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机电一体化的主要课程样例十一篇

时间:2023-08-18 09:33:05

机电一体化的主要课程

机电一体化的主要课程例1

中国分类号:TH-39

1引言

机电一体化技术是20世纪70年展起来的一种系统工程技术,它综合应用了机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换以及软件编程等技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展【1】。

2目前高职机电一体化技术专业课程设置

机电一体化技术专业是一个基础理论知识面广,实践动手能力强的专业【2】。根据对多个高职院校机电一体化技术专业课程开设情况调研,现将目前高职机电专业的课程设置总结如下:

(一)照搬机械制造专业、电气控制专业及计算机专业的主干专业课程。使课程量大大增加,学生负担加重。

(二)将机械、电子电气、计算机相关专业课程进行了优化,可有些课程有脱节,整个课程设置体系不科学,学生不能理解。

(三)课程设置太偏机械专业。有些高职院校的机电一体化技术专业仅仅在机械设计与制造专业上增加了数控技术专业相关课程。

(四)课程设置偏重理论,实训技能课程少。

课程体系优化,如何优化、精简、合理组织以及创新开发课程是关键。

3课程设置优化

在培养高职学生的技能中,课程是关键【3】。课程是教师教学的指南针,是学生接受知识的最主要的来源。因而,课程设置与优化对学生个方面素质培养非常关键。

(一)调研高职机电毕业生就业岗位群,分析职业岗位对应的主要工作任务及职业资格证书。

高职机电专业毕业生就业岗位主要是面向生产(管理)一线的机电设备的操作、安装、调试、检测、维护及管理,其次是面向家电、智能控制行业企业、智能玩具行业企业等的技术支持及售后维修人员。

(二)课程设置需要考虑因素

1)课程设置一定要从职业岗位群需求知识技能出发

机电专业课程设置,要从学生毕业就业岗位群所需要的知识和技能作为出发点,为行业企业培养无缝衔接的员工,就应该充分考虑到岗位群的需要,量体裁衣。

2)课程设置要突出专业基础知识点和面

机电专业涉及到机械、电子电气、计算机控制多学科多专业,因而课程设置不能只偏向否一个学科,面太窄,就不是机电专业。当然在课程学习中,不可能面面俱到,因而要突出重点。

3)课程设置中要着力培养学生动手能力

高职机电专业,动手能力一定要重点培养。因而在课程中就要设置实践课,不仅仅在某些单独的专业课中有实训项目,可以独立出来专门的实训课程。比如,将电工技术、PLC技术、伺服电机技术等根据高职技能要求整合成电控实训课。

4)课程设置的课程体系系统性好,前后衔接自然。

课程设置先后顺序,一定要符合教学规律,这样才不增加学生学习负担,也有利于养成好的逻辑思维习惯。

5)专业技能的课程要加大学时。专业技能的训练,要孰能生巧。

要加大专业技能课程的学时,实训重在学生训练,关键在于教师的有效指导实训。

6)专业课程要构建模块化。把几门相近的专业基础课和专业课组成一个模块,或者根据完成实际项目所需要的联系紧密的课程构建一个模块【4】比如,编程模块,可以包括PLC技术、单片机应用技术、C语言等课程,因为现在单片机应用技术用C语言来开发。

7)课程内容一定要优化,要将行业职业标准融入课堂,融入课程。我们高职机电专业学生课程内容一定要简化,删除复杂理论推导,重点在基本概念解释和实践能力训练。行业企业标准学习以及职业资格证书考试,都将成为高职课程的特色。

4总结

高职机电一体化技术专业课程优化任重而道远,只有各方面给予充分的支持,集思广益,不断实际总结,不断对课程设置进行探讨,遵循教育规律,实现能力培养的递进性和渐进性。满足社会行业企业对高职对机电毕业生的要求。

参考文献

[1]张立勋,主编.机电一体化系统设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010.

机电一体化的主要课程例2

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)06-0321-03

机电一体化是现代工业的基础,其核心思想是将机械、电子、信息、控制有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化与智能化。随着我国经济持续发展,工业自动化水平迅速提高,为适应工业发展对具有实践性、创造性等综合能力且素质高的技术人才的迫切需要,机电类课程教育改革不断深入。对于二本、三本院校,教学工作的目标是培养学生工程实践和创新能力,使学生能够胜任现代机电设备实际设计、操作,以顺应时展潮流,满足自身发展需求。

机电类专业课涉及到“机”和“电”2个方面,机电一体化也体现在学生知识体系的融合上,“机”与“电”共同支撑了机械设计与制造及其自动化专业,随着传感检测技术、现代信息处理技术、计算机应用技术、微电子技术和半导体制作工艺的不断进步,“电”对于该专业的重要性正在逐步提升,促使机电一体化专业课在内涵与外延上发生了意义深远的变革。

浙江农林大学机械类专业在教学计划中逐步增加了《计算机基础》《微机原理与应用》《机电传动控制》《机床数控技术》《机电一体化系统设计》等机电类课程。就现有课程体系而言,内容较多,涉及知识广泛,理论性和实践性都较强,这些课程内容正是学习、了解和设计机电产品的必修知识,为学生今后的实践提供基础。

1 现有课程体系存在的问题

1.1 课时安排不尽合理

典型的机电专业课包括《微机原理及其应用》《机电传动控制》与《机电一体化系统设计》3门课程,其涉及的知识面较广,学习起点较高,难度较大,而且课程之间内在关联性强。当前,3门课程教学安排分别为48、40、40课时,教学方法为理论学习与实验实践相结合,其中课堂教学分别为40、32、40课时,实验课分别为8、8、0课时。可见当前的课程设置仍保留传统的重理论轻工程应用的培养模式,课程主要以理论讲授法为主组织教学,尤其《机电一体化系统设计》,甚至没有安排实验环节。这样的课程安排有利于集中授课,但忽视了对学生学习潜能的开发,在教学过程中学生是被动地听,不能动手进行实际操作,参与程度不高,不利于学生独立思考和工程实践能力的锻炼,并且存在着重理论轻实践、重讲授知识轻能力培养的不足,导致学生理论知识不系统。

1.2 课程间衔接不畅

机电类专业课之间目前较为突出的问题还有“机”与“电”相关知识不能有机地结合,几门课在课程内容上存在章节内容重复或不能合理衔接。例如作为主干课程,《机电传动控制》中关于电动机原理、继电器接触器控制等内容与《电工电子技术》有重叠,然而表面相似的课本知识,侧重点并不相同,教学中往往给学生造成一定误导。而作为机电专业课集大成的课程《机电一体化系统设计》,既有一定深度又有足够的广度,是综合性比较强的应用型课程,对学生专业基础功底有一定的要求。但该课程自身的理论体系不突出,各部分内容之间相对独立,缺少一个可以贯穿整个教学过程并将各知识点串联起来的线索,在逐章节授课时容易造成内容割裂,缺乏有机整体感,学生也会难以把握重点,感到茫然。

1.3 课程内容有待更新

课程内容方面的最主要问题是缺乏新颖性,《微机原理》课程内容仍然为51系列单片机,开发语言以汇编语言为主,对于更新的单片机与嵌入式系统介绍较少。许多工程上广泛应用的机电一体化技术与装备,没有反映在课程中,例如机器人技术、现场总线技术、智能控制技术等。这样的课程体系很难使学生毕业后适应工作岗位要求,也不利于培养学生系统地思考问题、解决问题的能力。

其次是课程内容的“脱节”问题。一方面课程的设置缺乏系统性,不同课程之间不能很好衔接,使学生知识体系脱节。另一方面,现有课程重理论、轻应用,而且实践环节以课内实验与课程设计为主,使学生缺乏系统性锻炼,造成理论与实践脱节。例如《机电一体化系统设计》理论课结束后,有1次专业课程设计,内容包括机械本体设计与控制系统软、硬件设计,是学生进行毕业设计的前奏,也是走向工作岗位前的重要锻炼,然而学生普遍反应,课程设计内容深度和广度都超出自己的专业知识基础,很难将自己4年来所学知识串联成体系,所定任务难以轻松完成。

2 教学改革的实施

2.1 教改思路

上述问题使现有课程体系难以适应新的形式,为了提高机电类课程教学的效果,保证教学质量,众多高校都积极地开展教学研究,如整合教学内容,以课程集群化建设作为发展的方向,利用许多课程知识的关联性,在教学内容上进行优化组合,一定程度上解决了课程之间内容相互重复的现象,使得课程内容得到精简[1]。应用多媒体课件提高课堂教学知识传授的密度,利用网络技术为学生开辟第二课堂,为学生自主学习提供了渠道,师生通过网络互动,为理论与实践教学的拓展与深化增添了巨大的空间[2]。一些研究型大学,则引入研究型教学方法,利用学校科研优势,吸收本科生参与科研,建立以研究为基础的教学模式,改善学生的创新能力和探索意识[3]。与研究型教学方法类似,项目化教学方法以具体研究任务为牵引,学生以团队为基础,围绕对工程实践的解决来组织教学[4-5]。

上述教学方法都取得了较好的效果,值得借鉴。作为应用型本科专业,浙江农林大学机械专业的教学资源、学生的自学能力等方面与其他教学研究型大学相比有较大不足,同时作为普通本科,与高等职业技术学校教学目标也有很大区别。因此,在借鉴其他类型高校的经验与方法的基础上,必须有针对性地对机电类教学中的有关问题进行深入的研究,探索适合应用型本科教学的新的教学形式。

考虑到不同机电类专业课之间的内在联系性,教学改革将是一个系统工程。一方面,课程之间需要更好的衔接,另一方面,由于以工程应用为背景,更需要注重培养学生工程的实践能力。如果将课堂教学归结为“显式”,那么课堂之外的学习实训则为“隐式”,鉴于目前普遍存在的压缩课时问题,“隐式”教学在整个教学过程中的作用将越来越重要。针对如何发挥“隐式”教学作用,目前在机电专业课方面,国内有许多有益的尝试,较为成功的教学实践方法除前节所述之外,还有行为引导型教学法[6]、任务驱动教学法[7]等。这些教学方法在教学过程中体现了教师的主导地位和学生的主体地位,在教学过程中学生不再是配角,从信息的搜集、计划的制定、方案的选择与实施、信息的反馈到成果的评价,学生参与解决问题的全部过程。新大纲即将实施,机电专业课理论教学课时将进一步压缩,教学过程中,实践环节的作用将更加突出。根据校机电类本科生的特点和课程体系设置,上述教学方法是值得借鉴的,开放实验课也正是在这样的背景下引入。

2.2 开放实验课程的引入

为培养学生对机电一体化相关技术的认知,从而能够将相关课程的知识与实践联系起来,增强思考问题与动手的能力,培养学生科研兴趣,同时提高大型设备利用率,在机电类课程教学过程中,依托机械工程实验中心,以机电一体化培训系统为主要平台,引入了开放实验课。经过宣传成功达到开班条件,第一届学生以本部与天目学院机械、交通、农机等工科专业大二、大三学生为主。

机电一体化培训系统是一套大型综合化教学实验平台,以该系统为载体可以为多门机电一体化相关课程提供认知支持,促进相关知识的掌握,并可以为机器人动力学与控制相关科研提供验证与参考。主要内容与学时分配:机电一体化培训系统软硬件原理与演示4课时;基本控制环节硬件选择与接线培训4课时;电动机调速与控制4课时;PLC基本原理与操作4课时;直角坐标机械臂运动控制4课时;串联机械臂运动控制4课时;并联机械臂运动控制4课时;机械臂正运动学、逆运动学算法验证4课时。

2.3 实践效果

在机电类课程教学中引入开放实验课,对于教师与学生来讲都是个新事物,作为机电专业课主讲教师,经过课堂宣传等工作,并且利用毕业生毕业设计,组织学生通过实际操作对设备进行了摸底,同时结合教师科研项目重点利用设备进行了多体系统动力学算法验证试验。通过这些工作筛选了相关实验项目并编写了规程,保证了开放课最终圆满完成。

第一届开放实验课招收了1个班学生,大多已经有一定专业知识基础,成绩在本专业普遍在中等以上,可以说都具备学习的主动性。开放课实施过程中,学生都学习到了实际工程应用技术,动手能力普遍得到提高。最终共有18名拿到学分,另有若干名学生未及时选课也参与了实验,甚至参与到教师科研项目中。学生学习的主动性和积极性得到了显著提高,尤其是见识了自动化系统高效率工作之后,多数学生能够按照要求查阅相关资料,补充基础知识。机械专业大二的《微机原理》,以及大四的《机电一体化系统设计》2门课程与开放实验课同步进行,大二学生在完成课内实验后,通过实训,更深刻理解了计算机对控制系统的作用,并利用单片机套件完成了电动机PWM调速、并联机构运动控制等实验,显示出了较好的分析问题和解决问题的能力。大四学生面临课程设计与毕业设计,参加开放实验课学习的几名学生课程设计与毕业设计均有较好表现。

3 教学反思

3.1 开放实验课的意义

开放性实验与平时的课程实验有很大区别。课程实验中,学生都是按照教师与指导书规划好的步骤去完成,缺乏实际的思考步骤,甚至动手不动脑,因此在实验中得不到实质的提高。开放实验课的内容则跨越多门课程,更加综合,实验过程中需要动手动脑相结合,整个过程中要遇到很多的问题,而这些问题需要学生自己去解决,正是这个过程锻炼了学生的能力,这正是体现了设计性、综合性实验的真谛,使学生的理论与实践能够有机结合。

开放实验课的另一个意义在于为多门机电类课程提供了直观有效的衔接平台,不但使该课程理论实践相衔接,也使整个课程群有机衔接,有利于初学者(范围包括且不限于本科生和研究生新生)对抽象且相对枯燥的机电一体化理论知识的学习建立起信心,并通过该平台建立起宽广扎实的机电一体化知识体系。通过构建以学生为本的“理论教学、讨论互动、动手实验、项目研究、课程设计”五位一体有机融合型课程教学体系,以及建立注重过程和综合能力的课程考核机制,能够实现多方位综合素质培养的有机融合。

3.2 存在的问题

开放实验课的实施虽然取得了预期效果,但仍存在一些问题。首先是实验装置问题,一些实验设备,例如机电一体化培训系统存在老化问题,由于年久失修,系统曾经多次出现故障,最严重的一次是因为物料检测单元工控机故障,系统连续2周不能正常运行,直到厂家进行维修才解决问题,使得涉及到的几个实验未能达到理想状况。其次,实验选项也存在问题。制订计划时以验证演示实验为主,但其中一些实验涉及到的理论知识显然难度过大,学生难以理解。例如串联机械臂与并联机械臂正运动学、逆运动学算法验证、插补运动演示等,要求学生能够理解空间变换、运动旋量等较深知识。最后,通过开放实验课,暴露出学生知识体系普遍存在不匹配的问题。大多数学生从未实际接触过类似先进自动控制系统,由于基本上是大二、大三学生,其知识体系并未完善,对于系统运行,只能了解表面现象,不能理解具体原理,使其中一些实训,如计算机控制系统编程、机械臂插补运动控制等实训科目无法科学设计实验。

3.3 对今后教学工作的启发

研究机电类课程教学认知学习规律,探索与学生认知过程相适应的教学内容设置与实施。其基本思路是拟构建基础型知识、综合设计能力和研究创新能力3个层次知识体系。第一层次为基础知识学习,旨在培养学生对课程基本知识点的掌握,主要通过课堂教学完成。第二层次为综合设计实践能力培养,旨在培养学生独立设计能力,综合运用所学知识、独立设计实验方案并实现实验方案,完成实验数据的测试与采集,整理并分析数据,得出可靠数据的能力。第三层次则有针对性地培养学生基本的科学研究方法与能力,初步掌握撰写研究论文的方法,为以后的继续深造打下坚实的基础。主要以现有科研项目为依托,面向部分学生,以科研助手形式参与科研课题[8]。

4 结语

机电类课程涵盖基础课(如《电工电子技术》)、专业基础课(如《微机原理及其应用》)与专业课(如《机电一体化系统设计》),课程学习的时间跨度较大,无论从深度还是广度方面,对学生都有较高要求。如何将知识结构系统性和教学体系完整性统一起来,将是机电类课程教学过程中永恒的主题。利用开放实验课能够激发学生的学习兴趣、积极性和主动性,开发大学生创新思维意识,构筑工程背景知识体系,将“机”与“电”知识有机结合起来。通过实际动手动脑操作,也提升了学生综合应用已有知识解决实际问题的能力,激发学生协作精神和创业思想。总之,开放实验课将为理论与实践有机结合的工程教育探索出一条有益的道路。该课程体系处于实验阶段,有待于进一步发展和完善。

5 参考文献

[1] 王仲民,祁宇明,石秀敏,等.机电一体化创新人才培养模式的研究与实践[J].中国教育技术装备,2012(36):76-78.

[2] 尹建阁,归正.独立学院机电类课程教学研究[J].科技信息,2011(35):364-365.

[3] 吴涛.机电传动控制课程的研究型教学模式[J].实验室研究与探索,2013,32(1):105-107,187.

[4] 陆荣.项目教学法在机电控制系统设计教学中的应用[J].科教导刊,2012(10):9-10,19.

[5] 姚利敏.项目教学法在PLC课程中的应用[J].电子制作,2013(7):179,172.

机电一体化的主要课程例3

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)07(a)-0216-01

随着计算机网络、通信技术的发展,电子商务活动也随之得到了蓬勃的发展,社会对既懂计算机又懂商务的复合型人才产生了巨大的需求,在这个契机下电子商务专业应运而生,在经历了一批电子商务专业研究者的不断努力下,从1998年各高校只能开设电子商务专业的相关方向到现在己将电子商务专业收录到《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中,并且可招收硕士和博士,授予其管理学或经济学或工学学位,在历经了这十多年的探索研究,电子商务专业己经具有了自己的专业培养目标及专业特色。

我院是民办本科三表院校,从2002年起招收电子商务专业学生,曾经是本科、专科兼招,在几年的培养改革过程中,至2010年便只招收本科学生,在就业岗位及社会大环境下,以及对我院学生自身特点的探索中确定了适合我院学生的人才培养方案,以此构建了完整的课程体系,并在这几年的实施中不断完善,形成了我院特色的课程体系。

我院的电子商务专业培养目标为:培养适应21世纪信息技术发展需要,具备经济、管理、计算机技术等方面的基本理论和基本知识,掌握电子商务技术、电子商务管理的基本知识和基本技能,熟悉电子商务行业的政策法规,能在商贸领域、政府机构从事电子商务系统的设计、开发、管理等第一线实际工作,基础扎实、知识面宽、综合素质高,能具有创新精神、德智体美全面发展的复合型、应用型高级人才。

专业基本要求:本专业以现代商务能力培养为主线,以企业信息化基本技能为辅助,重视基础知识培养,坚持强化基本技能训练的专业培养特色。建立以互联网为基础、以交易双方为主体、以银行电子支付和结算为手段、以客户数据为依托的全新的商务模式。学生将受到电子商务技术、电子商务管理方法和技巧方面的基本训练,具有分析、管理、规划和设计电子商务应用问题的基本能力。(1)热爱社会主义祖国,拥护中国共产党。(2)应社会经济发展,具有竞争意识、创新精神和创业精神。(3)实践能力强、上手快、有一定发展后劲,适应社会发展和胜任岗位工作需要。(4)有一定的人文素养、健康的体魄和良好的心理素质。(5)具有较好的语言、文字表达能力、人际交往能力和团队合作精神,具有相关的政策法规知识。(6)熟练地掌握网络和现代信息技术,电子商务技能,具有较强的办公自动化设备的应用能力。

针对这一目标及专业基本要求,确定课程体系,在整个课程体系中将课程分为公共基础课,公共选修课,专业基础课,专业选修课,专业骨干课,专业方向课,包括:电子商务概论、电子商务网站建设、网络营销、电子商务物流、市场营销、会计学、电子银行、电子商务解决方案、电子商务案例分析、电子商务实务、电子商务法、电子商务英语、计算机文化基础、PHOTOSHOP、网页设计、SQL数据库、PHP动态网络编程、计算机网络技术等。

在此基础上再根据就业方向的侧重分为经管营销类课,计算机类课程,其中经管营销类课,旨在培养学生利用先进的技术手段(计算机、互联网络)进行多种商务活动,这个过程中计算机是一种工具,其目的是让学生会用,熟练应用来帮助其完成商务型工作目标,这一部分学生主要从事网络营销、网站推广、网站运营经理/主管、外贸电子商务工作;另一部分是计算机类课程,旨在培养学生掌握计算机类的相关技术,能够开发、设计,熟练使用,综合应用本课程知识,使其成为自己的工作目标,这一部分学生主要从事网站开发、网站设计、网站策划/编辑工作;针对不同侧重的学生,计算机课程的开设也会有所不同,前一种加大经管类课程,减小计算机课程比例,将计算机类课程浓缩并提炼出应用型部分加以开设,将课程细化,模块化,精讲细练以达到对计算机技术的掌握,后一类学生类似于计算机专业的学生,他们的主要课程以计算机网络、软件开发为主,区别的他们的电子商务知识会多一些,所修课程以电子商务活动为目标,计算机专业性更强一些。

我院属于前者,所以在开设计算机课程时要侧重应用,不以计算机知识为主,针对这种情况我院将计算机课程作如下调整,以学生素质、技能培养为核心,以市场为导向,以实际应用为主要目标实现课程的实用化、模块化、精练化。

实用化,即就业岗位需要哪些知识、技能,我们就讲哪些知识、技能,将素质教育与技能教育融入课程中,弱化理论课程,强化实践课程。

模块化,即将计算机知识整休构想,前后衔接有度,课程设置合理,搭配得当,讲授过程前后有序,知识层次和技能培养成体系,强化课程整体性,系统性,使培养的学生经过学习,对整个知识体系都有所了解,掌握所有需要的知识。

精练化,在课程学时一定的前提下,精讲细练,课程内容合理,有粗有细,有重有轻,让学生学习过程中能把握学习的度,哪些是主干,需重点掌握,哪些为了解,课下完成,要合理取舍,不要一味多学多练,学生疲备不堪,老师怎么讲都讲不完。

具体来说将我院电子商务专业的计算机课程当作一个模块,培养学生的计算机在电子商务方向上的应用能力,有哪些能力呢?实践动手能力,主动学习能力,综合应用能力,分析能力,创新能力,学习哪些知识呢?计算机基础知识,网络知识,网页知识,美工方面的知识,数据库方面的知识,网络编程的知识,按着这个想法,需要开设的课程如下,计算机文化基础,PHOTOSHOP,网页设计,计算机网络,数据库(SQL),PHP网络编程(JSP网络编程),目的是让学生学会计算机应用,网页(动态)制作,和网络相关的知识,这个课程是有顺序的,并且内容相关的,每科课程互有交叉,所以在讲授过程中如果可能最好一个老师讲解,前后衔接上,内容互补,这样能省去很多重复的内容,也能更好的把握学生学习的状态,查缺补漏,做到单独可使用,整体最佳的状态。实用化方面这些计算机课程都是应用型课程,都是电子商务专业学生在工作中要实际应用的工具,都是实践性强的课程,它们在一个体系下像工具一样被讲授,让学生多学多练,在实践中提高其操作能力,应用能力。这些课程的设置也是精细化的体现,只开设了和电子商务相关的核心课程,其它理论性课程如有需要在这些课程中了解性讲授,不做单一课程。

计算机课程目前与英语课程相似,对于非计算机专业的学生来说,基本上属于一门工具类课程,是必须的,必备的,却也是简单的,实用的,所以说如何确定培养目标,如何取舍,如何确定内容是我们现在的主要工作,要精,要准,要符合就业需才是我们计算机课程开设的总体任务,针对不同专业,不同培养目标,要确定不同的计算机课程模块来配合,提高学生总体能力水平,为培养适应社会的复合型人才打下坚实基础。

参考文献

[1] 胡建华.中国大学课程体系改革分析[J].南京师大学报(社会科学版),2007(3).

[2] (美)特班(Turban,E)严建援.电子商务管理视角[M].北京:机械工业出版社,2007.

机电一体化的主要课程例4

【关键词】机电一体化课程体系建设实践研究

随着我国构建创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高等职业教育正面临着严峻的挑战。而这其中,高等职业教育课程体系的建设与改革则是提高高职教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。

一、引言

机电一体化技术专业是一个宽口径专业,适应范围很广,机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,应用领域广泛。与此同时,企业对各类机电一体化技术人才的需求也日益增长起来,但是,我国机电一体化技术教育的发展相对落后,机电一体化技术人才缺口大。

河北化工医药职业技术学院是一所历史悠久的职业技术院校,有着丰富的办学经验。如何将我院的机电一体化技术专业办好,适应当前社会经济发展的需要,充分结合当前高职教育的研究成果,以就业为导向,培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才,机电一体化技术专业课程体系的建设与改革至关重要。

二、基于工作过程的课程体系建设模式

基于工作过程的课程体系建设模式的逻辑起点是满足社会经济发展的人才需求,根本途径是与企业进行校企合作,操作方法是通过工作过程系统化实现工学结合。基于工作过程的课程体系建设模式如图1所示。

三、机电一体化技术专业课程体系建设

1.机电一体化技术专业人才需求分析经过对河北省主要企业的市场调查,河北省机电一体化技术人才的需求及岗位分布如图2所示。

(1)主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。

(2)次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等

2.机电一体化专业课程体系

高职教育机电一体化专业课程体系的构建以培养机电一体化技术应用能力为主线,设计出知识、能力、素质结构的培养方案。“知识的总量未变,知识排序的方式发生变化”,在构建课程体系时不受学科内容的性质约束划分课程,从学生应具备的能力入手,根据学生应具备的素质、技能、知识结构设置专业课程体系。课程体系以职业能力为导向,设置基本素质课程、技术应用能力素质课程两大模块,并由此组成课程体系的主体(见图3) 。

基本素质课程可由思想品德素质课程、文化素质课程、身心素质课程组成,对学生进行文化教育、职业道德教育、心理健康教育与身心素质教育。这类课程既与专业知识技能有一定的联系,又与道德人格相关。文化教育可以开阔学生的视野,拓展学生的思维空间,扩大学生的知识面,对学生今后继续学习,适应新形势、新情况有所帮助。道德身心教育是对学生人格素质的培养,可以为学生将来的发展做铺垫和准备,是一种潜移默化的过程。基本素质课程的实施虽然不会立竿见影,但可能在将来的某个时期成为学生创新思路的触发点。

培养职业型人才的一条主要途径,即以尽可能小的代价获取尽可能大的效益的知识,主要解决“怎么做”(经验)和“怎么做更好”(策略)的问题。为此,技术应用能力素质课程分为具有一定梯度的职业基础能力课程、职业技术应用能力课程、职业技术综合应用能力课程。使学生的职业能力(经验)得到逐步丰富和提高的同时,控制系统观念(策略)的形成和树立是其中的关键。

职业基础能力课程涵盖的大多是某一专业最基础的知识和能力,要求学生牢牢掌握,技能能力训练一定要求学生遵守规范,养成良好的职业习惯。

职业技术应用能力课程是指那些必须落实在实际专业岗位能力应用方面的课程。高职院校要培养应用型人才,使学生熟练掌握职业岗位(群)所必需的能力与技能,就必须根据岗位与岗位群必需的能力为主线设置课程。这类课程大多是技术相对独立的课程,在教学过程中注重从控制系统观念角度把握这些课程之间横向纵向联系,将知识点和能力点统一到系统这一层面上,可以由若干能力训练模块组成,应用型人才的能力培养主要靠这一层面课程的教学与实训加以落实。此类课程突出应用,务求熟练,造就较强的实际动手能力。

职业技术综合应用能力课程是借助于实际生产过程或系统,将相对独立的职业技术加以综合应用,控制系统观念在此教学过程中得以充分展现,可以设计多个不同类别的典型系统作为教学对象。例如,典型机电设备的安装调试、故障诊断与维护、柔性加工生产线(MPS)的安装调试、故障诊断与维护等,通过理论与实践的结合大大提高学生的综合应用能力。强化学生从控制系统的角度发现问题解决问题的能力。

3.机电一体化技术专业基于工作过程的课程开发

机电一体化技术专业应用能力课程体系以基于工作过程的“3343”模式为主导,广泛吸取多种课程论之长,考虑社会、企业、职业、学生等因素的动态影响,以最大限度地满足市场经济对机电工业技能型人才综合能力的要求为价值取向,主要表现在:(1)以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。努力摆脱“学科本位”思想的束缚。(2)课程体系以职业能力为主线,以能力训练为轴心,按照职业能力为导向的要求整合课程。(3)按照职业基础能力、职业技术应用能力、职业技术综合应用能力的梯度及理论与实践一体化的教学模式设计课程。

基于工作过程的以职业能力为导向的机电一体化技术专业课程体系开发打破了学科系统性与“老三段”的束缚,以职业素质与实际工作能力培养为主线,具有以下特点:(1)提前介入专业课,增强学生的学习兴趣;(2)强化了实践教学环节,突出了技术应用能力培养;(3)突出了成熟新技术、新工艺、新知识的跟踪与应用;(4)依靠产学研结合培养人才,可实施“实习、科研、培训、就业”一条龙的“订单式”人才培养。

4.课程考核原则

课程考核是检验学生能力进步的重要手段,适当的考核方式不但可以促进学生学习的决心,还可以从考核中找出学生在学习过程中存在的问题,更有利于学生能力的提高。

(1)注重基本理论的理解、知识的运用、能力的开发与培养。

(2)实行开放式考核,即考核范围开放;考核方式开放;考试标准开放;考核知识点与技能点开放。

(3)鼓励多元性与开放性答案。

(4)实行基于过程的全程化跟踪考核,即根据学习过程进行综合评定,体现学习的进步。

(5)规范化、标准化的知识点和技能点考核要严格,发挥学生个性特点和创新思维的要鼓励,体现学生能力提高的要肯定。

参考文献

[1]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].(教高[2006]16号)

[2]姜大源.基于工作过程的课程观.教育部职业技术教育中心研究所.

机电一体化的主要课程例5

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0174-02

一、引言

CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,以工程设计任务为导向,以培养个人能力、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践环节,强调个人职业技能与人际沟通的技能并重;强调综合创新能力,与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。

山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学,于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程师认证的课程体系。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程,基于CDIO的培养理念,我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化,建立机电一体化课程群,与机械电子工程专业的培养目标是一致的,特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。

二、实施过程

将国际工程教育的先进教学模式“CDIO(构思―设计―实现―运作)”融入教学过程,以机电项目为载体,制定了机械电子工程专业CDIO培养方案;确定以设计为导向的课程体系;制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲;编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化,建立机电一体化课程群,从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。

(一)课堂教学方面

基于CDIO的培养理念,将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课,主要以典型机电产品为载体,让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计,培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力,为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课,教学内容主要以典型机电产品为载体,重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用,结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解,教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力,为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义,综合国内外各种机器人的特点,选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。

基于CDIO的培养理念,机电一体化课程群的内容设计,避免了传统教学中课程内容重复问题,学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力,从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力,从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。

改变传统授课模式,课程群教学充分利用各种教育资源,采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段,从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学,通过生动直观多种方法手段并用,使学生在学习知识的同时,也学习分析问题,联系问题,综合运用多门课程知识,培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。

(二)实践教学方面

基于CDIO工程教育理念,机电一体化课程群在实践教学方面,以三向移动重载教学机器人作为项目对象,设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖,掌握各个关键部件(包括机械系统组件和控制系统组件)的具体结构和连接方式,进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务,由学生自由组成团队,合作完成机器人各关键部件的详细设计,要求每个学生独立完成给定的局部O计任务,并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练,让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等,同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品,进行实际加工制作,一方面是对学生的激励,同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计,有利于学生掌握机电产品的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)整个过程,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。

三、实施效果

整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象,贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高,实践动手能力增强,极大地激发了学生学习兴趣和创新精神,学生反应很好。学生学完这几门课程后,能完成项目对象的构思、设计与开发,所设计产品具备一定的开放性,便于拆卸和组装,并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。

整合优化后,老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高,有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖;发表CDIO方面的教研论文3篇;申请专利18项;并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”;还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。

总之,基于CDIO的培养理念,将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化,注重培养学生创新精神和工程实践能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,具有明显的特色。

机电一体化的主要课程例6

一、教学机电一体化课程存在的一系列问题

1.机电专业课程教学内容不够标准化、完整化

如今,在教师群里,总会听到学生对机电一体化课程兴趣不够或没有耐心钻研的声音;而在学生群里,存在着很多对教学内容、对教材的抱怨,觉得索然无味,使人厌倦。在机电一体化课程教学过程里,大部分需要手工实际编程操作,就很少教学自动编程软件。最终就使得学生整体的知识面过于狭窄,不能适应现代化企业的工作环境。面对这样的情况,我们应该尽快完善、规范机电一体化教学模式,使之更加标准、完整。

2.机电一体化课程教学模式体系科学性、合理性不足

目前对于机电一体化这一专业课程的体系,绝大部分的注意点就在机和电两方面,过于偏向机械方面的课程安排,在一定程度上忽视了对电类课程的实际应用。这极不适合现在“机、电、计算机”这三种机电教学格局,同样地,这一教学安排也适应不了机电一体化教学设备的实际应用。由此可知,在机电一体化教学课程内容中,强化对电气控制课程及计算机课程等教学的实践应用能力,在一定程度上对提高学生专业技能有重大的影响。

二、针对上述问题,提出有效的解决措施

1.强化“副科” 教学

(1)强化教师自身培训力度。因为以前培训系统的局限性,传统教师在机电综合技术方面的知识普遍匮乏, 如果想要让学生得到综合性的机电知识,就要让老师接受更高效的教学培训。可以采用多层次、多途径的培训方法, 就像在岗实践练习, 强化业务知识跟教研方式的不断更新;积极参加最新技术的短期训练班;脱产培训, 有目的地挑选机械类专业的老师去学习电类知识, 而电类专业的老师则去学习机类知识, 利用这种跨科学习机会,多掌握一些技术,方便传授给学生更全面的知识。

(2)追求讲课技巧。电工学、机械知识课本中大部分是较为抽象、枯燥的教学内容, 所以教师在讲课的时候,就要追求生动、形象的教学技巧。调动学生的激情, 在特定课程环节里,适当举些实例来活跃整个课堂的气氛, 让学生在自由、放松的环境里熟悉那些抽象、枯燥的理论知识。

(3)调动学生对机电一体化课程的学习激情, 培养学生优化、归纳知识的方法。绪论课教学成功的话,机电一体化的教学就一定会成功。理顺学习本课程的教学意义, 归纳各类教学内容的主要内容, 进而激发起学生对“副科”学习的自主性。因为“副科”教学知识过于繁杂, 而且需要记忆理解的定义、专业名词多, 所以教师需要让学生学会独立思考, 并对知识学会优化、整合。比如机械知识课程中的第二章,在介绍常用金材时,用了仅仅四页篇幅, 内容过于杂乱,学生掌握起来就有一定的难度。老师最好可以根据实际情况,编出最常用金材的分类表格, 去帮助学生掌握归纳技巧,培养动脑能力。

2.注重机电专业课程的实践教学

(1)学生应在短期内将自己获取的专业理论知识高效地应用到实际生活中,从而更加深刻地记住并理解那些理论知识。

(2)学生可以利用自己学到的理论知识上岗实习,获得更高等级的专业操作技能,所以学生依赖理论知识去探讨实际问题、寻找故障并积极思考出解决问题的最佳方案。

(3)教师在教学机电一体化课程时,应及时发现学生遇到的一系列专业理论难题,在课堂巡回指导时给予学生悉心的指导,帮助学生独立思考解决疑问。

最需要强调的就是,在机电一体化教学模式里的巡回指导跟课程结束性指导都应该涉及到专业理论、理论知识与实践相结合的教学。举电力拖动课本中的第二章第6节来说,其主要内容就是三相异步电动机知识,可将教学内容安排成理论知识的简单讲解跟实习巡回指导,如下表1、表2所示:

在讲解理论知识的同时,花费两节课的时间传授学生三相异步电动机中Y 连接跟连接的相电压知识,并推导出这两种连接方式里启动电流的一系列联系。在实际课程讲解时,最好直接用连好的电路板进行现场演示,并利用电压表、钳表相应地测量出电压值、电流值,从而加强学生自身的理解能力,让学生可以直观地对Y—降压启动控制线路知识进行掌握。

三、结束语

综上所述,随着工业化、市场经济的发展,培养高素质的技能专业型人才是目前中职机电一体化课程的主要追求。所以应不断地去研究机电一体化的教学内容、模式,进一步提升学生自身专业理论知识水平,另一方面,要加强实践教学,使得学生在毕业之后,可以尽快适应工作需求,为社会做出一定的贡献。

机电一体化的主要课程例7

根据《江苏省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《江苏省产业调整和振兴规划纲要》等文件精神,装备制造业已成为江苏省国民经济支柱产业,江苏各地区都在大力发展高端装备制造业。高端装备制造业的技术水平主要取决于机电一体化高新技术的发展。

一、中高职机电一体化技术专业课程衔接存在的问题

目前,中高职在技能人才培养方面还存在一些亟待解决的问题,如专业与产业不够衔接、人才培养方案与岗位需求不够吻合、中高职课程体系不够贯通、课程内容不够衔接、中高职衔接管理工作不够规范等。课程衔接是中高职教学衔接的关键,中高职机电一体化技术专业课程衔接存在的主要问题如下:

1.课程内容重复。中高职院校缺少有效的沟通,各自构建自己的专业课程体系,确定课程教学内容,造成一些专业课程在中高职阶段内容重复的现象。如中职机电应用技术专业与高职机电一体化技术专业都开设机械制图、机械基础、液压传动、电工电子基础等课程,造成中高职教育资源与学习时间的浪费。

2.基础课程薄弱。中职学校存在的重技能轻文化、重操作轻理论现象,使得很多中职学生文化课基础弱,升入高职后对文化基础课的学习普遍感到困难,尤其是数学、物理、英语等基础性课程。

3.技能训练重复。高职院校技能训练定位低,中高职较多实践训练项目相差不多,存在重复训练的现象,甚至造成高职与中职实践技能课程“倒挂”的现象。

因此,迫切需要对机电一体化专业中高职课程体系进行重构建,切实解决上述实际问题。

二、根据职业岗位要求,分析典型工作任务

1.岗位需求分析及人才培养目标。针对江苏省等长三角地区,通过多种渠道,深入了解中高职机电一体化技术专业人才市场需求、企业用人需求及学校培养现状。全面了解机电一体化技术专业中职、高职毕业生就业现状,深入了解企业对人才需求情况及对中职、高职毕业生素养能力的具体要求,着重对中、高职毕业生从事机电产品和机电设备的设计、操作、装配、测试、质检、维修、销售、技术服务和经营管理等工作岗位的初期定位及迁移发展情况进行调研。机电一体化技术专业学生具体从事的就业岗位如表1:

表1 机电一体化技术专业就业岗位

2.职业岗位能力。机电一体化技术专业的职业岗位及能力结构分析图如图1所示:

图1 机电一体化技术专业职业岗位及能力结构分析图

从岗位职业能力要求出发,确定中高职教育衔接机电一体化技术专业培养目标:学生在中职阶段应重点掌握普通机床加工、机电设备的简单安装、中级维修电工等基本技能,应注重特定岗位的熟练操作能力训练,学生凭借中职阶段掌握的技能,既可直接从事相关的操作性工作,又可为高职阶段的能力提高打下扎实基础;高职阶段重点培养先进设备的运行、自动化生产设备的安装与调试、控制程序的编制、高级维修电工、设备开发等能力,还要掌握相当的理论知识,学生通过高职阶段学习,既可提升单项技能,又可使这些技能得到综合运用,使之具备从事机电复合型高端技能岗位工作所需的综合能力。学生从某一具体岗位到整个职业生涯,具有更大的发展空间和更强的可持续发展能力。

三、以职业能力为导向的模块化结构一体化课程体系构建

1.课程体系衔接框架。遵循学生职业能力形成规律,以岗位职业能力和职业素养为中心,搭建中高职教育衔接的机电一体化技术专业一体化课程框架,如图2所示。

在人文素质方面,全面培养学生的政治思想素养、身心素养、文化素养和科学素养;在职业素质方面,课程设置由浅入深,中职课程注重专业基础知识的学习,实践方面注重基本操作和基本技能的培养,掌握基本职业理论、训练基本职业操作能力;高职课程注重技术分析能力和创新实践能力的培养,使学生在工作环境中发挥主观能动性和创新实践性。根据中高职两个阶段必须具备的知识能力和素质构建课程体系,规划教学内容,制定相互衔接的课程标准,确定科学合理的教学顺序和实施路线,从而在中高职课程衔接上,做到既避免课程内容的重复,又拓宽和加深课程内容,真正实现课程内容衔接的连续性、逻辑性和整合性。

中职阶段以公共基础课程、专业基础课程和基础技能的实践为主,以能力拓展为辅,注重基础知识、动手能力的培养;高职阶段以专业核心课程和高级技能实践为主,注重核心技术、创新能力的培养。

图2 中高职衔接一体化课程体系的框架

2.课程体系的构建。中高职衔接(3+3分段培养)机电一体化技术专业课程体系结构如图3所示。课程体系结构总体分为中职主干课程和高职主干课程两个层次,其中,两个层次中的衔接课程在中高职教育阶段对接设置,中级工要求的相应知识与技能就是专业课程衔接的接口标准。课程设置体现能力和知识的提升,各模块有相应课程完成知识的延续和深化。如AutoCAD与三维CAD,机械基础与机械设计基础,PLC(一)与PLC(二),电工工艺与技能与电气控制技术,机电设备安装与调试与机电设备维修等在课程上形成中高职衔接,形成中高职的知识和能力要求的提升。主体部分有基本素质模块、专业基本能力模块、专业岗位能力课模块、专业综合能力模块和职业能力拓展模块五个模块式的结构。

图3 中高职教育衔接的机电一体化技术专业一体化课程体系

3.课程模块设置内容。依据学生认知规律和职业成长规律设置课程模块的具体内容。(1)基本素质课模块是按国家教育主管部门规定设置的含德育、体育、文化基础在内的公共基础课。主要包括文化基础课程和德育、体育、政治经济类和公共选修课程,尤其是数学、物理两大课程,是机电一体化技术专业学习的重要基本保证。目前的实际情况是,中职生源的文化基础普遍较差,因此,首先在招生时要对文化课程中数学、物理成绩提出最低要求,其次可以通过入学后的测试,是否达到中高职专业学习的要求,如果达不到要求,就建议通过补习等方法,弥补不足。

(2)专业基本能力模块。专业基本能力模块是以职业岗位共同的知识和技能为基础构建的课程。为后续专业岗位提供支撑作用,既避免了专业基础课程的重复,又符合学生的认知规律,如中职开设二维AutoCAD,高职开设三维CAD。所有专业基础课都采用理实一体化教学方法。

(3)专业岗位能力模块。模块是从岗位职业能力提炼的反映职业特性的技术性课程。这些专业核心技术课程,都安排在高职阶段以企业典型任务为载体,完成工作项目为课程目标,按照工作任务设置教学项目,教学内容紧密结合企业实践,有利于提高学生解决实际工程的能力,培养学生创新思维的能力。

(4)专业综合能力模块。中职阶段培养基本技能和操作技能,包括认识实习、车工实习、钳工实习和中级维修电工实习,完成中级维修电工的职业技能考核;高职阶段培养高级技能和创新能力,包括电气控制技术、单片机应用技术、机电设备维修、机电一体化系统设计和高级维修电工,并完成高级维修电工的职业技能考核;最后是毕业设计、毕业综合实习和顶岗实践,实现中高职实践环节的无缝衔接和职业能力的循序提高。

(5)职业能力拓展模块。职业能力拓展模块主要开设职业拓展岗位,中职阶段开展机电产品采购与销售,高职阶段开展产品质量管理和生产现场管理,拓宽学生就业渠道。

四、中高职衔接机电一体化技术专业课程体系实施策略思考

中高职衔接课程体系架构是基础,课程内容的衔接是落脚点。整合优化课程目标,实现中职操作性和实用性目标与高职技能性和创造性目标的衔接;必须解构和重构课程内容,整合中高职的教学资源,避免教学内容重复,提高教学效率,实现中高职教学有效衔接。加强专业岗位职业证书的管理,职业技术等级资格证书及相关技术证书是衔接的标准。以机电设备安装调试等工作任务为中心,以机电设备产品的分析设计为载体,将相关国家职业标准、行业技能资格认证要求、龙头企业培训内容等有机地嵌入到课程中,按照学生职业素质贯彻全过程,专业基本能力、专业核心能力、专业综合能力和专业创新能力层次递进的发展规律,构建以学生的职业能力发展逻辑为依据的中高职衔接课程体系,保证中高职职业教育的顺利衔接。

参考文献:

[1]刘大勇.职业能力导向的模具专业中高职衔接课程体系构建与实施[J].广东教育,2012(5):13-14.

机电一体化的主要课程例8

[作者简介]张志义(1966- ),男,吉林梅河口人,北华大学,教授,博士,研究方向为机械电子。(吉林吉林132021)

[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2014)14-0135-01

受科学技术发展、社会改革的压力,高等教育亟须研究大学生专业知识结构与就业市场的匹配度问题。基于此研究者提出了按照“技术+特色+创新”设置专业方向课程,从强调对学生综合能力的培养、密切联系产业出发,研究基于典型设备的“机电传动控制”课程教学内容体系和教学方法。

一、机电专业课程概述

机械设计及其自动化专业课程都与工程实际紧密相连,其特点是都可以以某一典型产品为主线,介绍课程的基本概念、原理、元件的结构功能、系统应用及典型产品。教师可以根据课程的具体要求选择一个或几个典型机电产品作为主线介绍课程内容,并结合工程实际讲解本课程理论在典型产品中的应用情况。下面以“机电传动控制”课程的教学与实践为例,介绍以典型产品为主线的教学体系与教学过程。

二、“机电传动控制”课程教学体系

作为机械设计及其自动化专业的主要课程之一的“机电传动控制”是一门应用性和专业性极强的课程。如何在一门课程中使学生了解机械设备所涉及的大部分控制内容,是我们要详细讨论的问题。“机电传动控制”教材主要以原《工厂电气控制》为蓝本,以普通机床控制为对象介绍继电―电接触器控制、PLC控制、电机原理等内容。为使该课程能适应科学技术的发展和课程体系的完善要求,选择数控机床作为教学对象,结合数控机床所涉及的控制知识,在教学大纲中新编入伺服电机原理、变频器原理和数控机床控制技术,力图以系统的观点和统一的框架讲授机电传动控制课程,并以数控机床为对象揭示各种控制技术的内在联系和统一关系。该教学内容体系旨在教学内容和方法与产业发展同步,以培养适应产业发展的合格的工程人才为目标。

课程内容优化是高等教育课程改革的重要内容,关系到高校的教育教学质量和人才培养质量。工程技术专业需要融合各专业技术知识,使各个阶段所学习内容连贯统一。因此,在实施方面需要对机电传动控制课程内容进行合理的组织,内容涵盖在机电控制领域工作所必须掌握的各相关学科基础知识。根据教学大纲中培养目的及课程需求,安排合适的学习单元。各个学习单元要以真实工作任务及典型的工作过程为依据,开发能力主题学习单元,考虑各能力单元之间的逻辑、递进关系,对主题学习单元进行序化并实施,最终达到课程的教学目标。

三、作为典型机电产品的数控机床课程内容及过程

目前许多机电传动控制课以介绍继电器、PLC控制为主,经过多年工程设计应用实践活动,必须以机械行业经常用到的数控机床的控制技术为研究对象,来增强学生的学习兴趣和实用性,切实培养学生的实践能力。

1.数控机床知识结构分析。数控机床是一个典型的机电产品,主要包括机床结构、机床控制两大部分,其中机床结构的相关内容在本专业的前期和后期课程中讲解。以前对于该专业学生开设了机电传动控制、传感器技术、机电接口技术,但没有介绍伺服驱动控制技术、变频器技术、数控控制技术,应将伺服驱动控制技术、变频器技术、数控控制技术编入机电传动控制教材中,使得机电传动控制教材内容更加完善、合理和统一。

2.分解数控机床控制技术内容。将数控机床控制系统分解为四大模块,数控机床的常规控制内容融入继电接触器和PLC控制章节内容中,数控机床的坐标轴控制融入伺服驱动控制章节内容中,数控机床的NCK组态等融入数控控制技术章节中,数控机床模拟主轴控制融入变频器控制章节中(见下图)。在讲授课程内容时,先讲授理论内容,再以数控机床的相关控制部分作为实例进行讲解,并在课程结束前做系统的介绍。

四、“机电传动控制”课程的教学方法和手段

1.将原有知识整合进新课程。机电传动控制课程讲授前已经讲授了机械、电子、液压等方面的基础课程,这些课程内容相对独立,但都与机电传动课程有着密切相关的联系,这就要求教师在讲授该课程时能将各课程相关内容联系起来,将所学知识前后贯穿,融于一个教学内容之中。

2.以模块方式讲解相关电气元件。机电传动课程是为机械类专业开设的一门电气控制类课程,在讲授时应将电气元件看成为黑匣子,只讲授电气元件的输入、输出及工作原理,使学生知道如何设计、使用该元件,为培养系统集成工程师做充分的准备。教学采用实物讲解、师生互动讨论、实例分析、启发教育等多种方式传授工程理念,培养学生成为机械设备自动化生产过程的维护或设计应用型人才。讲授内容理论联系实际,以典型实际机电工程项目设计开发为导向,使学生把专业知识与真实的产品研发实践结合起来。

3.课后教学延伸。在讲授机电传动课程内容时,课上如遇到相关的技术知识就及时给同学布置课外查询作业,并在下次课上用十分钟时间与同学交流,并将同学的讲述情况记入平时成绩。如讲授电机启动停止控制电路时,就将与电机有关的电机系列、电机功率、电机电流估算、所用电缆等内容布置给同学作为课外作业。通过查阅大量与机电传动控制工程相关资料,学生在工程技术的应用上得以训练并能感受真实的工程环境。

4.课内外实验与仿真。将实际的工程环境引入教学环境,采用多媒体、实物、录像来展示其原理技术,并对新技术补充;教师在课堂上通过工业案例的讲解仿真,对所学的全部知识进行汇总和整理,不断强化核心知识的应用和掌握,学生可在课后根据作业情况进行PLC的程序编制与仿真,同时注重周边相关科学技术知识的学习和积累。

总之,提出了“少教多学”“少说多练”“工业案例”“项目导入”的教学方法和策略,营造实际的工程环境,在潜移默化中增进学生的智慧、自信与分析能力,充分利用教学资源,优化教学效果。通过机电传动控制课程的教学建设与改革,在课程的教学大纲、教材、课件、教案、习题库等方面时时更新,形成了一套成熟的质量保证体系,有效地促进了教育思想观念的转变,有利于进一步形成和深化学生的工程意识,为培养合格的人才打下良好的基础。如何提升在校该专业毕业生在工作中的适应性,要进一步研究课程教学规划,让学生用有限的时间学习理论知识和实践技能,以更好地适应就业市场的需求。

[参考文献]

[1]陈新民.应用型本科的课程改革:培养目标、课程体系与教学方法[J].中国大学教育,2011(7).

机电一体化的主要课程例9

机电一体化技术是建立在机械技术、电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感器与测试技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代高新技术群体基础之上的一种高新技术。而高职教育的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级技术应用性人才。以学术为中心的学科课程理论来构建高职机电一体化专业的课程体系不符合高职教育的培养目标;“以机为主,机电结合”、“以电为主,机电结合”或“机械课程和电子课程的堆砌”的课程体系,也不能满足社会对高职机电一体化专业培养规格的要求。为此,探索高职教育教学规律,创新高职机电一体化专业的课程体系,创新机电一体化专业的实践教学模式,对提高办学质量,提升学生职业技术能力具有重要意义。

一、 机电一体化专业课程体系存在的不足

通过对重庆部分学校高职机电一体化专业课程体系考察,发现现行高职机电一体化专业课程体系存在以下不足:

(1)一些反映当今新技术的课程没有纳入高职机电一体化专业课程体系,不够突出使用与课程相关的应用软件的能力培养,特别是有些公共基础课和专业基础课,如数学软件和CAE软件等,课程结构还需要进一步完善,使培养出来的学生知识结构更加完整。

(2)课程交叉内容多,特别是专业课,例如《数控加工工艺》与《制造技术基础》、《数控机床》和《数控技术》、《数控机床维修》和《电气控制与电机拖动》有大量内容重复,课程体系不够精练,从而使学生的学习效率不高。

(3)高职机电一体化课程体系,有强调操作而排斥知识的重要性的倾向,学生的学习潜能没能充分发挥,基本功不够扎实,技术实践能力较差。现行课程体系力求在培养操作工,而不利于培养高级机电一体化应用性人才。

(4)实践教学环节脱离工厂真实环境,一些实践性强的实验、实训设备由于缺乏技能型教师和真实的工厂生产环境,没有充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。

二、高职机电一体化专业课程体系构建的基本思路

高职机电一体化专业课程体系构建的基本原则是:以课程理论为指导,借鉴国内外职业教育课程模式,突出“新、精、实用、高效”的特点,以能力为中心,创建一个知识结构完整,具有应用性、实用性和岗位针对性的课程体系。所谓课程体系的新就是指要反映职业教育的新理念、反映机电一体化专业新技术;课程体系的精指课程设置简捷而无冗余;实用指课程设置能满足职业岗位的要求;高效指要求学生学习本专业效率要高。其思路如下:

第一, 高职机电一体化专业课程体系应注重基础,强化基础课程的应用。随着科学技

术的发展,给产业工人和技术人员的工作性质带来了很大的变化,主要表现为:知识型工作大量增大,工作的完成更多的依赖个体的知识、判断力、问题的解决能力,以及对工作的积极态度,而不是机械、重复的动作技能;固定工作减少,部分时间制工作增加,工作流动加快,更换职业成了非常普通的事情;技术革新造成许多工作合并,使得工作范围拓宽,在现代工作生活中,同一岗位上的个体相对以前来说要做更多的工作;技术更新速度加快,导致工作类型和工作内容更新速度加快;现代的工作更多地是一种团队组织的工作,要依靠群体合作来完成,而不是靠个体来完成。工作性质的这些变化要求高职机电一体化专业课程体系的知识结构要新、要完整,有利于再学习能力、转岗能力培养和满足学生可持续发展的需要,为此对现行课程作以下调整: “注重基础,强化应用”,英语和数学由两学期增加到三学期,增加专业英语、复变函数和积分变换、现代设计方法和现代控制理论课程,强调数学软件(如MATLAB)的应用; AutoCAD与机械制图融合,通过AutoCAD为工具进行机械制图的教学,这样就不用把AutoCAD单独设置为一门课程;工程力学和机械设计基础课程应增加软件的应用内容(如ANSYS和ADAMS的应用)。

第二, 高职机电一体化专业课程体系应突出学生技术实践能力培养。在构建高职机电

一体化课程体系时,存在把能力本位理解为操作本位和把强调实践能力的培养理解为反复操作训练的误区。学生见习的多,实习的少,重复的操作训练多,综合的技术实践少。什么是“技术”?技术是一个历史的范畴。技术最初被看作是劳动者的技巧、技能和操作方法,即人类在生产经验基础上获得的主观能力,这种看法反映了手工工具时代技术的形象。近代科学兴起后,技术主要表现为,依据自然规律,运用一定的手段、方法,特别是以机器的使用为中介,对物料、能量、信息进行转换或加工,以满足人类需要的实践活动。在当代,人们通常把技术定义为:“人类为了满足社会需要,利用自然规律,在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技术体系的总和” 。技术实践指的是人们的技术活动,技术实践能力不仅包括操作能力,还包括技术设计的能力等,关于机电一体化技术不仅包括设备的操作与维修,还应包括设备的机械设计、控制设计以及设备制造技术。所以高职机电一体化专业不能仅仅强调操作技能的培养,应该突出技术实践能力的培养,以充分发挥学生的学习潜能和满足社会对应用性人才的需要。

第三,改进实验、实训的投资方式,充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。实践教学环节企业化,以学校企业双赢的方式,将学校实践性很强的实验实训投资与企业的技术改造相结合,将有些实验室、实训基地建立在企业。如果是这样的话,一则为学生创建一个真实的实践环境,二则促进地方经济的发展,三则盘活学校的实验投资,四则巩固了“校企结合”的共同利益基础。

第三, 以“基础+项目”的模式够建高职机电一体化专业课程体系。“三段式课程模式”

通常把职业教育课程划分为公共基础课、专业基础课和专业课三类,其中公共基础课指语文、数学、外语等通用课程;专业基础课主要是一些由抽象程度较高的专业原理性知识所构成的课程;专业课是由一些较为具体、适用的单项技术的理论知识构成的课程。现行高职机电一体化专业课程体系的结构由公共基础课、专业基础课、专业课和操作训练四部分组成,本质上是弱化了基础,强化了操作的“三段式课程模式”。该课程体系结构除了削弱了基础外,课程交叉内容多,专业课程内容空泛、针对性不强。鉴此,我们通过强化基础,取消专业课,提出了高职机电一体化专业 “基础+项目”的 课程模式。基础课旨在培养学生的基本职业素养和基本的专业技术基础,项目(训练)旨在培养学生的职业技能和岗位工作能力。基础课以课堂教学加实验的形式授课,项目(训练)是以工作任务为引领,根据岗位的要求开发训练项目,由学生根据择业意向和兴趣选择他(她)所需的项目,从而保证按学生和社会的需要设计教学。项目的选择以能力为主线,项目的主要来源是职业岗位,一个项目的内容应该涵盖一个工作岗位所需的基本技术、基本技能要求,如旨在培养数控车工的数控车削加工项目应在数控车床结构认知、数控车床的维修、车削工艺、车削刀具、夹具、量具和数控编程与操作等方面都得到训练。再如机床设计项目要涵盖机床制造厂设计岗位的基本技能和技术内容。项目以工作为本位(指在工作现场进行学习)的形式实施,由技师、工程师、专业老师担任指导教师。

三、高职机电一体化专业课程体系的内容

(1)基础(学时:共4学期):基础英语,专业英语, 高等数学(上、下),线性代数,复变函数及积分变换,法律基础,小平理论,计算机基础,机械制图,工程力学,公差配合,工程材料及热处理,液压传动,机械设计基础,机械制造基础,现代设计方法,电工基础,电子技术基础,电力电子技术,汇编语言,微机原理与接口技术,传感器与检测技术,电气控制与PLC技术,数控原理与系统,现代控制理论。

(2)项目(学时:共2学期):数控车削加工,机床设计,数控机床的电气控制设计,刀具设计,机电一体化产品设计,模具设计等。

培养出基础扎实、技术过硬的应用性人才,是社会对高等职业教育的客观要求,为了构建“新、精、实用、高效”,以技术实践能力为中心,知识结构完整,具有应用性、实用性和岗位针对性的高职机电一体化专业课程体系,“基础+项目”的 课程模式是一个较好的解决方案。

作者单位:重庆三峡学院应用技术学院

参考文献:

[1]钟启泉.现代课程论[M].上海:上海教育出版社,1989.129-132.

[2]徐小钦.现代科学技术哲学概论[M].重庆: 重庆大学出版社,2000.87-92.

机电一体化的主要课程例10

在实际的技工院校课程设置过程中,主要集中的科目多数都是专业技能性极强的科目,其中电气工程及其自动化是比较关键的专业项目。教师不仅要进行相关专业课程的设置和建设,也要辅助学生在实际课堂教学过程中切实内化相应的教学内容,并且建构相应学科的实际操作能力。

1电气工程及其自动化课程的内涵分析

在实际的课程设置过程中,电气工程及其自动化课程是实操性非常强的科目,主要研究的是基础电能的产生、传输、转换以及基础电能存储和实际利用,学科具有非常广大的发展空间。并且,由于专业的性质决定了,电气工程及其自动化科目的设置过程中,教师要充分考量理论与实践的关系。在多数的技工学院内部,电气工程及其自动化课程主要包括基础电气应用技能、机电一体化等,随着时代的进步和发展,还逐渐衍生出数控维修科目以及楼宇智能控制科目。不仅要集中培养学生对整体电力设备进行必要的维修和调试,也要建立相应技术的分析和解构。电气应用技能课程主要教学内容围绕电气设备的基础管理、安装以及调试和维修,需要学生建立设备改造和技术创新的学习技能。机电一体化课程主要教学内容是培养学生对于现代化工业机电设备进行集中的管控和安装调试,并且要建立维修操作,需要学生在课程学习过程中建立设备改造以及新型技术应用的学习技能。数控维修专业课程的主要教学内容包括一线数控车床的基础编程以及操作和维修,并且要运行相应的编程操作,需要学生建立设备维修以及智能化管理和控制的技能。而楼宇智能控制课程主要教学内容是强弱电的基础安装、调试和维修方式,需要学生建立相应的学习技能。相应的课程设置不仅要符合学生的学习特点和规律,也要符合社会对于相应专业人才的需求。另外,在整体课程设置过程中,技工院校也要进行相应辅助教学资源的综合提升,辅以机床维修实训室、电气控制实训室、PLC实训室等项目。

2电气工程及其自动化课程设置要求分析

在实际课程设置和运行过程中,相关教育机构不仅要关注整体学生的生源情况,也要集中关注企业的实际需求,真正建立有效的供求培养机制。第一,相关技工院校要综合分析学生的基础生源。在技工学校内部,基础生源多数都没有参加基本的部级考试,学生整体理论知识比较薄弱,整体学习能力和学习兴趣都不是特别活跃,这就需要教师在基础课程设计过程中,集中分析相应学生的基本特点,教师要在课程讲解过程中集中关注学生的学习兴趣,要集中实现理论与操作能力的优化,并且建立有效的实践课程。第二,相关技工院校要综合分析基础企业的人才需求。对于技工院校来说,只有保障基础专业培养内容符合企业的基础需求,才能保证学生在课程学习后能在实际工作项目中优化的运行相应的教学内容。另外,相关教师在实际的教学过程中,也要集中关注学生的准员工教育以及礼仪课程,保证基础学习能力优化的基础上,实现整体服务社会的素质的优化升级。除此之外,相关技工院校也要对学校内部的基础教学设备进行集中的改良,建立相应的教学辅助设备,以保证学生的知识能得到有效的内化,并且将基础知识转化成具有实际操作价值的能力。

3电气工程及其自动化课程设置措施分析

(1)优化设计电气应用技术专业课程设置。在电气应用专业的课程设置中,相关技工院校要集中升级相应的教学科目,建立优化的课程结构,切实落实相应教学能力的优化性提升措施。在基础课程设置过程中,主要的教学课程包括:电工学、电机学、电气自动控设备以及基础系统学、自动控制技术、PLC技术等,教师要在课程讲授的过程中,集中关注学生的实际学习能力,以及学生的整体内化水平,利用相应的实际操作促进学生建立更加优化的项目分析和解构能力。在学生学成之后,主要的工作方向就是企业内部电气控制项目的系统安装和调试维修作业。

(2)优化设计机电一体化应用技术专业课程设置。在基础课程设置的过程中,不仅要综合考量机电一体化课程的基础知识点,也要针对相应课程进行集中的实习训练,才能保证整体学习力和学习技能的优化。在机电一体化课程设计过程中主要涉及的相应学科的应用以及项目开发,教师要集中培养学生综合知识和实践能力的水平,切实落实人才技能培养的教学目标。

(3)优化设计数控维修技术专业课程设置。在基础课程建立过程中,教师要集中考量学生的综合学习效果,除了机电一体化专业课程以外,也要设计绘图实习项目、电气数控技术以及数控机床的编程和实际操作等,教师要在实际课堂中逐渐培养学生的实际应用能力。

(4)优化设计楼宇智能控制技术专业课程设置。这是一个践行时展需求的新型专业,教师要实际教学过程中,要集中培养学生对于智能项目的学习力和研究能力,在学生毕业后,主要的就业方向也是智能化小区内部的项目安装和后期调试维护,教师在实际教学过程中要集中培养学生的高技能水平以及实际操作能力。

4电气工程及其自动化课程发展趋势分析

在整体教学项目运行的过程中,相关技工院校要充分考量素质课程的优化开发,将德育要求落实到实际教学过程中,并且针对企业内部的员工教育进行集中的讲解,保证学生在进入社会前学习到相应的岗前技能,并且能有效地促进学生建立良好的社会适应性。相关课程设置过程中,技工院校要着重培养学生的技能水平,不仅要集中学习相应的专业性知识和技能,也要通过大量的实践操作促进学生动手能力的优化。另外,相关技工院校也要建立良性的校企沟通,保证学生在实际学习后,进行集中化的实践操练,并且有效地缩短相应的社会适应期,尽快地融入到社会和企业文化中,要在实际教学结构中添加必要的发展规划,以保证学生更好地将所学知识进行有效的落实和应用。总而言之,要实现整体技工院校学生的良性发展,就要集中优化电气工程及其自动化专业的课程规划和设置,集中培养学生的实际操作能力,为社会输送更多高职高能的专业型人才。

参考文献

[1]叶军.美国南方理工州立大学电气工程专业课程学习过程考核评价方法及其启示[J].绍兴文理学院学报,2014,34(8):100-102.

机电一体化的主要课程例11

《机电系统综合设计》是本科机械专业继《机械设计课程设计》之后设置的,培养机电一体化技术复合型技术人才的另一个必修的、非常重要的综合实践环节。其内容主要是锻炼学生对所学自动控制、机电传动、传感检测和计算机控制的综合应用。

一、《机电系统综合设计》课程设计存在的问题

《机电系统综合设计》课程设计即机电一体化课程设计,可以锻炼学生的动手能力,让学生亲身体验设计和实现机械设备全自动化功能的过程。这类课程设计很少采用仿真方式完成,设计对象多为实际的机电设备。这种设备集成度较高,价格昂贵,体积比较庞大,所以可供学生实践的台套数少,设备更新周期较长,这样给课程设计带来以下不利的因素:(1)由于设备种类不多,造成课程设计的题目比较单一,而且由于设备相同,很难使得每个小组题目的侧重点不同。多个小组题目相同的结果,造成部分学生不做设计,只等其他小组调试成功后将程序复制过来,再根据自己设备的参数稍加修改,就可完成老师布置的任务。这种情况使得此实践环节对于某些学生来说学习效果很差。(2)由于设备更新周期长,也使得每年的课程设计题目都会重复使用。这样也给部分学生带来向已经留校读研的学生直接索取设计结果的机会,不能独立完成,使课程设计流于形式。(3)由于课程设计题目大部分都是指定性题目,学生基本上只要按照课程设计指导书按部就班的设计就能完成,学生自己发挥的空间少,缺少激励学生自主创新的评价机制,导致此实践环节不能成为对学生创新培养的重要平台。为此,本文提出了从教学模式与选题原则,以及方案实施两个方面对机电一体化课程设计的教学改革方案。

二、机电一体化课程设计教学模式的改革

1.改变设计任务布置的方法让学生有自主发挥空间课程设计的教学模式通常为首先给学生下达任务书,其次让学生根据课程设计指导书,查阅设计手册和资料,按部就班的进行设计,学生很少有发挥的空间,这样不利于调动学生的主动性和积极性,学生只忙于应付交差。为改变这种状况,首先在给学生布置任务时只列出某个项目应该完成的基本功能,让学生在完成基本功能的基础上自主添加3~4个功能,并根据自主添加功能的复杂程度给予评价。2.机电一体化课程设计选题原则(1)重视学生对软件工具的学习和掌握。对于机电一体化设计来说,常用的工具软件主要有用于机械结构设计和仿真的软件,如Solidworks、ABAQUS、ANSYS、和ADAMS等,以及用于机电控制技术开发的工具软件,如Proteus、Keil、PLC开发平台、HMI开发平台、VC++和虚拟仪器开发平台等。设计题目的选择要求学生至少能够用到1~2种这类的软件工具,才能完成设计任务。(2)课程设计的内容要与生产实际相联系。实际的机电产品常用的运动控制方式:PLC+驱动器、单片机+驱动器和IPC+驱动器等,构成机电一体化的运动控制部分。传动部分包括了气压与液压传动、电气传动、机械传动等。这些都是数控系统和工业机器人的组成要素。结合现有的实验设备和这些要素,为学生设计了如下的课程设计题目,完成的设计任务。这类任务的设备由于设备更新周期长,所以容易存在每年重复使用的情况。而且多个小组的题目相同,容易出现抄袭现象。为避免这种情况就需要减少题目相同的组数,但是这又带来学生人数多于题目数量的问题,为解决这个问题,丰富题目的数量,可将学生参加科技创新的作品引入课程设计。Robcon机器人大赛和全国机械创新设计大赛的设计题目,其要求学生提交的作品有很多可以设计成机电一体化装置。而且这种设计是从产品的设计方案做起,历经结构设计、加工制造、组装调试直至所有功能实现的机电一体化产品制造的全过程。这个过程使得教学更贴近实际,更好地发挥了学生的自主创新能力。以下是这几年学生申报的机电一体化课程设计的题目:①自动搬运机器人;②越障排爆机器人设计;③自动检测清障机器人设计;④爬杆机器人的设计与实现;⑤小型3自由度机械手臂的设计。以上作品学生都能在规定的时间里完成.(3)课程设计题目的工作量和难度应该以大多数学生能达到的知识能力范围为准,设计内容应属于先修机电控制系列课程的知识范围,不要超纲,既强调实践性又要兼顾知识性。

三、机电一体化课程设计改革的实施方案

1.抽签选题分组。由于课程设计所用的设备不一样,考查的知识侧重点也不尽相同,为避免因选题而出现的不和谐因素,学生首先自愿结合小组,然后每小组派出1人抽题,抽到题目后每小组还容许根据自身的优势与其它组交换题目,以便更好的发挥学生的个人所长。2.认识实验台总体构成及功能。学生抽完题目后,教师要给各个小组介绍设计所用到的设备结构及其工作原理,布置和解释设计任务,提供设计手册及相关设计资料的查阅方向。3.安排设计进度。对于设计进度的安排,发给学生的进度表要明确给出能够进行核查的,设计任务阶段性完成的指标节点,以便督促和监督学生的设计进程,保证课程设计能够顺利的完成。为保证设计质量还应让每个设计小组进行中期汇报。4.演示答辩与设计报告撰写。学生要通过现场演示和ppt汇报的形式完成课程设计成果的验收,并按要求提交设计报告。四、结束语通过几年的实践,逐渐规范了机电一体化课程设计的教学,部分地解决了课程设计教学中存在的问题,特别是将学生的科技竞赛作品作为课程设计的题目补充,既丰富了课程的题目,又使学生通过课程设计对题目的规范要求,重新认识了机电一体化设计的含义。

参考文献:

[1]袁冬梅.机电综合课程设计教学模式的研究与实践[J].科教导刊,2012,(04):133-134.