自動化專業基礎知識范文
時間:2024-01-09 17:33:22
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篇1
【關鍵詞】專業;需求;教育;模式;探索;改革;創新
近年來,隨著我國高等教育的快速發展和人才培養戰略模式的轉變,作為高等教育的機械制造與自動化專業,無論從升源,還是從就業來說,前途看好,不僅滿足了社會對機械制造人才的需求,重要的是建立和鞏固了高等教育的專業建設,促進了專業教學的最優化,為培養生產、建設、服務、流通等行業的專門實用型人才奠定了強有力的基礎。
我院的機械制造與自動化專業,自開設以來,堅持以教學為中心,積極探索新的教改之路,特別是在基礎學科教學改革上,突破以陳舊課本為主體的學習材料,變國內外多種優質教材為藍本,強化現論教學研究,培養學生扎實的專業基礎知識和系統的理論知識;在專業課教學上,突破課堂這個平臺,通過實驗、實習、上崗操作等手段,賦予能力教學與提高以新的內涵,極大地促進了學生創新能力的培養,優化了教學環境,創新了實踐教學平臺;在學生的綜合能力培養上,以校企合作為支點,帶領學生走出校門,進入廠礦企業,進入車間操作臺,全方位、立體式培養學生的綜合操作能力,為就業與走向社會奠定了堅實的實踐基礎。
1.突出基礎理論與專業基礎課教學,夯實必要的基礎知識
在基礎理論與專業基礎課教學中,我們立足以基礎為導向,以能力為目標,以課堂教學為主體,培養學生良好的基礎知識,為學生升學、就業和從事機械專業的基礎性研究奠定基礎。
例如,像高等數學、英語、計算機等基礎學科,我們首先組織任課教師,深入學習與研究教育部有關基礎學科教學的綱領性文件,做到領會文件精神,并結合學科的課堂教學貫徹始終。教學中,采取國內外多種教材的穿插使用,輔以計算機、網絡和多媒體教學手段,通過質疑、探究、實驗、比較和討論式教學,向學生全面展示學習內容,傳授學習方法,激勵學生創新性自學。在考核中,我們采取閉卷考試的方法,全面檢驗教與學兩個方面的質量,并輔以學生評教、教師賦分等綜合性學分制改革,充分調動了學生對基礎理論學科學習的積極性。在每年的專升本和考研升學的實踐證明,這種以基礎教學為理念的課堂教學方法,不僅是可行的,而且是提高教學質量最有效的方法之一。
專業基礎學科,不同于理論基礎學科,因為它除了具有基礎性外,還與專業知識相聯系,僅單單依靠基礎知識的夯實性教學,還是遠遠不夠,還需要與專業技能的密切聯系,需要在課堂教學與專業技能的溝通性學習,以彌補基礎學習之不足。例如,我們在進行機械制造基礎課程教學時,除嚴格執行學科教學要求外,課堂教學,大量的與專業相聯系,做到縱橫聯系相融通,理論與實踐相融合,并結合課堂教學,將最新的制造工藝、技術和新的發明、創造等一一呈現給學生,讓學生在接受學習時,能夠對本課程的前沿,做到了解、掌握,為后續專業課的學習奠定必要的基礎,提供動力源泉,從而實現對學生學習動機、興趣、愛好和研究的學習培養,達到“理論、實踐、動手”三統一。
2.走出校門,走向企業,培養學生一專多能、熟練的機械制造操作技能,適應社會對人才的需求
機械制造專業的學生,其操作能力和水平的高低,直接或者間接地影響到學生的就業,甚至影響到辦學水平的發揮。多年的專業教學告訴我們,強化基礎是為學習專業服務的,而專業的學習必須經過實踐加以訓化,使學生真正實現操作、動手、研究的技能,適應現代社會對機械人才的需求。
2010年,我們通過省級課題的研究,發現現在的我市機械制造與自動化人才十分緊缺,同時已有的機械制造與自動化人才,其學歷、年齡、知識結構、能力水平和創新研究能力遠遠不能滿足山東乃至當地制造業發展的需求,需要認真反思培養目標,強化動手能力教學改革。在此基礎上,在學院大力推行的校企合作辦學的模式指導下,我們組織精干力量,與企業強強聯合,組織學生走出校門,走向企業一線,參與生產實習、實踐實習教學。在生產實習、實踐教學中,我們注重學生綜合能力的培養,突破專業指導教師考核、評價的模式,用工人師傅替代教師來進行綜合考核,借助工人師傅的技能和加工熟練技術水平來指導學生進行上崗實訓,使學生能夠做到,看得見,摸得著,用得上,學得來,大大激發了學生的實訓學習熱情。
在本科班的專業教學中,我們一方面強化實訓教學,一方面組織學生參與重大技能改革活動,組建具有創新研究能力的團隊,積極參加省級以上技能大賽活動,取得了優異的成績。通過生產實踐、實習教學,應屆畢業生的就業率逐年攀升,已經達到或者接近95%以上,實現了教學改革與人才培養的雙豐收。現在,我們已經調整專業教學計劃,將學生生產實踐教學的比例,升至30%以上,既鞏固了本科學生考研學習的要求,又促進了就業學習的良性循環。
機械制造與自動化專業的教學研究工作,特別是基礎課堂教學與課外生產實習教學,是一個永恒研究的課題,是需要經過實踐檢驗的,我需要我們繼續努力,積極探索,不斷改革,創新理念,以實現對人才培養的最優化。
篇2
自動化專業具有應用面寬、知識更新和拓展速度快的特點,多年來,自動化專業人才作為國家經濟建設中的急需人才,為現代化生產和科技發展起到了推動和促進作用。以蘭州工業學院自動化專業建設為例,從人才培養目標定位與專業建設思路、教學計劃制定、課程群建設、實驗室建設、學科競賽、產學研基地建設等方面,研究應用型本科自動化專業人才的培養模式,提出了自動化專業人才培養方案,并在實踐中進行了應用,并提出了自動化專業發展的幾點建議。
關鍵詞:應用型本科,;自動化專業;人才培養
蘭州工業學院是普通本科院校,畢業后直接面向社會就業的學生占多數,畢業生一般到工礦企業、科研院所從事設計、生產、運行、維護、管理等工作。我院的自動化專業人才培養定位于應用技術主導型型人才的培養,要求培養的學生具有較扎實的基礎理論和專業基礎知識、寬闊的專業知識、較強的實踐動手能力、一定的創新意識和獨立分析解決的能力,畢業后能較快地適應和勝任工作崗位。根據我院實際情況、區域經濟特點和社會需求,提出了自動化專業應用型人才的培養目標、知識結構、實踐能力培養模式、自動化專業發展的幾點建議等。 [2]
1.人才培養目標
自動化本科培養適應社會主義現代化建設和甘肅地方經濟發展需要,德、智、體、美全面發展,具備電工技術、電子技術、控制理論、自動檢測與儀表、信息處理、計算機技術與應用和網絡技術等領域的工程技術基礎和專業知識,具有較強的解決實際工程問題的能力,能在運動控制、工業過程控制、電力電子技術、檢測與自動化儀表、電子與計算機技術、信息處理等領域從事系統分析、設計、運行、科技開發及研究等方面工作的工程應用型人才。
2.理論課程體系
人才培養總體上體現知識、能力、素質協調發展的原則;課程體系遵循“實基礎、適口徑、強能力、善應用、高素質”;課程設置遵循“反映科技進展、突出工程需要、注重技術應用”的原則。
課程設置采用“兩模塊、四平臺、多方向”課程體系。 “兩模塊”為“學科基礎模塊”和“專業方向模塊”。在“學科基礎模塊”上設置“公共課程”和“學科課程”兩個平臺;在“專業方向模塊”上設置“專業理論課程”與“實踐課程”兩個平臺。課程體系結構及學分分配表見表1。
2.1公共課程平臺
以培養學生的綜合素養為目的,是學生學習學科專業基礎課和專業課的基礎。包括公共必修課、公共選修課及實踐環節等三個部分。公共選修課包括綜合類、理工類、管理類、人文藝術類四個類別,要求學生跨類別選修。
2.2學科課程平臺
以學生掌握學科專業基礎知識和能力為目的。按本科專業目錄中的專業類設置各專業方向必需的基礎理論與知識和基本技能系列課程,解決多個專業方向發展的需要,同時還要滿足學生不同層次發展和進一步提高的需要,為學生適應社會多變的需要打下堅實的基礎。
表1 課程體系結構及學分分配表
課程模塊課程平臺課程類別總學時理論學時實踐學時學分占總學分比例
學科基礎模塊
公共課程學科課程
必修課7485781703620%
選修課969663.3%
公共實踐64064(6周)42.2%
小計9086742344625.5%
必修課132211681548145%
專業方向模塊
專業理論課程實踐課程
必修課13612888.54.7%
選修課646442.2%
小計2102028137.2%
創新實踐646442.2%
集中實踐5765763620%
小計6406404022.2%
總計308020441036180100%
總學分180各課程課內外實驗(實踐)、公共實踐、創新實踐和集中實踐學分之和為64.75,占總學分的36%。
2.3專業理論課程平臺
以學生掌握專業知識和專業能力為目的,使學生在某個領域(方向)具有比較深入的專門知識和技能。自動化專業設置2個專業方向。每一方向的課程包括專業必修課和專業選修課;每個方向設置兩組(每組4學分)專業選修課供學生選修。
2.4實踐課程平臺
以培養學生的工程意識、實踐動手能力和創新意識為目的。由課程課內外實驗(實踐)、創新實踐和集中性實踐環節組成。
3.培養計劃實施中的幾點改革建議
3.1深化課程教學改革,加強課程群建設
自動化專業課程的設置并不是簡單的羅列,而是存在著一定的系統性和連續性。每門課程都有前續課和后續課,研究課程內在的聯系,形成條理清晰而又相互融合的專業體系是必需的。
因此,建議我校深化課程教學改革,提倡課程群建設。根據自動化專業特點,專業課程可劃分為四個課程群:(1)電工電子技術課程群,主要包括電路基礎、模擬電子技術和數字電子技術等;(2)計算機應用課程群,主要包括計算機文化基礎、C語言程序設計、微機原理及應用、單片機與接口技術、計算機控制技術、嵌入式系統開發技術和計算機網絡與通信等;(3)自動控制課程群,主要包括自動控制原理、現代控制理論、傳感器原理與檢測技術、自動化儀表與過程控制、智能控制等;(4)電機與供電系統課程群,主要包括電力電子技術、電機與拖動基礎、電氣控制與 PLC、運動控制系統和工廠供電等。
3.2實踐教學模式改革
構建應用型實踐教學體系,使實踐教學貫穿于教學全過程,在保證基本專業規格的前提下,根據不同專業類別、人才培養規格特點、專業辦學歷史、區位優勢和資源條件等,結合行業、區域經濟發展需求和國家卓越人才培養等要求,突出人才培養的專業特色和行業特色。
圖1 自動化專業實踐教學體系圖
進行實踐教學模式改革,首先是要充分重視實踐教學,把實踐能力培養看成與理論知識教育同等重要。自動化專業具有為理論性和實踐性緊密結合的特征,創新源于實踐,從培養學生的創新精神著眼,實踐教學比理論教學更為有效,更能激發學生的創造潛能。其二,針對諸如電路、模擬電子技術、數字電子技術、電機與拖動基礎等電類基礎課程的驗證性實驗,需要求學生熟練掌握,以積累實踐經驗,夯實基本技能 ;其三,在中高年級階段,
在掌握一些專業及專業基礎知識的基礎上,開設一些技能應用型試驗,使學生能夠自行完成從設計、制作、調試、測試的全部過程以鍛煉學生。其四,設置一些開放性實驗室,讓學生自我設計一些綜合的、與工程實際問題結合緊密的、具有一定研究性質的大型試驗,這類實驗并不依附于某一門具體的課程,而是多門課程知識的融合,依據學生選題的不同、興趣側重的不同具有鮮明的獨立性,可以活躍學生的創新思維,提高科研技能。其五,鼓勵和支持學生積極參加學校“第二課堂”活動,如:大學生挑戰杯大賽、電子設計大賽等,從而鍛煉他們的動手能力、創新能力以及團隊協作意識。
3.3 教學評測機制的改革
自動化專業是實踐性較強的專業,其教學評測機制要多樣性,除傳統的閉卷和開卷考試形式外,還應增加課程設計、口頭答辯、實踐操作和論文撰寫等形式,具體選擇可以根據不同課程的特點而決定。在評測的內容上,既要包含基本理論、基本知識和基本技能,更要涉及對實際問題的分析與解決 ;在評測的形式上,少一些死記硬背的客觀題,多一些主觀性、綜合性的論述題,以充分發揮學生的主觀能動性 ;在測評時間上,不要集中在課程結束時一次進行,而是在教學的中間、章節的結束之時,分期分批地進行。這樣,既可反映學生的真實水平,又能體現學生的創新能力。
4.結語
總之,設置本專業的宗旨就是要培養在自動控制產品和設備及信息技術應用領域具有本科水平的理論基礎和較強的專業操作技能,具有“思想品質好、基礎知識扎實、動手能力強”的特點,能進行自動化行業技術開發,能解決現場技術問題,能實現設計方案的大學本科層次的高級應用技術人才和管理人才。
[參考文獻]
[1]田思慶, 王越男, 翟洪波. 地方高校自動化專業教學模式和課程建設的研究與實踐[J]. 中國電力教育, 2008(5):74- 75。
[2]崔桂梅,賈玉瑛.自動化專業應用型人才培養模式的改革和實踐.實驗室研究與探索,28(11):115-116,2009。
[3]賀廉云. 自動化專業本科應用型人才培養方案探索. 實驗技術與管理, 25(7): 142-145, 2008。
篇3
關鍵詞:高職 電氣自動化 課程體系
當前隨著現代制造行業的快速發展使電氣自動化技術專業面臨良好發展機遇,但也提出了新的要求。目前現代大型企業對從業人員在知識、技能、素質方面提出了很高的要求,但現實中電氣自動化技術人才結構性矛盾突出,高素質技能型人才嚴重短缺。因此培養掌握電氣自動化技術的高素質技能型人才,提高生產一線生產、安裝、調試、設備維護、售后服務和運行管理等相關崗位從業人員的素質顯得尤為迫切。為了加強學生的綜合素質、實踐能力與創新精神的培養,提高電氣自動化專業學生的社會競爭力和教育質量,高職院校應堅持面向就業市場的辦學理念,緊隨社會的發展和市場需求,適時調整課程體系和教學內容,培養出符合企業需求的寬口徑、復合型專業人才。
一.高職電氣自動化技術專業課程體系的現狀及存在的問題
當前高職院校在專業發展和建設過程中,先后經歷了課程綜合化改革、相對獨立的實踐教學體系改革、國外CBE 教學模式改革與實踐。通過不斷的改革和實踐,構建了專業基礎、專業基本技能、專業技能教學模塊。根據各模塊的技能培養目標,搭建了基礎知識平臺、基本技能訓練平臺、專業技能訓練平臺,形成了“寬基礎、活模塊”的專業課程教學體系。專業建設和課程體系改革的基本思路和目標,是建設以能力培養為主的課程體系和教學模式。
1.課程設置要適應時代變更。
當前社會職業崗位更新越來越快,某些傳統的職業崗位已讓位于那些職業資格要求更多的崗位。對于這些職業崗位能力的變化的超前把握,以及針對這些變化對課程設置做出相應調整力度,有待于加強。
2課程結構不完善。
理論課與實踐課是電氣自動化技術專業課程體系中兩種最主要的課程類型。 兩類課程,互為補充、相互促進,共同為人才培養服務。但目前課程設置有待于進一步使二者形成有機合力,強化學生系統基礎知識培養與系統動手能力培養。
3課程設置的市場適應性差。
在課程設置時對市場需求調研和行業分析的重要性認識仍待加強。缺乏細致的職業分析,導致部分課程內容的選擇和組織未能與企業實踐內容相聯系,導致課程設置所提出的教學要求并不能很好地適應同期就業市場的需求。
二高職電氣自動化技術專業課程設置優化基礎、依據及原則
1課程體系構建的認識基礎。體現學科體系以知識的系統性為主線構建課程體系本身并沒有問題。但是,我們必須認識到,現實情況中高職學生對抽象思維的掌握不好。或者說不善于以符號系統進行邏輯思維,不善于借助符號系統去組織概念,用概念去組織原理、定理,用定理去進行結果性推論。因此,以知識的系統性為主線構建課程體系不適合于高職教育。高職課程體系構建應該建立在以形象思維為主的認識基礎之上。以形象思維為主的人在掌握和應用知識時,需要借助一定的環境和背景,并通過一定的行為和動作,來獲取各種表象中內含的知識。
2課程設置優化依據。黨和國家有關教育的方針、政策是課程設置優化的總要求和總依據。如,《普通高等學校高職高專教育指導性專業目錄(試行)》。人才培養目標是選擇和編制課程的根本依據和最終目的。課程門類的橫向結構與縱向結構,由培養目標的素質結構和邏輯結構決定。科學技術的發展趨勢促進課程結構不斷改革。同時,能否滿足學生就業需要是評價課程設置合理與否的基本依據。
3課程設置優化原則。結合課程設置優化依據 ,課程設置優化應以人才培養目標為基本原則,應顧及社會發展的需要,充分顧及學生知識和能力兩個方面的培養 ,處理好穩定與更新的關系、通才和專才的關系 ,滿足學生就業需要 ;符合高職教學規律和學生身心發展規律;反映現代科學技術的新成就。
三高職電氣自動化技術專業課程設置優化途徑
高職電氣自動化技術專業在充分把握課程設置依據,遵循課程設置原則的基礎上,根據人才的培養目標和規格,整合優化專業課程設置,強化系統的基礎知識培養與系統的動手能力培養,構建融合國家職業技能標準和專業可持續發展的專業課程體系,以促進人才培養質量的提高。具體的可以從以下著手:
1.以崗位和職業資格要求為依據確定培養目標
高職電氣自動化專業培養目標要涵蓋企業崗位和職業資格要求,學生通過在校的三年學習,不僅能掌握專業知識、就業技能,而且在獲得學歷證書的同時,又能順利獲取與專業相關的一張或多張職業資格證書。高職電氣自動化專業的培養目標為:培養德智體美全面發展,具有良好的職業道德、熟練的職業技能、精益求精的工作態度、追求完美的創新精神、可持續發展的基礎能力,掌握必需夠用的專業知識,面向生產第一線從事電氣自動化設備及自動化系統的設計、安裝、調試、運行、維護、管理等工作的高技能人才。
2.以職業崗位能力培養為主線,重構課程體系
現代高職電氣自動化專業課程體系必須從整體出發,以職業崗位能力為核心,突出工作過程在課程框架中的主線地位,按照實際工作需要組織課程,構建工學結合的課程體系。開發高職電氣自動化專業課程體系要對電氣自動化設備及系統的設計、安裝、調試、運行、維護等工作進行全面了解,根據電氣自動化專業的定位和培養目標,我們與企業人員共同研討論證,設置了職業核心能力課程、專業技術基礎課程、專業核心能力課程、專業拓展課程和頂崗實習五個模塊。
3以工作任務為引領確定課程設置
高職電氣自動化專業課程設置必須從崗位需求出發,要以工作任務為引領,通過課程實現以就業為導向的培養目標,專業課程內容能滿足本行業崗位或多崗位轉換工作所需的知識和技能。課程要體現“理論為實踐服務”的理念,并能有助于培養學生具有知識內化、遷移和繼續學習的基本能力,也要考慮其動態性和前瞻性,要不斷適應我國自動化行業發展的趨勢。
4以項目為主體建設專業核心課程
項目課程的總體理念是:打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,轉變為以工作任務為中心組織課程內容,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識,并發展職業能力。課程內容突出對學生職業能力的訓練,理論知識的選取圍繞工作任務完成的需要來進行,融合相關職業資格證書對知識、技能和態度的要求。以工作任務為中心整合理論與實踐,實現理論與實踐的一體化。在設置項目課程過程中以產品、工作對象、操作程序、設備或系統的結構、崗位、典型工作情境等為邏輯線索而展開。例如本專業的核心課程《PLC控制技》選擇恒壓供水系統作為教學載體。對其控制對象進行任務分解,分為9個學習模塊。
5以能力培養為目標設計“教、學、做一體化”的教學模式
“教、學、做一體化”就是在課程教學中,將課堂設在實訓室,以實際工作崗位的典型項目為載體,按項目的實施過程開展教學,對于電氣自動化技術專業的專業核心技能課程,以項目為導向,通過邊教邊學、邊學邊練、學做合一的“教、學、做”一體化教學模式。尊重學生的主體地位,使學生從知識的被動接受者轉變為項目開發的主體,極大地激發了學生的學習積極性。
參考文獻:
[1]李一鳴. 高職教育電氣自動化專業建設的實踐[J].安徽工業大學學報. 2004
篇4
關鍵詞:應用型地方院校;自動控制原理;教學改革
作者簡介:高玉凱(1970-),男,山東東平人,大慶師范學院物理與電氣信息工程學院,副教授;崔峰(1983-),男,黑龍江大慶人,大慶師范學院物理與電氣信息工程學院,助教。(黑龍江 大慶 163712)
基金項目:本文系大慶師范學院校教改項目、黑龍江省教育科學規劃課題資助項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)05-0050-02
2004年5月,經教育部批準,在大慶高等專科學校的基礎上建立大慶師范學院,同時為適應黑龍江省基礎教育改革發展、大慶市城市轉型和大慶油田創建百年油田的需求,增設了油田和地方需要的相關工科專業,2008年自動化由專科專業升為本科專業,2010年大慶師范學院被確定為黑龍江省特色應用型本科高校培育單位。
“自動控制原理”是自動化專業的專業基礎課程,全面地向學生介紹自動控制的基本原理及其工程分析與設計方法,使學生清晰地建立起反饋控制的基本原理和基本概念,學會經典控制理論的分析方法和設計自動控制系統的方法,是自動化專業的方法論,是研究控制系統的普遍規律。該課程不僅要求學生具有扎實的高等數學、矩陣理論、復變函數與積分變換、電路分析、電子技術等基礎知識,而且還要有很強的工程分析能力。課程學習的效果直接影響到后續專業課程的學習,是后續“現代控制理論”、“運動控制系統”、“過程控制系統”、“計算機控制”等課程的重要基礎。大慶師范學院(以下簡稱“我校”)自動化專業的培養目標是以自控理論和控制系統為主線,依托學科發展,結合與自動控制相關的學科進行課程教學改革,培養適應油田發展建設、適應地方新型工業化進程、適應我國經濟建設需要,具有扎實的自動化專業基礎知識、基本理論和基本技能,能在石油石化行業和地方工業過程控制、檢測與自動化儀表等領域從事系統分析、設計、運行與維護等方面工作,具有創新精神和實踐能力的應用型人才。
我校自動化專業始終堅持依托并發揮大慶油田區域優勢,堅持立足大慶,融入油化,面向基層,服務龍江,為石油石化行業和地方經濟社會發展服務的服務面向定位。“自動控制原理”是自動化專業的專業基礎課,起著將基礎知識運用于專業問題的紐帶作用,為專業課程的學習打好堅實的基礎,并應用于工程實踐,解決生產實際問題。結合多年來的工程和教學實踐,筆者在該課程教學中主要采取了以下改革措施。
一、教學內容的改革
“自動控制原理”課程理論性強,含有大量的數學公式推導,而我校很多學生數學基礎較差,學習較為吃力。為了深化概念和原理,在授課過程中淡化數學推導,在保證控制理論內容的嚴謹性和系統性前提下,不刻意追求定理證明中數學上的嚴密性,而是增加系統實例分析。在“繪制根軌跡的基本法則中”,直接給出九條法則的結論,用簡單易懂的語言闡明其對于閉環系統特征根的影響及繪制方法,而忽略證明的過程。聯系閉環零極點與系統響應的關系,重點強調根軌跡方法的特點和在工程分析中的作用。學生一旦體會到數學抽象的豐富工程含義后,再不會感到枯燥無味,就會沿著邏輯思路,逐步深入理解。
在講“數學建模及傳遞函數”時,安排學生對學過的微分、導數、拉氏變換、電路圖等有關知識進行預習,課堂上占用一部分時間進行復習,幫助學生把相關的知識聯系起來,讓學生做到“心中有數”。
該課程在大三第一學期開設,此時“信號與系統分析”、“線性代數”、“復變函數與積分變換”和“傳感器”等課程已結課,學生具備了學習自動控制原理的基礎知識,還需要對書中的“拉普拉斯變換解決電路分析及微分方程求解”原理性法則和結論有深程度理解,又要善于應用測量傳感器實現反饋控制的原理并用于工程實踐。講授時一定要正確處理好理論分析與工程實踐二者之間的關系,使學生做到學以致用,用以助學。
二、教學思路的改革
重視習題討論課。在教學過程中經常出現的問題是,學生課上能聽懂,課下卻不會做習題。因為多數習題不是理解基本內容、簡單套用公式就能解出來的,還必須深刻理解概念和定理,掌握解題的基本思路和方法。為此,每一章都專門設立了習題討論課,以教材中典型習題為例,進行分析討論和歸納總結,使學生對題目類型和基本求解過程形成初步認識,然后組織學生對章中習題進行練習,把答案寫在黑板上,讓其他同學挑錯。充分發揮學生自身的主動性和思維能力,讓學生自己分析解題思路,自己求解、總結。經過這樣的習題課訓練,絕大多數學生對各章節的習題都有比較完整、清晰的認識,思維能力和解題速度迅速提高,基本解決了課后不會做習題的問題。
注重介紹控制學科前沿的最新發展,使課程具有先進性和時代感。結合數字化油田的建設,將無線傳感網絡的相關知識融入控制環節;結合抽油機智能舉升科研課題的開展,拓寬課程的知識層面,加強學生提出問題、分析問題和解決問題的能力;PID調節器理論聯系加熱罐溫度控制系統,強調工程應用。通過這些范例可以使學生感性地了解控制系統的結構、理性分析和工程應用的關系,能更好地學習、掌握自動控制的理論,并具備對系統進行定性分析、定量估算和動態仿真的能力。
三、教學手段的改革
按照人才培養方案的要求,我校“自動控制原理”課程需要講授八章的內容,概念定義多,公式的推導和分析方法的闡述嚴謹,所以主要教學手段仍然以傳統黑板教學授課為主。這樣能方便學生跟上教師的教學思路把筆記做好,有利于課后復習,避免遺忘,同時增加了對問題的思考時間,加深了知識的理解。多媒體教學的優勢在于所包容的信息量大,可以用簡單的方式把公式推導展現出來,節約了課堂時間,豐富了授課內容。但不足之處在于學生把握不住學習的重點,課堂上聽得津津有味,課下不知所以然。同時PPT播放速度太快,學生很難做到邊聽課的同時把授課筆記做得很好。
因此對于主要公式理論的分析,以板書為主,最終用多媒體以圖形或數據表的形式給出演示,特別是實際工程課題如果以圖形或動畫的形式播放,能形象直觀地增強學生對理論和應用問題的理解。
“自動控制原理”是一門與數學結合緊密的學科,強調板書教學,可以引導學生采用數學工具解決自動控制問題,切實提高其邏輯思維能力、工程分析能力和自控知識的綜合應用能力。
四、實踐教學環節的改革
首先,加大對“比例-積分-微分控制”(PID控制)的介紹和應用。在生產過程自動控制的歷史發展中,PID控制是歷史最久、實現方式最簡單、控制效果最顯著的基本控制方式,在工業控制系統中得到了廣泛應用。從硬件電路搭建PID調節器到學生結合“單片機原理與應用”課程用C語言去實現數字PID調節,使學生體會PID調節的方法及其對控制系統動態特性的影響,熟悉工業PID調節器與工控機、可編程邏輯控制器件之間的連接及編程,并讓學生從知網上尋找PID的相關信息及工程應用實例,通過這些方法讓學生了解PID調節器的使用,為學習各類先進控制方法奠定基礎。
其次,鼓勵學生參加大學生電子設計競賽,拓展創新教育平臺。大學生電子競賽的控制類選題是“自動控制原理”的典型應用。無論是國賽還是省賽,比賽從方案的制訂到器件的選擇、調試、制作、報告的書寫全部由學生獨立完成,教師只起到指導性的作用,這就使學生掌握了學習的主動性,自主獨立地分析問題,選擇參考資料,結合所學的數學建模、時域分析方法、頻域分析方法、采樣控制方法等理論知識來解決實際問題。通過電子設計大賽,能極大地發揮學生潛能,培養設計能力、動手能力、創新能力和團隊合作能力,因此大學生電子設計競賽為創新教育的開展提供了良好的平臺。我校李榮海和肖瑋兩位同學參加了2010年黑龍江省大學生電子設計競賽,在“水溫控制系統”題目中,利用所學的數學建模的知識,建立了溫控系統的數學模型,利用“PID控制”的相關知識,改善系統的穩定性,提高了設計系統的動態性能指標,最后憑借完美的表現獲得了黑龍江省大學生電子設計大賽一等獎。
最后,發揮計算機仿真軟件的輔助工具作用,為學習提供直觀形象的幫助。MATLAB軟件提供了分析控制系統的數學平臺,其控制工程工具箱能夠對系統進行建模、穩定性分析、繪制系統響應圖和根軌跡圖、描述頻率特性響應等,使抽象問題形象化;其Simulink仿真系統提供了一個虛擬平臺,可以將實際的控制系統在計算機平臺上付諸實踐,從而擺脫了實物的限制,使控制系統的分析和設計過程簡單化。
五、結論
新建地方應用型本科院校人才培養模式的研究是當今教育改革的一個重要課題,其自動化專業在“寬口徑,厚基礎,強素質,重實踐”的辦學方針指導下如何實現特色辦學,為地方社會培養應用型人才是高校教師需要積極思考并努力解決的問題。“自動控制原理”課程作為自動化專業的主干課程,其教學質量直接關系到自動化專業人才素質的培養。經過幾年不斷改革和實踐,結合我校實際情況,筆者在應用型地方本科院校“自動控制原理”課程教學改革中取得了一定的經驗和體會,通過教學改革,使學生們加深了對自動化專業的理解,調動了學生學習的積極性,使學生的工程實踐能力和創新能力都有了進一步的提高。
參考文獻:
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篇5
【關鍵詞】新媒體;自動化;教育實效
隨著信息技術的迅猛發展,以互聯網、手機、博客等引領的規模空前的傳媒革命,使社會進入了新媒體時代。新媒體不僅給人們獲得信息帶來便捷,信息傳播方式的根本性變化還改變了人們的思想觀點、價值標準乃至生活方式,尤其對處于成長定型期的大學生的價值觀念有著重要的影響作用。新媒體給大學生專業課程教學同時帶來了嚴峻的挑戰和難得的改革機遇。因此,在新媒體環境下,如何才能實現用先進技術傳授和更新教學內容,積極探索提高自動化專業實效的途徑和方法,應當是當前高校自動化專業迫切需要思考和解決的重要課題,具有深遠的理論意義和現實應用價值。
一、新媒體的迅速崛起
對于新媒體的界定,學者們眾說紛紜,沒有定論,美國《連線》雜志將新媒體定義為“所有人對所有人的傳播”1。本人認為,新媒體應當是區別于廣播、電視、報紙等傳統媒體而言的,基于數字技術、互聯網技術、移動通訊技術,以互聯網、博客、微信、數字電視等為代表的面向所有人傳播信息的所有媒體。
依托于數字技術、互聯網技術、移動通訊技術等產生的新媒體,具有開放性、交互性 、虛擬性等特點。在當前的信息傳播過程中,新媒體傳播以其便捷、迅速和滲透式的傳播方式,贏得了越來越多的受眾。新媒體正以其無所不在的媒介形態和便捷的特性滲透到人們的日常生活中。
自動化專業是一個寬基礎、寬口徑專業。該專業淡化機、電等單機概念,突出含機、含電的系統概念;淡化“行業性的專業”,突出“跨行業的專業”的理念。該專業在我國的定位屬于工程教育范疇,其培養學生的目標是為國民經濟建設輸送與自動化設備和系統相關的合格工程師,他們的素質直接關系著未來產品、工程以及系統的質量。顯然,脫離了實踐的自動化工程教育不可能造就合格的自動化工程師。學生作為新技術接受并應用快速、廣泛的比較活躍的群體,新媒體的迅速崛起,既給學生獲取知識和信息、更廣泛地自主學習專業知識等提供了便利,開闊和思維視野,但同時,信息的自由傳播、傳播方式的個性化、信息的虛擬化、不良信息泛濫等,也會在某種程度上擾亂信息傳播環境,學生貪多貪全而不注重基礎知識的掌握,給自動化基礎知識的學習帶來很大困擾。
二、新媒體環境下自動化專業教學的現狀與不足
新媒體的發展,極大地改變了自動化專業教學環境,客觀上要求并促使傳統的教學模式必須轉向,具體而言,亟待實現由以往在教學活動中面對面的交流更多的轉向在網絡新媒體上的點對點的疏導、由課堂上知識理論的傳授更多地轉向課堂外的實踐體驗、由灌輸式和說服式的教育方式更多地轉向啟發式和引導式的教育。
但這樣一個轉變還有一個很長的過程,雖然目前高校的教學隊伍和專業教師普遍已經開始認識并重視著手進行工作制度和方式上的改革創新,但由于思想觀念、教育理念、工作機制等方面還存在較多的缺陷,教育模式的單一化、部分教育者新媒體運用能力不足等問題仍然普通存在。此外,新媒體運用深度和廣度的不足、傳播信息的商業化和多元化問題突出、規范性和秩序性欠缺等重要問題都必須在實踐工作中認真對待和解決。
三、新媒體環境下提高自動化專業教學實效的途徑
面對新媒體環境,筆者應當從以下六方面著手提高自動化專業教學實效:
第一,尊重大學生主體意識,轉變傳統的教育理念。針對大學生主體意識教育的內在要求,教育者必須改變“填鴨式”的傳統教育方法,構筑和諧師生互動關系,引導大學生自主參與教育過程。
第二,從解習題轉變到做實驗,從需找標準答案轉變到探索找尋答案的方法。高中時代,我們都需要通過大量習題訓練從而獲得進入大學的敲門磚。可是到了大學階段,需要掌握的知識越來越多,且特別是對于自動化專業課程,單單通過做習題某些知識根本無法理解。而新媒體環境下則提供了很好的環境,將課堂變成實驗室,因此要傳遞給學生一種這樣的思想,即單單通過習題而不動手根本無法理解和掌握課本知識。例如模擬電子電路課程是公認的困難課程,通過反復看書做題對于很多學生來說依然無法完全掌握和理解。可是通過盡可能的多做實驗如Orcad, Pspice仿真等,與簡單地背誦書本知識相比,更易于理解和實際應用
第三, 調整考試分數比重,提高平時成績與實驗成績比例。自動化專業是一個寬基礎、寬口徑專業。為了應付課程考試,相當多學生采取突擊復習方式,即“平時不努力,零時抱佛腳”。這種純粹為應試教育而生的考試復習方式使得學生學完就忘,根本無法培養合格的實際自動化工程師。有些人應試天賦極高,記憶力極強,考前突擊一晚上,第二天上考場就能過關,可是過不了多久,所以知識全部忘掉。為了扭轉這種填鴨式的教學方法,應該從提高平時作業量,重視平時成績而弱化考試成績著手。 比如可建立自動化專業課程學習實驗網站,課后布置一些與課程相關的實驗給學生去做,且為了防止抄襲,實驗內容每個人均不一樣,雖然這樣大大增加了教師的工作量,但卻可以收到非常不錯的效果。
第四,反對解題模式的研究生培養方式,應注重培養研究生的想象力。人的學習能力和學習特點按照年齡的不同出現轉變是一種自然規律,在中學時代,學生的模仿能力,記憶能力更強,而到了碩士博士階段,則應更加注重歸納能力,想象力的培養。試想任意挑選一位碩士生和博士生,讓他們學習如何去解高中奧數題,其中大部分肯定不如高中生學得快。但是研究要的不是解題能力,而是探索能力,歸納能力,是想象力。因此研究生要出高水平成果,要出一流成果并不完全取決于解題能力或者應試能力。而應試能力不等于學術能力,學術能力更需要想象力,激情,對科學的興趣以及執著追求的精神。應試能力差的人,學術能力不一定差。在新媒體環境給了我們更好培養研究生想象力以及對科學興趣的機遇,應不遺余力地運用新媒體擴充自動化專業課程內容,大力更新教學內容,注重演示與驗證性實驗的基礎性作用,同時,強調綜合與設計性實驗的主觀能動性,加強創新性實驗的團隊合作性。課群實驗項目的設置淡化單一課程的獨立性,建立各課程內容的緊密聯系,著力提高學生的知識綜合運用能力、獨立創新能力和團隊協作能力。
參考文獻:
[1]姚爭等.新興媒體的傳播特性研究[M].北京:中國廣播電視出版社,2008.3-12
作者簡介:
篇6
一、提高虛擬技術的實訓效率
在實訓教學中,虛擬技術雖然無法代替實物教學,但考慮到計算機技術與電氣自動化專業有著十分密切的關系這一特征,如果能夠將虛擬技術很好地加以利用,使其發揮出最大作用,可以在一定程度上降低實物教學的成本。此外,通過對虛擬技術的應用,能夠更好地對實訓任務進行合理安排,最大限度的提高實訓效率,進一步實現實物教學的實訓作用。
當前,有個別的虛擬技術可以在實訓中代替實物。例如,PLC系統中工業觸摸屏的應用。在運行功能和設置方面,觸摸屏實物的效果與在計算機上的模擬軟件的運行效果是完全相同的。所以,通過借助計算機軟件,可以使觸摸屏實物的數量減少,從而節省實訓教學的支出。在綜合實訓的時候,為了縮短生產實際與教學之間的距離,教師經常會在自己承接過的項目里,選出比較典型的案例引入到教學實訓中。但是實訓中無法提供機械實物,為產生直觀的效果,就必須借助工控軟件的畫面模擬功能,可以在實訓室部分還原現場,觀察畫面的效果,能夠在很大程度上調動學生學習興趣和積極性,使學生理解系統典型的細節部分和整體的設計思路,從而使學生的職業能力得到真正地提高,使學生的就業競爭力得到增加。
二、利用虛擬技術進行實驗
電氣自動化專業,由于其自身特性,決定了其很少有探索性的實驗,而大多都是驗證型的實驗。做實驗的主要目的是通過直觀的方式,加深學生對知識的理解和記憶,但缺點是不能讓學生的動手操作能力得到提高。同時實驗課的課時也在不斷地被壓縮,實驗效果的好壞也很難得到保證。但是,在電氣自動化專業中,實驗是不能缺少的,因為實驗能夠使學生的創新意識、思維方式和專業素質得到提高。專業仿真軟件方面的研究與發展,很好地解決了這個難題。有很多學科的驗證型實驗可以在計算機上通過使用各種虛擬軟件完成,并能夠實現預期的實驗效果。這種方式在一定的程度上縮短了實驗的時間,提高了實驗的效率,在課時少的條件下完成了教學計劃,同時通過有效利用計算機技術和虛擬技術,節省了實驗的費用。
三、利用虛擬技術加強對理論知識的教學
一直以來,我國高職院校的理論教學都注重和強調夠用和適度,但適度很容易就能做到,但夠用卻不能得到保證。主要體現在:由于某些原因,教學課時不斷減少,使得許多基礎知識不能完全得到講解,學生對某些理論知識一頭霧水,不能理解和學習。理論知識通常都是枯燥乏味的,致使許多難度較大的知識點被縮減。學生的基礎知識也比較差,很容易失去學習理論知識的興趣。所以,理論知識很難實現寓教于樂的教學目標。缺少專業的理論教學,理論知識便很容易被學生不重視甚至忽視掉,進而使學生缺乏甚至喪失運用理論知識的能力。
隨著科學技術的不斷進步,多媒體教學已經普及到我國各大高校,在理論教學中,有效利用各種虛擬軟件,能夠使理論知識的客觀性得到提高,在一定程度上化解理論知識的枯燥與繁雜。例如,KeilC-51軟件,能夠直觀地顯示單片機內部各條指令和各個寄存器的功能,就能在51單片機的程序設計、指令分析和內部組成教學中得到有效的運用。這種方法具有互動的效應,更容易引發學生的學習興趣,從而使教學效率得到提高。
篇7
關鍵詞:機械設計制造及其自動化; 就業前景;學科特點;具體優勢;要求
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.020
0 引言
國家的綜合實力決定了其在國際社會中的地位,影響著其在國際市場中的競爭力,而經濟實力、政治實力、文化實力、自然資源以及軍事實力等是國家綜合實力中的重要組成部分,其中尤以經濟實力最為重要,因此,在知識經濟快速發展的時代,大力發展教育事業,培養高素質、高技能的人才,提高人才的知識水平和創新能力,是推動我國經濟發展的強大動力。機械設計制造及其自動化這門學科,是隨著社會的不斷發展進步而產生和發展的,因此,重視機械設計制造及其自動化專業,培養專業的高技能、高素質人才,滿足社會對此專業人才的需求,促進我國經濟的快速健康發展,是當前機械設計制造及其自動化專業開設的目的和發展的前提。
1 機械設計制造及其自動化的學科特點和具體優勢
1.1 機械設計制造及其自動化的特點
作為一門融合計算機科學、自動控制技術、信息技術的交叉學科,機械設計制造及其自動化是以機械設計與制造為基礎,研究各種工業機械裝備以及機電產品從設計、制造、運行控制到生產過程的企業管理的綜合技術學科,其主要任務是運用先進的設計制造技術理論與方法,解決現代工程領域中的復雜技術問題,以實現產品智能化的設計與制造,而培養具備機械設計制造基礎知識,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、應用研究、科技開發、經營銷售和運行管理等方面工作的高級工程技術人才,是機械設計制造及其自動化專業的教學任務。機械設計制造及其自動化專業設有汽車服務、設備工程和計算機輔助設計與制造三個專業方向,剛入學時,不分專業方向,學生在前兩年以學習本專業的平臺課程為主,到三年級時,學生可以根據自己的興趣愛好和學習成績,自主選擇三個專業的方向之一[1]。
1.2 機械設計制造及其自動化的具體優勢
在科學技術日新月異的今天,許多自動化產品基本上都是通過控制電子信息技術,實現對自身信息的處理和控制,提高產品的整體質量和精度,增強和改進產品的功能,此外,隨著微控技術的發展與進步,自動化產品的控制獲得了更好的技術支持,使得產品的控制更加的簡單和便捷。特別值得注意的是,當自動化產品在正常操作的情況下,產品可以再既定的方式下進行運轉,不會受到操作者的影響,也就是說,產品在正常運行的條件下,具有安全性和效率性,因此,在技術工業中采用自動化技術,可以大大地提升產品的合格率,提高工作效率。另外,自動化產品能夠及時的反映出運行中出現的問題,減少損失,甚至,有些高端的自動化產品,可以自動處理運行過程中的一些細微的問題,保證產品的正常生產。例如,當線路短路或者荷載過大時,自動化會出現跳閘的情況,以避免線路遭到損害,這樣既可以提前預防發生故障或者及時處理運行中出現的故障,以減少安全事故的發生,又可以確保在線路故障時,減少損失,維護機械設備的正常運轉。因此,在使用自動化產品時,采用科學合理的管理方式,不僅可以避免安全隱患,還能夠保障產品的持續穩定運行。
2 機械設計制造及其自動化專業所從事的行業和要求
2.1 成為機械設計制造工程師
機械設計制造工程師行業需要具有電子學、機械工程學、計算機技術和控制工程學的基本理論知識和技能,熟練地掌握機電一體化的專業技術知識和現代制造業的基礎知識,任用機電一體化基本訓練的應用型高級專業人才。所以,從事機械設計制造工程師行業的人才,需要掌握機械原理、機械制造基礎、微機原理及應用以及機械設計等課程。另外,從事機械設計制造工程師行業的人,還可以在國防部門、設計研發機構或者各大中小型企事業單位等相關機構從事設備的設計、制造、技術管理等工作。
2.2 設計與制造模具
機械設計制造及其自動化專業的人才還可以從事型腔模、冷沖模以及其工裝的設計與制造,例如模具制造、鉗工操作、機械維修崗位等,同時,機械設計制造及其自動化專業的人才需要掌握工程力學、電工技術、模具制造工藝、模具設計與制造專業英語、機械制圖和塑料成型工藝與模具設計等課程[2]。
2.3 自動化技術
自動控制的原理和方法、自動化單元技術和集成技術及其在各類控制系統中的應用是自動化主要研究的對象。自動化專業具有“萬金油”的稱號,從業人員需要掌握運籌學、自動控制理論、計算機軟件技術應用、信號與系統分析、電路原理等方面的知識,甚至,有時還需要學習流體力學,而且自動化專業與電子工程、化學工程、計算機等都有一定的聯系,因此,從業人員必須具有較強的理工科基礎,不能出現偏科的情況。同時,自動化專業具有良好的就業前景,因為幾乎所有的行業都可以與自動化掛鉤,而且比較容易轉行,例如可以轉為通信,“硬”可以轉電子工程,而“軟”可以轉計算機,并且,如果學生準備考研的話,可以選擇中國科學院等一些相關院所,但是,由于國外大學基本上沒有與此相對應的專業,所以自動化專業的畢業生不容易出國就業[3]。
3 機械設計制造及其自動化專業人才的要求
3.1 需要具有很高的英語技能
在目前許多本科院校里,英語四級是大學生必過的一項考試,而且很多企業把英語四級作為招聘的硬性門檻,對于許多職位而言,英語不僅是一項專業技能而且是必備的職業素質,因此,英語四級可能成為畢業生應聘時的敲門磚,再加上學習機械設計制造及其自動化專業的人所從事的工作,需要使用英語,甚至可能會與外國人打交道,因此,為了以后的發展,畢業生需要具有很高的英語技能[4]。
3.2 需要具有較強的實踐能力
機械設計制造及其自動化專業是一門技術性很強的專業,因此,學生不僅需要熟練的掌握理論知識還應該具有較強的實踐能力。許多用人單位在招聘時,會設置“工作經驗”的門檻,這對于剛畢業、即將邁入社會的應屆畢業生來說是一道硬傷,嚴重制約了畢業生的擇業選擇,甚至有些用人單位雖然會招聘本科生,但是當發現這些本科生缺乏實踐能力后,會改招研究生,因而,培養學生的實際操作能力,應該是機械設計制造及其自動化專業的主要任務[5]。
3.3 證書、獎狀以及專利
畢業生不僅需要擁有英語四級證書,還需要擁有計算機二級證書,而且對于機械設計制造及其自動化專業而言,計算機能力還是相當重要的,另外,如果想要從事工程師行業,還需要考取工程師證;另外就發明專利而言,擁有專利的人和缺乏專利的人會遇到不同的待遇,因為機械設計制造及其自動化專業需要有創新意識和創新能力,所以擁有專利或者在相應的比賽中獲得榮譽,可以給畢業生增添不少的亮點。
4 總結
總而言之,在知識經濟的背景下,機械設計制造及其自動化專業具有廣闊的發展前途和就業前景,因此,作為一門技術性很強的交叉學科,學生不僅需要熟練的掌握各種理論知識,擁有各種必須的證書,還應該具有較強的實踐能力,從而為自己的就業和發展打下堅實的基礎[6]。
參考文獻:
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篇8
1、電氣工程及其自動化涉及電力電子技術,計算機技術,電機電器技術,信息與網絡控制技術,機電一體化技術等諸多領域,是一門綜合性較強的學科,其主要特點是強弱電結合,機電結合,軟硬件結合,電工技術與電子技術相結合,元件與系統相結合,使學生獲得電工電子、系統控制、電氣控制、電力系統自動化、電氣自動化裝置及計算機應用技術等領域的基本技能。
2、該專業培養具有工程技術基礎知識和相應的電氣工程專業知識,具有解決電氣工程技術分析與控制問題基本能力的高級工程技術人才。電氣工程及其自動化專業是為各行各業培養能夠從事電氣工程及其自動化、計算機技術應用、經濟管理等領域工作的寬口徑、復合型的高級工程技術人才。
(來源:文章屋網 )
篇9
關鍵詞:機械設計制造 自動化 未來發展 思考
中圖分類號:TH 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0745(2013)05-0279-01
機械設計制造及自動化專業以培養機械設計制造基礎的應用型人才為主,在工業發展中,為一線制造領域內的科技開發、設計制造提供相應的人才。在融入了自動控制技術、信息技術及計算機技術等學科以后,該專業的主要任務在于設計制造技術的理論和方法,對現代工程中遇到的一些復雜的問題,能夠用智能化、自動化的設計與制造進行解決。
1、機械設計制造及自動化的發展現狀
隨著自動控制技術、計算機技術及信息技術在機械行業中的不斷應用,對于現代機械產品而言,從性能、結構、應用水平等方面都已經發生了非常大的變化。因為現代技術的迅速發展,使得機械制造的水平更高,速度更快,質量更好。對于這種變化而言,很多相關的專業也在不斷的調整,更加注重這門學科與智能化的結合,更注重與實踐相結合,以服務地方建設作為培養人才的根本。就目前而言,由于受就業現狀的影響,也使得機械設計制造及自動化專業在人才培養上遇到的困難增大。在該學科的研究方面,傳統的教學方法在這個時代環境下已經有些跟不上步伐,在人才培養上缺乏足夠的創新機制,阻礙了機械設計制造及自動化專業人才的培養。當前,機械設計制造及自動化專業主要存在的問題是專業的針對性不強,專業綜合性不強,也直接導致了該專業的競爭力下降,就業困難的現象,此外,機械設計制造及自動化專業與電子技術、計算機信息技術等當前新興科學技術的融合不夠緊密,使得該專業所培養的人才在知識面方面比較窄,存在技術落后等現象。基于該專業目前存在的這些問題,在未來的發展過程中,還需要對這些問題進一步進行解決,才能增強該專業的競爭能力。
2、機械設計制造改革
隨著時代的發展,不同專業、不同行業對機械設計制造及自動化專業人才的需求也是不同的,因此在專業課程設置上也應該進行改革,使培養的人才更具針對性,更具競爭力,更具綜合性。因此,人才的培養應該面向社會,以社會需求為導向,設置科學合理的專業,與行業及產業要密切結合,對緊缺人才要加快培養步伐。二十一世紀是知識經濟的時代,受社會變革的影響,在人才的培養上也應該建立起適合的人才培養體系,首先要從課程體系的建設入手,這也是對課程體系建設提出的新要求,應該立足于機械設計制造及自動化專業的發展歷程,并向綜合優化的專業群建設方向發展,發揮出專業群結構的整體功能。首先,構建點線面體的專業結構,根據機械設計制造專業的特點,確定專業主干,然后構成主要專業群,最后再建立專業體系。在優化原則、系統原則及整體原則的基礎上,對該體系不斷的進行完善充實,使之更加的科學合理,符合機械設計制造及自動化專業的發展及人才培養的規律。其次,對于本專業而言,應該重視實踐內容,在人才培養過程中增加實踐環節、提高實踐強度,從而不斷的提高個人的專業知識積累及能力。例如,某高校機械設計制造專業只針對石油石化行業來培養自己的機械專業人才,其人才培養的針對性非常強,因此也增強了人才的競爭能力。
3、機械設計制造人才培養應該順應改革方向
對于機械設計制造及自動化專業而言,其與電子技術、計算機信息技術等有著密切的聯系,也共同構成了人才需求的方向。所以,擺在面前最棘手的問題就是人才培養的問題。在現代機械工程中,幾乎每一個工程都是跨多個學科的綜合,因此在人才的要求方面,也越來越苛刻,要求是必須具備綜合素質的人才。所以,對于機械類專業的人才而言,首先應該具備宏觀的思想,還要具備扎實的理論知識、業務能力基礎,除此以外,還要具備寬泛的基本知識。對于人才的培養方面,需要有一個正確的認識,首先,所謂扎實的業務基礎,是要求人才不但要具備專業所需的科學基礎知識,還要具備一定的人文科學知識,通過在實踐中的應用與分析,還要具備解決實際問題的能力。在通過一系列的專業主干課程培養、大類學科基礎課程培養、教育基礎課程培養、專業方面選修課程培養等,最終使人才的綜合素質能力達到一定的高度,這樣才能更加適應社會的需求。例如,某專業院校在機械設計制造及自動化專業人才培養方面,通過實踐教學系統、課外調研系統相結合,構成能力與素質的綜合平臺,使得培養的人才在進入社會以后,在專業知識方面非常扎實,并且對于本專業相關的法律法規知識也非常熟悉,從而大大提高了人才在行業中的競爭力,也為用人的企事業單位的發展注入了強大的活力。
結語
進入二十一世紀以來,新型的機械設計制造及自動化專業的人才的需求會更廣泛。作為學校在人才培養過程中,應該注重學生綜合素質能力的培養,全方位的把握行業動態,及時調整專業課程,培養出更具針對性的人才。而作為機械設計制造及自動化專業的學生來說,應該正確認識當前的形式,分析自身專業的優勢和不足,不斷的提高自身的專業知識與技能,根據社會需求,提升個人素養,從而不斷適應社會發展,也推動機械設計制造及自動化專業不斷的適應社會需求而發展。
參考文獻:
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篇10
工業工程(IndustrialEngineering,簡稱IE)是一門工程技術、經濟管理和人文科學相結合的交叉學科,也是一門實踐性很強的應用性學科,兼具工程技術和管理技術的雙重屬性,要求工業工程學生不但要具有扎實的理論基礎,而且應有較強的實踐能力、溝通能力、創新能力、管理能力。實驗或實踐環節是高校工業工程專業實現培養目標的必修環節。在我國近200所開設工業工程專業的高校中,各個學校的辦學歷史、優勢學科、行業背景等各不相同,工業工程專業培養模式多樣化,專業實驗室建設模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的實踐環境并不理想,教學實踐環節落后于課堂理論教學,使得IE教學實踐難成體系。如何建設一個能夠滿足教學實踐要求,實現培養目標的工業工程專業實驗室已經成為開設本專業的學校不斷研究和探索的課題。
2.工業工程專業的培養模式
工業工程專業設立的歸屬不同,人才培養的模式也不同,實驗室建設的方向和模式也就不同。
2.1國內高校本專業的培養模式
目前國內高校工業工程的培養模式主要可分為:(1)設立于機械學院,授予工學學士學位:以機械工程技術為背景增加管理知識,強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用。(2)設立于管理學院,授予管理學學士學位:以管理科學為背景增加機電基礎知識,突出經濟管理與工程技術相結合的系統方法和理論的應用。
2.2我校工業工程專業的定位和培養模式
三峽大學工業工程專業開設在機械與材料學院,2004年開始籌備,2005年獲準開設,2006年正式招生,2010年培養出第一屆畢業生,同時開展工業工程專業學位碩士培養。機械與材料學院是三峽大學最早開辦的學院之一,開設有:機械設計制造及其自動化專業、輸電線路工程專業、金屬材料專業、材料成型專業,機械設計制造及其自動化專業是湖北省品牌專業、國家特色專業,具有一定的學科優勢,與周邊地區的機械制造企業建立了長期的科研合作關系,教學科研力量雄厚。三峽大學在2004年籌備工業工程專業時就充分考慮了工業工程學科特點及校企互補、產學研相結合培養人才的目標,將專業設置在機械與材料學院,專業定位于近機類專業,明確了畢業生授予工學學士學位,培養方向定位為主要為機械制造企業培養復合型高級工程技術人才。工業工程依托機械優勢學科開展專業建設,因此專業建設強調制造工程相關技術和理論在工業領域內的應用,應體現以機械制造技術為基礎,以生產系統管理基本理論為核心,以計算機信息技術為手段,強化實踐性教學環節的思路。我校機械學院在工業工程專業的規劃與建設中,基于機械大類教學平臺,注重依托本學院的湖北省重點學科、國家特色專業-機械設計制造及其自動化以及湖北省重點實驗室-水電機械設備設計與維護實驗室,充分利用該學科較強的師資力量及制造實驗室大環境,使工業工程專業成為學院現代制造系統大平臺下的一個重要組成部分,共享教學實驗資源。我校工業工程專業的培養目標主要是面向生產制造業,培養的學生畢業后能從事工廠規劃設計和改善、產品制造工藝設計、生產制造過程管理等方面的技術和管理工作,具備經典工業工程的應用能力和現代工業工程的創新能力。
3.工業工程專業實驗室建設的基本思路
3.1工業工程專業實驗室建設思路
當前工業工程實驗室建設呈現兩大方向:基礎IE實驗室和現代IE實驗室。基礎IE是工業工程發展的起點,也是現代IE的基礎和組成部分,在工業工程應用中最為普遍,加強基礎IE課程及其實驗教學是非常重要的。目前,已開辦IE專業的高校基本上都建立了以工作研究與人因工程為研究重點的基礎IE實驗平臺。現代IE是傳統工業工程由工業技術及相關學科的發展不斷注入新內容而演變的結果。現代IE涉及范圍廣泛,內容不斷充實和深化,兼收并蓄了越來越多的學科知識和高新技術,其中包括信息科學、自動化技術、計算機技術、優化理論和仿真技術等。目前,部分已開辦IE專業的高校正分步驟、分階段地進行現代IE實驗室建設。因為現代IE實驗涵蓋知識較廣、內容較多,同時受到投資經費的限制,各個高校現代IE實驗建設側重點不一、層次也不齊。
3.2我校工業工程專業實驗室建設思路
工業工程教學實驗室建設的指導思想是:加強學生IE基礎理論知識,基本技術手段和基本意識的培養;加強學生現代IE系統分析,規劃,設計,優化,控制,評價能力的培養;突出現代IE中信息化和集成化的特點。基于上述指導思想,工業工程實驗室建設的總體要求是建設一個綜合的、集成的現代工業系統模擬環境,給學生提供一個現代制造系統背景下的工業工程教學實驗環境,在滿足專業實驗教學的同時,還能成為學生自主創新設計開發的平臺。工業工程學科是一門綜合運用工程技術、管理技術,采用系統化、專業化和科學化的方法,綜合多種學科的知識和技術,對由人員、物料、設備、能源和信息組成的集成系統進行設計、規劃、評價、創新和決策的系統工程學科,在規劃和設計IE實驗室和設計實驗內容時,必須強調現代IE的系統工程特點,必須注意知識的系統性、連貫性以及綜合運用所學知識和技能來解決復雜問題的能力的培養。在專業培養目標和培養模式的指引下,我校在參考著名高校工業工程實驗室的基礎上,確立了:基礎IE實驗室+現代IE實驗室的工業工程專業綜合實驗室建設大方向,將基礎IE實驗平臺與現代IE實驗平臺有機地融合在一套實驗平臺中。我校工業工程實驗室建設思路:營造一個類似真實的自動化制造系統生產運作環境,為學生提供一個全面的、創新的、密切聯系工業實際的實驗教學平臺,能滿足主要專業課程教學實驗需要,保證實驗內容的系統性、完整性、連續性,以達到鍛煉和提高學生對制造系統的認知和操作能力以及生產運作與管理水平、系統分析和設計能力的目的。作為實驗體系的核心部分,綜合實驗室中教學實驗課程的設置,不應是相互獨立的單項實驗,而應根據IE專業的課程與知識體系,運用系統原理,設計一套相對獨立又相互聯系,覆蓋多門專業課程與知識領域的實驗形式多樣的教學實驗體系,它能夠提供驗證理論知識和綜合應用相關技術的環境,模擬真實生產系統的場所和開發應用工業工程知識的條件。
4.工業工程專業實驗室建設的規劃與實踐
在模擬真實的自動化制造系統生產運作環境的建設思想下,我校工業工程綜合實驗室建設的總體目標是:在實驗室里建立一個微型工廠(Mini-factory),營造一個類似真實的生產環境,主要從事制造系統規劃設計研究、設施規劃及物流分析研究、時間分析與作業研究、人因工程實驗研究、生產計劃與控制的實驗與研究等,以加強學生對基礎工業工程的知識和技能、現代工業工程的技術和方法的掌握,同時支持機械工程學科的相關課程實驗。要求:實驗體系模塊化,可擴展性、可重構;不僅可以滿足教學要求,而且應當為科研和培訓提供服務。我校工業工程綜合實驗室的微型工廠基本配置規劃為一套功能設備較為完備的模塊化的自動化制造系統FMS,包括:環形可擴展生產流水線,微型化、教學型的生產設備(至少一臺立式,一臺臥式數控加工中心),一臺教學型工業機器人,一套RGV系統,堆垛機及微型化立體倉庫、相關控制系統等。在此基礎上,根據實驗教學需要,適當添加工業攝像機、電子看板及其他數據采集及分析處理設備。微型工廠化配置是我校實驗室建設的定位,也是相當一部分高校工業工程實驗室規劃的一種趨勢。這是一個大的系統工程,需要總體規劃,分步實施。在進行實驗室規劃過程中,我院充分考慮到院、系現有的以及待建的實驗資源共享問題,以避免重復性建設。為此,學院一方面利用機械工程學科現有實驗資源,另一方面投入大量人力物力,購置設備,建立和完善專業實驗室。工業工程綜合實驗室主要功能模塊包括:基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統實驗模塊、人因工程實驗模塊、設施規劃與物流分析實驗模塊、生產計劃與控制實驗模塊等。主要進行以下實驗:
(1)基礎工業工程模塊:進行流程分析、操作分析(包括雙手操作分析和人機操作分析)、動作分析、時間研究(秒表法)、MOD法研究的實驗以及這些實驗的綜合實驗和生產節拍及效率的測定等。這些實驗主要是完成《基礎工業工程》的實驗教學要求,讓學生掌握工業工程的經典方法和技術手段,培養學生工業工程的基本意識。
(2)人因工程模塊:可以進行噪聲實驗、照明實驗、人的認知實驗、人的操作反應實驗等。這些實驗主要是完成《人因工程》的實驗教學要求,讓學生了解掌握人、機、環境的相互作用關系。
(3)設施規劃與物流分析模塊:可以進行物流系統的分析,控制,優化與設計及設施布置規劃等實驗,主要是完成《生產系統設施規劃與物流分析》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業物流系統的結構、原理、控制方法及設施布置規劃方法。
(4)自動化制造系統模塊:可以進行自動化制造系統的分析、總體設計、各分系統的設計規劃(包括倉儲、物流部分)等實驗,主要是完成《生產自動化與制造系統》、《工業機器人》等的實驗教學要求,是學生了解自動化制造系統的組成、總體結構及設計方法、各分系統的規劃設計方法。
(5)生產計劃與控制模塊:可以進行生產庫存管理的模擬實驗,主要是完成《生產計劃與控制》的實驗教學要求,使學生了解掌握現代制造企業生產庫存控制的基本方法。
目前已經建設好并投入實驗教學的是基礎工業工程實驗模塊、自動化制造系統中的倉儲與物流分析實驗模塊、人因工程實驗模塊。該實驗室主要針對工業工程專業相關課程實驗教學需要,同時與機械工程學科資源共享,提供機械設計制造及其自動化專業的先進制造技術、機械制造裝備、機電傳動控制、機電系統設計、企業生產管理、工業機器人等課程的教學實驗。下一階段,計劃在2011~2015年間,進行專業實驗室其他設備的購買、安裝、調試,基本完成工業工程專業綜合實驗室的建設。