時(shí)間:2023-06-26 16:23:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,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)械電子工程專業(yè)方向,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
機(jī)械電子工程專業(yè)是培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)及外語基礎(chǔ),掌握微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制和信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能,能夠從事機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)、制造、開發(fā)的工程能力,具有創(chuàng)新精神的高級(jí)應(yīng)用型工程技術(shù)與管理人才.
從知識(shí)結(jié)構(gòu)上來看,機(jī)械電子工程是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù).由于是多學(xué)科的綜合,機(jī)械電子工程專業(yè)所學(xué)課程都來自于以上幾個(gè)學(xué)科,希望利用幾個(gè)學(xué)科的知識(shí)交叉、滲透培養(yǎng)出知識(shí)面較全面、創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)的技術(shù)人才.
1機(jī)械電子工程專業(yè)的辦學(xué)現(xiàn)狀
從人才培養(yǎng)層次上劃分,機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)在本科層次上分為二種情況,一種是學(xué)校獨(dú)立設(shè)置了機(jī)械電子工程專業(yè),由于機(jī)械電子工程本科專業(yè)屬于普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄外專業(yè),申請(qǐng)較難.目前在全國本科高等院校中設(shè)置機(jī)械電子工程本科專業(yè)的只有三十多所,如北京石油化工學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)、上海大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、江蘇大學(xué)等高校.另一種是學(xué)校在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和機(jī)械工程及其自動(dòng)化兩個(gè)專業(yè)下開設(shè)的機(jī)械電子或機(jī)電一體化專業(yè)方向,這種學(xué)校數(shù)量眾多[M.
2舊版培養(yǎng)方案存在的主要問題
在通過與我校機(jī)械電子工程專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)課、專業(yè)課教師、各年級(jí)學(xué)生(含畢業(yè)生)和用人單位座談交流后發(fā)現(xiàn)了如下一些問題:
2.1畢業(yè)生和用人單位反饋,專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容齊全,寬口徑實(shí)現(xiàn)較好,但寬而不精,掌握的深度和力度不夠;應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)不深入,在某種程度上理論性教學(xué)占據(jù)更主導(dǎo)的位置.
2.2與各年級(jí)同學(xué)座談時(shí),學(xué)生普遍反映課程科目較多,同類同性質(zhì)科目存在,有重復(fù)之嫌疑,跟專業(yè)聯(lián)系不是特別緊密的課程較多,應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)精簡.
2.3在與任課教師交流的過程中我們發(fā)現(xiàn),04版培養(yǎng)方案的某些課程的設(shè)置純粹照顧了教學(xué),與教師的科研關(guān)系不夠緊密,兼顧不到科研.因此,從某種意義上來說,教師的教學(xué)激情得不到最徹底、最完全的釋放和發(fā)揮;學(xué)生的鉆研能力也得不到應(yīng)有的提高.
通過暴露出的問題我們發(fā)現(xiàn)如何能夠做到在寬口徑的同時(shí)能夠有所精,確實(shí)是一個(gè)難題.綜合其他院校同類專業(yè)的調(diào)研情況,我們認(rèn)為,應(yīng)該盡快明確一條貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)的主線,主干課程的設(shè)置應(yīng)該服從和服務(wù)于該主線,同時(shí),該主線與任課教師的科研工作還能夠緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.這樣可以保證在提高了教師科研能力的同時(shí)也鍛煉了學(xué)生參與研究的能力.
3新版機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案修改的幾個(gè)思路
3.1面向市場,培養(yǎng)合格人才.為了培養(yǎng)具有多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和較強(qiáng)的工程創(chuàng)新能力,能在機(jī)電工程領(lǐng)域從事機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究和工程管理的高級(jí)工程技術(shù)人才,機(jī)械電子工程培養(yǎng)方案必須進(jìn)行改革,使學(xué)生掌握以下知識(shí)和能力:(1)掌握較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),具有較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語綜合能力;(2)系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ),具有某個(gè)專業(yè)方向所必需的專業(yè)知識(shí);(3)具有機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造、檢測與診斷、控制與仿真的基本能力;(4)具有新型機(jī)、電、液、氣等一體化產(chǎn)品和技術(shù)的研究與開發(fā)能力;(5)掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和測試的基本理論和技能;(6)具有機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生產(chǎn)組織管理的基本能力;(7)具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)和較高的綜合素質(zhì)[56.
3.2厚基礎(chǔ),重實(shí)驗(yàn),強(qiáng)能力.工程實(shí)際要求我們的學(xué)生既要有扎實(shí)的基本功,又要有較強(qiáng)的適應(yīng)性和動(dòng)手能力.加強(qiáng)基礎(chǔ)課的教學(xué),為學(xué)生打下良好的數(shù)理基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)十分必要和迫切.機(jī)械電子工程這個(gè)學(xué)科是一個(gè)工程應(yīng)用型學(xué)科,要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),更重要的是通過實(shí)驗(yàn)真正掌握所學(xué)知識(shí),形成較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力.因此,重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是本次修改培養(yǎng)方案的一個(gè)主要出發(fā)點(diǎn)和前提,加強(qiáng)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比重,使學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力得到加強(qiáng).我們的課程設(shè)置為兩大模塊:通識(shí)教育和專業(yè)教育.
通識(shí)教育分為:數(shù)學(xué)與自然科學(xué)(1學(xué)分,516學(xué)時(shí)),外國語言文化(3學(xué)分,256學(xué)時(shí)),藝術(shù)與人文學(xué)科(2學(xué)分,36學(xué)時(shí)),哲學(xué)與社會(huì)科學(xué)(5學(xué)分,232學(xué)時(shí)),科學(xué)技術(shù)與社會(huì)(2學(xué)分,32學(xué)時(shí)),基本技能訓(xùn)練(學(xué)分,72學(xué)時(shí)).在總學(xué)分和總學(xué)時(shí)都有較大幅度壓縮的情況下,數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)課模塊得到加強(qiáng).
專業(yè)教育分為:相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)(2學(xué)分,240學(xué)時(shí)),機(jī)械工程基礎(chǔ)(25學(xué)分,460學(xué)時(shí)),計(jì)算機(jī)與控制基礎(chǔ)(7學(xué)分,312學(xué)時(shí)),專業(yè)課(9學(xué)分,160學(xué)時(shí)),集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(4學(xué)分,58周).
專業(yè)教育部分總學(xué)分由04版的81學(xué)分調(diào)整為88學(xué)分(不包括畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)).其中理論課學(xué)分由04版的54學(xué)分調(diào)整為62學(xué)分,増加8學(xué)分;集中實(shí)踐學(xué)分由04版的27學(xué)分調(diào)整為26學(xué)分,減少1學(xué)分.專業(yè)教育部分總學(xué)時(shí)由04版的1072學(xué)時(shí)調(diào)整為882學(xué)時(shí).其中必修課學(xué)時(shí)由04版的700學(xué)時(shí)調(diào)整為680學(xué)時(shí),減少20學(xué)時(shí);選修課學(xué)時(shí)由04版的372學(xué)時(shí)調(diào)整為202學(xué)時(shí),減少170學(xué)時(shí);集中實(shí)踐環(huán)節(jié)由04版的27周調(diào)整為26周,減少1周.
3.3進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié).機(jī)械電子工程專業(yè)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐課程在人才培養(yǎng)中擔(dān)任著十分重要的角色.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練應(yīng)由淺入深,理論課與實(shí)踐課交互安排貫穿整個(gè)教學(xué)過程,分層次進(jìn)行,形成立體式的實(shí)踐教學(xué)體系.在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)安排上主要考慮了以下因素:
1)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí).對(duì)于初學(xué)者而言,認(rèn)識(shí)自己所學(xué)專業(yè)十分必要,它影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣.在第2—4學(xué)期安排了工程訓(xùn)練A、計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練B、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí),讓學(xué)生能對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)有一個(gè)初步認(rèn)識(shí),并掌握本專業(yè)必備的實(shí)踐技能.
2)資料查閱和提煉能力的培養(yǎng).為了讓學(xué)生能順利完成大學(xué)期間各種專業(yè)論文寫作,在以后的工作中能以文字等形式表達(dá)自己的觀點(diǎn),在第5學(xué)期安排科學(xué)研究訓(xùn)練,重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)地調(diào)研、收集、整理和分析相關(guān)資料,并掌握科學(xué)研究方法和論文寫作方法.
3)機(jī)械電子工程專業(yè)專門知識(shí)的掌握.企業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)中具有獨(dú)特的不可替代的作用,在第6學(xué)期安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí),能讓學(xué)生在實(shí)習(xí)企業(yè)的工作崗位上體會(huì)理論與實(shí)際結(jié)合的作用,并在實(shí)踐中鍛煉、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和適應(yīng)能力以及分析問題、解決問題的能力.
4)機(jī)械電子工程知識(shí)的綜合運(yùn)用.當(dāng)學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)和技能的掌握達(dá)到一定的程度,在第7學(xué)期安排基于工程棚專、麟合訓(xùn)練—數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練和機(jī)器人技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練.通過專業(yè)綜合訓(xùn)練,使學(xué)生全面、深入、綜合地將所學(xué)各科理論和技能融會(huì)貫通,熟練掌握,靈活運(yùn)用.
基于以上認(rèn)識(shí),機(jī)械電子工程專業(yè)的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有:工程訓(xùn)練A、計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練B、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí)、科學(xué)研究訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合訓(xùn)練、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié).
機(jī)械電子工程專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要采取如下方式進(jìn)行:
1)建立校內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地進(jìn)行實(shí)訓(xùn).在校內(nèi)實(shí)習(xí)的機(jī)械電子工程專業(yè)課程,要求學(xué)生全面、深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和掌握專業(yè)技能,培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力.為了讓學(xué)生真正掌握好專業(yè)技能,我們重點(diǎn)在校內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工程實(shí)踐部、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心開展實(shí)踐,為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供的實(shí)習(xí)環(huán)境,并指定教師進(jìn)行實(shí)踐課程的計(jì)劃制定、實(shí)踐動(dòng)員、過程指導(dǎo)、總結(jié)、成績?cè)u(píng)定等工作.
2)建立校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí).校內(nèi)實(shí)訓(xùn),雖然能在一定程度上提高學(xué)生的業(yè)務(wù)感性認(rèn)識(shí),有著一定的優(yōu)勢,但仍不能取代校外實(shí)習(xí)基地.學(xué)生只有到企業(yè)實(shí)習(xí),才能身臨其境,才能真正接觸相關(guān)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程.因此,我們將逐步建立機(jī)械電子工程的校外實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí).
3)進(jìn)行定期講座、輔導(dǎo)等方式完成研究性實(shí)習(xí).如科學(xué)研究訓(xùn)練,主要采取講座、調(diào)研、撰寫文獻(xiàn)綜述等形式進(jìn)行,主要采取導(dǎo)師指導(dǎo)的形式.
綜上所述,實(shí)踐性教學(xué)在機(jī)械電子工程專業(yè)的各環(huán)節(jié)、各方面應(yīng)是相互聯(lián)系、相互銜接、相互補(bǔ)充、有機(jī)結(jié)合的,只有這樣才能起到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的作用,才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)、實(shí)踐育人的目標(biāo),滿足社會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程人才的需要[783.
4新版機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案解決的主要問題
培養(yǎng)方案修訂總體思路是完善教學(xué)內(nèi)容與體系,體現(xiàn)出機(jī)械電子工程專業(yè)在機(jī)械與電子跨學(xué)科之間的結(jié)合的特色,加強(qiáng)在機(jī)械制造、控制工程基礎(chǔ)和工業(yè)控制技術(shù)的研究、學(xué)習(xí).
課程體系設(shè)置時(shí)加大了基礎(chǔ)課程和工程技術(shù)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)方向主修課程量.以機(jī)械制造基礎(chǔ)和控制工程的內(nèi)容設(shè)置為主線,通過設(shè)置專門的理論基礎(chǔ)知識(shí)和寬廣的專業(yè)技術(shù)知識(shí)(如機(jī)械制造基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、PLC等),使學(xué)生既具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),又具有寬廣的專業(yè)知識(shí)面及專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力,同時(shí)通過工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)和外語等課程,培養(yǎng)學(xué)生掌握本專業(yè)必需的制圖、計(jì)算機(jī)和外語等基本技能.
新版機(jī)械電子工程培養(yǎng)方案解決的主要問題:
4.1專業(yè)方向進(jìn)一步明確,并與教師科研方向結(jié)合
為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng),加強(qiáng)了機(jī)械電子工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課控制工程基礎(chǔ)與其他課程的聯(lián)系,明確機(jī)械電子工程專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)電一體化專業(yè),并將其具有代表性的數(shù)控技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)在培養(yǎng)方案得到落實(shí)和強(qiáng)化;同時(shí),機(jī)械電子工程專業(yè)的部分教師的研究方向?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)方向和數(shù)控技術(shù)方向,將相關(guān)課教師科研工作與專業(yè)方向主線緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.結(jié)合教師相關(guān)科學(xué)研究方向的成果開設(shè)實(shí)踐課程,這樣可以保證在提高了教師科研能力同時(shí)也在專業(yè)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中鍛煉了學(xué)生解決工程問題能力,為學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造奠定良好的基礎(chǔ).
4.2突出體現(xiàn)專業(yè)方向的基礎(chǔ)課和方向課核心地位
專業(yè)基礎(chǔ)課中核心課程為:控制工程基礎(chǔ)A、微機(jī)原理及接口技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì);專業(yè)方向課中的核心課程為:數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)A.
4.3必要課程整合
根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)方向的設(shè)置,將相關(guān)課程進(jìn)行整合,主要包括04版培養(yǎng)方案中的機(jī)電傳動(dòng)與控制(2/40)和機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2/50)整合為機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(3/56)等.
4.4強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
為増強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的訓(xùn)練,在學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電系統(tǒng)仿真技術(shù)、專業(yè)綜合訓(xùn)練等教學(xué)課程,提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決機(jī)電工程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真、機(jī)電系統(tǒng)控制等問題的能力.
4.5進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
1、模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)
本專業(yè)可從事機(jī)械、電子、電器、輕工、塑料等行業(yè)的模具設(shè)計(jì)、制造和維修,模具設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)與管理工作。畢業(yè)生社會(huì)需求量大,待遇較高。模具加工方向:模具加工生產(chǎn)組織、模具數(shù)控編程加工、模具三維設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)三維設(shè)計(jì)。其他技術(shù)類方向:電子信息、輕工生產(chǎn)管理、物流管理、設(shè)備管理、質(zhì)量管理、項(xiàng)目管理以及產(chǎn)品開發(fā)、汽車工業(yè)、機(jī)械制造工藝師、CNC工程師等。
2、物流管理專業(yè)
物流專業(yè)人才已被列為我國12類緊缺人才之一,缺口達(dá)60余萬。據(jù)了解,目前最為搶手的物流人才,是那些掌握現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)貿(mào)易、運(yùn)輸與物流理論和技能,且具有扎實(shí)英語能力的國際貿(mào)易運(yùn)輸及物流經(jīng)營型人才,他們的年薪最高可達(dá)100萬元。
3、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)
機(jī)械電子工程專業(yè)俗稱機(jī)電一體化,是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種,也是最有前途的一種方向。機(jī)械電子工程專業(yè)包括基礎(chǔ)理論知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法,計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用能力,能承擔(dān)各類機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和開發(fā)工作。機(jī)械電子系統(tǒng)早已在我們的日常生活中廣泛應(yīng)用。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程;控制工程;應(yīng)用
0.引言
計(jì)算機(jī)控制工程技術(shù)的應(yīng)用,引導(dǎo)著機(jī)械電子工程在向著智能化方向邁進(jìn),控制工程的應(yīng)用作用也愈來愈重要。人們當(dāng)前對(duì)控制工程的研究也愈來愈深化,加強(qiáng)對(duì)機(jī)械電子工程中應(yīng)用控制工程,可有效促進(jìn)機(jī)械電子工程的良好發(fā)展。通過從理論層面對(duì)機(jī)械電子工程的控制工程應(yīng)用,就能從理論上為其發(fā)展有著積極促進(jìn)作用。
1.機(jī)械電子工程和其發(fā)展情況分析
1.1機(jī)械電子工程分析
機(jī)械電子工程主要就是機(jī)械和電子技術(shù)的結(jié)合,也就是機(jī)電一體化的發(fā)展,主要是用于創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品而應(yīng)用的技術(shù)。機(jī)械電子工程涵蓋的內(nèi)容比較多,其中有電氣控制工程以及機(jī)械工程和系統(tǒng)總體技術(shù)等技術(shù)內(nèi)容,在具體的產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)中會(huì)進(jìn)行綜合性的應(yīng)用。機(jī)械電子工程的核心技術(shù)中,信息處理技術(shù)以及電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等等,都能發(fā)揮其自身的作用。機(jī)械基礎(chǔ)作為電子工程的重要支撐,也是機(jī)械電子工程的重要載體,在這一形式下才對(duì)多種技術(shù)的綜合提供了有利條件。
1.2機(jī)械電子工程發(fā)展情況分析
機(jī)械電子工程在實(shí)際發(fā)展過程中,經(jīng)過了長期歷程,上世紀(jì)八十年代開始日本有著無人示化工程,在當(dāng)前日本的機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)比較成熟,成為世界領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用國家。我國在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展時(shí)間相對(duì)比較短,在各個(gè)層面和發(fā)達(dá)國家相比較還存在著很大差距。所以在機(jī)械電子產(chǎn)品大多是依靠著進(jìn)口,其中數(shù)控機(jī)床的占比就比較少。我國的機(jī)械電子技術(shù)還不能有效滿足實(shí)際工程的需要,加上機(jī)械電子的工程在高級(jí)智能以及自動(dòng)化控制的要求都相對(duì)比較高,所以這就會(huì)多控制工程的需求比較關(guān)鍵,強(qiáng)調(diào)多種技術(shù)進(jìn)行綜合性應(yīng)用,對(duì)工程領(lǐng)域的深度發(fā)展也有著促進(jìn)作用目。在未來的發(fā)展過程中,我國的機(jī)械電子工程將會(huì)隨著技術(shù)進(jìn)一步升級(jí),在應(yīng)用的領(lǐng)域也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大化,技術(shù)理論也會(huì)進(jìn)一步深化。
2.機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容和具體應(yīng)用
2.1機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容分析
從當(dāng)前我國機(jī)械電子工程當(dāng)中控制工程的用情況來看,在內(nèi)容上比較多樣化,其中的計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的控制內(nèi)容方面比較重要。計(jì)算機(jī)智能控制是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下進(jìn)行控制的,對(duì)機(jī)械電子工程的各環(huán)節(jié)在線模擬目標(biāo)能有效實(shí)現(xiàn),然后結(jié)合實(shí)際結(jié)果進(jìn)行有效控制,在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的操作下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。通過計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的應(yīng)用,就能從整體上提高操作效率和質(zhì)量,在相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作方面也提供了很大便利,對(duì)資源也得到了很大程度節(jié)約。
機(jī)械電子工程中的控制工程內(nèi)容中,模糊控制工程也是重要內(nèi)容,這一概念是對(duì)傳統(tǒng)工藝?yán)щy解決而應(yīng)用的,在實(shí)體模型的應(yīng)用型效率比較顯著。控制工程技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下,通過三維立體模擬程序就能有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械在線模擬。并能在立體模型分析性能以及合理性的分析下進(jìn)行模擬操作。這一模糊工程的應(yīng)用,就能大大對(duì)程序進(jìn)行簡化,在控制質(zhì)量上也能得到有效保證。這一簡便性方式的應(yīng)用,就比較有助于機(jī)械電子工程的進(jìn)一步發(fā)展。
機(jī)械電子工程中控制工程內(nèi)容中,核心擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制也是其重要內(nèi)容。這是講生物學(xué)科作為重要依據(jù)建立的控制程序,是通過多單線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編制的綜合網(wǎng)絡(luò),然后在一個(gè)核心下進(jìn)行控制,這一方法的應(yīng)用是在模糊控制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理能力比較強(qiáng),能有效提高工作效率水平。
2.2機(jī)械電子工程中控制工程具體應(yīng)用
機(jī)械電子工程中控制工程的應(yīng)用涉及到諸多內(nèi)容,其中在機(jī)械磨削精密度的控制當(dāng)中的應(yīng)用比較重要。在對(duì)專業(yè)控制精度系統(tǒng)應(yīng)用中,對(duì)動(dòng)態(tài)化的控制目標(biāo)能有效實(shí)現(xiàn)。具體的應(yīng)用過程中,主要是在機(jī)械磨削中對(duì)可能發(fā)生的差錯(cuò)進(jìn)行充分考慮,然后在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定控制目標(biāo)以及規(guī)則,這樣就能從控制效率上有效提高。
機(jī)械電子工程中集成自動(dòng)控制的應(yīng)用方面,這是對(duì)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的控制。集成化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,能有效將原信息技術(shù)和生產(chǎn)相關(guān)信息加以糅合,這就能從整體上對(duì)機(jī)械工程生產(chǎn)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。在這一系統(tǒng)應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)技術(shù)是比較基礎(chǔ)性的應(yīng)用技術(shù),在不斷的發(fā)展下,集成自動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大化,集成自動(dòng)控制系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新完善提高方面也起到了積極促進(jìn)作用。
機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用,在預(yù)測控制應(yīng)用在高速液壓機(jī)當(dāng)中就發(fā)揮著積極作用。機(jī)械電子工程當(dāng)中,高壓和高速化是液壓機(jī)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。對(duì)預(yù)測控制技術(shù)科學(xué)化應(yīng)用,就能構(gòu)建完善的系統(tǒng)輸出預(yù)測模型,在這一模型的基礎(chǔ)上能有效得到預(yù)測輸出值和對(duì)系統(tǒng)誤差的變化率。高速液壓機(jī)當(dāng)中對(duì)預(yù)測控制的應(yīng)用,對(duì)控制器輸出和控制模式的實(shí)現(xiàn)也有著促進(jìn)作用。
通過模糊控制在機(jī)械電子工程中進(jìn)行應(yīng)用,也能發(fā)揮模糊控制的積極作用。在對(duì)模糊控制的應(yīng)用下,最為主要的優(yōu)勢就能將問題直觀化的呈現(xiàn),構(gòu)造算法以及控制編程也相對(duì)簡單,在諸多的機(jī)械加工中都發(fā)揮著重要作用。在簡單測量值輸入以及偏差和變化率的設(shè)置下,就能有效控制輸出值,在控制的效率上比較突出。
關(guān)鍵詞 機(jī)械電子學(xué) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)課程 課程群
中圖分類號(hào):G712.3;TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1研究背景
2012、2013、2014、2015連續(xù)這四年以來,高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生的工作與所學(xué)專業(yè)的相關(guān)性均低于全國其他高職專業(yè)的平均水平。換句話來說就是近四年來的高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生在畢業(yè)之后大部分人從事著與學(xué)校所學(xué)專業(yè)幾乎無關(guān)的工作。因此,高等機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的人才供給與市場需求之間還存在很大的偏差。分析出現(xiàn)這種偏差的原因,在很大程度上是因?yàn)楦呗氃盒C(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)需求了。所以各個(gè)高職學(xué)院的機(jī)械電子學(xué)專業(yè)要根據(jù)目前的市場和社會(huì)需求、重新確定專業(yè)定位,全面的整合教學(xué)內(nèi)容, 選擇能夠提升學(xué)生就業(yè)潛力的課程內(nèi)容。
2高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的選擇與課程體系的構(gòu)建
2.1選取專業(yè)課程內(nèi)容的方法與原則
2.1.1選擇不同的課程模式來安排專業(yè)課程
在課程安排中可采用“以專業(yè)化生產(chǎn)過程為課程安排主線”、“圍繞生產(chǎn)項(xiàng)目組織課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)”以及“以職業(yè)實(shí)踐為導(dǎo)向安排課程”等不同的模式來安排專業(yè)課程內(nèi)容、在教學(xué)過程中采用案例式或者實(shí)例式教學(xué)。
2.1.2在課程選擇過程中遵循實(shí)用原則
在課程選擇過程中要安排好“描述性知識(shí)”和“程序性知識(shí)”這兩部分的教學(xué)內(nèi)容。“描述性知識(shí)”主要用來說明事物的各種性質(zhì)、特征以及狀態(tài),通常用來區(qū)別和辨別事務(wù)。“程序性知識(shí)”是只能借助某種具體的作業(yè)形式間接推論其存在的知識(shí)。“描述性知識(shí)”用來解決“是什么”的問題而“程序性知識(shí)”解決“為什么”的問題。
2.1.3要改變課程內(nèi)容選擇的標(biāo)準(zhǔn)
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程選擇要從原來力求單一學(xué)科知識(shí)的完整性逐漸向諸多相關(guān)學(xué)科知識(shí)的綜合性轉(zhuǎn)變。例如《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這本教材的課程內(nèi)容可綜合機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、接口技術(shù)、機(jī)械工程材料等內(nèi)容,在課程實(shí)施過程中按機(jī)械設(shè)計(jì)的過程組合上述內(nèi)容的教學(xué)。
2.2專業(yè)課程內(nèi)容綜合模式
2.2.1綜合基礎(chǔ)專業(yè)課程
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程包含了機(jī)械制造、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等模塊的基礎(chǔ)知識(shí)。傳統(tǒng)高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中每個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)都要由幾門相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程來完成。具體分析這些相關(guān)專業(yè)的教材,會(huì)發(fā)現(xiàn)其具有將這些課程綜合的條件。例如機(jī)械制造技術(shù)這個(gè)模塊的基礎(chǔ)知識(shí)一般由機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)繪圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、公差配合與技術(shù)測量、電工學(xué)及工業(yè)電子學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械原理、等課程組成。基礎(chǔ)專業(yè)課程綜合中可將計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)繪圖這兩門課程綜合;將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)以及機(jī)械制圖這三門課程綜合。
2.2.2綜合核心技術(shù)課程
高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)在新的就業(yè)形勢下要做到針對(duì)職業(yè)崗位安排教學(xué)內(nèi)容。核心技術(shù)課程的課程內(nèi)容安排要以核心技術(shù)為主線緊密的結(jié)合起來,綜合為一門新的技術(shù)課程。由核心技術(shù)組合的課程不僅包含基礎(chǔ)含理論知識(shí),也包括理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容,具體如何組合就要根據(jù)各個(gè)高職院校的具體情況而定。例如:數(shù)控機(jī)床操作這個(gè)崗位是所有機(jī)械制造企業(yè)比較重要的崗位之一,以數(shù)控機(jī)床操作為核心技術(shù)可供綜合的課程有:機(jī)械材料基礎(chǔ)知識(shí)、零部件加工及裝配工藝、計(jì)算機(jī)編程設(shè)計(jì)。如果高職學(xué)生能夠認(rèn)真學(xué)完這一綜合課程之后,在企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行練習(xí)操作,畢業(yè)之后就能勝任數(shù)控機(jī)床的編程以及操作工作。
2.2.3綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程
核心技術(shù)是專業(yè)技術(shù)的核心,而支撐核心技術(shù)的支撐技術(shù)普遍屬于專業(yè)基礎(chǔ)。如果將核心技術(shù)與支撐技術(shù)以及其他的相關(guān)課程綜合,打破高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)傳統(tǒng)的三段式課程設(shè)置,形成一種新的課程設(shè)置模式,或許會(huì)為高職院校學(xué)生的培養(yǎng)提供新的方向。目前國內(nèi)外有不少學(xué)者在探討打破基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以專業(yè)課這三段式的傳統(tǒng)課程結(jié)構(gòu)的可能性以及利弊。許多學(xué)者主張將專業(yè)課與專業(yè)基礎(chǔ)課綜合起來,形成基礎(chǔ)課和專業(yè)課的模式。這種綜合核心技術(shù)與支撐技術(shù)課程模式的教學(xué)能夠使學(xué)生投入更多時(shí)間學(xué)習(xí)專業(yè)課。
3實(shí)施高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程建設(shè)的措施
3.1重視課程的個(gè)體差異, 實(shí)行開放式教學(xué)
在機(jī)械電子學(xué)專業(yè)的課程安排中選擇應(yīng)用性、操作性以及技術(shù)性強(qiáng)專業(yè)課程,在專業(yè)課程的教學(xué)計(jì)劃中針對(duì)市場需求的某種能力進(jìn)行有目的的培養(yǎng),根據(jù)培養(yǎng)目的組合課程模式。這樣高職院校畢業(yè)生就能夠滿足社會(huì)上的職業(yè)需求,從事與所學(xué)專業(yè)相關(guān)的職業(yè)。
3.2 在教學(xué)過程中要嚴(yán)格控制教學(xué)質(zhì)量
由機(jī)械電子學(xué)產(chǎn)業(yè)界、機(jī)械電子學(xué)專家、學(xué)校的管理層、相應(yīng)專業(yè)的教師等編寫機(jī)械電子學(xué)課程大綱,然后由專業(yè)任課教師根據(jù)課程大綱實(shí)施教學(xué)。在教學(xué)過程中,要有完整的嚴(yán)格的教學(xué)管理制度來保證教學(xué)質(zhì)量。
3.3實(shí)施措施控制課堂教學(xué)質(zhì)量
各高職院校要加強(qiáng)對(duì)專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督和評(píng)估。建立一套適合本院校的、有理論依據(jù)的、具體可行的評(píng)價(jià)機(jī)制,并通過考試等各項(xiàng)措施及時(shí)反饋專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量信息。
3.4積極發(fā)揮教師在專業(yè)課程建設(shè)中的作用
在高職機(jī)械電子學(xué)專業(yè)課程的建設(shè)中,不僅要有效發(fā)揮教師隊(duì)伍的帶頭作用,而且要培養(yǎng)大量的能夠把理論知識(shí)與實(shí)踐過程結(jié)合起來的教師隊(duì)伍,鼓勵(lì)他們積極投入到課程建設(shè)和課程改革中。
參考文獻(xiàn)
2016年6月2日,中國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國,這將對(duì)中國工程教育質(zhì)量的提高發(fā)揮極大的督促作用,促進(jìn)中國按照國際標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程師,提高工程技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量[1]。國際上廣泛應(yīng)用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)聯(lián)合研究提出的[2]。它主要由構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)四部分組成,目的是通過產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行整個(gè)過程的鍛煉培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力[3]。按照CDIO的培養(yǎng)模式,工程畢業(yè)生的能力被分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層次,并通過12條標(biāo)準(zhǔn)來衡量學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,這與中國工程教育專業(yè)認(rèn)證的12條標(biāo)準(zhǔn)有異曲同工之處。
我校機(jī)械電子工程專業(yè)目前雖然已經(jīng)制定了較合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案,培養(yǎng)了結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍,形成了較好的理論和實(shí)踐教學(xué)模式,但是與CDIO工程教育標(biāo)準(zhǔn)的要求相比,在培養(yǎng)方案、教學(xué)體系、教師隊(duì)伍建設(shè)及教學(xué)效果評(píng)價(jià)機(jī)制等方面,仍然存在一定的差距。現(xiàn)有機(jī)電專業(yè)課程體系存在專業(yè)特色不明顯、不同課程之間存在重復(fù)或相互沖突的地方等缺點(diǎn),因此要依據(jù)CDIO工程教育理念,借助校企合作平臺(tái),全面地進(jìn)行機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探討,建立符合CDIO工程教育標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。
1.我校機(jī)械電子工程專業(yè)課程體系情況
目前的專業(yè)培養(yǎng)方案里包括的核心課程為:機(jī)械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、自動(dòng)控制原理、機(jī)電傳動(dòng)控制、傳感技術(shù)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程測試技術(shù)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、互換性、工程材料等;主要實(shí)踐環(huán)節(jié)為:社會(huì)實(shí)踐調(diào)查、金工實(shí)習(xí)、電子電路實(shí)訓(xùn)、工程制圖實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、PLC與組態(tài)技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)、測試技術(shù)與傳感器綜合實(shí)驗(yàn)、單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)化生產(chǎn)線認(rèn)知實(shí)踐、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)和機(jī)電專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)等。
2.CDIO模式下的機(jī)電專業(yè)教學(xué)體系
根據(jù)CDIO工程教育標(biāo)準(zhǔn)的要求和我校辦學(xué)特色,為適應(yīng)煤炭行業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)對(duì)機(jī)電專業(yè)高級(jí)技術(shù)人才的需求,結(jié)合重實(shí)踐、重創(chuàng)新的培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)新的課程體系。廣泛吸取企業(yè)專家建議,深入探討和修訂機(jī)電專業(yè)課程體系,強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),構(gòu)建國際化的課程體系和教學(xué)模式,從而保證面向工程的課程體系能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維。依據(jù)CDIO工程教育理念,選擇典型的工程實(shí)踐項(xiàng)目,采取“做中學(xué)”的方式,通過在項(xiàng)目中反復(fù)訓(xùn)練鍛煉學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,這樣不僅可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,還可以提高學(xué)生解決工程實(shí)踐問題的能力,從而使學(xué)生綜合素質(zhì)和能力能達(dá)到CDIO標(biāo)準(zhǔn)的要求,增強(qiáng)人才培養(yǎng)對(duì)企業(yè)的適應(yīng)性[4]。近年來,主要通過以下措施進(jìn)行教學(xué)體系的改革:
(1)基于CDIO的工程教育理念,構(gòu)建了“一個(gè)核心、兩個(gè)方向、四個(gè)階段”的工程教學(xué)體系。
“一個(gè)核心”是以礦業(yè)領(lǐng)域的機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、研發(fā)為主,覆蓋了多學(xué)科交叉領(lǐng)域,主要涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)械制造、機(jī)電傳動(dòng)控制、PLC、單片機(jī)、控制工程、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等多種技術(shù);“兩個(gè)方向”是指機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、電氣控制系統(tǒng),選修課中增添“煤礦機(jī)電設(shè)備”、“工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場總線技術(shù)”等課程;“四個(gè)階段”是指根據(jù)CDIO理念的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行四階段指導(dǎo),學(xué)生要經(jīng)歷認(rèn)知實(shí)習(xí)、基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新大賽等綜合實(shí)訓(xùn),才能更好地掌握本專業(yè)的工程應(yīng)用技術(shù)。從第三學(xué)期開始,每學(xué)期均安排工程實(shí)踐環(huán)節(jié),按照核心知識(shí)點(diǎn)和要求來設(shè)定每個(gè)工程實(shí)踐項(xiàng)目,在課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中企業(yè)參與。
(2)依托產(chǎn)學(xué)研合作背景,通過專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)和企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。
我校機(jī)械工程學(xué)院已經(jīng)建立了電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、慧魚模型創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)電控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、虛擬儀器綜合實(shí)驗(yàn)室、動(dòng)態(tài)測試技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),與淮南礦業(yè)集團(tuán)、皖北煤電集團(tuán)、淮南萬泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開誠智能安全裝備有限責(zé)任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開展了長期的產(chǎn)學(xué)研合作,從而可以保證給學(xué)生提供校內(nèi)、外實(shí)踐實(shí)習(xí)基地。通過單片機(jī)和PLC綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)檢驗(yàn)學(xué)生電工電路、單片機(jī)、PLC綜合開發(fā)的能力,往往借助典型機(jī)電案例(如斜井跑車防護(hù)裝置、皮帶機(jī)集控系統(tǒng)、立井提升系統(tǒng)過卷過放保護(hù)系統(tǒng)等),讓學(xué)生經(jīng)歷“構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)行”四階段的完整實(shí)訓(xùn)。與此同時(shí),讓學(xué)生積極深入到到校企合作的實(shí)習(xí)基地中,在相關(guān)機(jī)電系統(tǒng)中頂崗鍛煉,進(jìn)一步提高學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐的能力,縮短學(xué)生個(gè)人能力與企業(yè)要求的差距。
(3)通過創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)、學(xué)科競賽和大學(xué)生科研項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力。
為進(jìn)一步拓展學(xué)生科技創(chuàng)新能力,借助學(xué)院設(shè)置的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、學(xué)科競賽活動(dòng)、大學(xué)生科研項(xiàng)目的平臺(tái),在日常的教學(xué)管理中,融入緊密聯(lián)系工程實(shí)際的大學(xué)生課外科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽”、“全國大學(xué)生機(jī)器人大賽”、“全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽”、“全國大學(xué)生節(jié)能減排大賽”等各種賽事,鼓勵(lì)學(xué)生撰寫學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)專利。
3.結(jié)語
CDIO工程教育模式與中國工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)是高度統(tǒng)一的,只有堅(jiān)持以CDIO工程教育模式為指導(dǎo),依據(jù)校企合作背景,不斷創(chuàng)新改革機(jī)電專業(yè)的課程教學(xué)模式,才能進(jìn)一步提高學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力,為國家和企業(yè)培養(yǎng)出能在機(jī)電行業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域從事機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造、研究開發(fā)、工程應(yīng)用和運(yùn)行管理工作的復(fù)合型工程技術(shù)人才,達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)的要求。
【關(guān)鍵詞】實(shí)踐教學(xué);機(jī)械電子工程
1、我國機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的現(xiàn)狀
當(dāng)前機(jī)電專業(yè)的人才培養(yǎng)正向著復(fù)合型和應(yīng)用型的方向發(fā)展,這不僅要求學(xué)生具有較扎實(shí)的專業(yè)知識(shí),也需要學(xué)生能將相關(guān)專業(yè)的理論與實(shí)踐應(yīng)用結(jié)合起來,通過實(shí)踐方面的鍛煉,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。應(yīng)用型學(xué)院的辦學(xué)理念是培養(yǎng)有較扎實(shí)的基礎(chǔ)理論、較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力、有健康的心理素質(zhì)和創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才。近年來,應(yīng)用型高等學(xué)校的機(jī)械電子工程專業(yè)雖然取得了一些成就,向社會(huì)輸送了一部分人才,但也確實(shí)存在以下兩個(gè)問題: 一方面,這類院校雖然開設(shè)這個(gè)專業(yè),卻沒有建立一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)踐教學(xué)體系。這包括實(shí)踐教學(xué)管理體系、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系、實(shí)踐教學(xué)保障體系。另一方面,三本學(xué)生相對(duì)基礎(chǔ)薄弱,院校沒有因材施教,只是一味的沿用重點(diǎn)院校理論深度的內(nèi)容教學(xué)體系培養(yǎng),產(chǎn)生了一些新的問題和矛盾,所以教學(xué)效果不是十分理想。
最重要的是該專業(yè)的建立旨在為社會(huì)輸送大量的專業(yè)化應(yīng)用型人才,工程應(yīng)用能力一定會(huì)是他們的強(qiáng)項(xiàng)。但目前很多院校在教學(xué)實(shí)踐體系中沒有增加工程實(shí)踐的課程更談不上提供給學(xué)生工程實(shí)踐的一線實(shí)習(xí)經(jīng)歷。另外,實(shí)踐基地和實(shí)踐目標(biāo)的矛盾,新的理論和落后的教學(xué)設(shè)備之間的矛盾也是目前機(jī)電工程專業(yè)教學(xué)體系中存在的較為突出的問題。
2 我國機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革方法
從我國當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系中存在的問題來看,工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是改革的重中之重。筆者試著從以下幾個(gè)方面提出一些意見,希望有助于構(gòu)建完善的工程實(shí)踐教學(xué)體系。
(1)實(shí)踐教學(xué)管理體系
高等院校應(yīng)建立規(guī)范的實(shí)踐教學(xué)考核辦法,對(duì)實(shí)踐教學(xué)的要求與培養(yǎng)目標(biāo)準(zhǔn)確定位,保證實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。工程實(shí)踐的內(nèi)容要靠制度來體現(xiàn),目標(biāo)要考考核體系來保證。制度要準(zhǔn)確、合理。目標(biāo)要明確、可行。
(2)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系
根據(jù)研究數(shù)據(jù)來看,一名合格的工程師的培養(yǎng)過程大約需要七到九年的時(shí)間,這其中包括工程科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐的訓(xùn)練。其中工程實(shí)踐的訓(xùn)練是這個(gè)培養(yǎng)過程的重頭戲。在制訂工程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)該多方面考慮,既要保證學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)穩(wěn)固,又要保證其創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)踐能力。
將部分傳統(tǒng)的理論性教學(xué)課程轉(zhuǎn)設(shè)為小班教學(xué),理論教學(xué)和現(xiàn)場操作結(jié)合,保證良好的教學(xué)效果。例如單片機(jī)、PLC這類課程課堂配備相關(guān)教學(xué)儀器,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理論學(xué)習(xí)與操作相結(jié)合,理論指導(dǎo)實(shí)踐,實(shí)踐加深對(duì)理論理解;實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,將具有綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)替代部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這樣更有利于發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性,開發(fā)他們的思維潛能;實(shí)習(xí)是每個(gè)高等院校培養(yǎng)學(xué)生的必要環(huán)節(jié),它對(duì)提升學(xué)生操作能力和實(shí)踐能力等多方面起到了十分重要的作用。學(xué)校應(yīng)多給學(xué)生提供各類實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)及充足的實(shí)習(xí)時(shí)間。
(3)實(shí)踐教學(xué)保障體系
目前,學(xué)院存在實(shí)踐教學(xué)的“軟”、“硬”件層次欠缺的問題較突出。
教師在實(shí)踐教學(xué)中處于主導(dǎo)地位,專業(yè)教師實(shí)踐能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到實(shí)踐教學(xué)的效果。打造一支訓(xùn)練有素的師資隊(duì)伍是改革工程實(shí)踐教學(xué)的重要保障之一。教師不僅要做到精心把握策劃每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),編寫實(shí)用的實(shí)踐環(huán)節(jié)教材。還要及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。這兩者缺一不可。當(dāng)然要想把這兩方面做好,一方面教師本身需要不斷的實(shí)踐學(xué)習(xí),校方也要定期培訓(xùn)教師,及時(shí)將新的理論、技術(shù)引進(jìn)教學(xué)體系。另一方面校方要有計(jì)劃地引進(jìn)一批綜合素質(zhì)高的師資隊(duì)伍,這些教師不僅具備一定的理論知識(shí),還應(yīng)有工程實(shí)踐一線工作的經(jīng)歷,以便將實(shí)際生產(chǎn)與教學(xué)相結(jié)合。這將是工程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的有力保障。
實(shí)踐基地與實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)難匹配是應(yīng)用性高等院校機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一個(gè)普遍存在的問題。機(jī)械電子工程類專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),所以教學(xué)的每一步驟都不能缺少工程實(shí)踐的教學(xué)。這樣既可以鞏固理論知識(shí)也可以提高操作能力。學(xué)校應(yīng)在教學(xué)設(shè)備、設(shè)施上積極升級(jí)、擴(kuò)充。綜合光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、信息控制等方面來考慮,提供計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)、自動(dòng)化儀表及裝置、機(jī)電工程智能檢測、光電轉(zhuǎn)換與通信技術(shù)等系列實(shí)驗(yàn)設(shè)施及相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié),建立優(yōu)勢明顯的實(shí)驗(yàn)室及實(shí)習(xí)基地,以供學(xué)生參與實(shí)踐學(xué)習(xí)。還可積極開啟合作教育的模式。即校外企業(yè)教學(xué)和校內(nèi)課堂教學(xué)相結(jié)合。
3 結(jié)束語
機(jī)械電子工程專業(yè)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的綜合學(xué)科。理論來源于實(shí)踐,理論指導(dǎo)實(shí)踐。以學(xué)生為中心,以向社會(huì)輸送優(yōu)秀的應(yīng)用型人才為宗旨,逐步將院校的工程實(shí)踐教學(xué)體系走上正軌,全面提升學(xué)生綜合素質(zhì)。本文針對(duì)該專業(yè)當(dāng)前教學(xué)體系現(xiàn)狀,在實(shí)踐教學(xué)體系上做一些研究和探討,希望對(duì)應(yīng)用型高等院校實(shí)踐工程教學(xué)質(zhì)量的提升盡一些綿薄之力。
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摘要:介紹了機(jī)械電子工程的EDA技術(shù),分析了現(xiàn)階段機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)存在的問題,最后提出了幾個(gè)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中需要注意的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程;設(shè)計(jì)要點(diǎn);模式
1EDA技術(shù)
EDA技術(shù)作為電子工程中非常重要的技術(shù),是一種電子工程的核心技術(shù)。它的主要原理是以編輯器為載體,從而進(jìn)行很大規(guī)模的編程。EDA進(jìn)行編程的手段是通過硬件的描述語言實(shí)現(xiàn)的。EDA技術(shù)需要運(yùn)用很多的高科技,其中最主要的就是計(jì)算機(jī)。EDA技術(shù)利用計(jì)算機(jī)的目的是使適配編譯和邏輯映射,進(jìn)而形成一定的芯片。這樣才能有利于形成電子系統(tǒng)和專業(yè)集成芯片等。EDA是借助電子技術(shù)慢慢一步一步發(fā)展和進(jìn)步的。EDA技術(shù)融合了非常多的部件,其中最常見的有編譯器、綜合器和適配器等。綜合器充當(dāng)著EDA中的溝通作用,其將軟件和硬件有效地連接了起來。綜合器主要功能是轉(zhuǎn)換人員設(shè)計(jì)文件。適配器主要的功能就是將用戶下載下來的東西生成并放在相應(yīng)的位置上。現(xiàn)階段中,EDA技術(shù)被社會(huì)各界廣泛采納,不管是在大型工業(yè)還是第三產(chǎn)業(yè)中,EDA技術(shù)值得更加深入地解釋和探討,以更好地改善我們的生活,推動(dòng)科技的發(fā)展。
2機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)存在的問題
(1)整體發(fā)展方向。從整體的發(fā)展方向上看,機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)存在以下3個(gè)問題。①對(duì)自身的研究成果缺乏法律意識(shí)。關(guān)于這一點(diǎn)是現(xiàn)代社會(huì)關(guān)于自主創(chuàng)新的一個(gè)通病。一方面我國的法律在這方面還不是特別完善,另一方面我們的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員沒有相應(yīng)的產(chǎn)品法律保護(hù)意識(shí),導(dǎo)致市面上流通著很多假冒偽劣產(chǎn)品。②人才教育方面斷層。現(xiàn)階段,雖然大部分理工科學(xué)校都開設(shè)了機(jī)械電子工程這一學(xué)科,也設(shè)置了相應(yīng)的課程,但是,大部分的課程設(shè)置只是讓學(xué)生學(xué)習(xí)了電子工程技術(shù)的皮毛知識(shí),我國還非常缺乏高精尖端的電子科技人員。只有重視教育,才能更好地促進(jìn)科技進(jìn)步。③對(duì)未來缺乏規(guī)劃。現(xiàn)階段,我國大部分的機(jī)械電子工程基本處于固步自封狀態(tài),自己關(guān)起門來搞自己的研究。不會(huì)相互之間交換信息,以更好地促進(jìn)發(fā)展。事實(shí)上,科技是開放的,是共享的。我們更需要一種包容態(tài)度對(duì)對(duì)待科學(xué),對(duì)待未來。(2)具體細(xì)節(jié)方面。①設(shè)計(jì)者們的態(tài)度。一個(gè)優(yōu)秀作品的產(chǎn)生一定是有一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)者。而態(tài)度就是一個(gè)優(yōu)秀設(shè)計(jì)者的有利武器。態(tài)度認(rèn)真的設(shè)計(jì)者會(huì)將手中的作品視為真品,傾盡自己的所能去設(shè)計(jì)好它。然而,在現(xiàn)階段這種急功近利的社會(huì)風(fēng)氣渲染下,很多設(shè)計(jì)者變得浮躁,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)態(tài)度就出現(xiàn)了很大的問題。這值得我們深思。②設(shè)計(jì)人員理念出現(xiàn)偏差。一個(gè)優(yōu)秀的作品必然是一個(gè)好思路的絕佳體現(xiàn)。倘若設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)理念上出現(xiàn)偏差,那么這個(gè)作品肯定就不會(huì)是一個(gè)好的作品。例如我們要將公司的門禁卡設(shè)計(jì)成為同時(shí)具有進(jìn)入并且有簽到的功能,但是一個(gè)設(shè)計(jì)者只是把門禁卡當(dāng)做了進(jìn)出公司的通行證。這樣的設(shè)計(jì)理念就沒有把更多的因素考慮在內(nèi),缺乏周全。以此,這樣的作品也得不到大家的接受和認(rèn)同,市場需求也會(huì)隨之萎縮。③不確定因素太多。由于機(jī)械電子工程產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,存在太多的不確定因素,導(dǎo)致不可能出現(xiàn)一款完美的作品。因?yàn)榇蠖鄶?shù)作品的設(shè)計(jì)都是來源于書本上的理論,只有相應(yīng)的理論基礎(chǔ),我們才能設(shè)計(jì)出相關(guān)的產(chǎn)品。但是,在現(xiàn)實(shí)生活中,很多產(chǎn)品的設(shè)計(jì)偏離書本理論,需要我們根據(jù)具體情況作出判斷。這時(shí)候?qū)τ跊]有太多經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者來說難度就加大了很多。因此,針對(duì)以上不足,希望設(shè)計(jì)者們能夠進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),以使電子產(chǎn)品更加完美。
3機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
(1)仿真分析。在一款產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來之后需要經(jīng)過分析其是否具有現(xiàn)實(shí)意義上的可行性。而檢驗(yàn)這個(gè)現(xiàn)實(shí)可行性的行為稱之為仿真性分析。一款產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來時(shí)一定要進(jìn)行仿真性分析,因?yàn)橹挥型ㄟ^了仿真性分析,才能真正投入市場,進(jìn)入到千家萬戶。而這個(gè)仿真性實(shí)驗(yàn)的主要工具就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)通過對(duì)產(chǎn)品的模擬實(shí)驗(yàn)建立相應(yīng)的的模型,通過對(duì)模型進(jìn)行仿真分析,得出一個(gè)函數(shù),分析出其是否具備現(xiàn)實(shí)可行性。只有通過了仿真性分析的檢驗(yàn),才能將產(chǎn)品推向市場,才能真正地用于實(shí)踐。所以,仿真性分析是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)的第一大要點(diǎn)。(2)優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)械電子工程產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了讓設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品更加的完美更加被客戶被使用者所接受。所謂的優(yōu)化設(shè)計(jì),就是使產(chǎn)品的容差和工作環(huán)境最優(yōu)化。也就是說剛設(shè)計(jì)出來的電子產(chǎn)品面臨著狀態(tài)不穩(wěn)定,多漏洞等現(xiàn)象,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠讓產(chǎn)品更穩(wěn)定更完美地呈現(xiàn)給大家。進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的一款工具依然是EDA技術(shù),可見EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程的核心技術(shù)。通過EDA技術(shù)可以準(zhǔn)確地測量出設(shè)計(jì)出的電子產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境,從而進(jìn)一步地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行與環(huán)境相結(jié)合的模擬仿真實(shí)驗(yàn)。只有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化,才能使電子工程設(shè)計(jì)者們?cè)O(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品更加的穩(wěn)定。(3)防靜電設(shè)計(jì)。現(xiàn)階段,電子設(shè)計(jì)越發(fā)復(fù)雜且難以預(yù)計(jì),因此需要科學(xué)地預(yù)防靜電。由于靜電會(huì)吸引周邊的電荷,對(duì)絕緣體造成破壞,因此在很大程度上降低了電子元件的敏感度,更嚴(yán)重者甚至燒毀電路元件。設(shè)計(jì)者們應(yīng)當(dāng)注意到靜電所帶來的破壞性和災(zāi)難性,做到合理劃分靜電區(qū),時(shí)刻注意清理電子元件和電路周遭的環(huán)境,讓電子元件和電路工作在一個(gè)良好的環(huán)境中,這在一定程度上需要設(shè)計(jì)者們更加多的投入。
4結(jié)語
綜上所知,由于科技的進(jìn)步和時(shí)代的要求,現(xiàn)階段的電子產(chǎn)品越來越需要具備更加強(qiáng)大的功能才能適應(yīng)社會(huì)的需求和時(shí)代的要求。因此在對(duì)電子工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要不斷創(chuàng)新克服各種困難,讓電子工程技術(shù)變得更好。科技改變生活,科技引領(lǐng)時(shí)尚,只有不斷地促進(jìn)科技的進(jìn)步與發(fā)展,才能讓我們的生活更加美好。
作者:王杰 單位:漢口學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院
Modular Design of "Mechanical and Electronic
Engineering" Graduate Course Teaching
SUI Xiuwu, NIU Xuejuan, DU Yuhong, SANG Hongqiang
(Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387)
Abstract To address the basics of mechanical engineering graduate course big difference in disciplines, research areas scattered, weak technological base of electronic problem, this paper Tianjin Polytechnic University's "Mechanical and Electronic Engineering" course teaching reform projects and excellent graduate students in the teaching content will be re-planning to mechatronics design as the main line, the implementation of modular teaching of sensing technology, computer and information technology, automatic control technology, servo drive technology, system integration technology were the basis for the requirements module, high demand module , demanding three-level design module. Teaching practice over the years shows that the modular design and implement teaching guide students according to their own conditions and needs of a targeted selection of research to learn the content, teaching according to the need, individualized, and achieved very good results.
Key words Mechanical and Electronic Engineering; graduate training; teaching reform; modular teaching
1 機(jī)械電子工程教學(xué)內(nèi)容的總體規(guī)劃
機(jī)械工程學(xué)科的研究生,大多數(shù)來自機(jī)械工程及自動(dòng)化本科專業(yè),一般具有較扎實(shí)的機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ),在“機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識(shí),但是電子方面的基礎(chǔ)知識(shí)卻比較薄弱,許多研究生連常識(shí)性的電子知識(shí)都不具備,甚至對(duì)“測量”、“控制”領(lǐng)域一無所知。因此需對(duì)其在電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)集成技術(shù)等方面進(jìn)行專業(yè)培養(yǎng)。
由機(jī)械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素可見,機(jī)械電子工程技術(shù)一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù):機(jī)械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。如圖1所示。
圖1 機(jī)械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素
因此,機(jī)械電子工程的教學(xué)將以機(jī)械電子工程的原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線,在上述各關(guān)鍵技術(shù)為主要模塊深入展開,而在每一關(guān)鍵技術(shù)中,又分別設(shè)置三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容:基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊,形成“一縱三橫”的模塊化結(jié)構(gòu)。模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)很好地實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件及科研需要有針對(duì)性地選擇要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,做到因需施教,因材施教。
2 “一縱三橫”的模塊化教學(xué)
“一縱”是指按機(jī)械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)為主線的縱向結(jié)構(gòu),具體包括:傳感檢測技術(shù)模塊、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊、自動(dòng)控制技術(shù)模塊、伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊。“三橫”是指在每個(gè)技術(shù)模塊中又細(xì)分為三個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容:基礎(chǔ)要求模塊、較高要求模塊、高要求模塊。具體內(nèi)容如下:
傳感檢測技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括傳感與測試技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)(傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型及其靜態(tài)特性指標(biāo)、傳感器的選用),機(jī)電系統(tǒng)最常用的位移檢測(光柵傳感器、絕對(duì)碼編碼器、增量碼編碼器),力學(xué)量檢測(應(yīng)變式多維測力彈性體、扭矩傳感器等),視覺檢測(線陣CCD和面陣CCD的基本原理)。較高要求模塊包括雙目視覺檢測的基本原理及標(biāo)定,觸覺傳感器(指端應(yīng)變式觸覺傳感器、多功能觸覺傳感器)。高要求模塊包括機(jī)電測試新技術(shù),現(xiàn)場總線系統(tǒng),虛擬儀器技術(shù),多傳感器數(shù)據(jù)融合等。
計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括計(jì)算機(jī)控制技術(shù)基礎(chǔ),計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成、分類,及常用控制器(工控機(jī)、 PLC、單片機(jī)),軟件方面要求測量數(shù)據(jù)的預(yù)處理,數(shù)字濾波,線性化處理,標(biāo)度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機(jī)的應(yīng)用高級(jí)技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用,基于DSP的運(yùn)動(dòng)控制及DSP運(yùn)動(dòng)控制卡。
自動(dòng)控制技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理,標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn),數(shù)字PID參數(shù)的選擇。較高要求模塊包括模糊控制,模糊控制的定義及特點(diǎn),模糊控制系統(tǒng)的組成,模糊控制系統(tǒng)的基本原理,應(yīng)用模糊控制算法解決實(shí)際問題。高要求模塊包括其它先進(jìn)控制方法,如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預(yù)測控制、神經(jīng)控制等。
伺服傳動(dòng)技術(shù)模塊:主要講解直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)及其控制。基礎(chǔ)要求模塊講解三種電機(jī)的基本原理、機(jī)械特性及最常用的控制方法。較高要求模塊講解更深一層次的原理,如直流電機(jī)的電樞電動(dòng)勢、電磁轉(zhuǎn)矩,交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場和定轉(zhuǎn)子的電路分析,變頻控制的原理及實(shí)現(xiàn)方法,步進(jìn)電機(jī)的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機(jī)的先進(jìn)控制技術(shù),如直流電機(jī)的雙閉環(huán)控制、交流電機(jī)的矢量控制等。
系統(tǒng)集成技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)各模塊之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì),重點(diǎn)講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號(hào)耦合、時(shí)序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機(jī)電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù),重點(diǎn)講解接地技術(shù)、屏蔽技術(shù)、共模干擾的抑制、差模干擾的抑制、供電系統(tǒng)抗干擾、印刷電路板的抗干擾等。高要求模塊重點(diǎn)講解軟件抗干擾技術(shù),如軟件冗余技術(shù)、軟件陷阱技術(shù)、“看門狗”技術(shù)等。
3 以案例為載體,推進(jìn)模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)
針對(duì)上述的模塊化教學(xué)內(nèi)容,設(shè)計(jì)了針對(duì)不同教學(xué)內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)字化資源,建設(shè)了課程網(wǎng)站,開發(fā)了多媒體課件,設(shè)計(jì)了多個(gè)教學(xué)案例。在典型的機(jī)電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域,將“加工中心”、“工業(yè)機(jī)器人”、“自動(dòng)導(dǎo)引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學(xué)案例,并對(duì)一些復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行了分解設(shè)計(jì)。采用單片機(jī)進(jìn)行直流電機(jī)控制、采用PLC對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行變頻控制,基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學(xué)中起到了很好的效果。通過這些案例,是將機(jī)械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學(xué),最大程度地吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了研究生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。
4 結(jié)語
在科學(xué)技術(shù)不斷革新的今天,機(jī)械電子工程發(fā)展速度也在不斷的加快,但是現(xiàn)階段內(nèi),世界各個(gè)國家都沒有明確定義機(jī)械電子工程,認(rèn)識(shí)不夠統(tǒng)一;主要原因有還早呢多,首先是機(jī)械電子工程有著較快的發(fā)展速度,涉及到諸多的領(lǐng)域?qū)W科;其次是如果對(duì)定義進(jìn)行明確設(shè)定,那么就會(huì)在很大程度上限制到機(jī)械電子工程的發(fā)展。還有很多問題產(chǎn)生于電子工程發(fā)展中,如今其朝著高集成和大容量的方向發(fā)展,但是又在不斷的減小體積,那么為了促使目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn),就需要不斷革新技術(shù)。要合理檢驗(yàn)電子工程設(shè)計(jì)方案,仿真分析也是必須要進(jìn)行的。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講,需要充分考慮電子元件的工作環(huán)境,并且科學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,研究電路性能;靜電也會(huì)危害到電子工程的正常運(yùn)行。因此,就需要將EDA技術(shù)應(yīng)用到電子工程設(shè)計(jì)中,促使電子工程獲得更好的發(fā)展。
2EDA技術(shù)概述
在機(jī)械工程電子工程設(shè)計(jì)中,必須要提的一種是EDA技術(shù),它將編輯器件作為主要載體,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模編程,而借助于硬件描述語言來進(jìn)行編程。在應(yīng)用EDA的過程中,需要將一系列的高科技工具給利用過來,如計(jì)算機(jī)等,主要目的就是適配編譯和邏輯映射特定的目標(biāo)芯片,以便促使有集成電子系統(tǒng)、專用集成芯片等生成。結(jié)合電子電路技術(shù),逐漸發(fā)展起來了EDA技術(shù),包括諸多個(gè)組成部件,如編譯器、綜合器、下載器和適配器等等。其中,綜合器的功能是轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)文件,以便有系統(tǒng)門級(jí)電路描述形成,其主要發(fā)揮的是橋梁作用,有效連接了硬件和軟件;適配器則是將最終的下載文件給生成出來,并且在指定的器件當(dāng)中安排。如今,在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中,核心技術(shù)就是EDA技術(shù),原因主要是EDA技術(shù)將HDL高級(jí)語言給運(yùn)用了過來,可以公開利用本語言,并且有著較為廣泛的描述范圍,可以在較大程度上幫助機(jī)械電子工程設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員也可以比較容易的進(jìn)行后期修改和保存;并且,借助于本語言,還可以自動(dòng)在線升級(jí)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案。此外,EDA技術(shù)的自動(dòng)化程度比較高,能夠方便的完成仿真、糾錯(cuò)等工作。
3電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1仿真分析
要為了驗(yàn)證分析機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案的可行性,系統(tǒng)仿真和結(jié)構(gòu)模擬是必不可少的,借助于仿真分析的科學(xué)進(jìn)行,可以保證在日后的實(shí)踐中順利應(yīng)用設(shè)計(jì)方案。而將EDA技術(shù)運(yùn)用到仿真分析過程中,則可以從技術(shù)角度給予保障,可以將各個(gè)環(huán)節(jié)中的傳遞函數(shù)給利用起來,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建之后,就可以較好的推廣和使用機(jī)械電子工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,對(duì)設(shè)計(jì)人員提出的構(gòu)思和理論進(jìn)行驗(yàn)證,保證其是合理和可行的。在此基礎(chǔ)上,借助于EDA技術(shù)完成了仿真分析之后,還可以分析各個(gè)電路的實(shí)際結(jié)構(gòu),同時(shí)分析電路結(jié)構(gòu)的正確性和性能指標(biāo),量化分析過程。通過大量的實(shí)踐研究表明,借助于這種仿真分析模式,在很大程度上提高了我國電子工程設(shè)計(jì)水平。
3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)
通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,可以保證更加穩(wěn)定和可靠的應(yīng)用電子元件,促使其容差和工作環(huán)境達(dá)到最優(yōu)化。如果將傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到實(shí)踐過程中,就無法全面科學(xué)的檢查分析實(shí)際容差和電子工程元件工作環(huán)境,無法全面勘查電子元件環(huán)境,容易有不同方面的漏洞出現(xiàn)于設(shè)計(jì)方案中,這樣就無法保證電子元件的容差和工作環(huán)境溫度符合相關(guān)要求。而將EDA技術(shù)運(yùn)用過來,則可以有效優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,原因就在于其可以分析計(jì)算電子方案環(huán)境,依據(jù)獲得的電子元件的環(huán)境溫度等數(shù)值資料,來優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,只有這樣,方可以保障其能夠可靠安全的工作。
3.3對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)中的靜電有效預(yù)防
結(jié)合設(shè)計(jì)方案,促使其功能需求得到滿足的結(jié)構(gòu)即為機(jī)械結(jié)構(gòu),如今,科學(xué)技術(shù)不斷地革新,集成電路設(shè)計(jì)難度較高,且更加復(fù)雜,那么就需要科學(xué)防治靜電。電子元件會(huì)在較大程度上受到靜電的破壞作用,因?yàn)殪o電電廠會(huì)吸引周邊電荷,從而對(duì)絕緣體造成破壞作用,在較大程度上降低電子元件敏感度,甚至還會(huì)燒毀集成電路,影響到電子產(chǎn)品的正常使用;因此,工作人員就需要科學(xué)防護(hù)靜電,合理劃分防靜電工作區(qū)域,定期經(jīng)常的清理操作空間,促使其清潔程度符合要求,這樣靜電發(fā)生概率方可以得到顯著降低。為了更好的檢測電子工程故障,需要有機(jī)結(jié)合智能故障檢測和傳統(tǒng)故障檢測,互相配合和驗(yàn)證,增加電子技術(shù)方面的投入成本,促使電子工程檢測技術(shù)水平得到提高,電子元件和電路也可以更好的適應(yīng)環(huán)境。
4結(jié)語
前言
機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生因?yàn)樵谥R(shí)學(xué)習(xí)方面要求既掌握機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造方面的理論,又要求掌握計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等方面的知識(shí),這種機(jī)電復(fù)合型人才滿足了當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)的需求,所以近年來我校本專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率都在95%左右,但是從學(xué)生就業(yè)后反饋的信息來看,學(xué)生在動(dòng)手能力以及理論知識(shí)轉(zhuǎn)化方面還存在一定差距,我們需要認(rèn)真反思在本科人才培養(yǎng)實(shí)踐體系中存在的問題。
1、實(shí)踐體系與人才培養(yǎng)目標(biāo)
在高校本科生人才培養(yǎng)中,為了滿足社會(huì)行業(yè)對(duì)人才服務(wù)的要求,需要根據(jù)學(xué)校自身的行業(yè)優(yōu)勢和辦學(xué)水平,合理確定專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)。此外還要考慮學(xué)生個(gè)人條件和志向,區(qū)分確定人才培養(yǎng)。是培養(yǎng)在理論上繼續(xù)深入研究的創(chuàng)新型模式還是滿足社會(huì)掌握基本的機(jī)電類專業(yè)課程后,在工程實(shí)際中具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,對(duì)于工廠的實(shí)際工程問題進(jìn)行解決的應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)要求?目標(biāo)定位的不同要求學(xué)生具有的能力也出現(xiàn)差異。例如針對(duì)創(chuàng)新型人才模式要求具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和較強(qiáng)的創(chuàng)造性思維能力。而對(duì)于立足于畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)從事生產(chǎn)一線的應(yīng)用型培養(yǎng)人才則需要較強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力和分析工程問題以及解決問題能力。針對(duì)不同培養(yǎng)模式學(xué)生在能力方面存在差異,會(huì)直接影響到學(xué)生就業(yè)情況,也是人才培養(yǎng)能否成功的重要一環(huán)。可以說定位是否準(zhǔn)確直接關(guān)系到四年學(xué)習(xí)后在以后就業(yè)和進(jìn)一步深造中都能堅(jiān)定進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)人和學(xué)校的成功。我校機(jī)械電子專業(yè)在學(xué)生培養(yǎng)方面多年來主要突出應(yīng)用人才特質(zhì)的培養(yǎng),在實(shí)踐動(dòng)手能力方面要求更為突出,人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位較好,學(xué)生在就業(yè)方面一直畢業(yè)生在企業(yè)界得到了“上手快,動(dòng)手能力強(qiáng)”的評(píng)價(jià)。“十二五”期間,機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率和第一志愿入學(xué)率均為全校49個(gè)專業(yè)排名第一名,其中機(jī)電方向的簽約率為91.07%,就業(yè)率為95%。
2、理論課程與實(shí)踐體系的關(guān)系
高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立提出了相關(guān)能力的培養(yǎng)的要求,例如創(chuàng)新能力、知識(shí)遷移能力等,為了在大學(xué)期間提升學(xué)生在上述能力的水平,需要構(gòu)建知識(shí)體系培養(yǎng)計(jì)劃,首要的問題就是理論課程體系的構(gòu)建,在知識(shí)架構(gòu)上提供必要的知識(shí)理論模塊。我們培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后會(huì)進(jìn)入社會(huì),從事企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),理論知識(shí)能否轉(zhuǎn)化成實(shí)際能力成為關(guān)鍵的一環(huán),這與我們構(gòu)建的實(shí)踐體系可以說直接相關(guān)。實(shí)踐體系完備在學(xué)生理論知識(shí)吸收、轉(zhuǎn)化為動(dòng)手能力方面意義重大,直接關(guān)系到我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)是否成功,是否在社會(huì)市場的競爭中具有優(yōu)勢的關(guān)鍵。在機(jī)電專業(yè)理論課程設(shè)置上,我們從工程實(shí)踐中圍繞系統(tǒng)控制角度出發(fā),安排相關(guān)理論課程。從當(dāng)前企業(yè)需要實(shí)際需要出發(fā),開設(shè)相應(yīng)的課程,例如《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》、《可編程控制器》、《工業(yè)控制計(jì)算機(jī)》等課程。在驅(qū)動(dòng)部分圍繞機(jī)電專業(yè)的特色,我們應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)工廠實(shí)際中經(jīng)常用到的驅(qū)動(dòng)器具體名稱、特點(diǎn)、應(yīng)用場合有清楚的了解,這里面包括各類電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓元件。對(duì)于電動(dòng)主要包括三相普通異步電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)、伺服電機(jī)等。由于控制器一般處理的信號(hào)為弱電部分,而驅(qū)動(dòng)器為強(qiáng)電部分。對(duì)于氣動(dòng)元件主要有電磁閥、氣缸以及各種氣動(dòng)馬達(dá)等。而液動(dòng)元件有各種液壓馬達(dá)及氣缸等。本部分的課程設(shè)置應(yīng)改包括《電工電子》、《電動(dòng)機(jī)》、《液壓與氣動(dòng)》等課程。在下一個(gè)環(huán)節(jié)為執(zhí)行機(jī)構(gòu),本部分中主要完成動(dòng)作的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以及電氣與機(jī)械的接口部分。本部分應(yīng)該給學(xué)生開設(shè)《機(jī)電傳動(dòng)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)》等課程。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作后,下一部分緊跟著就是傳感部分,這樣當(dāng)機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)后,經(jīng)過傳感器把采集的機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)反饋給控制器,形成一個(gè)閉環(huán)控制。這部分應(yīng)該開辟的課程為《傳感器》、《測試技術(shù)》等。這樣借助控制流程圖來安排課程,讓我們從一個(gè)工程系統(tǒng)的高度來對(duì)機(jī)電類專業(yè)課程進(jìn)行設(shè)置,無論對(duì)所授課老師還是學(xué)生都能清楚自己所學(xué)的內(nèi)容在一個(gè)大系統(tǒng)中處于的位置,可盡快適應(yīng)工程現(xiàn)場工作需要。
3、機(jī)電專業(yè)實(shí)踐體系構(gòu)建
機(jī)械電子工程專業(yè)在課程設(shè)置上涵蓋了機(jī)械、電子和計(jì)算機(jī)控制等相關(guān)知識(shí)系統(tǒng),上述理論知識(shí)的學(xué)習(xí)為學(xué)生建立了理論基礎(chǔ),但是知識(shí)和能力之間還存在一定的距離,而有效的實(shí)踐是二者之間轉(zhuǎn)換的橋梁。要想實(shí)現(xiàn)學(xué)生理論知識(shí)盡快轉(zhuǎn)換成能力,需要建立一定的實(shí)踐體系幫助學(xué)生掌控知識(shí)的翅膀。首先相關(guān)課程內(nèi)容模塊的理論學(xué)習(xí),必須設(shè)置一定量相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),這對(duì)于教師課上知識(shí)的學(xué)習(xí)能夠及時(shí)驗(yàn)證,對(duì)于學(xué)生相應(yīng)模塊理論知識(shí)的理解起點(diǎn)撥的作用。在這一點(diǎn)上我市有些高職院校做的比較好,可以借鑒過來。例如有高職院校提倡一半課堂理論教學(xué),一半實(shí)踐教學(xué),為了學(xué)生知識(shí)的掌握,提倡小班授課,將班級(jí)學(xué)生規(guī)模限制在30人以內(nèi),學(xué)生理論知識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)質(zhì)量得到了有效保障。其次必要的金工實(shí)習(xí)和企業(yè)實(shí)踐。這一塊實(shí)踐內(nèi)容在各個(gè)高校都基本上存在,學(xué)生通過該實(shí)踐的確加深了機(jī)械加工和機(jī)電控制的了解,但僅僅流于一般的實(shí)踐實(shí)習(xí)學(xué)生受益則非常有限,應(yīng)該對(duì)這棵“培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的老樹”進(jìn)行二次開發(fā),挖掘出新的方法來提升學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。例如在企業(yè)或?qū)W校實(shí)踐中,企業(yè)選擇是否做到有針對(duì)性,是否符合我們培養(yǎng)學(xué)生特點(diǎn),是否做到了學(xué)生親自參與一些加工等環(huán)節(jié)?此外在測繪環(huán)節(jié)也有待于進(jìn)一步加強(qiáng)?相應(yīng)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐針對(duì)性也有必要進(jìn)一步強(qiáng)化。最后引入必要的社會(huì)培訓(xùn),對(duì)學(xué)生有針對(duì)性地開展特定知識(shí)培養(yǎng)。社會(huì)培訓(xùn)是我們學(xué)校培養(yǎng)有益必要的補(bǔ)充。學(xué)校盡管建立了比較齊全的理論知識(shí)架構(gòu)和實(shí)踐環(huán)節(jié),但是社會(huì)對(duì)于某類人才能力的需求,學(xué)校人才培養(yǎng)方面存在一定的滯后性,而社會(huì)培訓(xùn)則相對(duì)靈活得多,根據(jù)學(xué)生就業(yè)市場技能需求,開設(shè)短期培訓(xùn)班,對(duì)某類技能進(jìn)行突擊培訓(xùn),滿足上崗需要。我們可有效吸收他們的優(yōu)點(diǎn),對(duì)我們學(xué)生短板進(jìn)行針對(duì)性培訓(xùn)。提升我們學(xué)生的社會(huì)競爭力,我系目前正朝該方向進(jìn)行探索。
4、結(jié)論
機(jī)械電子專業(yè)為社會(huì)培養(yǎng)輸送復(fù)合型人才,相對(duì)于其他專業(yè)在實(shí)踐能力培養(yǎng)方面要求更高,而機(jī)電專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)和提高不是一蹴而就的事,我們需要從理論體系高度統(tǒng)籌規(guī)劃實(shí)踐培養(yǎng)體系,建立切實(shí)符合高校本專業(yè)學(xué)生特質(zhì)的培養(yǎng)方案,才能培養(yǎng)出滿足社會(huì)和企業(yè)需要的優(yōu)質(zhì)人才。
作者:岳建鋒 孫光亞 賀凱航 杜宇 單位:天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
公元前三千年以前,人類已廣泛使用石制和骨制的工具。現(xiàn)代各種復(fù)雜精密的機(jī)械,都是從古代簡單的工具逐步發(fā)展而來的。“工欲善其事必先利其器”,現(xiàn)在讓我們細(xì)數(shù)下被稱為機(jī)械專業(yè)的“七種武器”。
拳頭——機(jī)械工程
拳頭也許是最不引人注意的武器,但卻是最基礎(chǔ)、最有效、最直接,也最可靠的武器,機(jī)械工程專業(yè)也如此,它是機(jī)械專業(yè)的基礎(chǔ)。是一個(gè)以自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),研究和解決在開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、修理各種機(jī)械過程中的全部理論和實(shí)際問題的應(yīng)用型專業(yè)。機(jī)械工程專業(yè)的知識(shí)可應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、空調(diào)、建筑、橋梁、工業(yè)儀器及機(jī)器等各個(gè)層面之上。
獨(dú)門絕技:工程制圖、AutoCAD輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械原理
霸王槍——機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
霸王,力拔山河兮氣蓋世。槍,百兵之祖是為槍。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)作為機(jī)械制造的始祖。其學(xué)生主要學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基礎(chǔ)理論,以及微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)的基本知識(shí),掌握進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及設(shè)備控制、生產(chǎn)組織管理的基本能力。今后可在科研單位從事本專業(yè)的研究工作,或是在各類機(jī)械制造行業(yè)從事產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā)、生產(chǎn)組織管理等工作,抑或是在高校從事教學(xué)科研工作。
獨(dú)門絕技:電工技術(shù)、機(jī)械工程控制基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、電子技術(shù)、機(jī)械加工工藝、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、檢測技術(shù)、數(shù)控技術(shù)
多情環(huán)——材料成型及控制工程
多情環(huán)為什么叫多情環(huán)?因?yàn)檫@雙環(huán)無論套住了什么,立刻就緊緊地纏住,絕不會(huì)再脫手,就好像是個(gè)多情的女子一樣。材料成型及控制工程專業(yè)也是如此多情。它是材料科學(xué)、成型工藝及自動(dòng)控制技術(shù)等多個(gè)學(xué)科交叉而成的綜合學(xué)科。培養(yǎng)的是具有材料成型加工基礎(chǔ)理論與應(yīng)用能力,今后可從事設(shè)計(jì)制造、科學(xué)研究、材料成型設(shè)備與模具設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行管理等工作的工程技術(shù)人才。本專業(yè)設(shè)兩個(gè)專業(yè)方向,分別為金屬成型及模具方向和塑料成型及模具方向。
獨(dú)門絕技:工程圖學(xué)、工程材料、彈塑性力學(xué)、材料成型技術(shù)基礎(chǔ)、熱加工工藝基礎(chǔ)
孔雀翎——機(jī)械電子工程
孔雀翎作為一種暗器,特點(diǎn)是小、精、準(zhǔn)。這與機(jī)械電子工程專業(yè)所培養(yǎng)的目標(biāo)是一致的,該專業(yè)的畢業(yè)生需具備儀器設(shè)計(jì)、制造、測量、控制方面的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用能力,能在測控技術(shù)、電子信息技術(shù)、自動(dòng)化儀表、智能設(shè)備、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面從事設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理等方面的工作。
獨(dú)門絕技:機(jī)電裝備設(shè)計(jì)、電路原理、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與應(yīng)用、機(jī)電傳動(dòng)控制、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)
碧玉刀——工業(yè)設(shè)計(jì)
碧玉刀白銀吞口、黑鱉皮鞘、鑲著七顆翡翠,說是武器,更不如說是一件藝術(shù)品。這正好符合工業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)偏藝術(shù)類的專業(yè)特點(diǎn),工業(yè)設(shè)計(jì)分為兩部分:一部分屬于機(jī)械類的工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè),一部分屬于藝術(shù)類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)。機(jī)械類工業(yè)設(shè)計(jì)主要學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論與知識(shí),如結(jié)構(gòu)與功能、結(jié)構(gòu)與材料、外形與工藝、產(chǎn)品與環(huán)境等;而藝術(shù)類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)專業(yè)主要學(xué)習(xí)造型設(shè)計(jì)原理,以處理好各種產(chǎn)品的造型與色彩、形式與外觀的關(guān)系為主。該專業(yè)畢業(yè)生能在企事業(yè)單位、專業(yè)設(shè)計(jì)部門、科研單位從事工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、視覺傳達(dá)設(shè)計(jì)、環(huán)境設(shè)計(jì)、教學(xué)、科研等工作。
獨(dú)門絕技:設(shè)計(jì)概論、設(shè)計(jì)圖學(xué)、工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)材料與工藝、工業(yè)設(shè)計(jì)概論、工業(yè)設(shè)計(jì)史、模型設(shè)計(jì)與制作、計(jì)算機(jī)輔助平面設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)
離別鉤——過程裝備與控制工程
離別鉤是一柄特殊的鉤,既不像刀,也不像劍,前鋒雖然彎曲如鉤,卻又不是鉤。過程裝備與控制工程專業(yè)正是如此,名字像機(jī)械專業(yè)又不同于傳統(tǒng)的機(jī)械專業(yè),其前身是化工機(jī)械專業(yè)。該專業(yè)培養(yǎng)的是具備化學(xué)工程、機(jī)械工程、控制工程和管理工程等方面的知識(shí),能在化工、石油、能源、輕工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、機(jī)械及勞動(dòng)安全等領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)營管理以及工程科學(xué)研究等方面的高級(jí)工程技術(shù)人才。
獨(dú)門絕技:化工原理、過程流體機(jī)械、過程設(shè)備設(shè)計(jì)、工程熱力學(xué)、過程裝備腐蝕與防護(hù)、熱加工工藝基礎(chǔ)、熱加工工藝設(shè)備及設(shè)計(jì)、檢測技術(shù)及控制工程
長生劍——車輛工程
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下,以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
2 機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析
首先,從學(xué)生的角度看,參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,剛開始參與時(shí)一哄而上,人數(shù)眾多,且熱情高漲,但往往善始者繁,克終者寡,五分鐘熱血的情況屢見不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多,小打小鬧的多,起點(diǎn)較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來完成,追求短、平、快,缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度,達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。這顯示了我國創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹,學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力,說明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度,做得還是不夠。
其次,從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看,當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢,主要體現(xiàn)在以下方面:一是設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目,導(dǎo)致基本功底不扎實(shí),同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理,一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè);二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例,相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄;三是學(xué)生動(dòng)手能力較弱,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。
還有,教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體,而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增,大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù),面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額,而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低,這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān);對(duì)學(xué)生而言,舊有的教學(xué)模式,重書本重理論,輕實(shí)踐輕動(dòng)手,導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁,基本功和實(shí)踐能力差;面臨越來越大的競爭和就業(yè)的壓力,也顯得無所適從。一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3 機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新
近年來,通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域,分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu),以社會(huì)人才市場現(xiàn)實(shí)與未來發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù),從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu),形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系,構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系”,創(chuàng)建了“核心技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
3.1 “四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科,所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層面;基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個(gè)階段。在整個(gè)三年教學(xué)時(shí)問內(nèi),專業(yè)技能實(shí)踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。以機(jī)電一體化專業(yè)為例,“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個(gè)學(xué)期,學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外,主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。專長學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化,學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識(shí)和技能。專業(yè)學(xué)習(xí)和專長學(xué)習(xí)中,學(xué)生將利用相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實(shí)訓(xùn)模塊的培訓(xùn),這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù),大量采用“實(shí)例”和“真實(shí)環(huán)境”方式培訓(xùn)。學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦相結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合,獨(dú)立思考、獨(dú)立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
3.2 相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系開展課外制作活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的最佳實(shí)踐活動(dòng)之一,特別是對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生來說,是開展專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺(tái)。將課程進(jìn)行有機(jī)整合,形成了上下貫通的理論和實(shí)踐教學(xué)體系,兩個(gè)教學(xué)體系相互平行,融合交叉,把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。相互平行,是指兩套體系的教學(xué)計(jì)劃相互平行,課程流程相互平行;相互融合,是指課程知識(shí)內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合,理論和實(shí)踐教學(xué)場所相互融合;相互交叉,是指兩套體系的功能相互交叉,知識(shí)、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點(diǎn)相互交叉。