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融人物联网技术的机电一体化专业改革思考

  • 投稿张安
  • 更新时间2015-09-22
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张墩利 周国栋

(湖南网络工程职业学院机电工程系,湖南 长沙 410004)

【摘 要】随着物联网技术的快速发展,机电一体化专业的内涵已经发生了根本性的变化,从如何对机电一体化的专业课程和实训条件进行改革来适应这一状况和如何提升机电一体化的专业技术的学习效率和应用能力展开分析和讨论,以期为我国机电一体化的专业性人才的培养做出一些贡献。

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关键词 机电一体化;物联网;实践教学;教学改革

※基金项目:湖南省教育厅课题“机电类专业‘学工交替、校企共育’人才培养模式的研究与实践”(ZJB2012043)。

作者简介:张墩利,女,硕士,讲师,主要研究方向为机电一体化技术、高职教育。

1 机电专业面临的新改革浪潮

机电一体化技术专业是近20年来一直很热门的工科专业,其最大的优势在于培养熟悉机械、电气、控制等专业的复合型应用人才。目前,我国机电一体化专业——机电设备安装与维修方向高技能人才缺口达100万人。国家已经将机电设备安装与维修方向技术技能人才的培养作为今后几年职业技能培养的重点。加快机电一体化技术应用型人才的培养已成为高等职业教育的重要任务之一。

近几年来,随着信息技术的发展,物联网技术作为其重要的一支开始普遍应用,工业信息化快速前进,大量的基于物联网技术的零件、组件、传感器、控制器、液压启动组件出现在现代化的工业现场,物联网技术的新工业革命已经开始,企业对高技能人才的需求也在发生变化。

2009年以来,物联网已经被国家列为五大新兴战略产业之一, “中国制造”也面临着信息化升级,李克强总理提出“智能制造”的新目标依赖的关键因素之一就是物联网技术,工业和信息化部于2011年发布《物联网“十二五”发展规划》,明确指出“在“十二五”期间,我国将以加快转变经济发展方式为主线,更加注重经济质量和人民生活水平的提高,亟需采用包括物联网在内的新一代信息技术改造升级传统产业,提升传统产业的发展质量和效益。巨大的市场需求将为物联网带来难得的发展机遇和广阔的发展空间”。并确定智能工业为排名第一的重点领域应用示范工程。

我国很多高职院校开办了物联网应用专业,但实际证明不和具体应用行业关联起来的纯物联网专业,无法适应市场需求,培养不出复合性应用人才。

然而,经广泛调研,目前国内的绝大多数高职机电一体化专业课程体系依然停留在20世纪80年代的非信息化时代,高技能机电技术人才,由于没学过物联网技术,对中高端机电设备的装配、调试、维护都力不从心,就算重新学习该技术,由于物联网牵涉到计算机总线、端口、程序、网络、协议等知识,如果不系统地学习,也很难在短时间上手。

以湖南省为例,机电行业也正在进行着由物联网技术带来的升级,以汽车电器行业为例,广汽菲亚特、广汽三菱、比亚迪等陆续在长沙建厂,与之配套的较大规模汽车电器企业已有80多家,汽车产业将在两年内,成为长沙的第四个千亿产业,长沙已经成为我国首个最完整车系制造城市,汽车电器产业需要的高技能机电人才缺口将达到10万,比亚迪汽车的发展报告指出,新投产汽车总装线将大规模采用应用物联网技术的智能化和网络化设备。

从以上的现状可以看出,新形势下的机电一体化技术专业必须要进行课程改革,迫切需要将物联网知识和机电行业结合起来,将课程进行重构,系统地将物联网知识和技术融入到机电专业的课程体系中,以培养新时代合格的机电一体化高技能人才。

2 机电专业课程的改革

2.1 从教学内容上对课程进行改革

针对机电一体化的专业课程不适应物联网技术要求的现状, 首先是对教学内容的改革完善。物联网技术的底层研究很广很深,高职的机电专业应该避免将学生带入复杂的理论分析的道路,而突出应用这个主题。专业课程自然要以专业知识技能的获取为中心,紧紧抓住物联网技术在机电专业各个环节的应用特点,以理论知识够用为标准,少讲多练,将知识和技能的学习大力融入到实践教学环节中。同时加大实践教学的教学力度,将提升学生的独自分析问题和解决问题的能力作为教学的重点,并规范学生的实践操作,使之更接近企业对机电产品的生产标准。

物联网的应用模糊了现有机电技术的控制单元和传感单元的界限,会导致原有课程系统内容出现交叉重复,可以通过对几个课程内容脉络的梳理和整合,将之融入成一门条理性和综合性更强的课程。对常用到的理论知识进行精讲,以实践操作为主,让学生在机电一体化的专业实践课程中通过自己的亲手操作融会贯通所学的理论知识, 提升自己对知识技能的应用能力。而对于另外一些内容复杂且内容脉络繁杂的课程可进行科学的拆分,一方面帮助学生更容易掌握理解这部分知识,另一方面也是为了加大实际操作课的课时。使理论和实际在这种高效的理论知识的学习和实践操作中更加紧密有机的结合起来。比如网络协议等内容抽象、复杂,可以通过加大实践课程比例的方法来让学生快速获得感性认知。

2.2 从教学方法上对课程进行改革

将教、学、做有机结合来进行机电一体化专业课程的教学。物联网技术的加入,使得机电产品的开发更具灵活性,更多的强调团队之间的沟通和合作,强调前期认真仔细的项目分析。依照目前的机电一体化的专业课程的教学来看,其教学方式依旧沿用的是传统的灌输式教学方式。教师是课堂教学的中心,学生只是被动的坐在原位听教师所教授的知识,没有进行自主探究和合作学习的意识和机会。大量的时间都被没有进入实用阶段的理论知识所占据,这样实际操作的时间就少了,学生的实际操作能力差。针对这种情况,在确定了新机电专业的教学目标后,对专业课程的教学手段和教学方法进行进一步的改革,将教师和同学紧密联系起来并进一步融入到由教师指导的实践操作中,以保证一个高效的学习效率和较好的教学质量。这种方法对于学生巩固所学知识、提升自主操作能力也大有裨益。

与普通的专业学科相比,机电一体化专业课程的学习对于学习的过程更为注重。原因在于学生有关机电一体化专业的知识和技能都是在机电一体化专业课程的学习过程中获取的,尤其是融合物联网技术后,这一特点尤为明显。因此,在机电一体化的专业课程的教学方法改革中,可以将合作学习的方法作为一种新的教学方式融入到机电一体化的专业课程的教学中。合作学习为学生之间的专业知识和技能的学习创造了一个平等交流的平台。总的来说,合作学习在机电一体化专业课程的教学上的应用,能够使学生在一个平等交流的环境中,进行自主的、积极的思考,学会与人协作共同去解决问题。同时对于学生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。

2.3 转变传统教学观念,积极提升教师实际操作技能

与一般的学科不同,机电一体化专业课程的最终目的是在于培养出一批能够进入到实际工作中的技能型人才。网联网技术的加入使得机电专业的知识变得更为庞杂,要让高职学生系统地学习每个知识模块变得不切实际。很显然,在我国一直沿用至今的传统教学观念并不符合越发复杂的机电一体化的专业教学。故而,教师应及时转变自己的教学观念,把学生作为机电一体化专业课程学习的主体,做好教学过程中的讲解、引导和辅导工作。同时摒弃以往以专业理论为重的观念,积极投身到机电一体化的实际操作技能的学习中,加深自己对机电一体化专业课程了解的同时,可以更多的为学生传授真正的机电一体化操作经验,带来更好的教学效果。教师还要关注机电一体化最前沿的技术特别是物联网技术标准的发展,及时根据现(下转第17页)(上接第33页)实情况对教学内容和教学方法进行调整,帮助学生获得更多的机电一体化专业知识和技能。

3 实训条件的建设和改革

实训基地是高职院校实施职业技能训练和鉴定的基础保证。结合物联网技术的机电一体化技术专业不仅要按照实践教学体系和职业技能鉴定实施的需要进行校内基地的建设,还要充分考虑到物联网技术标准的应用。改造已有的自动化生产线、维修电工、电气控制等实训室,努力将实训设备的技术含量和现代化程度应与企业生产水平同步;还要面向社会实施开放式、多样化的培训,开展多元化校企合作、互惠互利进行人才培养模式研究,形成学校发展资源的多元结构和面向社会、面向市场自主办学的局面,以及时吸收各个方面的新技术、新工艺。专业还要与企业建立起适合物联网技术的校外实训基地、研发中心。不断探索、创新工厂化办学新模式,在与企业合作中实现“双赢”发展。

4 结束语

在物联网技术快速发展的背景下,机电一体化专业这样专业性和实践操作性都很强的专业的教学,要积极吸取各方的经验,及时关注机电产业的发展现状,并据此对专业课程及时做出调整,才能保证学生在经过对课程的学习后成为一名适应社会需求的专业实用型人才。

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参考文献

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[责任编辑:汤静]