机电协同（精选5篇）
机电协同 篇1
机电一体化是计算机技术、电子电工技术、自动化控制技术、机械技术、信息管理技术等关联技术融为一体的结合体。它是由多个专业领域的设计者对一个目标对象进行各自责任部分进行设计, 要求设计者能够有效、高速、创新性地设计出各自负责的部分, 还需要相互之间有紧密的配合和协调。
机电一体化协同设计以多媒体、虚拟现实、计算机网络等相关技术作为基础, 克服了时间障碍和地域障碍, 使得多个学科领域的设计者能够对产品进行协同设计。机电一体化具有全球性。用CAX软件, 在基于UML、PDM技术, 虚拟现实样机构建的机电一体化协同设计平台, 以进行机电一体化协同设计。
1 机电一体化协同设计平台的构架
它是由一个基于PDM服务器与其它完成不同任务设计的工作站群, 通过网络连接的方式, 再经过企业网关和设计部门网关分布连接进入内部网。各个工作站群在该平台上进行数据交流, 保障能有效完成协同设计。
1.1 PDM数据管理
PDM是一类协助管理产品研发过程和数据管理工具, 该系统能跟踪数据, 可以对数据库记录、图文档案、位子档案等数据进行管理和规划, 它的具体工作有:CAD文件、工程分析、产品形态管理、规格、几何模型、产品软件元件、索引目录控制、有关文件和项目规划等。基于WEB项目级PDM是企业管理的最优工具和最有效的办法, 是企业文化与计算机技术完美结合的产物。PDM大体分为两大类, “企业级PDM”和“项目级PDM”, 根据规模大小、开放程度、功能差别和系统差别等进行划分。可以根据用户的不同需求随意组合成任意形态的数据交流平台。本文主要讲述“项目级PDM”的具体内容。
基于B/S的PDM是运用了浏览器技术, 相对传统基于C/S体系结构来说, 它对系统的维护、安装、修改提供了便利性, 而且解决了不同应用服务、不同网络环境、不同机种的联机服务问题。基于WEB项目级的PDM在处理数据在服务器上进行, 减小客户机负载量。客户机主要有浏览器即可在PDM上进行数据交流, 使得升级和维护方便化, 选择性更广泛、成本相对更小, 适用于多学科领域的设计者进行互交。如在一个设计团队里, 设计者各自使用系统不一, 在基于B/S的PDM不会出现互交问题。
1.2 工作站群
按照设计者专业不同, 对工作站群进行划分, 在同一个机电一体化协同设计平台中, 有数量不等的负责各自设计任务的工作站群。如需要设计一台有关电气的新产品, 如下:
设计管理在协同设计中完成进度控制、协调设计矛盾、审查设计工作, 作为单独的中作站群存在于机电一体化的协同设计平台中。
文档维护和处理工作站群, 它对设计产品所生成的文档进行维护和整理。
电子电气工作站群, 它负责对硬件设计, 在工作站群中的职能可分为电气系统设计、PCB设计和电路原理设计。它的任务是完成设计产品的制定功能所需设备进行设计。该工作站群一般是由EDA软件构建而成。根据提交给PDM的设计流程和产品方案, 负责PCB的人员按照产品设计流程和方案通过PCB进行设计, 再将设计数据提交PDM。这样电子电气工作站群就完成任务了。
软件设计的工作站群, 它的任务是通过从PDM上获取的设计数据, 包括设备硬件、设计方案、流程等各项数据来进行特定的控制软件设计。最后又将设计数据提交给PDM。
如此, 各个部门对有关产品的设计数据通过PDM进行互交, 以达到最后的设计目的。
2 机电一体化协同设计平台的具体运作
2.1 概念设计和语言运用
机电一体化协同设计平台的工作过程, 是由设计方案、设计、评估、样机制作和后期五个部分组成, 开发新产品首先要制定产品的设计方案, 需要有能够使沟通无障碍的语言进行交流, 一般情况使用UML建模语言, 这套语言被人们广泛应用于各个行业。在进行方案和流程设计时, 所有设计者可以得到良好的沟通以及协同。与此同时, 每位设计者制作任务书, 并且放在PDM系统给其他设计者提供参考。运用UML所建设的设计方案和流程可以通过PDM系统, 整个过程就是产品的概念设计, 概念设计是产品设计的重中之重, 决定着产品的创新性, 据资料显示, 概念设计决定了产品72%的成本。
2.2 具体设计
在机电一体化协同设计平台下的所有设计者通过概念设计, 进行样机设计, 在相互协作的作用下, 完成各自的设计任务, PDM会跟随工作站群设计所产生的数据, 并将这些数据展示给所有设计者, 设计者会根据数据来进行自己负责设计的调整或与其他设计者进行沟通协调, 以达到全部如一体的效果。
2.3 后期处理
在样机设计后, 最后阶段是进行文档处理, 例如说明书、各项单据等。各个工作群组的设计者需要总结他们所设计产品的设计过程, 将有用的一部分数据存档在PDM中, 为将来使用打下基础, 提高产品设计的效率。
3 结束语
机电一体产品设计对设计者起到一定的指导作用, 它对社会的发展起到关键性的作用。机电一体化协同平台的使用趋向成熟, 随着现今的科学技术不断提升, 机电一体化协同设计平台在此基础上也会随之进行修整和研发。机电一体化的实用性在不久的将来会得到更强的提升。
摘要：为提高机电一体化在多学科设计人员的协同设计效率, 运用CAX软件, 在基于WEB项目级UML, PDM技术和虚拟样机技术构建机电一体化的协同设计平台。以满足机电一体化的协同设计。本文探究了构成协同设计平台完成各项设计的工作站群和基于WEB项目级的PDM, 以及这个平台的运营方式。测试表明, 该机电一体化协同设计平台满足多专业多学科领域的设计团队协同设计工作, 大步提高设计效率, 提升设计产品的创新性。
关键词：机电一体化,协同设计,基于WEB项目级的PDM
参考文献
[1]徐海卫, 曾潇.机电一体化协同设计平台研究[J].制造业自动化, 2010.
[2]宋政君, 黄克正, 杨志宏等.协同概念设计中的版本管理[J].机电一体化, 2004.
[3]李爱平, 黄祥明, 徐立云等.网络化制造平台的参数化协同设计系统研究[J].机电一体化, 2009.
[4]宁芊.机电一体化产品虚拟样机协同建模与仿真技术研究[D].四川大学, 2006.
机电协同 篇2
机电一体化协同设计平台架构如下图所示:
借助于局域网, 项目级PDM服务器和工作站群的联网需求都可以得到实现, PDM服务器的基础是WEB, 而工作站群的职责则是促使不同设计任务得到完成, 借助于网关, 在企业内部网和因特网中接入。通过项目组级PDM服务器, 各个工作站群就可以有效交互设计数据, 促使协同设计要求得到满足。在上图中, 机械CAD软件为MCAD, 电气CAD软件为EXAD, 电气设计自动化软件则为EDA, 计算机辅助工程软件为CAE。
2 基于WEB的项目组级PDM
产品数据管理为PDM, 它指代了某一类软件。PDM作为一种重要的工具, 工程师和其他人员借助于本工具, 来对产品数据和产品研发过程进行有效管理。借助于PDM系统, 可以对需求的数据信息有效跟踪, 并且对产品进行支持和维护。借助于PDM软件, 可以系统性的规划和管理文字档案、图形档案以及数据库记录等多个方面, 项目规划、声音与影像、NC程序档案、产品软件元件以及几何模型等都是具体工作;企业最优化管理方法就是PDM, 它有效结合了管理框架和企业现实问题, 并且融合了企业文化和计算机技术。通常情况下, 可以将PDM系统划分为两种利息, 分别是面向设计团队和高层次的企业级PDM系统, 这种划分依据是功能、规模以及开放性的不同;前者有具体的开发项目, 并且在局域网络环境下运行;后者则可以结合用户需求, 对多硬件平台、多网络环境以及多数据库等进行重组, 这样集成的PDM系统就可以实现跨企业和跨地区的需求。在本文中, 我们将项目组级PDM给应用了过来。
传统的PDM在数据管理方面, 主要是面向企业内部的体系结构, 有诸多问题出现于信息协同交流、用户友好性等方面, 而基于B/S体系结构则是将成熟的浏览器技术给应用了过来, 浏览器的脚本语言有较多种, 这样就可以非常便捷的安装修改和维护系统, 并且将其他一系列的功能给提供出来, 如联机联网异种机、异种网等。因此, 借助于项目组级PDM, 就可以在服务器上完成大量的处理任务, 客户机的负荷得到了减轻, 只要浏览器是客户机所具备的, 那么就可以有效交互PDM, 并且能够便捷的维护和升级, 不需要较高的造价成本, 有很多选择机会, 设计任务如果需要多学科协同完成, 就可以采用这种模式。
3 工作站群
有很多工作站群存在于机电一体化协同设计平台中, 这些工作站群执行的任务也是不同的, 结合设计人员专业的不同, 在对应的设计管理工作站群中加入。机械设计方面的任务由机械设计工作站群来完成, 如获取任务书, 严格依据相关流程来设计计算负责的机械部分, 利用CAD建模, 借助于CAE软件来仿真、分析和优化模型, 对模型进行修改, 将其转化为工程图之后, 向PDM提交。
结合职能的不同可以用电路原理设计、PCB设计和电气系统设计来划分电子电气硬件设计工作站群, 前两者主要是芯片级设计电气系统中的控制设备、变送设备以及通讯设备等, 促使特定功能得到完成, 本设计将EDA软件给应用了过来, 根据相关流程, 来设计和仿真电路原理, 向PDM提交, 相关的人员从PDM中将电路原理图和机械结构图给获取到, 依据流程来开展PCB设计, 并且借助于相关软件来仿真分析评估ECAD。电气设计则将ECAD和其他相关软件给利用过来, 以便科学设计电气原理图、电气布置安装图以及电气安装接线图等, 并且向PDM提交。控制算法和软件设计工作站群则是结合相应流程和方案, 依据特定设备的硬件原理, 来设计软件。在控制算法方面, 可以借助于CAE软件来将开发和仿真分析工作开展下去, 借助于特定的软件开发工具, 来用计算机语言描述和调试设计好的控制算法以及其他的控制功能, 最后向PDM提交。
虚拟样机构建和评估工作站群则是借助于PDM, 对机械样机模型和控制算法进行获取, 结合方案流程, 依据CAE软件来对机电一体化样机进行构建, 并且协同仿真机械和电控, 因为CAE软件功能比较强大, 可以有效优化一些关键设计参数, 并且向PDM提交结果。借助于PDM, 虚拟样机运行结果可以被其他工作站群有效获取到, 以便评价设计质量, 优化设计不足的地方。
文档处理和维护工作站群的主要职责是整理和维护产品技术文档, 编写和处理产品说明书以及产品图片等。
设计管理工作站可以独立存在, 也可以在某一个工作站中融入进来, 在本文中, 则是将其单独列了出来, 本工作站的任务主要是审查设计, 控制进度, 对设计人员之间的工作进行协调。构建了机电一体化协同设计平台后, 就可以按照相应的流程进行运行。
4 结语
综上所述, 通过构建机电一体化协同设计平台, 不同专业可以更好的协同工作, 促使总体任务更好的实现。某单位实验性实施了本机电一体化协同平台, 结果表明, 通过采用UML技术, 在设计过程中, 研发团队不同学科之间可以更加有效的沟通, 通过并发方式来开展设计工作, 设计效率得到了提高。因为利用了虚拟样机技术, 可以显著提高设计质量。但是, 我们需要注意的是, 在本机电一体化协同设计平台中, 还有一些细节问题需要完善。
摘要：通过构建机电一体化协同设计平台, 在机电一体化产品设计中, 多个学科和专业设计人员就可以更好的协同设计, 工作效率得到显著提升。在具体实践中, 我们主要将CAX软件给应用过来, 综合采取其他一系列先进技术, 如WEB的项目组级PDM、UML技术等, 促使机电一体化协同设计的要求得到满足。
关键词：机电一体化,协同设计,构建
参考文献
[1]徐海卫, 曾潇.机电一体化协同设计平台研究[J].制造业自动化, 2010.
[2]彭善生.机电一体化协同设计平台研发[J].科技展望, 2015.
机电协同 篇3
一、基于协同创新理念, 产教融合, 定位机电技术实训基地功能体系
只有科学合理地确定其应具备的功能范围, 围绕功能目标进行合理规划和建设, 才能避免基地建设盲目性。基于协同创新理念, 从国家的政策导向和高职院校的属性和任务出发, 机电技术实训基地必须实现资源管理功能、教学及管理功能、技能鉴定功能、培训功能、基地及课程建设功能、对内技术服务功能、对外技术服务功能等七大功能。根据功能性质可分为基本功能和扩展功能。与人才培养直接相关的教学、培训、职业技能鉴定是校内生产性实训基地应具备的基本功能, 直接制约人才培养的规模、类型和质量, 必须优先保证。
基于协同创新、产教融合理念, 机电技术实训基地在完成常规功能外, 重点要突出其扩展功能, 应充分发挥生产、科研、技术服务、交流合作、示范辐射等作用, 向学生、社团开放, 为学生参加创新设计大赛等活动提供技术支持;对全院教师开放, 为教师进行技术研发提供技术支持;向企业和社会提供专项及综合技术培训, 与企业建立合作关系, 发挥生产与技术服务功能, 承接外协加工或产品试制业务, 并以基地为依托, 承担企业科研课题、解决生产技术问题, 提供技术指导;发挥示范辐射功能, 为同类学校提供示范、指导和借鉴;发挥交流合作功能, 与职教同行广泛合作, 共同研究, 相互借鉴经验。
二、搭建机电技术实训基地合作圈, 实现协同创新
要发挥机电技术实训基地人力资源、设备资源、知识技术资源等各方面优势, 找出协同创新的切入点和有效合作方式, 实现协同创新。要分析周边协同条件, 打破协同壁垒, 通过资源、人员、组织、环节之间的关系搭建机电技术实训基地合作圈脉络图 (如图1所示) , 以资源共享与协同创新为重点, 围绕机电技术实训基地, 跨越学校内部多个传统组织的边界, 与周边兄弟院校、研究机构、企业产业构建一种网状的、虚实结合的组织形式。
三、完善机电技术实训基地运行管理模式
在运行模式上, 要以项目作为协同合作载体, 以契约精神为基石, 着重从资源整合机制、人事管理机制、产学研联动机制及评价机制等方面创新机电技术实训基地管理机制 (如图2所示) 。
在运行保障上要完善契约设计、知识产权制度和激励制度, 打开传统纯纵向管理的藩篱;积极开发信息管理平台, 排除管理技术上的障碍;以项目组合师生队伍, 形成创新团队。
机电技术实训基地运行管理模式可概括为以下几点:
管理目标:秉承“知识协同, 整体运作”思想, 协同各方、优化环节和综合过程。
管理功能:共享协同人、财、物、信息四资源, 实现产研联动。
管理结构:跨越内部组织边界, 构建虚实结合的网状组织形式。
运行模式:以技术项目为载体, 契约精神为基石, 研发、交易、分配三协调。
运行机制:重新设计资源整合、人才培养、人事管理、联动合作、研发评价五机制。
运行保障:营造创新氛围;完善激励机制;构建信息平台;打造创新团队。
四、机电技术实训基地运行时需要注意的问题
(一) 机电技术实训基地必须面向企业, 推进科技成果转化
科技是国家强盛之基, 创新是民族进步之魂。科技成果只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合, 完成从科学研究、实验开发、推广应用的三级跳, 才能真正实现其价值。机电技术实训基地作为协同创新主体, 必须面向企业开展技术服务, 实现产教融合, 促进创新成果转化。
(二) 建立合理的激励机制
对机电技术实训基地建设进行量化管理。在协同创新过程中对机电技术实训基地进行法人化管理、项目化管理, 通过项目结算方式, 完善激励机制, 激励更多的人才参与到协同创新中, 这样才能保障机电技术实训基地的可持续发展。
(三) 建立必要的约束、管理体制
要建立合理的考核体制, 责权利相结合。形成资源的统一科学管理、资源的优化配置, 为实现实训基地资源的保值增效, 形成一整套开放型、服务型的实训中心管理办法, 促进协同创新机制下高职院校实训体系建设。
摘要：机电技术实训基地建设, 要完善协同创新载体运行管理模式, 构建产学研联动机制, 在功能上实现纵向与横向整合, 构建协同创新育人平台。
关键词：机电技术实训基地,协同创新,运行机制
参考文献
[1]鱼东彪.职业教育开放实训中心运行实践研究[D].上海:华东师范大学, 2010.
机电协同 篇4
1 虚拟样机技术分析
虚拟样机技术充分利用建模技术、仿真技术、信息设计以及管理技术, 对于机电一体化产品进行全寿命及全结构的设计工作, 同时进行综合分析、评估和管理。随着我国安全第一、质量第一生产标准的提出, 国家对于机械产品的全生命周期管理意识在不断加强, 在提高生产效率的同时, 也有效地提高了经济效益, 因此, 虚拟样机技术具有很大的发展空间。
1.1 虚拟样机概念分析
其定义是指基于计算机技术, 有效地代替物理样机, 同时具有标准的真实度。其设计是指代替物理样机之后, 对于候选设计进行有效的评估。其环境是指模型、仿真和仿真物的综合, 将产品的多种结构良好结合, 使其完成理论到设计的过渡。该技术会充分利用其环境, 对于机电一体化产品进行全方位的建模研究, 并利用虚拟和仿真领域的综合, 为机电一体化产品设计提供不同的见解。同时, 虚拟样机技术与集成化产品的设计是有关系的, 是在建立物理样机之前, 利用基于计算机的功能及机械系统, 构建数学模型, 然后通过仿真分析确定该结构在实际情况下的特征, 如外观、空间结构及动力学等, 通过不断调整, 得到最佳的设计计划。
1.2 关键技术及需求
虚拟样机的关键技术主要包括系统总体技术、集成环境技术、综合建模技术、协同仿真技术、过程管理技术、虚拟环境仿真及校正技术。对于该技术的设计, 不仅需要满足功能规定的外观要求, 同时还要满足产品使用环境及操作等条件, 是通过对于产品的概念、创新、系统等设计阶段, 建立数学模型, 通过数学模型, 对产品进行综合分析, 使其产品在达到规定行为的需求时, 还符合产品操作、制造及销毁等过程的需求。
1.3 虚拟样机技术对于产品的设计方案
首先, 明确设计的任务, 即产品需节省时间和经济, 同时有效提高质量和效率, 然后在再改进产品。流程包括建模、测试、校验、改正及目的操作。其中, 建模主要是指单领域、多领域协同、约束、驱动等模型。测试是虚拟测试机器和环境、测量、方针等过程。校验是指按照系统的性能, 对参数进行敏感性的分析等。改进主要是指细化、迭代、优化。目的操作主要是指方案生成、模板设计等操作。校验和改进及目的操作之间有着评估分析的联系, 即对于校验的评估分析, 确定结果是否合理, 当结果不合理时, 就要进行改进环节;当评估分析结果合理时, 就可以进行目的操作。
1.4 产品虚拟样机的组成
基于机械—控制协同的机电一体化产品, 虚拟样机模型的构成如图1所示, 行为模型由产品子系统组成, 且具有层次性等特点。
2 支撑环境分析
2.1 产品功能模型
产品的功能主要包括控制、动力、传感检测、操作及结构功能。主要由机械、电子和软件组成, 主要划分为物理和控制系统, 其中, 物理系统包括驱动、执行等。机电系统中3个系统的关系是, 执行系统是指广义执行机构子系统, 控制系统包括信息处理、控制以及传感检测子系统。首先, 执行系统中驱动元件和执行机构会向传感子系统发出检测信号;然后, 传感系统向信息处理子系统发出反馈信号;最后, 处理子系统会向执行子系统发送控制信号, 从而将这几种子系统更好地综合。
2.2 设计过程模型
机电一体化产品的方案设计过程模型主要包括:功能层, 含有机电系统功能的理解、动作、分解以及控制和执行动作子功能;行为层, 含有检测、控制过程和执行动作;结构层, 主要含有传感器、软件及控制器、执行机构, 同时通过机电系统的结合理论, 确定系统是否可行, 最后通过评估, 确定最佳的设计方案。其中, 仿真模型的分解和组合的流程主要包括系统模型、子模型以及元模型3层, 其中系统模型会分解成3个子系统模型, 继续经过多层分解成9个最小模型单元;同时每3个最小模型单元, 通过合并成1个最小模型单元, 继续多层组合成子系统模型, 再经过组合成系统模型。
3 机电系统主体建模与仿真技术研究
广义执行元件不仅是驱动元件以及执行结构的综合, 同时也是机电系统的主体。对此, 本文主要研究该结构在驱动情况下的运动和动力学特征。
3.1 运动学、动力学研究
运动学是根据微动驱动、多自由度以及等、变转动或移动确定元件, 与运动链的运动探究及综合, 构建不同的运动学方程, 从而进行有效的研究。其中, 动力学通过不同系统的动力学方程的建立, 在驱动函数基础上, 确定执行构件的运动和动态情况。对于动力学的研究, 还会涉及正、逆问题, 主要是指根据作用力、力矩, 建立相关模型, 从而求出运动轨迹。相反, 逆问题就是已知运功轨迹求的作用力。
3.2 建模方法分析
对于广义执行机构的建模方法, 主要是利用ADAMS为基础的运动学, 或是动力学的建模方式。其中涉及 (非) 线性代数方程以及积分算法等。
3.3 仿真方法
同时利用建模方法的软件, 利用参数化分析法, 如参数化点坐标、设计变量、参数运动式、参数表达式等。主要的流程是结合构件、驱动和力进行建模, 然后通过, 对于生成的结果, 即设计是否最优, 当结果为是时, 会进行仿真结果后处理, 并绘制循环目标函数, 以及变量之间的关系曲线, 输出仿真动画并将结果进行列表、分析;当结果为不是最优时, 此时需要改变设计的变量值, 调整建模, 再进行求解器解算, 将结果进行分析的循环, 直到求解器解算的结果显示设计是最佳的, 同时还可以运用SimMechanics模型的仿真方法进行分析。
4 产品结构控制综合分析
4.1 综合特性
基于物理模型进行的仿真模型, 其中物理模型主要包括协同以及能量与信息耦合的子系统。同时, 产品中的执行结构, 主要是进行能量的传换, 与物理模型的能量子系统相互对应。而机电系统中结构和控制的综合, 主要体现在时间与时序、空间的协同, 以及控制和运动精度的相互性, 同时还有结构子系统的可控性, 坚持控制器稳定、追踪以及安全可靠控制的原则, 使其控制系统的控制器有效配合。
4.2 仿真建模技术分析
建模是为了能量更好地转换, 其中键合图方法是针对于动力学系统, 完成能量转换、储存以及消耗的结构分析, 将不同性能的变量通过能量守恒定律, 转换为共轭变量, 即势、流变量, 使其对于这2种类型的变量综合, 完成不同范围内的模型交互。同时还有多极点建模方法, 是将共轭变量进行综合, 使其模型交互成对出现, 从而更好地拓展建模领域。而方框图方法则是利用基础的控制模块, 将其利用线段进行连接, 此时的模块都是由传递函数综合而成, 不仅可以将控制系统进行很好的表达, 同时也能轻易地获得传递参数, 从而有效的分析系统。
5 结语
综上所述, 本文通过对于机电一体化产品虚拟样机协同建模与仿真技术的分析, 掌握了机电系统的产品功能模型, 从而合理地分析产品、结构与控制的特征。通过动力学以及运动学的特点、建模仿真技术的分析、以及仿真环境, 从而更好地表明其建模方式。借助结构额和控制的协同, 总结出具有多功能、多层次的仿真建模方式, 从而更好地优化设计方案, 积极地促进国家科学技术、科技创新以及社会经济的发展。
参考文献
[1]朱德泉.基于联合仿真的机电液一体化系统优化设计方法研究[D].合肥:中国科学技术大学, 2012.
[2]徐章锁.基于虚拟原型的机电一体化建模与仿真技术研究[D].西安:西安电子科技大学, 2013.
机电协同 篇5
高质量、高素质的师资队伍,对高职院校的人才培养质量起着关键作用。同时,高等职业教育的“职业属性”决定了学校教育不能只是理论知识的单一传授,还要求教师的教学不能与企业实际需求脱轨。然而,当前高职院校师资队伍建设的现状还普遍存在着一定的不足之处,主要表现在以下几个方面:
(一)“双师型”专任教师比例不高
主要原因是教师引进的来源较为单一,大部分教师都是直接从学校到学校,缺乏企业一线工作经历。
(二)校外兼职教师所承担的实践教学任务比例不高
根据高职教育的要求,要求高职院校聘请既有丰富的一线管理或实践经验,又具备一定课堂讲授能力的兼职教师,但完成的难度比较大。
(三)校企合作机制普遍还停留在“单向”的沟通与交流层面上
学校聘请企业的管理人员、专业技术人员担任兼职教师,或派出教师到企业挂职实践,但兼职教师与专任教师挂职企业往往不是同一单位,学校和企业双方没有建立人员互派和沟通交流的有效机制。
(四)校企合作师资队伍建设形式分散、交流欠缺
一方面,兼职教师来源较为分散,往往来自“五湖四海”,专业背景与工作背景难以统一,缺乏针对性。另一方面,学校教师到企业实践也没有固定的接收单位,以自主联系为主,导致教师挂职锻炼的企业单位非常分散,这都增加了过程管理及效果监控的难度。
二、高职院校“双向双岗轮动”师资队伍建设模式探索
为提高高素质技术技能型人才的培养质量,建设校企专兼结合的师资队伍,在不断总结校企合作经验的基础上,依托江门市职业教育联合会,探索出“双向双岗轮动”师资队伍建设新模式。
(一)“双向双岗轮动”师资队伍建设模式的整体设计思路
在师资队伍建设体制上,学校依托江门市职业教育联合会与企业联合构建教学管理及质量监控组织体系,建立企业工作站;在师资队伍建设机制上,学校与企业双方联动;在培养方式上,教学岗位锻炼与企业(或生产性基地)岗位挂职双岗交替;在培养对象上,面向学校专任教师和企业兼职教师双向培养。
1. 实行“专兼结合,双向培养,互利共赢”师资队伍建设策略
为了最大限度地调动企业投入学校师资队伍建设当中,学校树立“校企共赢”的目标,采取“专兼结合,双向培养”的策略,充分利用行业企业的人才资源优势,加强兼职教师资源库建设,力求培养一支在学校能上课、在企业能上岗,既掌握高职教育教学的理论与实践规律,又熟练掌握企业职业岗位所需求的专业技术技能的“校企双能型”兼职教师队伍。
2. 建立“双岗交替、校企人员轮岗”制度
一方面,学校制定“双岗交替、校企人员轮岗”制度,组织专业专任教师有计划、分批到校企合作单位相应技术岗位进行轮岗或挂职实践。轮岗或挂职教师在企业岗位需积极参与企业生产,熟悉岗位所涉及的专业工作技能,利用自身具备的专业理论知识向企业提供相关技术、管理或培训服务。另一方面,校企合作单位的技术骨干、管理人员、能工巧匠在接受教学理念和教学方法培训后,可分批到学校的教学岗位承担专业实践课教学,指导学生实习实训,参与专业人才培养方案制订与教学教改课题研究,架设校企双岗交替、校企人员轮岗的“双向双岗”深度合作机制。学校教师借助“双岗轮动”的实践锻炼,增强个人专业技能,了解行业对人才的实际需求,掌握专业最新技术和工艺,通过行业资格认证考试,最终使教师成为名副其实的“双师素质”教师。
(二)“双向双岗轮动”师资队伍建设模式的具体实施步骤
1. 校企共建教师工作站
从2009年开始,江门职业技术学院机电技术系就与江门T公司合作开展工学结合教学改革。由机电系安排二年级学生轮流到T公司进行为期四周的工学交替,机电系派出辅导员和专业教师带队,企业派出兼职辅导员和兼职教师,共同组成学生入厂期间的指导教师队伍。这支专兼结合的师资队伍,主要负责对实习学生的日常管理、思想工作、技能辅导、企业课堂等工作,收到了良好成效。2014年,江门职业技术学院机电技术系与江门T公司联合建立了企业教师工作站,双方约定:由江门职业技术学院派出一批教师进站兼职,进站教师每年寒暑假进入企业挂职锻炼,或者作为工学交替实习指导教师随学生一同进入企业,并同时参与企业产品开发、技术革新等实际生产活动,接受新技术、新工艺培训,培养了一批熟悉企业生产工艺流程、产品开发的“双师型”骨干教师;另一方面,由江门T公司选拔一批能工巧匠进入机电系的兼职教师资源库,担任企业管理、工厂供配电技术等实践课程的授课,并派出管理人员担任模具专业的行业企业顾问,参与专业人才培养方案制订等教学改革工作。
2. 校企共建双向双岗协同管理组织架构
校企双方联合设立教师工作站管理办公室。办公室成员由企业和机电系相关管理人员组成,主要负责组织和策划双方联合进行的教研科研开发、技术服务、学生在企业进行的教学和实习管理等各项工作。
3. 校企共建双向双岗培养管理制度
为保证教师工作站的有序运作,校企双方联合制定了《江门职业技术学院———T公司教师工作站运行管理制度(试行)》《校企双方人才互聘合作制度》《校企双方科研合作办法》等一系列管理制度,通过对教师工作站的日常工作流程、运作方式的规范,为“双向双岗轮动”师资队伍提供了制度保障。为了使进站教师能够更好地为企业提供技术服务,学院特别重视教师的素质提升工作,组织相关专任教师进行基本教学能力测评和实践教学能力测评。另一方面,学院每年组织企业兼职教师进行教育教学法培训,全面提升兼职教师的课堂教学水平,使兼职教师能在遵循教学规律的前提下对学生进行高质量的教学与实习指导。
4. 校企共建双向双岗管理和考评机制
(1)建立激励机制
学院对于参与“双向双岗轮动”的教师和教学团队,给予政策、技术、经费等方面的支持。对于成绩突出的“双向双岗轮动”教学团队带头人和成员给予一定的物质奖励,在职称、评聘等方面给予倾斜政策,为“双向双岗轮动”教学团队的健康发展营造具有驱动性和竞争性的政策环境。
(2)建立绩效考评机制
机电系教师在企业的兼职情况由企业人力资源部门进行监督和评价。企业兼职教师参与机电系教学、专业人才培养制订等教学改革工作的情况,由机电系教学督导委员会和专业指导委员会进行监督和评价。机电系还定期召开教学工作例会与学生座谈会,对学生工学交替的企业指导教师、一线管理人员和技术人员进行考核和评价。双方评价结果均报教师工作站管理办公室备案。
三、“双向双岗轮动”师资队伍建设模式运行效果
(一)优化双师型师资队伍
通过“双向双岗轮动”师资队伍模式建设,形成了一支双师结构合理、专兼结合的师资队伍。一方面,机电系教师带着科研项目走进企业,为企业产品升级、技术创新提供了服务。目前,机电系教师与企业首个科研技术开发合作项目“自动焊机关键技术研究与开发”已经完成,实现了家具焊接自动化,提高了企业的生产效率与生产质量,突破了一直无法解决的技术难题。学校和企业共同组成的技术团队开展了“金属管类家具自动化柔性制造”等科研项目开发,为钢家具行业提供家具研发和制造技术服务,共同推动企业技术进步。机电系还为企业提供专业课程培训,目前已为T公司近1000名员工完成了工程识图及3D设计技术培训。通过合作,企业提升了技术攻关能力,员工素质也有了一定程度的提高。
另一方面,企业的技术骨干和能工巧匠将行业企业的最新技术动态讲解传授给学生。至今,兼职教师共承担机电系近40个班级的企业管理和工厂供配电技术课程的教学。同时,企业管理人员、能工巧匠通过参与学院的教学、教研工作,指导专业建设与课程改革,使学院的人才培养更加符合企业的用人需求。近三年来,机电系仅在T公司共聘请了兼职教师10名,其中包括产品设计类专业教师2名、制造工艺类专业教师6名、企业管理营销类教师2名、聘任企业兼职辅导员4名。
(二)促进专业教学改革
通过“双向双岗轮动”师资队伍模式建设,促使了专业教学理论与实践的统一,收获了一批教学改革成果,优化了模具设计与制造、机电一体化、机械设计与制造等专业的人才培养方案及相关课程标准,同时通过开展“学—工—学多循环”的人才培养模式改革,构建校外工学交替—校内与校外工学交替—校内工学交替的多循环系统,实现了校内实训与校外实习、理论学习与技能训练在时间与空间上的交替循环。与此同时,开发了《家具产品设计与实践》《企业管理》《工厂供配电》等与实践教学相配套、能反映生产实际、体现岗位技术要求和职业技术标准的校企合作教材。
四、结语
“双向双岗轮动”师资队伍建设模式,突破了过去大部分校企合作单向管理的局限性,学校和企业联合互动,使“双岗”的管理与考核更加科学与合理。“双向双岗轮动”师资队伍建设模式的探索与实践,最终使企业、学校和学生三方获得共赢,形成你中有我、我中有你相互依存、相互促进的和谐局面,为提升高职人才培养质量提供了新的思路。
参考文献
[1]徐宝林,陈淡蓉.模具专业“学-工-学”多循环人才培养模式的探索与实践[J].中国职业技术教育,2013(26).
[2]李瑞春.矿山机电专业工学结合人才培养模式探索与实践[J].河北能源职业技术学院学报,2011(1).