機器人實訓總結范文
時間:2023-04-10 06:36:20
導語:如何才能寫好一篇機器人實訓總結,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
(江蘇省江陰中等專業學校,江蘇 江陰 214433)
摘 要:中等專業學校作為為社會提供最多技術人才的資源庫,注重的是學員的實踐能力了,所以實訓基地的建設尤其重要。
關鍵詞 :計算機;基地建設;技能型人才
中圖分類號:TG659-4 文獻標志碼:A 文章編號:1000-8772-(2015)02-0196-02
江蘇省江陰中等專業學校始建于1951年,是首批國家級重點職業學校、首批江蘇省重點職業中學、首批江蘇省四星級中等職業學校和高水平示范性職業學校、國家中等職業教育改革發展示范學校立項建設單位、江蘇省高水平現代化職業學校立項建設單位。學校占地249畝,建筑面積12.9萬平方米,在校學生5 000多人,是一所培養高素質技能型人才的綜合性中等專業學校。
我校計算機應用專業是首批江蘇省示范專業、省品牌專業、無錫市重點專業和第三批國示范重點建設專業。計算機實訓基地曾被評為國家高技能人才培訓基地,2013年根據省教育廳、財政廳《關于進一步加強職業學校高水平示范性實訓基地建設的通知》(蘇教職〔2012〕34號)要求,申報成為高水平示范性實訓建設基地。經過一年多的實訓基地的建設工作,我校在實訓基地的建設與管理過程中,學校銳意創新,多方借力,深化實訓基地內部管理與運行機制,從以下幾個方面凸顯基地特色,取得很好的成效。
一、立足現在,著眼未來,細化計算機專業方向
隨著信息技術的發展,開設計算機應用專業的學校越來越多,學校原有的以計算機應用為主的專業優勢得到削弱。因此,在“十二五”期間,學校堅持專業辦學的市場導向原則,結合本地實際,通過充分的調研論證,把計算機應用專業發展的重點轉到專業的“精細化”發展上。一方面對原有的計算機應用專業進行內涵的提升,突出“3+4”(3年中職+4年應用本科)一體化人才的培養;另一方面,積極開發新的社會緊缺的計算機類的應用型專業,2013年,新開設了計算機平面設計專業。
2013年以來,學校在國家職業教育改革示范性學校建設過程中,計算機應用應用專業深化與江陰市信息化協會的合作,成立了由政府、企業工程師和學校計算機專業的骨干教師組成的校企合作委員會,利用資源共建共享、優勢互補的原則,在真實的工作崗位上開展計算機類專業實訓,教學成效顯著。
二、積極教育,厚德勵技,優化專業人才培養目標
在專業人才培養目標上,學校堅持面向信息服務業,及時把握IT發展動態,優化專業人才培養目標。通過深入、廣泛的調查研究,學校將人才培養目標定位為:具有與本專業領域相適應的文化水平、良好的職業道德、吃苦耐勞的工作態度、嚴謹規范的工作作風,掌握本專業領域的技術基礎知識和基本技能,具備終身學習發展能力,達到計算機應用類(辦公自動化、數字媒體制作、網絡技術應用等方向)中級工技能水平的具有項目主管潛質的高素質技術技能型人才。
基于以上人才培養目標,學校本著“積極德育塑人品、積極教學育人才、積極拓展繪人生”的原則,創新學生積極教育體系。具體做法如下所示。
1.堅持立德樹人、全面發展,完善“積極德育”工程
學校實施德育導師制,對學生進行德育教育。學校聘請社會勞動模范、行業企業技術能手等人員擔任德育導師,通過講壇、授課、交流等形式,借助德育導師的模范與引領,培養學生的專業修養,創新德育課程教學。
2.剖析專業及課程,夯實“積極教學”工程
學校以“積極教學”為落腳點,通過專業剖析,厘清計算機專業相應的崗位職業活動,構建以職業能力為依據的課程體系。在專業技能課程的教學實施過程中,本著“生產合格產品,培養合格人才”的教學思路,以典型項目(服務)為載體設計教學活動,以職業技能鑒定為參照強化技能訓練。同時,學校聯合企業技術專家和課程專家,制訂課程教學標準,開發以“工作過程為導向”專業技能課程特色教材。在專業細化、小班化教學、項目推進的實施下,學校創造條件讓學生進入好企業、有發展的崗位進行定崗實習,通過企業的培養使學生成長為優秀的員工,這樣才能使專業辦學出現良性循環。
3.開展“九個一”活動項目,做強“積極拓展”工程
學校在實施職業教育“雙證制”的前提下,每年舉辦計算機文化節,學生在學習之余,積極開展第二課堂,并將課堂實踐教學模塊向課外拓展,以“九個一”項目為主線(做一名金手指、裝一臺電腦、組建一個局域網、設計一個網站、辦一份電子報刊、出一份海報、制作一分鐘宣傳片、獲取一張ATA證書、走進一家IT企業),分層遞進,鼓勵學生參加專業社團,通過自身的努力,實現一專多能,考取多個職業資格證書。目前為止,我校計算機專業利用江蘇省高水平實訓基地建設項目專項建設資金300萬元(江陰地方財政需配套350萬元),按照省高水平實訓基地建設評審要求,第一年度到帳的200萬元,學校根據實訓基地申報書中的規劃,將新增和改造10個實訓室(具體見項目申報書)。學校將省財政計算機實訓基地專項撥款到帳的200萬元前期投入主要用于以下幾個計算機基地建設項目。
序號建設項目內容預算資金(萬元)
第一,改造第4、第5、第9、第11和第12機房,報廢五個實驗室計算機 216臺。添置一體化教學用計算機200臺。并將1、2機房改造成2個高級辦公自動化實訓室。將第4機房改造成1個印刷編輯排版綜合實訓室,第5機房改造成網頁設計與制作實訓室,第9機房改造成1個圖形圖像實訓室。 75.5
第二,改造和擴建1個計算機網絡技術實訓室。 44.5
第三,新建2個動畫設計與制作實訓室。 53.5
第四,計算機實訓基地的網絡改造。 22.5
第五,其它(學生創新工作室、各室投影設備等)。 4
合計 200
此外,企業對學校的實訓基地建設也給予極大的幫助與支持。學?,F代圖文工作室,全部由江陰現代辦公設備有限公司提供支持。
三、夯實基礎,銳意創新,完善實訓基地管理體制
學校圍繞高水平示范性實訓基地的建設目標,進一步強化實訓基地各項管理工作,建立起完善的基地管理體制。
1.實施“分線分塊”管理,構建基地日常管理體系
管理體系框架如下:
崗位名稱工作職責
實訓中心主任總體負責實訓基地的建設、運行和管理等各項工作;負責實訓教學安排、職業技能鑒定安排,實訓中心人員管理。
實訓指導教師負責學生計算機類實訓教學實施。
輔導員具體負責計算機專業實訓德育工作,指導實訓教師進行職業道德和職業素養教育。
對外培訓與校企服務110負責人具體負責對外培訓和企業技術服務,包括制定培訓計劃,實施培訓管理,承接對外項目開發等業務。
2.積極實施實訓基地日常巡查制度
為了及時了解實訓基地運行狀態,學校實施實訓基地安全巡查、教學巡查制度。重點查教師教學常規、學生學習常規,發現問題及時與教師溝通、與班主任溝通,并立即加以解決。
3.實施實訓基地晚自習值班制度
學校為了讓實訓設備物盡其用,最大限度增加計算機設備使用率,增強學生計算機專業動手能力,晚自習安排計算機系的學生在機房進行自習,讓學生合理利用這段時間,完成計算機專業課程學習任務,學有余力的學生也可以根據自己的愛好,自主學習訓練計算機相關的專業技能。為此,學校實行晚自習值日制度,計算機專業教師晚自修都要輪流安排到機房輔助管理,避免夜間可能出現的管理不到位的情況,促進學生綜合素質拓展的有效開展。
篇2
【摘要】隨著時代的發展,科技的進步,虛擬仿真技術在實訓教學中的作用也越來越明顯。虛擬仿真技術的應用可以有效地提高教學的質量和效率。本論文通過闡論虛擬仿真實訓系統的虛擬仿真機器人機械臂模型用到的三維建模技術及軟件(如Maya、Max等)、原理以及虛擬仿真技術的應用領域和發展趨勢,從而研究它的價值和市場經濟效益,并探析了虛擬仿真實訓系統開發的技術在實訓教學中的應用。
【關鍵詞】虛擬仿真技術/平臺;虛擬仿真訓練系統;實訓教學
一、虛擬仿真實訓系統的三維建模技術及軟件研究
虛擬仿真系統的功能主要體現在它可以讓使用者借助于專用的視、聽、觸覺等具有感知功能的設備,進入仿真系統制造的虛擬空間,并且還能夠與虛擬環境中的人和物體進行實時交互,從而感知和操作虛擬環境中的各種對象,最終達到身臨其境的效果。它的組成主要是把計算機作為主要的部分,其次綜合利用三維圖形、多媒體、仿真等技術構建起一個逼真的虛擬系統。從它的組成部分和應用程序來看,虛擬仿真實訓系統對三維圖形的利用還是十分頻繁的,因此我們應當對其進行重點研究。虛擬仿真實訓系統在工業機器人上的應用設計主要是利用三維建模軟件,通過虛擬現實標準語言建立虛擬環境中的實體模型表現出來,最后通過描述它們之間的結構關系,快速、真實地顯示三維虛擬工業機器人,并為工業機器人控制系統提供一個研究觀察平臺。本段主要通過對虛擬仿真實訓系統的三維建模技術及軟件研究,來發現虛擬仿真技術的優點和研究其未來的發展方向。
Maya軟件是美國Autodesk公司出品的世界頂級的三維動畫軟件,通過對Maya軟件的運用,能夠使虛擬仿真實訓系統在一定程度上提高制作三維動畫的效率和品質,調節出仿真的角色動畫,使其得出更加真實的效果。這是因為Maya軟件不僅僅包括一般三維和視覺效果制作的功能,而且還能夠和世界上最先進的建模、數字化布料模擬、毛發渲染、運動匹配技術相結合,使得虛擬仿真實訓系統所創造出的畫面更加真實有立體感。
二、虛擬仿真技術在各領域內的作用
隨著科技的發展,虛擬仿真技術在一些高科技等高端領域的地位越來越凸顯出來,地位與作用也逐漸提升。尤其是在移動互聯網的應用與開發、手機游戲設計及其所用到的一些主流引擎甚至高端引擎方面的價值更為突出。
Maya軟件是虛擬仿真技術的一種,它應用的對象是專業的影視廣告,角色動畫,電影特技等。它能夠在工作的過程中展現的比較靈活,易學易用,制作出動畫的效率非常高,渲染出畫面的真實效果比較強,它對畫面中角色動作的捕捉尤為清晰,與畫面角色的綁定的聯系性也十分緊密,是虛擬仿真實訓系統中一個比較不錯的系統軟件。MAX軟件它最開始的應用是在電腦游戲中的動畫制作,后來又進一步的開始參與影視片的特效制作,MAX軟件還被廣泛地應用于廣告、影視、工業設計、建筑設計、多媒體制作、游戲、輔助教學以及工程可視化等領域,也就是虛擬仿真實訓系統當中。它強大的立體三維功能被新媒體、影視動畫、游戲動畫等領域廣泛運用。
三、虛擬仿真技術為機器智能實驗課帶來的好處
虛擬仿真技術的應用為現代化的社會帶來了許多的方便,讓機器實驗課、項目實訓的智能科學與技術專業實驗教學越來越豐富化。虛擬仿真技術的應用可以有效地提高教學的質量和效率。通過對虛擬仿真技術的應用,使得上級和下級、老師和學生的客戶信息以及實訓項目、實訓指導、模擬操作、技能測評等等的信息存儲在管理信息庫中,與此同時,上級和下級或是老師和學生之間就可以通過客戶機對下級或者學生之間的實訓進行遠程的指導與管理。
隨著時代的發展,科技的進步,虛擬仿真技術在在現代職業技能教學中的作用也越來越明顯。虛擬仿真技術的不斷完善和發展,將為機器智能實驗課等實訓課程帶來更多的方便和益處。由于它能夠為人們提供一種高級的人機接口,具備交互性、想象性、沉浸性等特點,所以它主要的應用領域在政府、企業、學校等這些需要實訓學習環境的地方。
四、虛擬仿真實訓系統的應用領域和發展趨勢
作為一項新興的科學技術,虛擬仿真技術還處在一個不斷探索前進與不斷完善的階段當中,其發展趨勢呈一個不斷上升的大幅增長的趨勢。從目前來看,雖然目前政府、教育部門、學校、教師都已經認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景,但在實際中,依然存在著許多問題亟待解決,因此虛擬仿真技術正在與教育、培訓等領域不斷地相適應和匹配。
其次,雖然目前政府、教育部門、學校、教師都已經認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景,但在實際中,依然存在著許多問題亟待解決。雖然目前政府、教育部門、學校、教師都認識到了虛擬仿真技術對于職業教育實踐性教學環節的重要作用和發展前景,但在實際中,依然存在著許多問題亟待解決。例如:虛擬仿真技術對計算機及相關硬件的要求比較高,但是這些方面的發展不能夠滿足人們對虛擬仿真技術的需要,虛擬仿真軟件數據是一個龐大的數據庫,三維立體仿真軟件的應用對顯卡和顯示器等也有很高的要求,也就是說,虛擬仿真系統對硬件的要求較高。因此需要對計算機及相關硬件的發展有一個更高的要求。最后,教學類虛擬仿真軟件的質量還有待提高、對虛擬仿真技術的研發標準也不統一和對虛擬仿真技術應用不夠廣泛等等,這些都是需要發展改善的地方,也是未來虛擬仿真技術發展的一個大的趨勢。
五、虛擬仿真實訓系統的價值和市場經濟效益
虛擬仿真實訓系統作為一個高端的科技系統,對政府、企業、學校等的發展,起到了至關重要的作用,并為其創造了更大的價值。同時虛擬仿真技術的不斷發展,也在打開了市場,擴大了市場份額的同時為市場創造了更多的經濟利益。
在市場經濟為主導的今天,虛擬仿真實訓系統也為市場經濟的發展做了一定的貢獻,為市場經濟的發展添磚加瓦,在自己發展得同時也促進了市場經濟的發展。因此,我們應當不斷地發展虛擬仿真實訓系統,使其深入到更多的地方,讓更多的地方和人們體會到虛擬仿真實訓系統為人們帶來的價值。
總結
虛擬仿真實訓系統的日漸完善,使得人們的生活也不斷的豐富活躍起來,政府、企業、學校等地方對其的應用,也促進了虛擬仿真實訓系統的發展。本論文通過闡論虛擬仿真實訓系統的虛擬仿真機器人機械臂模型用到的三維建模技術及軟件(如Maya、Max等)、原理以及虛擬仿真技術的應用領域和發展趨勢的研究,探討了虛擬仿真實訓系統的價值和市場經濟價值,同時也為虛擬仿真實訓系統的發展奠定了理論基礎。
參考文獻:
[1]劉仲波 李瑞濤 《擬仿真技術在城市軌道交通工程實訓中的應用》 吉林大學交通學院、吉林交通職業技術學院 2012年第12期
篇3
[關鍵詞]工程訓練中心 實踐教學改革 創新
為全面貫徹我國高等教育中對在校大學生的素質教育,提高學生的工程實踐能力和創新能力,太原理工大學工程訓練中心從2001年6月份開始,秉承“求實創新、服務地方”的辦學宗旨,充分發揮、利用以及整合百年老校的教學資源,堅持常規的金工實習和電子工藝實習向現代化工程實踐教學方向轉化、由操作技能實訓向局域網下的技術集成方向轉化、由操作技能實訓向技能與管理相結合的方向轉化、由操作技能實訓向技能與創新實踐相結合的方向轉化以及工程訓練的教學過程與面向市場的教學產品相結合、與相應學科的創新實驗基地相結合,工程訓練中心的教育教學改革實現完整的育人功能,堅持以人為本、育人至上、艱苦奮斗、勤儉辦學、注重過程、追求實效的建設理念,堅持走自我改造、自我完善的內涵式發展道路,將以前單純從事金工教學的的實習工廠,改造成了門類齊全、結構合理、全國可比、具有地方特色的綜合性的國家級實驗教學示范中心。
一、中心實踐教學改革方法與手段
中心經過幾年的實踐與建設,目前已具有濃厚文化氛圍的優良實習環境,具有涵蓋基礎訓練、綜合訓練和創新訓練的完善的教學體系,建立了以學生為中心的服務、開放型的管理體制,以及初具規模的“八五七”教學體系,即滿足學生實訓的八個基礎教學車間、五條教學示范生產線和七個大學生創新實踐基地,充分發揮了工程訓練中心這個實踐教學的有益平臺。
(一)深化教學理念改革
中心首先從教學內涵上進行改革,由原來單純的金工實習變成了綜合性的工程實訓。在每個工種的實訓中,通過多媒體教學手段,介紹大工程背景,講解典型課件,演示試件范例,不僅使學生掌握本工種的加工背景、加工工藝應用范圍,還要了解本工種與其他工種的關系。以大工程意識、創新意識和工程實踐綜合能力的培養為主線,注重培養學生的工程素質和非技術素質。
(二)深化教學體系改革
緊緊圍繞學生實訓的目標,對中心的實訓體系進行改革,可使得學生在校學習的四年中,一直有機會在工程訓練中心進行實踐鍛煉。大一學生工業認識實訓、大二學生工程實踐實訓、大三學生創新實踐實訓、大四學生進行畢業工程設計。同時,為充分發揮和利用工程訓練中心這個硬件平臺,開設了三門實踐創新選修課,舉辦五條教學示范生產線的專題講座,播放講解相應的社會化大企業的現代化生產線教學片為學生參考學習。
(三)實踐教學手段改革
調動一切積極因素,通過自制教具、自制產品模具來激發學生的創新意識。各個工種充分發揮和利用多媒體教學手段激發學生的學習興趣。
(四)實踐教學產品的改革
在實踐教學過程中,使學生的實訓產品盡可能與社會化的產品相結合。培養學生的質量意識、責任意識、成本經濟意識和安全意識等。
(五)改進實訓文化氛圍
中心通過創辦《工訓簡報》、中心網站等方式,使參加實訓的學生切身感受到工程實訓的文化氣息無處不在,隨時隨地接收工程知識的熏陶?!豆び柡唸蟆酚糜谕▓笾行墓ぷ髦攸c,展示實踐教學成果,總結實踐教學新經驗,為師生開辟學習交流園地;中心創辦的網站,在每個教學車間配備的觸摸屏和投影儀上可以直觀地學習和了解中心創新實踐教學的最新內容和最新成果以及發展動向,使更多學生多渠道了解中心的創新實踐內容,自由選擇和加入創新實踐活動之中,達到提高學生實踐動手能力和整體綜合素質、提升辦學質量的目的。
(六)校校聯合,校企聯合,共建學生創新實踐基地
中心分別與北京大學、北京博創科技有限公司以及中國教學儀器總公司聯合成立了ROFISH和ROBOT以及機械創新設計制作三個智能控制和慧魚實訓基地,這三個實踐基地以提高學生實踐動手能力為宗旨,實行全天候開放,隨時接待學生來訪,并積極開展各項機器人知識培訓、進行機器人制作指導和機器人相關項目的研發。在全校范圍選拔優秀學生組成機器人團隊,參加國際國內的大學生競賽活動,在競賽中檢驗和促進學生的實踐動手和研發能力。
(七)走出去請進來,挖潛力練內功
在中心教職員工中立標兵、樹形象,在各個工種選拔技術能手、首席指導師傅,在工作中給與大力支持,在生活上給與相應補助,同時在全校范圍內招聘已退休的老教授組成中心的實踐教學指導督導組,對中心的實踐教學全過程進行督導和指導,確保實踐教學各項指標的貫徹和落實。與國內先進院校互派骨干交流學習,中心陸續接待了來自日本橫濱大學、北京工業大學、西安電子科技大學、中國石油大學、湖南大學、華北電力大學、華南理工大學等國內外幾十所院校的專家學者來我中心做客交流。中心也派出人員多次在省和華北地區的有關工程訓練中心的會議上做典型發言進行交流。同時,中心積極發揮人員和設備潛力,向其他高校開放運行,近幾年共接待了來自省內的太原科技大學、太原大學、晉中學院等6所院校近兩千余人次的學生來中心進行實訓,在省內外起到了示范輻射作用。
二、中心實踐教學改革取得的成果
中心上下積極參與實踐教學改革,成果豐碩。近幾年,中心獲得了教育部教學成果二等獎一項、中心教師在各種刊物34篇、出版實踐教學教材兩部、獲得各種教學產品和教具專利五項,特別是參與創新實踐制作的師生近幾年來制作的各類機器人參加了國際國內的機器人大賽獲得冠軍十項、亞軍四項的優異成績,工程訓練中心機器人團隊并獲得了山西省五四青年獎狀。
三、中心實踐教學改革中遇到的問題和工作體會
1.評為國家級實驗教學示范中心后,壓力加大,工作量加大,投入產出不成比例。
教育部加大了對國家級實驗教學示范中心的要求和檢查力度,每年都要對中心工作進行年度總結報告,并且每年都需要中心參加多次國家級聯席會議和交流會議,每次會議都需要總結發言,并且在會后領回來多重任務。其中教育部給與中心的投入數額有限,省里的配套資金難以落實到位,許多實踐教學改革的成果大打折扣。
2.教育部的實踐教學任務與所在學校的政策脫節,教師積極性難以保證。
教育部對國家級實驗教學示范中心的檢查內容包括實驗教學體系、內容的改革,編寫教材、開設創新性實驗的數量、教學儀器設備的改造和設計制作等,上述這些檢查的項目并未列入學校對教師的考核標準之內,得不到工作量的計算。這些工作量大繁瑣,不是靠突擊可以完成的,必須堅持長期教學工作的積累,也不是個別人能夠完成的,要由全體參加實訓教學的指導教師們集體努力。所以必須有政策支持和支撐,否則難以維持國家級示范中心的健康有序發展。
四、結束語
篇4
關鍵詞:專業建設 專業管理 建設思路 技工院校
技工教育是職業教育的重要組成部分,理清專業建設和管理思路,加強專業建設,是提升教育質量的重要途徑。廣州市機電技師學院作為廣州技工教育的重要一員,隨著珠江三角洲經濟的轉型升級,就業市場對高技能人才的需求旺盛,迎來了快速發展期。目前,已由前期的規模急速擴張階段轉變為全面重視質量提升的內涵建設階段,并逐漸形成了具有機電特色的技能人才培養體系。
一、加強專業建設與管理的意義
“辦學就是辦專業”,這是職業教育界的普遍共識。專業是技工院校內涵建設的核心和人才培養的關鍵載體,對技工院校教育教學質量與水平的提升、體現辦學特色和社會聲譽有著舉足輕重的影響和作用。專業建設是一項直接影響技工院校招生、學生培養及畢業生就業方向的教學基本建設,是貫穿技工教育始終的生命線。當前,技工院校存在一系列問題:專業結構不盡合理,不能完全適應經濟社會發展的需要;專業設置呈現趨同性趨勢,缺乏自身特色;辦學條件薄弱,教學質量不高;校企合作層次淺,學生就業對口率不高。這些問題都與專業建設水平息息相關,加強專業建設與管理是技工院校內涵發展和提升教育教學質量的必由之路。
二、專業建設與管理的探索
廣州市機電技師學院近十幾年緊貼市場需求,以“機”“電”兩大方向為主線開辦專業,對接先進制造產業鏈的上、中、下游各個環節,構建了以制造自動化技術與裝備為龍頭、現代設計與制造技術為核心、生產技術為支撐的專業布局,組建了專業群,“機”“電”專業特色凸顯。同時,學院辦學水平顯著提升,成為首批國家中等職業教育改革發展示范學校、廣東省首批“校企雙制”示范創建學校、廣州市首批技師學院、廣東省技工學校競爭力20強單位。
總結學院的專業建設與管理經驗,可概括為“上連天、下接地”“左拉政、右牽企”“前開新、后優舊”“中務本、修內涵”,具體含義如下。
“上連天、下接地”指專業建設的標準?!吧线B天”是指專業建設在人才培養定位、師資隊伍建設、實驗實訓設備采購、場地規劃、校企合作單位選擇等方面,標準上堅持高端引領、適度超前的原則;“下接地”是指專業在教學計劃安排、教學內容選擇、教學模式選擇、教學方法與手段選擇等課程實施層面,堅持從學生、教學條件、企業需求等實際情況出發,真正接地氣的原則。
“左拉政、右牽企”指專業建設的策略?!白罄笔侵笇I建設要堅持與政府發展規劃、產業導向及區域經濟建設需求相適應的原則;“右牽企”是指專業建設的人才培養方案制定、實訓場地建設、師資培養等各方面都要堅持校企深度合作的原則。
“前開新、后優舊”指專業發展的路徑?!扒伴_新”是指專業建設要密切關注行業、產業和企業需求的發展,尤其是四新(新知識、新設備、新技能、新工藝)技術的發展,堅持適時開設新課程、新專業的原則;“后優舊”是指專業建設要根據技術及區域經濟發展,堅持不斷優化調整教學內容、課程結構及專業設置的原則。
“中務本、修內涵”指專業建設的根本任務。“中務本、修內涵”是指專業建設的根本任務是加強內涵建設,堅持走質量和特色發展之路的原則;論語講“君子務本,本立而道生”,專業建設只要抓住內涵建設這個根本,就可以把專業建設好、發展好,專業內涵建設包含師資隊伍建設、課程體系、實訓基地建設等內容,其中師資隊伍建設又是專業內涵建設的核心內容。建設好專業師資隊伍,促進教師的專業化成長,是搞好專業建設的重中之重。
三、專業建設與管理思路的實踐
1.上連天、下接地
以學院品牌專業――數控加工專業為例來說明?!吧线B天”,數控加工專業建設始終堅持高端引領。在專業人才培養定位上,確立了以數控最高技術――多軸加工技術為培養內容的高技能人才培養定位,占領了數控技術制高點;設備上,采購了具有國際水平的德國德瑪吉五軸五聯動數控加工中心;師資隊伍建設上,先后引進了全國數控大賽金、銀牌獲得者,以及廣東省技術能手等一批高素質人才來校任教;場地規劃上,參照企業及世賽技能大賽場地布置要求進行場地規劃建設;校企合作上,堅持與行業著名企業合作,如與廣州數控設備有限公司、廣州型腔模具制造有限公司、巨輪智能裝備股份有限公司等企業簽訂了戰略合作協議,開展了企業新型學徒制人才培養等深度合作。目前,該專業是首批國家示范重點建設專業,師生參加廣州市、廣東省和全國各類數控技能競賽多次獲得冠亞軍,同時多名選手入選世界技能大賽國家隊。
“下接地”,數控加工專業課程實施層面始終堅持接地氣。課程體系進行了工學結合一體化課改。建設了技能大師工作室、技迪工作室、產教中心等校企合作平臺,將企業真實生產案例引入教學。數控加工專業在教學計劃安排、教學內容選擇、教學模式選擇、教學方法與手段選擇等方面,完全從企業需求、學生基礎、學校條件等實際情況出發,進行合理選擇與配置,教學質量受到了學生和企業的認可。
2.左拉政、右牽企
以學院特色專業――工業機器人應用與維護專業為例。“左拉政”,指的是工業機器人應用與維護專業建設始終積極響應政府關于產業轉型升級的號召,順應地方經濟對工業機器人人才的強烈需求。學院于2010年開設工業機器人應用與維護專業,成為我國最早開設此專業的職業院校。該專業先后爭取到了市、省及中央財政專項資金的支持,獲得了跨越式發展,現在成為國家級高技能人才培訓(工業C器人應用與維護項目)基地。
“右牽企”,指工業機器人應用與維護專業建設始終堅持校企合作。該專業先后與珠海漢迪自動化設備有限公司、ABB機器人工程公司、FANUC機器人有限公司等公司合作,校企共同制定了專業人才培養方案,共同建設工業機器人應用與維護聯合開發中心,共同開展課程教學,共同開展考核評價等,畢業生深受企業歡迎。
3.前開新、后優舊
以學院重點專業――機電一體化專業為例?!扒伴_新”,指機電一體化專業始終關注技術及行業最新發展動向。機電一體化專業是學院開辦較早的專業,是學院重點專業、廣東省名專業。學院數控加工、工業機器人應用與維護、電梯安裝與維修等專業均脫胎于機電一體化專業。比如,當數控技術興起后,學院首先在機電一體化專業加入了數控編程技術課程,后來增開了數控車床實習,再后來數控加工專業從機電一體化專業獨立出來,成為了一個新專業。再如工業機器人技術興起后,也是先在機電一體化專業中開設工業機器人應用技術課程,后來以機電一體化專業(工業機器人應用與維護方向)試招生,最后獨立成為一個新專業。不斷開設新課程、新專業,適應了經濟社會發展需要,滿足了企業人才需求,也為學校發展注入了活力。
“后優舊”,機電一體化專業始終關注企業需求,優化教學內容、調整專業結構。隨著學制的調整、新課程的加入,機電一體化專業先后整合優化了金屬材料與熱處理、公差與配合、機械零件、理論力學等課程,調整了機電一體化專業(家電維修方向)等人才培養方向。對專業與課程進行的優化調整,保證了畢業生始終滿足企業需求,保障了專業發展常青。
4.中務本、修內涵
學院專業建設始終堅持專業內涵建設,走質量和特色發展之路。學院高度重視教科研工作,通過以研促建、以賽促建、以培促建、以評促建等多種方式促進專業內涵建設,始終把教師專業化成長及師資隊伍的建設放在首位。如學院搭建了“教學能手”“課程/學科帶頭人”“專業帶頭人”等教師專業化成長階梯,并在薪酬分配方案上向一線教師傾斜,已形成了具有機電特色的教師專業化發展模式,構建了一支師德高尚、結構合理、業務精湛的師資隊伍。再如,學院每年組織專家對專業教學計劃和常設專業建設情況進行評審,以評促建,提高專業建設水平等。目前,學院多個專業被評為國家示范專業、廣東省重點專業、特色專業等,學院被評為全國教育科研先進集體、全國職業教育管理創新學校。
篇5
關鍵詞:嵌入式系統;移動機器人;實踐;教學平臺
中圖分類號:TP751.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)02-0223-03
Abstract: Higher education reform focused on "heavy practice, integrated heavy, heavy and innovation",this paper introduced how to design a mobile robot teaching platform which was based on LPC1768 system. some experiments will design for student in order to improve students' practical ability. and could make student connect knowledge, practical application of knowledge and improve qualities together .
Key words: Embedded systems; mobile robot; practice; teaching platform;
機器人技術是一個國家科學技術水平和國民經濟現代化、信息化的重要標志,而嵌入式系統則是機器人控制的核心部分[2]。針對筆者所在的院校向應用化改革的目標要求,設計了一門針對探索建立新型概念課的方法和方式,把知識的學習、素質的培養和實際應用聯系起來。樹立以學生為本,知識傳授與能力培養并舉,素質提高與協調發展并重的實驗教學觀念;以實驗技能訓練為核心,重應用,強調規范和精確[3-4]。本課程是將電子專業課程《C語言程序設計》,《嵌入式系統》,《傳感器技術》, 《移動機器人技術》結合起來,將電子專業學生掌握的專業技能項目進行重新整合,建構一門新型實習實訓課程。本課程著重于學生的應用能力的培養。
1 課程設計架構
本課程的設計根據學生的差異性分成兩部分。
本課程的基礎部分的整體框架是以傳感器信號作為輸入,以LPC1768作為CPU處理器[5],以串口或者LCD1602作為輸出顯示。從而構成一個簡單的系統。綜合部分學生可以結合自動控制的內容,實現諸如溫控系統、超聲探障報警系統等內容的設計??傮w框架如圖1所示。
圖1中最左邊是傳感器,示意圖中列出了超聲傳感器,紅外傳感器,溫度傳感器。當然可以設計其余的傳感器傳入。中間是處理信息的中心也即是嵌入式系統,設計中采用的是cortex-M3芯片,右邊是數據獲取顯示部分,可以采取串口通過USB轉串口線在上位機超級終端上顯示,也可以通過無線傳輸模塊將數據傳輸到上位機上,通過超級終端上顯示。還可以通過I2C掛接LCD1602,在LCD1602上顯示數據信息。
本課程的擴展部分是自主控制移動機器人的設計。使用嵌入式系統LPC1768作為主CPU,實現移動機器人的運動控制以及傳感器數據的獲取,移動機器人周圍會搭載一系列傳感器,如超聲傳感器,紅外傳感器,陀螺儀,電子羅盤,里程計等等。通過CPU控制電機實現控制移動機器人運動,通過超聲傳感器和紅外傳感器結合實現移動機器人周圍障礙物的探測,而后CPU會處理傳感器數據,通過處理的信息會進一步控制移動機器人的運動,通過陀螺儀,電子羅盤,里程計等傳感器信息去獲取移動機器人的位置信息。因為涉及到移動機器人運動控制部分的內容,所以會將學生分成幾個小組,也會將任務分成各個部分。讓學生以綜合作業的形式提交。
圖2所示則為擴展部分移動機器人設計框架,左邊是獲取周圍環境的傳感器信息,右邊是顯示部分,可以通過串口或者是無線模塊nrf24l01將數據傳輸到PC上。傳感器的數據獲取以及處理則在LPC1768上實現。由圖2可以看出,此設計僅僅使用了創意之星的底層框架,會使用LPC1768控制舵機運行。傳感器數據獲取處理,以及移動機器人的控制也是由LPC1768實現的。由于考慮到CPU的處理能力,后續會繼續在此基礎上使用多CPU進行改進。
2 課程體系設計
本課程將分成理論課程,實驗課程以及綜合設計三塊內容。
第一部分是嵌入式基礎知識的學習。主要包括嵌入式系統的軟硬件介紹,開發環境介紹,會就嵌入式C與普通C語言的區別以及一些嵌入式C中常用的關鍵字如volatile進行介紹。而后會對一些與傳感器連接需要使用的外設接口進行介紹,包括四個小部分,分別是通用GPIO的介紹,定時計數器的介紹,無線通訊模塊的介紹以及I2C接口的介紹。
第二部分是傳感器相關模塊的介紹。首先介紹什么是傳感器,而后分別介紹各個傳感器,包括紅外傳感器,溫度傳感器,超聲傳感器,電子羅盤,陀螺儀等。
第三部分會留出一段時間讓學生以項目的形式自己設計一個系統。會給定一些可選題目,學生也可以選擇自己感興趣的傳感器去進行研究,形成一個完整的系統,需要學生提交項目計劃書,產品使用說明書以及軟件測試代碼,測試報告等內容。
與理論課程相對應的會有實驗課程結合,針對嵌入式系統的基本知識會有5個實驗相對應,分別是嵌入式開發環境如何使用,主要是介紹keil軟件的使用,如何創建工程,如何調試代碼等。而后是對于通用GPIO接口的使用,之后是定時計數器的使用,主要是實現利用定時器精確進行計時。最后是I2C總線的介紹和使用。
針對傳感器知識也設計了相關的實驗,首先針對紅外傳感器會讓學生學習如何設計了一個簡單的遙控器,針對溫度傳感器DS18B20,要求學生能夠設計一個溫度報警系統,能夠獲取當前溫度信息,當溫度信息超過一定限值的時候,通過蜂鳴器進行報警。針對超聲傳感器,主要可以用于獲取15cm-4m范圍內的環境信息,希望學生能夠實現每次按鍵中斷能夠獲取一個障礙物距離信息。且能夠通過I2C接口將數據顯示在LCD1602的屏幕上。接下來九軸傳感器的數據信息獲取是基于I2C接口的,所以需要學生在了解I2C接口的基礎上能夠獲取九軸傳感器上電子羅盤,陀螺儀,加速度計的數據信息,且能夠進行相應的處理。
針對自選項目會分層次給出題目。一般性題目諸如溫度報警控制系統,有毒氣體探測報警系統,超聲障礙探測系統等。針對自主控制移動機器人部分,會給出諸如多紅外傳感器感測移動機器人四周障礙系統設計,該設計會作為獨立模塊要求學生使用單片機實現),超聲紅外探測障礙系統:與第一部分的區別是會要求學生使用舵機控制超聲傳感器動態探測前方障礙等。
3 課程的教學方式
本課程屬于全新課程建設,包含理論教學、實驗教學以及項目驅動教學。
(1)對于嵌入式系統的教學采用理論知識,軟件代碼以及實驗結合教學的方法。
由于嵌入式系統是一門綜合性很強的課程。從工程的角度分析,它是涉及了機械、電子、計算機等多個學科的系統,單個學習者很難掌握當前嵌入式系統開發的全部知識和技能。因此,各個專業的嵌入式系統教學所側重的內容是不同的。比如電子和電氣專業的嵌入式課程的教學內容更多的側重于硬件電路設計。就計算機專業的角度分析,嵌入式系統涉及了計算機體系結構、微機原理和接口技術、實時操作系統和計算機編程等諸多知識內容。而且目前存在多種不同的嵌入式硬件平臺、嵌入式操作系統平臺和開發工具,如何在諸多的技術中進行教學內容的選擇,是首先需要解決的問題。本課程計劃采取嵌入式系統教學采用理論知識,軟件代碼以及實驗結合教學的方法。由于本實驗實訓課程主要著重于嵌入式系統的外設使用,因此會避開硬件設計、操作系統、makefile等相關內容,直接采取首先介紹各個接口,而后介紹用到的寄存器,之后介紹如何使用寄存器操作接口,如何使用下載器,通過例子代碼以及實物演示的方法來介紹如何使用,之后通過給定實驗題目讓學生在實驗課程上使用理論課學習的知識來編寫代碼實現相關外設使用。
(2)對于傳感器知識部分,采取首先介紹相關傳感器的理論知識,而后實物展示,之后通過講解傳感器數據獲取,處理代碼讓學生大概了解內部的工作原理,由于時間限制所以不要求學生會編寫所有的傳感器內部數據獲取、處理的代碼,最后會在實驗課提供給學生實驗課程的相關傳感器初始化,讀取,使用的接口代碼。學生只需要能夠使用各個傳感器的接口代碼獲取傳感器數據就可以了。
(3)對于最后的綜合實驗課程以項目組織實施的方式對學生進行指導和管理。
嵌入式系統無處不在,越來越多的數碼產品充斥著我們的日常生活,如手機、數碼相機、各式各樣的機器人、電子交通工具、智能儀器和車載電子系統等等,而且其更新升級的速度也越來越快。這些都體現了嵌入式系統的設計和開發需要有不斷創新的精神,并且需要采用研究性方法來進行設計和開發。
傳統的嵌入式教學只是注重于知識的單向傳播,即老師向學生灌輸最終的概念、原理和結論,學生則是被動的接收和被動的記憶。學生被禁錮在課堂上、實驗指導書上,極大地限制了學生的素質和創新能力的培養。在本實驗實訓課程的教學中,通過項目和自行創新實驗的設置,大大地激發了學生的創造潛力,培養了學生的科研能力。而且通過鼓勵學生參加各種機器人相關的比賽,也能夠提高了學生自主創新的積極性和成就感。
本設計最后的項目,可以學生自己提出一個自己想要實現的程序,而后利用我們LPC1768實現相關的內容,同時我們也會分層次給出幾個設計題目供學生選擇。如氣體傳感器探測系統。學生可以自己選擇相關的傳感器,目前氣體傳感器有MQ2氣體傳感器、可燃氣體傳感器、二氧化碳氣體傳感器、空氣質量傳感器等很多。學生可以自己選擇某種傳感器去進行設計。
如學生可以選擇一個可燃氣體傳感器做一個可燃氣體探測報警系統的設計。這種設計能夠用于家庭,放在廚房,當廚房可燃氣體超過一定數值的時候就能夠報警,對于家用安全有非常重要的作用。學生也可以選擇空氣質量傳感器做一個系統,當今社會越來越多的人對于空氣質量的指標越來越重視,如果學生能夠設計出一個這樣的系統去實時探測當前的空氣質量,既有實際意義也能夠激發學生對于電子專業的強烈的興趣。
此外對于項目設計,要求學生在整體項目完成的過程中需要有項目需求說明書,概要設計說明書,詳細設計說明書,在設計的過程中需要有對于每個設計文件的說明書以及測試代碼,測試文檔。對于整體設計完成之后需要有結題相關文檔等。讓學生在過程中了解一個軟件項目中應該要做的不僅僅只是軟件代碼編寫,還包括需求說明,設計說明,詳細設計說明文檔,軟件功能測試代碼,軟件功能測試文檔,系統測試代碼,系統測試文檔等等內容。
4 課程的考核方式
課程考核由實物演示、設計報告和答辯等三個環節組成,分別按照40%、30%、30%的比例構成。要求學生演示自己的實物,需要提交自己設計產品的使用說明書以及實驗報告,最后會有一個答辯環節,三者結合給出最后成績。
5 總結
本課程主要是將本校電子專業學生所學習的知識融合起來,讓學生能夠利用所學的知識進行應用。筆者在所帶嵌入式系統課程上針對基礎設計部分做了嘗試,效果良好。學生就在學習嵌入式系統理論知識,實驗操作之后,最后的大作業就設計出溫度報警系統,超聲傳感器測距模塊等應用系統。
參考文獻:
[1] 殷建軍,張明武,萬軍洲.競教結合的嵌入式系統實踐教學改革[J].計算機教育,2011,2(2):1-4.
[2] 孫士明,劉新平,鄭秋梅,等. 計算機專業嵌入式系統實踐教學體系探索[J]. 實驗室研究與探索,2009,28(5):122-125.
[3] 原亮,丁國良,李浩,等. 嵌入式系統的綜合教學實驗環境建立[J]. 實驗室研究與探索,2008,27(1):92-95.
[4] 汪治華,劉巖,全曉莉, 杜凱; 構筑綜合學習平臺, 改革創新工程教育[J]. 高等工程教育研究,2011(1):139-142.
[5] 周立功.ARM 嵌入式系統基礎教程[M]. 北京:北京航空航天大學出版社,2005.
[6] LPC2114_2124_2212_2214-02-user_cn 中文手冊.
篇6
關鍵詞:哈爾濱工程大學;創新創業教育;經驗
中圖分類號:G640 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2013)-05-0099-01
大學生作為社會向前發展的源動力,必須與知識經濟時展要求相適應,具有較強的創新創業能力。哈爾濱工程大學作為國家重點工科大學,為國家工業化、信息化和國防現代化培養大批可靠、頂用的高素質創新型人才,是國家對學校的基本要求。為努力完成這一歷史使命,貫徹落實校黨委“創新推動、打造品牌”的人才培養戰略,始終堅持“工學并舉、實踐與理論并重”的人才培養理念,把精英教育的理念落到實處,學校以學生成長成才為核心,精心設計“基礎、創新、特色、人本”的人才培養方案,穩步開展大學生創新創業教育,著力提高學生創新創業能力。經過多年的摸索、實踐與總結,學校已積累了一些經驗,奠定了堅實的基礎。
一、實踐創新培養體系與學生科技創新工作體系的構建
為配合學校教育教學改革,不斷提高學校學生創新意識、創新精神和實踐能力,學校構建了實踐創新培養體系。該體系由大學生科研訓練計劃、大學生科研活動、大學生工程創新訓練、實驗教學手段更新與改革和實驗室開放、校內外科技競賽五個模塊組成,旨在激發學生的創新意識,培養學生的創新精神和實踐能力,使他們能夠保持持續的創新欲望。同時,通過鼓勵教師潛心研究實驗室教學改革、不斷更新實驗教學手段、實施實驗室開放等措施,滿足學生對創新知識的渴求。通過學生參加科技競賽來檢驗實踐創新培養的成果。實現三者相互促進、共同提高的效果,從而達到提升人才培養質量的總體目標。
二、創新基地及創業教育學院的建設
“十一五”期間,學校在上級主管部門的支持下投入900余萬元建立了大學生創新基地。依托各院(系)、各類實驗教學中心的創新實驗室全部面向本科生開放。“十二五”伊始,學?;I集資金3300余萬元用于本科專業實驗室建設,實驗教學條件將得到進一步改善,各創新基地的建設將得到有力的促進,為開展創新教育做好條件保障工作。
2011年底,學校組建創業教育學院。本著模塊化教學的思想,面向全校學生,分創業課程模塊、創業競賽模塊、創業實訓模塊及創業孵化模塊四大塊分別進行遞進式人才培養,實施個性化指導,拓展學生的選擇范圍,營造濃厚的創業文化氛圍。同時充分利用校內資源及校外資源(包括政府、企業、風險投資等),為學院的發展提供保障,通過系統的創業理論知識與實訓活動培養具有創業精神和創業能力的高素質人才,打造未來的商業精英。2012年,第一期學員班“鳴鑼”開學,共招收95名學生。
三、大學生創新創業訓練計劃組織機構的建立
為使大學生創新創業訓練計劃工作在實施過程中更加制度化和規范化,學校成立了哈爾濱工程大學國家大學生創新創業訓練計劃管理委員會。由學校主管教學副校長及主管學生工作的副書記任主任,委員會由教務處、校團委、學生處、實驗室與資產管理處、科技處、財務處、國家大學科技園等部門領導組成,負責國家大學生創新創業訓練計劃在學校的實施,同時制定年度創新創業工作計劃。并根據職能下設項目實施、宣傳發動、后勤保障、學術成果四個小組。
四、創新創業活動蓬勃開展
目前,學校已組織開展國家級大學生創新性實驗計劃立項工作3期,累計立項119項,參與學生387人,指導教師122人,項目資助總經費392.9萬元。國家級大學生創新創業訓練計劃立項工作2期,立項150項,其中創新訓練項目130項,創業訓練項目20項,參與學生468人,指導教師150人,項目資助總經費300萬元。2010年全年,校內大學生科研立項數量達到1081項,參與人次超過7300人次。此外,為了對學生立項進行實戰實踐檢驗,學校積極承辦ACM/ICPC全球總決賽、全國TI-DSP大獎賽、黑龍江省TRIZ理論創新大賽等高水平大賽,并組織立項作品積極參與其中,鍛煉了學生能力。各類校內“一院多品”科技創新單項活動由2006年的8項增至2011年末的56項,大學生科創沙龍類學術講座論壇每年均舉辦100余期,科創吉尼斯、科技展廳、“走進實驗室”、科創在線網等多項科技創新品牌深入人心。創辦了具有學校特色的“船海揭秘”科普講座品牌,創辦了全國高校唯一的面向本科生的學術期刊《大學生科創學刊》。
學生科技創新活動蓬勃開展,不僅為學生參與科技創新活動搭建了平臺,而且激發了學生參與科技創新活動的興趣,促進了學校創新型人才培養戰略。
為更好的奠定創業工作基礎,學校成立大學生創業聯盟,為學生提供創業實踐平臺,自成立至今共入駐學生子公司46家,其中5家已注冊為實體公司,每年參與實訓的學生數百人,年營業額約500萬元。千元軟件公司涉及網站開發、MIS系統開發及技術研發,已完成省農墾局北大荒糧食集團企業網站、信息化系統解決方案等多個項目;北方藍芯科技開發有限公司的GPS車載終端產品已獲得300萬元的項目開發。對于在聯盟發展較好的項目及公司,學校幫助其轉入創業預孵化階段,正式注冊成立實體公司。如從事機器人設計與制作的“奧松機器人公司”、從事網站制作與開發的“大蝦網絡公司”、從事舞蹈機器人教學與設計的“啟航創新公司”等等,年銷售額均在100萬元以上。
五、結語
創新創業教育的開展,有力地促進了學校教育思想觀念的轉變,人才培養模式逐步進行改革,對強化大學生創新創業能力訓練,增強高校學生的創新能力和在創新基礎上的創業能力,培養適應創新型國家建設需要的高水平創新人才,都有著重要意義。
篇7
關鍵詞:項目 機電一體化 實訓
一、項目教學法的內涵
在職業教育中,項目是指以生產一件具體的、具有實際應用價值的產品為目的的任務。該任務能將某一教學課題的理論知識和實踐技能結合在一起,并具有一定的難度,學生可以根據問題需要,應用所學的知識和技能,并自學新的知識與技能,以解決實際問題。項目教學法,是教師通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動,可以綜合訓練學生的專業能力、社會能力和其他關鍵能力。在教學實施中,項目教學多采用小組工作的方式,即小組共同制訂計劃、共同或分工完成整個項目。
二、項目教學法的實施
1.確定項目任務
確定項目任務是項目教學法中非常重要的一個環節,教師依據教學目標和教學內容,根據學生掌握知識和技能的現狀,結合實際生產需要,提出一個或幾個項目任務設想,然后同學生一起就項目的可行性、可操作性進行討論和研究,最終確定項目的目標和任務。例如,在德國FESTO公司專為教學生產的模塊化生產加工系統(MPS)的實訓教學中,我們在向學生講解完MPS的九個工作站組成后,將九個工作站分成九個實訓項目,每個項目的實訓內容涉及“機械結構拆裝與調試”“氣壓驅動系統設計與搭接”“傳感器應用分析”“可編程控制器編程與調試”“工業機器人示教與控制”等。讓學生根據自己的情況選擇項目,并在這些項目的實施中運用自己所學的知識,提高自己的實踐動手能力。
2.制訂項目計劃
在教師的指導下,由學生制訂項目工作計劃,確定項目的工作步驟和程序,并最終得到指導老師的認可。例如,學生分組后選擇“機械設計拆裝與調試”項目時,首先通過多媒體課件,在安裝了德國FESTO公司的MPS模塊化生產加工系統的多媒體實訓室里,讓學生了解該系統的工作原理圖,要求學生正確繪制氣動原理圖,并按設計要求搭接氣動系統;然后要求學生查找相關資料,熟悉該系統組成部件的結構特點,制定出拆裝的方法和步驟;最后指導學生正確拆、裝工作站的機械部件,保證裝配成的部件能夠正常運轉。在此階段,學生通過項目計劃的制訂互幫互助,語言表達能力、邏輯思維能力、動手能力等得到了較好的鍛煉和提高。
3.實施計劃
學生確定小組內的分工和合作形式,并按照項目計劃實施項目。在MPS實訓教學中,可學生3~4人組成一個小組,9個小組并行實訓。每個小組首先熟悉工作站的作用及工作過程,然后按照實訓指導書的要求,完成機械部分拆裝、氣動回路搭接、傳感器作用、編寫PLC控制程序、調試設備使之正常工作、編寫實訓報告等六項工作。每個項目結束后,進行小組間輪換,進入新的實訓項目,直至完成九個實訓項目。為了檢驗學生動手能力和理論知識的掌握情況,教師可有意識地在自動線設置故障,讓學生自己發現問題、分析問題、解決問題。在項目實施的過程中,教師要對學生進行及時指導與鼓勵,讓小組成員相互幫助,找出故障原因,排除故障。學生通過團隊的合作以及個人的辛勤勞動,克服了困然,順利完成了項目的實施,并鍛煉了硬件電路的設計能力、動手能力、計算能力、分析與調試能力,從而達到了預期的教學目標。
4.總結評估
針對在項目實施中出現的問題,可采用學生自評、教師檢查的方式對問題出現的原因、解決的方法進行反思、整理和總結,為下一輪的項目實施積累經驗。最后根據學生的答辯,采用個人和集體評分相結合的方法,依據計劃的周密性、人員調配的合理性以及任務完成的水平得出學生實訓課程的成績。
三、項目教學法在實施過程中遇到的問題
一是技校生的知識、能力基礎。雖然學生在前修課程中,已經學習了機械設計、液壓傳動、檢測技術、電氣控制等理論知識并經過了單項技術的培訓,具備了掌握機電一體化技術的基本能力,但學生對知識的掌握還是孤立的。因此,學生必須經過一個綜合運用所學知識,以模擬自動生產線為對象的工程訓練過程。
篇8
【關鍵詞】薄壁;軸承套圈;數控車削
1.引言
隨著制造業自動化的高速發展,工業機器人也得到了廣泛應用。機器人精確的重復定位精度,靈活多關節的機械手,除了要有先進的控制技術,還要有精準可靠的機器人軸承。這樣對加工機器人用軸承也提出了很高的要求,如圖1所示為單列角接觸軸承外圈示意圖。軸承最終雖然經磨加工裝配而成,但在熱處理前套圈的車加工精度對后期的熱處理變形、磨加工精度的影響很大,嚴重的將直接產生報廢。本文就數控車削軸承套圈的加工技巧加以分析。
圖1 單列角接觸軸承外圈示意圖
2.零件工藝分析
2.1 基本分析
由圖1可知,此類零件屬薄壁零件,批量生產。零件內腔由臺階孔、內R溝及圓角構成;零件材料為Gcr15,零件毛坯經鍛造成型,零件最薄處為2.8mm;零件外圓?80.35處橢圓度為0.035mm,跳動為0.035mm;零件內R溝?73.67處橢圓度為0.07mm,相對于外圓跳動0.06mm;零件兩端面平行差為0.04mm,內R溝位置相對于端面平行差為0.05mm;兩端面粗糙度為Ra1.6,其余為Ra3.2。
2.2 加工難點分析
此類零件尺寸公差較寬,加工起來比較容易保證,但是由于此類零件的壁厚與徑向尺寸相比較懸殊,加工時在切削力作用下容易引起熱變形及產生振動變形,從而影響零件的尺寸精度、形位精度,一般會出現以下幾類情況:
1)夾具影響
此類零件剛性較差。如用三爪自定心卡盤夾持外圓加工,當車削后卸下時,被卡爪夾緊部分會因彈性變形而脹大,此時,零件內形橢圓度不易保證,從而影響零件的形位尺寸。
2)放置位置
此類零件加工時的放置位置也較重要。零件端面高度尺寸為16.24mm,內R溝位置尺寸為8.14mm,兩者都相對于基準面A有較高的平行差要求;這就要求零件在加工前基準面A一定要貼平夾具靠山,如果由于擺放不平或靠山端面不平整,則加工后容易產生壁厚差,軸向平行差也容易超差。
3)刀具影響
刀具的選用會嚴重影響零件的尺寸精度、形位精度及表面粗糙度。此類零件在切削力的作用下很容易變形,容易導致吃刀量不均和讓刀等現象,在長內孔加工時容易產生錐度。一般,我們在粗車內孔時,刀桿的剛性要高,宜選用較大刀尖半徑的刀片(R0.8~R1.2),選用盡可能大的切削用量、進給速度,以提高加工效率;精車時,刀片選用刀尖半徑為R0.4,合適的切削用量、進給速度,同時注意冷卻、,從而來保證加工精度。
2.3 解決方法
薄壁零件在車削中是比較常見的,由于它剛性差,在夾持力、切削力作用下易變形,加工時不容易保證零件的尺寸精度、形位精度,針對此類問題,我們對此零件采取如下措施:
1)采用扇形軟爪裝夾
通過對三爪自定心卡盤的三個卡爪的改裝,在卡爪上焊接大弧形軟爪,來增加卡爪對零件的接觸面積,從而減少零件的夾緊力,減少車削變形。值得注意的是焊接的三個扇形塊應有足夠的厚度,使其有一定的剛性,在使用是需先放置一段時間,使其應焊接產生的應力。
2)扇形卡爪的使用
扇形卡爪使用前應先對卡爪進行車削,可先用粗車刀車至大致尺寸,留有余量,最后精車。精車時,卡爪徑向尺寸應比零件軟磨尺寸少0.2mm~0.5mm,卡爪內側靠山也一并車出,并留有退屑槽,如圖2所示。
圖2 扇形卡爪
3)刀具選擇
粗車時,選用R0.8圓角刀片,背吃刀量和進給量可選擇大些,留0.3mm~0.5mm精車余量。精車時,選用R0.4圓角刀片,背吃刀量為0.2~0.5mm,進給量一般在0.1~0.2mm/r。同時充足的冷卻液也是減少零件變形、保證尺寸精度的有利方法。
3.加工工藝設計
1)通過對零件的結構、尺寸等工藝分析,制定如下加工工藝:
①下料、鍛造。
②退火。
③液壓車車削零件外圓、內孔、兩端面。外圓留0.5mm磨量,高度留1mm余量,內孔留1mm余量。
④軟磨外圓至圖紙尺寸要求。
⑤數控車床車削零件左側:車左端面、內圓角、內孔至圖紙尺寸要求。
⑥調頭,數控車床車削零件右側:車右端面,保證高度;加工內形至圖紙尺寸要求。
2)數控加工程序
此零件采用Fanuc 0i TD系統編程,程序如下:
零件右側
O0001
T010 M3 S500
調用外圓車刀圓。
G00 X83 Z5
G94 X65 Z0 F0.25
車端面,保證總長。
G00 X77.37
G42 G00 Z0.22
G99 G03 X80.37 Z-1.28 R1.50 F0.25
車外圓角。
G01 X81.12 Z-1.59
G00 X83.12
G40 G00 Z100
T0202
調用內孔刀。
G00 X78 Z5
G71 U1.5 R1.5
粗車內輪廓。
G71 P10 Q20 U0.5 W0 F0.3
N10 G00 G42 Z2 F0.1
G00 X77.37
G00 Z0.22
G99 G03 X80.37 Z-1.28 R1.50 F0.25
G01 X81.12 Z-1.59
G00 X83.12
N20 G40 Z5
G00 Z100
G70 P10 Q20 F0.1
精車內輪廓。
G00 X100 Z100 M09
M05
M30
程序結束。
4.總結
通過對零件工藝設計、夾具改裝,加工后的零件內孔橢圓度為0.01~0.02mm之間,軸向平行差在0.02mm之內,完全符合圖紙要求,一次檢驗合格率為100%,有效地解決了此類薄壁軸承套圈的車削難題。夾具的合理改裝,切削參數的優化處理使的零件的加工精度得到了有效保障,提高了加工效率,滿足了批量生產的要求。
參考文獻:
[1]朱興偉.數控車工技能訓練項目教程(高級).北京:機械工業出版社,2012.
[2]孫偉偉.數控車工實習與考級.北京:高等教育出版社,2009.
篇9
關鍵詞:模塊化;柔性制造系統;實驗室;方案;特征;范圍
同濟大學職業技術教育學院從1997年起承擔了中德兩國政府簽署的職教師資培養的合作項目,項目合作期限共八年,分三個階段執行?,F設有機械工程及其自動化、電子與信息工程、土木工程、工商管理四個職教師資本科專業,生源主要是職校和大專的優秀應屆畢業生。學院同時還是上海市和全國中、高等職業教育師資重點培訓基地以及中德職業教育師資培訓中心。
根據中德合作項目要求,學院按中德雙方共同開發、制定的培養模式、教學計劃與大綱,培養集專業知識和技能及師范教學能力于一身的復合型職業教育高級人才。在職教師資培養過程中,學院借鑒和引進德國職教師資培養的教育思想與教學方法,特別注重對學生專業技能的培養與訓練,大力加強專業實驗室的建設。
一、現代化教學設備的引進
傳統的工程學科教學中,通常做法是各門課程單獨傳授,學生很少有機會了解各種技術在實際工程中是如何被綜合性應用的。學生在學習專業課程時,每門課程雖然都有相應的實驗,但這些實驗都是各自獨立進行的。在很多情況下,實驗中所使用的設備和器件很多都是實驗室專用的,與工業生產中所使用的實際設備和器件有著較大的差異。自動化技術是一門融機械、電氣、電子及計算機等技術于一體的綜合技術,在這種技術中,不同領域和層次的知識與能力融會在一起。與其他工程領域相比,在自動化生產中所使用的生產設備都是資金密集型的。因此,一方面,一般教學或培訓單位是沒有經濟實力專門為教學購置真實的、昂貴的自動化生產系統的;另一方面,擁有自動化生產系統的企業,因經濟原因而不愿將其作為實訓設備給學生使用。這樣,學校在傳授自動化技術時,只能用模型或采用計算機仿真作為一種彌補的手段,但采用模型或計算機仿真的手段,學生無法學到真實生產系統所需的知識。從某種意義上說,這樣培養出來的學生是“半成品”,學生走上工作崗位后,面對實際的工業生產設備、器件仍然感到陌生,需要經過較長的工作崗位適應期。
同濟大學職教學院在職教師資培養過程中,充分地認識到了上述問題。為使機械工程及其自動化專業方向的職教師范生在學習過程中,有機會將所學到的各門專業課的知識綜合性地應用到接近于生產實際的過程中,為他們走上教學崗位后應用這種新的教學理念打下基礎,學院除了建立適合于現代教學法模式的幾個獨立的專業實驗室外,正在籌建一個開放式自動化綜合實驗室。在這個綜合實驗室中,將開發一套完全接近于生產實際的模塊化柔性制造系統,由同濟大學和德國技術合作公司(GTZ)共同投資。實驗室的開放性主要體現在兩個方面:一是系統組成具有開放性,系統中不同生產廠家的設備可相互兼容,便于以后擴展;二是實驗室資源具有開放性,實驗室可面向校內外各種層次的學生或培訓學員,做到資源共享,擴大受益面,使得高投資的設備取得盡可能大的社會效益。
二、模塊化柔性制造系統的配置
建成后的模塊化柔性制造系統,應該能夠完成不同形狀和結構尺寸零件的加工。現計劃在該系統中加工制造東方明珠電視塔模型、國際象棋等,從毛坯進來直到成品制成的所有工序都要在該系統中完成。為了達到這些工藝要求,系統集成了下列主要功能模塊:
(一)切削加工工位
該工位由一臺數控車床和一臺數控銑床組成,能完成車、銑、鉆的切削加工任務。數控裝置采用的是具有開放性和兼容性的通用PC機,操作鍵盤為標準的PC機鍵盤,操作系統為WIN95/98/2000/ME/NT4.0/XP,采用圖形操作界面,具有人機對話編程功能。在這兩臺機床上可以選用手動、半自動、全自動數控加工方式,學生在工位上可以學習編制數控程序、操作和調整數控機床。
(二)上、下料工位
在該工位上配置一臺Eshed公司的五軸機器人,通過在線模塊,可以將PC機上編好的程序直接傳送到機器人控制器中。學生在該工位上可以學習機器人編程語言,并學習如何操作使用機器人。
(三)倉儲系統
倉儲系統采用的是一個四層28個庫位的立體高架倉庫,共分三個區域,分別用于存放毛坯、半成品和成品零件,同時配備一個物料搬運機械手。
(四)柔性物料輸送系統
在各個工位之間零件的傳輸,是由一個環形的可按需拼裝的傳送帶和有軌輸送小車完成的,該傳送系統具有零件的傳送、交換等功能。
(五)監控系統
每個自動工位都配備一個可編程控制器,各自動工位之間是通過工業局域網絡(如Profibus)相連接的,由一臺PC機實現系統的協調控制。為了實時監控系統中每個自動工位的工況,在這臺PC機上還可實時顯示各自動工位的工況信息。
三、模塊化柔性制造系統的特性
在綜合性的專業實驗室里,主要傳授與實踐有關的教學內容和實際的操作技能,在建立綜合性的專業實驗室時,必須考慮到使學習的內容與勞動過程緊密相關。因此,所要建立的模塊化柔性制造系統具備了下述重要特性:
(一)工業標準化特性
在系統中絕大部分的設備和器件都符合工業標準,盡可能不使用過分簡化了的教學設備與器件,使學生可以在一個能反映真實生產過程的系統中學到專業知識與操作技能。
(二)模塊化特性
系統被設計成具有模塊化的特性,也就是系統中的每個功能部件都能獨立運行,重要的功能部件應該是分布式控制的。在學習過程中,學生不僅可以對各個功能部件進行操作,而且還可以根據不同的教學內容增減功能部件,功能部件的增減同時又不影響系統中其他功能部件的運行。
(三)結構的開放性和兼容性
由于電子技術、信息技術和自動化技術的快速發展,所建系統必須與變化了的技術要求相匹配。在設計該系統時,我們充分考慮了其硬件結構與軟件系統的開放性和兼容性,使得組成該系統的設備不僅能與當今其他設備相組合和匹配,而且還具有進一步開發的可能性,為將來技術更新留有余地。
(四)學習的實踐特性
學生在綜合性的專業實驗室中學習時應該具有創造性勞動的可能性,也就是允許學生對某些設備進行拆裝、更改,以使他們能夠真正學到生產實際所需的專業技能。在該系統中采用的元器件雖然是工業用的,但是,在設計這些元器件時已經充分考慮到了拆裝的方便性。所以,學生能較容易地把建好的系統重新拆開,然后再組裝起來,而且還可以通過增減器件來對系統的配置進行重構。
(五)現代教學特性
在現代職業勞動中,勞動組織形式是以小組勞動為特征的,在職業技術教育中,學生在學校就應該了解并習慣于這種勞動組織形式。模塊化柔性制造實驗系統為學生提供了這種可能性,這是因為每個功能部件都能獨立運行,各功能部件又通過局域網絡相連接,通過協調控制連成一個系統。當學生在該系統中學習時,可以將“構建系統”作為一個學習課題,先構思出整個系統的方案,然后各小組分別對各功能部件進行設計、安裝、編程和調試。在各功能部件調試通過之后,將組合系統進行整體調試。在整體調試通過之后,再對系統進行評價,最后,整個學習課題才算完成。
學習的任務是以課題的形式出現的,學生參與了從整體構思、設計直至安裝、編程、調試、評價的所有學習過程,這樣的學習過程符合行為導向和創造導向的教學思想。學生在這樣的系統中學習,除了能學到有關專業知識和技能外,還能培養包括獨立工作能力、決策和判斷能力在內的個人能力,以及包括協作能力、交往能力以及強烈的責任心在內的社會能力。
四、模塊化柔性制造系統的適用范圍
(一)學習內容
在該模塊化柔性制造系統中,可以進行下列單項或多項內容組合式的教學與培訓:
數控機床操作、編程和加工功能擴展重構以及數控機床精度檢查及調整
機器人的操作、調整、編程和保養
數控機床和機器人的聯機
倉儲管理
傳送帶調整、重構和編程
傳送帶與倉庫以及各工位之間的聯機
工件檢驗和質量管理
計算機網絡
電子、電氣、氣動等的安裝
復雜系統的調試、維護、保養和故障查找
編制教學軟件并制作新的教學媒體
(二)適用對象
由于該系統與一般的實驗設備相比價格較昂貴,而且從技術的角度看系統比較復雜,所以如何充分、合理地使用好該系統是非常重要的。建成的綜合性的自動化專業實驗室將成為開放性實驗室,主要面對下列學習對象:
1.本學院的學生。主要是已經學過專業基礎課的機械工程及自動化、電子與信息工程等專業不同竿級的學生。
2.同濟大學其他院系的學生。為了實現資源共事,可以讓本校其他院系需要做機電一體化實驗的學生共同使用該實驗室。這樣不僅可以提高設備的利用率,而且可以增進院系之間的合作交流。
篇10
【關鍵詞】校內;實習實訓基地;管理機制
加強實訓基地建設、探索實訓基地建設管理機制是中等職業學校改善辦學條件、突出職業教育辦學特色、提高教學質量的重點,是人才培養模式改革的重點領域和關鍵環節。下面就校內實習實訓基地管理機制改革做一定的探究。
一、準確定位校內實訓基地的主要功能
要培養與職業技術崗位“零距離”接觸的學生,實訓基地應該能夠讓學生系統化的學習工作過程,所以校內實訓基地的主要功能應體現:讓學生親身經歷結構完整的工作過程,能真實具體體現工作過程中的各項基本環節,學生借此獲得“工作過程實戰經驗”。
二、校內實習實訓基地發展規劃與建設管理
(一)校內實習實訓基地發展規劃。校內實訓基地的發展規劃與建設,應按照學校的總體發展規劃、專業形態布局,功能定位,根據重點推進、長短結合的要求,結合專業建設、課程建設的目標,制訂近期和長遠的建設目標,對人力、物力、財力進行綜合平衡,分清輕重緩急,有計劃、有步驟、有重點地做好實訓基地的發展與建設工作。
(二)校內實習實訓基地建設管理。校內實訓基地是實施實踐教學環節的主要場所,主要對學生進行專業崗位基本技能訓練、模擬操作訓練和綜合技能提升訓練,同時讓學生參與一定的實際生產,所以中職學校創設實訓基地建設應滿足:實現學習與工作的有機結合;根據需要可以讓學生單獨或者以小組形式完成學習任務;讓學生有較大的活動時間和空間;既像車間工廠,可以工作和生產,又像教室會議室,可以學習和討論。所以校內實習實訓基地的建設必須滿足以下幾個方面:
一是真實的職業環境。盡可能貼近生產、技術、管理、服務第一線,努力體現真實的職業環境,讓學生在一個真實的職業環境中按照未來專業崗位對基本技術技能的要求,得到實際操作訓練和綜合職業素養的培養。如我校數控加工專業實訓基地建設就是模擬了真實的職業環境,從而開展一體化教學改革試點工作。
二是技術含量高,校內實訓基地專業的設置需要緊跟行業和企業發展前沿,體現專業領域新技術、新工藝,使學生在實訓過程中,學到和掌握本專業領域先進的技術本領。
三是開放性好,不僅可以為校內學生提供基本技能實訓場所,而且能承擔各級各類職業技能的培訓任務和企業的生產任務,甚至可以引廠入校,為社會提供多方位服務,成為對外交流的窗口和對外服務的基地。今年我校積極開展引廠入校試點,與廣東瑞成公司達成協議,成立校內生產性實訓基地,將他們企業的產品和技術引入校內,組織生產實習。
四是通用性強,充分利用有限資源,最大限度地節約資金,盡可能使所建設的實訓基地適用性強,能進行多學科的綜合實訓,相關專業盡可能通用。如數控加工技術專業和汽車維修專業等機械類專業建立機械加工綜合實訓基地,再如電子商務專業和平面設計專業建立計算機中心實訓基地。
(三)校內實習實訓基地建設資金籌措。校內實習實訓基地的建設,必定需要投入大量的資金。除了學校自籌資金,還可以爭取企業與各界的捐贈與支持,由企業投資或投入設備、企業派專業技術人員到學校對設備進行安裝、調試和培訓學校教師,提供技術支持;學校提供場地,派專業教師到企業實踐,達到校企共建校內實訓基地,實現校企合作共同培養人才的目的。我校與鴻準精密磨具有限公司在校企共建校內實習實訓基地達成共識,先后對我校捐助了5臺高速數控加工設備,4臺機器人設備用于機類專業學生實訓。這樣校企雙方互相支持、互相滲透、優勢互補、共建基地共享利益。
三、創新校內實習實訓基地的管理體制和運行機制
建立科學的運行與管理機制是實現高技能人才培養的保障,因此必須統一校內實習管理機構、明確各崗位職責;制定與實施教、學、做為一體的實習實訓指導方式配套的管理制度、實習實訓標準、考核標準、評價標準,努力把校內實訓基地建設成培養“職業人”的訓練基地。
(一)統一校內實習管理機構、明確各崗位職責。校內的實習實訓基地實行統一領導和院、系兩級管理體制。校內實習管理機構由學校教學部和各專業系部組成,教學部是實踐教學管理的主要職能部門,對各系部實踐教學活動進行全面統籌,合理安排。其具體職責是制定有關實習教學質量標準和規章制度;審核學校各系實習教學的制定情況;檢查各系實習教學執行情況;指導全校實習教學改革;負責實習教學質量考核,總結實習教學工作,組織實習教學經驗交流等。系部則承擔實踐教學的任務實施,對各自的實訓基地進行管理。具體職責是負責任務分配、材料采購、組織教學、過程檢查、質量監控、成績評定、職業氛圍營造、儀器設備的日常維護保養和工作總結;在系部的統籌安排下,對實習實訓基地的軟、硬件建設提供具體方案。這種統一管理模式避免了分散管理的弊端,可以最大限度的發揮基地和設備的使用率,從而避免了教學資源的浪費或重復建設。
(二)嚴格制定各項管理制度與標準。加強實習實訓基地制度建設是保障實訓基地正常運行的重要手段。為了全面規范校內實習實訓基地的管理,必須制定校內實習實訓基地管理辦法。在管理條例中明確教師行為規范和學生行為規范;制定各實訓室管理制度、安全制度、設備管理、檢修制度、安全教育制度、實訓室管理崗位職責、實訓指導教師職責、安全操作規程等,并且要嚴格按制度進行考核。新形勢下的教、學、做為一體的實習實訓標準、考核標準、教學效果評價體系也與傳統的實踐教學不同,如實習實訓教學效果的評價主要從學生、教師、企業和用人單位、畢業生等四方面進行評價,從而構成實習實訓教學效果科學的評價體系。
新形勢下,中職學校開展校內實訓基地管理機制的探究,對培養學生職業技能、職業意識與職業道德,具有深遠的意義。
參考文獻