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高職高專機電一體化專業建設與課程體系構建

虞付進

自20世紀80年代初,世界制造業進入一個發展停滯、缺乏活力的蕭條期,幾乎被人們視作夕陽產業。90年代以后,計算機等電子技術在該領域的廣泛應用,為制造業注入了生機。如今,機電一體化產業以其特有的技術帶動性、融合性和廣泛適用性,逐漸成為高新技術產業中的主導產業,成為新世紀經濟發展的重要支柱之一。在此背景下,各高職院校紛紛開設機電一體化專業,以滿足社會對該專業人才的需求。據筆者初步調查,浙江省辦有工科類專業的高職院校幾乎都開設了機電一體化專業。與此同時,“高薪急聘數控操作人才”之類的招聘廣告屢見不鮮,從人才市場和企業反饋的信息也表明,社會對高質量機電一體化專業人才的需求量很大。從近些年機電一體化專業畢業生數量上看,應基本能緩解當地企業對該專業人才的急需,不至于供需嚴重失衡,問題出在供非所求。高職院校內部在該專業培養目標與定位、專業建設與課程設置、實習實訓內容及條件等方面存在問題。因此,機電一體化專業建設與課程體系的再構建,是當前亟待解決的問題。 一、機電一體化技術的界定 (一)內涵 傳統意義上的機電一體化,主要指機械與電工電子及電氣控制這兩方面的一體化,并且明顯偏重于機械方面。當前科技發展的態勢特別注重學科間的交叉、融合以及電子計算機的應用,機電一體化技術就是利用電子技術、信息技術(主要包括傳感器技術、控制技術、計算機技術等)使機械實現柔性化和智能化的技術。機械技術可以承受較大載荷,但不易實現微小和復雜運動的控制,而電子技術則相反,不能承受較大載荷,卻容易實現微小運動和復雜運動的控制, 使機械實現柔性化和智能化。機電一體化的目標是將機械技術與電子技術實現完美結合,充分發揮各自長處,實現互補。與其相關的學科應包括機械工程學科、檢測與控制學科、電子信息學科三大塊內容。 (二)本質 機電一體技術的本質是將電子技術引入機械控制中,也就是利用傳感器檢測機械運動,將檢測信息輸入計算機,計算得到能夠實現預期運動的控制信號.由此來控制執行裝置。開發計算機軟件的任務,就是通過輸入計算機的檢測信息,計算得到能夠實現預期運動的控制信號。另外,若是一件真正意義上的機電一體化產品,則其應具備兩個明顯特征:一是產品中要有運動機械;二是采用了電子技術,使運動機械實現柔性化和智能化。 (三)作用與系統 采用機電一體化技術的最大作用是擴展新功 能,增強柔性。首先,它是眾多自動化技術中最重要的一種,如實現過程自動化(PA,即連續體自動化)、機械自動化(FA,即固體自動化)、辦公自動化(OA,即信息自動化)等。其次,機電一體化技術又是按照用戶個人的特殊需求來制造、提供產品這一當今最高級供貸方式的關鍵技術。一個機電一體化的系統主要是由機械裝置、執行裝置、動力源、傳感器、計算機這五個要素構成,如機器人就是一個十分典型的機電一體化系統。 二、機電一體化專業建設與課程體系現狀分析 (一)專業定位模糊,需準確定位 由教學計劃可看出,目前高職院校機電一體化專業基本上按“既懂機又會電”來定位,但實際上機械與電子本身各自為兩大學科,內容十分豐富,涉及面非常廣,讓一名高職高專生在短短的三年時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能,是不現實的,也沒有這個必要。前述的理想化定位,往往造成“機不太懂、電也不太通”的尷尬局面,失去了該專業應有的特色,達不到培養目標。從理論上來說,其定位應以機為主、電為輔,或者電為主、機為輔均可。由于許多機械類專業如機械制造及自動化等一般也強化了電子和計算機等方面的應用,使它們沒多大差異,體現不出自己的特色,實際上行不通。因此,機電一體化專業應定位在“以電為主、機為輔,機、電、計算機三足鼎立”為宜。 (二)“雙師型”教師隊伍力量薄弱 由于種種原因,目前高職機電一體化專業“雙師型”教師比例仍很低,專業理論教師不能指導實訓教學,實訓教師基礎理論薄弱,不能講授專業理論課的現象還較普遍,必須采取加強培訓或從企業聘任兼職教師等途徑加以解決。 (三)教學實驗、實訓條件落后,實踐訓練水平有待提高 總體看來,各高職院校雖具備一些專業基礎課、專業課的實驗條件,但基本上都是以驗證性、演示性為主,很少具有本專業的綜合性、設計性實驗,缺乏融合機與電為一體的大型綜合性實驗或綜合性課程,影響了專業技能和工程實踐能力的提高。教學實訓設施也大大落后于當今企業,實踐訓練水平不高,應采用與企業合作等方式盡快提升層次。 (四)適應新技術發展的課程體系有待構建 現行的機電一體化專業課程體系,明顯偏重于機械方面,這與當前該專業所處于的“機、電、計算機”三大塊內容三足鼎立的實際格局很不適應。因此,在課程體系構建時應突出電氣控制、計算機應用的地位。 (五)體現當代工業發展水平的專業教材有待突破 目前高職院校所采用的機電一體化專業教材大多沒有充分體現出現代機電行業的發展水平,內容陳舊、落后,且各門課程之間相互獨立,相關知識未能有機地滲透和融合在一起,也未能充分考慮與中職教材的很好銜接。

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