機電一體化專業(yè)實訓(xùn)平臺建設(shè)討論

夏瑜

【摘要】本文從機電一體化專業(yè)技能培養(yǎng)目標出發(fā)，對本校自主研發(fā)的機電一體化專業(yè)實訓(xùn)平臺的建設(shè)進行描述和介紹，并在此基礎(chǔ)上對機電一體化專業(yè)的實驗室建設(shè)及教學(xué)改革進行了討論。

【關(guān)鍵詞】機電一體化 實訓(xùn)平臺建設(shè) 教學(xué)改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）07-0251-02

1.機電一體化專業(yè)的概念、介紹和培養(yǎng)目標

1.1機電一體化的概念

機電一體化這一名詞最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機械設(shè)計》的副刊上，機電一體化是由計算機技術(shù)、信息技術(shù)、機械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等相融合構(gòu)成的一門獨立的交叉學(xué)科。機電一體化主要發(fā)展方向為智能化，模塊化，網(wǎng)絡(luò)化，微型化，系統(tǒng)化等。

1.2機電一體化專業(yè)介紹

機電一體化專業(yè)是由多學(xué)科組成的復(fù)合型專業(yè)。傳統(tǒng)的機電一體化專業(yè)以專業(yè)方向課程和專業(yè)核心課程組成，而隨著機電一體化的發(fā)展，機電一體化專業(yè)也在不斷的進行著細微的變化。以我校為例，機電一體化專業(yè)的專業(yè)方向，由從前的單一的一體化專業(yè)，轉(zhuǎn)變到現(xiàn)在的機電一體化方向、電梯方向、工業(yè)機器人三個方向，這三個專業(yè)方向的職業(yè)基礎(chǔ)課，如電工電子應(yīng)用技術(shù)、機械制圖與計算機繪圖、機械設(shè)計基礎(chǔ)等都是一致的，而在職業(yè)技術(shù)課上，這三個專業(yè)方向就有了區(qū)別，每個專業(yè)方向都有自己的特色課程，如電梯方向有電梯維修技術(shù)，工業(yè)機器人有工業(yè)機器人編程等。這些專業(yè)課程的細化，就將不同方向的學(xué)生進行了分類，在學(xué)生就業(yè)時起到分流的作用，也更適應(yīng)企業(yè)的需求，促進學(xué)生就業(yè)。

1.3機電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標

現(xiàn)在更多的企業(yè)需要既懂一些“機”的知識與技能，又懂一些“電”的知識與技能，而且還懂一點“計算機”的“機電一體化”人才[1]。這就要求高職院校在機電人才培養(yǎng)上，要突破傳統(tǒng)的機械設(shè)計與電氣控制單一相結(jié)合的專業(yè)培養(yǎng)途徑，而是要將機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)進行有機的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能及實踐能力是機電一化專業(yè)的重點培養(yǎng)目標。

2.機電一體化專業(yè)實訓(xùn)平臺建設(shè)的意義

2.1必要性

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，中國將從勞動力密集型的加工企業(yè)逐步向技術(shù)含量更高的加工型企業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)具有一定的理論基礎(chǔ)與較強的實踐能力的高職學(xué)生，是目前高職教育急需解決的問題[2]。在全國高等教學(xué)能力不斷提高的背景下，高職院校的理論課程的課程設(shè)置已經(jīng)很成熟了，關(guān)鍵是對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)上還有更大提高的空間。為了讓學(xué)生在沒出校園時就能掌握一技之長，高職院校進行相應(yīng)專業(yè)的實訓(xùn)平臺建設(shè)是必要，更是必需的。

2.2意義

高職院校實訓(xùn)平臺的建設(shè)能完美實現(xiàn)教學(xué)做合一的教育目標，通過教師現(xiàn)場教學(xué)、學(xué)生現(xiàn)場進行動手做的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生更直觀的懂得工作的內(nèi)容，全面強化學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力。通過在實驗室的學(xué)習(xí)、實踐讓學(xué)生當堂消化所學(xué)的理論知識，為學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)和提高打下堅實的基礎(chǔ)。因此高職院校中實訓(xùn)平臺的建設(shè)是意義非凡的。

3.機電一體化專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)的思路和方案

3.1建設(shè)思路

機電一體化專業(yè)實訓(xùn)室建設(shè)，首先要滿足該專業(yè)的專業(yè)培養(yǎng)目標。通過在實訓(xùn)室的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在“機”、“電”、“計算機”三個方面的能力都有提高。這就要求，機電一體化專業(yè)實訓(xùn)室的建設(shè)，要以機械設(shè)計為基礎(chǔ)，以電氣控制為核心，以計算機知識為輔助，讓學(xué)生通過在該實訓(xùn)室學(xué)習(xí)結(jié)束之后能達到精通“電”，熟悉“機”，了解相應(yīng)“計算機”知識的目的。

因此，機電一體化實訓(xùn)室的教學(xué)設(shè)備，應(yīng)包括傳感器與檢測技術(shù)、電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試技術(shù)、可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)、電機安裝與調(diào)試技術(shù)、液壓與氣動技術(shù)、現(xiàn)場總線控制技術(shù)等多方面的專業(yè)課程知識。同時該實訓(xùn)室的教學(xué)設(shè)備應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)功能可擴展，模塊化，讓學(xué)生可分模塊學(xué)習(xí)或組成不同的小系統(tǒng)進行學(xué)習(xí)。在技術(shù)上應(yīng)難易兼顧，傳統(tǒng)與前瞻技術(shù)兼顧，保證學(xué)生學(xué)習(xí)與企業(yè)需求相吻合。

3.2 建設(shè)方案

確立目標之后，根據(jù)我校學(xué)生的特點以及企業(yè)用工需求。我們學(xué)校組織相關(guān)專業(yè)教師，進行了實訓(xùn)設(shè)備的設(shè)計制造工作，建成了具有我校特色的“機電一體化實訓(xùn)室”。該實訓(xùn)系統(tǒng)由八個單元模塊組成，以一個西門子300PLC做主站、八個200PLC作為從站，實現(xiàn)八個電氣單元的通訊和電氣控制；一個eVIEW觸摸屏作為監(jiān)控設(shè)備（同時作為外控設(shè)備）。八個單元模塊都是各自獨立的，可分開動作也可分組聯(lián)動。整個實訓(xùn)系統(tǒng)包含多種傳感器、電機、氣動元件以及機械結(jié)構(gòu)件。通過該實訓(xùn)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生掌握電機控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)、可編程控制器技術(shù)、總線技術(shù)、氣動技術(shù)、傳感器技術(shù)、機械裝配及配線技術(shù)。能夠滿足機電一體化專業(yè)的相關(guān)課程以及課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計的實訓(xùn)要求。

該實訓(xùn)室還設(shè)計了專門的實驗平臺以及有利于實訓(xùn)學(xué)習(xí)的環(huán)境。實訓(xùn)室分成兩個房間，每個房間放置四個站以及一個八站聯(lián)動系統(tǒng)，一個站四個工位，這樣可以讓每個學(xué)生都有動手操作的機會。除了培養(yǎng)學(xué)生的電氣設(shè)備單調(diào)、聯(lián)調(diào)能力，還注重培養(yǎng)學(xué)生拆裝維修設(shè)備的能力，在實訓(xùn)室的整理柜中都配有相應(yīng)工具，便于學(xué)生進行設(shè)備零部件的更換、設(shè)備線路改造。另外在實訓(xùn)室中還仿照工廠的車間流水線式生產(chǎn)方式，將實訓(xùn)臺按工位排放，訓(xùn)練學(xué)生互相配合工作的意識，讓學(xué)生的實踐能力得到提高，工作意識增強。

4.機電一體化實訓(xùn)平臺教學(xué)改革及發(fā)展方向

4.1教學(xué)改革

隨著國家越來越重視職業(yè)教育，職業(yè)教育的發(fā)展也必將更加迅猛，相應(yīng)的教學(xué)改革的力度也將加大。機電一體化實訓(xùn)平臺必將擺脫僅能進行動手操作這一單一功能，而是要做到滿足“學(xué)做一體”的要求，讓實訓(xùn)平臺既是學(xué)生們學(xué)習(xí)理論知識的課堂，又是進行實際操作的實訓(xùn)空間。我校的這個機電一體化實訓(xùn)室就滿足了這樣“學(xué)做一體”的要求。

4.2 發(fā)展方向

機電一體化實訓(xùn)室將來的發(fā)展方向應(yīng)該是更加多樣化、集成化、智能化。機電一體化本身就是復(fù)雜的內(nèi)容豐富的學(xué)科，因此機電一體化實訓(xùn)室的樣式也必將更加多種多樣。每個高職院校不可能花費大量的資金去重復(fù)地購置功能類似但是又不盡相同的設(shè)備，因此要求機電一體化實訓(xùn)平臺應(yīng)該更加集成化，能夠涵蓋更多的學(xué)科，這樣既能讓學(xué)生通過一個實訓(xùn)平臺進行多種學(xué)習(xí)操作，又能給各個高職院校節(jié)約資金。機電一體化實訓(xùn)室的發(fā)展也會更加智能化，現(xiàn)在實訓(xùn)教學(xué)中都是一個教師帶領(lǐng)一個班的學(xué)生，在涉及到動手操作時，難免有一個班的學(xué)生爭搶老師的情況出現(xiàn)，教師往往感到分身乏術(shù)，因此將來一定會有更智能化的平臺出現(xiàn)，來解決這個問題，出現(xiàn)問題設(shè)備能夠自動報告故障原因，提出解決的方法或者途徑，讓學(xué)生自行解決。

5.小結(jié)

該機電一體化實訓(xùn)室經(jīng)過一學(xué)期的使用，成效明顯，學(xué)生們普遍反應(yīng)課堂收益與以前相比大大提高，學(xué)生通過實訓(xùn)平臺的展示和操作可以更加直觀的理解教師講解的理論知識。由此可見，機電一體實訓(xùn)平臺建設(shè)的必要性。

另外機電一體化專業(yè)的學(xué)科范圍是比較大的，也就意味著機電一體化實訓(xùn)平臺的形式和規(guī)模都會不盡相同，隨著學(xué)科的發(fā)展將來會有越來越多樣式的實訓(xùn)平臺出現(xiàn)。每個學(xué)校和專業(yè)都應(yīng)該根據(jù)自身的需求來合理設(shè)計選擇實訓(xùn)平臺。

參考文獻：

[1]陳為，范駿.機電一體化專業(yè)實訓(xùn)中心的建設(shè)，實驗室研究與探索，2010年4月第4期，第29卷，189-193

[2]任黎明，鄭建紅等.機電一體化技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)的研究與實踐，教學(xué)研究，2012年4月下期，278-279