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

, 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


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 tửCó 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:

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

(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 tửChơng trình đề xuất dới đây có giá trị tham khảo cho các cấp độ đào tạo: Kỹ thuật viên

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 tạoSố
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

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 bản6
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


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

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 trờngHiểu 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

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 tácĐánh 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.

(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:

Anh

b. Nội dung:
Các quá tẻình tín hiệu trong hệ thống

10
Cấu trúc tín hiệu, hệ thống đờng dẫn thông tinCác phơng pháp đo lờng kiểm tra

Nghiên cứu các giao diện giữa các cấu tử hệ thốngHoà mạng giữa các hệ thống bộ phận, phân tầng trong mạng hệ thống

Lập tài liệu xử lý các kết quả đo3.10. 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

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

11
Các tiêu chuẩn bảo vệ và 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 trờng sinh thái và các tác dụng xã hội khác

3.12. Kỹ thuật bảo dỡng, bảo hành và sửa chữa hệ thống
(năm học thứ 4 - 80 tiết)
a. Mục tiêu:
Mô tả các yếu tố ảnh hởng đến độ an toàn hoạt động của các hệ thống kỹ thuật và
tính cần thiết của các công việc bảo dỡng và sửa chữa, ứng dụng các kế hoạch

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
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 khách hàng và nhà cung cấp thiết bị
Hớng dẫn vận hành, hớng dẫn hoạt động bảo trì