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【摘 要】 本文首先介绍了机电一体化,然后分析了机电一体化专业教育方向及模式,最后探讨了机电一体化人才培养模式和机电一体化人才培养模式改革方向。
【关键词】 机电一体化;人才培养模式;改革方向
1 机电一体化简述
机电一体化又被称为“机械电子学”,机电一体化运用微电子技术和机械制造技术及系统。其优越性是传统单一机械性能产品无法比拟的。如仪器仪表用微电脑取代,以电子线路为主体结构,用软件技术替代线路中一些硬件功能,发展成为具有智能检测、控制的系统;电力电子技术与微电子技术的结合,运用于电机调速,通过最优控制,使电机运行处于最佳状态,获得显著功能效果;由于机电一体化技术的普及应用,一些特殊危险行业,实现了远距离操作和无人驾驶,满足了对危险施工现场和无法操作作业环境的工作需要。
我国发展机电一体化,研究工作起步较晚。1984年8月国家科委、机械部、电子部和高等院校等三十几个单位组织机电一体化专题小组,对我国机电一体化发展前景进行预测和综合分析。随后,许多决策管理部门都不同程度制定相应决策。至今机电一体化技术推广和应用走过近三十年,为国家经济建设培养了大量的专业人才,对社会基础产业转型起到巨大的推动作用。当前我国面临机电一体化高速发展阶段。机电一体化技术快速发展,需要大量专业人才。从近年来学生就业有关统计数据来看:我国每年需大量从事机电一体化工作的科技人员。无论是招生还是就业出现极为“活跃”局面,给教育界带来相当紧迫的压力。
2 机电一体化专业教育方向及模式
科学技术的高速发展,以电子技术、通讯技术、测试技术、激光技术、传感器技术、计算机技术、电化学技术的日臻完善,促使各学科之间相互渗透。机械工程逐渐向多学科综合交叉方向发展,电子技术在机械产品中的应用程度,逐渐占领主导地位。
以机电一体化为方向的专业人才应满足如下要求:在知识结构方面,掌握机电一体化所必须具有的基础理论和机械工程理论,掌握电子技术及微机应用理论方面的基本知识;掌握机电一体化所必需的综合知识。具有较扎实的专业理论与宽而新的相关专业知识,具有科学实验动手能力方面的技能,具有初步的经济与科学管理理论、文献检索、情报信息知识等。对机电一体化专业的几点建议:
2.1针对机电一体化技术的工业现状、发展前景及人才需求,对諸多方面问题进行社会调查研究,把人才培养与社会需求紧密结合起来。组建机电一体化教学和科研中心。力求与科研机构、厂矿紧密挂钩,共同进行机电一体化课题的研究及技术力量投入,促进科研、教学、生产三结合的教改进程。
2.2在调研的基础上考虑建立、培养机电一体化为宗旨的师资队伍,加重微电子技术课程,在选修课目中安排一定比例机电一体化方向的成组选修课。鼓励教师在教学内容中,不仅加入单片机和PLC控制,再补充机电一体化相关教学内容,可以跨系选课,逐步增设系统动力学、系统工程学、光电机械学、传感器等课程。
2.3大力组织师资培训。适应机电一体化的发展,培养机电一体化专业师资队伍,教师本身再教育和超前教育更是至关重要,组织一定的专题讲座,提高和调动教师顺应科技潮流的积极性,加深认识机电一体化技术发展的前沿。
2.4面向社会承担在职科技人员机电一体化培训任务。目前机械生产企业中,许多工程技术人员对电子技术不熟悉,电子专业人员对机械技术不熟悉,人才专业素质与机电一体化的发展不相适应,是发展的极大障碍。要改变状况,迫切需要对在职机械工程技术人员和电子工程技术人员,进行机电一体化专业技术培训,这项工作对高校来说是义不容辞又十分迫切的,同时发挥学校所长,促进学校自身发展。
2.5提高和调动教师顺应科技潮流的积极性、紧迫性;组织教师上培训班,系统地学习机电一体化所必须的基础课和核心课。在师资培训中特别强调不仅要注重理论培训,而且要注重动手能力的培养,加强实验室建设。
3 机电一体化人才培养模式
3.1机电一体化人才教育方向
机电一体化人才主要面向机电产品制造业,从事机电一体化产品设计、工艺设计、数控编程、设备改造及生产现场管理等工作,由于现代学科分工越来越细,每门学科的内容越来越细,真正精通一门学科已非易事,所以我们不能要求学生既达到机械类专业水平又达到电子类专业水平,同时又应尽量避免将机电一体化专业办成或者“偏机”,或者“偏电”,而对“机”、“电”两者都一知半解的情况。应强调机电的有机结合,提高学生综合运用机、电知识解决实际问题的能力。
3.2机电一体化专业课程设置
机电一体化专业课程设置的主要问题是如何在有限的学习时间内合理地安排机、电课程问题。如果将机、电两大类课程硬性迭加,则学生不堪重负,且学生对机电知识的应用不能有机结合,使人感到“机”和“电”什么也没有学好。因此必须对原有机类和电类课程进行优化、精简、合理组合并且创新。
机电一体化课程设置应突出机、电融合特点,在“化”字上多下功夫。虽然传统的机械工程学与电子工程学无论在设计方法还是具体内容上都有很大差别,但在专业课中则可以将两者很好的结合起来,如开设“机电一体化系统设计”、“数控机床”等专业课。另外,应加强电子技术及计算机教学,加强实践环节,特别在毕业设计阶段应做好机电一体方面的选题工作。
3.3.机电一体化人才培养模式
我国现行机电一体化人才培养模式可分为以下几类。
3.3.1本科教育。
本科教育始终是学校的基础,本科教育质量是衡量高校办学水平高低的重要标志。但由于受总学时限制,机电一体化本科培养目标不应定得太高,在学好专业知识的基础上应着重培养电子技术和计算机应用能力,把学生培养成为生产、科研服务的应用型人才。目前本科教育面临着教学内容膨胀与学时有限之间的矛盾,专业方向和社会职业分工的矛盾,培养目标和课程设置的矛盾,这些均有待于进一步探讨解决。 3.3.2双学位教育与研究生教育。
这种培养模式是对学生分别进行“机”和“电”的两阶段培养。通过这种培养模式,弥补本科教育的不足,有利于培养机电一体化高级人才。专家认为,第一学位教育应以“机”为好,以便对“机”的学习拥有较多的时间,因为要掌握好“机”的学科知识,一般所需的学习周期较长;而第二学位教育或研究生教育学习时间相对较短,应以“电”为主,如果第一学位学“电”,会使学生后期的学习负担过重,不利于学生整体水平的提高。
3.3.3继续教育。
我国机电一体化人才需求量大,而人才培养周期长,单靠学校全日制教育无法满足社会需求,因此必须大力发展机电一体化专业继续教育。机电一体化继续教育应坚持以自学为主,着重抓好学以致用,直接为企业服务。
3.3.4职业技术教育。
为了保证机电一体化产品质量,充分做好机电一体化设备引进、消化、操作、维修培训等工作,需要大量训练有素的第一线机电一体化设备操作和维修人员,所以应大力发展职业技术培训。职业技术教育应配合工作岗位,学习基本原理,着重培养操作、维修技能。
4 机电一体化人才培养模式改革方向
4.1教学模式改革
打破传统的以课堂为中心,以教材为中心,以教师为中心的传统教学方法,以培养学生自主学习和创新能力、促进学生个性发展为目标,坚持因材施教,建立以能力为本位的“学中做,做中学”理实一体化教学模式。将企业制定的生产任务及对岗位提出的能力需求,转化成专业的教学任务。精选实际工作任务中的案例,对现有的专业课程进行重点分析,将课程分解为理论项目和实训项目,以完成项目任务为主要目标,积极推广“一体化”、“项目”教学法,使理论教学与实践教学充分融合,提高学生学习兴趣和参与度。适当减少理论课的比重,通过采用“项目导入→制定步骤→动手实践→总结评比”的步骤,逐步推进教学进程,突出知识点与技能操作要领,让学生在完成项目任务中并掌握知识重点。
4.2教学质量保障体系改革
4.2.1教学质量标准体系
引入行业企业技术标准开展教学质量标准体系建设,该标准体系由三部分组成:一是以专业教学标准和课程标准为主体的教学标准体系;二是以各个主要教学环节的质量标准为核心的过程管理标准体系;三是以岗位工作规范为基本内容的工作标准体系。
4.2.2教学质量监控体系
利用现代网络信息手段,结合學校实际情况,建立教学质量信息库,综合汇总反馈信息,为学校及时改进和完善有关管理制度、工作方式,解决教学运行过程中出现的有关问题提供依据。建成由学校督导室、企业/社会、广大学生及家长共同参与的教学质量监控体系。实现教学管理的信息化、网络化、全员化,充分体现信息反馈系统的开放性和时效性。
4.2.3教学质量评价体系
建立健全学校、企业、社会、学生及学生家长等共同参与的全方位多角度的教学质量评价体系,依据校企共同确定的人才培养规格标准、教学质量标准,建设教学质量评价方案,制订教学质量评价管理规程,形成科学规范的教学管理运行评价机制。同时,积极引入社会专业评价机构,实施第三方评价。该体系包括教师教学质量评价和学生学习评价两部分。
5 结语
高等院校机电一体化专业的教育担负着为国家培养中高级机械工程技术人才的重任,机电一体化教育必须适应国民经济和社会发展的需要,必须突出特色办学。要面向市场,面向工程,注重对学生人文素质的教育,注重创新能力的培养,调整对学生的实践和动手能力的培养。进行教学内容和课程体系的改革,要加强学校与社会、教学与科研、生产的结合。走产学研合作之路,树立崭新的机电教育观念,建立全新的人才培养模式。机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
参考文献:
[1]邱自学.机电一体化专业人才培养模式及其课程群建设[J].机电工程,2005
[2]张运吉.机电一体化技术专业人才培养模式初探[J].职业教育研究,2008(10).
[3]翟明戈.机电一体化专业人才培养模式的探索与实践[J].机械管理开发.2012
【关键词】 机电一体化;人才培养模式;改革方向
1 机电一体化简述
机电一体化又被称为“机械电子学”,机电一体化运用微电子技术和机械制造技术及系统。其优越性是传统单一机械性能产品无法比拟的。如仪器仪表用微电脑取代,以电子线路为主体结构,用软件技术替代线路中一些硬件功能,发展成为具有智能检测、控制的系统;电力电子技术与微电子技术的结合,运用于电机调速,通过最优控制,使电机运行处于最佳状态,获得显著功能效果;由于机电一体化技术的普及应用,一些特殊危险行业,实现了远距离操作和无人驾驶,满足了对危险施工现场和无法操作作业环境的工作需要。
我国发展机电一体化,研究工作起步较晚。1984年8月国家科委、机械部、电子部和高等院校等三十几个单位组织机电一体化专题小组,对我国机电一体化发展前景进行预测和综合分析。随后,许多决策管理部门都不同程度制定相应决策。至今机电一体化技术推广和应用走过近三十年,为国家经济建设培养了大量的专业人才,对社会基础产业转型起到巨大的推动作用。当前我国面临机电一体化高速发展阶段。机电一体化技术快速发展,需要大量专业人才。从近年来学生就业有关统计数据来看:我国每年需大量从事机电一体化工作的科技人员。无论是招生还是就业出现极为“活跃”局面,给教育界带来相当紧迫的压力。
2 机电一体化专业教育方向及模式
科学技术的高速发展,以电子技术、通讯技术、测试技术、激光技术、传感器技术、计算机技术、电化学技术的日臻完善,促使各学科之间相互渗透。机械工程逐渐向多学科综合交叉方向发展,电子技术在机械产品中的应用程度,逐渐占领主导地位。
以机电一体化为方向的专业人才应满足如下要求:在知识结构方面,掌握机电一体化所必须具有的基础理论和机械工程理论,掌握电子技术及微机应用理论方面的基本知识;掌握机电一体化所必需的综合知识。具有较扎实的专业理论与宽而新的相关专业知识,具有科学实验动手能力方面的技能,具有初步的经济与科学管理理论、文献检索、情报信息知识等。对机电一体化专业的几点建议:
2.1针对机电一体化技术的工业现状、发展前景及人才需求,对諸多方面问题进行社会调查研究,把人才培养与社会需求紧密结合起来。组建机电一体化教学和科研中心。力求与科研机构、厂矿紧密挂钩,共同进行机电一体化课题的研究及技术力量投入,促进科研、教学、生产三结合的教改进程。
2.2在调研的基础上考虑建立、培养机电一体化为宗旨的师资队伍,加重微电子技术课程,在选修课目中安排一定比例机电一体化方向的成组选修课。鼓励教师在教学内容中,不仅加入单片机和PLC控制,再补充机电一体化相关教学内容,可以跨系选课,逐步增设系统动力学、系统工程学、光电机械学、传感器等课程。
2.3大力组织师资培训。适应机电一体化的发展,培养机电一体化专业师资队伍,教师本身再教育和超前教育更是至关重要,组织一定的专题讲座,提高和调动教师顺应科技潮流的积极性,加深认识机电一体化技术发展的前沿。
2.4面向社会承担在职科技人员机电一体化培训任务。目前机械生产企业中,许多工程技术人员对电子技术不熟悉,电子专业人员对机械技术不熟悉,人才专业素质与机电一体化的发展不相适应,是发展的极大障碍。要改变状况,迫切需要对在职机械工程技术人员和电子工程技术人员,进行机电一体化专业技术培训,这项工作对高校来说是义不容辞又十分迫切的,同时发挥学校所长,促进学校自身发展。
2.5提高和调动教师顺应科技潮流的积极性、紧迫性;组织教师上培训班,系统地学习机电一体化所必须的基础课和核心课。在师资培训中特别强调不仅要注重理论培训,而且要注重动手能力的培养,加强实验室建设。
3 机电一体化人才培养模式
3.1机电一体化人才教育方向
机电一体化人才主要面向机电产品制造业,从事机电一体化产品设计、工艺设计、数控编程、设备改造及生产现场管理等工作,由于现代学科分工越来越细,每门学科的内容越来越细,真正精通一门学科已非易事,所以我们不能要求学生既达到机械类专业水平又达到电子类专业水平,同时又应尽量避免将机电一体化专业办成或者“偏机”,或者“偏电”,而对“机”、“电”两者都一知半解的情况。应强调机电的有机结合,提高学生综合运用机、电知识解决实际问题的能力。
3.2机电一体化专业课程设置
机电一体化专业课程设置的主要问题是如何在有限的学习时间内合理地安排机、电课程问题。如果将机、电两大类课程硬性迭加,则学生不堪重负,且学生对机电知识的应用不能有机结合,使人感到“机”和“电”什么也没有学好。因此必须对原有机类和电类课程进行优化、精简、合理组合并且创新。
机电一体化课程设置应突出机、电融合特点,在“化”字上多下功夫。虽然传统的机械工程学与电子工程学无论在设计方法还是具体内容上都有很大差别,但在专业课中则可以将两者很好的结合起来,如开设“机电一体化系统设计”、“数控机床”等专业课。另外,应加强电子技术及计算机教学,加强实践环节,特别在毕业设计阶段应做好机电一体方面的选题工作。
3.3.机电一体化人才培养模式
我国现行机电一体化人才培养模式可分为以下几类。
3.3.1本科教育。
本科教育始终是学校的基础,本科教育质量是衡量高校办学水平高低的重要标志。但由于受总学时限制,机电一体化本科培养目标不应定得太高,在学好专业知识的基础上应着重培养电子技术和计算机应用能力,把学生培养成为生产、科研服务的应用型人才。目前本科教育面临着教学内容膨胀与学时有限之间的矛盾,专业方向和社会职业分工的矛盾,培养目标和课程设置的矛盾,这些均有待于进一步探讨解决。 3.3.2双学位教育与研究生教育。
这种培养模式是对学生分别进行“机”和“电”的两阶段培养。通过这种培养模式,弥补本科教育的不足,有利于培养机电一体化高级人才。专家认为,第一学位教育应以“机”为好,以便对“机”的学习拥有较多的时间,因为要掌握好“机”的学科知识,一般所需的学习周期较长;而第二学位教育或研究生教育学习时间相对较短,应以“电”为主,如果第一学位学“电”,会使学生后期的学习负担过重,不利于学生整体水平的提高。
3.3.3继续教育。
我国机电一体化人才需求量大,而人才培养周期长,单靠学校全日制教育无法满足社会需求,因此必须大力发展机电一体化专业继续教育。机电一体化继续教育应坚持以自学为主,着重抓好学以致用,直接为企业服务。
3.3.4职业技术教育。
为了保证机电一体化产品质量,充分做好机电一体化设备引进、消化、操作、维修培训等工作,需要大量训练有素的第一线机电一体化设备操作和维修人员,所以应大力发展职业技术培训。职业技术教育应配合工作岗位,学习基本原理,着重培养操作、维修技能。
4 机电一体化人才培养模式改革方向
4.1教学模式改革
打破传统的以课堂为中心,以教材为中心,以教师为中心的传统教学方法,以培养学生自主学习和创新能力、促进学生个性发展为目标,坚持因材施教,建立以能力为本位的“学中做,做中学”理实一体化教学模式。将企业制定的生产任务及对岗位提出的能力需求,转化成专业的教学任务。精选实际工作任务中的案例,对现有的专业课程进行重点分析,将课程分解为理论项目和实训项目,以完成项目任务为主要目标,积极推广“一体化”、“项目”教学法,使理论教学与实践教学充分融合,提高学生学习兴趣和参与度。适当减少理论课的比重,通过采用“项目导入→制定步骤→动手实践→总结评比”的步骤,逐步推进教学进程,突出知识点与技能操作要领,让学生在完成项目任务中并掌握知识重点。
4.2教学质量保障体系改革
4.2.1教学质量标准体系
引入行业企业技术标准开展教学质量标准体系建设,该标准体系由三部分组成:一是以专业教学标准和课程标准为主体的教学标准体系;二是以各个主要教学环节的质量标准为核心的过程管理标准体系;三是以岗位工作规范为基本内容的工作标准体系。
4.2.2教学质量监控体系
利用现代网络信息手段,结合學校实际情况,建立教学质量信息库,综合汇总反馈信息,为学校及时改进和完善有关管理制度、工作方式,解决教学运行过程中出现的有关问题提供依据。建成由学校督导室、企业/社会、广大学生及家长共同参与的教学质量监控体系。实现教学管理的信息化、网络化、全员化,充分体现信息反馈系统的开放性和时效性。
4.2.3教学质量评价体系
建立健全学校、企业、社会、学生及学生家长等共同参与的全方位多角度的教学质量评价体系,依据校企共同确定的人才培养规格标准、教学质量标准,建设教学质量评价方案,制订教学质量评价管理规程,形成科学规范的教学管理运行评价机制。同时,积极引入社会专业评价机构,实施第三方评价。该体系包括教师教学质量评价和学生学习评价两部分。
5 结语
高等院校机电一体化专业的教育担负着为国家培养中高级机械工程技术人才的重任,机电一体化教育必须适应国民经济和社会发展的需要,必须突出特色办学。要面向市场,面向工程,注重对学生人文素质的教育,注重创新能力的培养,调整对学生的实践和动手能力的培养。进行教学内容和课程体系的改革,要加强学校与社会、教学与科研、生产的结合。走产学研合作之路,树立崭新的机电教育观念,建立全新的人才培养模式。机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。
参考文献:
[1]邱自学.机电一体化专业人才培养模式及其课程群建设[J].机电工程,2005
[2]张运吉.机电一体化技术专业人才培养模式初探[J].职业教育研究,2008(10).
[3]翟明戈.机电一体化专业人才培养模式的探索与实践[J].机械管理开发.2012