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关键词:机电一体化;问题;改革措施
长期以来机电一体化教学一直承袭着重理论轻实践的教学模式,这给该课程教学实效性的发挥带来了很大的影响,因此,要改变这一现状就要在明确该学科存在问题的基础上加大相关教学措施的研究。
一、机电一体化教学存在的问题
社会主义市场经济的发展,对于技能型人才的需求越来越多,尤其是对机电一体化人才的需求更是与日俱增,社会对这类人才需求的数量不断增加的同时,对机电一体化人才的质量要求也在逐年提升。
传统的机电一体化教学的局限性是比较大的,传统的机电一体化的教学模式更多的是重视知识的传授,课程的设置与教学内容都与实际应用相脱节,难以满足机电一体化实践操作教学的需要。而现代的科技发展突飞猛进,现有的机电一体化教学模式难以适应新时期的需要,这样的教学模式急需要改变。在原有教学模式的实施过程中,机电一体化的教学模式存在着许多问题,具体来看,主要有以下几方面的内容:
1.教学模式单一的问题
现行的机电一体化教学模式,依然承袭着传统学科的教学模式,虽然机电一体化教学与数学、物理学科存在着千丝万缕的联系,在教学中也需要大量的知识和文字,还需要许多的原理图,但是,在机电一体化教学中,过分重视知识传授却忽略了该学科的实践特征,这样的教学很难发挥实效,久而久之,也不利于学生学习兴趣的培养,教学模式单一,教学实效性不强。
2.理论与实践对接性不强
从现阶段机电一体化教学的实施情况来看,理论教学虽然落实的较为充分,但是理论教学与实践教学缺乏必要的对接,教学依然以理论教学的实施作为教学的主体,理论教学与实践教学相脱节,学生的理论知识虽然掌握了很多,但是真正运用到实践中的内容却少之又少,这对学生的实践能力造成了很大的影响,不利于实用型人才的培养。
3.课程设置的时间不足
随着教学改革的不断深入,机电一体化课程教学的时间也相应减少了,由于课程实施的时间较少,原本一些预定课程教学内容也相应较少,要掌握课程教学的内容,教师只能够通过大量的理论学习来解决,留给学生实践操作的时间越来越少,难以满足教学的实际需要,同时,由于近些年来的院校扩招,新生的质量也出现了一定程度的下降,课程实施的时间不足也在一定程度上影响到了学生对相关知识的学习。
二、机电一体化教学改革的措施
1.要学会创新教学的思路
要创新机电一体化的教学思路,就要充分认识到机电一体化的本质,客观地来说,机电一体化的本质内涵就是指机械与微电子技术同信息与计算机技术的有机结合,将其统一集中起来成为一个有机的整体,它是一项充满自动化元素的工作过程,创新机电一体化的教学思路,就是要以此为出发点,开展教学思路的创新活动,以具体的教学措施推进机电一体化的教学改革。
2.要重视教学手段的更新
好的教学手段对促进机电一体化教学的有效开展具有重要的作用,相反,教学手段的陈旧、刻板,对教学实施的影响是非常大的。在现实的机电一体化教学实践中,对教学手段的更新缺乏应有的重视。
3.要重视教学环节的优化
现有的机电一体化教学环节,相对来说比较繁琐,难以适应现阶段机电一体化教学的实际需要,因此,优化繁琐的教学环节是提升机电一体化教学效率的一项重要措施。要改进现有的教学环节让教学环节更加优化,促进实践化教学的有效开展,同时也要进行有针对性的单向技能训练,优化单项技能的训练环节,以此促进教学的有效实施。
开展机电一体化教学的相关研究对促进该学科课程教学的有效实施具有重要的作用,因此,以机电一体化教学存在的问题与改革措施为视角,对相关的问题展开研究希望能够更好地促进该课程教学效率的提升。
一、教学内容的改革研究
机电一体化技术内容多,涉及面广,综合性强,因此,根据教学大纲要求,精选教学内容,制定合理的教学计划,以达到最佳的教学效果。
(一)根据教学目标优选教材
机电一体化技术作为一门新兴的综合性学科,发展非常迅速;目前现有的教材虽然版本繁多,但各有局限。为此按照教学大纲的要求选取一套内容体系相对合理且能反映机电一体化学科水平的教材,就尤为重要。依托培养目标,在对教材的选择上应把握以下几点:实用性,教材避免纸上谈兵,避免冗长的理论推理、介绍,使用时既要有入门的引导,又要兼顾提高和深入;系统性,教材针对机电一体化技术的组成展开,因此,对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性;先进性,介绍最新技术前沿,让学生了解最新发展状况,激发学生学习兴趣,把握学习方向。
(二)教学内容的改革
由于该课程开设之前,其主要内容都有多学时的专门课程讲授,如传感器有传感器测试技术在前,机械部分有机械设计基础等;如果课程内容仅仅是对先修课程的回顾和重复,势必造成学生普遍对该课程提不起兴趣,教学效果很不理想。因此,课程内容的设置上必须要有所突破。
1.理论教学内容的改革
首先,透彻讲述机电一体化的概念、体系结构等。本部分内容对学生建立机电一体化技术框架有高屋建瓴的作用,透彻的理解能对课程学习能起到事半功倍的效果。
其次,对各单元技术的讲解,要分清主次。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。虽然这些技术在系统设计中都很重要,但是如果在教学过程中不分主次,对每项技术的讲解等同视之,势必会大大加重学生负担,转移系统设计这一教学重点。因此,要分清主次,增删结合。对伺服驱动技术和检测传感技术要重点讲解,特别是伺服驱动技术,它是系统设计的核心;检测传感技术要突出检测系统的设计,减少传感技术的讲解,可改为学生自学。自动控制技术、信息处理技术内容较多,且前期相关科目有所讲解,所以不宜过细,可以总结性的讲解。
最后,重点引导学生运用所学知识进行课程设计,可以采用较多课时,分析实际系统的设计过程。比如工业机器人、数控机床、全自动洗衣机等典型机电一体化产品为实例,可以精讲其中一两个,使达到举一反三的效果。同时,可以根据实际情况,引入最新科技产品,提高学生学习兴趣。
2.实践教学内容的改革
在教学过程中,由于学生缺乏综合应用知识的经验,普遍感到学习《机电一体化技术》的难度较大。因此,实践教学就显得尤为重要。根据课程特点,在此环节中应该避免或减少验证性实验,加强综合性、设计性实验的开设。随着我院实验设备的不断完善,机械工程实训中心、创新实验室、机械原理实验室等逐步投入使用,实训、实验条件大大改善。同时,在实践教学中,做到以学生动手为主,教师辅导为辅的教学模式,充分调动学生的主观能动性,由被动学习转变为主动学习。
另外,安排学生进行课程设计时到企业进行调研,了解不同企业的岗位要求,明确自己能做什么,再经过指导教师的指导,最终进行设计选题;在做中学,学中做,最后完成课程设计及论文。这样可以避免学生设计时理论与实践脱节,纸上谈兵多、实际动手少的问题。
二、教学方法的改革研究
(一)采用多种教学方法和手段
《机电一体化技术》课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点,内容比较枯燥。为此,采用形式多样的教学方法,例如多媒体教学法、启发式教学法等,来激发学生的学习兴趣。采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识,加强学生对相关知识点的理解。重点讲授知识的精华、知识的内在联系。从能力培养着眼,注重讲、练结合。
此外,在理论教学方面重点采用类比法。类比法是指对两个或几个相似的的对象进行联想,根据它们之间在某些方面的相同或相似,而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。
(二)增强实践教学环节,理论联系实际
实践环节包括实验、课程设计等。针对《机电一体化技术》课程综合性强的特点,减少演示性、验证性实验,增加综合性、创新性实验,在教学中充分采用理论联系实际的教学方法。
开设综合性实践环节,如《机电一体化系统设计课程设计》,要求学生在两周内,利用简易模块,任意搭建各种机械模块,如打印机等,在构建机械模块之余,完成电机、传感器的选择、安装,完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试,以及软件编程调试。通过小型机电一体化系统的开发设计,来培养学生的动手能力和创新意识,增强学生“工程化”的意识,激发学生的学习兴趣,提高其学习的主动性和目的性。
三、结束语
通过笔者近两年对《机电一体化技术》课程的教学改革,把握系统化、整体化、工程化这一主线,充分调动学生的学习积极性和参与性,综合运用多种有效的教学方法,增强实践环节,提高了教学效果和教学质量。
参考文献:
[1]梁景凯.机电一体化技术与系统设计[M].北京:机械工业出版社,2009.
[2]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试,2008,(41):11-12.
【关键词】机电一体化专业 应用型人才 培养
引言:顾名思义机电一体化应用型人才就是毕业之后立刻就能就职参加工作。能做到这一点的大学生大多是品学兼优,能力素质也很强的学生。
另外他们的为人处世能力也不错。这些都是现代企业所需要的。所以,高职机电一体化专业应用型人才的培养是必要的。下文就针对相关问题进行探讨,主要是高职教育关于机电一体化应用型人才的定义和能力要求以及机电一体化应用型人才培养的具体做法
一、高职教育关于机电一体化应用型人才的定义和能力要求
(1)机电一体化应用型人才的定义
应用型人才对当地经济发展有着至关重要的作用。学校为了培养更多的应用型人才应该积极改革教学模式,对应用型人才进行详细定义,并进行专门性的相关培养课程。机电一体化应用型人才主要负责工程策划部分,这关乎整个工程能否顺利进展和完成,要求对工程整体把握能力要强,所以不容小觑,必须重视起来。另外必须有较强的创新能力,提高整个工程的技术性指数,而不是毫无特色的模板套用,这样既没有心意,也不符合社会发展需求。机电一体化应用型人才还时常参与工程现场施工工作,这就使得对其实际操作能力要求也很强。
(2)机电一体化应用型人才的能力要求
机电一体化应用型人才显然看重的他们的应用能力,简单来说就是,学生不仅得有必备的理论知识储备,还得有超强的实践操作能力,另外创新思维也必不可少,交际能力当然也很重要,因为免不了要进行团队合作。针对以上分析我们进行专项训练,首先对于理论知识来说,数控技术自己计算机操作知识必须熟练掌握。接下来关于实际操作能力的培养就需要高职学校努力为学生争取和提供了。而创新式逻辑思维能力需要自我培养,积极思考。关于交际能力也需要加强语言科目的学习,不光是汉语,也包括外语。不管是哪一方面能力的培养都需要学生尽心尽力,及时与老师和同学交流分享,共同探讨。
二、机电一体化应用型人才培养的具体做法
(1)理论知识的学习
高职学校对学生所学理论只是的合理选择对于学生能力培养起着至关重要的作用。主要需要考虑两个方面,首先是学生的自身情况,理论知识的选择必须适应学生,不然只能是背道而驰,学生学习积极性被打击,反而起到反面作用。另外要考虑社会企业的需求和发展趋势,因为高职学校培养学生就是为了让学生顺利就业,提高市场竞争力,所以要充分考虑社会问题,并尽力为学生提供更多锻炼自己的平台和机会。高职学校可以适当改革教学模式,把理论与实践有机结合培养应用型人才。
(2)注重实践操作
理论知识的教授只起到一个帮助学生加强理解的作用,这是最基本的。另外最重要的是开展一些实际操作活动,调动学生的学习热情,在实践中应用理论知识,把理论知识和实践操作有机结合,提升学生自身的综合素质能力。除此之外,这也符合的社会对人才的需求,达到应用型人才的标准。这样学生的社会竞争力度一定能得到提高,就业率也会上涨。
(3)培养学生的综合素质能力
机电一体化专业的市场需求量大,高职学校应该贯彻创新式教学模式,与社会企业联手合作,为学生提供实习机会,切实了解工作进程。此外,学校还可以邀请一些相关专业人士去学校开讲座,向学生普及相关知识,鼓励学生,激发学生的学习热情。高职学校在对学生进行训练是可以参照专业企业的规章管理制度,让学生提前适应工作模式,开展进工实习项目,锻炼学生的综合素质能力。在日常教学中大力鼓动学生积极创新,提倡特立独行,培养学生的创新思维能力。
小结:机电一体化应用型人才包括技术专人和能力专人以及策划专人,但不论是哪一种类型对学生的各方面能力要求都很高,包括基础的理论知识储备,还有创新思维能力以及交际能力,此外最重要的就是实践操作能力。高职学校应该根据机电一体化专业特点以及社会发展趋势对学生进行教学模式改革,把理论知识与实践操作有机结合,培养学生的综合素质能力,帮助他们适应社会需求,提高学生就业率,也为推动社会发展做出贡献。
【参考文献】
[1]中国国家教育部高职教育培训司.中德机电一体化高职高专培训教程[M].2010.10
[2]刘焕平.高职机电一体化技术专业课程改革的探索与实践[J].教育与职业,2009,(03):121-122.
关键词:高职 机电一体化 分层次 专业开发
在机电一体化专业学生中存在一种普遍现象:学生学习任务重,专业技能掌握肤浅,相对于机械和电类专业学生来说,没有明显的竞争优势。长此下去必将造成机电一体化专业的社会认可度降低,开发机电一体化专业,设置合理的教学模式迫在眉睫。
一、高职机专业的的现状分析
高等教育的扩招造成高职教育的生源质量逐年下降,呈现学生学习能力不强的特点,除去学生的顶岗实习时间,学生的在校学习时间只有两年半,因此高职学生学习比较困难。但是由于机电一体化具的综合性特征,往往此专业的学生相对于其他的专业的学生在同样的教学时间内要学习更多的专业课程,更加造成了学生学习的困难性。
另外高职学生的学习能力还呈现较大的差异性,同样的课程学生领悟程度也不尽相同,造成教学效果不佳。专业设置上,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的两年半时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。由于许多专业,如数控技术应用、机械制造及自动化等一般也加入了电子和计算机等方面的课程,致使专业之间没有多大差异,甚至于学生到毕业也没有搞懂机电一体化专业到底以什么为主。
机电一体化专业定位不准及专业培养目标的含糊不清,影响了职业岗位的针对性和专业建设的适应性及课程模式的开发。课程设置主要是机械专业的部分课程与电类专业部分课程的简单叠加,且明显偏向于机械方面,彼此之间相互独立,学生不能恰到好处地运用所学的知识综合处理问题,学生处于“孤岛”的地位,不能较好地发挥学生的创新能力,没有体现机电一体化的本质特征。
机电一体化技术是使机械实现柔性化和智能化的应用技术,实现知识完美结合,充分发挥各自长处,实现互补,使学生具有综合运用的能力。另外机电一体化专业课程教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起。
二、设置机电专业分层次教学主要措施
1、专业方向分层次设置
为明确机电一体化专业定位,按照高职教育依托区域行业发展的办学方针,服务地方经济的宗旨,设置专业方向。根据区域工业发展状况,结合社会机电行业的岗位需求量,例如,按照自动生产线安装,调试与维修、数控维修与诊断、电梯安装、维修与维护三个专业发展方向编制班级。新生入学进行专业教育时即可介绍不同专门方向的课程设置大致情况和与之适应的就业岗位.以便学生明确学习的目的性、针对性和主动性。同时专业方向自愿选择,让学生及早明确对应工作岗位的性质和状况,能够提高学生的专业对口率,避免了教育资源的浪费。
2、理实教学权重比分层次设置
高职教育有别于中职教育,通过高职教育学生除了掌握熟练的实践技能之外,还需要学习一定理论知识,使学生能够上岗有特色、转岗有可能,晋升有潜力,学习有基础。但是随着高职生源质量的逐年下降,理论教学的效果不尽人意,如果一味追求实践教学,又雷同于中职教育,没有发挥高职教育的“高等“属性。通过调研,进入高职院的学生主要有两大类学生:
一类是高考失利,希望通过高职教育晋升到本科教育的学生以及学习潜力较大的学生;
一类是以学习职业技能为主要目标的学生以及学习潜力较弱的学生。因此教学任务理实权重应该合理设置,对于前类学生,考虑学生升学以及学习潜力大等情况,理论教学的比重可以大一些,对于后类学生,实践教学的比重可以大一些。
3、课程体系分层次设置
传统的机电一体化专业涵盖的领域广泛,造成课程设置多,学生的学习针对性不强,通过专业方向和教学班级的层次化设置,教学培养目标明确,知识应用水平具体,因此比较容易设置课程体系。高职课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系,充分考虑与中职的衔接,文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。自动线生产线安装,调试与维修方向可以设置PLC、现场总线、电动机、液压与气动、机械拆装等核心专业课程;数控维修与诊断可以设置数控、PLC、电气、加工工艺等核心课程;电梯安装、维修与维护可以设置PLC、单片机、机械传动、电动机等核心课程。高职教育主要服务地方企业,课程设置需要协同企业人员,培养的学生才能满足企业要求。据统计机电一体化专业高职学生进入企业后从事营销的比例较高,设置人际交往和营销课程也是必要的。
4、教学内容和目标分层次设置
随着教学方法的改革,以教师为主体的教学模式逐渐被以学生为主体的教学模式所代替,采用任务驱动方式、设置任务小组。基于此种教学模式,教学内容和教学目标分为不同层次,实现教学的进一步层次化。通过专业方向和教学班级的层次化设置消除了学生的主要差异性,但同一班级学生之间还会呈现一定的差异,教学过程中设置工作任务小组,每个小组的任务内容按照学生的层次分级。通过分层次教学模式的设置,基本实现了学生个体的专项能力的层次化训练,克服了高职教育对象参差不齐的客观因素,对不同特点、不同职业取向的学生采用分层递进的方式因材施教。
关键词:就业方向社会需求实训教学手段
专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节,是学校建设和发展的根本所在,自20世纪90年代以来,随着计算机等电子技术在制造业的广泛应用,推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发,如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此影响下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。但目前该专业的课程设置是专业定位模糊,“双师型”教师队伍力量薄弱;教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高;适应新技术发展需要的课程体系有待构建:体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。鉴于此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。
一、机电一体化专业的学科领域
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术,支撑“机电一体化”这门学科的有:1)机械学,2)控制论,3)电子学,4)计算机科学。
二、机电一体化专业课程设置存在的问题:
(1)现有课程设置不能很好的突出高职以技能为本位的高等职业教育课程观,理论课比重过大,实习、试验、实训环节不完善。
(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求来设置,不能跟周围大环境的具体需求密切结合,没有很好的突出高职以就业为导向的高等职业教育课程观。
(3)现在所采用的机电一体化专业教材很多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。
(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节以及学时安排不合理的情况。
(5)教学实验、实习、实训条件落后,实践训练水平有待提高。
(6)教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。
(7)缺乏一些反映机电一体化先进技术课程。
三、课程设置的改革思路:
课程设置改革的思路、方向、主线:社会需求——就业——培养目标——培养方案——课程体系——课程设置——教学方法与模式一教学评价——结果(毕业生)——符合社会需求,根据这一思路进行课程设置时,应遵循下述原则:
1)应确立高职课程体系改革的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才.是一种能直接上岗的技术型人才,因此,在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识强调针对性和实用性,要充分考虑与地方经济紧密结合。
2)课程设置应从学生就业方面考虑,并结合本地区企业的需求。因为地区、行业的发展水平不一,企业之间所拥有的装备和所应用的技术在技术含量和应用水平上就会有一定的差异,因此这也就决定着因服务面向目标的不同从而使各高职高专院校机电一体化专业在课程内容上存在着一定的差异。
3)由于机电一体化专业是由多个学科复合的专业,因而专业技术课程内容必须是一种综合结构。在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容,冲破原有课程(甚至学科)体系,删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容,增添新知识,围绕学生的就业方向,设置4——5门核心课程,一方面在理论教学的学时安排上加以强调,另一方面要与实验、实训相配合,使学生通过核心课程的设置,更进一步了解本专业的培养目标和就业方向,从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。
4)在考虑课程设置时要遵循联合国教科文组织第十八届大会上通过的《关于职业技术教育的建议》:该建议指出“为就业做准备的职业技术教育,应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此,应当做到:(1)使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能,使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制,甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域;(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备.并提出有效的在职培训;(3)使个人具备在其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”由此可见,培养适应广泛就业需要的复合型、综合型“通才”是世界职业教育改革发展的潮流。
5)要考虑到课程的设置一方面要与学生的就业相结合,另一方面也要激发学生的学习兴趣,因此在课程设置时应充分考虑学生的学习兴趣,使学生在该专业的主干平台课程学完后,可以结合自己的就业方向来选择适合自己的专业核心课程。
6)采用项目化教学,结合周边企业的需求,针对企业所需的人才,对学生进行相关课程的重点介绍,并进行相应的实习、实验、实训,使教学和企业的需要紧密结合,为企业培养所需的人才,同时也解决了学生的就业问题。