機電一體化的具體內(nèi)容范文
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關(guān)鍵詞:形成性考核;機電一體化;體系;設(shè)計
中圖分類號:G424;TH39 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2017)01-0243-02
機電一體化專業(yè)課程普遍具有實踐性強的特點。在現(xiàn)有的機電一體化專業(yè)課程教學中,大多采用的是傳統(tǒng)的終結(jié)性考核方法。然而,傳統(tǒng)的終結(jié)性考核只是對教學效果的結(jié)論性評價,在目前以提高學生的綜合素質(zhì)為目標的情況下,采取單一的終結(jié)性評價無益于專業(yè)課程教學質(zhì)量的提高。
本文從機電一體化專業(yè)課程教學設(shè)計的角度出發(fā),探索形成性考核體系的設(shè)計,分析形成性考核體系對促進課程教學的意義,并以機床電氣控制課程為例,說明形成性考核體系的具體構(gòu)建形式。
一、機電一體化專業(yè)課程形成性考核體系的設(shè)計思路
設(shè)計機電一體化專業(yè)課程的形成性考核體系,主要目標是有效監(jiān)控教學過程管理,在提倡學生自主學習的同時有效評價其學習狀態(tài)和效果,保證教學任務(wù)的如期完成,貫徹落實學生全面發(fā)展和素質(zhì)教育的要求。
需要明確的是,形成性考核與終結(jié)性考核對于建立完善的學業(yè)評價體系而言,缺一不可,二者相輔相成、相得益彰?;谏鲜隹紤],機電一體化專業(yè)課程形成性考核體系的設(shè)計并非完全排除終結(jié)性考核,而是以形成性考核與終結(jié)性考核并重作為行動指導原則。
設(shè)計機電一體化專業(yè)課程的形成性考核體系,重點是要在原有考核體系的基礎(chǔ)上,進一步提高形成性考核的比重,豐富形成性考核的內(nèi)容,創(chuàng)新形成性考核的形式。
二、考核體系的內(nèi)容和形式
遵循上述設(shè)計思路,機電一體化專業(yè)課程的形成性考核體系主要包括形成性考核和終結(jié)性考核兩部分。其中,形成性考核比重從原有的20%-30%提高到40%-50%,相應(yīng)降低終結(jié)性考核的比重。
1.形成性考核的內(nèi)容和形式。成性考核內(nèi)容涵蓋學生學習過程中知識、素質(zhì)和技能方面,主要包括學習態(tài)度、學習能力和學習效果。其中,學習態(tài)度主要指學生課程學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性;學習能力主要指學生選擇學習資源、學習媒體、學習方式與方法進行課程學習的合理性與有效性水平;學習效果主要指學生獨立或分組完成課程學習內(nèi)容、課程作業(yè)、課程實踐環(huán)節(jié)的數(shù)量及質(zhì)量。
形成性考核的形式不僅包括紀律考核、課堂表現(xiàn)考核、作業(yè)考核,還包括自主選擇學習資源完成指定任務(wù)考核、階段性測驗考核、實踐環(huán)節(jié)考核。紀律考核主要考查學生理論課和實踐課的出勤情況及是否遵守紀律,特別是實訓室的規(guī)章制度;課堂表現(xiàn)考核主要考查學生學習態(tài)度是否認真、回答問題是否積極、是否能夠主動提出問題并與老師溝通;作業(yè)考核主要考查學生對所學模塊的某一個或幾個重要知識點的掌握情況;指定任務(wù)考核分小組進行,每組4-5人,綜合考查學生的自學能力、交流溝通能力及團隊協(xié)作能力;階段性測驗考核主要考查學生對某一模塊知識的掌握情況;實踐環(huán)節(jié)考核主要考查學生的動手操作能力及運用所學知識解決實際問題的能力。
考核過程中注意考核主體的多元化,特別是在指定任務(wù)考核環(huán)節(jié),采取教師評價與小組互評、組內(nèi)成員互評、學生自我評價相結(jié)合的方式,加強對學生學習能力及學習過程的評價,提高學生的學生主動性,彌補傳統(tǒng)評價體系中以教師評價為主的不足。
2.終結(jié)性考核的內(nèi)容和形式。終結(jié)性考核仍采取期末試卷考核的形式,考核內(nèi)容以學習效果為主,對具體內(nèi)容進行更為合理的設(shè)計。按照最新制定的機電一體化專業(yè)課程標準對于知識點的要求,將課程內(nèi)容劃分為了解、理解和掌握三個層次。終結(jié)性考核所涵蓋內(nèi)容的80%~90%均為掌握的內(nèi)容,是指課程的基本知識和基本原理;其余10%~20%為理解的內(nèi)容,此類考核內(nèi)容要求學生在理解基本知識和基本原理的基礎(chǔ)上舉一反三。
機電一體化專業(yè)課程的形成性考核體系設(shè)計本著全面性和科學性的原則,便于課程形成性考核的實施。體系內(nèi)容便于量化,并考慮到考核主體的多元化。以機床電氣控制課程為例,課程形成性考核體系的設(shè)計如表1所示,其中實踐環(huán)節(jié)考核要點及評分標準如表2所示。機電一體化其他專業(yè)課程的形成性考核體系設(shè)計可參考表1進行。
三、結(jié)語
機電一體化專業(yè)課程形成性考核體系的設(shè)計,旨在增強形成性考核在機電一體化專業(yè)課程教學中的可操作性,并總結(jié)出一套適用于機電一體化專業(yè)課程教學的考核機制,有效解決目前專業(yè)課教學中普遍存在的問題,如:學生對課程的學習過程重視不夠,出現(xiàn)曠課、不按時交作業(yè)等現(xiàn)象;實踐環(huán)節(jié)依賴于小組中的其他同學,自己不親自動手操作;學期末為了通過終結(jié)性考試,出現(xiàn)作弊現(xiàn)象等等。
機電一體化專業(yè)課程形成性考核體系的設(shè)計,將有助于促進教師的教學和學生對教學標準的理解、認知和掌握;引導教師在形成性考核分析報告的基礎(chǔ)上及時把握學生的學習需求、動態(tài),調(diào)整教學方案;同時學生可以借助形成性考核工具動態(tài)評估學習效果,逐步形成適合自己的學習策略,提高自主學習能力。
值得注意的是,在形成性考核體系中,專業(yè)課教師需要作為考核主體全程參與到考核的各個環(huán)節(jié)當中(如表1所示),這無疑大大增加了教師的工作量。因此,建立相應(yīng)的考試管理制度是保障形成性考核體系順利實施并全面推廣的關(guān)鍵因素之一。
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Design of a System for Formative Assessment of Mechatronics Curriculum
SHI Yan,ZHANG Tie-bi,LIU Wei,JIA Xin-li
(Electric Engineering Department of Hebei University of Water Resources and Electric Engineering,Cangzhou,Hebei 061001,China)
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【關(guān)鍵詞】計算機技術(shù) 機電一體化 發(fā)展趨勢
機電一體化最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上,隨著機電一體化技術(shù)的快速發(fā)展,機電一體化的概念被我們廣泛接受和普遍應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展?,F(xiàn)在的機電一體化,是機械和微電子技術(shù)緊密集合的一門技術(shù),它的發(fā)展使冷冰冰的機器有了人性化、智能化。
一、機電一體化技術(shù)的具體內(nèi)容
1 機械技術(shù)
該技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ),著眼點在于如何與機電一體化技術(shù)相適應(yīng),利用其他高、新技術(shù)來更新概念,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上、材料上、性能上的變更,滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統(tǒng)制造工程中,經(jīng)典的機械理論與工藝借助于計算機輔助技術(shù),同時采用人工智能與專家系統(tǒng)等,形成新一代的機械制造技術(shù)。
2 計算機與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。
3 系統(tǒng)技術(shù)
以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從全局角度和系統(tǒng)目的出發(fā),將總體分解成相互關(guān)聯(lián)的若干功能單元,接口技術(shù)是系統(tǒng)技術(shù)中一個重要方面,它是實現(xiàn)系統(tǒng)各部分有機連接的保證。
4 自動控制技術(shù)
范圍很廣,在控制理論指導下,進行系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計后的系統(tǒng)仿真,現(xiàn)場調(diào)試,控制技術(shù)包括高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補償、再現(xiàn)、檢索等。
5 傳感檢測技術(shù)
系統(tǒng)的感受器官,是實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其功能越強,系統(tǒng)的自動化程序就越高。現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴酷環(huán)境的考驗,它是機電一體化系統(tǒng)達到高水平的保證。
6 伺服傳動技術(shù)
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置,是實現(xiàn)電信號到機械動作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對系統(tǒng)的動態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性影響。
二、機電一體化系統(tǒng)組成
1 機械本體
包括機架、機械連接、機械傳動等,是機電一體化的基礎(chǔ),起著支撐系統(tǒng)中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產(chǎn)品相比,機電一體化系統(tǒng)的技術(shù)性能得到提高、功能得到增強,這就要求機械本體在機械結(jié)構(gòu)、材料、加工工藝性及幾何尺寸等方面能夠與之相適應(yīng),具有高效、多功能、可靠和節(jié)能、小型、輕量、美觀的特點。
2 檢測傳感部分
包括各種傳感器及其信號檢測電路,其作用就是檢測機電一體化系統(tǒng)工作過程中本身和外界環(huán)境有關(guān)參量的變化,并將信息傳遞給電子控制單元,電子控制單元根據(jù)檢查到的信息向執(zhí)行器發(fā)出相應(yīng)的控制。
3 電子控制單元
是機電一體化系統(tǒng)的核心,負責將來各自傳感器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析,根據(jù)信息處理結(jié)果,按照一定的程度和節(jié)奏發(fā)出相應(yīng)的指令,控制整個系統(tǒng)有目的的進行。
4 執(zhí)行器
作用是根據(jù)電子控制單元的指令驅(qū)動機械部件的運動。是運動部件,通常采用電力驅(qū)動、氣壓驅(qū)動和液壓驅(qū)動等幾種方式。
5 動力源
動力源是機電一體化產(chǎn)品能量供應(yīng)部分,作用是按照系統(tǒng)控制要求向機械系統(tǒng)提供能量和動力使系統(tǒng)正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能,以電能為主。
三、機電一體化的發(fā)展趨勢
1 智能化
智能化是21世紀機電一體化技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。人工智能日益得到機電一體化研究建設(shè)的重視,機器人與數(shù)控機床的智能化就是重要應(yīng)用。在控制理論的基礎(chǔ)上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心理學、混沌動力學等新思想、新方法,模擬人類智能,使產(chǎn)品具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得到更高的控制目標。
2 模塊化
由于機電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多,研制和開發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機電一體化產(chǎn)品單元式一項十分負責但又是非常重要的事還需要制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。規(guī)?;瘜⒔o機電一體化企業(yè)帶來美好的前程。
3 網(wǎng)絡(luò)化
20世紀90年代,計算機技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。機電一體化新產(chǎn)品一旦研制出來,只要其功能獨到,質(zhì)量可靠,很快就會暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)的普及,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾,而遠程控制的終端設(shè)備本身就是機電一體化產(chǎn)品。因此,機電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。
4 微型化
興起于20世紀80年代末,指的是機電一體化向微型化和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。國外稱為微電子機械系統(tǒng),泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產(chǎn)品,并向微米、納米級發(fā)展。微機電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫(yī)療,軍事,信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢。微機電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機械技術(shù),微機電一體化產(chǎn)品的加工采用精細加工技術(shù),即超精密技術(shù),它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。
篇3
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個人基本簡歷簡歷編號:更新日期:
姓
名:DD先生國籍:中國目前所在地:廣州民族:漢族戶口所在地:廣州身材:168 cm 52 kg婚姻狀況:未婚年齡:21 歲培訓認證:誠信徽章: 求職意向及工作經(jīng)歷人才類型:應(yīng)屆畢業(yè)生 應(yīng)聘職位:機械/設(shè)備維修類:技術(shù)員、技工類:電子電工、機械設(shè)計/制圖/制造:制圖員工作年限:0職稱:無職稱求職類型:全職可到職日期:隨時月薪要求:1000--1500希望工作地區(qū):廣州個人工作經(jīng)歷:公司名稱:陽春好又多超市起止年月:2009-01 ~ 2009-01公司性質(zhì):私營企業(yè)所屬行業(yè):日用生活服務(wù)擔任職務(wù):銷售員寒假工工作描述:主要負責打包年貨、裝袋、打價。離職原因:公司名稱:廣州新怡印務(wù)有限公司起止年月:2007-09 ~ 2008-01公司性質(zhì):私營企業(yè)所屬行業(yè):造紙,印刷,包裝擔任職務(wù):質(zhì)檢包裝臨工工作描述:主要是打包裝,和手工工藝。工作勤快,按時完成任務(wù)。離職原因:公司名稱:廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學院實訓基地起止年月:2007-03 ~ 2007-04公司性質(zhì):民營企業(yè)所屬行業(yè):機械制造與設(shè)備擔任職務(wù):車床工、銑床工、鉗工工作描述:主要是車床,銑床,鉗工的培訓。獨立完成出合格的工件,并取得優(yōu)秀的成績。離職原因: 教育背景畢業(yè)院校:廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學院最高學歷:大專畢業(yè)日期:2009-06-01所學專業(yè)一:機電一體化所學專業(yè)二:受教育培訓經(jīng)歷:起始年月終止年月學校(機構(gòu))?!I(yè)獲得證書證書編號2006-092009-06廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學院機電一體化一級MS office;計算機輔助繪圖員;AutoCAD中級;電工上崗證、中級 語言能力外語:英語 一般國語水平:良好粵語水平:優(yōu)秀 工作能力及其他專長 專業(yè)技能:
1、具備電工中級技能、計算機輔助繪圖員中級證(AutoCAD)、一級Ms
office。
2、熟悉UG、AutoCAD、Mastercam機械制圖軟件的使用;
了解moldex3D、photoshop以及一些常用辦公軟件。
3、可以勝任機電設(shè)備及自動化、機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)、數(shù)控設(shè)備的操作、維修管理等工作。
` 詳細個人自傳教育經(jīng)歷:
1、主修課程:
電子與電工基礎(chǔ)、機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、PLC原理及運用、金工實習、機械設(shè)計基礎(chǔ)、現(xiàn)代機械制圖等。
2、畢業(yè)設(shè)計題目:兩種液體混合控制系統(tǒng)
自我評價:
有良好的思想品質(zhì),為人誠實守信;有較好的語言表達能力,思維敏捷;專業(yè)知識技能扎實,學習成績優(yōu)異;有較強的組織協(xié)調(diào)能力、活動策劃能力;具有良好的團隊精神,善于與人溝通和協(xié)作;社會實踐能力強,對新事物接受能力快;工作主動性高,做事認真負責,有吃苦耐勞的精神。 相信您的信任與我的實力將為我們帶來共同的成功! 希望我能為貴公司貢獻自己的力量!
興趣愛好:熱愛運動! 個人聯(lián)系方式通訊地址:聯(lián)系電話:135XXXXXXXX家庭電話:手
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關(guān)鍵詞:機電設(shè)備;拆裝實訓;動手能力
一、引言
我校在長期辦學過程中,形成了“一實兩創(chuàng)”(實踐能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)業(yè)精神)的人才培養(yǎng)特色,“有追求、有堅守、有特色”成為我校多年辦學實踐的不懈追求。從培養(yǎng)專科生的角度出發(fā),以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主,兼顧職業(yè)素質(zhì)、關(guān)鍵能力培養(yǎng),要求學生獲取相關(guān)職業(yè)資格證書,提高學生的實踐動手能力,增強學生的就業(yè)競爭力,是高職教育內(nèi)涵的核心,也是實現(xiàn)高職教育人才培養(yǎng)目標的關(guān)鍵。
二、研究內(nèi)容
機電工程系培養(yǎng)的人才將來主要是從事加工制造業(yè)或者技術(shù)服務(wù)業(yè)的高技能專門人才。機電一體化技術(shù)、機械制造與自動化、數(shù)控技術(shù)、模具設(shè)計與制造等專業(yè)人才,是多數(shù)制造企業(yè)都需要的,關(guān)鍵是要培養(yǎng)學生較強的技能,使其掌握最新的技術(shù)、工藝和設(shè)備。為此,我校在2008級機電一體化專業(yè)培養(yǎng)方案中增設(shè)了機電拆裝實訓環(huán)節(jié)。機械拆裝實訓室于2010年11月正式建成并投入使用,該實訓室主要承擔機床、減速器、泵、風機等設(shè)備拆裝實訓,使學生了解機械設(shè)備拆卸與裝配的一般過程,掌握機械零件的常用測繪方法,掌握車床等主要設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu),能熟練畫出傳動示意圖;熟悉工、夾、量、吊具的使用方法,初步具有拆裝、調(diào)試和安裝的能力,進而具有分析和解決設(shè)備修理中技術(shù)問題的能力。
為達到實訓要求及提高學生實踐能力要求,我們從細規(guī)劃實訓內(nèi)容,充分利用好現(xiàn)有設(shè)備,最大限度地使用好實訓室,以提高實訓室的利用率和綜合效益。具體內(nèi)容如下:
(一)完成《機電設(shè)備拆裝實訓》指導書的編寫
2008年的培養(yǎng)方案安排實訓一周,經(jīng)過兩輪對簡單設(shè)備的拆裝實訓,學生有了一定經(jīng)驗。2010年新修訂的培養(yǎng)方案安排實訓兩周,在大三下學期進行。為此,我們加大實訓內(nèi)容,并編寫配套的實訓指導書。具體實訓內(nèi)容如表1所示。
表1:各組拆裝設(shè)備型號
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注:學生每5~6人一組,每組從表格中選取對應(yīng)組號的設(shè)備拆裝。
(二)結(jié)合三維繪圖培訓和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)完成典型設(shè)備的拆裝及立體演示
兩周實訓非常短暫,學生對一些復雜設(shè)備只能完成部件拆裝。為讓學生把整個設(shè)備結(jié)構(gòu)了解清楚,我們在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)完成復雜設(shè)備――機床的整體拆裝及立體展示。
(三)組織學生成立專業(yè)興趣活動小組
我們通過開展拆裝比賽、平面CAD及三維創(chuàng)新設(shè)計大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等活動,加強學生動手能力的培養(yǎng)。
三、實施方案
從學生入學開始,就要讓他們了解實踐動手能力培養(yǎng)的重要性,使他們認識到??茖W生所應(yīng)具備的素質(zhì)和能力??梢韵韧ㄟ^開放的拆裝實訓室,讓學生了解典型的機電設(shè)備,增加感性認識,激發(fā)專業(yè)學習興趣。并進一步通過專業(yè)興趣活動小組,進一步掌握典型設(shè)備的平面CAD畫圖,這一過程可以通過拆裝具體的設(shè)備來了解其結(jié)構(gòu),并畫出其結(jié)構(gòu)圖,從而實現(xiàn)綜合實踐能力的提高。
為把兩周實訓做得有成效,首先全體專業(yè)教師必須參與指導;其次,因為實訓室面積和設(shè)備有限,我們把整個專業(yè)學生分成兩大組,每大組分為5~6個小組,與PLC兩周實訓交叉進行,即一大組做拆裝實訓,另一大組做PLC實訓,兩周后輪換,這樣就可以保證每個學生充分的實訓時間,達到預期的實訓目的。
科技競賽是我們提高學生動手能力的另一主要途徑。平面CAD大賽已經(jīng)廣泛開展,并且已作為本學院不同專業(yè)學生通用的一個課外培養(yǎng)模式。在此基礎(chǔ)上,我們進一步開展機電一體化專業(yè)學生的三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計大賽和機械設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計大賽。這方面我們將依托實訓室現(xiàn)有設(shè)備,并以機械工程學院大學生實踐創(chuàng)新中心為平臺,積極組織學生參與競賽,并建立有效的管理制度,構(gòu)建教師指導、學生自我管理、高年級帶低年級學生等有效的培養(yǎng)與運行模式,確保創(chuàng)新實踐活動的持續(xù)開展。
總之,我們將最大限度地挖掘?qū)嵱柺业臐摿?,利用好現(xiàn)有學校資源,加強學生動手能力的培養(yǎng),以增強學生的就業(yè)競爭力,為學生成長、成才、就業(yè)和發(fā)展打下良好的實踐基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞: 高職教育 機電一體化專業(yè) 《機械設(shè)計》
高職教育以高等技術(shù)應(yīng)用人才為培養(yǎng)目標,高職院?!稒C械設(shè)計》課程的教學目標必須與高職教育人才培養(yǎng)目標相適應(yīng),所以教師應(yīng)該注重實踐能力的培養(yǎng),并據(jù)此組織教學。筆者結(jié)合教學實際和切身感受,對《機械設(shè)計》的課程教學進行了探討。
1.采用項目化教學,突出教學目標
對于高職校機電一體化專業(yè)《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程,教師應(yīng)重視應(yīng)用性教學,強調(diào)知識的運用,降低理論的深度,特別要在教學中貫穿項目的制作,這對于學生理論知識的理解和掌握,特別是學生的綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)具有重要的意義。在教學中,對于公式、公理等推導、證明的理解、認知不重要,教師可在不影響知識理解連貫性的前提下減略或刪除,以便學生集中精力掌握實用的結(jié)論,以解決實際設(shè)計問題。對教學內(nèi)容有效的整合,設(shè)計相應(yīng)的教學項目,在項目內(nèi)容的設(shè)計過程中,教師可以任務(wù)為載體,將具體內(nèi)容分解為若干個(相互關(guān)聯(lián)的)單元,確定每個單元課程的目標,準確敘述課程的能力目標,確定相應(yīng)的知識目標。課程內(nèi)容編排的依據(jù)是項目工作任務(wù)的邏輯關(guān)系,由于項目不同,具體內(nèi)容是不會重復的。隨著項目的推進,教師可讓學生由項目引起興趣、在項目制作中增加感性認知,學習探索知識的方法,讓枯燥的知識變成有趣的體驗,讓抽象的理論得到實踐的驗證,使學生高效快速地掌握機械設(shè)計方面的應(yīng)用技能。
2.合理使用三維設(shè)計軟件進行輔助教學增強學生學習興趣
在機械零件的設(shè)計教學中,如何讓學生清楚地了解機械零件裝配體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系,如何清楚地了解零件的幾何形狀及視圖理解,一直是機械零件設(shè)計教學中的重點與難點。在以往的教學中,教師一般采用實物和二維平面圖展示的方式對學生進行講解與演示,而實物實體的透視性不夠、操作不便及二維平面的有限性極大,阻礙了教學內(nèi)容的直觀性。針對這種情況,任課教師可將課本上的二維視圖用三維設(shè)計軟件制作成直觀的三維模型,再利用三維設(shè)計軟件中的制圖模塊把三維模型轉(zhuǎn)換成二維工程圖,這樣可有效地降低學生學習難度,也使師生之間的溝通可以很快地反映到二維視圖當中,師生交流變得更加順暢。教師也可以根據(jù)學生的想法,通過三維設(shè)計軟件制作出他們想要的形狀。這樣容易調(diào)動學生強烈的求知欲,也可增強學生學習三維設(shè)計軟件的興趣,提高學生的學習效果。如果教師采用“黑板上開機器”的教學方法,使得學生感覺機械設(shè)計課程是一門枯燥的“天書”,上課時疲于記筆記,復習時只能死記硬背,長此以往,就會使學生失去對該課程的學習興趣。
3.采用啟發(fā)式和互動式教學,充分體現(xiàn)學生的主體作用
在啟發(fā)式教學過程中,教師應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)環(huán)境,讓學生有機會和有時間對所授內(nèi)容作判斷、比較、分析、綜合,使學生處于積極動腦、動口的狀態(tài),充分發(fā)揮學生的主體作用。例如:在講解“彈性滑動”這一現(xiàn)象,按照教材平鋪直敘的講解,學生往往很難理解,究其原因彈性滑動是一個很抽象但是很重要的概念,是用直觀觀察不到的現(xiàn)象。筆者設(shè)計了幾個小實驗,讓學生動手做實驗,在實驗中發(fā)現(xiàn)彈性滑動的現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上筆者再將彈性滑動的各個概念講解清楚。又如:在學習鉸鏈四桿機構(gòu)的基本性質(zhì)中的一個重要性質(zhì)死點時,教師可以利用曲柄搖桿機構(gòu)、雙曲柄機構(gòu)、雙搖桿機構(gòu)的教學模型,結(jié)合板書進行分析,講解之后讓學生帶著疑問自己動手搖一搖,轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),然后組織學生去討論,形成互動,讓學生更直接和更深刻地理解知識,親身體會到死點位置的存在,然后進一步講解死點存在的條件和突破死點位置的方法。采用啟發(fā)式和互動式教學有利于教師與學生的交流和互動,能提高學生分析問題和解決問題的能力,能取得良好的課堂教學質(zhì)量和效果。
4.教師應(yīng)當參加工程實踐和技能訓練并應(yīng)用于教學中
高等職業(yè)教育需要雙師型的教師,一名專業(yè)課教師也應(yīng)是技師,既會理論又會實踐。若一名專業(yè)課教師沒有豐富的專業(yè)知識和過硬的實踐能力是不會受到學生青睞的,更不用說使學生對其所教的課程產(chǎn)生興趣。教師應(yīng)經(jīng)常參加工程鍛煉和技能訓練,真正參與工廠的產(chǎn)品開發(fā)、工裝設(shè)計、一線操作才能提高水平。也只有通過工程鍛練和技能訓練,教師才會知道任教學科知識中哪些是實用或企業(yè)需要的,哪些是課程的重點。
5.改革課程考方式
由于《機械設(shè)計》課程本身的特點,為全面反映學生的綜合素質(zhì)、能力和知識水平,教師可以采用口試與筆試相結(jié)合、開卷與閉卷相結(jié)合、筆試與現(xiàn)場考核相結(jié)合等靈活多樣的考核方法,建立知識與能力并得的考核體系。這種成績評定方法有利于學生養(yǎng)成良好的學習習慣,培養(yǎng)學生科學合理的學習方法,加強學生實踐和創(chuàng)新能力;也有利于教師總結(jié)、改進教學方法,提高教學質(zhì)量。
具體來講,教師可以將《機械設(shè)計》課程考核分理論考核和實踐考核及學習自覺性考核三大部分。其中理論考核是通過試卷考試,占成績的40%,考核學生對計算、分析、設(shè)計等方面能力掌握,采用開卷或閉卷考核方式;實踐考核是通過現(xiàn)場考核和報告整理來考核學生的實驗操作、數(shù)據(jù)采集與分析能力,占總成績的45%;學習自覺性考核主要考核隨堂作業(yè)、課外作業(yè)、校規(guī)校紀等方面,占總成績的15%。
6.結(jié)論
高職校機電一體化專業(yè)《機械設(shè)計》課程有著其他課程不能替代的作用,這是由課程的性質(zhì)、任務(wù)、地位和內(nèi)容決定的。在教學中,教師應(yīng)重視教學方法的研究,充分調(diào)動學生的學習熱情,開闊學生的視野,讓學生的分析能力和應(yīng)用能力得以提高。教師應(yīng)不斷學習先進的技術(shù),積極參加工程實踐和課程建設(shè)的科研活動,不斷提高自我素質(zhì),不斷提高教學水平。
參考文獻:
篇6
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 機械電子工程教學內(nèi)容的總體規(guī)劃
機械工程學科的研究生,大多數(shù)來自機械工程及自動化本科專業(yè),一般具有較扎實的機械專業(yè)的基礎(chǔ),在“機械設(shè)計、機械制造”領(lǐng)域具備一定的專業(yè)知識,但是電子方面的基礎(chǔ)知識卻比較薄弱,許多研究生連常識性的電子知識都不具備,甚至對“測量”、“控制”領(lǐng)域一無所知。因此需對其在電子技術(shù)、計算機技術(shù)、機電系統(tǒng)集成技術(shù)等方面進行專業(yè)培養(yǎng)。
由機械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素可見,機械電子工程技術(shù)一般包括六大共性關(guān)鍵技術(shù):機械技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、計算機與信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服傳動技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)。如圖1所示。
圖1 機械電子系統(tǒng)的構(gòu)成要素
因此,機械電子工程的教學將以機械電子工程的原理與系統(tǒng)設(shè)計為主線,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)置三個層次的教學內(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)。模塊化教學設(shè)計很好地實現(xiàn)了引導學生根據(jù)自身條件及科研需要有針對性地選擇要學習的內(nèi)容,做到因需施教,因材施教。
2 “一縱三橫”的模塊化教學
“一縱”是指按機械電子工程原理與系統(tǒng)設(shè)計為主線的縱向結(jié)構(gòu),具體包括:傳感檢測技術(shù)模塊、計算機與信息技術(shù)模塊、自動控制技術(shù)模塊、伺服傳動技術(shù)模塊、系統(tǒng)集成技術(shù)模塊。“三橫”是指在每個技術(shù)模塊中又細分為三個層次的教學內(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(傳感器的基本構(gòu)成、傳感器的靜態(tài)數(shù)學模型及其靜態(tài)特性指標、傳感器的選用),機電系統(tǒng)最常用的位移檢測(光柵傳感器、絕對碼編碼器、增量碼編碼器),力學量檢測(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。
計算機與信息技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括計算機控制技術(shù)基礎(chǔ),計算機控制系統(tǒng)的組成、分類,及常用控制器(工控機、 PLC、單片機),軟件方面要求測量數(shù)據(jù)的預處理,數(shù)字濾波,線性化處理,標度變換。較高要求模塊包括PLC、單片機的應(yīng)用高級技巧。高要求模塊包括PMAC原理及應(yīng)用,基于DSP的運動控制及DSP運動控制卡。
自動控制技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊包括PID控制算法的基本原理,標準PID算法的改進,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,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際問題。高要求模塊包括其它先進控制方法,如智能控制、自適應(yīng)控制、模型預測控制、神經(jīng)控制等。
伺服傳動技術(shù)模塊:主要講解直流電動機、交流電動機、步進電機及其控制?;A(chǔ)要求模塊講解三種電機的基本原理、機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,如直流電機的電樞電動勢、電磁轉(zhuǎn)矩,交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場和定轉(zhuǎn)子的電路分析,變頻控制的原理及實現(xiàn)方法,步進電機的磁阻最小原理等。高要求模塊講解三種電機的先進控制技術(shù),如直流電機的雙閉環(huán)控制、交流電機的矢量控制等。
系統(tǒng)集成技術(shù)模塊:基礎(chǔ)要求模塊主講機電系統(tǒng)各模塊之間的級聯(lián)設(shè)計,重點講解模塊之間的電氣性能的相互匹配、信號耦合、時序配合、電平轉(zhuǎn)換接口。較高要求模塊主講機電系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù),重點講解接地技術(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,推進模塊化教學設(shè)計
針對上述的模塊化教學內(nèi)容,設(shè)計了針對不同教學內(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)計了多個教學案例。在典型的機電一體化的應(yīng)用領(lǐng)域,將“加工中心”、“工業(yè)機器人”、“自動導引車”、“汽車防抱死剎車系統(tǒng)”制作了教學案例,并對一些復雜系統(tǒng)進行了分解設(shè)計。采用單片機進行直流電機控制、采用PLC對交流電機進行變頻控制,基于MATLAB的模糊控制仿真等案例模塊在教學中起到了很好的效果。通過這些案例,是將機械電子工程領(lǐng)域的科研成果及前沿技術(shù)引入教學,最大程度地吸引了學生的學習興趣,激發(fā)了研究生的學習動力。
4 結(jié)語
篇7
一、機械制造基礎(chǔ)課程主要內(nèi)容及特點
該課程主要介紹了金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機械制造工藝、機床夾具等四部分內(nèi)容,構(gòu)成了機械制造系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的基本環(huán)節(jié),形成了一個有機的整體,最終目的是圍繞被加工零件進行的。作為一個系統(tǒng),它們之間是相輔相成的。如果沒有機床,將無法完成刀具和工件之間的相對運動,加工不能進行;夾具為零件的切削加工過程提供合理、可靠的定位與夾緊;機械制造工藝中工序、基準、加工質(zhì)量等內(nèi)容專門研究切削過程中諸因素的關(guān)系與規(guī)律,這與零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益等密切相關(guān)。只有掌握機械制造系統(tǒng)的內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律,將其有機、合理地融為一體,用科學、全面的方法分析與解決問題,才能使得加工制造過程經(jīng)濟合理。
學完機械制造基礎(chǔ)課程后,學生應(yīng)學會綜合應(yīng)用機械制圖、金屬材料學、金屬切削原理等專業(yè)基礎(chǔ)知識,因此該課程的涉及面廣,綜合性強。同時,課程內(nèi)容來源于實踐,經(jīng)歸納、分析,進行系統(tǒng)理論化后又應(yīng)用于實踐、指導實踐,故其實踐性也強。
二、對機械制造基礎(chǔ)課程教學內(nèi)容改革
筆者認為,應(yīng)緊扣大綱,合理調(diào)整機械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容。為了突出機床教學的系統(tǒng)性,筆者把金屬切削機床及其運動、各種典型機床簡介、機床夾具設(shè)計基礎(chǔ)、典型機床夾具及其設(shè)計方法這幾章放在一起講授,這樣學生對與機床有關(guān)的知識才會有全面系統(tǒng)的了解。
三、對機械制造基礎(chǔ)課程教學方法的改革
教師要把握教學目標,理論密切聯(lián)系實際。在該課程開講前,學生進行車、銑、磨、刨、鉆等機加工實習,加深對刀具、夾具、機床、定位與夾緊、金屬切削、表面質(zhì)量、加工工藝、工序、工步等概念的感性認識。學生學習理論后又要重新回到實踐中去,用系統(tǒng)的理論來分析并解決一些簡單的實際問題。經(jīng)過反復的實踐與理論學習,學生必將加深概念,并學會應(yīng)用理論指導實踐。
四、教師應(yīng)不拘一格,靈活使用多種教法
1.舉例引入法
講授新課前,教師先講有關(guān)實例以導入新課內(nèi)容,把生活中與機械相關(guān)的內(nèi)容與教學相相合,讓學生充分體會到學以致用,調(diào)動他們的學習興趣。如可以實板上鉆孔為例,導入工步的概念。
2.提出問題法
教師因勢利導地提出與新課知識相關(guān)聯(lián)的問題,以激發(fā)學生的學習興趣。如向?qū)W生提問:“普通車床的用途是什么?”學生馬上就會聯(lián)想到車工實習,從而進一步想到車床實習的具體內(nèi)容。
3.小組討論法
教師將學生分為幾個小組,讓學生圍繞新課重點問題展開討論,以培養(yǎng)學生的組織能力、協(xié)作精神和團隊意識。
4.課堂演示法
在講課過程中,教師可適時地展示與教學內(nèi)容相關(guān)的實物、模型。這樣不僅能加深學生的感性認識,激發(fā)學生的學習興趣,而且有助于他們對所學知識的理解和掌握。
5.對比教學法
通過把同類相近知識對比教學,以使學生牢固掌握新知識。如教師講述麻花鉆切削部分結(jié)構(gòu)時,拿車刀切削部分作比較,使學生認清六個刀具角度的基本定義。
6.多媒體教學法
教師應(yīng)該從降低課堂教學的難度出發(fā),多花時間做好多媒體課件,將相關(guān)的視頻、動畫等穿插教學中。如將各種機床的外形、車刀的結(jié)構(gòu)等通過計算機投影技術(shù)展示給學生,使學生能夠通過動態(tài)的畫面,輕松地理解教師的教學意圖。這樣把復雜的內(nèi)容簡單化、抽象的概念形象化、靜態(tài)的問題動態(tài)化,有助于學生理解教學內(nèi)容。
篇8
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);課程設(shè)計;教法與學法
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)10-0260-02
引言:構(gòu)建先進、高效、實用、有趣的教學課堂,始終是一名教師追求的教學最高境界?!兑簤号c氣壓傳動》作為機電一體化專業(yè)的一門核心課程,主要介紹液壓與氣壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、傳動的基本回路,其內(nèi)容繁雜、理論抽象。為了進一步推動職業(yè)教育教學改革創(chuàng)新,促進信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,筆者對《液壓與氣壓傳動》課程中的《液壓傳動概述》內(nèi)容進行了信息化教學設(shè)計,力求與同行交流學習。具體內(nèi)容詳見下文。
一、課程分析
《液壓與氣壓傳動》作為機電一體化專業(yè)的一門核心課程,主要介紹液壓與氣壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、傳動的基本回路,其內(nèi)容繁雜、理論抽象。由于傳統(tǒng)的理論教學缺乏直觀性,實驗教學雖然直觀但其動作迅速、元件和油管多而凌亂,不利于學生分析系統(tǒng)的工作原理,而采用信息化教學手段將靜態(tài)的圖形動態(tài)化、抽象的理論形象化、復雜的系統(tǒng)簡單化,將大大提升課堂的教學效果。
二、教材分析與教學內(nèi)容
本次課程教學設(shè)計內(nèi)容選自中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材,由馬振福主編的《液壓與氣壓傳動》,該教材編寫是以工程技術(shù)能力培養(yǎng)為主線,以工作任務(wù)為驅(qū)動的模塊化教學模式,目標明確,理論淺顯易懂,突出了實踐應(yīng)用,滿足了不同層次、不同專業(yè)教學的需求和就業(yè)崗位要求。教學安排為二學時的理論教學,內(nèi)容為項目一《液壓與氣壓傳動認識實訓》中的任務(wù)一《概況了解液壓傳動》,作為該課程的開篇,它將幫助學生形成對液壓傳動的基本認識,更為學生興趣的引導起到了關(guān)鍵的作用。為了實現(xiàn)教學內(nèi)容的充實完整,我將任務(wù)三中的液壓傳動系統(tǒng)的組成等知識點融入本次課;為了清晰地展示液壓傳動原理,穿插了液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程分析,為完成液壓系統(tǒng)的分析打下基礎(chǔ)。對本次課程的教學目標分解如下:
1.知識與能力。通過學習使學生了解液壓傳動在生產(chǎn)設(shè)備中的應(yīng)用,掌握液壓傳動系統(tǒng)的定義、工作原理和結(jié)構(gòu)組成,能理解液壓動力元件的特征和執(zhí)行元件間的能量轉(zhuǎn)換。
2.過程與方法。引導學生對身邊的自然現(xiàn)象和人體科學進行觀察聯(lián)想,采用“任務(wù)驅(qū)動―創(chuàng)設(shè)情景―信息搜集―知識初探―案例導入―動手動腦”的教學模式,介紹液壓傳動系統(tǒng);通過“猜一猜”、“連連看”等游戲活動形成對液壓傳動的基本認識,激發(fā)學習興趣。
3.情感態(tài)度與價值觀。結(jié)合日常生活實例使學生感受到液壓技術(shù)應(yīng)用就在我們身邊,樹立“理論源于實踐,用于實踐”的理念,培養(yǎng)學生樂于觀察、善于思考、探索求新、團結(jié)協(xié)作的精神,養(yǎng)成“不懂的問一問,不明白的查一查”的學習習慣,在學習中體驗成功,增強自信。
三、教法與學法
本次課程的教學目的是使學生們對液壓傳動的結(jié)構(gòu)組成有一個清晰真切的認識,能將液壓傳動區(qū)別于其他的傳動方式,并對其應(yīng)用有一定的了解,因此,將教學重點確定為液壓系統(tǒng)的組成、工作原理及各部分的作用,教學難點確定為分析液壓傳動系統(tǒng)的工作原理。采用動畫展示、自主探究、協(xié)作學習、學練結(jié)合和游戲模擬等方法,引導學生積極參與教學,在學與玩中更好地去掌握專業(yè)知識。
機電一體化(高級工)二年級學生們有著較好的基礎(chǔ)知識,動手能力也較強,但是他們多缺乏自信心,主動學習的意識不夠強烈。在搜集信息環(huán)節(jié)中,運用自主探究、協(xié)作學習法學生共同找出液壓傳動的特點,在動手動腦環(huán)節(jié)中,學練結(jié)合,鞏固知識。在液壓實訓設(shè)備和計算機等硬件設(shè)施的配合下,我們應(yīng)科學地安排教學過程,引導學生積極地參與到教學過程中,體現(xiàn)以學生為中心,利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源實現(xiàn)教學過程的優(yōu)化。
四、教學環(huán)節(jié)設(shè)計
1.情境設(shè)置、導入新課。播放圖片,介紹液壓傳動的定義及應(yīng)用,展示5000噸大樓平移61米的新聞視頻,介紹其中的主角――液壓千斤頂,引出主題,對照“昨日的愚公移山,今天的大樓平移”使學生形成對液壓傳動的深刻印象,同時引出本節(jié)課的工作任務(wù)――進行液壓千斤頂?shù)脑韴D的連接。為了達到更好的教學效果,我們應(yīng)該選用震撼人心的事例、采用直觀展示的方法創(chuàng)設(shè)情境導入問題,從而制造懸念以激發(fā)學生的興趣和求知欲,達到教學目的。
2.搜集信息、知識初探。課前將學生們按照異質(zhì)結(jié)合的原則分組,然后按小組進行相關(guān)信息的檢索,參考“液壓、傳動、系統(tǒng)、應(yīng)用”等關(guān)鍵詞。完成下面問題:(1)液壓傳動系統(tǒng)由哪些元件組成?(2)液壓傳動系統(tǒng)有哪些應(yīng)用?通過小組協(xié)作的學習方式,使學生們對液壓傳動形成基本的認識,從不同角度、不同層面增加信息來源,正確運用網(wǎng)絡(luò),從而促進信息化技術(shù)水平的提高,增加學生自主學習的途徑。
3.典型案例、建構(gòu)新知。引出典型案例――液壓千斤頂,教師通過對千斤頂?shù)墓ぷ鲃赢嬚故?、分析,講解其中的工作原理,結(jié)合學生搜集的信息總結(jié)液壓系統(tǒng)的基本組成、元件的特征及其作用,引導學生們注意各機構(gòu)間的能量轉(zhuǎn)換。我們應(yīng)該運用動畫演示、分析講解等教學教法,突出教學重點,吸引學生積極參與,接納、理解、消化、吸收知識點。
4.層層深入,由易到難。為了對新知識進行強化,介紹學生認識稍復雜的磨床工作臺液壓系統(tǒng)及組成元件,并分析各元件所屬的類型;接著開始難點分析,讓學生觀察flas分析其工作臺的運動方向,觀察閥芯的移動帶來的油路的變化,明確控制元件尤其是換向閥的功能。然后比較結(jié)構(gòu)原理圖和圖形符號圖,認識典型元件的圖形符號,為下一環(huán)節(jié)的學習打下基礎(chǔ)。通過動畫演示、分析講解等教法,學練結(jié)合、層層深入等學法,實現(xiàn)學生自身知識系統(tǒng)的建構(gòu)。
5.任務(wù)驅(qū)動、動手動腦。任務(wù)一:由同學來表演液壓元件,完成“請你猜猜我是誰”的教學游戲,使學生進一步明確各個元件特征和圖形符號;任務(wù)二:以兩人為一組,把老師發(fā)給的圖形元件符號圖連接成液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D,同學間形成比學趕幫超的氛圍。根據(jù)液壓元件特征編寫的順口溜容易幫助學生理解記憶,采用游戲模擬的形式體現(xiàn)了以學生為主體的教學地位,實現(xiàn)了教與學、知識與能力、接收學習與發(fā)現(xiàn)學習的有機結(jié)合。任務(wù)驅(qū)動讓學生們積極的動手動腦,促進了課堂教學的有效進行。
6.練習測試、評價反饋。練習測試、評價反饋是我們教學過程的重要組成部分,不容忽視。完成本節(jié)課程的課堂練習和自評、互評反饋表,使教師了解學生們對知識點的掌握情況和對課程教學意見等信息的收集,為今后的教學設(shè)計提供依據(jù)。
五、教學反思
篇9
《機電控制與PLC》是綜合了機床設(shè)備、電氣控制與PLC控制技術(shù)的一門新興科學,是實現(xiàn)機械加工、工業(yè)生產(chǎn)、科學研究以及其它各個領(lǐng)域自動化的重要技術(shù)之一。該新興技術(shù)教學的目的是使學生掌握典型機床加工設(shè)備對電氣控制的要求以及傳統(tǒng)機床設(shè)備電氣控制特點,并了解傳統(tǒng)機電技術(shù)上的落后,從而采用先進的PLC技術(shù)加以改造和研發(fā)創(chuàng)新;這是一門工學結(jié)合,學用一致,理論緊密聯(lián)系市場實際,能有效培養(yǎng)學生分析和解決生產(chǎn)實際問題的工程實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的應(yīng)用技術(shù)。
一、《機電控制與PLC》存在的教學問題
《機電控制與PLC》是機電一體化專業(yè)中的一門重要核心課程,它也是幫助學生考取中級和高級電工職業(yè)資格證書和PLC程序設(shè)計師資格證書的核心課程。在各大院校尤其是高職高專院校廣泛開設(shè)。但受各種因素的影響目前該課程的教學過程還存在一些問題,主要有以下幾個方面。
(一)內(nèi)容多,生源差、課程教學不盡人意
本門課是由《工廠電氣控制設(shè)備》和《PLC應(yīng)用技術(shù)》這兩門課程組合而成。在我院只有108課時(理論76節(jié)、實踐32節(jié)),內(nèi)容多,單就介紹以日本三菱公司生產(chǎn)的微型PLCFX2N-MR24為例講授PLC基本理論知識和PLC的應(yīng)用技術(shù)就要完成如下教學內(nèi)容:PLC的概述部分、基本編程元件、步進指令及狀態(tài)編程法、功能指令及PLC應(yīng)用共六個部分。如果學生能按照教師要求養(yǎng)成課前預習、課后復習的習慣,這些課時勉強也能完成所排的教學任務(wù)、但隨著高職招生生源整體素質(zhì)的下滑,再加上本門課是在前期課程《電工電子技術(shù)》、《電機拖動》、《機床加工技術(shù)》的基礎(chǔ)上開展起來的、本身有一定的難度和深度、部分學生前期課程就沒學扎實,導致本課程教學開展不盡人意。
(二)實踐少、形式單、教學效果受影響
經(jīng)過市場調(diào)研,《機電控制與PLC》面向的崗位群主要有:初級崗位:機電設(shè)備操作工、初級維修電工、電氣工程制圖員。核心崗位:中、高級維修電工、PLC程序設(shè)計師。拓展崗位:生產(chǎn)管理員、設(shè)備銷售員、電氣產(chǎn)品質(zhì)檢員、電器繪圖員、電器銷售員、電氣維修技師。這些崗位都需要學生具有很強的實操能力,傳統(tǒng)的教學大綱,理論課和實驗課的配置比例是3:1,實驗課時太少且實踐裝置大都是實驗臺,實驗臺價格昂貴配置少,每組做實驗的學生都比較多,7-8個一組,導致有的學生只能當旁觀者,實踐過程是學生在教師的安排下通過插接線完成一些驗證型的原理性實驗,大多學生被動學習,實踐形式單一,和工廠里用的電器元件散件安裝接線相去甚遠,不能掌握工廠電氣線路的安裝接線方法、步驟、技巧和技術(shù)要求。學生就業(yè)后不能直接勝任工廠的工作。
二、《機電控制與PLC》教學模式探索與實踐
針對以上在教學過程中出現(xiàn)的問題,筆者認為基于工作任務(wù)的項目教學法是解決上述問題的一種新的課程模式,基于項目教學下的《機電控制與PLC》的教學與傳統(tǒng)教學形式今昔對比如下:而如何在教學過程中踐行這一模式?經(jīng)過多年的教學實踐,筆者在教學過程中做了針對性的改革,主要有以下幾項措施:
(一)整合教材、校企結(jié)合,精心設(shè)計和開展教學項目。筆者在深入企業(yè)調(diào)研以后,以企業(yè)真實生產(chǎn)任務(wù)為載體,設(shè)計教學項目。通過到遵義市瑞安水泥廠、遵義卷煙廠、遵義航天系統(tǒng)536廠、貴陽航天電器廠等企業(yè)進行學習和培訓,以企業(yè)的典型生產(chǎn)過程為載體共同開發(fā)本課程,教學項目完全按照企業(yè)的生產(chǎn)控制、真實的測量環(huán)境來設(shè)計具體內(nèi)容,并將相關(guān)企業(yè)的“工藝單”在考慮適合教學的特殊要求后,調(diào)整設(shè)計為該專業(yè)項目化的教學單元,以下為筆者在教學過程中開展的部分項目。項目教學的實施過程是抽簽分組—布置任務(wù)—資訊講授—學生制定工作計劃—學生依據(jù)項目書獨立進行控制系統(tǒng)設(shè)計—學生依據(jù)項目書獨立安裝、運行、調(diào)試控制系統(tǒng)—教師驗收—學生展示交流—學生依據(jù)專業(yè)能力考核標準自我評估—學生整理技術(shù)文件與環(huán)境—教師總評。在實驗室建設(shè)中,筆者申請買來標準的電工木板和電器元件散件,設(shè)計電動機的控制環(huán)節(jié)和常用車床的電氣控制柜,將實際的“工作”與“學習”有機地結(jié)合在一起,使學生掌握電機電器元件的結(jié)構(gòu)與選用,電氣線路的安裝接線方法、排除電氣控制電路中的常見故障;編制較復雜的PLC應(yīng)用程序。通過小組合作,學生的團隊合作能力得到增強,通過學生的展示交流和自我評估,培養(yǎng)學生的可持續(xù)發(fā)展能力。
(二)師生合作、精心設(shè)計,以項目教學帶動實驗實訓改革。行為導向教學法不是一種具體的教學方法,而是各種以能力為本的教學方法的統(tǒng)稱。通過多種不定型的活動形式,激發(fā)學生的學習熱忱和興趣,使學生主動地使用腦、心、手進行學習的教學方法。其目標層次是培養(yǎng)人的行為能力,方法層次是人的行為活動。教學過程通常是圍繞某一課題、問題或項目開展,以“學習任務(wù)”為載體,引導學生自主學習和探索的過程,從中培養(yǎng)學生的各種關(guān)鍵能力。行動導向教學理念下的項目教學法強調(diào)培養(yǎng)學生的關(guān)鍵能力,據(jù)此我根據(jù)學生的具體情況,某些教學項目通過和學生合作來完成,比如在做水塔水位控制項目時,我采用學生分組、自己購買元器件、獨立制作電路板、教師綜合評價來開展行動導向教學,這個項目不僅讓學生深刻領(lǐng)會PLC的控制作用,還促進了知識拓展,學到了液位傳感器、以及在設(shè)計控制線路時為了保護PLC,采用了開關(guān)電源和中間繼電器輔助控制。雖然學生在每一個環(huán)節(jié)都會遇到這樣或那樣的問題,但在一步一步攻克難題的過程中,他們既體驗到了成功的喜悅,又在不知不覺中學到了許多課堂上學不到的東西,在前期調(diào)研中培養(yǎng)了學生的市場調(diào)查和與人溝通能力,在后期制作和調(diào)試電路中培養(yǎng)了學生的專業(yè)能力和綜合能力。如學生在市場采買電器元件時,不僅對各種電器散件進行了比較認識,還學到了銷售知識和與人溝通,這種意義對于總在校園生活的學生影響是很大的,從而堅定了學習的信心。
(三)虛實結(jié)合、揚長避短,建立虛擬實驗室設(shè)計虛擬項目。實踐教學對高職教育至關(guān)重要,但如果只是單純地購買模塊化的實驗箱和實驗臺來教學,價格昂貴且學生看不到模塊中的硬件電路,只是簡單而機械地在插孔中接插線,進行驗證性實驗,不利于現(xiàn)場教學的需要、教學方法也有限。在德國的職業(yè)教育,無論是企業(yè)還是學校,媒體教學無處不在,筆者選擇了利用組態(tài)王軟件根據(jù)教學的需要,自行開發(fā)可編程控制器教學課件來補充完成理論教學、實驗和實訓。筆者開發(fā)了電動機控制環(huán)節(jié)、交通燈、數(shù)碼顯示、水塔水位等的PLC控制,在教學中結(jié)合PLC、計算機、加密狗、電動機控制回路“軟、硬”結(jié)合來開展實訓,其精美的仿真畫面再配上硬件電路的聲、光、電效應(yīng)給學生帶來了煥然一新的視覺沖擊,營造職業(yè)氛圍,使學生有一種親歷實踐的體驗,增強了學生們的學習興趣,提高課程教學的質(zhì)量和效率。以下是筆者利用組態(tài)KINGVIEW6.5開發(fā)的PLC控制系統(tǒng)的實驗和實訓實現(xiàn)項目控制:
(四)教學方法和手段改革。如何在職業(yè)教育中體現(xiàn)陶行知先生“教學做合一”的最高境界?行動導向教學理念下的項目教學法是本課程最核心的教學方法。通過邊講邊做、講練結(jié)合的方式,將理論與操作有機結(jié)合到每一堂課的教學全過程。另一方面采用“模塊+項目+專題”結(jié)構(gòu),以對實際項目的分析、研究、設(shè)計、操作等來達到教學目的。通過現(xiàn)場教學,在電氣控制實訓室、PLC實訓室、數(shù)控機械加工實訓車間、維修電工考證室和校外實訓基地等實訓場所完成不同的實訓項目,依據(jù)工作情景構(gòu)建教學情景,讓學生在工作情景中完成工作過程,在完成工作過程中培養(yǎng)和發(fā)展職業(yè)能力、構(gòu)建相關(guān)的理論知識。在教學方法改革上,努力實現(xiàn)“兩個轉(zhuǎn)移”,即“以教師為中心”、“以教材為中心”轉(zhuǎn)移到“以學生為中心”、“以項目為中心”。在教學過程中加強過程考核,每個項目均設(shè)置考核環(huán)節(jié)。通過器件知識考核、設(shè)計的實物驗收、操作能力測試等把階段教學成果加以強化和鞏固。
在手段上充分利用現(xiàn)代化教學手段,將網(wǎng)絡(luò)教學、多媒體教學、現(xiàn)場教學等貫穿于教學全過程,并通過演示、觀摩歷屆課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、創(chuàng)新制作、機器人比賽、電工電子技能大賽中制作的成果與產(chǎn)品等,激發(fā)學生的學習興趣,提高學生學習的主觀能動性。同時,采取第一課堂與第二課堂相結(jié)合、顯性課程與隱性課程相結(jié)合的方法,一方面圍繞本課程設(shè)置相關(guān)任選課,實驗實訓室實行開放式管理,為學生提供課內(nèi)課外兩位一體的學習資源。另一方面,讓學生參與各種產(chǎn)學研活動,興趣小組活動、專項集訓隊活動,以提高學生的技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作精神,使學生從“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”。通過教學網(wǎng)站為學生提供自學環(huán)境,提高學生的自主學習能力,拓展學生的知識面。通過本階段訓練,使學生在就業(yè)后能夠盡快承擔中、高級維修電工和PLC工作崗位上的工作任務(wù)。
篇10
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床;電氣;改造
隨著我國各大加工企業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)控機床在各大領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣。數(shù)控機床的數(shù)量以及技術(shù)水平,決定了企業(yè)的綜合實力、工業(yè)企業(yè)的現(xiàn)代化程度,甚至影響著一個國家的整體國力。而數(shù)控機床電氣是機床整個結(jié)構(gòu)中重要的一部分,它的改造情況直接影響著機床的正常運行。因此,數(shù)控機床電氣改造問題已經(jīng)得到了各大企業(yè)的高度重視,因為它不但關(guān)系著機床的健康運行,也影響著企業(yè)生產(chǎn)效率能否提高,從而進一步影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。
1、數(shù)控機床電氣改造的重要性
近年來數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為了工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)自動化與集成化的基礎(chǔ),并已滲透到各大工業(yè)領(lǐng)域當中。數(shù)控機床的使用數(shù)量以及其技術(shù)的發(fā)展水平直接影響著工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)能力、現(xiàn)代化的程度以及一個國家的綜合實力等。
隨著數(shù)控機床在各大領(lǐng)域的不斷應(yīng)用以及其技術(shù)水平的逐步提高,其問題也在不斷的涌現(xiàn)出來,目前電氣元件損耗以及精確度下降等問題已經(jīng)成為數(shù)控機床的普遍問題,比如:由于電氣連接元件被氧化導致它的接觸可靠性降低;由于電機的整流子損耗而導致光電器件性能的下降;由于漏電等現(xiàn)象導致的信號異常以及參數(shù)誤差等,這些都會影響數(shù)控機床設(shè)備的正常運行。然而隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展速度越來越快,那些在技術(shù)以及工藝和理論方面都沒有辦法跟上時代腳步的廠家,很可能就會被社會所淘汰,從而失去了原來設(shè)備配套服務(wù)的保障。同時,在激烈的市場競爭環(huán)境下,市場對生產(chǎn)制造企業(yè)提出的要求也越來越多。生產(chǎn)企業(yè)必須要通過不斷提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減少加工時間、降低能源損耗等方法才能在激烈的市場競爭中獲得一席之地。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個目標就必須要不斷提高數(shù)控機床的技術(shù)水平。可是由于考慮到數(shù)控機床設(shè)備的資產(chǎn)價值非常高,如果被直接淘汰太過于浪費,因此對數(shù)控機床主要部件的工藝改造就成為了各大企業(yè)高度重視的問題。
2、數(shù)控機床電氣改造的具體內(nèi)容
數(shù)控機床電氣改造的具體內(nèi)容主要有以下幾個方面:
第一,對數(shù)控機床出現(xiàn)問題的部位進行查找和維修,也就是對其功能進行復原,對它的電氣零部件進行更換和翻新,從而提高數(shù)控機床的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。
第二,還要對那些沒有辦法滿足生產(chǎn)要求的電氣系統(tǒng)做出翻新。
第三,數(shù)控機床的電氣改造還包含對數(shù)控技術(shù)水平的改革,從而進一步促進數(shù)控機床系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
3、數(shù)控機床電氣改造要注意的問題
3.1改造前應(yīng)注意的問題
數(shù)控機床在電氣改造之前要注意的問題主要有以下幾點:
第一,方案的確定以及可行性的分析。數(shù)控機床電氣在改造之前的可行性分析是非常重要的,它的準確度直接影響著電氣改造后的整體效果。所以電氣改造的相關(guān)工作人員一定要從原機床設(shè)備的真實情況出發(fā),對原設(shè)備與其它同類機型在功能、使用性以及可靠性等方面的差異做出詳細的分析,同時還要根據(jù)企業(yè)自身的技術(shù)水平和企業(yè)以后的發(fā)展規(guī)劃等方面做出考量。因為數(shù)控機床是機電一體化的設(shè)備,數(shù)控設(shè)備一旦出現(xiàn)機械損耗、走形以及泄漏等問題都會給電氣系統(tǒng)的改造帶來很多的影響,所以可以先通過熟悉掌握數(shù)控設(shè)備的整體情況之后再對機床的處理方式進行判斷,之后再按照加工企業(yè)對設(shè)備的使用情況以及企業(yè)的經(jīng)濟狀況來選擇原有電氣系統(tǒng)的升級和新電氣系統(tǒng)的應(yīng)用。
第二,在電氣改造之前,一定要第一步完成對相關(guān)設(shè)備機械部分的測算、制圖、設(shè)計以及零部件的制作,同時還要掌握好新電氣系統(tǒng)的詳細資料,仔細閱讀好系統(tǒng)原理的說明、安裝調(diào)試的說明以及相關(guān)的使用和編程手冊等,在熟悉并掌握新系統(tǒng)的功能以及要求之后,再去轉(zhuǎn)換設(shè)計新舊系統(tǒng)的接口。另外,還需要充分考慮到新系統(tǒng)和舊系統(tǒng)的功能匹配以及數(shù)模之間的轉(zhuǎn)換等問題。之后一定要對新的電氣改造系統(tǒng)制定出詳細的調(diào)試規(guī)范以及檢驗的要求,同時再結(jié)合該新電氣系統(tǒng)的具體工作內(nèi)容來對機械設(shè)備、電氣、液壓以及傳感等各個項目做出調(diào)試和檢測,另外在驗收的過程中一定要嚴格依據(jù)相關(guān)檢驗標準來進行,不能隨意的做出修改。
3.2電氣改造過程中應(yīng)注意的問題
數(shù)控機床電氣改造過程中要注意的問題主要有以下幾點:
第一,在對電氣進行正式改造的過程中,一定要高度重視對原機床的綜合維護,同時還要對電氣系統(tǒng)中保留下來的部分做出調(diào)試,保持未進行改造的部分能繼續(xù)健康的運行。
第二,對原來電氣系統(tǒng)的拆卸一定要參照原來的圖紙,并要及時的在原來圖紙上作出標識,以免被落下。在拆卸的過程中很可能會看出新系統(tǒng)的缺點,應(yīng)該及時合理的對新系統(tǒng)進行補充和修改,拆卸下來的的舊系統(tǒng)以及一些零部件一定要做好分類,做出妥善的保管,把那些仍然具有利用價值的零部件,可以作為其它數(shù)控機床的備用部件。
第三,原電氣系統(tǒng)被拆除之后一定要對新系統(tǒng)的位置和布線進行合理的安排,比如,對箱體的固定、線路的走向及固定以及對元器件位置進行調(diào)整等。一定要保證連線工藝的規(guī)范化。
第四,以上的一系列工作結(jié)束之后,一定要按照之前所定的流程和要求開展調(diào)試工作。調(diào)試的相關(guān)工作人員一定要時刻保持清醒的頭腦,及時的做好記錄,一旦發(fā)現(xiàn)問題,要做出合理化的解決。另外,在調(diào)試過程中要先對安全保護系統(tǒng)的靈敏度進行測試,以免發(fā)生事故;調(diào)試的場地一定要保持干凈;各個運動的坐標拖板一定要位于整個行程的中心部分,能夠空載進行試驗的,就先進行空載再進行加載;能夠進行模擬試驗的,就先進行模擬之后再采取實際行動;能夠手動的,就先采取手動后采取自動。
3.3電氣改造后應(yīng)注意的問題
在對電氣改造之后,驗收工作是非常重要的,要時刻對數(shù)控機床的機械性能、電氣的控制功能以及控制的精度和切削能力等方面給予高度關(guān)注。比如以電氣的控制為案例,在把電氣系統(tǒng)本身的功能和精確度與標準的計量設(shè)備(比如,激光干涉儀和坐標測量儀)做對比的同時,還要與原來數(shù)控機床設(shè)備的功能和精確度做對比。用量化的結(jié)果判斷出改造后的整體效果。電氣改造完成之后,一定要把相關(guān)的圖紙和檔案保存好,讓它保持完整和連續(xù),為以后數(shù)控設(shè)備的進一步改造提供幫助。
4、結(jié)語
綜上所述,數(shù)控機床目前被各大領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,而電氣作為數(shù)控機床重要的組成部分,它的改造問題已經(jīng)得到了越來越多的關(guān)注。數(shù)控機床電氣改造是一項相對復雜的工程,它的合理化改造可以提高數(shù)控機床的使用情況,還能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
參考文獻
[1]王紅.舊數(shù)控機床改造的意義及其技術(shù)途徑[J].機械制造與自動化,2012(6).
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