自动化生产设备应用专业规范.doc
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自动化生产设备应用专业规范.doc
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自动化生产设备应用专业规范
(讨论稿)
一、本专业教育的历史、现状及发展方向
1、历史沿革与现状
自动化生产设备应用专业是学习如何使用、维护、维修生产第一线各种自动化设备的新专业,是机电一体化技术领域的一个分支、一个新专业。
上世纪60年代末,“机电一体化”一词从日本开始“流行”,起初人们只是其视为“机械”与“电子”的叠加,那时的自动化设备(如:
自动门、自动售货机等)还比较简单,但从此打开了机电产品(自动化设备)迅猛发展之门。
到了80年代,计算机技术的高速发展为机电产品的发展起到了巨大的推进作用,那时典型的自动化生产设备有数控机床、工业机器人等。
微机作为关键技术的引入使得机电系统在位置控制、速度控制、压力控制、振动控制、流量控制等方面获得广泛应用,这些生产领域的生产设备也走上“自动化”之路。
进入90年代,通讯技术进入控制系统,机器可以遥控,自动化生产设备的控制速度和控制精度大大提高。
近年来,随着微传感器技术和微执行器技术的产生,机电自动化生产设备又朝着微型化发展;信息技术、人工智能技术融入,自动化生产设备正向网络化、智能化、微型化、绿色化等方向发展。
从上个世纪70年代末恢复高考以来,为了使教育能更好地服务于经济的发展、跟上生产技术的发展,我国的高等教育和职业教育多次进行了改革——改革结构、改变学科不合理的状况等,其中包括调整专业的适应性:
一些过时专业逐步淘汰、一些边缘专业得以拓宽、一些交叉专业相互融合、一些新兴专业不断诞生,自动化生产设备应用专业就是随着国家经济发展的需要应运而生的新兴专业。
与本专业类似的专业最早出现在上世纪的八十年代,当时数控机床等先进的自动化生产设备开始在我国生产领域中得到应用,掌握此类技术的机电类复合型人才奇缺。
为适应这种需求,许多工科院校纷纷成立机电工程系、自动控制系,开设了许多各具特色的机电类专业,由于各院校专业历史各不相同,同时也由于机电设备涉及的面较广,成立的诸如“机电一体化专业”却有着不同特质:
有明确针对通用设备的(如:
数控机床),也有直接针对专用设备的(如:
食品灌装机、自动采矿设备等);有研究军工设备的,也有研究医疗设备的;有以原机械系为主组建的,也有从电气系改造而成的……这些各具特色的机电专业为我国经济发展提供了各具特色的自动化生产设备应用人才。
但是,目前我国高职高专院校的自动化生产设备应用专业的教学现状与技术发展的实际以及经济发展的要求有明显差距,与国外先进教育内容和教学形式相比也显得很大缺陷,加之各院校各行业的“同名”专业却具不同特质,更有必要对自动化生产设备应用专业加以全面研究,制定出一个具有指导意义的专业教学规范。
2、发展方向
(1)从专业特点分析
经济发展促使企业向着高科技高效率的方向推进。
在工业领域中,生产设备自动化程度的演变,是工业控制计算机技术、检测技术、气动、液压、机械及电子技术、电机控制技术以及系统控制技术得到越来越广泛应用的结果。
自动化生产设备应用专业作为一种新兴的、复合型专业,具有以下的特点:
①自动化生产设备应用是以数字信息处理为基础,集机械制造、微电子、计算机、现代控制、传感检测、信息处理、网络通信、液压气动等技术于一体的复合技术。
自动化生产设备应用专业是根据产品的高效、柔性、低成本生产要求而不是根据自然学科分工而设置的,即以生产和技术领域的分工为依据而设置的。
所以专业的课程内容具有综合性、先进性、应用性等特征。
②自动化生产设备应用专业的教学涉及到原来多学科知识的复合及大量的经验技术,对教师的理论技术功底和实践经验有较高的要求。
即对教师有较高的“双师”素质要求。
③自动化生产设备应用专业是需要进行高投入的专业。
学校需要配置大量仪器设备来满足教学要求,这些仪器设备价格较高,致使学校不可能大量购买日新月异的机电一体化教学所需的仪器设备,必须借助于企业的力量进行专业教学。
产学合作是机电一体化专业建设的必由之路。
④自动化生产设备应用专业是一个实践性很强的专业,加强实践教学环节是今后研究和努力的方向,引入国外先进的“模块化”教学法和“项目导入式”教学法是今后教学工作研究的重点。
(2)由存在问题入手
①忽视传统工艺装备基础教育。
有时只看重现代化技术与设备,没有打实传统制造工艺和装备的知识与能力基础,而毕业生普遍反映(尤其是在中小型企业中),一项工艺方案改进或工装设计能使企业产生良好的收益,也为今后从事自动化生产设备的改进提供一个“练手”的机会,很实用。
②部分专业教学内容落后于生产实际。
一些新设备、新知识、新工艺等(如:
模块化刀具、涉及环保的冷却液选用),在企业都已经有了较高的要求,但在教材中、讲课中几乎没有涉及。
③没有进行自动化生产设备改造的提升。
当前先进的外企大量采用自动化生产线进行产品的生产与加工,国内许多企业也采用IT技术改造传统装备,PLC控制的生产线和柔性制造系统等正在逐步推广。
专业培养目标除了使用、维护设备之外,可以增加自动化生产设备改造的拓展提高要求,教学内容中需要一定的自动控制系统方面的知识。
④对新标准的宣传和贯彻力度不够。
无论是教学内容、实践技能,还是教师的专业活动,都应当将各方面的新标准要求及时融入。
⑤增强创新精神和自学能力的培养。
主要提高学生信息资料的查寻、手册和图表的应用及疑难问题的处理能力,因为在工作中更多的是靠自己去解决问题。
建议在课程设计或毕业设计中布置一些能让学生灵活运用知识解决问题的课题。
⑥社会交往能力很重要。
有些毕业生反映,在企业中往往难于处理好上下级和同事之间的关系。
人际交往也是一门重要的人生必修课程,而工科类专业往往不重视这方面的教育与培养,希望学校给予关注。
(3)从技术发展考虑
高职专业设置应符合最基本要素是社会需求和技术进步。
社会需求是首要依据,是高职专业存在的价值;技术进步是关键和基础,科学地选择支撑一个专业的技术,构建合理、有效的课程体系,才能满足教学规律的要求,达到培养目标。
同时,技术的进步也会产生新的社会需求,这种新需求就需要相应的专业来满足。
因而,寻求社会需求与专业支撑技术的最佳结合,是准确定位培养目标与人才规格,建设一个专业的首要任务。
制造技术是使原材料成为产品的一系列技术的总称。
自从人类社会进入工业化社会以后,制造业一直是国民经济的支柱产业,制造技术水平的高低已成为衡量一个国家经济实力和科技发展水平的重要标志之一。
上个世纪80年代以后,随着计算机技术、信息技术的迅速发展,产品更新速度明显加快,美国等一些经济发达国家提出先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology——AMT)概念,以此作为适应信息社会、知识经济发展要求,增强综合国力的重要基础和手段。
入世以来,随着世界许多发达国家纷纷将其制造业向中国转移,我国正在逐渐成为“世界制造业基地”,尤其是沿海经济较发达地区“世界制造业基地”的特征已日趋明晰。
以江苏为例:
江苏省2002年制造业GDP4820.1亿元,占全省GDP比重达45.3%;机电产品出口额占江苏出口总额的50%,制造业外商投资64.9亿美元,占江苏外商投资比重达91.1%;制造业已成为江苏经济发展中贡献最大的产业部门。
科学技术是第一生产力,但科学技术要通过工艺装备才能物化成现实生产力。
要发展国民经济,提高生产力水平,就必须发展装备工业,而自动化生产设备(如:
数控机床、自动线、机器人等)是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性装备,其制造水平高低和拥有数量多少是衡量一个国家工业现代化程度的重要尺度,在国防建设上更是具有重要的战略意义。
要发展生产力,提高国家经济竞争力,必须首先发展自动化生产设备产业、提高自动化生产设备应用范围、更新自动化生产设备技术。
同样,自动化生产设备技术的进步和产品的开发,也将推动了与此相关的教育服务的改革与发展。
二、本专业培养目标和规格
1、培养目标
《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》(教高[2000]2号文件)明确指出,高职教育培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用型专门人才。
学生应在具有必备的基础理论知识和专门知识的基础上,重点掌握从事本专业领域实际工作的基本能力和基本技能,具有良好的职业道德和敬业精神。
高职教育以培养高等技术应用型人才为根本任务。
自动化生产设备应用专业的培养目标:
本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德智体美全面发展,具备专业所需的基础理论知识和专业知识,具有自动化生产设备安装、调试、检测、运行、维修等工作能力和良好职业道德及敬业精神的高级技术应用型人才。
2、人才规格
自动化生产设备应用专业的学制一般为三年。
其知识、能力要求如下:
(1)掌握电气和机械设备的基本知识;
(2)掌握机电设备安装、维修和管理的基本知识;
(3)具有编制常用机电设备安装、施工方案和操作规程等技术文件的能力;
(4)具有编制常用机电设备维修工艺的能力;
(5)具有常用机电设备验收、安装、调试、判断设备故障及维修的能力;
(6)具有维修电工、机修钳工或某种主要机械加工设备的操作能力
3、专业知识树形图
自动化设备及生产线
机械技术
传动技术
计算机控制技术
传感器技术
机械制图与计算机绘图
机械基础知识
电机传动技术
液压与气压传动
电气控制技术
PLC控制技术
单片机控制技术
控制工程基础
电子技术基础
4、职业技能体系
技能模块
职业工作
技能要求
专业知识要求
对应课程
机械零件
测绘与装配
计算机绘图
AUTOCAD等相关软件的应用技能
机械知识与计算机绘图知识
机械制图与计算机绘图及实训
机械基础
典型机械零件的装配与阅读机械图样
1.典型机械零件(轴类、盘套类、箱体类)测绘
2.机械零部件拆装
1.零件测绘知识
2.机械基础知识
机械传动及其故障诊断与维修技术
典型机械传动链
1.阅读机械传动系统图
2.机械传动链的计算与分析
典型机械传动装置的原理和结构
机械基础
自动化设备故障的分析与维修及实习
自动化设备修理工艺学
测试与故障诊断维修
1.机械故障的检测与数据分析能力
2.机械故障的维修能力
1.检测技术知识
2.故障诊断和维修知识
自动化设备
驱动与控制
技术
自动化设备常用电路设计、测量
继电器、接触器等逻辑控制、调速等电路的设计、选择、安装和调试以及故障排除
自动化设备电气控制基本知识
电工电子学
气动与电气动控制技术
电机原理与拖动基础
自动化设备先进控制技术
传感器与检测技术
电机控制与驱动基础实习
常用控制电路的安装和调试
电气控制系统原理分析,电路故障排除
1.电工电子基本知识
2.电气控制系统原理及元件知识
单片机
技术应用
单片机的基本控制电路设计技术
1.常用单片机系统的电路接线能力
2.熟悉单片机操作的步骤和过程
3.单片机应用程序的初步编写能力
4.单片机I/O接口的扩展能力
单片机原理及应用知识
微机原理与应用
单片机在机电控制系统中的应用
1.单片机应用环境使用
2.典型单片机控制程序的调试能力
PLC控制
技术应用
可编程控制器在自动化设备控制系统中的应用
1.可编程控制器自动化设备控制电路设计能力
2.控制程序编制能力
3.可编程控制器应用环境使用
4.软硬件调试技能
1.可编程控制器原理及应用知识
2.自动化设备的电气控制知识
PLC控制技术及实训
自动化设备的操作与自动化设备的计算机控制技术应用
自动化设备的操作与维修
1.自动化设备操作技能
2.自动化设备维修能力
典型自动化设备及生产线基础知识
典型自动化设备及生产线应用与维护
自动化生产教学系统(MPS)实习
小型柔性加工生产线(FMS)实习
自动生产线计算机控制
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