Một số kinh nghiệm về đào tạo cơ điện tử
ở khoa cơ khí trờng đại học bách khoa tp.hcmTS. Nguyễn Văn Giáp, PGS. TS. Đặng Văn Nghìn
Bộ môn Cơ Điện Tử, Khoa Cơ khí Trờng Đại học Bách khoa TP.Hồ Chí Minh
Email: [email protected] ; [email protected]
Tóm tắt
Trớc hết, bài báo giới thiệu các giai đoạn chuẩn bị để mở ngành đào tạo Cơ điện tử hệ Đại học và Cao
đẳng. Kế đến, bài báo trình bày một số kinh nghiệm trong đào tạo chuyên ngành Cơ điện tử hệ Cao đẳng
cũng nh hệ Đại học khóa 1997 đã tốt nghiệp vào tháng 01 năm 2002.
Abstract
First, this paper introduces the preparation periods to found Mechatronics Speciality at both undergraduated
and technician level. Then we present our experience in educating students entered in 1997 and have just
graduated in January 2002.
1 Cơ điện tử - Sự hình thành và phát triển
Năm 1967, kỹ s ngời Nhật tên là Yaskawa đặt ra thuật ngữ Mechatronics
Cơ điện
tử. Đó là sự kết hợp giữa từ Mecha (mechanism) và tronics (electronics). Năm 1971,
công ty của ông đã đăng ký độc quyền thuật ngữ này. Tuy nhiên, để đợc sử dụng rộng rãi,
năm 1982 Yaskawa quyết định phổ biến thuật ngữ đó. Do tính bao quát của vấn đề mà
ngời ta đã đa ra nhiều định nghĩa khác nhau về Cơ điện tử. Và do đặc trng của từng
phân ngành mà mỗi định nghĩa chỉ nhấn mạnh đến một khía cạnh chuyên biệt của ngành.
Cơ điện tử là sự kết hợp giữa cơ khí, điện tử và điều khiển nhờ máy tính trong việc thiết kế
và sản xuất ra sản phẩm là định nghĩa đợc nhiều nhà khoa học thừa nhận.
Đến nay, Cơ điện tử đã phát triển qua ba giai đoạn. Giai đoạn đầu tơng ứng với những
năm mà thuật ngữ Cơ điện tử xuất hiện. Trong suốt thời gian này những ngành có trong
hệ thống Cơ điện tử phát triển còn khá độc lập và riêng lẻ. Vào đầu những năm 80, có sự
điều khiển
Hiển thị
Hình 1: Hệ thống Cơ điện tử
Hệ thống bị điều khiển là một quá trình nào đó, có thể là cơ khí, hoá học, ... Nó liên lạc với
môi trờng bên ngoài thông qua bộ phận cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Hệ thống điều
khiển gồm ba hệ thống con làm nhiệm vụ thu nhập thông tin, hiển thị thông tin, lập kế
hoạch và điều khiển. Đây là điểm khác biệt và cũng chính là điểm mạnh của hệ thống Cơ
điện tử. Hệ thống điều khiển thu nhận thông tin từ các cảm biến rồi truyền đến máy tính. ở
đây các phơng pháp tính toán thông minh đợc khai thác một cách tối đa, vận dụng linh
hoạt các quy tắc về xử lý, mạng trí tuệ, logic mờ, ... để ra quyết định cho hệ thống bị điều
khiển hoạt động.
Ngành Cơ điện tử cũng đợc giới thiệu rộng rãi trên nhiều tạp chí ví dụ nh: Mechatronics,
Mechatronics Design,.... Các hội thảo khoa học về lĩnh vực này thờng xuyên đợc tổ chức
ở nhiều quốc gia. Một hội nghị đợc nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm là:
Hội
nghị quốc tế về những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực Cơ điện tử ICRAM '95
đã
diễn ra từ ngày 14-16 tháng 8 năm 1995 tại Thổ Nhĩ Kỳ. Hội nghị đã đợc hàng trăm nhà
khoa học và nhiều hiệp hội nổi tiếng từ 34 Quốc gia tham dự: Hội kỹ s cơ khí Hoa kỳ
(ASME), Học viện kỹ thuật ĐiệnĐiện tử (IEEE), Liên đoàn quốc tế về đIều khiển tự động
(IFAC), Hội Robo Nhật Bản, Hội các kỹ s cơ khí Nhật Bản (JSME).
Và mới đây nhất, hội thảo Quốc tế giữa Nhật, Mỹ và Việt Nam (RESCCE 2002 - Research
and Education in Systems, Computation and Control Engineering) lần 3 đợc tổ chức tại Đà
nẵng ở dạng Trờng hè (Summer School) với những chuyên đề chuyên về Cơ điện tử.
Điều này đã nói lên rằng Cơ điện tử đang là hớng phát triển mạnh và mang tính ứng dụng
công nghiệp của các ngành Cơ khí, Điện
Điện tử và Công nghệ Thông tin. Trong tơng lai
tử, bắt đầu tuyển sinh từ khóa 2000 với chỉ tiêu là 80 sinh viên.
2.2 Triển khai chơng trình đào tạo ngành Cơ điện tử
Qua tham quan và tìm hiểu nhiều trờng ở nhiều nớc trên thế giới, chúng tôi thấy các cách
tiệm cận và triển khai rất khác nhau:
Nhiều trờng bắt đầu bằng việc thêm vào chơng trình học của sinh viên Cơ khí các
chuyên đề riêng để đào tạo kỹ s Cơ điện tử.
Một số trờng khác lại bắt đầu bằng việc mở chơng trình đào tạo hệ Cao học trớc
để định hớng vì họ cho rằng với chơng trình đào tạo kỹ s đã học thì chỉ cần học
thêm một số môn Cao học nữa.
Còn lại đa số các trờng thì bắt đầu đào tạo từ hệ kỹ s.
Chúng tôi cũng bắt đầu từ việc đào tạo hệ kỹ s nhng lại không đợi triển khai cho khóa
2000 vì nh vậy phải đến năm học 2002-2003 số sinh viên này mới vào học chuyên ngành.
Chúng tôi đã có cách tiệm cận khác: hớng dẫn một số sinh viên khóa 1995, 1996 (tốt
nghiệp năm 2000, 2001) thực hiện những đề tài có liên quan nh thiết kế và chế tạo các mô
hình thí nghiệm về Cơ điện tử, xây dựng một chuyên ngành đào tạo Cơ điện tử thuộc nhóm
ngành Cơ khí và triển khai cho Đại học chính qui khóa 1997 cùng với Cao đẳng khóa 1998
mang tính tiên phong để tích lũy kinh nghiệm. Tất nhiên, kế hoạch đào tạo cha đợc hoàn
hảo nh mong muốn ở kế hoạch đào tạo khóa 2000 nhng đã có một số hạn chế, khiếm
khuyết đợc nhận ra và đây là bớc chúng tôi chuẩn bị dần chu đáo hơn. Một số môn thêm
vào chơng trình đào tạo nh: Kỹ thuật điện tử nâng cao, Tin học nâng cao, Điều khiển
bằng biến trạng thái, Thiết kế hệ thống Cơ điện tử, Đồ án môn học Thiết kế hệ thống Cơ
điện tử.
3 Một số kết quả
Khoa Cơ khí Trờng Đại học Bách Khoa TP.HCM đã đào tạo đợc kỹ s chuyên ngành Cơ
điện tử với số lợng nh sau:
Khóa 1997 đợt 1: 23 kỹ s
Với cơ sở vật chất hiện tại, số lợng tuyển sinh cho tới năm 2005 sẽ không tăng.
Cuối năm 2003 mở hệ đào tạo cao học
5 kết luận
5.1 Nhận xétSự ra đời của ngành Cơ điện tử tại Khoa Cơ khí thuộc Trờng Đại học Bách Khoa
TP.HCM cùng với sự mạnh dạn, tự tin mở ngành sớm hơn dự định là một quyết định
kịp thời, sáng suốt, bởi Bộ Giáo dục và đào tạo đã xây dựng xong và sắp công bố
chơng trình khung Giáo dục đại học khối ngành Khoa học Công nghệ vào tháng 4
năm 2002, trong đó có ngành Công nghệ Cơ điện tử.
Các hệ đào tạo của ngành Cơ điện tử rất đa dạng, từ Cao đẳng, Đại học đến Cao học, và
hợp tác với Pháp đào tạo kỹ s chất lợng cao, mở lớp ở các địa phơng vùng Nam
Bộ, ... đáp ứng đợc những nhu cầu học tập khác nhau của nhiều đối tợng.
Cách tiệm cận từ chuyên ngành áp dụng ngay từ khóa 1997 là một bớc đi hợp lý để
tích lũy kinh nghiệm, chuẩn bị về cơ sở vật chất và đội ngũ cán bộ cho bớc chuyển
sang liên ngành từ khóa 2000.
5.2 Kiến nghịPhải tạo điều kiện thuận lợi cho việc đào tạo nguồn nhân lực chuyên ngành Cơ điện tử
có trình độ, từ nghiên cứu sinh, cao học, đại học đến cao đẳng và cả công nhân hay đào
tạo lại, ....
Thờng xuyên tổ chức hội thảo để trao đổi kinh nghiệm trong công tác đào tạo.