高職機電專業人才培養如何適應機電一體化的發展

高職機電專業人才培養如何適應機電一體化的發展

　　機電一體化技術是綜合應用機械、微電子、自動控制、信息、傳感測試、接口、軟件編程等群體技術，而產生的一種系統工程技術。改革開放以來，機電一體化技術在我國得到了較快的發展，這對高職機電一體化人才培養規格和課程體系的改革與建設提出了新的挑戰。

　　1機電一體化技術的發展歷程及趨勢

　　1。1機電一體化技術的發展概況20世紀70年代，日本人率先將英語詞匯Mechanics（機械學）的前半部分和Electronics（電子學）的后半部分拼在一起，構成了Mechatronics，創造了這個日式英語詞。它著重強調了機械技術與電子技術的結合，國內將機電一體化與機械電子學并用。機電一體化是一門面向應用的跨學科的邊緣科學。它使系統更優化，從而產生功能更強、結構更簡單、體積更小、重量更輕的新一代智能化產品。

　　（1）數控機床的問世，寫下了機電一體化歷史的第一頁。20世紀人類最偉大的科技成果是計算機的發明與應用，它在機械制造裝備中的應用是20世紀內制造業發展的最重大的技術進步。自從1952年美國第l臺數控銑床問世至今已經歷了50多個年頭。數控裝備形成龐大的數控制造裝備家族，每年全世界的產量有10萬~20萬臺，產值數百億美元。我國數控機床制造業在80年代曾有過高速發展的階段，許多機床廠從傳統產品實現向數控化產品的轉型，經過幾十年的奮斗，使數控裝備制造市場一派繁榮。

　�。�2）微電子技術為機電一體化帶來了勃勃生機。微電子技術是現代電子信息技術的直接基礎，是傳統產業這棵老樹換新芽的動力和源泉。中科院院士王xx指出：

　　幾乎所有的傳統產業只要與微電子技術結合，用集成電路芯片進行智能改造，就會使傳統產業重新煥發青春。（3）可編程序控制器PLC、電力電子等技術的發展為機電一體化的發展提供了堅實的基礎。目前我國的PLC市場形成了大型PLC以歐美為主、中型PLC歐美和日本平分秋色、小型PLC則以日本為主的格局。

　�。�4）激光等新技術把機電一體化推上新臺階。以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了物理學、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科。光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的進步。

　　1。2機電一體化技術的發展趨勢以微電子技術、軟件技術、計算機技術、通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也影響著機電一體化的發展趨勢。機電一體化技術將向以下幾個方向發展。

　�。�1）光機電一體化方向。一般機電一體化系統是由傳感系統、能源（動力）系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。利用光學技術的先天優點，就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。

　　（2）柔性化方向。未來機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的冗余度，有較強的柔性，能較好地應付突發事件，被設計成自律分配系統。在這種系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的自律性，可根據不同環境條件做出不同反應。

　�。�3）智能化方向。今后的機電一體化產品全息特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術的發展。

　�。�4）仿生物系統化方向。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于靜態時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統（大腦）停止工作時，生物便死亡，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。

　　（5）微型化方向。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。

　　機械和電子完全可以融合，機體、執行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發展方向。

　　2典型機電一體化產品及其發展情況

　　2。1典型機電一體化產品典型機電一體化產品分系統（整機）與基礎元、部件兩大類。典型機電一體化系統有數控機床，機器人、自動機、自動生產線、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、智能電梯、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。

　　2。2典型機電一體化產品發展趨勢本文僅以數控機床為例，目前我國是全世界機床擁有量最多的國家（近300萬臺），近10年數控機床，在以下幾個技術領域都有巨大進步。

　�。�1）高速化。由于高速加工技術普及，機床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉速由3000~4000r/min提高到10000~15000r/min。

　�。�2）高精度化。數控機床的定位精度已由一般的0。01~0。02mm提高到0。008mm左右；納米級機床達到0。005~0。01m；最小分辨率為1nm的數控系統和機床已問世。

　�。�3）復合加工、新結構機床大量出現。如5軸5面體復合加工機床，5軸5聯動加工各類異形零件。

　�。�4）使用各種高效特殊功能的刀具使數控機床如虎添翼。如內冷鉆頭由于使高壓冷卻液直接冷卻鉆頭切削刃和排除切屑，在鉆深孔時大大提高效率。

　�。�5）數控機床的開放性和聯網管理。數控機床的開放性和聯網管理已是使用數控機床的基本要求，而且可以提高數控機床開動率、生產率。

　　3機電一體化發展對高職人才培養提出的新要求

　　3。1目前部分高職院校對機電一體化專業人才培養規格的定位由于各高職院校的服務區域和學校教學傳統及教學資源的不同，他們的機電一體化專業人才培養規格各有其特殊性。被調研院校機電類專業人才規格案例：

　　湖南化工職業技術學院以傳統機械制造業為基礎，開發了以現代加工制造技術為主的數控技術應用專業，該專業的人才培養規格是：①工藝規格的編制及實施；②傳統機械加工的工裝設計；③數控加工程序的編制；④數控機床的操作、加工調試、維護與保養；⑤數控機床的安裝調試；⑥數控機床故障診斷為初步維修；3。2高職機電一體化專業人才培養規格新要求（1）學校與企業在人才培養規格上的認識差距。根據對本次調研材料對比分析，學校與企業在人才培養規格上認識和實踐方面有差距；①學校偏重于技術崗位，企業偏重綜合實用崗位；②學校希望學生有后勁，企業希望學生立竿見影，馬上有勁；③學校傳遞給學生的知識和培養的能力綜合度不夠，企業則對綜合度要求高；④學校希望按專業培養人才，企業希望按項目培養人才；⑤學校的教學內容偏重理論，企業注重理論的實際運用。

　�。�2）現代企業技術崗位職責的新變化根據機械、電子行業的有關調查，現代企業技術崗位對人才的要求同過去相比有較大變化：①工作負荷（勞動強度）要求在降低，工作責任心的要求在提高；②專項技能要求在降低，綜合理論知識要求在提高；③與物交流的能力要求在下降，與人交流的能力要求在上升；④對適應一個崗位的技能要求在下降，對適應多個崗位的技能要求在上升。

　　4機電一體化技術的發展催促著教學內容進行改革機電一體化專業教學內容的改革涉及到教學內容的選擇、組織、實施等。圍繞著教學內容而展開的工作復雜，社會對機電一體化專業性人才的需求、辦學指導思想、學校教師整體教學水平、教學設備儀器和教學場地及日常教學經費等問題的相互制約，教學內容的改革只能循序漸進。

　　本人對機電一體化技術的發展與教學內容的不適應問題進行討論，提供參考。

　　4。1機電一體化主要技術發展與經濟發展的多元化對教學內容的挑戰我國是一個經濟發展極不平衡的國家，大、中型終端產品所構成的產業鏈需要實現生產成本的最優化，所構成的產業結構和產品結構對機電一體化技術的應用水平產生了不同的需求。機電一體化專業的教學內容在知識和能力框架方面必須構建一個覆蓋面較寬，并可根據人才市場細分原則界定的多個專門化方向進行教學設計。教學設計既要反映機電一體化技術迅速發展的趨勢，又要考慮不同類型企業對人才的不同需求。

　　4。2高職機電一體化專業課程改革如何適應其發展機電一體化技術是多種技術交叉融合的產物，相關技術的發展都在推動著機電一體化技術的發展。因此，機電一體化技術的發展也是日新月異的，這就導致了教學內容與其發展不相適應。具體表現在：

　�。�1）控制技術方面。企業對控制技術方面的教學要求是能選用成熟的控制器，組成一個完整的控制系統，對設備進行自動控制�，F有的教學內容與實際應用存在較大的差距。教學內容側重于系統講授原理，而產品的應用和選用較少涉及，課程的設置之間缺乏有機聯系，教學內容整合度不高。

　　（2）機械傳動與制造技術方面。目前教學內容大都停留在傳統機械上。現代精密機械的新機構、新零件已廣泛應用，但教學內容反映不夠，傳統的機械傳動技術占據主導地位。先進制造技術介紹也不夠。在計算機數控CNC、柔性制造系統FMS、計算機輔助設計/制造CAD/CAM、計算機集成制造系統CIMS、準時生產JIT、精益生產LP和敏捷制造AM等方面，亦應讓學生有所了解。

　　（3）單片機和PLC技術方面。單片機和PLC技術是信息技術在工業界的具體運用。目前單片機的教學內容仍以MCS—5l單片機為主，而現在實用的單片機種類繁多；PLC目前仍以介紹小型PLC的原理、編程為主，而現在不僅小型PLC被廣泛使用，中型、大型PLC及DCS系統也被廣泛地使用了。

　�。�4）檢測技術與傳感器方面。各種高精度、智能化、組合化的傳感器層出不窮，但在教學內容中反映不夠。

　�。�5）機械與電氣技術綜合方面。企業的設備和所生產的產品綜合了各種技術，為保證生產順利進行或能勝任技術服務的要求，要求機電一體化專業畢業生能處理設備（產品）的基本故障問題。但目前機電設備維修方面的教學內容，仍把機械與電氣維修截然分開，缺少綜合訓練，這顯然不利于培養機電復合型人才。

　　（6）理論聯系實際方面。高職教育的特點就是畢業生上手快，其教學內容的針對性要求也是其教學的基本要求。

　　但機電一體化專業的教學內容豐富，處理不好就容易成為知識的堆積。從調研情況來分析，重理論、輕實踐，教學內容陳舊，實驗和實訓裝備缺乏，雙師型教師數量不足等問題不同程度困擾著機電一體化專業的教學改革。

【高職機電專業人才培養如何適應機電一體化的發展】相關文章：

機電一體化的特點與發展12-08

機電一體化的發展與應用 (一)03-07

機電一體化技術的發展探索11-16

機電一體化的特點與發展(一)03-08

機電一體化專業的論文05-07

機電一體化技術的發展趨勢03-14

關于高職機電一體化專業“工學結合”教育模式的實踐與探討03-22

探析機電一體化的未來發展趨勢03-12

發展機電一體化的重要性論文11-28