學表達式,從中反應出機械的相應性能,從而應用并指導實際中的設計。
4.2性能參數的影響
機電一體化機械系統設計要求必須要工作可靠、精確度高、運行平穩等,既是靜態設計中的研究問題,也是動態設計對伺服機構的要求,這就應該通過對有關參數的調整,優化整體系統的性能。
5結語
通過以上論述,從機電一體化機械系統的性質、概念等方面進行相關分析,分別從機電一體化機械系統的設計要求、基本構成、設計思想和性能分析四個方面進行了研究分析,機電一體化機械系統設計研究進行了詳細的論述。
作者:朱翔宇 王玉樂 單位:聊城大學機械與汽車工程學院 青島科技大學自動化與電子工程學院
參考文獻:
[1]農明武.技校生參加"機電一體化"技能競賽的指導策略[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2016(01).
[2]韓向可,吳耀春.應用型本科機電一化系統設計課程改革探索[J].裝備制造技術,2016(01).
關鍵詞: 機電一體化系統設計 考核方式 思路 改革
《機電一體化系統設計》是一門面向機械設計制造類專業所開設的專業綜合特色課程,是集機械、電子等基礎課程知識為一體的綜合性專業課程,課程在學生所學專業課的基礎上,從機械電子結合的角度介紹機電一體化的主要研究內容及應用領域,并結合機電一體化典型設備,講述相關系統產品的組成原理及工作過程,闡明機電一體化技術原理。課程具有較強的實踐性特征,因此,要求學生在學習過程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法,又重視相關理論的應用,加強實踐環節的學習和運用[1-2]。針對該課程以上特點,如何開展課程的考核成為課程教學改革的關鍵,本文在綜合分析課程特點的基礎上,論述了現有考核方式的特點,分析探討了不同考核方式優缺點,提出課程考核方式改革的思路,為高校機械設計制造類專業《機電一體化系統設計》課程教學改革提供一定參考。
1.《機電一體化系統設計》課程特點
《機電一體化系統設計》課程作為機械技術與微電子技術的新興交叉學科,在機制專業課程體系中占據重要地位,融合了機械技術、電子技術、信息技術等多種學科,將機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術融于一體,體現了“以機為主、以電為用、機電有機結合”的原則,具有綜合性和應用性強的突出特點,課程對培養學生機電一體化設計能力具有重要作用。
課程在學生所學專業課的基礎上,從機械電子結合的角度介紹機電一體化的主要研究內容及應用領域,結合機電一體化典型設備,講述相關系統產品的組成原理及工作過程,使學生了解機電一體化的組成及發展方向,掌握典型機電一體化系統及產品的基本工作原理,了解有關機電一體化儀器、設備的應用。通過該課程的學習,以期達到課程教學目標,即通過相關學科知識的學習和掌握,促進學生系統了解機電技術學科知識,掌握機電一體化產品系統設計方法,提高學生“機電有機結合”的實際應用能力[3-4]。
2.當前主要的考核方式及其特點
2.1試卷考試。
試卷考試主要通過期末考試評估學生對專業知識的掌握情況,主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學生對于機電一體化系統設計課程知識點的學習水平,但是,學生突擊背復習題應付考試現象較為普遍,而且結合《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點,單純采用試卷考試很難實現課程“提升學生機電有機結合的實際應用能力”的教學目標,而且課程考試一般在結課后一次性完成,無法完全反映學生對于課程的整體學習效果,缺乏對于課程的過程管理。
2.2平時成績與試卷考試相結合。
針對試卷考試存在的過程監控不足等弊端,許多院校在考核過程中引入平時成績考核環節,平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業等組成,一般權重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成,期末成績為試卷成績。該種方式對課程的過程管理進行了監控,提高了學生平時學習的積極性,有助于學生在課堂上認真學習、積極思考,課下認真完成作業,但是該種考核方式對于課程考核權重及平時考核項目的設置要求較高,教師需對平時作業的布置、創新類實踐項目設置等平時考核環節進行較好的把握。
2.3結課論文。
結課論文通過學生在課程結束后提交結課論文的方式完成課程考核,結課論文考核方式有助于培養學生的創新和初步的科研能力,有助于培養學生查閱文獻的能力,對于課程論文,一般要求選題結合機電一體化系統設計方面的內容,原則上一人一題。
結課論文考核方式一定程度上調動了學生的學習主動性,但是在實施過程中,針對《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點,要求學生在結課后期較短時間內完成質量較高的課程結課論文難度較大,易出現論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。
2.4基于CDIO的“機電一體化系統設計”考核方式[5]。
基于傳統考核方式存在的問題,相關人員提出CDIO考核方式,該方式以項目設計為導向,強調學習評估方法和學習成果相結合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具體做法是:在考核前一個月左右給學生布置一批應用性比較強的機電一體化系統設計方面的課題,學生在這段時間內有針對性地查閱有關資料,編制程序框架,調試程序并進行仿真,在考前一周,進一步強化學生的上機調試能力,適當縮小命題范圍,減小難易程度,突出重點,命題采用分類隨機抽簽的方法,學生在上機考核過程中,規定時間,一人一機,分組進行,教師重點考核其對課程內容的掌握及實踐技能,并進行答辯。答辯時,教師針對考題進行提問,考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調試結果綜合評定,從而考核學生對課題的準備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學生,鼓勵成立興趣小組,開展科技創新活動,明確職責,利用實驗室的開放,對自己的課題設計一個機電一體化系統實物模型,通過當場演示,講解分析,教師注重過程考核,根據學生的分工、設計、演示情況和答辯情況綜合打分,得出本門課程成績。這種考核方式的優點是引導學生平時注重學習,有的放矢,積極主動地配合教師的日常教學活動,上課互動性好,能有效地激發學生上課學習的積極性,提高學習效率。
2.5采用職業技術資格考試來代替傳統考試[6]。
職業資格證書是反映勞動者具備某種職業所需要的專門知識和技能的證明,與學歷文憑不同,職業資格證書更多地反映了特定職業的實際工作標準和規范,以及勞動者從事這種職業所達到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業的資格憑證,是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據,也是境外就業、對外勞務合作人員辦理技能水平公證的有效證件。
職業技術資格證書涉及知識、技能、能力和素質等多個角度,并側重于技能、能力和素質的提高。因此,在利用其取代傳統考試的同時,需對照人才培養目標和課程教學目標的要求,從認知、操作技能與能力和職業素質等方面,全面系統地考察其可行性,并將其作為選擇和確定結業考試內容的依據。目前,可參照“數控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮,學生通過取得相應職業資格證書后申請課程免考的方式進行。
3.課程考核方式改革思路
基于《機電一體化系統設計》課程實踐性、應用性強的課程特點,結合機械類專業人才培養目標,考核過程中,可在充分論證的基礎上,將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉變,將理論考核向理論與實踐相結合方向轉變,將組織方式由學校組織向社會認可的職業資格考試方式轉變,具體思路如下:
3.1豐富考試考核形式,強化其合理性。
為了提高考試考核的公平性與合理性,考試考核的形式不能僅僅局限于傳統方式[7]。考核過程中,合理引入平時成績考核,將現有的一次性考試考核轉變為多次考核,通過綜合課堂表現成績、隨堂測驗成績、平時作業成績、實習成績等多方面的指標決定最終的綜合考核成績,在此基礎上,確立合理的評價指標體系,優化評價標準,合理分配考核指標權重,以期合理、公正地反映學生對于課程的學習效果。
3.2完善考核內容,強化考核過程管理。
為了使課程考核能夠真實反映學生學校效果,課程組需在進一步分析課程教學目標的基礎上,完善課程考核內容,形成理論考核與實踐考核試題庫,并結合機電一體化技術發展方向,及時更新完善考核內容,根據實際及時修正考試內容,提高考核內容更新效率。在平時考核環節,需進一步加強過程管理,完善平時考核方式方法,提高其可操作性。
3.3拓展考核組織方式,多渠道實現課程考核。
在考核組織方式上,突出國家職業資格鑒定考試,引入職業資格證書制度[8],通過課程學習,在合理分析人才培養目標及課程教學目標的基礎上,確立適于課程考核要求的職業資格類別,建立與國家職業資格鑒定考試考核接軌的以職業綜合能力(職業技能)和職業素質考核為主線、知識能力素質全面全程考核的考試考核體系,實現課程的多方式考核,使學生在實現課程教學目標的同時,達到國家職業資格考核要求,從而提高學生創新能力與應用能力。
4.結語
本文在綜合分析《機電一體化系統設計》課程特點的基礎上,論述了現有考核方式的特點,提出了課程考核方式改革的思路,然而課程考核改革是一個長期過程,要改變先前的考核模式,必須引導學生注重平時學習和技能訓練,同時要求教師加強課程教學改革的研究,這對教師、對學生都將是一種挑戰。因此,要想切實做好《機電一體化系統設計》課程考核方式改革,務必制定好長期策略,注重積累,保障落實,只有這樣,才能建立科學、規范、合理的考核機制。
參考文獻:
[1]董愛梅.《機電一體化系統設計》課程考核改革的探索與實踐[J].考試周刊,2008,41:11-12.
[2]朱國云.基于過程化考核的機電一體化實訓教學實踐研究[J].科教導刊(中旬刊),2014,05:110-111.
[3]葉慧群.項目教學法在高職機電一體化專業實踐教學中的應用[J].科技創新導報,2013,34:145+147.
[4]劉延霞,寧玲玲,馬廣勇.《機電一體化技術》課程教學改革研究[J].中國校外教育,2013,09:111.
[5]袁健,朱龍英.基于CDIO的“機電一體化系統設計”課程考核方法改革的探索[J].中國地質教育,2010,02:18-20.
[6]朱敏紅,閆紅蕾.機電一體化專業課程考核改革的研究與實踐[J].職業時空,2012,06:24-25.
[7]肖海平.探究高職機電一體化專業考試考核方法改革的探索與實踐[J].考試周刊,2015,24:1.
【論文摘要摘要:先容了光機電一體化技術特征,探究了國內外技術目前狀況和發展趨向,指出了未來發展遠景和一些重要技術熱門。
近些年來,光機電一體化技術得到迅猛發展,在民用產業和軍事領域得到廣泛地應用。因此,光機電一體化技術成為當今機械產業技術發展的一個主要趨向。
1.光機電一體化技術特征
光機電一體化系統主要由動力、機構、執行器、計算機和傳感器五個部分組成,相互構成一個功能完善的柔性自動化系統。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術的重要組成要素。和傳統的機械產品比較,光機電一體化產品具有以下技術特征。
1.1 體積小,重量輕,適應性強,操縱更方便
光機電一體化技術使得操縱職員擺脫了以往必須按規定操縱程序或節后頻繁緊張地進行單調重復操縱的工作方式,可以靈活方便地按需控制和改變生產操縱程序,任何一臺光機電一體化裝置的動作,可由預設的程序一步一步控制實現,甚至實現操縱全自動化和智能化。
1.2 功能增加,精度大幅進步
光機電一體化系統包括以激光、電腦等現代技術集成開發的自動化、智能化機構設備、儀器儀表和元器件。電子技術的采用使得包饋控制 水平進步,運算速度加快,通過電子自動控制系統可精確按預設動作,其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差,達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。同時,由于機械傳動部件減少,機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。
1.3 部分硬件實現軟件化,智能化程度進步
傳統機械設備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結果。通過改變程序,指令等軟件內容而無需改動硬件部分就可變換產品的功能,使機械控制功能內容的確定和變化趨向向"軟件化"和"智能化"。
1.4 產品可靠性得到進步,使用壽命增長
傳統的機械裝置的運動部分,一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差,導致可動摩擦、撞擊、振動等加重,嚴格影響裝置壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的應用,使裝置的可動部件減少,磨損也大為減少,像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此,裝置的壽命進步,故障率降低,從而進步了產品的可靠性和穩定性。
1.5 融合了多種學科新技術,衍生出很多功能更強、性能更好的新產品
光機電一體化產品的探究開發涉及到很多學科和專業知識,包括數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等,就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術復合創新的新型產品。光機電一體化技術將光電子技術、傳感器技術、控制技術和機械技術各自的上風結合起來,衍生出很多功能更強、性能更好的新一代技術裝備。
1.6 產品系統性增強,各部分系統間協調性要求進步
光機電一體化是一門學科的邊沿科學技術,多種技術的綜合及多個部分的組合,使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求,這就要求各種技術揚長避短,進步系統協調性。
2.探究目前狀況和發展趨向
2.1探究目前狀況
自從我國實行改革開放以來,科技領域急起直追,我國的光機電一體化技術已取得明顯的成效,數控產品有了很大的進步,尤其是經濟型靈敏數控裝置發展很快,是我國特有的經濟實用產品,不但適用國內市場的需要,部分產品還隨主機配套出口。國內的機械產品采用可編程控制器(PC)和微電子技術控制設備也越來越多,覆蓋面也日益擴大,從紡織機械、軸承加工設備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕產業機械都是如此,我國自行研制和生產的光機電設備,在質量上也有重大突破,為今后的推廣應用打下了良好的基礎。 【
2.2 發展趨向
光機電一體化技術已經滲透到各個學科、領域,成為一種新興的學科,并逐漸成為一種產業,而這些產業作為新的經濟增長點越來越受到高度重視。
從世界科學技術的發展情況來看,光機電一體化技術的未來技術熱門主要包括摘要:
(1)激光技術
1)高單色性,利用激光高單色性作精密丈量時,可極大地進步丈量精度和量程。
2)高方向性,因具有很遠間隔傳輸光能和傳輸控制指令的能力,從而可以進行遠間隔激光通訊、激光測距、激光雷達、激光導航以及遠控。
3)高亮度性,利用激光的高亮度特性,中等亮度激光束在焦點四周可產生幾千到幾萬度的高溫,可使照射點物體熔化或汽化,對各種各樣材料和產品進行特種加工。
4)相干性,由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通訊、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制,而在實際運用中也會通過一些激光技術改變激光輻射的特性,應用范圍更廣。
(2)傳感檢測技術
1)激光準直,能夠丈量平直度、平面度、平行度、垂直度,也可以做三維空間的基準丈量。
2)激光測距,其探測間隔遠,測距精度高,抗干擾性強,體積小,重量輕,但受自然影響大。
3)光纖探測器,在目標很小,間隔受限或危險的環境中,最常選用的是光纖探測器。
其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術。
(3)激光快速成型技術
激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉化為二維層,將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結,由點、線構造零件的面(層),然后逐層成型。激光快速成型技術可使新產品及早投放市場,極大地進步了汽車生產企業對市場的適應能力和產品的競爭能力。
(4)光能驅動技術
利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人。現已研制成功一種光致動器,其工作原理是將光照在外形記憶合金上,反復地通、斷使材料伸縮,再利用感溫磁性體的溫度特性,將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性,加上光的通斷便能實現所要求的動作。實驗驗證,該致動器能可在頂面步行。這種狀態目標處于低級階段,假如能發現具有優異光功能特性的動態物質,則可使光能驅動技術廣泛應用。
3.結語
技術上的改革和和之相配套的技術支持是創新技術的基礎。開發光機電一體化產品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術中恰當地引進電子技術,產品的面貌和行業的面貌就可以迅速發生巨大變化。產品一旦實現光機電一體化,便具有很高的功能水平和附加價值,將給開發生產者和用戶帶來巨大的社會經濟效益。
參考文獻
[1 劉志,朱文堅. 光機電一體化技術,現代制造工程,2001(12)
[2 梁進秋. 微光機電系統國內外探究進展. 光機電信息,2000(8)
[3 宋云奪編譯. 光機電一體化業的未來. 光機電信息,2003(12)
[4 左鐵釧、施定源、陳鎧. 激光加工技術的上風及在產業生產中的應用. 激光雜志,1999(4)
關鍵詞:PLC 光機電一體化 物料輸送結構
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)06-0009-01
光機電一體化實訓平臺是根據自動化工業生產現場而設計的集存儲、加工、裝配與輸送等結構為一體的實訓教學模塊,該實訓平臺模擬真實的工業現場,采用西門子PLC控制,通過設定變頻器與伺服驅動器動作參數,進行自動化操作,最終實現了工業現場的仿真教學。學生通過實訓,能夠了解工業現場的自動化控制,同時,在無法到達工業現場或大大降低實訓成本的情況下,鍛煉學生的動手能力、編程思想以及控制理念。
1 物料輸送結構的組成
物料抓取輸送結構主要由抓取機械手裝置、輸送單元、機械手升降裝置、PLC控制模塊和接線端口以及按鈕指示燈等部件組成。其中輸送單元結構如圖1所示、抓取機械手裝置如圖2所示。其功能為:驅動機械手裝置準確定位到相關單元的物料臺上,在其對應的物料臺上抓取工件,最后把工件輸送到指定地方后放下。
2 物料輸送結構的PLC控制
2.1 物料輸送結構控制要求
物料輸送結構單站運行的目標是測試設備輸送工件的功能。要求另外幾個工作單元先正常工作。而且在物料推出裝置的物料臺上放好了工件。具體控制要求如下:
抓取機械手從物料推出裝置物料臺抓取工件。抓取動作完成后,步進電機驅動抓取機械手向物料加工單元移動,移動速度大于等于3m/s;機械手移動到物料加工站料臺的正前方后,把工件放到加工站物料臺上。動作完成1秒后,抓取機械手裝置執行抓取工件的操作。抓取的順序與物料推出站抓取工件的順序相同。抓取動作完成后,步進電機驅動機械手裝置移動到物料裝配單元料臺的正前方。然后把工件放到物料裝配單元的物料臺上。放下工件動作完成 1 秒后,抓取機械手裝置執行抓取物料裝配站工件的操作。執行完動作1秒之后,再把工件移動到物料分揀單元。
2.2 PLC的輸入輸出點分配及系統接線
物料輸送單元所需的輸入和輸出點較多。其中,輸入信號主要包含按鈕與指示燈模塊中的開關與按鈕等主令信號,檢測氣缸和物料的傳感器信號等:輸出信號包含輸出到機械手裝置中各電磁閥的控制信號和輸出到伺服電機驅動器的脈沖和方向信號。基于需要輸出驅動伺服和步進電機的高速脈沖,實訓平臺上的PLC采用晶體管輸出型。因此選用西門子S7-200CPU226型PLC,共24點輸入,16點輸出。
2.3 物料輸送結構PLC控制流程圖
物料輸送控制是按照一定動作流程實現的,因此在程序編寫中采用順序控制法來完成,其步進控制流程圖如圖3所示:
3 結語
光機電一體化實訓平臺物料輸送結構采用的是模塊化設計,無論是機械結構還是控制系統都具有良好的擴展性、高度的柔性和靈活性。該實訓裝置已成功地使用于本課程的實訓教學中,具有一定的推廣應用價值。
參考文獻
[1]何用輝.自動化生產線安裝與調試[M].機械工業出版社,2015.
[2]徐沛.自動生產線應用技術[M].北京郵電大學出版社,2015.
【關鍵詞】機電一體化;機械工程;應用
1引言
隨著社會經濟與信息技術的快速發展,機電一體化技術與機械工程得到了迅速的發展,通過在機械工程中應用機電一體化技術,有效地把機械工程與新型科技進行了緊密結合,同時也促進了機械工程領域的創新發展。
2機電一體化的闡述
2.1機電一體化所需技術
機電一體化主要包括以下3種技術:(1)機械本體技術,是整個機械工程的核心部分,由于機械技術自身具有提高精度、改善性能等作用,從而有助于提高整個機械本體的使用性能;(2)信息處理技術,為機電一體化的機械工程提供了一定的便利,而且在一定程度上保證了機電的穩定性與安全性;(3)軟件技術,同樣也是機電一體化的重要組成部分,通過軟件技術可以實現對機械的控制與操作,有助于提高機械工作效率[1]。
2.2機電一體化的優勢
機電一體化的優勢體現在以下3個方面:(1)機電一體化的應用范圍比較廣,由于機電一體化技術具有一定的綜合性,與很多相關技術緊密融合,因此,機電一體化可以被廣泛應用于不同的領域。與傳統的技術設備相比,機電一體化改變了傳統技術的單一化,使其功能實現了多元化,能滿足于不同領域不同行業的企業需求;(2)安全性能好,通過在機械工程中應用機電一體化技術,能有效地提高整個生產過程的安全性,與此同時,機電一體化還能在機械工程中起到一定的監督與預警作用,從而保證生產過程的安全;(3)科技含量高,在機電一體化技術中融入了不同的新型技術,使機電一體化技術具備了非常高的科技含量。
3機電一體化的機械工程中的應用
3.1機電一體化的應用
3.1.1節能降耗
機電一體化在機械工程中的應用之一就是降低耗能。對于傳統的陳舊的機械設備,在生產過程中不僅對能源的利用率比較低,還不能對能源起到節約與保護的作用。例如,在使用挖掘機時,為了在操作過程中合理利用能源、降低能耗、提高操作效率,采用了新型的機電一體化系統,并應用新型的液壓型挖掘機替代傳統的挖掘機,同時在使用過程中還與新型的節能控制器相結合,二者之間的結合,形成了比較完善的OLLS系統,從而使新型挖掘機在操作過程中能實現對能源的合理利用,減少對資源的消耗。
3.1.2實時監督控制
機電一體化在機械工程中的另一個應用就是能對機械工程中的系統裝置起到實時的監控作用。由于傳統的機械工程相對比較落后,因而無法在具體的操作過程中實現對機械工程的實時監控。一方面無法保證機械設備的工作質量,另一方面會對操作人員產生不良影響。隨著在機械工程中應用機電一體化技術,有效地解決了傳統的機械工程中存在的問題,實現了對機械工程中的制動、傳動以及執行等環節的實時監控,如果在機械工程中出現了問題或異常現象,都能通過機電一體化系統進行及時、準確地預警,并對其故障問題進行分析與解決[2]。
3.1.3提高作業的精度
機電一體化有助于提高機械生產的精度,同時對保障機械工程的整體質量有非常重要的意義。在傳統的機械工程中,往往都是依靠人力進行操作,無論是數據的計算還是工程測量等工作都比較容易出現誤差與錯誤,在一定程度上影響了機械工程的整體質量。通過在機械工程中有效地應用機電一體化技術,不僅有助于提高機械工程中數據測量的精確性,還能使機械工程中的測量環節實現自動化操作。通過機電一體化技術的測量與分析,有效地避免了人為原因造成的數據誤差,對提高機械工程的整體質量與數據的準確性有非常重要的意義。
3.1.4實現操作的自動化與半自動化
機電一體化在機械工程中的有效應用,有效地提高了操作的一致性,也實現了機械工程的自動化與半自動化,對提高機械工程的生產效率、減輕操作人員的勞動強度、提高作業安全等都有重要的作用。
3.2機電一體化在機械工程中的應用發展方向
3.2.1自律分配化系統
只有當機電一體化達到某一程度時才能使用自律分配系統,因此,對機電一體化的要求非常高。自律分配化系統是保持獨立運行的模式,在運行過程中,各自互不影響,而且由于本身具有一定的自律性,因而當所處外界環境發生變化時,自律分配系統也會隨之發生變化,這一特點可以有效地避免機械工程中因某一子系統的故障而導致整個系統癱瘓,在一定程度上提高了系統的柔性。
3.2.2信息系統化
通過信息系統化的實現,使在具體的操作過程中,可以從不同的角度通過指令達到準確的執行,這也是智能化發展的趨勢所在。機電一體化通過智能技術所接受到了精準的信息,能有效地掌握整個機械工程系統中的工作狀態。
3.2.3光電一體化方向
所謂的光電一體化指的是機械電子工程,屬于機械工程與自動化的一種,與傳統的機電一體化技術相比,光電一體化技術運用了光學技術,從而實現了對機電一體化系統中傳感系統、信息處理系統以及能源系統等靈敏性與精確度的改良,也促進了電子信息的處理技術。總之,機電一體化技術對機械工程有非常重要的作用,在一定程度上實現了對能源的合理利用與節約。
4結語
隨著全球經濟一體化的快速發展,以及信息技術的不斷更新,機械工程企業為了提高自身的競爭實力,需要不斷地引進現代化信息技術,從而提高企業的經濟效益。機電一體化技術作為一門綜合性的技術,在機械工程中發揮著極其重要的作用。
【參考文獻】
【1】鐘匡民.機電一體化系統的功能結構[J].橡塑技術與裝備,2015(24):178-180.
關鍵詞:自動控制技術;智能化;仿生物系統化;綠色壓力;機電一體化產品
中圖分類號:TH122 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)04-0116-02
機電一體化產品簡單的理解就是機械產品與電子產品的融合,機械技術與電子技術的融合,機械零件與電子元件的融合。兩者共同完成某一機電功能。這也只能是傳統意義上的機電一體化產品的定義。
現實生活中的機電一體化產品舉不勝數。我們日常生活中使用的空調、洗衣機、微波爐、油煙機、吸塵器、電吹風等都是典型的機電一體化產品;在機械制造領域中廣泛使用的各種鑄造設備、鍛造設備及機床、數控加工中心等也是典型的機電一體化產品;在工程機械領域中的挖掘機、裝載機、起重機、攪拌站、樁工機械、路面機械等,都是用得較為廣泛的機電一體化產品;在冶金設備領域,高爐、轉爐、連鑄機、軋鋼機等更是高度機電一體化產品。
一、機電一體化產品的技術構成
機電一體化技術是各種高新技術的融合體,它主要包括以下幾方面技術:機械技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機與信息技術等交叉融合的系統技術等。
(一)機械技術
機械技術是機電一體化的基礎,機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應,實現從機械原理的選擇到機械結構的設計和機械零件的選材,都能達到最優化配置;并且保證最佳的使用性能與壽命;在維修保養上最大限度地做到簡潔、明快,甚至達到免維護。
(二)自動控制技術
自動控制技術是能夠在沒有人直接參與的情況下,利用自動控制裝置使生產過程或生產機械自動地按照某種規律運行,使被控對象的一個或幾個物理量(如溫度、壓力、流量、位移和轉速等)或加工工藝按照預定要求變化的技術。自動控制系統主要由:控制器,被控對象,執行機構和變送器四個環節組成。
(三)傳感檢測技術
傳感檢測技術是機電一體化產品的系統感受器官,它負責把一線的實況用各種信號傳遞給機電一體化產品的指揮中樞,即計算機或自動控制單元,是將電子系統或光電系統無法處理的外界物理量或化學量轉換為電信號的關鍵技術,它包括:電阻式、電容式、電感式、壓電式、磁電式、溫度傳感器及光電式和數字式、波式和射線式傳感器,還有相應的測試電路和信號處理技術等。
(四)伺服傳動技術
伺服傳動技術是指在控制指令的指揮下,控制驅動執行機構,使機械系統的運動部件按照指令要求進行運動。采用不同的分類方法,可以得到不同類型的伺服系統。按控制原理(或方式)不同,表示的方式有開環、閉環和半閉環三種形式;按被控制量性質不同有位移、速度、力和力矩等伺服系統形式;按驅動方式不同有電氣、液壓和氣壓等伺服驅動形式;按執行元件不同分為步進電機伺服、直流電機伺服和交流電機伺服形式。
(五)計算機與信息技術
機電一體化產品中的信息存取、交換、運算、判斷與決策、記錄等都屬于此類范疇,計算機與信息技術在整個機電一體化產品中起到類似于人類大腦和中樞神經的作用,它是指導其它功能部分完成各自任務的總指揮。
二、機電一體化產品的未來發展趨勢
“2011 IEEE 機電一體化與自動化國際會議”于2011年8月7日至10日于北京召開。IEEE 機電一體化與自動化國際會議(ICMA)是機電一體化、自動化領域的權威會議,在國際機器人及自動化等領域具有重要影響力。曾在中國、加拿大、中國香港、日本等國家和地區成功舉辦過7次。來自各國近440名學者參加了會議,圍繞智能機電一體化、機器人系統和自動控制方面的最新研究成果及未來發展方向等問題充分交流。從此次會議的議題不難看出機電一體化的發展趨勢趨向于智能機電一體化方向。
隨著科學技術的飛速發展,機電一體化產品目前不僅向智能化方向發展,而且還向仿生物系統化方向發展,應用范圍愈來愈廣。
(一)智能化
隨著人類文明的進步和科技的超越式發展,人類扮演的角色越來越趨于簡單、明了化,人們追求高品質與快節奏的生活與工作方式,那么機電一體的發展也就越來越趨于“傻瓜”式與“一鍵操作”式,這樣能把人類的活動從復雜的按部就班的程序化中解脫出來,用更多的時間來享受生活和工作給我們帶來的諸多便捷。未來的機電一體化產品,在開發與設計的時候,順其自然,第一先考慮的就是智能化。
智能化簡單的說就是具有人工智能或模擬人類智能的系統。目前,專家系統、模糊系統、神經網絡以及遺傳算法,是機電一體化產品實現智能化的的主要核心技術。這四種技術相互關聯,密切聯系。隨著機械制造與自動化程度的不斷提高,將會出現智能制造系統控制器來模擬人類專家的智能制造活動,并會對制造中出現問題進行分析、判斷、推理、構思和決策。可以認為把類似于人類的“大腦”(人類高度文明的匯縮體)裝在了機電一體化產品之上,產品隨時啟動,“大腦”隨時工作,去判斷人類想要達到的各種需求,并能做出令我們滿意的行為。人類的大腦思維系統被模塊化的復制到機電一體化產品之上。
目前機電一體化產品的智能化應用已成為趨勢, 例如智能機器人和數控機床等。智能機器人是通過視覺、觸覺和聽覺等各類傳感器檢測工作狀態,根據實際變化過程反饋信息并做出判斷與決定。數控機床的智能化體現在各類傳感器對切削加工前后和加工過程中的各種參數進行監測,并通過計算機系統做出判斷,自動對異常現象進行調整與補償,以保證加工過程的順利進行,確保加工精度和質量要求,最后加工出合格的產品。
(二)仿生物系統化
今后的機電一體化對信息的處理會做得更加完美與準確,這就依賴先進的數據處理與模塊仿真系統的支持。人們從動物那里獲得了啟示,依據動物對外界反應的習性與規律,模擬其習慣做法,把其應用到機電一體化方向。比如說我們開發的機電一體化產品,在接受外界刺激的時候,根據動物常規習性和一般反應規律,機電一體化產品應該做出類似于動物的反應動作或程序準備工作,根據目標完成任務獨立選擇最優的行為動作,來實現目標任務的準確反應與目標的圓滿完成。
更準確地說,仿生物系統化是集動物習性、智能化于一身的技術。此類產品如仿生物寵物狗、動物園里的仿生物虎媽媽等,這都是研究的課題。考慮到仿生物系統化研究過程的復雜性,最關鍵的是被仿的生物習性與要完成的機電一體化產品行為之間的相似性研究與系統模塊的生成,仿生物系統化的道路還有很長的路要走。
新的時代脈搏在涌動,賦予我們在新的領域更高層次的挑戰,機電一體化的發展也被賦予了嶄新的使命。在發展科技不辱使命的前提下,我們更應該注重人性化理念與倫理道德,科技和信息的快速發展帶來的綠色壓力,充分考慮科技與生存環境的關系,共同建設好一個和詣、健康、高度文明的國家。
參考文獻
[1] 徐偉.機電一體化技術的概念、現狀、發展及對策[A].2009年促進中部崛起專家論壇暨第五屆湖北科技論壇――裝備制造產業發展論壇論文集(上),2009.
[2] 周樹文.北工大成功承辦2011 IEEE 機電一體化與自動化國際會議,北京工業大學新聞網,2011-08-23.
[3] 金志向.光機電一體化技術特征和發展趨勢[J].科技咨詢導報,2007,(15).
[4] 王敏,溫斌,王秀麗.機電一體化系統的智能化[J].太原科技,2006,(6).
[論文摘要]機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。
一、機電一體化的基本概念
機電一體化是在以機械、電子技術和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科,而機電一體化產品是在機械產品的基礎上,采用微電子技術和計算機技術生產出來的新一代產品。機電一體化技術同時也是工程領域不同種類技術的綜合及集合,它是建立在機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、電力電子技術、伺服驅動技術以及系統總體技術基礎之上的一種高新技術。與傳統的機電產品相比,機電一體化產品具有下述優越性。
(一)使用安全性和可靠性提高。機電一體化產品一般都具有自動監視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中,遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時,能自動采取保護措施,避免和減少人身和設備事故,顯著提高設備的使用安全性。
(二)生產能力和工作質量提高。機電一體化產品大都具有信息自動處理和自動控制功能,其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高,通過自動控制系統可精確地保證機械的執行機構按照設計的要求完成預定的動作,使之不受機械操作者主觀因素的影響,從而實現最佳操作,保證最佳的工作質量和產品的合格率。同時,由于機電一體化產品實現了工作的自動化,使得生產能力大大提高。例如,數控機床對工件的加工穩定性大大提高,生產效率比普通機床提高5~6倍。
(三)使用性能改善。機電一體化產品普遍采用程序控制和數字顯示,操作按鈕和手柄數量顯著減少,使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產品的工作過程根據預設的程序逐步由電子控制系統指揮實現,系統可重復實現全部動作。高級的機電一體化產品可通過被控對象的數學模型以及外界參數的變化隨機自尋最佳工作程序,實現自動最優化操作。
(四)具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產品跳出了機電產品的單技術和單功能限制,具有復合技術和復合功能,使產品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調節、自動保護和智能化等多種功能,能應用于不同的場合和不同領域,滿足用戶需求的應變能力較強。例如,電子式空氣斷路器具有保護特性可調、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能,使其應用范圍大為擴大。
(五)調整和維護方便。機電一體化產品在安裝調試時,可通過改變控制程序來實現工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產品的控制系統中,而不需要改變產品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產品,可以事先存入若干套不同的執行程序,然后根據不同的工作對象,只需給定一個代碼信號輸入,即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施,使工作恢復正常。
機電一體化技術和產品的應用范圍非常廣泛,涉及到工業生產過程的所有領域,因此,機電一體化產品的種類很多,而且還在不斷地增加。按照機電一體化產品的功能,可以將其分成下述幾類。
①數控機械類。主要產品包括數控機床、機器人、發動機控制系統以及全自動洗衣機等。這類產品的特點是執行機構為機械裝置。
②電子設備類。主要產品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置。
③機電結合類。主要產品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產品的特點是執行機構為電子裝置和機械裝置的有機結合。④電液伺服類。主要產品為機電液一體化的伺服裝置,如電子伺服萬能材料試驗機。這類產品的特點是執行機構為液壓驅動的機械裝置,控制機構是接受電信號的液壓伺服閥。
⑤信息控制類。主要產品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產品的主要特點是執行機構的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外,機電一體化產品還可根據機電技術的結合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。
二、機電一體化產品的構成及特點
機電一體化產品的功能是通過其內部各組成部分功能的協調和綜合來共同實現的。從其結構來看,機電一體化產品具有自動化、智能化和多功能的特性,而實現這種多功能一般需要機電一體化產品具備五種內部功能,即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執行功能,而實現這些功能的各個組成部分及其技術就構成了機電一體化產品的總體或系統。
(一)機械系統。機電一體化產品的機械系統包括機身、框架、機械傳動和聯接等機械部分。這部分是實現產品功能的基礎,因此對機械結構提出了更高的要求,需在結構、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產品高效、多功能、可靠、節能和小型輕量等要求。
(二)動力系統。動力系統為機電一體化產品提供能量和動力功能,去驅動執行機構工作以完成預定的主功能。動力系統包括電、液、氣等動力源。機電一體化產品以電能利用為主,包括電源、電動機及驅動電路等。
(三)傳感與檢測系統。傳感器的作用是將機電一體化產品在運行過程中所需要的自身和外界環境的各種參數轉換成可以測定的物理量,同時利用檢測系統的功能對這些物理量進行測定,為機電一體化產品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統的功能一般由測量儀器或儀表來實現,對其要求是體積小、便于安裝與聯接、檢測精度高、抗干擾等。
【關鍵詞】機械設備;標準化;人機一體化;經營效益
在當今科技日益發達的社會里,工程項目施工越來越依賴于大型專業化的機械設備,設備的運行狀況成為決定工程項目的安全、進度、效益的重要因素之一;據可靠統計,項目機械設備的使用成本占工程項目總成本的12%左右,因此,如何提高項目設備管理水平和技術水平,增加經濟效益,已越來越受到工程項目的重視。
一、實施項目機械設備標準化管理辦法,規范項目機械設備管理工作程序,保證機械設備安全正常運行,降低機械設備使用成本,提高工程項目經濟效益
根據項目機械設備標準化管理辦法,對項目所需設備按照編制設備需求計劃、進行資源的比選、供應商的評估評價、租賃合同的評審及設備進場的驗收、過程控制等進行規范化、標準化管理,制定統一的表格等;對設備使用過程中的安全監督、維修保養進行統一規范化的記錄,從而提高工作效率,降低管理成本。
二、建立人機一體化管理制度,實現提高設備完好率、降低設備折舊率及維修成本的目的
近年來項目機械設備“人機一體化”管理模式得到設備管理人員的青睞,人機一體化管理在項目上深得人心,具體體現在以下幾個方面:
1、人機一體化可以實現降低設備故障率、提高工作效率。通過人機一體化管理模式,使設備的操作人員對所操作的設備的技術狀況、設備性能、故障高發點等了如指掌,能夠及時的發現問題、解決問題,對降低設備故障的排除時間,提高設備的完好率起到關鍵性的作用。
2、提高企業設備管理的整體形象。隨著人機一體化的開展,項目對企業設備管理的印象越來越好,設備狀況得到了有效的提高,服務質量得到了改善,保障了現場施工進度,為項目增加了效益,項目上越來越傾向使用企業內部的設備,從而也避免了效益的外流。
實施的人機一體化管理,不只是單純的把操作人員及個別的技術人員安排在現場,為了能更好的實現人機合一,保證設備的性能和狀況,達到節約成本、提高效益的目的,還需從完善管理體制、拓寬外衍服務、搜集整理歷史資料三個方面加強管理:
① 加強人員的考核機制,達到人、機效益成比例兌現。對他們實行設備個人承包責任制,在預交風險抵押金的同時,把設備完好、材料消耗、維修費用定額、機械故障發生率等內容與設備承包人員的工資、獎金、年終先進評比相掛鉤,月考核、季兌現、年度評比,經濟責任追究,增強設備操作管理人員的責任心。
② 對設備的安裝、拆除同樣實施人機一體化模式。實行誰安裝誰拆除制度,從出庫到安裝、從拆除到入庫、再到入庫后的檢修和庫存維護等實行全程包保制度,把設備零配件的缺失情況、結構件的破壞情況、拆裝運輸的成本、設備維護情況等與拆裝人員的工資、獎金、年終先進評比相聯系,確保設備周轉的完好性。
③ 建立完善的資料庫。建立健全設備的履歷信息,詳細記錄設備在現場使用過程中的狀況、故障原因及分析、處理方法;記錄安拆過程中發現的結構損失及缺陷;記錄入庫維保期間的狀況及檢修過程中發現的新的隱蔽故障等。是操作人員再次使用之前對設備的整體狀況有一個充分的了解和認識。
三、重點控制特種設備安全管理,確保機械設備安全運行,防止工程效益的意外流失
1、加強安全監督。對于特種設備,項目部應選擇具有相應安裝許可資格的單位進行施工,設備安裝前,由設備安裝施工單位向設備使用所在地的特種設備安全監督管理部門辦理安裝告知登記;項目部應對特種設備安裝施工單位的安裝方案組織評審和安全技術交底,方案通過評審并批準后方可實施,保證設備安裝過程的安全;一般的特種設備安裝后,由項目部組織按特種設備試驗技術要求進行試驗工作,特種設備完成試驗后,應及時到當地特種設備安全監督管理部門辦理安全檢驗合格證,檢驗合格后方可投入使用;設備管理部門應加強設備日常監督管理,對檢查發現的問題和隱患,應制訂整改措施,下達隱患整改通知單,并定人、定時、定標準,整改到位后方能繼續作業。
2、健全各項管理制度。使用單位要建立和健全特種設備安全管理人員和作業人員崗位責任制,起重機械安全技術檔案,起重機械司機、指揮作業人員、起重司索人員安全操作規程,起重機械安裝、改造、維修人員安全操作規程,起重機械維修保養制度等,要分工明確,落實責任,獎罰分明。
3、加強安全技術培訓、交底工作。大型、特種設備投入使用之前,項目部應組織對設備操作人員、相關施工人員和管理人員進行設備使用安全技術培訓,做到培訓上崗,培訓工作應建立相應記錄并存檔;大型、特種設備在進行安裝、拆卸、試驗等重要工作前,要對相關作業人員進行安全技術交底,保證作業按施工工藝要求進行,確保作業安全。
4、加強特種設備的維修保養管理。機械設備操作人員負責設備的日常維護保養和檢查工作,要正確使用油水,保證機構和部件正常狀態,保持設備整潔。要對設備經常巡視檢查,發現問題及時處理或報告。項目部要配備相關工種的機械維修人員,如機鉗工、電工、液壓修理工等,負責現場設備的一般性修理工作。設備保養和修理過程中產生的廢油、廢棄物,作業人員要及時清理回收,保證設備清潔,并確保其對環境影響達標。
四、立足工程項目的經濟效益,控制機械設備使用成本
1、控制設備消耗:要及時收集和統計設備的能源和材料消耗量,定期檢測消耗情況,如有異常,應查明原因,及時解決;在施工中要合理、安全地使用設備,精心維護設備,使其技術狀況良好、能耗少、排放低、工效高。
2、在確保安全生產和按照規定的前提下,要采取措施提高機械設備使用效率,減少設備在工地的停機時間。
3、機械設備部門應定期對設備使用費用的統計數據進行運行成本分析,對照設備需求計劃和成本預算,對設備使用合理性、利用率、修理費用、能源消耗率等指標進行分析,發現異常情況時要查找原因并及時采取措施糾偏,以提高設備使用效率,降低設備使用費用。
設備管理工作在工程項目中地位的不斷提高,這就要求我們要不斷提高設備管理水平,實現集約化、標準化、精細化管理,為工程項目創造更高的效益。
參考文獻:
論文摘要:在分析傳統理論教學模式存在問題的基礎上,提出了一體化教學模式的涵義及教學流程,探討了在《機械基礎》課程教學中通過優化教學內容進行模塊化教學、豐富教學資源、建立專門化教室的一體化教學模式。
論文關鍵詞:中職;機械基礎;理實一體化;教學模式
《機械基礎》課程在機電技術應用專業(中職)的人才培養方案中處于承上啟下的地位,是后繼專業課程學習的堅實基礎。所以,加強理論知識教學、切實提高學生動手能力、樹立一定的專業意識,是《機械基礎》課程教學的重要任務。
傳統理論教學模式存在的主要問題
“填鴨式”教學教師在課堂上從頭講到尾,照本宣科,滿堂灌。就算是多媒體教學,大多也只是把原先應該寫在黑板上的內容搬上了屏幕,教學手段變了,教學內容和效果沒有本質變化。
缺乏與實踐環節的有效結合在理論教學過程中,教師缺乏有針對性的教學要求和目標;一門理論課程結束后,學生仍然分辨不出哪些知識點對自己的專業是最有用的,更不懂某一工作崗位到底需要哪些理論基礎和實踐技能。
抑制了學生的學習興趣與文化基礎課相比,專業理論課程的學習對學生提出了更高的要求,要求學生具有較好的理論基礎、一定的空間想象能力和抽象思維能力及較好的知識應用能力,而這些正是中職生最缺乏的。他們中的相當一部分理論基礎薄弱、學習興趣不高,更有甚者對理論學習持消極態度。所以,在傳統教學模式下的課堂教學中,難以看到活躍的氣氛和積極向上的學習心態,看到的只是更多學生對專業理論課學習興趣的喪失。
削弱了自主學習習慣的養成職業學校的課程設置不僅要求學生適應從初中到高中基礎理論的轉變,還要適應從文化基礎課到專業課的轉變。對學生而言,這無疑是一次巨大的挑戰。職業學校的學生多數缺乏良好的學習習慣,特別是自主探索意識不強,導致其初中階段的理論基礎較為薄弱。在巨大的挑戰面前,一旦學生的學習興趣缺失,自主學習習慣的養成必然成為一句空話。
教師既是課堂教學的實施者,也是學生學習方法的指導者、引航人,只有變革教學模式,用理論解決實際問題,才能使學生深刻理解、靈活運用理論,產生學習的動力和興趣,并進一步具備舉一反三的能力,收到良好的教學效果。因此,改革《機械基礎》課程的教學內容和方法勢在必行。
一體化教學模式在《機械基礎》課程中的應用
(一)一體化教學模式的內涵
所謂一體化教學模式,是指將專業理論知識與職業技能結合起來,在實踐中學習理論知識,用理論知識支持職業技能的學習,理論與實踐緊密結合的一種教學模式。一體化教學模式倡導以職業活動為基礎,以技能學習為主導,應用專業知識支持技能的形成、解釋動作要領、反映操作規范的實質,通過技能訓練幫助學生更深刻地理解理論知識、掌握理論知識,使學生在學習中既知其然,也知其所以然,讓學生更快、更扎實地學習理論知識,增長實踐操作技能。
(二)一體化教學模式的教學流程
理論講解教師對教學目標所涉及的內容邊講解邊演示,通過實物、教學模型、多媒體課件、實際操作等內容的演示,讓抽象枯燥的學習內容變成看得見、動得了、易理解的實實在在的東西。這樣,在知其然的情況下,學生更容易知其所以然,既鞏固了知識,學習了操作技術,又了解了其科學性。
項目操作按照講解的知識和演示的內容,巧妙設計訓練項目,做好訓練的組織工作,并明確訓練的要求、任務和時限,控制訓練過程。訓練內容可以是零件結構特征的觀察、機器的拆卸與安裝、相關實驗等。訓練方式可以采取小組合作完成模式,使學生互相促進,加強交流,也可以采取個人學習方式進行,讓學生以各自不同的理解方式學習。教師對學生訓練中出現的學習問題進行理性的提示和引導。
項目完成情況評價項目完成情況評價分成組內自評、小組互評、組間交流總結及教師點評四個環節。通過組內自評,以評促自學;通過小組互評,以評促團隊意識;通過組間交流,以評促競爭意識;最后進行教師點評,從鞏固知識和規范操作技能等目的出發,進行點評,進一步加深學生對基本知識的理解與鞏固,對技能的領會與形成,提高學生理論聯系實際的學習效果。
強化知識與提高技能在操作與評價的基礎上,教師有的放矢地進行集體指導或個別輔導,學生進行反復實踐,理解知識,教學中關注學生理論知識與實踐操作的聯系,使學生真正地既知其然,又知其所以然,確保學生更快、更扎實地學習知識,增長技能。
(三)優化教學內容,豐富教學資源
優化教學內容,進行模塊化組合按照“以理論聯系實際為原則,以能力為本位,以職業需求為主線,以模塊化實踐為主體”的總體設計要求,兼顧學生實際和專業需求,優化教學內容,進行課題分解和模塊化組合。具體操作方法是:教師根據教學目標和任務,將學生需要學習的各個知識點分解為一個一個的模塊;學生有計劃地針對各個模塊進行理論學習和專門化訓練,在訓練中讓學生知其然;教師對學生在實踐中出現的問題或困惑,用專業理論知識加以解釋,使學生知其所以然,從而實現理論與實踐的有機結合。以《機械基礎》第五版第十章“軸”這一部分內容為例,這部分內容的知識點包括軸的用途、分類、對軸的基本要求、轉軸的結構及軸上零件的定位等。在授課過程中,筆者將這部分內容劃分為三個教學模塊。模塊一:通過視頻中的生產實例展示軸的不同應用場合,讓學生總結出軸的不同用途。模塊二:通過圖片讓學生了解軸的不同類型及其適用場合,并通過相關練習強化專業意識。模塊三:通過對軸上零件的拆裝過程,讓學生理解轉軸的軸頭、軸頸、軸身、軸肩和軸環等組成結構,增強軸上零件的周向和軸向定位意識;在拆裝任務完成后,通過典型練習讓學生進一步強化周向和軸向定位的不同方法及其特點、應用場合。
豐富教學資源,建立專門化教室《機械基礎》課程是一門與實際聯系非常緊密的課程,脫離了實際,學生就會難以理解知識,無法形成技能,進而失去學習興趣。因此,準備豐富的教學資源是《機械基礎》教學中必不可少的環節。有了豐富的教學資源,可以將學生無法想象的、難以理解的知識和原理通過演示給予直觀理性的解釋,讓學生深刻理解知識,形成規范技能。在《機械基礎》課程教學中,筆者主要通過以下途徑豐富教學資源。 轉貼于
1.組建專業教室。專業教室是將教室與工作間融為一體、使教學與實踐緊密結合的場所,能夠讓學生感受情境教學的氛圍,在課題(或案例)教學中學習技能,獲得能力。所以,專門化教室必須具備充分的教學條件,如包括黑板和多媒體教學設備,有足夠的實驗或實訓操作工位等。
2.充分利用現有實物和模型。比如,在機械基礎陳列室利用已有的鍵、銷、聯軸器等教學模型可以分析其結構、類型及用途,利用帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動及各類機構等可以演示其運動過程,分析其工作原理。
3.精心制作模型、廣泛收集實物。可以利用校內的實訓車間和附近的工廠企業,制作或借用實物進行教學,也可以利用經濟實用的材料自制模型用于教學。比如,在講到鉸鏈四桿機構時,筆者讓學生利用硬紙板、細木棒自制“曲柄搖桿機構”、“雙曲柄機構”、“雙搖桿機構”等模型。這樣,既可使理論教學直觀化,也能為學生提供發現問題、提出問題的空間,更可讓學生在制作過程中提高動手能力。
4.利用計算機制作模型、仿真動畫進行輔助教學。如利用Flash、UG、Pro/E、MasterCAM、3dmax等軟件制作零件、機構的模型或仿真動畫,應用于課堂教學,使理論教學直觀化。
此外,根據教學要求,還可組織學生在實習車間或工廠車間現場教學。通過組織學生在實習車間或工廠車間現場教學,使學生認識車間的機器、機構、零件,增強感性認識,加深學生對知識的理解,特別是增強學生對零件、機構在機器中的作用、工作原理等方面知識的理解大有好處。
一體化教學應注意的問題
不能重練輕學由于實踐操作的趣味性,學生在專業學習過程中喜歡實踐操作,而不愿學習枯燥的理論,教師必須適時引導,使知識上升為理論,否則不僅會使學生產生學習惰性,而且會使此教學法陷入傳統的“師帶徒”式的誤區,扼殺學生自我提升和終身發展的潛力。
應避免教學中的“兩張皮”現象一體化教學強調的是理論與實踐的統一與融合,不能變成在同一空間、同一時間進行的兩塊教學,這會導致理論與實踐“兩張皮”現象,教師的每節課要有明確的技能目標和理論認知目標,其形式可以是中途個別講授,可以是課后總結,也可以是課前集中講授或是不同形式的反復交錯。
應避免訓練中的“高原現象”在訓練初期,由于尚缺乏必要的專業理論知識的指導,學生在訓練到一定程度以后就無法提高,這將會嚴重挫傷學生的學習積極性,教師應對學生進行必要的、及時的引導,由淺入深地向學生灌輸專業理論知識,幫助他們渡過“高原期”。
一體化教學模式在《機械基礎》課程中實施的效果
[關鍵詞]技工院校 機電一體化 人才培養
中圖分類號:X34.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)10-0217-02
一、探究機電一體化人才培養模式的意義
進入21世紀,隨著電子科學技術的迅猛發展以及社會主義市場經濟的不斷發展,企業之間的競爭越來越依靠{新技術,對于制造業而言,制約其制造水平的關鍵因素就在于機電一體化技術,因為機電一體化技術不僅能夠提高產品的質量、性能和可靠性,而且能夠把制造業的生產方式向著更加智能化、集成化和柔性化的方向發展。同時,機電一體化技術在制造行業的廣泛應用,不但能夠提高生產效率,而且能夠節約人力、物力、財力,從而降低企業的生產成本。制造業要想在激烈的市場競爭中取得勝利,就會不斷更新機電一體化設備和技術,而設備和技術的應用和更新必須要以人才為核心,這就決定了機電一體化人才是當今企業競爭獲勝的關鍵,因此,可以說制造企業之間的競爭實質上就是人才的競爭。
雖然改革開放以來我國的經濟發展和科學技術在不斷進步,機電一體化技術也在不斷進步,然而我國對于專業技術型人才的培養卻沒有跟上經濟和技術發展的步伐,這是由于受到我國教育體制和重理論輕實踐的教育理念的影響。我國傳統的教育方式都是把基礎理論知識和專業理論知識作為學生學習和考察的重點,而考察教師教學質量好壞和教學效果優劣的評價標準也是以學生是否掌握基礎知識和專業知識作為評價依據的。這種傳統的教育教學方式造成很多機電一體化專業的畢業生進入企事業單位后,都無法直接從事生產活動,對于一些實踐性和操作性比較強的工作根本沒法獨立完成。而他們在學校一直學習的理論知識在走上工作崗位后顯得毫無用處,造成學校培養的機電一體化人才根本無法滿足企業的要求,最終造成機電一體化實用性人才的短缺。
眾所周知,高職機電專業教育是高等教育的重要組成部分,以培養具有一定理論知識和較強實踐能力,面向生產、服務和管理第一線職業崗位的實用性、技能型專門人才為目的,是機電專業職業教育的高等階段。①企業需要的是應用型人才,而不是空有理論知識而不懂得操作的書呆子,這就要求技工學院機電專業教師要盡快研究建立一個理論結合實際、學校結合企業、需求結合市場的機電一體化專業人才培養模式,從而不斷提高機電專業的教學質量,從而為企業培育出專業基本功扎實、實踐動手能力強、真正能夠勝任企業生產一線工作崗位的應用型人才。高職機電專業教育要在激烈的競爭中獲得一席之地,就必須提高學生的實踐能力,而實踐教學環節正是提高實踐能力的主要途徑。②
二、機電一體化人才培養實施過程中存在的問題
(一)傳統教育教學模式的束縛
由于長期以來我國的教育體制都是應試教育,雖然國家大力倡導素質教育,但是應試經驗仍然有很大的慣性,這就使得重理論輕實踐的傳統教育教學模式在技工院校仍然普遍存在。在機電一體化教育教學過程中,部分技工院校的教材內容陳舊,只注重機械電子工程理論知識的傳授,照搬高等院校學科型的人才培養模式,而忽視實踐教學在人才培養中的作用。高職機電專業教育同樣或多或少地沿襲了傳統的教學模式,在教學上重理論,輕實踐,以理論教學為主,把實踐教學放在次要位置,顯示不出高職機電專業的實踐性特色。③尤其是對畢業生的培養,顯得更加的欠缺,大部分技工院校都對畢業生的培養不夠重視,不但實踐教學力度不夠,而且對他們的人生觀、價值觀、職業素養等方面的教育也是非常的欠缺,最終造成畢業生就業后由于綜合素質不高等缺點而發展后勁不足,學校培養出的技能型機電人才根本缺乏競爭力,不能夠滿足社會和企業的要求。
(二)學校硬件設置的缺乏
當前,制約技工院校機電一體化教學質量的不僅有傳統教育教學模式的束縛,實踐教學課程的設計不合理等因素,更有學校機電專業硬件設置缺乏等因素的制約。近年來,隨著社會主義市場經濟的不斷發展以及國家對于職業教育的日益重視,高等職業院校的辦學規模不斷擴大,招生人數也日益增多,然而,大多數技工院校的辦學設施卻長期得不到更新和增加,學校硬件設置的缺乏已經到了影響機電專業實踐教學的正常開展。技工院校教師為了以緩解設備使用的壓,提高現有設備的使用率,不得不采用錯開學生實踐學習時間的方式,但隨著我校機電班學生規模的不斷擴大,機加工設備的數量己不能滿足學生的學習。再加上學校機電專業機械軟件一體化教室還不完善,造成學生實踐課程不得不減少,學生的專業技能沒有得到很好的訓練,最終造成了技工院校的畢業生在畢業后實踐能力不足而無法順利就業。
(三)整體師資隊伍綜合素質不高
高職機電專業實踐教學要求教師須具有一定的專業理論知識,同時還要求教師具備較強的實踐操作技能和在實踐中分析問題、解決問題等現場綜合應變能力。④雖然近年來技工院校的辦學規模和招生規模不斷擴大,學生生源相對充足,但機電專業的教師不管是數量上還是質量上都明顯偏低,嚴重影響了技工院校機電一體化教學質量的提高。在學歷結構方面,機電專業教師的學歷層次普遍偏低,大多數教師的學歷都是本科學歷,研究生學歷的教師比例遠不能達到國家要求的水平,在職稱結構方面,機電專業教師高級職稱的比例相對來說是比較低的,而從年齡結構上看,大多數教師年齡偏大,而青年教師大多數又是大學剛畢業一兩年的,青、中、老年教師青黃不接現象相對來說還是比較嚴重的。機電專業整體師資隊伍綜合素質不強的問題將一直影響著教學質量和教學效果的提高。
三、如何提高機電一體化的教學效果
(一)創新機電一體化教學模式
要改變機電一體化傳統的教學模式,首先必須要創新機電一體化教學模式,充實機電專業實踐教學內容和完善教學手段。要想提高學生的實踐操作能力,增強機電專業畢業生的競爭力和就業率,必須要加大機電專業實踐教學的比重,根據科學技術的更新內容不斷充實實踐教學內容,并且大量增加與生產崗位相近的實際操作性實訓。由于機電專業的畢業生最終是要走上企業工作崗位的,學生的實踐操作能力的強弱將直接決定著他是否能夠在企業獲得長足的發展,因此,技工院校的機電一體化教學除了學校的實踐教學以外,還可以讓學生直接去企業進行參觀實習或者頂崗實習等形式來增強學生的實踐操作能力。
(二)增加機電專業的資金投入
技工院校機電一體化教學的順利開展和教學質量的提高離不開大量的硬件支撐,而這些教學硬件設施的更新是需要充足的資金作為保障的。但由于國家對于高等教育的重視和資金投入都遠遠大于高等職業院校,再加上部分職業院校領導的對于機電專業實踐教學的不夠重視,造成機電專業一體化的實訓教學設施長期落后,教學設施長期得不到改善,從而制約了教學質量的提高。因此,要想改變這一狀況,不但需要國家的大力支持,同時也需要技工院校領導和社會、企業的的支持,加大對機電一體化專業的資金投入。
(三)加大機電一體化師資隊伍建設力度
要想提高機電一體化教學質量和教學效果,培育出實踐型的高素質機電專業人才,必須要有一批高素質的師資隊伍作為保障,因此必須要加大機電一體化師資隊伍建設力度。技工院校必須要以提高教師綜合素質為核心,一方面堅持以培養、引進專業帶頭人為龍頭,促進師資隊伍梯隊建設,另一方面要加快師資培養速度,提高專任教師實習、實訓的指導能力。另外,加強校企合作的方式和途徑,一方面學校有計劃有針對性地安排專業教師走進企業,了解企業新設備、掌握新技術,另一方面邀請企業的中高級技師和管理人員到學校對學生進行實踐指導和專業講座。
綜上所述,技工院校機電一體化教學仍然存在這樣和那樣的問題,而機電專業教學的改革和創新也將是一個長期的系統工程,但只要國家、企業、學校高度重視,加大投入力度,專業教師只有不斷創新教育教學方法和模式,就一定會培養出符合企業需要的實踐型人才。
參考文獻:
[1] 趙毅,蘭杰,張雁琴,羅亞.高職機電專業建設的思考[J]湖北三峽職業技術學院學報,2006年6月
[2] 何志勇.出一條高效的職校發展之路[J].湖北職教,2004.
[3] 趙慶松,劉緒文.高職機電類課程考核評價方法的初步探索[J],濰坊教育學院學報,2008年3月
[4] 江峰.機械電子工程專業創新型人才培養的探索[J].大學教育,2013,2
[5] 洪華杰,柯冠巖.關于高校機械電子工程專業創新教育的思考[J].高等教育研究學報,2009,32(4)
[6] 趙俊生,張保成,史源源.機械電子工程專業人才培養模式的改革與創新[J].理工高教研究,2010,29(1)
腳注:
①趙毅,蘭杰,張雁琴,羅亞,對高職機電專業建設的思考[J]湖北三峽職業技術學院學報,2006年6月
②何志勇,走出一條高效的職校發展之路[J].湖北職教,2004.2
③李金,高等職業教育實踐教學研究與探索[D],山東師范大學碩士學位論文,2006
④張暢.淺談新時期教師的職業責任與責任感[J].2008(12):234一235.
隨著機械工業的蓬勃發展,世界各國對機械類專業的高等教育越來越注重實踐性、應用性及前沿性。德國機電一體化專業課程體系建設是通過校企合作和工學結合的形式,以學習者專業能力、方法應用能力和適應社會能力等綜合職業能力培養為本位,以市場需求為目標,以就業為導向,將學習和工作要素相結合,并通過分析與綜合,把工作過程的各個部分按一定的順序,導入課程體系中以構成一個有機的整體。美國賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系提出“機電一體化”課程改革思路,在學期項目中預定實驗方案,根據實驗方案決定課程內容。南京航空航天大學在機電一體化課程教學改革中,將科研成果引入課程的理論和實驗教學中,自主研發教學實驗系統平臺,簡化項目研究內容,研究一體化的系統教學法,培養學生的創新意識,提高學生綜合素質。國內高校關于機電一體化專業人才的教育改革各有特色,但與國外教學水平相比,仍處于初級階段,還沒有形成系統的改革方案。建立適應機電一體化系統設計課程本身特點的教學模式任重而道遠。
二、機電一體化系統設計教學改革研究
從機電一體化系統設計課程實踐性、綜合性特點出發,對其進行教學改革,是高校培養應用型機械類人才的關鍵。機電一體化技術課程教學改革主要包括教學內容改革、教學方法改革、實驗內容改革及考核方式改革四個方面。
1.教學內容改革
以系統設計思想為主線,機電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊,應該從系統設計方案開始到各元部件選擇到系統最終成形的全過程都要貫徹系統設計的思想。首先是從整體角度及可行性方面對系統進行多種整體方案設計;然后對其機械機構、執行元件、微機控制系統、檢測傳感裝置等組成部分及相關接口進行細節設計;最后對系統性價比進行衡量,得出優化設計方案。選擇原則是在保證目的功能要求與適當壽命的前提下不斷降低成本。在講授每一部分內容時都結合該案例,并將系統設計方法融于其中,既利于學生對知識的掌握,又能起到舉一反三的作用,便于學生分析和設計其他的機電一體化產品。
2.教學方法改革
充分運用現代化教學手段,不斷提高教學效果,由于機電一體化技術普遍應用于自動化設備(如數控機床、加工中心、機器人等)和自動化生產線(如柔性制造系統等),而學生基本未見過上述自動化設備和生產線,無法了解自動化設備和生產線是如何利用機電一體化技術進行工作的。另外,機電一體化技術是集控制技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、計算機信息技術等于一體的新興綜合性學科,具有涉及面廣、綜合性強的特點。
3.實驗內容改革
在實驗教學環節開設的多為演示性、驗證性實驗,學生動手操作調試的機會少,學習積極性不高。機電一體化教學團隊探索構建以學生為主體,以項目驅動為主線,通過項目任務引導理論教學和理論教學指導項目實踐的互推互動的教學新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統(項目)的結構組成、工作原理、設計過程中,串聯講解知識點并在實驗環節進行知識點在項目中的具體應用實現,進而將項目實施和理論講授有機融合,使學生所學知識得到利用,也提高學生對本課程的學習興趣,將加強學生的工程實踐能力、創新能力和工程意識培養與訓練切實落實到每個教學環節中去。
4.考核方式改革
【關鍵詞】汽車維修專業,課程,改革,探索,實踐
隨著社會經濟的快速發展,人們的生活水平、生活質量得到了快速提高,汽車進入了千家萬戶,汽車維修產業迅速發展起來,為職業技術教育汽車維修專業提出了更高的要求。
1.汽車維修專業存在的問題
現階段汽車維修專業在進行教育教學的過程中出現了一些問題,主要有以下幾個方面:第一,課程體系與教材內容改革存在著一定的不合理性;第二,汽車維修專業的實踐教學與理論教學出現了一定的脫節現象;第三,實訓中心缺乏完整的配套設備,現有設備的利用率也比較低;第四,課程體系存在一定的不合理性,主要體現在:模塊化教學、專業課教學沒有明確的指導方向,專業基礎課的課時也比較少;第五,現有教材內容也存在一定的不合理性,主要體現在以下兩個方面,首先,統籌兼顧是國家在進行教材規劃時主要考慮的方面,但是我國地域遼闊,地域差別比較大,因此汽車維修專業的教材內容與區域經濟很難相互合拍。其次,由于受到普通教育的影響,對學科知識的完整性、系統性與理論性過于注重,從而導致汽車維修專業的教材內容缺乏職業技術教育的特色。而重新建構課程體系與教材內容改革對于汽車維修專業教學改革、專業建設來說,既是一個重點也是難點所在。如果不能有效地解決上述問題,就會對汽車維修專業的未來建設以及發展產生一定的消極影響。
2.汽車維修專業課程改革的探索與實踐
2.1創新教學方法,加強教學設施建設
首先,汽車維修專業是一門實踐性非常強的專業,因此,在對汽車維修專業課程進行改革的過程中應該創新教育教學方法。通過有效利用先進的教學方法,例如模塊式現場教育教學方法、多媒體教育教學方法等,可以將汽車各零件的內部結構、工作時的運動關系原理清楚地、立體地展示出來,具有動態性、直觀性的優勢,能夠使學生更好的了解、掌握汽車維修專業的相關知識。其次,在教學基礎設施方面,應當加強實習基地、實訓室以及專業教室的建設,此外還應配備完善的、完整的實訓設施與實訓設備,例如現代化的檢測診斷設備、汽車電控系統以及典型的、先進的汽車零部件等,保證所有學生都可以自主地、反復地進行試驗操作,從而可以保障每一個學生都能夠對現有知識進行鞏固、運用,提高動手操作能力及水平,提高學生對實際問題的解決能力。
2.2加強一體化教學
一體化教學指的是教師與學生共同在一體化的專業學習站內完成學習任務的教育教學模式,是一種將實踐與理論知識有效結合的方法,是汽車維修專業使教育教學質量、學生綜合素質得到提高的有效方法之一。這種教學模式的“一體化”主要體現在企業員工與學生的一體化、企業技師與教師的一體化、工作環境與教學情境的一體化以及工作任務與教學內容的一體化,其最終目標是實現生產實踐與教師隊伍、教育教學情境、教育教學方法、教育教學內容以及培養目標的無縫對接。教師必須擁有豐富的、全面的理論知識基礎以及良好的實際操作能力,并要在教學過程中進行準確的、規范的操作演示,才能有效地開展一體化實踐教學。
2.3加強實訓管理與考核
汽車維修專業的課程改革還包括實訓課程的改革,在實訓教學中,應加強對學生的管理以及考核。目前,汽車維修專業學生的的實訓教學主要有汽車構造拆裝、汽車電工電子、汽車駕駛等實訓,學生必須要有駕駛證、電工證以及汽車維修中級證書等專業技能等級證書,才能獲得畢業。在進行實訓教學的過程中,對專業操作技能進行教學所使用的方法應以行動作為導向,大多數的學習單元可以采用四階段教學法,即準備、示范、模仿以及練習,是一種程序化的技能培訓方法;另一部分學習單元可以采取一體化教學方法,從而能夠鍛煉學生的創新能力、創造性思維能力。在實訓項目完成之后,可以通過組織競賽考核等方式,對學生的操作進行點評與講解,從而能夠使學生的學習積極性、學習興趣得到提高。此外,學校也可以通過與汽車維修企業進行合作,建立一種優勢互補、相互促進、相互依存的校企關系,從而能夠使學生盡快適應汽車維修行業的工作。
2.4調整教學大綱
第一,加強對專業基礎課的重視程度,專業基礎課是專業課程的基礎,學生如果沒有良好的專業理論知識作為基礎,汽車維修的專業課、實踐課就無法得到深入開展。因此,汽車維修應該加強對專業基礎課的重視程度,將現有的“機械識圖”轉變為“汽車機械識圖”,此外,還應增設“汽車機械基礎”這一課程,并設置相應的機械基礎實訓、實踐教學環節等。第二,應及時對教材內容進行更新,主動地、積極地調整教學內容,從而使實踐與教學結構得到優化統一。可以采取興趣小組、講座等形式,組織學生進行活動式學習,從而提高學生對理論基礎知識的了解與掌握程度。第三,應當與時俱進地加強專業課教學。專業課的教學水平、教學質量對學生的就業質量起著決定性的作用,因此,學校應該通過組織專業基礎知識講座,使學生的知識面得到擴大,培養出全面型人才,更好地滿足市場對汽修人才的要求。
結語:綜上所述,本篇論文主要闡述了汽車維修專業在目前存在的問題,并在此基礎上探討了汽車維修專業課程改革的相關探索與實踐,望對相關研究及教學實踐工作有所幫助。
參考文獻:
[1]劉越琪,孟國強,郭海龍,李軍,張永棟,張勝賓,溫福軍,張飛,許均銳. 能力分級培養的汽車維修類專業課程體系的構建與實踐[J]. 中國職業技術教育,2015,08:38-42.