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關(guān)鍵詞:高職院校;機(jī)電一體化;課程
一、高職機(jī)電一體化課程的重要性
機(jī)電一體化技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ),是機(jī)械、電子和微電子等技術(shù)相互滲透、相互結(jié)合形成的現(xiàn)代化高新技術(shù),是其目的是運(yùn)用機(jī)械、電子、液壓、氣動、信息等方面的知識和技術(shù),來解決生產(chǎn)過程中的技術(shù)問題,提高產(chǎn)品性能及自動化程度,是高等學(xué)校機(jī)械、機(jī)械制造及自動化等專業(yè)的莘莘學(xué)子應(yīng)該掌握的技術(shù)。
二、教學(xué)內(nèi)容
1.概論:機(jī)電一體化的基本概念、技術(shù)體系和發(fā)展前景,本課程的內(nèi)容體系、學(xué)習(xí)方法、注意事項(xiàng)及所達(dá)目的
2.機(jī)械技術(shù):數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動系統(tǒng)建模的步驟和方法,機(jī)電一體化系統(tǒng)中所用的典型機(jī)械傳動部件和支承部件
3.機(jī)電一體化中集成電路的應(yīng)用:基本邏輯運(yùn)算電路和典型集成芯片在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.接口技術(shù):接口的種類和應(yīng)用,常用人機(jī)接口和機(jī)電接口的工作原理和應(yīng)用
5.檢測與傳感器:傳感器的工作原理、選擇使用和信號處理
6.控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)的分類和性能指標(biāo)、控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立、微機(jī)控制技術(shù)、PID控制器的設(shè)計(jì)
7.伺服系統(tǒng):直流伺服系統(tǒng)、交流伺服系統(tǒng)、步進(jìn)伺服系統(tǒng)和電液伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件及控制,伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
8.機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用:幾種典型機(jī)電一體化系統(tǒng):機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、三坐標(biāo)測量機(jī)、汽車防抱死制動系統(tǒng)、現(xiàn)代溫室設(shè)施
三、高職院校機(jī)電一體化課程改進(jìn)措施
(一)課程設(shè)置需滿足市場需要,體現(xiàn)優(yōu)化綜合能力
高職院校在對學(xué)生的課程進(jìn)行設(shè)置時(shí)要根據(jù)現(xiàn)在的社會需求、畢業(yè)生工作地方的特點(diǎn)和該行業(yè)的需求情況等因素進(jìn)行綜合性考慮,不能茫然設(shè)置。開設(shè)理論課程時(shí)要以時(shí)間合理、夠用為原則,為學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐活動騰出更多的時(shí)間出來,在理論知識方面,要讓學(xué)生們學(xué)到應(yīng)該掌握的知識體系,符合用人單位選人的基本素質(zhì),并對學(xué)生后續(xù)的深造打下基礎(chǔ),不至于基礎(chǔ)知識弱化。由于人才市場在不斷的變化,高職院校應(yīng)該圍繞市場辦教育這個理念進(jìn)行,使學(xué)校的機(jī)電一體化專業(yè)與社會單位需求相滿足,針對瞬息萬變的市場,單位開始注重對有能力的人才的選擇,利用學(xué)歷進(jìn)行選人的單一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開始變得多元化,操作實(shí)踐能力強(qiáng)的人才才是企業(yè)單位比較看重的。所以,在機(jī)電一體化專業(yè)的設(shè)置中,要把課堂學(xué)習(xí)與實(shí)習(xí)、分崗綜合實(shí)習(xí)和實(shí)地實(shí)習(xí)進(jìn)行連接一起,分配好各個階段的時(shí)間,這樣學(xué)生們在課堂學(xué)習(xí)的書本知識可以快速應(yīng)用到實(shí)習(xí)中去,并在實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,逐步鍛煉出較強(qiáng)的操作實(shí)踐能力,讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)期間就累積實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),這對日后步入工作環(huán)境中大為有益,縮短了學(xué)生們的適應(yīng)期。當(dāng)然了,這也符合教育部提出的原則,在高職院校中強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性,讓課程的設(shè)置服務(wù)學(xué)生的就業(yè),既拓寬學(xué)生的知識面,邊學(xué)邊實(shí)踐,樂學(xué)活用,又為學(xué)生提供了探索的空間,讓學(xué)生在實(shí)際的操作中發(fā)現(xiàn)問題,彌補(bǔ)不足,強(qiáng)化優(yōu)勢,對他們以后的職業(yè)非常有用。
(二)加強(qiáng)研究,搞好教材編寫工作
針對機(jī)電一體化專業(yè)的教材來講,大多都是書本系統(tǒng)知識,理論知識,而跟學(xué)生息息相關(guān)的實(shí)踐教材卻很少,這也對授課老師造成了不小的難度。因此在保障教學(xué)質(zhì)量的前提下,學(xué)校老師根據(jù)該專業(yè)的可操作性和先進(jìn)性進(jìn)行教材的編寫工作,通過自身在授課中遇到的問題,怎么解決的等經(jīng)驗(yàn),和編寫老師一同討論,交流學(xué)習(xí),優(yōu)勢互補(bǔ),慢慢編寫出實(shí)用的實(shí)訓(xùn)教材,并根據(jù)學(xué)校教學(xué)條件,建立相應(yīng)的教學(xué)案例庫,為以后積累素材。針對課程設(shè)置相對滯后、教材落后實(shí)際的情況,也要及時(shí)解決。
(三) 加大機(jī)電一體化課程實(shí)踐性教學(xué)的力度
1、課內(nèi)實(shí)踐的開設(shè)必須有效、實(shí)用
高職教育必須強(qiáng)調(diào)課內(nèi)實(shí)踐的開設(shè)有效、實(shí)用,機(jī)電一體化作為操作性很強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,必須以培養(yǎng)學(xué)生的能力為中心來設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。要增加實(shí)訓(xùn)課時(shí),理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的比例力爭達(dá)到1:1。我們應(yīng)該先對專業(yè)課程進(jìn)行分析討論,確定該課程必須掌握哪些方面的實(shí)際的操作能力,再據(jù)此進(jìn)行安排設(shè)置訓(xùn)練。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室建設(shè),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué), 通過建設(shè)先進(jìn)制造、數(shù)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室,將本課程的部分實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)與此結(jié)合起來,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。 培養(yǎng)工程意識 ,加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)指導(dǎo),將課本中有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容與具體的設(shè)計(jì)課題有機(jī)結(jié)合,使得枯燥的公式推導(dǎo)和計(jì)算工程變成很有意義的工程訓(xùn)練過程,從而使學(xué)生的綜合運(yùn)用能力得到明顯的提高。 理論聯(lián)系實(shí)際,采用企業(yè)現(xiàn)場教學(xué) ,使學(xué)生能了解到典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造過程,加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)。
2、采用多樣化的教學(xué)途徑
高職教育除了平時(shí)的課堂教學(xué)外,要加強(qiáng)與企業(yè)的聯(lián)系,可以請企業(yè)機(jī)電一體化總監(jiān)、財(cái)稅基層干部、其他學(xué)校專業(yè)資深人士等來學(xué)校作各種講座,追蹤最新的機(jī)電一體化前沿知識。學(xué)校還可以在寒假、暑假要求學(xué)生下企業(yè)進(jìn)行社會實(shí)踐,寫出實(shí)踐報(bào)告,并酌情給予一定的學(xué)分。機(jī)電一體化技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上由多種技術(shù)學(xué)科相互交叉、滲透而形成的一門綜合性邊緣性技術(shù)學(xué)科,所涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛。要深入進(jìn)行機(jī)電一體化研究及產(chǎn)品開發(fā),就必須了解并掌握這些技術(shù)。概括起來,機(jī)電一體化共性關(guān)鍵技術(shù)主要有:檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、機(jī)械技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)。教學(xué)過程中,注重引導(dǎo)學(xué)生如何綜合運(yùn)用已學(xué)課程的知識,而不是將這些知識進(jìn)行簡單的堆積。機(jī)電一體化技術(shù)實(shí)踐性很強(qiáng),各種理論都需要在實(shí)踐中不斷的加深理解,該課程在學(xué)生將來的工作中將發(fā)揮巨大的作用。由于學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏,對問題的理解存在困難,因此對本課程的學(xué)習(xí)興趣不高,針對此狀況,我們積極改革教學(xué)方式,采用多媒體教學(xué)、案例教學(xué),加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),取得了良好的效果,畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行相關(guān)課題的學(xué)生都取得了優(yōu)良的成績。(作者單位:黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
關(guān)鍵詞:機(jī)電教學(xué) 改進(jìn) 創(chuàng)新
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0187-01
機(jī)電一體化的快速發(fā)展,必須要求知識的更新能跟得上速度,要掌握快速換代的知識,機(jī)電技術(shù)人才只有提高自身的綜合能力,掌握相關(guān)最新資訊,才能在競爭激烈的市場上取得一席之地;加之社會對機(jī)電一體化的技術(shù)人才要求越來越高,職業(yè)學(xué)校的學(xué)生就業(yè)壓力增大也是必然現(xiàn)象。機(jī)電一體化專業(yè)又是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,它應(yīng)用于各行各業(yè),傳統(tǒng)教育方法已難以滿足社會快速發(fā)展的需要,機(jī)電一體化技術(shù)教育面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在以下幾個方面:一是教學(xué)內(nèi)容陳舊,更新慢;二是現(xiàn)行的教材知識已經(jīng)過時(shí),滿足不了學(xué)生對知識的攝取;三是學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件差,器械陳舊,許多學(xué)生得不到實(shí)驗(yàn)機(jī)會。因此,針對這制約機(jī)電一體化教學(xué)發(fā)展的因素,要提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出優(yōu)秀、適合當(dāng)前社會需求的人才,可以從以下幾方面進(jìn)行教學(xué)改革。
(1)注重探究式教學(xué),少采用傳統(tǒng)的應(yīng)試教學(xué)方法。倡導(dǎo)學(xué)生主動提問問題,以利于開動學(xué)生思維并激發(fā)其創(chuàng)造性,并能靈活應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識提高其解決實(shí)際問題的能力。例如:《電工電子技術(shù)》課程中在判斷放大電路是否正常工作時(shí),往往只讓學(xué)生采用測集成電路各引腳的靜態(tài)工作電壓與書上所標(biāo)值是否一致的方法。這種方法是呆板而費(fèi)時(shí)的,并不適合于任何場合,它只在沒有儀器設(shè)備的時(shí)候方顯優(yōu)勢。在教學(xué)上,如果教學(xué)按教材上所說的方法直接講與學(xué)生,雖然教師輕松的完成了教學(xué)任務(wù),但這種方法教出來的學(xué)生思維單一、不懂得舉一反三,更談不上發(fā)揮其創(chuàng)造性思維。更嚴(yán)重的是學(xué)生長期接受這種培養(yǎng)方式,會漸漸使他們養(yǎng)成一種依賴性,被動接收知識的習(xí)慣。學(xué)生學(xué)完后往往只能做些維修之類的工作,卻難以適應(yīng)社會更多的對專業(yè)能力的不同要求。因?yàn)樵谄髽I(yè)的生產(chǎn)過程中實(shí)際操作只要用儀器檢查幾個關(guān)鍵引腳的信號的波形、幅度或指標(biāo)是否達(dá)到要求,即可說明電路是否正常工作,既簡單又快捷準(zhǔn)確。而不采用這種費(fèi)時(shí)費(fèi)力的方法。因此,應(yīng)注重培養(yǎng)他們主動創(chuàng)新的思維分析方式,即能根據(jù)場合、條件的不同對同一問題能找到相應(yīng)較優(yōu)的解決問題方法,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)能力,而這種自主學(xué)習(xí)能力對于每個同學(xué)來說都非常重要,因?yàn)樵趯W(xué)校所學(xué)到的知識畢竟有限,學(xué)生離開學(xué)校后主要依靠自主學(xué)習(xí)來獲取最新的知識,在碰到新情況時(shí)才不會不知所措,才能舉一反三,創(chuàng)新思維,完成工作。當(dāng)然,要做到采用探究式教學(xué),首先要求教師本身要有較好的專業(yè)技術(shù)知識,較強(qiáng)的實(shí)踐動手能力,其次要有較強(qiáng)的責(zé)任心,較高的使命感,更要有不斷學(xué)習(xí)新知識的精神、努力提高本身的能力。
(2)在教學(xué)過程中要遵循理論夠用,實(shí)踐先行;抓好理論基礎(chǔ)、促使動手能力的提高。針對職業(yè)學(xué)校學(xué)生知識程度差異較大,基礎(chǔ)知識較薄弱的特點(diǎn),對理論知識的學(xué)習(xí),學(xué)生往往缺乏學(xué)習(xí)積極性。所以,在教學(xué)過程中應(yīng)采用加強(qiáng)實(shí)際操作、提高學(xué)生動手能力的策略,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握知識技能的熱情,通過實(shí)踐掌握理論,在實(shí)踐中鞏固理論,用理論指導(dǎo)實(shí)踐,從而達(dá)到較好掌握知識的目的。如在《機(jī)電一體化技術(shù)》課程的教學(xué)過程中,學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生掌握機(jī)電一體化專業(yè)所涉及的各門學(xué)科的一個綜合課,如果教師只是把每一門課的知識都再講述一遍,實(shí)驗(yàn)再做一遍,這樣只是讓學(xué)生把以前學(xué)的知識復(fù)習(xí)鞏固,并沒有達(dá)到融會貫通,不能體會到機(jī)電一體化系統(tǒng)是怎樣把機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、檢測與傳感器技術(shù)融合在一起的,課程講完了學(xué)生也沒有理解機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)質(zhì)。我們在教學(xué)上采用的辦法是增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生在實(shí)際動手中掌握要學(xué)的知識。例如我校自動化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)室引入若干套生產(chǎn)線設(shè)備,由各個單元組成,供料、加工、裝配、分揀、輸送等,每一個單元都是一個機(jī)電一體化系統(tǒng),在各個單元的實(shí)踐中用到哪個技術(shù)講哪個,然后把各項(xiàng)技術(shù)融會貫通,會操縱、安裝、調(diào)試每一個單元。在實(shí)踐中可學(xué)習(xí)機(jī)械、氣動、PLC等各種知識。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情大大提高,為了早點(diǎn)知道自己編的程序是否成功,學(xué)生利用休息時(shí)間加班加點(diǎn)都要爭取早點(diǎn)完成。教師在整個實(shí)驗(yàn)過程中主要是指導(dǎo)學(xué)生安裝調(diào)試并協(xié)助學(xué)生解決出現(xiàn)的問題,講解安全等注意事項(xiàng)。特別給學(xué)生強(qiáng)調(diào)要注意在各個環(huán)節(jié)上都要仔細(xì)做好,小到每個螺釘?shù)倪B接、每個端子的接線顏色配置,大到整機(jī)裝配、調(diào)試,一絲不茍做到規(guī)范,使學(xué)生一開始就形成很好的職業(yè)素養(yǎng)并練就較扎實(shí)的基本功。為以后學(xué)生走上工作崗位作好準(zhǔn)備。而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題又可拿來作為例子,避免其他同學(xué)犯同樣錯誤。采用這種教學(xué)方法的好處是顯而易見的。不但可以得到感性認(rèn)識,實(shí)驗(yàn)成功后,學(xué)生的自信心也大大增強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化 解決方案 教學(xué)效果 教學(xué)反思
一、問題的提出
掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)對于機(jī)電類專業(yè)的中職學(xué)生而言至關(guān)重要,但大部分學(xué)生即使努力學(xué)習(xí)了兩年,也無法很好地掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù),原因如下。
1.機(jī)電一體化技術(shù)多且涉及面廣
機(jī)電一體化涉及的相關(guān)設(shè)備有PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機(jī)、特種電機(jī)、步進(jìn)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等,每種設(shè)備對應(yīng)相應(yīng)的使用技術(shù)。傳統(tǒng)教學(xué)是由淺入深順次學(xué)習(xí),但學(xué)生學(xué)習(xí)兩年后技術(shù)仍沒學(xué)全,更談不上組合在一起使用。
2.傳統(tǒng)教學(xué)模式不適合學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)
傳統(tǒng)教學(xué)先理論后實(shí)操,理論講的太深,實(shí)用性不強(qiáng),而大部分實(shí)操以驗(yàn)證為核心,不是以使用為核心。這就導(dǎo)致了理論學(xué)習(xí)學(xué)生根本學(xué)不懂,信心受挫,學(xué)習(xí)興趣全無,而實(shí)操與生產(chǎn)實(shí)踐相差太遠(yuǎn),學(xué)生走上工作崗位即使學(xué)過相關(guān)技術(shù),也不會使用,且沒掌握自學(xué)的方法,無法勝任相應(yīng)的工作崗位。
3.機(jī)電一體化技術(shù)比較復(fù)雜且難度較大
機(jī)電一體化所涉及的每一種技術(shù)都比較復(fù)雜,都可以單獨(dú)稱為一門學(xué)科。以傳感器技術(shù)這本中職教材為例,書中介紹了傳感器的定義、分類、測量誤差及各種傳感器的結(jié)構(gòu)和原理,可謂面面俱到,但傳感器在生產(chǎn)實(shí)踐中如何使用介紹的并不多。傳感器技術(shù)只是機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)中的一種,所占比例不足十分之一,可想而知要想面面俱到學(xué)全所有技術(shù)難度有多大。
4.機(jī)電一體化技術(shù)綜合應(yīng)用難上加難
機(jī)電一體化只有把相關(guān)技術(shù)組合在一起使用才有實(shí)際意義,只掌握單獨(dú)某一種或少數(shù)幾種技術(shù),無法滿足工作崗位的要求,還需根據(jù)實(shí)際補(bǔ)全所欠缺的部分,這就要求學(xué)生有一定的自學(xué)能力,而這恰恰是中職學(xué)生的弱點(diǎn)。以PLC教學(xué)為例,學(xué)生通過一個學(xué)期的學(xué)習(xí),掌握了PLC基本使用方法,對PLC的接線、編程有一定了解,但在生產(chǎn)實(shí)踐中,PLC需要和編碼器、傳感器、步進(jìn)驅(qū)動器、伺服放大器等配合使用,無論是接線還是編程,難度都提高了。這種技術(shù)崗位,學(xué)生無所適從,最后只能放棄。
二、解決方案
針對上述問題,筆者經(jīng)過多年探索與研究,提出如下解決方案。
1.改變教學(xué)理念和教學(xué)模式
采用理實(shí)一體化教學(xué)模式,突破以往理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象,教學(xué)環(huán)節(jié)相對集中。它強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,通過設(shè)定教學(xué)任務(wù)和教學(xué)目標(biāo),讓師生雙方邊教、邊學(xué)、邊做,全程構(gòu)建素質(zhì)和技能培養(yǎng)框架,豐富課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高教學(xué)質(zhì)量。在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中,理論和實(shí)踐交替進(jìn)行,直觀和抽象交錯出現(xiàn),沒有固定的先實(shí)后理或先理后實(shí),而是理中有實(shí),實(shí)中有理。突出學(xué)生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng),充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.依托模擬自動生產(chǎn)線教學(xué)
筆者采用的是廣東三向教學(xué)儀器制造有限公司生產(chǎn)的SX-815L自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備。該設(shè)備把PLC、PLC外接模塊、變頻器、觸摸屏、傳感器、交直流電機(jī)、特種電機(jī)、步進(jìn)系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起。只需要掌握該設(shè)備一個生產(chǎn)流程,就可以初步學(xué)會機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù),既降低了學(xué)習(xí)難度,又側(cè)重實(shí)用性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確,大大提高了學(xué)習(xí)效率。該設(shè)備采用的是模塊化結(jié)構(gòu),可按照生產(chǎn)線運(yùn)行過程,分階段學(xué)習(xí)各個模塊,只需要兩個學(xué)期,基礎(chǔ)中等的學(xué)生就可熟練運(yùn)行這個模擬生產(chǎn)線,進(jìn)而掌握機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)。
3.采用從興趣入手、循序漸進(jìn)的教學(xué)方法
以SX-815L環(huán)形傳輸分揀單元中的分揀過程為例,把整個上料分揀過程的教學(xué)分為若干個環(huán)節(jié)。
(1)指導(dǎo)學(xué)生觀察設(shè)備上料分揀的運(yùn)行過程。通過觀察設(shè)備分揀運(yùn)行過程,激發(fā)學(xué)生的好奇心,讓學(xué)生有學(xué)習(xí)興趣,教師講解過程通俗易懂,化繁為簡,并融入互動環(huán)節(jié),學(xué)生可自由提問,教師回答學(xué)生的疑問。
(2)講解相關(guān)設(shè)備及元件。從基礎(chǔ)學(xué)起,為后續(xù)環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。講解過程中學(xué)生可自由提問,教師回答學(xué)生的疑問。講解結(jié)束后,學(xué)生可在教師的指導(dǎo)下自主探究相關(guān)設(shè)備及元件,也可在學(xué)習(xí)小組中互相學(xué)習(xí),共同研究,起到事半功倍的效果。
(3)舉例講解接線。接線是教學(xué)中的重點(diǎn),由教師舉例詳細(xì)講解,學(xué)生理解后自行在紙上畫出,再由教師逐個檢查,幫學(xué)生改正錯誤,直至學(xué)生完全掌握為止。
(4)學(xué)生驗(yàn)證接線。學(xué)生扒開線槽,查看電路和氣路的連接方式,并使用萬用表驗(yàn)證紙上的接線圖,加深印象,學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。
(5)詳細(xì)介紹上料過程。循序漸進(jìn),為講解程序打下基礎(chǔ)。在此過程中,學(xué)生可自由提問,師生互動解決問題。
(6)講解上料程序。教師講解程序中的要點(diǎn)及注意事項(xiàng),學(xué)生理解后按照控制要求獨(dú)立編程,遇到問題可在學(xué)習(xí)小組中互相學(xué)習(xí),共同研究,在此過程中,教師應(yīng)鼓勵創(chuàng)新。
(7)驗(yàn)證傳感器與汽缸如何配合使用。此過程由教師引導(dǎo),學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力。
(8)詳細(xì)介紹分揀過程。
(9)講解分揀程序。
(10)學(xué)生分組練習(xí)。每套設(shè)備為一組,分配3~4人,每組都有一個基礎(chǔ)比較好的學(xué)生當(dāng)組長,由這名學(xué)生帶領(lǐng)其他組員練習(xí),教師負(fù)責(zé)答疑。
此教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣,循序漸進(jìn),體現(xiàn)做中學(xué)、學(xué)中做的特色。需要注意的是,各個環(huán)節(jié)所需時(shí)間因人而異,整個上料分揀教學(xué)過程約為40學(xué)時(shí)。
三、教學(xué)效果
從表1和表2可以看出,采用理實(shí)一體化的教學(xué)模式依托模擬自動生產(chǎn)線教學(xué)從興趣入手,循序漸進(jìn)的教學(xué)手段所產(chǎn)生的教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的教學(xué)模式。值得一提的是學(xué)生在編程過程中能夠做到獨(dú)立思考,所編寫的程序既能夠按照控制要求運(yùn)行又與教師講解的程序不一致,甚至優(yōu)于教師講解的程序,充分體現(xiàn)出了創(chuàng)新性。
四、教學(xué)反思
1.優(yōu)勢
(1)從興趣入手,學(xué)生學(xué)習(xí)變被動為主動。傳統(tǒng)教學(xué)沒有切實(shí)考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生不會主動學(xué)習(xí),教師通過考核逼迫學(xué)生學(xué)習(xí),可是學(xué)習(xí)機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)難度較大,完全靠考核的方式并不理想。從興趣出發(fā),學(xué)生主動學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)習(xí)效率,又可使教師的教學(xué)工作變得輕松,可謂一舉兩得。
(2)有效激發(fā)學(xué)生的潛能。筆者觀察學(xué)生在練習(xí)過程中,如果遇到問題會積極思考,盡可能獨(dú)立解決問題。學(xué)生編寫的程序起初很不完善,經(jīng)過一段時(shí)間的改進(jìn),有的程序甚至要優(yōu)于教師講解的程序,學(xué)生看到設(shè)備按照控制要求流暢地運(yùn)行,很有成就感。
(3)教會學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)的方法?!笆谥贼~,不如授之以漁”,機(jī)電一體化相關(guān)設(shè)備品牌繁多,學(xué)生走上工作崗位以后難免要自學(xué)學(xué)校沒有學(xué)過的設(shè)備,這就要求學(xué)生要掌握學(xué)習(xí)機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)方法。每個品牌的設(shè)備使用方法雖不一致,但工作原理是相同的,學(xué)生掌握SX-815L自動生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)考核設(shè)備后就能做到“一理通,百理明”,再加上正確的學(xué)習(xí)方法,就可以自學(xué)其他品牌的設(shè)備,大大提高了工作崗位的適應(yīng)能力。
2.不足之處
受成套教學(xué)設(shè)備的制約,電路及氣路的布線工藝講授和練習(xí)不夠充分,以后筆者會繼續(xù)探索彌補(bǔ)不足。
參考文獻(xiàn):
一、引言
《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程可以使學(xué)生建立機(jī)電產(chǎn)品的一體化設(shè)計(jì)思想,把電子技術(shù)、傳感器技術(shù),自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來,并且能運(yùn)用所學(xué)知識對機(jī)電一體化產(chǎn)品進(jìn)行分析或設(shè)計(jì),使學(xué)生具備解決生產(chǎn)過程中機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理、維護(hù)和改造等實(shí)際問題的初步能力。這門課程既涉及理論知識的學(xué)習(xí),又強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)際動手能力,因此非常適合運(yùn)用案例教學(xué)法。通過設(shè)計(jì)合適的教學(xué)案例及實(shí)訓(xùn)教學(xué)裝置來引導(dǎo)學(xué)生自主探索、分析、理解案例中所包含的多學(xué)科問題和相關(guān)技術(shù),采取即學(xué)即用、理論與實(shí)踐無縫對接的教學(xué)方法,掌握案例中的科學(xué)知識和分析解決問題的工程實(shí)踐能力,形成一個為解決問題學(xué)習(xí),帶著任務(wù)探索實(shí)踐的學(xué)習(xí)氛圍,最終達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生通過自導(dǎo)引小車案例,完成從機(jī)械本體設(shè)計(jì)、裝配、電控系統(tǒng)搭建、程序框圖及程序代碼編寫的全部過程,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)、調(diào)試及研發(fā)的能力,提高學(xué)生解決工程實(shí)踐問題的能力。
二、自導(dǎo)引小車案例教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
1.理論教學(xué)內(nèi)容。自導(dǎo)引小車是工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用的典型車間自動設(shè)備,此系統(tǒng)從單片機(jī)控制系統(tǒng)硬件及運(yùn)動軌跡算法、軟件編程等方面鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。自導(dǎo)引小車?yán)碚摻虒W(xué)內(nèi)容包括:介紹自導(dǎo)引小車簡介及應(yīng)用場合;自導(dǎo)引小車的工作原理;導(dǎo)引方式分類;路徑規(guī)劃;單片機(jī)控制系統(tǒng);直流電機(jī)脈寬調(diào)速知識及實(shí)現(xiàn)方法;軌跡識別傳感器原理及應(yīng)用;雙電機(jī)驅(qū)動行駛系統(tǒng)策略分析;Keil C單片機(jī)軟件編程及調(diào)試。講授時(shí)與案例相關(guān)的內(nèi)容重點(diǎn)講解,將已經(jīng)學(xué)過的分散知識融合到一個案例,讓學(xué)生體會到所學(xué)知識之間聯(lián)系,對機(jī)電一體化的五大組成部分有更加明確的認(rèn)識,掌握該實(shí)際工程應(yīng)用中所涉及的內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)地運(yùn)用所學(xué)知識指導(dǎo)實(shí)際工程的目的。
2.工程實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。自導(dǎo)引小車案例實(shí)際操作環(huán)節(jié)為4周時(shí)間。在這4周中,首先完成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);利用Proteus進(jìn)行自導(dǎo)引小車控制系統(tǒng)硬件原理圖設(shè)計(jì)和軟件仿真;進(jìn)行自導(dǎo)引小車運(yùn)動軌跡設(shè)計(jì);在采購來的電子元件和自制的一些零部件的基礎(chǔ)上,組裝自制自導(dǎo)引小車模型和搭建電路板實(shí)物;利用Keil C編程軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)軟件程序開發(fā);自導(dǎo)引小車設(shè)備循跡、調(diào)試、運(yùn)行等主要環(huán)節(jié)。(1)自導(dǎo)引小車機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì),包括傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。要求:自導(dǎo)引小車模型載重50kg。(2)自導(dǎo)引小車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要電氣元件包括:AT89C系列單片機(jī)、直流電機(jī)、直流電機(jī)驅(qū)動器、循跡元件、避障元件等外圍芯片。(3)控制系統(tǒng)軟件程序開發(fā)。要求實(shí)現(xiàn)按照預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)動并能實(shí)現(xiàn)調(diào)速。(4)自導(dǎo)引小車系統(tǒng)調(diào)試。上述四部分內(nèi)容基本控制在每周完成一項(xiàng)內(nèi)容,各項(xiàng)任務(wù)完成之后,總結(jié)并整理相關(guān)資料。
三、案例實(shí)施過程中注意事項(xiàng)
案例教學(xué)的目標(biāo)是否實(shí)現(xiàn),主要依賴兩方面:(1)教師指導(dǎo)作用的實(shí)現(xiàn);(2)學(xué)生自身重視程度。鑒于上述兩點(diǎn),筆者認(rèn)為在進(jìn)行自導(dǎo)引小車案例教學(xué)過程中,需要注意以下幾方面的內(nèi)容。
1.充分了解學(xué)生的動向。這個案例學(xué)生積極性比較高,但是忽略控制知識要求較高,機(jī)械結(jié)構(gòu)也要兼顧的特點(diǎn)。教師要了解并根據(jù)這情況,從內(nèi)容設(shè)置上要強(qiáng)調(diào)機(jī)械部分的重要性,在控制電路原理上要多提高,不能只滿足小車能跑起來的外在現(xiàn)象,對于深層次的理論知識也要掌握,這樣才算真正學(xué)懂單片機(jī)控制的機(jī)電一體化系統(tǒng)。
2.充分發(fā)揮學(xué)生之間的帶動作用。在案例實(shí)施過程中,教師每天到場進(jìn)行指導(dǎo)。但是大部分時(shí)間學(xué)生之間的交流更方便,學(xué)生在遇到各種各樣的問題,學(xué)生之間互相切磋問詢更能提高學(xué)習(xí)的效率和興趣。出現(xiàn)共性問題時(shí),教師要進(jìn)行指導(dǎo)。學(xué)生還自發(fā)建立了QQ群,有問題都可以在群里商量討論,教師也可以參與到其中。學(xué)生在整個案例實(shí)施過程中,教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生的互動交流,把主動權(quán)交給學(xué)生。
3.嚴(yán)格把關(guān)考核環(huán)節(jié)。這一案例教學(xué)是在本科生教育中應(yīng)用的,學(xué)生人數(shù)較多,鑒于案例實(shí)訓(xùn)資源有限,學(xué)生分組進(jìn)行,一組學(xué)生共用一套實(shí)訓(xùn)設(shè)備,共同完成整個設(shè)計(jì)任務(wù)。因此,教師要嚴(yán)把考核環(huán)節(jié),在案例實(shí)施過程中,通過平時(shí)考勤、觀察,最后,了解每個學(xué)生學(xué)習(xí)動手情況,根據(jù)學(xué)生承擔(dān)的任務(wù)內(nèi)容進(jìn)行答辯提問,以杜絕學(xué)生沒有認(rèn)真參與現(xiàn)象的出現(xiàn)。最終目的是要讓選擇這一案例的每個學(xué)生都能有所收獲。
四、自導(dǎo)引小車案例考核方法
由于教學(xué)分理論與實(shí)踐兩個部分內(nèi)容,因此考核方式將分為筆試試卷和工程實(shí)訓(xùn)兩個部分。其中,筆試考核部分,本案例理論知識考核占《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》試卷總分?jǐn)?shù)的20%;工程實(shí)訓(xùn)部分分組完成,每組需要完成以下內(nèi)容:(1)案例設(shè)計(jì)說明書1份;(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)三維模型圖1張(電子版),二維設(shè)計(jì)裝配圖1張及主要零件圖;(3)電氣系統(tǒng)原理圖1張;(4)程序框圖及程序清單;(5)演示視頻。每項(xiàng)內(nèi)容占20分,工程實(shí)訓(xùn)總分?jǐn)?shù)為100分。最后以小組為單位進(jìn)行答辯,以設(shè)備能夠調(diào)試運(yùn)行為通過主要指標(biāo),同時(shí)對每個人對設(shè)備的總體方案和主要內(nèi)容進(jìn)行陳述,對其負(fù)責(zé)的部分內(nèi)容進(jìn)行答辯詢問,回答問題完整且正確才算通過。這個可以督促每個人認(rèn)真訓(xùn)練,達(dá)到培養(yǎng)其工程實(shí)踐能力的目的。
五、案例教學(xué)實(shí)施效果分析
案例教學(xué)在機(jī)械2012級、2013級機(jī)電方向本科生中進(jìn)行,《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程共40學(xué)時(shí)理論教學(xué),共講述5個案例,該案例占6個學(xué)時(shí)。教師通過積極備課,完善自導(dǎo)引小車案例教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)多以圖片和視頻形式展示給學(xué)生,讓學(xué)生有更直觀的感性認(rèn)識,提高學(xué)生的興趣和注意力。從實(shí)踐效果看,效果比以往單純文字講述要好很多。自導(dǎo)引小車案例工程實(shí)訓(xùn)共有20名學(xué)生選擇該案例。20名?W生分成4組,每一組都動手裝配調(diào)試一套自導(dǎo)引小車設(shè)計(jì)和工程實(shí)訓(xùn)過程,每一組的設(shè)計(jì)方案要求和參數(shù)不一樣,小車所行走的軌跡不一樣,最后提交要求的全部資料。通過對本次工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施過程的觀察和思考,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際實(shí)施情況和最后答辯考核情況,效果分析如下。
1.對于自導(dǎo)引小車機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù),實(shí)訓(xùn)裝置是小車模型,機(jī)械結(jié)構(gòu)較簡單,要求學(xué)生根據(jù)工廠使用的自導(dǎo)引小車,增加機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,進(jìn)行三維圖、二維圖、零件圖的繪制。該環(huán)節(jié)主要訓(xùn)練學(xué)生機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算校核關(guān)鍵部件以及?C械制圖能力。由于學(xué)生進(jìn)行過機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),對于機(jī)械圖具有較好的基礎(chǔ),比較容易完成。主要是要學(xué)習(xí)三維軟件的使用。同學(xué)們根據(jù)未來各自希望從事的專業(yè),選取了不同的三維軟件來進(jìn)行制圖。
2.對于電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)。學(xué)生們對實(shí)際電氣控制系統(tǒng)和電氣元件了解有限,前續(xù)課程缺乏電氣控制系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì),學(xué)生通過自學(xué)所用開發(fā)軟件Proteus和編程軟件Keil C,掌握了實(shí)際工程中電路原理圖設(shè)計(jì),增強(qiáng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。通過硬件電路圖的實(shí)物實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)訓(xùn)練了學(xué)生線路板的印刷、實(shí)物連線及硬件系統(tǒng)檢測能力。從效果來看,學(xué)生們在實(shí)訓(xùn)過程中掌握了控制系統(tǒng)硬件原理圖及其電氣元件,了解了實(shí)際工程中的接線方法,加深了對機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的認(rèn)識,培養(yǎng)了他們運(yùn)用已學(xué)知識理論與實(shí)際的結(jié)合解決工程實(shí)際問題的實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞:中職 機(jī)電專業(yè) 一體化 有效教學(xué)
課 題:遼寧省人社廳技工培訓(xùn)教學(xué)研究室2013-2014年立項(xiàng)課題“中職機(jī)電專業(yè)一體化有效教學(xué)”階段成果;主持人:紀(jì)正君。
一、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)改革的背景
近年來,隨著社會的進(jìn)步和社會對人才需求結(jié)構(gòu)比例的改變,技能型人才越來越受到社會的青睞,尤其是機(jī)電類人才越顯缺乏。
這給中等職業(yè)學(xué)校提出了新的課題:應(yīng)該用什么樣的教學(xué)方法培養(yǎng)機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生?機(jī)電專業(yè)(機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè),簡稱機(jī)電專業(yè))的學(xué)生畢業(yè)后能達(dá)到怎樣的職業(yè)水平?機(jī)電專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)什么樣的工作崗位?
為滿足社會的需求,中職學(xué)校培養(yǎng)機(jī)電專業(yè)學(xué)生的職業(yè)目標(biāo)應(yīng)是既能掌握機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的一般理論,又能熟練操作機(jī)床、識圖加工、維護(hù)設(shè)備,進(jìn)行設(shè)備故障的診斷、簡單維修,掌握設(shè)備中的電氣控制技術(shù)等。
那么,為滿足現(xiàn)代社會對機(jī)電類畢業(yè)生職業(yè)能力的需求,中等職業(yè)學(xué)校必須進(jìn)行教學(xué)改革。
二、機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)教學(xué)改革的內(nèi)容
一體化教學(xué)是中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)培養(yǎng)新型技能人才最有效的教學(xué)方法,也是一種立竿見影的教學(xué)方法。
中職學(xué)校機(jī)電專業(yè)的教師在實(shí)施一體化教學(xué)過程中需要單獨(dú)制訂教學(xué)計(jì)劃,構(gòu)建機(jī)電職業(yè)能力整體培養(yǎng)目標(biāo)體系,通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)的落實(shí)來保證整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。每一環(huán)節(jié)由一位教師或幾位教師在共同制定教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與進(jìn)度的情況下實(shí)施教學(xué),使學(xué)生能將所學(xué)的理論知識及時(shí)通過實(shí)踐學(xué)習(xí)消化吸收。
筆者學(xué)校機(jī)電專業(yè)一體化有效教學(xué)具體實(shí)施方法是以學(xué)習(xí)任務(wù)形式來進(jìn)行,學(xué)習(xí)過程中全班學(xué)生主要以組為單位,每組6人,學(xué)習(xí)過程中可以相互探討、相互評價(jià),然后各組之間再相互評價(jià)學(xué)習(xí)效果,最后由一體化教師做總結(jié)。
三、一體化有效教學(xué)的方法及運(yùn)用
下面就以機(jī)電一體化教學(xué)中車削加工為例,介紹一體化有效教學(xué)的方法。階梯軸的加工作為教學(xué)任務(wù),具體教學(xué)過程如下。
第一,教師提出一體化教學(xué)工作的任務(wù)(讓學(xué)生明確工作任務(wù)的名稱):階梯光軸的加工。
第二,教師做一體化教學(xué)工作任務(wù)的描述(說明本工作任務(wù)該干什么):教師首先給出階梯軸的軸測圖(不考慮鍵槽加工),再給出階梯軸的零件圖,讓學(xué)生識讀零件圖的圖形和尺寸,再進(jìn)行車削加工(學(xué)生有車床操作基礎(chǔ))。
第三,一體化教學(xué)的任務(wù)要求,學(xué)生看到階梯軸的軸測圖后,需要做三件事情:一是對比零件圖,想象零件的結(jié)構(gòu)形狀,二是分析階梯軸的尺寸和基準(zhǔn),明確各部分的形狀和大小,三是分析整個車削工藝過程。
第四,一體化教學(xué)應(yīng)達(dá)到的能力目標(biāo)(專業(yè)能力方面達(dá)到什么程度,社會能力達(dá)到什么程度),學(xué)生通過階梯軸零件圖的識讀學(xué)習(xí)能分析其他軸類零件的結(jié)構(gòu)形狀和視圖表達(dá),且能選出加工和測量基準(zhǔn),制定車削工藝過程。每組學(xué)生相互配合、相互學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)助、與人溝通和正確評價(jià)的能力。
第五,教師給出一體化教學(xué)的任務(wù)準(zhǔn)備(主要將與本工作任務(wù)的相關(guān)理論知識提供給學(xué)生做支撐),比如提供相關(guān)理論知識給學(xué)生,如基準(zhǔn)的概念和分類,三類尺寸(即定形尺寸、定位尺寸和總體尺寸)的概念等;提供一些網(wǎng)址給學(xué)生課后查詢,如http://等。提供企業(yè)用的軸類零件的圖樣供學(xué)生作參考等。
第六,制訂工作計(jì)劃:先讓學(xué)生自行制訂工作計(jì)劃,教師在巡回指導(dǎo)時(shí)可以給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。
第七,任務(wù)實(shí)施:讓學(xué)生自主完成工作任務(wù)。
學(xué)生完成工作任務(wù)時(shí),一體化教師需要提供:
學(xué)材,即一體化教材(由一體化教師編寫),主要供學(xué)生閱讀相關(guān)理論知識,如設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)的概念,提醒學(xué)生車削過程中車到每次最終位置均以右端面定位,即軸的右端面既是設(shè)計(jì)基準(zhǔn),又是工藝基準(zhǔn)。強(qiáng)調(diào)一些加工時(shí)的注意事項(xiàng),如形位公差、倒角、退刀槽的尺寸、工藝基準(zhǔn)的選取等。強(qiáng)調(diào)安全操作規(guī)程。
第八,任務(wù)評價(jià):主要對學(xué)生成果進(jìn)行評價(jià)和總結(jié)。包括:學(xué)生學(xué)習(xí)成果展示;學(xué)生自我評價(jià)與總結(jié);小組評價(jià)與總結(jié);教師評價(jià)與總結(jié);強(qiáng)調(diào)各小組工作崗位的“6S”處理;提供評價(jià)表,對學(xué)生完成工作任務(wù)進(jìn)行過程考核,認(rèn)真填好評價(jià)表。
第九,技能拓展:對完成本工作任務(wù)后進(jìn)行技能延伸與拓展創(chuàng)新。提供一張稍微復(fù)雜的帶有三角螺紋的階梯軸試著讓學(xué)生識讀,再試制定加工工藝。
四、機(jī)電專業(yè)一體化有效教學(xué)的研究價(jià)值
我們設(shè)計(jì)的一體化教學(xué)任務(wù)和教學(xué)過程是按照企業(yè)工作要求,完成學(xué)習(xí)任務(wù)和工作實(shí)踐,根據(jù)工作實(shí)踐情況(階梯軸的加工)描述學(xué)習(xí)任務(wù)情境。
智能建筑實(shí)際上就是一套建筑設(shè)備自動化系統(tǒng),通過電子技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感技術(shù),以及多媒體技術(shù)等一系列最先進(jìn)電氣技術(shù)的集成建筑,對建筑物內(nèi)的各種電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、冷熱源設(shè)備、防火、防盜設(shè)備等進(jìn)行集中監(jiān)控。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平以及對住宅需求不斷提高,人們在生活中對于家的概念已經(jīng)不再是過去單純的有地住要求,家在現(xiàn)代化社會中已成為居住、娛樂甚至是辦公的場所。因此而言,在目前的智能小區(qū)中,對于電氣多元化和現(xiàn)代化要求不斷提高,同時(shí)各種現(xiàn)代化材料也應(yīng)用廣泛,因此對于電氣的設(shè)計(jì)也提出了新的要求。
1.智能小區(qū)電氣設(shè)計(jì)中需要注意的問題
智能小區(qū)電氣設(shè)計(jì)是保障小區(qū)供電安全、穩(wěn)定和可靠地主要關(guān)鍵。伴隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高,人們對住房條件也提出了新的要求?;A(chǔ)設(shè)施完善、設(shè)備功能齊全、小區(qū)檔次上升已成為小區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵。電力資源作為小區(qū)建設(shè)和主要的基礎(chǔ)能源之一,做好小區(qū)的供電工作對于小區(qū)建設(shè)質(zhì)量而言有著重要意義,同時(shí)是小區(qū)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在智能小區(qū)建設(shè)中主要的注意事項(xiàng)有以下幾個方面:
1.1合理配置用電荷載
在小區(qū)設(shè)計(jì)中,為了能夠滿足居民對居住條件的新要求和開發(fā)商對經(jīng)濟(jì)效益的需求,現(xiàn)階段小區(qū)的弧形設(shè)計(jì)多為兩室一廳或者三室兩廳,同時(shí)住戶面積多為60m2~150m2之間。按照一般的計(jì)算方法來算,在這種家庭失重感,一般的用電計(jì)算負(fù)荷應(yīng)當(dāng)控制在4kw~8kw之間。同時(shí)在設(shè)計(jì)工作中還應(yīng)當(dāng)根據(jù)居民的實(shí)際生活需求來進(jìn)行合理的電力配置和輸送。
1.2充分發(fā)揮電氣功能
1.2.1基礎(chǔ)功能。電氣功能的合理科學(xué)發(fā)揮是目前智能小區(qū)設(shè)計(jì)的主要重點(diǎn),在現(xiàn)代化小區(qū)設(shè)計(jì)工作中,智能化住宅小區(qū)多為多層或者高層建筑組成的,在這種小區(qū)結(jié)構(gòu)中,一般家用電器、基礎(chǔ)設(shè)施和防火設(shè)備等電氣設(shè)計(jì)與布置較為繁瑣,同時(shí)各種電氣設(shè)備的廣泛采用也為電氣功能的發(fā)揮提出了新的要求。如各種輔助設(shè)備、通信設(shè)備和遠(yuǎn)程操控設(shè)備等都提出了新的要求。
1.2.2開放功能。樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)具備基本的開放功能,包括對ActiveX、DDE、ODBC、API、Access等標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)無縫連接。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)與這些系統(tǒng)的通訊,從而實(shí)現(xiàn)有關(guān)的聯(lián)動控制以及方便物業(yè)管理和系統(tǒng)集成。
1_2.2.1系統(tǒng)控制器配置原則:控制器配置應(yīng)遵循以下原則,否則將被認(rèn)為是重大技術(shù)偏離,可能作為廢標(biāo)處理:系統(tǒng)應(yīng)采用中央站為核心,DDC與中央站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。DDC應(yīng)設(shè)在受控對象附近,按功能和管理類別實(shí)現(xiàn)區(qū)域劃分,每棟樓的送排風(fēng)、給排水、照明和電量計(jì)量分別采用各自獨(dú)立的DDC進(jìn)行控制,即每棟樓至少配置4個可獨(dú)立運(yùn)行的DDC控制器。其中計(jì)量用DDC應(yīng)提供24小時(shí)不問斷電源。
1.2.2.2系統(tǒng)控制及監(jiān)控內(nèi)容
VRV空調(diào)機(jī)組;變配電系統(tǒng);照明系統(tǒng);電梯系統(tǒng);給排水系統(tǒng)。(1)VRV空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)。通過VRV機(jī)組通訊接口實(shí)現(xiàn)以下基本監(jiān)控內(nèi)容:啟/停狀態(tài);故障報(bào)警;電量計(jì)量。通過設(shè)置環(huán)境溫度傳感器接入DDC,檢測環(huán)境溫度。(2)通風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)基本監(jiān)控內(nèi)容:送排風(fēng)機(jī)啟/停狀態(tài);送排風(fēng)機(jī)故障報(bào)警;送排風(fēng)機(jī)開關(guān)控制;地下車庫cO監(jiān)測。(3)變配電系統(tǒng)?;颈O(jiān)測內(nèi)容:電能計(jì)量;變壓器溫升狀態(tài)測量;冷卻風(fēng)機(jī)控制。通過變配電監(jiān)控系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)控制器提供的通信接口與樓宇自控系統(tǒng)連接,對變配電系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)集成管理。(4)公共照明、道路照明及景觀照明系統(tǒng)。監(jiān)控點(diǎn)工作狀況描述:照明線路狀態(tài);照明開關(guān)控制。照明前端設(shè)置了光照度傳感器,根據(jù)傳感器的照度值實(shí)現(xiàn)照明的自動控制。(5)電梯監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控點(diǎn)工作狀況描述:電梯故障報(bào)警;電源開閉狀態(tài);電梯上下行狀態(tài)。監(jiān)控點(diǎn)工作狀況描述:電梯故障報(bào)警;電源開閉狀態(tài);電梯上下行狀態(tài)。
2.系統(tǒng)集成方案
2.1系統(tǒng)概述
作為大樓機(jī)電設(shè)備的管理平臺,樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)是一個高效能、集成化的BMS管理系統(tǒng),該系統(tǒng)根據(jù)需要可將大廈的樓宇控制系統(tǒng)、消防報(bào)警系統(tǒng)及安保自動化系統(tǒng)集成在EBI平臺上,并適用于大樓的建筑特點(diǎn)及先進(jìn)的控制和管理要求: (1)網(wǎng)絡(luò)和信息集成;BAS系統(tǒng)將通過中央主機(jī)與上位機(jī)IBMS系統(tǒng)集成。(2)數(shù)據(jù)交換和集成(采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對不同的計(jì)算和設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和集成)。
系統(tǒng)集成是采用先進(jìn)的技術(shù)將財(cái)富中心弱電子系統(tǒng)的信息集成于一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之中,實(shí)現(xiàn)整個大廈信息資源的合理共享和分配,在這個基礎(chǔ)上謀求提高大廈管理者的工作效率,降低設(shè)備運(yùn)行成本,并且追求實(shí)現(xiàn)最佳的物業(yè)管理模式,從而為大廈業(yè)主和使用者提供一個優(yōu)化的工作、生活環(huán)境,以適應(yīng)當(dāng)前智能建筑管理的需要。
2.2需求分析
小區(qū)的智能化系統(tǒng)主要有以下幾個子系統(tǒng): (1)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)接口。(2)安防系統(tǒng)接口(閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、巡更系統(tǒng))。(3)一卡通管理系統(tǒng)接口(門禁系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng))。(4)樓宇自控系統(tǒng)接口。
2.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對弱電子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)測、控制和管理。集成系統(tǒng)將分散的、相互獨(dú)立的弱電子系統(tǒng),用相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,相同的軟件界面進(jìn)行集中監(jiān)視,可以看到環(huán)境溫度、濕度等參數(shù),空調(diào)、電梯等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),大樓的用電、用水、通風(fēng)和照明情況,以及保安、巡更的相關(guān)信息,消防系統(tǒng)的煙感、溫感的狀態(tài),停車場系統(tǒng)的車位數(shù)量等等。
3.結(jié)束語
人們在經(jīng)歷了資源和能源危機(jī),在飽嘗了環(huán)境污染之后,終于清醒地認(rèn)識到“我們的地球只有一個”,我們應(yīng)與自然和諧共存,這關(guān)系到人的生存與發(fā)展。智能住宅不僅僅可為人們提供舒適,便利的環(huán)境,還具有可持續(xù)發(fā)展的節(jié)能功效。智能住宅應(yīng)該滿足人類與自然和諧共存的需要,是滿足未來發(fā)展需要的建筑。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】PLC;控制系統(tǒng);應(yīng)用
微處理器的研發(fā)是PLC發(fā)展的基礎(chǔ),所謂PLC就是可編程序邏輯控制器的英文縮寫,這種設(shè)備還聯(lián)合了各種先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)、機(jī)械和自動化技術(shù),因此它集很多優(yōu)點(diǎn)于一身,比如說性價(jià)比較高,可依靠性強(qiáng),抗擊干擾能力強(qiáng)等等,它是現(xiàn)代工業(yè)里面優(yōu)秀的自動化裝置。和那些舊時(shí)代的裝置相比較,功能強(qiáng)、體積小也是PLC與其不一樣的地方,在工業(yè)發(fā)展的道路上,他已經(jīng)慢慢的成為最重要的裝置,對于我國的工業(yè)發(fā)展有很大的幫助。
1 PLC 的顯著特點(diǎn)
PLC包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù),他已經(jīng)變成工程實(shí)施中最重要的機(jī)電設(shè)備。PLC在工業(yè)控制里特點(diǎn)較為明顯,比如他比較靈活,可靠性高,能實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。以下我們就針對其特點(diǎn) 進(jìn)行詳細(xì)分析:
1.1 靈活性高
從PLC的技術(shù)來看,他的靈活主要體現(xiàn)在1) 編程靈活性,PLC設(shè)備一般使用的編程里面都帶有功能表圖、梯形圖(如圖1、2)、功能模塊圖、布爾助記符等,編制只要對當(dāng)中的一種比較了解,所有的操作任務(wù)就都能夠完成;2)擴(kuò)展靈活性,針對PLC未來的擴(kuò)展情況,我們可以在其內(nèi)部增加輸出或輸入的卡件,讓他的數(shù)量變多。如果將幾臺PLC設(shè)備一起使用,也可以將它的功能展現(xiàn)出來,并且容納的空間也會變多;3) 操作靈活性,工作人員在設(shè)計(jì)PLC的時(shí)候工作量已經(jīng)一定范圍內(nèi)的減少了,并且在施工的過程中,設(shè)備操作的也越來越靈活,這樣就可以更好地監(jiān)控施工過程。
梯形圖所描述的內(nèi)容是自動控制圖形語言,它是由二戰(zhàn)期間發(fā)展而來的,擁有最長久的歷史,也是自動控制語言當(dāng)中使用最廣泛的,剛開始只有A(常開)接點(diǎn)、輸出線圈、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器登記本機(jī)構(gòu)裝置,也就是我們現(xiàn)在使用的配電盤,一直到現(xiàn)在出現(xiàn)了PLC控制器,對其進(jìn)行了改善,除了上面所描述的內(nèi)容,還新增了微分接點(diǎn)、保持線圈等裝置以及一些之前使用的配電盤無法完成的新功能,比如說加減乘除計(jì)算的應(yīng)用。
不管是傳統(tǒng)圖形還是PLC梯形圖他們只是在符號表上有所差異,傳統(tǒng)的圖形與實(shí)體的符號比較吻合,而PLC則表現(xiàn)的比較簡易,是為了方便在電腦或是報(bào)名表填寫,但其實(shí)他們在工作中所使用的原理是一樣的。從邏輯上看來,可將梯形圖分為組合邏輯和順序邏輯兩種。
1.2 可靠性高
PLC不像普通的計(jì)算機(jī)控制室,他在工業(yè)生產(chǎn)中很難找到一個適合他的運(yùn)行環(huán)境,因此,PLC必須要有強(qiáng)大的抗擊外界干擾能力,這樣不管在什么樣的環(huán)境下,他都能夠適應(yīng)。比如說在化工生產(chǎn)的時(shí)候,很可能會遇到電壓、高溫、潮濕、強(qiáng)電磁干擾等狀況,所以PLC一定要具備強(qiáng)大的抗干擾能力,那樣才能保證隨時(shí)都能正常生產(chǎn)。
1.3 西門子PLC的歷史
西門子SIMATIC系列PLC,誕生于1958年,經(jīng)歷了C3,S3,S5,S7系列,已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。SIMATIC PLC的6代,西門子公司的產(chǎn)品最早是1975年投放市場的SIMATIC S3,它實(shí)際上是帶有簡單操作接口的二進(jìn)制控制器,1979年,S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代,該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器;現(xiàn)在,西門子公司又提出TIA(Totally Integrated Automation)概念,即全集成自動化系統(tǒng),將PLC技術(shù)溶于全部自動化領(lǐng)域。
由最初發(fā)展至今,S3、S5系列PLC已逐步退出市場,停止生產(chǎn),而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動化系統(tǒng)的控制核心,而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYN D技術(shù)內(nèi)核,是對S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級,它是西門子自動化系統(tǒng)最尖端,功能最強(qiáng)的可編程控制器。
1.4 實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化
PLC是專門為工業(yè)過程控制設(shè)計(jì)的設(shè)備,他在不斷變小,但是功能卻越來越強(qiáng)大,尤其是抵抗外界干擾的能力設(shè)計(jì)的十分到位,對于電氣與機(jī)械部件相結(jié)合起到了相當(dāng)大的作用,也就是說在一個設(shè)備中計(jì)算機(jī)和電子儀表的功能融合在一起,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。除此之外,現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在迅猛發(fā)展,對于工業(yè)控制系統(tǒng)來說網(wǎng)絡(luò)化越來越明顯,那么對于PLC來說,他是一個專業(yè)的控制設(shè)備,他通過網(wǎng)絡(luò)將工業(yè)控制系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)化。如圖3,西門子PLC梯形圖的編程方法。
PLC輸入接口都使用了有效隔離的保護(hù)措施,確保在環(huán)境嚴(yán)峻時(shí)工作也能夠正常進(jìn)行。如下圖,使用光電耦合器為電流輸入型,有時(shí)候輸入端引線會引起電磁場干擾或者輻射干擾,這樣做的話輸入端引線就不會受到干擾?!≡诠饷糨敵龆嗽O(shè)置RC濾波器,可以有效的防止開關(guān)類觸點(diǎn)輸入時(shí)觸點(diǎn)振顫及抖動引起的錯誤動作,但是這樣會導(dǎo)致PLC的反應(yīng)有大概十秒鐘的落后現(xiàn)象。將接近開關(guān)、光電開關(guān)、霍爾開關(guān)等感應(yīng)器作為輸入點(diǎn),在供電時(shí)就可以直接使用PLC自帶的電源,或者使用他外面獨(dú)立的電源,有具體的使用方法,在使用時(shí)應(yīng)該按規(guī)定操作。
2 PLC 在工業(yè)控制中的應(yīng)用
關(guān)鍵詞:電容式傳感器原理及應(yīng)用行動導(dǎo)向教學(xué)課堂設(shè)計(jì)
中圖分類號:G712文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2012)02(c)-0000-00
0引言
傳感器原理及應(yīng)用是高職院校機(jī)電一體化專業(yè)的專業(yè)課程,主要研究機(jī)電控制系統(tǒng)中傳感器的應(yīng)用,根據(jù)課程性質(zhì),該課程在理清傳感器工作原理的基礎(chǔ)上,偏重其工業(yè)應(yīng)用,由于目前我院機(jī)電專業(yè)學(xué)生能力參差不齊,對偏重理論的傳感器原理理解難度較大,導(dǎo)致對其工業(yè)應(yīng)用把握不住,針對這一情況,我院傳感器檢測技術(shù)課程組老師改變了原有老師講解為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法,在課堂讓學(xué)生思維充分動起來,從而使學(xué)生從要我學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槲乙獙W(xué),本為以電容式傳感器的課堂教學(xué)為例,對偏重工作原理部分內(nèi)容的課堂設(shè)計(jì)進(jìn)行了探索。
1 課程分析
課堂設(shè)計(jì)首先基于對課程的分析和合理的把握。根據(jù)機(jī)電專業(yè)學(xué)生將來的職業(yè)崗位進(jìn)行分析。其將來面臨的職業(yè)崗位主要有機(jī)電設(shè)備裝配與調(diào)試、機(jī)電設(shè)備維護(hù)與維修等。而在任何的機(jī)電設(shè)備中無疑都有控制系統(tǒng),傳感檢測技術(shù)作為控制系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié),是機(jī)電專業(yè)學(xué)生必須掌握的重要技術(shù),所以,傳感器課程在機(jī)電專業(yè)的課程體系設(shè)計(jì)中,是一門重要的專業(yè)課程。
2 學(xué)情分析
對于不同的授課對象,理應(yīng)采用不同的授課方法及手段。本課程的授課對象為高職機(jī)電專業(yè)學(xué)生。根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)分析,學(xué)生具有以下特點(diǎn):學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性較差,對理論性過強(qiáng)的知識點(diǎn)理解會存在一定困難;但這些學(xué)生喜歡動手,喜歡探索實(shí)際應(yīng)用性的問題,具有較強(qiáng)的挑戰(zhàn)性和競爭意識。
3對教材的分析及使用
傳感器本身是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,學(xué)習(xí)的目的就是為了能在實(shí)際的機(jī)電一體化系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用。所以,在授課過程中,以夠用為尺度,教材僅僅作為參考,在每種傳感器的學(xué)習(xí)過程中,充分利用多媒體資源,給學(xué)生展示傳感器的實(shí)際應(yīng)用場景,使理論知識在實(shí)際應(yīng)用場合中慢慢滲入。
4 課程教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)的把握
教學(xué)目標(biāo):使學(xué)生在理解傳感器工作原理的基礎(chǔ)上掌握其應(yīng)用方法和注意事項(xiàng)等。那么,本次課的教學(xué)目標(biāo)就是掌握電容式傳感器的工作原理以及它的應(yīng)用。
教學(xué)重點(diǎn):學(xué)生通過本次課堂學(xué)習(xí)后,能夠根據(jù)電容的定義式推知電容式傳感器的工作原理;掌握電容式傳感器的應(yīng)用。
難點(diǎn)定位:通過分析,本次課的難點(diǎn)就在于它的應(yīng)用,也就是它的應(yīng)用功能與其他的傳感器有何區(qū)別,它在實(shí)踐中能夠解決哪些實(shí)際問題。
5 教學(xué)過程
“行動導(dǎo)向教學(xué)”看似是要讓大家都真正的“動”起來。但究其內(nèi)涵,并非如此。本次課重點(diǎn)在電容式傳感器的工作原理及應(yīng)用,所以本次課對于行動導(dǎo)向教學(xué)的設(shè)計(jì)應(yīng)該注重學(xué)生“思維上的行動”,在課堂上充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,從思想上行動起來,把課堂變成老師和學(xué)生共同學(xué)習(xí),解決問題的場所。
接下是對這堂課具體的過程設(shè)計(jì)。
(1)回顧總結(jié)
在新課之前,設(shè)置問題,用懸念引導(dǎo)對已有相關(guān)知識的回顧,并導(dǎo)入新課。
如:“要想檢測位移,可以用哪些傳感器進(jìn)行檢測?”這個問題學(xué)生會有很多的答案,因?yàn)槲灰频臋z測用前面學(xué)過的傳感器都可以解決。
(2)導(dǎo)入新課
提出新的問題,并在幻燈片上用圖片進(jìn)行展示:指紋識別、汽車安全氣囊、飛機(jī)油量檢測、管道液位高度等等,這些問題用現(xiàn)有的知識能不能夠解決?學(xué)生通過思考,發(fā)現(xiàn)用這些知識還不能夠解決這些問題,所以,激發(fā)學(xué)習(xí)好奇心,開始新課的興趣學(xué)習(xí)。
(3)書寫標(biāo)題,并顧名思義,化繁為簡
在黑板上寫下標(biāo)題“電容式傳感器”,并由“電容式”三個字的字面含意去猜測這種傳感器的工作原理:設(shè)法將被測量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化。
(4)帶著問題引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)
由電容的定義式可知,電容大小決定于:兩極板的正對面積、兩極板的間距、極板間介電常數(shù)三個量。所以,得出結(jié)論:電容式傳感器可以分為三種基本類型,變面積型、變極距型和變介電常數(shù)型。
(5)巧用動畫,直觀形象
對于每種類型的電容式傳感器,提供幻燈片及動畫演示,使學(xué)生能直觀生動地認(rèn)知學(xué)習(xí),切實(shí)理解掌握傳感器的工作原理。對于傳感器中關(guān)于靈敏度和非線性誤差的相關(guān)推導(dǎo),由學(xué)生自己看書,只需得出結(jié)論,并知道解決矛盾的辦法??傊谡n堂上要教師講授和學(xué)生學(xué)習(xí)有效結(jié)合,提高學(xué)習(xí)的高效性。
(6)成果驗(yàn)收
以小組的形式基于該傳感器設(shè)計(jì)一個簡單的檢測系統(tǒng),小組進(jìn)行匯報(bào),同學(xué)及教師給予評價(jià),以此給學(xué)生學(xué)習(xí)的壓力及動力,促使其主動學(xué)習(xí)。
6 結(jié)語
根據(jù)高職教育特點(diǎn),傳統(tǒng)的教學(xué)模式已無法適應(yīng)高職院校學(xué)生的特點(diǎn)及就業(yè)要求,因此,高職專業(yè)教師要不斷的以就業(yè)為導(dǎo)向,實(shí)施行動導(dǎo)向的教學(xué)模式改革,以不斷提高課堂教學(xué)的趣味性和有效性,使高職的教學(xué)質(zhì)量上一個新臺階。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]煤礦掘進(jìn);機(jī)電;技術(shù)管理
中圖分類號:TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0154-01
煤礦資源是一項(xiàng)不可再生資源,大多數(shù)生活生產(chǎn)活動都使用到煤炭資源,經(jīng)過人們上百年的開采,煤礦資源越來越少,要想繼續(xù)滿足人們?nèi)找嬖鲩L的煤炭需求,只能不斷改良煤礦勘探技術(shù),挖掘地質(zhì)深層的煤層,這樣的話,對礦井管理工作就有了新的要求。煤礦機(jī)電技術(shù)以一種近幾年出現(xiàn)的現(xiàn)代化的礦井管理技術(shù),具有專業(yè)性強(qiáng),管理不方便,技術(shù)難度高,機(jī)械化水平高的特點(diǎn),目前,由于各種條件的限制,我國對于煤礦機(jī)電技術(shù)的管理還沒有達(dá)到完美的狀態(tài),還有很大的上升和發(fā)展空間。隨著科學(xué)技術(shù)逐漸向智能化、自動化發(fā)展,煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域要想跟進(jìn)時(shí)代的步伐,不被時(shí)代所淘汰,煤礦機(jī)電管理的創(chuàng)新已成為了必然的趨勢,開采難度的增加,各種新型開采設(shè)備的加入,促使煤礦生產(chǎn)人員不斷地學(xué)習(xí)各種最新的知識手段,對各項(xiàng)管理工作不斷的細(xì)化整理,對煤礦機(jī)電技術(shù)不斷的創(chuàng)新應(yīng)用。
一、煤礦綜掘機(jī)電技術(shù)管理內(nèi)容
1、煤礦機(jī)電技術(shù)管理體系
當(dāng)前煤礦生產(chǎn)機(jī)械化程度不斷的提高,煤礦機(jī)電技術(shù)也要明確管理。每一個煤礦企業(yè)都應(yīng)該有完整的技術(shù)管理體系,在機(jī)電部門設(shè)置了電氣技術(shù)、電管技術(shù)和設(shè)備小件的專業(yè)化管理技術(shù)人員,采掘單位設(shè)置機(jī)電管理技術(shù)人員,機(jī)電技術(shù)主管通過網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)電技術(shù)系統(tǒng),一個機(jī)電技術(shù)的管理體系應(yīng)該每月召開技術(shù)管理會議,在機(jī)電檢修和技術(shù)人員培訓(xùn)方面制定技術(shù)措施要求,機(jī)電檢修工作應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記錄檢修實(shí)際情況和檢修結(jié)果。在完善機(jī)電技術(shù)系統(tǒng)的同時(shí)應(yīng)當(dāng)提高煤礦井下條件,建立全面的井下數(shù)據(jù)庫,方便檢查和檢修大型的煤礦機(jī)電設(shè)備。
2、煤礦綜掘機(jī)電技術(shù)一體化的特點(diǎn)
機(jī)電一體化是一門綜合性較高的電子計(jì)算機(jī)技術(shù),它同時(shí)結(jié)合了信息技術(shù)和機(jī)械技術(shù),具有根據(jù)計(jì)算機(jī)處理和檢測的技術(shù),在煤礦綜掘機(jī)械方面有著很大的推進(jìn)和幫助,在煤礦綜掘技術(shù)飛躍發(fā)展的時(shí)期,綜掘機(jī)電技術(shù)根據(jù)外負(fù)荷的變化情況自動改變功率,有效的利用了電動機(jī)的功率,提高了生產(chǎn)效率,機(jī)電技術(shù)在綜掘機(jī)械的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了綜掘機(jī)械的自動化,簡化了操作,提高了安全性,降低了操作者的工作量,同時(shí)也把保證了煤礦生產(chǎn)的效率,機(jī)電一體化同時(shí)也體現(xiàn)在對煤礦綜掘的電動機(jī)和傳動系統(tǒng)的在線監(jiān)控,煤礦綜掘機(jī)在工作時(shí)出現(xiàn)了故障,監(jiān)控系統(tǒng)能準(zhǔn)確的指出故障部位,維修人員能及時(shí)檢修保證機(jī)器的工作效率。目前,有些綜掘機(jī)上裝上電子控制器,實(shí)現(xiàn)無人操作也保證了操作的安全性。
二、加強(qiáng)綜掘機(jī)電技術(shù)的管理
1.嚴(yán)格機(jī)電管理體制
只有嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的、與時(shí)俱進(jìn)的管理,才能使效益達(dá)到最大化,使掘進(jìn)進(jìn)尺達(dá)到最佳水平。在區(qū)隊(duì)內(nèi)部要根據(jù)實(shí)際情況不斷完善和優(yōu)化機(jī)電人員的配備及責(zé)、權(quán)、利的分配,以期達(dá)到最佳。掘進(jìn)隊(duì)在機(jī)電管理中自上而下建立了一套由機(jī)電區(qū)長、機(jī)電工長、機(jī)電班長、機(jī)電工組成的機(jī)電管理體系,人員比例為1:2:4:24。他們根據(jù)崗位對生產(chǎn)的影響程度不同配備相應(yīng)的人員,在重要的崗位如掘進(jìn)機(jī)、錨桿機(jī)、皮帶機(jī)的操作崗位,每班都配備有業(yè)務(wù)骨干;根據(jù)檢修工個人的特長不同,適當(dāng)調(diào)配工作崗位;選擇個人技術(shù)素質(zhì)好,責(zé)任心強(qiáng)的人員充實(shí)檢修力量;建立健全以責(zé)任制為中心的各項(xiàng)規(guī)章制度;建立機(jī)電事故與工資、獎金掛鉤制度,做好交接班記錄,堅(jiān)決做到完不成任務(wù),事故處理不完,質(zhì)量不合格不交接班。
2.加強(qiáng)培訓(xùn)學(xué)習(xí),培養(yǎng)一支高素質(zhì)的機(jī)電工隊(duì)伍
煤礦機(jī)電管理的好壞,與機(jī)電工素質(zhì)的高低休戚相關(guān),在。機(jī)電工的培養(yǎng)上,堅(jiān)持采取靈活多變的形式。從一專多能,一人多崗的角度不斷加強(qiáng)機(jī)電工業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓(xùn),是培養(yǎng)高素質(zhì)機(jī)電工隊(duì)伍的良好途徑。
成立職工業(yè)務(wù)培訓(xùn)領(lǐng)導(dǎo)小組,他們組織技術(shù)人員或邀請其他部門的專家,采取脫產(chǎn)、半脫產(chǎn)或現(xiàn)場指導(dǎo)的方式,對機(jī)電工定期或不定期地進(jìn)行系統(tǒng)或?qū)n}的技術(shù)培訓(xùn);建立“結(jié)對子”和“一幫一”的師徒合同關(guān)系,進(jìn)行傳、幫、帶活動;組織或積極參與有關(guān)工種的技術(shù)練兵比武活動;鼓勵職工開展形式多樣的學(xué)習(xí)活動如自學(xué)、函授、電大、夜大等;加強(qiáng)其思想品德教育,提高其主人翁意識,提高其敬業(yè)愛崗、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。他們?yōu)槁毠ぶ朴喠朔ǘ▽W(xué)習(xí)日,周密安排各工種的長短期培訓(xùn),其內(nèi)容是認(rèn)真學(xué)習(xí)機(jī)電設(shè)備操作維護(hù)規(guī)程、維護(hù)使用注意事項(xiàng)、機(jī)電故障處理方法,并定期交流學(xué)習(xí)心得和工作經(jīng)驗(yàn),將考試成績同工資獎金掛鉤,定期考核更換上崗操作合格證等,在區(qū)隊(duì)中營造了濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。
3.加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理,保障設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)
只有加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理,才能保證安全運(yùn)行,減少機(jī)電事故,減少停機(jī)次數(shù),提高開機(jī)率,保障生產(chǎn)班的有效作業(yè)時(shí)間,提高生產(chǎn)進(jìn)尺。目前,實(shí)際生產(chǎn)中,生產(chǎn)班開機(jī)率不到40%,大多數(shù)情況是機(jī)電事故影響所致。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備管理,尤其要加強(qiáng)設(shè)備的日常維護(hù),加強(qiáng)包機(jī)制和交接班制;要根據(jù)地質(zhì)條件的變化,選擇合適的機(jī)電設(shè)備,變化設(shè)備的使用維護(hù)重點(diǎn),另外要及時(shí)大膽地使用新設(shè)備,采取新工藝,要鼓勵小改革、小發(fā)明、小創(chuàng)新,并及時(shí)運(yùn)用和推廣,充分發(fā)揮設(shè)備的優(yōu)良性能,完善設(shè)備的配套關(guān)系,使物盡其用、機(jī)盡其能、人盡其才。建立每臺設(shè)備的日、周、月檢制度,分別由機(jī)電班長、機(jī)電工長、機(jī)電區(qū)長負(fù)責(zé)實(shí)施;制訂了設(shè)備驗(yàn)收制度,事故排查制度,并要求做到“三不放過”,即:找不出事故原因不放過,沒有總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)不放過,事故責(zé)任人不處理不放過。他們千方百計(jì)地加強(qiáng)了設(shè)備的動態(tài)管理。如:在掘進(jìn)機(jī)的管理上,管理的重點(diǎn)隨著地質(zhì)條件的變化而變化,在遇斷層時(shí),管理的重點(diǎn)放在截齒的消耗、切割機(jī)構(gòu)的維護(hù)上;管理的重點(diǎn)隨著時(shí)間的變化而變化,隨著時(shí)間的推移管理的重點(diǎn)放在各部件的磨損、密封件的老化、油位的變化上;管理的重點(diǎn)還隨著人員的變化、使用的機(jī)型不同而變化,此時(shí)管理的重點(diǎn)放在人員的培訓(xùn)上,此外管理的重點(diǎn)還隨著設(shè)備的安裝、使用、拆除的環(huán)節(jié)不同而變化等等。為了提高設(shè)備的完好率、提高設(shè)備的使用性能,他們還制訂了一些激勵措施,如:設(shè)立了“特殊貢獻(xiàn)獎”,“金點(diǎn)子工程”,“技術(shù)革新能手獎”等。
4、培養(yǎng)機(jī)電人員競爭精神
通過競爭,能提高一個人的才能。因此,在機(jī)電管理制度中,應(yīng)該鼓勵全員參加,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)技術(shù)的氣氛,借助崗位技能比試提升機(jī)電員工的個人能力。①將日常工作的內(nèi)容定位比試課題,例如日常檢修、安全生產(chǎn)、設(shè)備故障率等,以此培養(yǎng)機(jī)電人員的競爭意識。②制定符合現(xiàn)實(shí)情況的考核方案,針對機(jī)電人員的技術(shù)、成績以及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行考核。而且,還要制定相應(yīng)的獎賞懲處規(guī)章,以此充分調(diào)動人員的積極性,促使機(jī)電員工自發(fā)學(xué)習(xí)、研究相關(guān)技術(shù)。
5、加大資金的投入,提高標(biāo)準(zhǔn)化信息管理水平
(1)加大資金投入,對職工的工作,學(xué)習(xí),生活環(huán)境進(jìn)行有效的改善,規(guī)劃完善職工的辦公室,學(xué)習(xí)室,為每位職工配備桌椅,書柜相關(guān)書籍,電腦,打印機(jī)等學(xué)習(xí)用品,同時(shí)為技術(shù)人員配備專業(yè)使用的工作用具與技術(shù)書籍,購入供電,CAD 和,AutoCAD 繪圖軟件,以實(shí)現(xiàn)辦公信息化,供電設(shè)計(jì)和制圖的微機(jī)化。
(2)加大資金投入,建立出完善的工作網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)企業(yè)的微機(jī)輔助管理,建立出煤礦整體設(shè)備的數(shù)據(jù)庫,以及時(shí)掌握和查詢相關(guān)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)和使用動態(tài),建立出大型機(jī)電設(shè)備的技術(shù)特征,參數(shù)設(shè)置和檢修臺賬,隨時(shí)了解設(shè)備的技術(shù)特征和檢修情況,同時(shí)運(yùn)用 FoxPro 數(shù)據(jù)庫,制訂出大型固定設(shè)備檢修履歷,對煤礦中的各項(xiàng)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并上傳至信息管理平臺,為領(lǐng)導(dǎo)的每項(xiàng)決策提供依據(jù)建立出完善的工作網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)礦井的動態(tài)管理的微機(jī)化。