1 Thử đề xuất một chơng trình khung cho ngành đào tạo Cơ điện tử PGS. TS. Tạ Duy Liêm Khoa Cơ khí - ĐHBK Hà Nội Tóm lợc: Bài báo phân tích những đặc thù của chuyên ngành cơ điện tử, những quan điểm về một khung đào tạo và các nguyên tắc khoa học giáo dục (didactical princples) áp dụng cho chuyên ngành cơ điện tử, trên cơ sở đó đề xuất một chơng trình khung với những mục tiêu xác định và đa ra một số khuyến nghị có tính định hớng về thời lợng và nội dung chuyên môn cho một số cấp độ đào tạo từ trình độ trung cấp, kỹ thuật viên đến cao đẳng và đại học. 1. Đặt vấn đề Cơ điện tử là chuyên ngành tích hợp trong một phạm trù nghề nghiệp rộng. Các khía cạnh và vấn đề chuyên môn của nó thật ra không phải là mới xuất hiện, trái lại phần nhiều trong số đó vốn là những nội dung truyền thống trớc đây đã từng đợc đề cập đến, đợc nghiên cứu và xử lý trong nhiều ngành khoa học, kỹ thuật đơn lẻ. Điều mới mẻ chính là ở quan điểm tích hợp các chuyên ngành đơn lẻ ấy trong điều kiện không ngừng cập nhật các thành tựu khoa học công nghệ mới cũng nh áp dụng các giải pháp kỹ thuật đa dạng, phong phú và ngày càng tinh xảo. Chính vì vậy, việc đi tới nhất quán giữa các quan điểm tích hợp khác nhau của các trờng phái chuyên môn là một quá trình kiến giải và thảo luận không hề đơn giản, nó gắn liền một cách hữu cơ với tính chất năng động, sáng tạo và phát triển liên tục của bản thân chuyên ngành cơ điện tử. Khái niệm chơng trình khung cũng cần đợc lu ý đúng mức, bởi nó chỉ mô tả đợc những yêu cầu tối thiểu cho một mức đào tạo nào đó của một lĩnh vực nghề nghiệp. Trong kết cấu của khung thờng bao gồm một học phần đào tạo cơ bản và một học phần đào tạo chuyên sâu , nhằm mở rộng và nâng cao trình độ cũng nh kỹ năng nghề nghiệp trên cơ sở của chính các học phần trớc đó. Nhng khung cũng bị không chế, ràng buộc bởi nhiều điều kiện : luật giáo dục, thời lợng, mục tiêu và nội dung đào tạo, bài thi tốt nghiệp, điều kiện thừa nhận một tên nghề, một trình độ nghề nghiệp Khung lại có tính liên thông với các chuyên ngành khác cũng nh với các cấp độ đào tạo khác , nó vừa phải đảm bảo cho ngời theo học có một trình độ hành nghề nào đó, lại vừa phải tạo ra một khả năng tự đào tạo, đào tạo liên tục và đào tạo nâng cao cho chính họ. Mặt khác, chơng trình khung không hàm chứa các quy định về phơng pháp giảng dạy . Tuy nhiên, trong khi lựa chọn các giải pháp tổ chức đào tạo, những phơng pháp s phạm nào động viên đợc tính chủ động, quan hệ hợp tác và ý thức trách nhiệm cao trong t duy và hành động của học viên đều là thích hợp với nội dung chuyên môn của ngành học này và phải đợc quan tâm, chú trọng đặc biệt trong quá trình thực hiện từng bài giảng. Khung - bên cạnh tính nguyên tắc cũng còn bao bàm một gợi ý cho sự thích ứng hoá một cách mềm dẻo về thời lợng cũng nh về nội dung chuyên môn đối với những điều kiện hạ tầng cụ thể 2 khác nhau của mỗi cơ sở đào tạo hoặc các cấp độ đào tạo khác nhau trong cùng một hành lang pháp lý của bộ luật giáo dục. Chuyên ngành tích hợp cơ điện tử đòi hỏi tính thực tiễn cao trong mục tiêu đào tạo . Môi trờng đào tạo của chuyên ngành này vì vậy cũng mang tính tích hợp: nhà máy và nhà trờng; công xởng và phòng thí nghiệm, học tập và nghiên cứu Những khía cạnh đó tởng chừng xa nay vốn vẫn thế, nhng đối với chuyên ngành cơ điện tử, nó thật sự đòi hỏi thiết thực hơn và hiệu quả hơn. Bởi vậy phải tổ chức đào tạo theo nhóm (team work), gắn các đề tài do thực tiễn sản xuất đặt ra với nội dung học tập và nghiên cứu (project working / learning by doing). Vả chăng, có gắn các đề tài học tập và nghiên cứu với sản xuất thì mới có kinh phí để duy trì và phát triển học thuật. Tuy vậy để thực hiện đợc yêu cầu của một khung đào tạo , việc xác định nhiệm vụ cho mỗi địa điểm học tập là vấn đề có tính nguyên tắc . Chẳng hạn, nhà trờng vốn là một địa điểm đào tạo độc lập, mang tính truyền thống. Với hạ tầng kỹ thuật của một cơ sở trờng học, nó có nhiệm vụ truyền thụ những nội dung học tập mang tính phổ cập, cơ bản với sự chú ý đặc biệt đến những đòi hỏi của nghề nghiệp do nó đào tạo. Trong quá trình truyền thụ kiến thức, mục tiêu chính yếu của nhà trờng là đảm bảo cho ngời học tiếp thu tốt học phần đào tạo cơ bản và học phần đào tạo chuyên sâu, tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng và nâng cao trình độ cũng nh kỹ năng nghề nghiệp trên cơ sở của các học phần trớc đó và các học phần liên thông khác. Với nghề nghiệp đào tạo, nhà trờng một mặt hoàn thành nhiệm vụ truyền thụ kiến thức nh trên đã nêu của mình, mặt khác nó cũng chỉ là một đối tác xã hội, bình đẳng với các đối tác khác (nh nhà máy, xí nghiệp, phòng thí nghiệm chuyên ngành, viện nghiên cứu ) cùng tham gia vào việc tạo dựng một môi trờng làm việc, cung cấp một lực lợng lao động bằng trách nhiệm đối với xã hội và môi trờng sinh thái nói chung. Nói cách khác, nhà trờng không phải là tất cả trong việc đảm bảo chất lợng toàn diện của đội quân lao động xã hội . Chính sự hợp tác chặt chẽ và trung thực giữa các đối tác xã hội, vì quyền lợi chung của cộng đồng, mới là yếu tố đảm bảo tin cậy cho tiêu chí đó. Bởi vậy, với chuyên ngành cơ điện tử, những mục tiêu đào tạo cần nhấn mạnh đối với khu vực nhà trờng là: Truyền thụ những kiến thức nghề nghiệp cơ bản với một kỹ năng chuyên môn cần thiết, gắn chặt với năng lực vận động hợp tác xã hội mang tính nhân văn cao cho học viên. Tiếp thu tính năng động và phản ứng linh hoạt một cách chuyên nghiệp, có bài bản để làm chủ đợc mọi yêu cầu luôn luôn thay đổi trong môi trờng lao động sản xuất và môi trờng xã hội, phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc. Sẵn sàng tiếp cận và tham gia các quá trình đào tạo liên tục và đào tạo nâng cao để theo kịp tốc độ phát triển khoa học và công nghệ của chuyên ngành cơ điện tử Có năng lực tổ chức đời sống cá nhân, hoà nhập một cách có ý thức và trách nhiệm vào đời sống cộng đồng để phát huy đợc triệt để giá trị tinh tuý của nghề nghiệp bản thân trong nền kinh tế trí thức phát triển cao. Để đạt đợc bốn mục tiêu nói trên, kế hoạch, chơng trình cũng nh cấp độ đào tạo cho ngành cơ điện tử cần đợc thiết lập một cách linh hoạt, da dạng để có thể thoả mãn đợc nhiều trình độ, khả năng hành nghề khác nhau, tuỳ theo năng lực tiếp thu và điều kiện học tập của ngời học, đồng thời đáp ứng đợc mọi nhu cầu của thị trờng lao động, kể cả trong khu vực học viên bị khuyết tật và học viên có hoàn cảnh thiệt thòi. Những tiêu chí chất lợng cần đợc định nghĩa một cách chi tiết và quán triệt ngay từ đầu trong nội dung đào tạo. Chẳng hạn: 3 Năng lực hành nghề bao hàm các mức độ đánh giá khác nhau về năng lực chuyên môn (Special competence), năng lực nhân bản (Human competence) và năng lực xã hội (Social competence). Năng lực chuyên môn là khả năng và tinh thần sẵn sàng, chủ động giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề đặt ra một cách có mục đích, sát với thực tiễn, có phơng pháp luận dẫn đờng trên cơ sở hiểu biết về chuyên môn và kỹ năng tay nghề đợc đào taọ và có thể tự đánh giá đợc kết quả công việc Năng lực nhân bản thể hiện khả năng và sự sẵn sàng - với t cách cá nhân - t duy, kiến giải và nhận xét các cơ hội phát triển, các đòi hỏi và hạn chế trong đời sống bản thân, gia đình, trong nghề nghiệp và trong đời sống cộng đồng, vận dụng đợc tài năng cá nhân, làm chủ đợc kế hoạch cuộc đời trong sự phát trển liên tục. Nó bao hàm các tính cách cá nhân nh tính tự lập, khả năng tự phê bình, tính chủ động, độ tin cậy, tinh thần trách nhiệm và ý thức xã hội có tính chất nghề nghiệp, biết nhận ra các giá trị nhân bản và gắn liền các giá trị ấy với đời sống cá nhân mình cũng nh đời sống cộng đồng. Năng lực xã hội thể hiện khả năng và tinh thần sẵn sàng, chủ động tổ chức và chung sống với các môí quan hệ xã hội , bao quát và làm chủ đợc các tình huống xã hội phức tạp, căng thẳng, có hiểu biết và theo dõi một cách có trách nhiệm các mâu thuẫn diễn ra đồng thời có phơng pháp vận động xã hội hợp lý để hớng tới tinh thần đoàn kết và hợp tác trong sáng trong khi giải quyết các mâu thuẫn xã hội. Năng lực về phơng pháp luận cũng nh năng lực học tập sẽ hình thành và lớn lên cùng với sự phát triển của các năng lực đã phân tích ở trên. Tóm lại, đội quân lao động của chuyên ngành cơ điện tử cần đợc đào tạo để có đợc một phẩm chất đặc biệt cao, tơng xứng với tính tích hợp, tính hiện đại và tính trí tuệ của bản thân chuyên ngành, xứng đáng là chỗ dựa căn bản cho quá trình xây dựng và phát triển một xã hội và một nền kinh tế tri thức có tính thời đaị. 2. Suy nghĩ về một vài nguyên tắc của khoa học giáo dục Mục tiêu đào tạo chuyên ngành cơ điện tử nh trên đã lý giải đòi hỏi tính s phạm đan xen trong từng tiết giảng, phải tạo cho ngời theo học khả năng tiếp thu kiến thức theo định hớng hành động, nghĩa là họ phải tự lập đợc kế hoạch, tự tổ chức thực hiện và đánh giá đợc kết quả của các nhiệm vụ công tác do họ đảm trách trong phạm vi của nghề nghiêp . Việc học tập trong nhà trờng không thể tách rời những hoạt động mang tính chuyên nghiệp, gắn kết hữu cơ giữa quá trình t duy với hành động cụ thể và không phải của từng cá thể mà là của một tập thể học viên. Cách học nh vậy, trớc hết thể hiện một quá trình phản ánh của những hành động có mục đích (lập kế hoạch hành động, quản lý quá trình thực hiện, đánh giá kết quả ). Việc thấm nhuần nguyên tắc khoa học giáo dục này (didactical principle) cho mỗi một giảng viên sẽ là cơ sở để họ truyền thụ đợc kiến thức với một trình độ s phạm cao trong một quá trình giảng dạy và học tập năng động, phát huy tính tự lập của tập thể học viên, gắn kết chặt chẽ với lao động nghiên cứu và phục vụ sản xuất. Nguyên tắc didactic đợc phản ánh trong chơng trình khung thông qua việc mô tả mục tiêu cũng nh sự lựa chọn nội dung cho một cấp độ đào tạo xác định . Dựa trên những kiến thức cơ bản của khoa học Didactic và lý thuyết về quá trình học tập, có thể đề cập dới đây những nguyên lý chỉ đạo cho việc tổ chức các tiết giảng theo phơng châm tiếp thu kiến thức theo định hớng hành động. Đó là: Tiết học có tính khoa học giáo dục cao là những những tiết học tạo ra hoàn cảnh để học viên có cơ hội trau dồi kiến thức nghề nghiệp (Học tập để hành động) 4 Điểm xuất phát của mô thức học tập theo định hớng hành động là sự tự chủ của ngời học trong việc lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch một cách có suy nghĩ, có thể tự mình điều chỉnh, sửa chữa và đánh giá đợc kết quả thực hiện của chính mình (Học tập thông qua hành động) Mọi hành động đều phải mang tính toàn diện do thực tiễn nghề nghiệp đòi hỏi (trên các tiêu chí kỹ thuật, an toàn, kinh tế, pháp lý, môi trờng và các tiêu chí xã hội khác). (Học tập toàn diện) Mọi hành động phải gắn kết với quá trình tích luỹ kinh nghiệm riêng cho mỗi học viên và phản ảnh đợc tác dụng xã hội một cách rõ nét, phát huy đợc lợi ích công đồng và tránh đợc các tranh chấp xã hội (Học tập vì lợi ích cá nhân và lợi ích cộng đồng) Giảng dạy và học tập theo định hớng hành động là khái niệm s phạm (didactical concept) hoà nhập đợc một cách hệ thống cấu trúc của giáo trình chuyên môn với hành động thực tiễn trong thí nghiệm và thực tập cũng nh trong nghiên cứu khoa học phục vụ sản xuất. Nó đợc thể hiện theo những phơng pháp lên lớp khác nhau mà trong phạm vi của một chơng trình khung không thể nào đề cập đợc đầy đủ. Điều đáng lu tâm là sự phân loại học viên về trình độ đầu vào, nền tảng giáo dục văn hoá (Culture) và những kinh nghiệm xã hội của bản thân họ có một ý nghĩa quan trọng đối với quá trình đào tạo, bởi nhà trờng chỉ có thể làm tốt các chơng trình đào tạo của mình khi họ nắm vững sự khác biệt của mỗi nhóm đối tợng từ sự yếu kém đến những khả năng đặc biệt cuả mỗi học viên. Trong qúa trình giảng dạy và học tập theo định hớng hành động, cái khó nhất là sự bám sát của chơng trình đào tạo với những chuyển đổi kỹ thuật thờng xuyên, liên tục nhằm ứng dụng các tiến bộ kỹ thuật với tốc độ chóng mặt trong chuyên ngành cơ điện tử. Một trong các các yếu tố hỗ trợ có hiệu quả là sự truyền thụ đầy đủ các khối kiến thức cơ bản nh toán, khoa học tự nhiên, ngoại ngữ cũng nh các kiến thức về kinh tế, môi trờng và an toàn lao động để học viên có thể tự đào tạo hoặc tham gia các khoá đào tạo nâng cao. 3. chơng trình đào tạo khung đề xuất cho ngành Cơ điện tử Chơng trình đề xuất dới đây có giá trị tham khảo cho các cấp độ đào tạo: Kỹ thuật viên (trung cấp kỹ thuật), Cao đẳng và Đại học. Tiêu chí chất lợng đào tạo theo đó đợc xác định có tính nguyên tắc chung. Việc áp dụng khung đào tạo này cho các nhóm đối tợng khác nhau, các cấp độ đào tạo khác nhau cũng nh cho những cơ sở đào đạo có điều kiện hạ tầng khác nhau là một vấn đề cần đợc cân nhắc lựa chọn cho phù hợp. Tiêu chí về chất lợng bao gồm các nội dung chính yếu có tính nguyên tắc nh sau: Ngời đợc đào tạo theo chơng trình khung này có thể Làm việc trong khuôn khổ nghề nghiệp cùng với các đồng nghiệp khác và có thể trao đổi thông tin với nhau bằng tiếng Anh, ngoài tiếng mẹ đẻ Vận dụng đợc các nguyên tắc và tiêu chuẩn kỹ thuật trong khi làm việc với các hệ thống cơ điện tử Thực hiện đợc các tính toán cơ bản với sự quan tâm đến các chỉ tiêu kỹ thuật và kinh tế, vận dụng thành thạo các hệ thống bảng tra và công thức tính toán trong chuyên ngành Có khả năng tổ chức và thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn đảm bảo đợc các tiêu chí về môi trờng, sinh thái, kinh tế và xã hội Hạn chế đợc các ảnh hởng tiêu cực của quá trình kỹ thuật đối với môi trờng thông qua việc sử dụng các vật liệu thích hợp, có ý thức trách nhiệm khi hành động và tôn trọng các điều luật bảo vệ môi trờng 5 Biết tôn trọng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong bảo dỡng sửa chữa để vận hành hệ thống máy móc thiết bị một cách an toàn, tin cậy. Có ý thức đảm bảo tiêu chuẩn chất lợng và lựa chọn các giải pháp kỹ thuật kinh tế thích hợp. Có thể tiến hành phát hiện, dự báo và khắc phục lỗi, nhiễu trong một số hẹ thống cơ điện tử điển hình làm kinh nghiệm tiếp cận với các hệ thống công tác khác Dùng đợc máy tính nh một phơng tiện lao động Tự tìm hiểu đợc các tài liệu mô tả máy móc, hớng dẫn vận hành và các tài liệu kỹ thuật khác bằng tiếng Anh, có khả năng t vấn đợc cho khách hàng của doanh nghiệp. Khác với những kết cấu khung truyền thống, chơng trình khung này đợc trình bày dới dạng tập hợp các lĩnh vực học tập cần thiết cho chuyên ngành cơ điện tử trong pham vi thời lợng xấp xỉ 1000 giờ học. Thay vì gọi tên các môn học cụ thể, cấu trúc khung chỉ xác định mục tiêu và những nội dung cần lựa chọn cho từng lĩnh vực học tập. Chính là nhờ tính mở này của nó mà chơng trình khung cho phép, tuỳ theo cấp độ đào tạo, ngời tổ chức đào tạo có thể lựa chọn môn học, thời lợng và nội dung chuyên sâu để thoả mãn những mục tiêu đào tạo cụ thể, đợc xác định theo nhu cầu của thị trờng lao động. Kết cấu chơng trình khung theo lĩnh vực đào tạo Số TT Lĩnh vực học tập Năm thứ nhất Năm thứ hai Năm thứ 3 và thứ 4 1 Phân tích các mối quan hệ chức năng trong các hệ thống cơ điện tử 40 2 Thiết kế & chế tạo hệ thống thành phần: mô đun cơ khí 80 3 Lắp đặt các trang bị điện với đảm bảo kỹ thuật an toàn 100 4 Nghiên cứu các dòng lu thông năng lợng và thông tin trong các cụm kết cấu điện, khí nén và thuỷ lực 60 5 Trao đổi thông tin với sự trợ giúp của các hệ thống điện toán, hệ thống xử lý dữ liệu 40 6 Lập kế hoạch và tổ chức thực hiện các quá trình công tác 40 7 Giải pháp kết nối các hệ thống thành phần cơ điện tử 100 8 Thiết kế và chế tạo các hệ thống cơ điện tử 140 9 Nghiên cứu dòng lu thông thông tin trong một hệ thống cơ điện tử tổng hợp 80 10 Lập quy trình tháo, lắp hệ thống 40 11 Vận hành, tìm lỗi và khắc phục lỗi trong hệ thống 160 12 Kỹ thuật bảo dỡng, bảo hành và sửa chữa hệ thống 80 13 Chuyển giao các hệ thống cơ điện tử cho khách hàng 60 Tổng cộng: 320 280 420 3.1. Phân tích các mối quan hệ chức năng trong các hệ thống cơ điện tử (năm học thứ nhất - 40 tiết học) a. Mục tiêu: Vận dụng đợc các tiêu chuẩn, quy chuẩn quốc gia và quốc tế khi phân tích các hệ thống kỹ thuật Sử dụng đợc các tài liệu kỹ thuật để lựa chọn giải pháp, làm chủ các phơng pháp phân tích và thiết lập tài liệu kỹ thuật về các quan hệ chức năng trong hệ thống. Thực hiện đợc các cuộc trao đổi về những khả năng lụa chọn giải pháp kỹ thuật trong nhóm công tác. Làm việc đợc với các sơ đồ khối và nhận biết trong đó những dòng tín hiệu, dòng lu thông vật liệu và dòng năng lợng cũng nh các nguyên tắc tác dụng cơ bản 6 Sử dụng máy tính để viết các báo cáo kết quả làm việc; xây dựng ý thức nhậy cảm với các vấn đề về môi trờng và về tính kinh tế của hệ thống; sử dụng tiếng Anh trong khi tiếp cận các tài liệu và nguồn thông tin trong chuyên ngành b. Nội dung: Các yêu cầu kỹ thuật đặt ra đối với các hệ thống cơ điện tử Bộ thông số hệ thống Kỹ thuật sơ đồ khối Dòng lu thông thông tin (tín hiệu), lu thông vật liệu và dòng năng lợng Y nghĩa của những đòi hỏi riêng từ phía khách hàng đối với các giải pháp kỹ thuật Vai trò và khả năng của các hệ thống xử lý dữ liệu bằng kỹ thuật điện toán Thiết lập tài liệu kỹ thuật và trình bày các kết quả làm việc Các tiêu chí về sinh thái môi trờng và tính kinh tế 3.2. Thiết kế & chế tạo hệ thống thành phần: các mô đun cơ khí (năm học thứ nhất - 80 tiết học) a. Mục tiêu: Mô tả đợc kết cấu, tính chất và lĩnh vực ứng dụng của các vật liệu chính và vật liệu phụ, chú ý các tiêu chí liên quan đến tính kinh tế, môi trờng và sức khoẻ Đọc đợc các bản vẽ kết cấu, vẽ mặt cắt và chi tiết hoá thành các bản vẽ chế tạo. Có thể chỉnh lý thiết kế, lựa chọn các phơng pháp gia công cơ yêu cầu và đánh giá đợc kết quả của các quy trình gia công chế tạo Sử dụng đợc tiếng Anh với các thuật ngữ cơ khí điển hình trong khi tham khảo hay thiết lập tài liệu kỹ thuật; nắm vững các quy định về bảo hộ lao động trong khi thực hiện các quy trình công nghệ; tổ chức làm việc theo nhóm công tác b. Nội dung: Vẽ kỹ thuật cho từng chi tiết, cụm máy, vẽ tách chi tiết và thiết lập danh mục chi tiết gia công Tính toán thiết kế chi tiết máy, dung sai lắp ghép Các mối liên kết cơ khí và quy trình lắp ráp Cơ sở của công nghệ gia công cắt gọt và biến dạng tạo hình bằng tay và bằng máy Thiết kế, chế tạo các khớp nối cơ khí theo các nguyên tắc lực tác dụng, hình dáng liên kết và vật liệu liên kết Các tính chất làm việc chuyên dụng của vật liệu chính và vật liệu phụ Các công cụ tháo lắp và dụng cụ hỗ trợ Tổ chức nhà kho phục vụ lắp ráp, các tiêu chuẩnt an toàn và bảo hộ lao động Phơng tiện, công cụ đo lờng kiểm tra, lỗi đo và cách khắc phục Các tiêu chí liên quan đến vấn đề môi trờng và tính kinh tế 3.3. Lắp đặt các trang bị điện với đảm bảo kỹ thuật an toàn (năm học thứ nhất - 100 tiết học) a. Mục tiêu: Có kiến thức đầy đủ về tác dụng của năng lợng điện trong các quá trình kỹ thuật, có hiểu biết về các mạch cơ bản của kỹ thuật điện, giải thích đợc nguyên lý hoạt động của chúng. Vận dụng đợc kiến thức để lựa chọn các phơng tiện, thiết bị điện, thực hiện tốt các tính toán, sử dụng thành thạo các công thức và bảng tra trong quá trình thực hiện các giải pháp kỹ thuật. Nhận biết rõ các hiểm hoạ khi sử dụng năng lợng điện đối với con ngời và thiết bị máy móc, làm chủ các biện pháp bảo vệ con ngời và thiết bị kỹ thuật, vận dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật. 7 Lựa chon và sử dụng đợc các thiết bị dụng cụ đo lờng kiểm tra , có khả năng can thiệp, thay đổi hoặc soạn thảo mới các tài liệu chuyên môn, rút ra từ đó các thông tin cần thiết, kể cả bằng tiếng Anh b. Nội dung: Các đại lợng điện, những quan hệ giữa chúng, các khả năng trình bày và tính toán Các linh kiện điện trong mạch điện dòng một chiều và mạch điện dòng xoay chiều Các phơng pháp đo lờng điện; sử dụng các công thức và bảng tra trong tính toán Lựa chọn cáp điện, dây dẫn cho hệ thống truyền tải năng lợng và truyền thông tin Lới điện Các hiểm hoạ vì quá tải, ngắn mạch, cao áp và tính toán những phần tử bảo vệ đúng yêu cầu Tác dụng của dòng điện đến cơ thể, các quy chế an toàn, các biện pháp cấp cứu khi có tai nạn lao động với dòng điện Kiểm tra hoạt động của các thiết bị điện, nguyên nhân gây quá tải, cao áp, tác dụng của chúng và những biện pháp phòng ngừa Kỹ thuật điện từ 3.4. Nghiên cứu các dòng lu thông năng lợng và thông tin trong các cụm kết cấu điện, khí nén và thuỷ lực (năm học thứ nhất - 60 tiết học) a. Mục tiêu: Làm chủ các mạch cơ bản của kỹ thuật điều khiển, đọc đợc sơ đồ mạch. Có khả năng can thiệp, thay đổi hay thiết kế mới mạch điều khiển. Nắm vững các thông số kỹ thuật trong hoạt động của các cụm thiết bị điện, khí nén và thuỷ lực. Hiểu biết các phơng pháp tạo ra nguồn năng lợng phụ cần thiết. Sử dụng thành thạo các phơng pháp và dụng cụ đo kiểm. Y thức đợc các hiểm hoạ khi làm việc với các hệ thống diện, khí nén và thuỷ lực. Tôn trọng các quy chế an toàn và bảo hộ lao động cũng nh ý thức đợc các vấn đề bảo vệ môi trờng Hiểu đợc các thuật ngữ tiếng Anh trong mô tả sản phẩm, mô tả hệ thống điện, khí nén và thuỷ lực b. Nội dung: Các đại lợng khí nén và thuỉy lực, những quan hệ giữa chúng, các khả năng trình bày và tính toán Các bộ phận cung cấp năng lợng của kỹ thuật điện, khí nén và thuỷ lực Các mạch cơ bản của kỹ thuật điều khiển Thiết lập các tài liệu kỹ thuật tích hợp nhiều dạng năng lợng và cụm thiết bị Tín hiệu và các giá trị đo trong hệ thống điều khiển Các hiểm hoạ khi làm việc với các cụm công suất của các thiết bị điện, khí nén và thuỷ lực Các tiêu chí về tính kinh té, an toàn lao động, bảo vệ môi trờng và vấn đề tái sử dụng vật liệu, phế thải. 3.5. Trao đổi thông tin với sự trợ giúp của các hệ thống điện toán, hệ thống xử lý dữ liệu (năm học thứ nhất - 40 tiết học) a. Mục tiêu: Mô tả đợc việc sử dụng các thiết bị xử lý dữ liệu và sự bố trí các phơng tiện điện toán trong quy trình hoạt động hệ thống, cấu trúc mạng trong hệ thống và những yêu cầu an toàn của mạng điện toán 8 Phân tích đợc các hợp đồng công tác, thu thập đợc thông tin hệ thống và sử dụng các phần mềm thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ chuyên môn và thiết lập tài liệu kỹ thuật. Làm chủ đợc các thuật ngữ tiếng Anh rút ra từ các sổ tay kỹ thuật cũng nh các giao diện màn hình b. Nội dung: Hệ thống vận hành Thiết bị điện toán hoà mạng Các phơng pháp bảo vệ dữ liệu và an toàn dữ liệu Xử lý thông tin bằng các phần mềm tơng thích trong chuyên ngành Quá trình hoạt động điều khiển với trợ giúp của hệ điện toán Các quan điểm về môi trờng sinh thái trong các chỗ làm việc với máy tính 3.6. Lập kế hoạch và tổ chức thực hiện các quá trình công tác (năm học thứ hai - 40 tiết học) a. Mục tiêu: Mô tả đợc hệ thống tổ chức hoạt động và thành lập các nhóm công tác theo chức năng, chuyên môn, theo đặc trng kỹ thuật, công nghệ và kinh tế. Hiểu rõ các yêu cầu nhằm đảm bảo tình trạng sẵn sàng hoạt động của các quá trình công nghệ và hệ thống thiết bị cần thiết. Hiểu biết và áp dụng đợc các phơng pháp kiểm tra, quản lý chất lợng. Sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch điều hành thực hiện và thiết lập tài liệu cho các bớc tổ chức và điều hành thực hiện các kế hoạch đã định. Có ý thức với các công việc chuẩn bị làm việc trên quan điểm bảo vệ sức khoẻ và an toàn lao động; sử dụng các thuật ngữ tiếng Anh có liên quan b. Nội dung: Bố trí vị trí các loại vật t và tính toán Phân tích quy trình công tác Đánh giá và lập tài liệu báo cáo kết quả công tác Tính toán thời gian và giá thành, các phơng pháp trình bày quy trình công tác Quản lý chất lợng, quản lý môi trờng và đảm bảo an toàn lao động 3.7. Giải pháp kết nối các hệ thống thành phần cơ điện tử (năm học thứ hai - 100 tiết học) a. Mục tiêu: Mô tả đợc cấu trúc của các hệ thống cơ điện tử, giải thích nguyên lý tác dụngcủa các bộ cảm biến, bộ biến đổi và các bộ cảm biến điều chỉnh. Hiểu rõ các khả năng thực hiện truyền động quay và tịnh tiến nhờ các yếu tố truyền động điện, khí nén và thuỷ lực, vận dụng đợc các kiến thức về điều khiển và điều chỉnh để tác động đến điều khiển quỹ đạo và điều khiển hởng dịch động. Thông qua các nghiên cứu về tín hiệu, kiểm tra chức năng của các cụm cấu kiện và khắc phục lỗi của cụm và của hệ thống. Thiết kế đợc các mạch cơ bản và mô tả nguyên tắc tác dụng của chúng, kể cả bằng tiếng Anh. Làm chủ ít nhất một phơng pháp lập trình b. Nội dung: Xích điều khiển và mạch điều chỉnh, nguyên tắc sơ đồ khối Các đại lợng cơ bản của kỹ thuật điều khiển và điều chỉnh Nguyên lý tác dụng, đặc tính tín hiệu của các bộ cảm biến và và bộ biến đổi Lập trình cho các quá trình chuyển động và các chức năng điều khiển 9 Thiết kế mạch, trình bày bằng giản đồ, đồ hoạ các quá trình điều khiển và điều chỉnh Đo tín hiệu, mạch cơ bản và nguyên tắc tác dụng trong kỹ thuật truyền động Trình bày các cụm truyền động tích hợp trong một biểu đồ chức năng 3.8. Thiết kế và chế tạo các hệ thống cơ điện tử (năm học thứ hai - 140 tiết) a. Mục tiêu: Mô tả đợc cấu trúc và lu thông dòng tín hiệu của một hệ thống cơ điện tử hợp thành từ nhiều cụm cấu kiện khác nhau, phân tích đợc ảnh hởng của những điều kiện làm việc thay đổi đến quá trình vận hành. Thông qua các nghiên cứu về tín hiệu nhận biết đợc lỗi tại các giao diện, tìm ra nguyên nhân và biện pháp khắc phục. Sử dụng các phơng pháp đo lờng kỹ thuật trong các quá trình điều khiển và điều chỉnh, tổng kết các kết quả thực hiện và lập thành tài liệu Vận dụng các kiến thức về kỹ thuật điều khiển và điều chỉnh để thực hiện điều khiển tốc độ, số vòng quay của các chuyển động. Có khả năng kết nối các cụm truyền động, lựa chọn các phơng án ghép nối giữa chúng và máy công tác theo một mục đích sử dụng xác định. Nắm vững nguyên nhân và tác động của các trờng hợp quá tải, xác định các thông số kỹ thuật của các thiết bị bảo vệ cần thiết và lựa chọn giải pháp khắc phục. Có khả năng thiết kế, thay đổi mạch và thuyết minh trong tài liệu kỹ thuật. Có ý thức tôn trọng các tiêu chuẩn an toan lao động, hiểu rõ các mối hiểm hoạ trong khi làm việc với máy móc thiết bị Có thể dùng tiếng Anh để mô tả mối quan hệ chức năng giữa kỹ thuật điều khiển và điều chỉnh cũng nh nguyên lý tác dụng của hệ thống cơ điện tử. Làm chủ đợc phơng pháp lập trình. b. Nội dung: Các thông số hoạt động hệ thống và đờng đặc tính của các bộ truyền động, các giá trị giới hạn Nguyên tắc tác dụng, lựa chon và điều chỉnh các thiết bị bảo vệ Điều khiển và điều chỉnh các bộ truyền động, các quá trình định vị, bậc tự do, các phơng pháp đo lờng kiểm tra xác định vị trí Truyên động hộp số bánh răng và khớp nối trục, lập trình cho các quá trình chuyển động và các chức năng điều khiển, mô phỏng trên máy tính Tổng hợp các giá trị đo tại các giao diện, can thiệp thay đổi và thiết lập mới các tài liệu kỹ thuật 3.9. Nghiên cứu dòng lu thông thông tin trong một hệ thống cơ điện tử tổng hợp (Năm học thứ ba - 80 tiết) a. Mục tiêu: Đọc đợc sơ đồ mạch và qua đó mô tả cấu trúc thông tin trong hệ thống, hiểu đợc mối liên kết giữa các phần tử điện, cơ, khí nén và thuỷ lực Làm chủ đợc các phơng pháp đo lờng kỹ thuật để nghiên cứu các dòng thông tin, có khả năng phân tích tín hiệu và từ đó rút ra các nguyên nhân mắc lỗi. Sử dụng máy tính trong khi áp dụng các phơng pháp dự báo lỗi Có thể can thiệp thay đổi và thiết lập mới các tài liệu kỹ thuật, kể cả bằng tiếng Anh b. Nội dung: Các quá tẻình tín hiệu trong hệ thống 10 Cấu trúc tín hiệu, hệ thống đờng dẫn thông tin Các phơng pháp đo lờng kiểm tra Nghiên cứu các giao diện giữa các cấu tử hệ thống Hoà mạng giữa các hệ thống bộ phận, phân tầng trong mạng hệ thống Lập tài liệu xử lý các kết quả đo 3.10. Lập quy trình tháo, lắp hệ thống (năm học thứ ba - 40 tiết) a. Mục tiêu: Lập quy trình và thực hiện các công việc chuẩn bị tháo lắp các hệ thống cơ điện tử. Giải thích đợc tiến độ của quy trình tháo lắp và đánh giá đợc kết quả công việc Có ý thức bảo vệ sức khoẻ và an toàn lao động ngay từ giai đoạn chuẩn bị, kiểm tra các điều kiện tháo lắp tại hiện trờng, có kế hoạch sử dụng các phơng tiện hỗ trợ cần thiết Tổ chức làm việc theo nhóm công tác và nắm vững các hớng dẫn lắp đặt bằng văn bản tiếng Anh b. Nội dung; Các tài liệu kỹ thuật tháo lắp tại xí nghiệp Các điều kiện làm việc tại địa điểm tháo lắp và các tiêu chuẩn kỹ thuật cần đáp ứng. Các biện pháp an toàn và cách kiểm tra chúng Các thiết bị cung ứng và dẫn vật liệu thải của hệ thống cơ điện tử Phơng tiện hỗ trợ vận chuyển, nâng hạ và tháo lắp Kiểm tra kỹ thuật trong khi tháo và lắp, sai số vị trí và sai số hình dáng, các công việc chỉnh lý Xử lý chất thải và tái chế vật liệu khi tháo rời hệ thống. 3.11. Vận hành, tìm lỗi và khắc phục lỗi trong hệ thống (năm học thứ 3- 160 tiết) a. Mục tiêu: Nắm vững đợc chức năng tổng thể và chức năng bộ phận của một hệ thống kể cả thiết bị bảo vệ cuả nó, rút ra các thông tin từ những tài liệu kỹ thuật. Giải thích đợc ảnh hởng của từng cấu tử bộ phận đến hệ thống tổng thể và kiểm tra thông qua nghiên cứu chức năng của các giao diện kết nối Làm chủ các phơng pháp đo lờng cần thiết và biết sử dụng chúng một cách có mục đích. ỉng dụng khả năng của các hệ thống dự báo trình bày đợc nội dung kiểm tra chức năng và kiểm tra phát hiện lỗi. Kiểm tra các biện pháp bảo vệ và tác dụng của chúng Giải thích các phơng pháp vận hành hệ thống cơ điện tử và xác định một trình tự thao tác vận hanhf cho một hệ thống tổng thể Điều chỉnh đợc các bộ cảm biến, bộ chấp hành, kiểm tra các thông số hệ thống và điều chỉnh chúng, Hạn chế lỗi hệ thống và loại bỏ các nhiễu Thiết lập các tài liệu kỹ thuật về kết quả công việc chuyên môn, kể cả dùng tiếng Anh b. Nội dung: Sơ đồ khối, sơ đồ tác dụng và chức năng của các hệ thống cơ điện tử Kiểm tra và điều chỉnh các bộ cảm biến và bộ chấp hành - các thông số hệ thống Thông số hoá các đờng dẫn thông tin (BUS) Cài đặt các phần mềm Các phơng pháp tìm lỗi trong các hệ thống điện, khí nén và thuỷ lực, phân tích nhiễu, chiến lợc tìm kiếm lỗi, nguyên nhân của các lỗi điển hình [...]... điều chỉnh và thiết lập các tài liệu kỹ thuật 3 13 Chuyển giao các hệ thống cơ điện tử cho khách hàng (Năm học thứ 4 - 60 tiết) a Mục tiêu: Chuẩn bị đợc các thông tin kỹ thuật về các hệ thống cơ điện tử dạng văn bản và đồ hoạ cũng nh trình bày, giới thiệu Lập kế hoạch và thực hiện các công việc hớng dẫn cho nhà máy và ngời đứng máy vận hành, có thể trao đổi đợc các vấn đề chuyên môn bằng tiếng Anh... biện pháp thực hiện bảo vệ các hệ thống cơ - điện Các cụm điện từ Theo dõi quá trình bằng quan sát, hệ thống dự báo, dự báo từ xa; biên bản vận hành, các tài liệu thống kê lỗi và biên bản bảo trì, bảo dỡng và sửa chữa Các phơng pháp đảm bảo chất lợng, loại bỏ lỗi chơng trình, quan tâm đến các yêu cầu của khách hàng Đánh giá các ảnh hởng của hệ thống cơ điện tử đến các điều kiện kinh tế, cân bằng môi... quả bảo dỡng và sửa chữa để thiéet lập các tài liệu kỹ thuật kể cả bằng tiếng Anh b Nội dung: Các tác dụng của ô nhiễm, phế thải, mài mòn, mệt mỏi và môi trờng công nghiệp thiếu vệ sinh Độ tin cậy của hệ thống Thiết lập và điều chỉnh thích hợp các quy trình bảo dỡng sửa chữa Kiểm tra, các phơng pháp kiểm nghiệm về thiết bị an toàn THích ứng hoá các cấu tử hệ thống trong những yêu cầu thay đổi ... bày, giới thiệu Lập kế hoạch và thực hiện các công việc hớng dẫn cho nhà máy và ngời đứng máy vận hành, có thể trao đổi đợc các vấn đề chuyên môn bằng tiếng Anh Có ý thức quan tâm đến các điều kiện cơ sở của khách hàng và chiến lợc marketing của xí nghiệp b Nội dung Sử dụng hệ thống thông tin trong nội bộ xí nghiệp Làm việc theo nhóm công tác (trao đổi thông tin, làm mẫu, giới thiệu) Quan hệ giữa . có thể tự đào tạo hoặc tham gia các khoá đào tạo nâng cao. 3. chơng trình đào tạo khung đề xuất cho ngành Cơ điện tử Chơng trình đề xuất dới đây. 1 Thử đề xuất một chơng trình khung cho ngành đào tạo Cơ điện tử PGS. TS. Tạ Duy Liêm Khoa Cơ khí - ĐHBK Hà Nội Tóm