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关键词 机电一体化 智能控制技术 应用与发展
中图分类号:TH-39 文献标识码:A
1机电一体化技术创新发展趋势
首先,机电一体化技术的应用将更为广泛。小至微机电系统、数字光碟机,大至半导体制程设备、高速列车,均需通过机电一体化技术完成产品的开发。机电一体化之所以重要,因为它是自动化工业、航天工业与国防工业的基础整合技术。这门新兴技术,是先进工业国家竞相发展的领域。信息产业的快速发展,也带动PC工业控制电脑的发展,连带养以PC-Based控制器为主导的自动化产业。在这种发展变迁过程中,机电一体化的核心程序控制器技术也发生着创新变化。程序控制器被广泛使用在工业自动控制领域,PLC已经成为工厂自动化的控制核心。然而因为一般PLC程序撰写是采用先绘制阶梯图,再转换为PLC指令,因此各品牌所生产PLC的指令不同,导致彼此之间程序转换不易。另外,由于PLC指令近似于低阶语言,程序开发不易且十分耗时,为了改善PLC机电一体化的缺点,目前逐渐探索出以PC个人电脑或IPC取代PLC作为机电一体化机构的控制器,并使用Visual Basic来撰写控制程序,取代PLC的机电一体化。
其次,机电光一体化的技术发展。在进入二十一世纪后,半导体微电子技术、微机电技术以及镭射技术的突飞猛进,加上快速成长的影像显示产业与新兴生物科技产业的驱动,给予传统的光电、机械、材料、信息、化工等工业一个新的蓬勃发展契机。一个以机电光一体化为手段来开创全新领域与目标的新时代已经来临。一个典型机电光技术的涵盖范围包含:机构设计、微处理器、精密致动器、光/机电感测器、人机介面、程序/反馈控制、信号处理与错误诊断、图形辨识、仿生人工智慧以及制程技术等。另外,依光学/光电元件与机电元件组合特性与互动程度的不同,机电光系统也可以区分为三种类型:光机整合的机电光系统;内嵌光学/光电装置的机电系统;嵌入机电装置的光学系统。
2智能控制系统类别形式与特点
2.1分级控制系统
分级控制系统又称为分级阶梯控制系统,是美国普渡大学提出的控制理论。它的理论是在自适应控制和自组织控制的基础上提出的。它由低到高分为组织级、协调级和执行级这三个级别。具体情况包括三个方面:(1)执行级:根据上级发出的命令,执行确定的某些动作,并完成组织分配的各项任务;(2)协调级:此级由控制管理分层和控制监督分层组成,主要负责协调各项任务,以保证各项任务得以高质量完成;(3)组织级:它是通过用户和人机接口进行交互,执行最高决策的控制功能,对协调级和执行级的任务进行组织,监视并指导协调级和执行级这两个级别的行为。
2.2学习控制系统
学习控制系统是通过对内部结构进行判别、认知和调整后,利用对信号循环输入以及数据处理来保证良好的运行效果。它是一种自动控制系统,能在运行过程中逐步获得受控过程以及环境的非预知信息,积累控制经验,不断更新各种数据和资源,并且能在一定的评价标准体系下进行分类、估值、决策和不断改善。
2.3专家控制系统
专家控制系统是人机相结合的一种形式,它能将人的知识、经验、技能融合进计算机系统。在这个系统中,计算机数据库含有某个领域专家水平的知识和经验和技能,且次系统能像人的大脑一样对各种数据和资料进行分析、处理,然后利用这些知识、经验和技能来解决该领域的高水平复杂疑难问题。
2.4神经网络系统
神经网络系统是指由大量的人工神经元互联而组成的网络,这些人工神经元与生物神经系统的神经细胞相类似,神经网络也可以由大量象生物神经元的处理单元并联互联而成。智能网络结构形式主要运用了人工神经元模式、神经细胞模式。其中,神经网络的主要功能是模仿真人和智能控制。
2.5机电一体化中的智能控制技术特点
(1)分层递阶的组织结构:“智能递增,精度递减”的原理在智能控制系统的组织结构中得到了充分体现,此原理也是智能控制系统的一大特色。其协调层次与其所体现的智能成正比,两者相互促进、共同提高;(2)多模态控制:智能控制系统通常采用多态控制,这种多模态控制通常具有具有开、闭环控制相结合,定量控制与定性决策相结合,数学模型和非数学广义模型相结合的特点;(3)自学习能力:学习控制系统是能够对一个过程或者环境的未知特征所固有的信息进行学习,并且能将其所得到的信息与其以往的经验相结合,用于进一步的估计、分类、控制或者决策的一种系统,它的整套模式使系统的性能得以改善和提高。和人们的学习能力一样,智能控制系统的学习功能也参差不齐,高层次的学习功能主要包括知识的更新与遗忘,它使系统的资源处于不断更新的状态,是一个动态的过程;低层次的学习功能则主要包括对控制对象参数的学习,它是一个相对的静态过程;(4)自适应能力:智能控制系统中的智能行为实质是一种映射关系,反应了从输入到输出之间对应关系,我们可以把它看成是一种不依赖模型的自适应估计,因此,它具有很好的适应性能。由于系统具有插补功能,所以即使当系统的输入不是以前见过的例子时,甚至当系统中某些部分出现故障时,系统也能够不受干扰,像没遭到破坏之前一样正常的工作,给出适当的输出。如果智能系统更加强大的话,它还能够自我找出故障,甚至还具备自我修复的功能,体现了智能控制系统更加强大、更加完善的适应性能。
3智能控制技术在机电一体化系统中的应用
目前机电一体化中的智能控制技术的应用已经成为一种潮流与趋势,数控机床和智能机器人就是反应这种趋势最好的例子。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工过程中以及加工过程前后的各种参数进行监测和比较,并且通过计算机系统对检测出来的数据资料进行分析整合,做出正确的判断与综合处理,自动对异常现象进行调整与加工,以保证加工过程的顺利进行与完成,从而保证加工出合格、高品质的产品。智能机器人是通过视觉、听觉、触觉等各类传感器检测工作状态,根据实际变化过程反馈的数据、信息然后做出正确的判断和决定。此外,智能控制系统在工程机械中的应用也相当广泛,其控制方法也是十分巧妙的,具体情况如下所述:(1)挖掘机通过检测液压系统的运行参数来识别载荷的大小,如:检测液压系统中泵的输油压力,泵的控制压力以及各机构的情况与状态,有的还检测导手柄的系统流量和位移的情况等等。挖掘机控制器根据采集的信息,通过模拟控制理论理出所需要的信息和数据,为下一步的工作提供依据,以保证以后的工作得以顺利进行。(2)基于CAN总线的汽车起重机智能控制系统中采用总线分段。双CAN总线协议结构,既可以对起重机的动力系统、液压系统等做出全面系统的监测,又可以避免总线冲突,实现有效、快速通信。各种不同型号的汽车起重机需要具有不同配置的软件,对此我们要注意区分。
关键词:高等职业教育;实践教学;机电一体化;专业教学改革
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)33-0027-02
一、机电一体化专业改革背景
随着国务院正式批准国家级新区―西咸新区的成立,西咸一体化经济合作日益紧密,陕西省特别是西咸地区将迎来又一个经济高速发展期。在信息化的时代,以技术的进步带动产业的全面发展的科技发展将成为推动社会整体经济的主流。职业教育将成为提高人力资源素质的重要途径,成为实现科技成果产业化的重要基础,成为推进产业经济发展的重要支撑。
高新技术开发区制造业的进一步升级,将使机械自动化、电子技术、计算机信息技术之间的联系变得越来越紧密,将对机电一体化专业的需求、课程结构、知识体系、学生技能素养等产生直接影响并提出更高要求。因此,必须脱离原有的教育模式,缩短课程内容与现代生产技术之间的距离,以适应陕西省现代化建设的需要。
二、机电一体化专业教学改革工作目标
由于传统教学局限于单一的教育模式,原有教材过于陈旧,新知识、新技术还在不断更新,而教学课时却相对进行了调整或缩减,如何进一步提高教学质量使专业学习与企业实践相接轨是现在面临的一个重大难题。传统教学体系中,学生在学习过程中普遍感到知识过于抽象,枯燥乏味,例如传感器与测试技术,学生对敏感元件的了解仅限于结构原理图,无法接触实物,对元器件机械机构及工作原理似懂非懂,大大降低了学习兴趣,使得知识掌握的不够牢靠[1]。
三、机电一体化专业教学改革方案
1.制定适应新形势的教学改革实施举措。遵循国家及相关部门的要求,制订适合现代化建设的机电一体化专业教学计划,以综合素质培养为目标,以职业能力培养为主线。围绕培养对象的知识、能力、素质等方面进行合理的安排,培养实用的职业技术型人才。
①机电一体化专业内涵建设。机电一体化技术从学科角度来看,它集机械技术、微电子技术、计算机信息技术、电气自动化技术为体,但并不是简单组合体,是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个完全自动化的控制系统[2]。
②构建新的人才培养模式。根据教育部的各项文件,探索和实践“专业+实践”的人才培养模式。推行个性化教育,实施技能“精英型”和“专用型”分层次人才培养方案。在校内开设“试点班”、“订单班”,与用人单位建立毕业生跟踪反馈机制,并对毕业生的培养质量进行综合评定[3]。培养对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
③机电一体化技术应用领域人才岗位的能力。根据专业发展与市长需求,结合往届毕业生的分布,总结机电一体化专业岗位分析表。
2.主要课程设置。建立专业核心课程,将教学模块单元细化,确定每一教学模块所承载的作用相应的配套实践环节,对学生成绩采用理论结合实际操作的考核办法。培养学生获得岗位实际应用的能力,以职业能力为导向,按照其要求整合主干课程,建立培养应用能力的学习课程体系(即“职业基础学习领域、职业核心学习领域和职业拓展学习领域”)。对学科间重复部分与交叉点进行优化、改造,突出知识间的联系和衔接,消除重复的教学环节。使得理论教学与实践教学相互渗透、相互结合,适时采用讲练式现场教学和启发式等教学方法。
3.突出专业核心证书,搭建企业需求人才的桥梁。实施专业核心证书培养制度,是进行人才培养模式改革的重要举措,也是保障毕业生就业率的重要环节。以机电一体化高级工证书为核心证书,数控车、数控铣、电工中级证书等相结合的方式,既使学生明确专业的核心课程,同时又掌握职业操作的基本技能,熟悉行业的运作流程,具有一定的解决现场问题的能力。
4.教材建设。通过成立机电一体化专业指导委员会,对专业主干课程进行论证,对人才培养方案进行修订,并经统一规划后,采用教育部高职高专规划推荐教材和自编教材相结合的方法,根据实际情况自编实践实训补充教材,基本上形成了一套较为适用的教材体系。与出版社建立合作关系,积极组织并从职业教育较为发达省份引进一些适用教材和教学方法,并结合本校特色,编写相关校本教材,既可作为相关课程的教学,又可为我国职业教育特色化办学提供参考。
5.师资队伍建设。师资队伍是实现培养计划的关键要素,高职教育教学改革的中心环节就包括了建设一支专兼职结合、结构合理的、具有较高教学水平和较丰富工程实践经验,较高工程素质的双师型教师队伍。
6.实验实训基地建设。实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是保量原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%及以上,以充分体现职业教育特色。二是适时原则[4]。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。①校内实验实训条件。结合机电一体化专业主干课程,按人才培养计划中统一要求配备实验实训设备。目前学院已建立多个实验实训室,并充分利用“校中厂”实践教学基地,最大化发挥实训实验场所及设备的作用,将理论或技能要点讲授与实习操作穿行,以保证人才培养模式的顺利实施。②校外实训基地。与企业建立友好的合作关系,加强与企业的联系。学院与亿滋中国、西诺牙科等多家著名公司成立“订单班”,并与多家国内外知名企业合作成立校外实习实训基地。实训教学环节中,一方面聘请经验丰富的工程师来校指导学生实习、实训;另一方面安排学生到企业顶岗实习,使学生更快的胜任企业的岗位。
参考文献:
[1]张谦.浅议机电一体化专业教学改革[J].现代企业教育,2011,(23).
[2]胡晓岳,冯宁.以实践为导向的高职机电一体化专业教学改革[J].职业技术教育,2006,(486).
[3]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技,2009,(114).
关键词:现代学徒制,校企合作,人才培养模式
“现代学徒制”是当前我国职业教育改革的热点。教育部《关于开展现代学徒制试点工作的意见》指出,现代学徒制是企业工作本位职业培训与学校本位学历教育的紧密结合,是生产与教学的深度融合。在此要求下加快专业课程建设与改革,成为提高高等职业教育教学质量,实现现代学徒制的必要条件。随着制造业的快速发展,机电类专业的人才需求缺口变得越来越明显。机电一体化技术专业,如何改革和完善专业课程体系是切实提高专业教学质量和培养高素质技能型人才的关键所在。
1现代学徒制的内涵
现代学徒制是相对于传统学徒制而言的,传统学徒制是徒弟在师傅的口传身授的指导下,在实际生产过程中学习和掌握知识和技能的一种教育模式。现代学徒制是在继承传统学徒制优点的基础上,融合了现代学校职业教育而发展起来的。现代学徒制实行交替式培训和学习,学生一般需用2/3的时间在企业接受培训,约1/3 的时间在学校学习理论知识,将职业学校中的理论学习与企业中的实践锻炼相结合,主要突出对学生实践操作能力的培养。这样,学生在上学期间就可以得到上岗前的良好锻炼,提前掌握职业技能,提高职业素养,为以后顺利进入工作岗位奠定基础。此外,现代学徒制中,学生即学徒工,政府规定学徒在企业接受培训期间不但不缴纳学费,而且还享受学徒工资。这种模式提高了学生的经济独立性,真正解决了那些家庭经济困难、品学兼优学生的后顾之忧。这种强调在真实的工作背景中以经验活动学习为主的现代学徒制已成为开展职业教育和培训的一种重要形式。
2现代学徒制的实施
现代学徒制的核心要素是学徒工作岗位和学生学校学习的相互交替和有机联系,其主要特征是学校和企业都是主体,工学交替进行。
(1)工学交替人才培养方案的具体实施步骤。①第一学期,学生在学校完成公共基础课程和专业基础课程理论学习的任务,掌握专业所需各项基本技能。②第二学期在企业完成体验实习,同时企业派出技能骨干和一线管理者担任兼职教师,提供见习、简稳挝竦母谖皇迪暗龋让学生了解企业岗位工作,适应企业工作环境,体验、模仿、尝试、感悟企业文化。③第三学期,学生在学校完成职业岗位课程和职业核心课程理论学习的任务,掌握专业所需的核心技能。④第四学期,在企业进行专项实习。采取工学结合,实施双导师制。由学校组织学生以班为建制进入企业当“学徒”,每3~5个人为一小组,每组由企业安排1名师傅带领进入岗位学习;学校每班安排1名管理教师协助企业对学生的组织管理,1名专业教师协助企业对学生的业务指导。⑤第五学期,学生在学校完成职业综合课程和职业拓展课程理论学习的任务,掌握专业所需各项综合技能。⑥第六学期,选择进入顶岗实习的学生,通过企业和学生双向选择,确定学徒将要从事的岗位,由企业指定师傅和专业教师共同对学生进行技能训练指导,完成岗位专项技能训练和顶岗实习,同时考取相应的职业资格证书,学校负责统一组织学生进入企业,负责过程管理和成绩考核,企业负责日常管理和岗位安排。企业师傅和学校带队教师继续对学生进行实习指导。
(2)现代学徒制下机电一体化技术专业工作岗位的确定。从机电一体化技术专业工作实际出发,分析得出机电一体化技术专业所从事的职业等。根据各个岗位在现代学徒制下所培养对象应具备的职业能力和专业素养要求如表1所示。
(3)现代学徒制下机电一体化技术专业课程体系的建立。①改革专业课程设置,调整专业教学内容。从现代学徒制教学实施的具体要求出发,按照机电行业岗位的实际要求,并在兼顾职业资格考试要求的基础上,重新设置课程,整合专业教学内容,建立符合现代学徒制要求的机电一体化技术专业教学课程体系。②建立专业教学课程标准。按照现代学徒制下所要求的校企深度合作、工学交替建立思路,组织邀请机电行业、企业专家和专业教学团队一起,围绕机电一体化技术专业所涉及到的岗位领域,共同起草制订机电一体化技术专业相关的课程标准。课程标准质制定过程中要充分考虑学校和企业在教学过程中的行动具备统一性,科学合理的设计教学内容和项目任务。
3现代学徒制的教学组织
(1)徒师灵活配置。在企业课程学习过程中,采用“一师多徒、一徒多师、一徒一师”等多种师徒形式。体验实习期间,采用一师多徒,由一个师傅带8~10个徒弟;专项实习期间,采用一师多徒与一徒多师相结合的形式,通常在一个岗位上,由1个师傅带3~5个徒弟,每个学徒在所有岗位上进行轮换实习,对应不同岗位的师傅;顶岗实习期间,采用一徒一师的形式,要求每个学徒对应的一位师傅,完成整个课程的学习。
(2)以企业工作岗位为主体完成课程实施。根据企业工作岗位开设的课程以企业为主进行教学,主要包括企业选派教师,安排教学时间和教学场地等,提供教学设备,并由企业最终完成学习考核。
(3)实行考核评价体系“多元化”。由校企合作共同制定考核评价标准,强调考核标准与机电行业标准对接统一。
4结束语
现代学徒制下机电一体化技术专业的改革真正实现教育与生产劳动相结合,使学生的素质和技能大幅度提高,降低了企业新员工的培训成本,实现了校企双赢。
参考文献:
摘 要:随着我国现代化科学技术的进步,学科间的渗透和交叉日益增多。尤其在工程领域,计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术的融合形成了光机电一体化技术,使机械工业得到了巨大的发展。而将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
关键词:嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制
1 前言
机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术,光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展,还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展,因此,在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展,这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求,机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
2 传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性
传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征,随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高,这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求:
(1)设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高,光机电一体化设备的输入输出通道快速增加,使得设备结构更加复杂,进而带来很多不可测的干扰因素,因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外,传统机电一体化设备的实时性要求较高,在一定程度上降低了产品的精密型,而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;(2)机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点,即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控,这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求,而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;(3)市场的竞争要求降低产品的开发周期,因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中,产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求,但是,随着经济的发展和技术的进步,现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式,以适应现代化产品的要求。另外,机械系统的寿命要比软、硬件系统长,而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。
为了解决上述问题,人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说,就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中,建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统,这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求,还具有网络化、智能化的控制特点。
3 嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用
和其它领域相比,机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域,在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。
3.1 工业化机器人技术
工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后,没有达到要求的芯片水平,只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内,由于智能控制理论和处理器技术的限制,机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始,智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展,使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中,火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元,是一种高新技术密集型的先进机器人系统,能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统,可靠性较高,对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。
3.2 工业控制设备技术
工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中,工控机的应用最为广泛,这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备,工控要求较高,除了需要对设备进行实时控制以外,还要将设备的状态信息显示到显示器上,这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的PCI04总线系统稳定性较强,体积小,因此得到了广泛的推广,但是由于这些系统大多使用Windows系统,因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外,工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域,这些控制处理器占据控制器的核心位置,为控制器提供了丰富的总线接口,因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。
3.3 分布式控制技术
分布式控制技术是嵌入式系统应用最早,范围最为广泛的领域之一。目前,世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面:
(1)被控对象的种类较多,数量较大,且分布范围较广,因此需要分布式的控制技术;(2)除了生产过程控制外,还希望在管理方面实现控制的自动化。
由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点,使其非常适合分布式系统的应用,随着近年来分布式系统的发展,嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。
4 结论
本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析,并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见,嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向,因此,需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究,为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。
参考文献:
[1]张昭瑜.嵌入式操作系统在机电一体化设备控制过程中的应用[D].四川大学,2005.
论文摘要:以就业为导向的高职教育“双师型”师资队伍建设,要求教师除了要有教育教学能力外,还必须具有实践经验和应用能力。高职院校要依据“双师型”教师的内涵、素质以及特征,采取多种方法加强“双师型”教师队伍建设。
高等职业教育对师资的要求不同于普通高等教育,高职院校的教师除了有一定的教育教学能力外,更必须具有实践经验和应用能力。对于以就业为导向的高等职业教育来说,为了提高办学质量,提升学生的职业技能,增强学生的就业竞争力,必须重视“双师型”师资队伍的建设。
一、“双师型”教师的内涵
应从两个方面来理解高职教育的“双师型”教师:一是高职院校的“双师型”教师首先应该是一个合格的高校教师,应取得《高等教育法》规定的教师资格,具有进行专业理论或文化知识传授的教育教学能力。其次,高职院校“双师型”教师还应该具有本专业在基层生产、建设、服务、管理第一线的实际工作经历,具有指导本专业实验、实训、实习等实践教学能力。
具体地说,高职院校“双师型”教师应具有这样几方面的素质川:(1)应了解并掌握所授专业相对应行业的应用技术动态,能够通过专业授课、实验、实训、实习,使学生掌握就业岗位所需的应用技术和职业技能。(2)应具备“三动手”—肯动手、勤动手、会动手的操作习惯和实践修养,引领学生走“从书本到实践,再从实践到书本”的技能提升之路。(3)能够教育学生形成相关行业的职业素养,如操作人员的“认真、一丝不苟”的作风,维修人员的“不怕苦、不怕脏”的品质等。(4)能够通过应用项目的研究和应用技术的创新等活动,培养学生的技术创新、技术革新意识和能力。
二、“双师型”教师的特征
高职教育“双师型”教师的特征主要体现在“知识结构、素质结构和能力结构”三个方面(1)知识结构。高职教育的教师除了要熟练掌握本专业职业岗位的知识、技术、技能外,还要熟悉相关专业、行业的知识、技术、技能,并能相互渗透、融合和转化。(2)素质结构。作为从事高等职业教育的教师,必须具有良好的道德素质和职业素质,必须具有较强的组织纪律性,必须具有与他人合作的精神,必须具有敬业精神。(3)能力结构。高等职业教育的教师应具备教学能力、操作能力、科技创新能力。
只有具备了“知识结构、素质结构和能力结构”,才能胜任高等职业教育“双师型”教师的重任。
三、江苏城市职业学院机电一体化专业“双师型”师资队伍建设
1“双师型”师资队伍现状
目前,江苏城市职业学院“机电一体化专业”的教师,原来主要从事开放本、专科和普通专科“机电一体化专业”的教学,都是毕业于普通高校的本科生或研究生,研究生占83%,都具备讲师以上职称,还有教授和副教授,具有较强的理论学术水平和科研能力。学院成立之初,已意识到教师必须具备“双师型”的要求,及时选派教师赴国外进修学习,或到国内示范性高职院校学习提高。经过几年的努力,部分教师基本具备了“双师型”教师的素质,但还有不少教师未达到要求,他们所缺乏的主要是实践经验与动手操作能力,这成为制约高职教育教学水平进一步提高的瓶颈,也将影响“机电一体化专业”教育教学质量的提高和高等职业教育特色的形成,对学生就业产生不利的影响。
2.“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建设
如何建立“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍,尽快地帮助教师丰富实践经验,提高相关的动手操作能力,成为一个迫切需要解决的重要问题。
“机电一体化专业”的教师,尤其是专业课的教师,除了要具有电子技术与计算机应用基础、机械设计与制造、信息技术与控制等三个方面的理论学术水平外,还应具有较为丰富的机电设备、机电产品、机电一体化系统等动手操作能力。
针对目前“双师型”师资队伍的现状,笔者提出建设江苏城市职业学院“机电一体化专业”的“双师型”师资队伍建议。
(1)鼓励更多在职教师提升学历层次
虽然“双师型”教师要注重实践和动手操作能力,但教师的理论水平还需进一步提高,这对“机电一体化专业”的教师尤为重要。学院应在政策上更加宽松,鼓励并支持更多的在职教师提高学历层次,在职攻读硕士、博士学位,促进教师学历水平和学术水平全面提高,使教师学历结构更加合理,提升“双师型”的含金量。
(2)选派骨干教师到国内外同类学校进修学习
针对“机电一体化专业”的培养方向,选派骨干教师去发达国家或国内示范性同类学校对口专业进修学习,学习先进的办学理念,学习如何进行实践环节的教学,进而形成我们自己的特色。
(3)加强岗前培训,积极推行上岗职业资格证书制
作为高等职业院校的“双师型”教师,理论素质是必备的条件之一,非师范院校毕业的青年教师必须参加《高等教育学》《心理学》等作为高校教师必修的四门课程的岗前培训,以便具有一套较完整的教育理论与教学方法,更好地适应教书育人的工作要求。同时,“机电一体化专业”的“双师型”教师还应具备与所从事的教学工作相适应的实践工作经历或相应的专业技术等级证书。建议新招聘来的应届毕业生,必须到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层实习锻炼一年以上,以积累实践经验和专业技能,并在两年内取得相应的上岗证或专业技术等级证,把获证与实际技能锻炼有机结合起来。 (4)直接到企业锻炼,提高实践能力
对未经过基层实践锻炼的在职青年教师,也要制定出切实可行的计划与方案,安排他们到有一定规模的机床厂、自动化生产企业等对口基层单位进行锻炼。要求他们和企业的技术人员一道,直接参与企业的新产品开发研制和老产品的技术改造,在生产一线进行锻炼与培训,提高实践能力。同时,也必须取得相应的上岗证或专业技术等级证。
(5)利用实习、实训机会,进行传、帮、带
对于“机电一体化专业”而言,实践性环节较多,教研室可以安排已达“双师型”要求的教师帮助未达“双师型”要求的教师,利用实习、实训等操作机会进行传、帮、带。
(6)加强校企合作,聘请工程技术、管理等一线兼职教师
随着世界经济、科技与教育的发展,高等职业教育与社会的合作已成为共识。通过校企合作,使教师在合作中获取企业先进的新知识、新技术、新工艺和新方法,为实现教学目标打下良好的基础。可以直接聘请企业中的工程技术、管理等一线人员作为兼职教师指导学生,为用人单位培养所需要的高素质应用型人才。江苏城市职业学院“机电一体化专业”目前正在与德国西门子公司商谈合作共建实验实训室事宜,这为提高办学质量,培养“双师型”教师作了积极的准备。
(7)在分配制度上给予政策倾斜
对于具备“双师型”要求的教师,在分配制度上给予政策倾斜,如增加校内津贴等。
(8)尽快制定“双师型”教师的职称评审标准
目前,学院还没有较为完善的高等职业教育“双师型”系列的教师职称评审标准,职称仍用“普通本科标准”。其实,这仅仅适合于对教师学术水平的评价,对高职教师怎样才算具有较高的应用能力和实践能力,却没有一个令大家满意的标准。如不能妥善解决这个问题,势必影响“双师型”师资队伍的建设。学院可以根据教育部高教司做出的许多相关指示和规定,从经济发展趋势对高级应用型人才的要求,组织制定适合自身情况的、可操作的“双师型”教师职称评审标准。
(9)树立终身学习、终身培训的理念
科学技术的飞速发展,对生产、建设、管理、服务第一线的高级应用型人才的要求也不断变化。高等职业院校要培养出能适应社会、经济、技术不断发展要求的合格学生,教师必须及时更新专业知识,提升能力,掌握最新实践技能,不断拓宽知识面,保证知识的先进性、前瞻性。而要实现和达到这一目标,教师必须树立终身学习、终身培训的理念,当专业课程发生变化时,才能胜任新任务的要求。