導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)電一體化課程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；實(shí)驗(yàn)平臺；課程改革與設(shè)計(jì)；開放性

隨著科技的發(fā)展，社會對機(jī)電一體化技術(shù)人員的要求也越來越高。目前，機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式主要有驗(yàn)證、現(xiàn)場參觀實(shí)習(xí)等。這樣的教學(xué)方法存在明顯的不足，學(xué)生的參與性不夠強(qiáng)，無法深入了解教學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用技巧。傳統(tǒng)的演示、驗(yàn)證教學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)社會、經(jīng)濟(jì)對人才需求的發(fā)展和變化[1,2]。針對這樣的實(shí)際情況，本文提出了一種新型機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，該平臺采用模塊化設(shè)計(jì)，開放性強(qiáng)，可以模擬自動化生產(chǎn)線的簡單工藝流程，具有上料、裝配、檢測和分揀等功能。并基于該平臺進(jìn)行了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與研究，通過各種典型的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加深學(xué)生對機(jī)電一體化基本知識和理論的理解，擴(kuò)展知識面，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力。

1新型機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)與研究

1.1技術(shù)方案

本文設(shè)計(jì)的機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺總體結(jié)構(gòu)，主要由電控系統(tǒng)、機(jī)械傳動系統(tǒng)、自動化工位及各種傳感器組成。各子系統(tǒng)有機(jī)的配合在一起，模擬自動化生產(chǎn)線的簡單工藝流程，實(shí)現(xiàn)上料、裝配、檢測、分揀等多種功能[3]。學(xué)生通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作，可以加深對機(jī)電一體化理論知識的理解，同時(shí)提高分析問題和動手實(shí)踐的能力。

(1)電控系統(tǒng)。是整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺的核心，是各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目功能和指標(biāo)的重要保障。其主要由基于PLC設(shè)計(jì)的電控箱、操作面板、變頻調(diào)速控制器及數(shù)碼管、指示燈等組成。

(2)機(jī)械傳動系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)工件在輸送帶上流水傳輸，主要由三相異步電動機(jī)、減速器、輸送帶組成。

(3)自動化工位。由上料、機(jī)械手、檢測和分揀等多個(gè)自動化工位組成，每個(gè)工位都是通過氣缸活塞伸出或縮回實(shí)現(xiàn)自動操作。

(4)傳感器系統(tǒng)。主要用于工件定位和質(zhì)量檢測等，采用光電式傳感器或接近開關(guān)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)臺工作原理：按下開始按鈕，控制系統(tǒng)通過變頻器控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向，從而實(shí)現(xiàn)輸送帶的自動運(yùn)行；延時(shí)5秒后，控制系統(tǒng)控制上料工位氣缸，實(shí)現(xiàn)自動上料；控制器通過接近開關(guān)自動感應(yīng)工件是否來到裝配工位，并自動控制機(jī)械手裝置實(shí)現(xiàn)自動裝配；檢測工位自動檢測裝配是否合格，并實(shí)現(xiàn)分揀與計(jì)數(shù)、顯示。

1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)

通過上面的分析，實(shí)驗(yàn)平臺應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下功能。

(1)實(shí)驗(yàn)平臺能夠直觀地體現(xiàn)自動化生產(chǎn)線的工藝流程。

(2)平臺輸送帶的電動機(jī)具有啟動和停止控制功能，且為了安全起見，設(shè)計(jì)有急停按鈕。

(3)采用變頻器實(shí)現(xiàn)電動機(jī)及輸送皮帶的速度及轉(zhuǎn)向控制，具有調(diào)速和正反轉(zhuǎn)控制功能[4-5]。

(4)上料、裝配、檢測和分揀等功能采用氣壓傳動系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。

(5)能用機(jī)械手實(shí)現(xiàn)工件的自動裝配。

(6)具有良好的人機(jī)接口，自動顯示系統(tǒng)狀態(tài)及工件統(tǒng)計(jì)狀態(tài)。

(7)電控系統(tǒng)采用PLC控制器設(shè)計(jì)，方便同學(xué)從底層理解典型的機(jī)電控制原理。系統(tǒng)用變頻器控制三相異步電動機(jī)啟動、停止、正反轉(zhuǎn)及各種轉(zhuǎn)速的改變，經(jīng)過減速器、三角帶帶動傳輸帶運(yùn)輸，從而達(dá)到輸送工件的目的。在傳輸帶邊上設(shè)置上料工位、機(jī)械手工位、檢測工位、分揀工位，各個(gè)工位的運(yùn)動都采用氣壓傳動。另外采用指示燈來顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)和采用LED數(shù)碼管顯示毛壞數(shù)和成品數(shù)。

2實(shí)驗(yàn)課程總體設(shè)計(jì)

我們基于新設(shè)計(jì)的綜合實(shí)驗(yàn)平臺，對原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂，增加了新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排更加注重學(xué)生知識面的擴(kuò)展與分析、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)新形勢對機(jī)電一體化技術(shù)人才需求的發(fā)展和變化[6]。編寫了適合本實(shí)驗(yàn)平臺的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、相關(guān)測試程序等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)遵循“由淺入深、循序漸進(jìn)”的原則。不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，考核的內(nèi)容和培養(yǎng)的目標(biāo)各不相同，具有明確的針對性。通過全部實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到4個(gè)層次的目標(biāo)：一是理解和掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的基本理論和概念；二是培養(yǎng)學(xué)生對PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；三是分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題；四是掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)、設(shè)計(jì)方法。

3實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目詳細(xì)設(shè)計(jì)

前面已經(jīng)介紹了，基于本實(shí)驗(yàn)平臺可以開展4個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。下面以一個(gè)與實(shí)踐結(jié)合較緊密的綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——工件裝配實(shí)驗(yàn)為例，介紹實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的詳細(xì)設(shè)計(jì)。

3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

理解、掌握工件裝配的原理及工藝過程；培養(yǎng)學(xué)生對PLC控制系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力；分析和解決系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題。

3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

工件裝配由一臺氣動機(jī)械手裝置完成。裝配前，裝置應(yīng)處于原點(diǎn)位置，即夾爪氣缸應(yīng)伸出，處于松開狀態(tài)，水平氣缸應(yīng)縮回，垂直氣缸應(yīng)伸出；當(dāng)定位傳感器檢測到有工件就位后，控制垂直氣缸向下運(yùn)行，到底后，夾爪氣缸夾緊工件；然后垂直氣缸向上運(yùn)行，運(yùn)行到頂后，水平氣缸向前推出，推到行程后，垂直氣缸向下運(yùn)行，到底后松開工件，完成工件的裝配；最后垂直氣缸向上到頂，水平氣缸向后縮回，裝置重新回到原點(diǎn)。

3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)備及技術(shù)參數(shù)

(1)電源：AC220V±10V(帶保護(hù)地三芯插座)。

(2)空氣壓縮機(jī)：0.6Mpa～0.8Mpa。

(3)氣動機(jī)械手裝置：手動控制功能由操作面板按鈕完成，自動控制功能由PLC完成。

(4)KJ223A型綜合實(shí)驗(yàn)臺。

3.4實(shí)驗(yàn)電路

3.5PLCIO分配表

3.6實(shí)驗(yàn)程序流程

3.7安全注意事項(xiàng)

(1)氣動系統(tǒng)使用壓力不得超過800KPA。

(2)在氣動系統(tǒng)管路接好之前不得接通氣源。

(3)接通氣源和長時(shí)間停機(jī)后開始工作，個(gè)別汽缸可能會動作過快，所以要特別當(dāng)心。

(4)機(jī)械手在運(yùn)動過程中不能受到障礙物阻礙，否則會造成損害。

(5)機(jī)械手運(yùn)行過程中不要用手去觸摸它，也不要人為地阻止它運(yùn)動。

(6)一段時(shí)間不用機(jī)械手或檢修氣動系統(tǒng)，應(yīng)放掉壓縮空氣。

3.8編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告

(1)根據(jù)運(yùn)動控制要求，畫出機(jī)械手運(yùn)行梯形圖。

(2)試編制機(jī)械手程序，實(shí)現(xiàn)工件的裝配。

(3)思考工件在傳送帶上是如何實(shí)現(xiàn)定位的。

4結(jié)束語

針對目前機(jī)電一體化課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題，本文提出了一種新型機(jī)電一體化綜合實(shí)驗(yàn)平臺。并基于該平臺進(jìn)行了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)與研究，通過各種典型的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開拓了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的理論素養(yǎng)和實(shí)踐能力。更為重要的是，本實(shí)驗(yàn)臺采用模塊化設(shè)計(jì)理念，具有極強(qiáng)的開放性，學(xué)生可以依據(jù)平臺提供的軟硬件資源自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性和分析解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:工程教育；專業(yè)認(rèn)證；機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

1前言

為了促進(jìn)機(jī)械專業(yè)的跨越式發(fā)展和國際化進(jìn)程，進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量、社會聲譽(yù)和國際視野，促進(jìn)本科畢業(yè)生的國際交流，為工程師執(zhí)業(yè)資格認(rèn)證奠定基礎(chǔ)[1]，從2013年下半年開始，貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械制造及其自動化專業(yè)開始著手準(zhǔn)備進(jìn)行工程教育認(rèn)證，于2014年順利通過該認(rèn)證。在以“認(rèn)證”為目標(biāo)，不斷促進(jìn)教學(xué)改革的過程中，全院教師始終堅(jiān)持以能力為導(dǎo)向，重在加強(qiáng)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量和利用學(xué)科知識分析解決工程實(shí)際問題的能力[2]；同時(shí)以學(xué)生為中心，以不斷優(yōu)化和改進(jìn)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，建立、建設(shè)優(yōu)質(zhì)的課程體系和師資隊(duì)伍，配備必要的教研設(shè)備。在“迎接認(rèn)證”、不斷改進(jìn)的過程中發(fā)現(xiàn)一些專業(yè)課程存在的問題，以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的工程性不強(qiáng)為代表，主要體現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容缺乏實(shí)際工程拓展，課程教學(xué)方法有待拓寬，特別是工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為機(jī)械電子工程方向一門重要的專業(yè)課，亟待相關(guān)教學(xué)改革，以適應(yīng)工程教育認(rèn)證的要求。

2現(xiàn)狀與問題基本現(xiàn)狀

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是機(jī)械制造及其自動化專業(yè)機(jī)械電子工程方向的一門重要的專業(yè)課程，目的是培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)電一體化系統(tǒng)的應(yīng)用和設(shè)計(jì)能力，掌握機(jī)械系統(tǒng)元部件設(shè)計(jì)和微機(jī)控制系統(tǒng)及其接口設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)機(jī)電結(jié)合的專門人才。本課程的基本任務(wù)是使學(xué)生掌握對機(jī)電一體化系統(tǒng)的分析應(yīng)用和設(shè)計(jì)基本方法。該課程涉及的機(jī)械傳動部件、電機(jī)、微機(jī)接口技術(shù)和機(jī)電一體化設(shè)計(jì)思路等，可以說是對本專業(yè)前期所學(xué)專業(yè)課程進(jìn)行融合、需要實(shí)踐深入消化和提高認(rèn)識的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。并且貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院不僅是機(jī)械電子工程方向開設(shè)本課程，機(jī)械制造和農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)方向也開設(shè)了本課程，學(xué)生普遍反映教學(xué)枯燥，工程實(shí)踐性不強(qiáng)，部分知識無法理解。為了使機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程與“工程教育認(rèn)證”要求相適應(yīng)，更好地幫助學(xué)生掌握本門課程知識內(nèi)容和加強(qiáng)工程實(shí)踐能力培養(yǎng)，達(dá)到學(xué)以致用的目的，需要對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容和方法進(jìn)行改革研究。主要存在的問題貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院于21世紀(jì)初開始在機(jī)械電子工程專業(yè)方向的本科班開設(shè)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，隨著十多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，已形成一套較為完善的教學(xué)方案和體系。但是隨著技術(shù)的不斷革新，社會和工作崗位對學(xué)生要求的不斷提升，越發(fā)覺得本課程的傳統(tǒng)教學(xué)中存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1）教學(xué)內(nèi)容陳舊，過于側(cè)重機(jī)械結(jié)構(gòu)的講解。通過工程教育認(rèn)證評估，充分和企業(yè)溝通后，發(fā)現(xiàn)一些課程所教授的內(nèi)容和技術(shù)已經(jīng)在當(dāng)下機(jī)電產(chǎn)品中被新技術(shù)所取代。另外，由于在教授本課程前有單片機(jī)原理、接口技術(shù)和機(jī)械控制工程等課程，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué)中都會以典型機(jī)電系統(tǒng)的傳動結(jié)構(gòu)為主，使“機(jī)”和“電”在教學(xué)過程中不能充分結(jié)合。2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施不足，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容受到限制。本專業(yè)擁有的機(jī)電一體化教學(xué)設(shè)備較少，有的僅僅停留在十字工作臺、單片機(jī)和傳感器方面，對于機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和優(yōu)化部分的實(shí)驗(yàn)暫時(shí)空缺，這不利于學(xué)生提高感官認(rèn)識。3）教學(xué)方法單一，缺乏與工程實(shí)際的聯(lián)系?，F(xiàn)有教學(xué)基本上是以課堂教學(xué)為主，輔以少量實(shí)驗(yàn)，大多采用講授法通過多媒體教學(xué)平臺進(jìn)行授課，而且大多是紙上談兵，課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同工程實(shí)踐聯(lián)系甚少，與“工程教育認(rèn)證”的要求存在差距。4）學(xué)生反映學(xué)習(xí)難度大，應(yīng)用能力不強(qiáng)。在教學(xué)過程中，一些學(xué)生反映部分知識點(diǎn)難以理解，不清楚這些知識能“干什么”，能解決什么問題。另外，從考試反饋來看，學(xué)生對綜合應(yīng)用機(jī)電技術(shù)的能力還有待提高，特別是不能將一些來自工程實(shí)際的問題和書本知識結(jié)合起來分析。

3教學(xué)改革教學(xué)內(nèi)容的改革

1）樹立“機(jī)電結(jié)合”的系統(tǒng)教學(xué)思路。機(jī)電一體化的目的是提高產(chǎn)品或系統(tǒng)的附加價(jià)值，實(shí)現(xiàn)多功能、高效率、高可靠性、省材料、省能源，并使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向輕、薄、短、小化方向發(fā)展。因此，機(jī)電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊，應(yīng)該從系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案開始到各元部件選擇到系統(tǒng)最終成形的全過程，都要貫徹系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想[3]。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的教學(xué)也是如此。在課程講述過程中，如果只是根據(jù)教材的章節(jié)順序進(jìn)行講解，會在學(xué)生腦海中形成一個(gè)個(gè)的知識孤島。因此需要將整個(gè)課程用幾個(gè)典型案例把所有章節(jié)貫穿起來，做到前后呼應(yīng)。如在教學(xué)“機(jī)械結(jié)構(gòu)”中的“機(jī)架和支撐穩(wěn)定性”時(shí)，可以和“元部件特性分析”中的“靜、動態(tài)特性分析”結(jié)合起來，在講機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)就引入控制工程中的一些知識點(diǎn)。另外，教材的最后一章有很多案例，可以根據(jù)這些案例的特點(diǎn)，將其穿前面的章節(jié)講解，在講授每一部分內(nèi)容時(shí)都結(jié)合案例，并將系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法融于其中，不僅利于學(xué)生對知識的掌握，還可以舉一反三、加深理解。2）選擇性地介紹章節(jié)重點(diǎn)。要有選擇性地介紹機(jī)電一體化各組成部分。對于機(jī)械系統(tǒng)部件，要重點(diǎn)講解傳動原理和典型結(jié)構(gòu)，一些特殊的部件可以留給學(xué)生自學(xué)。對于執(zhí)行元件和控制器由于在先修課程中有所學(xué)習(xí)，因此對其基礎(chǔ)知識不做詳細(xì)介紹，重點(diǎn)內(nèi)容放在典型元件特性及其驅(qū)動和接口部分。這樣既可以避免使學(xué)員因重復(fù)學(xué)習(xí)而失去興趣，又可以有更多的時(shí)間放在牢固樹立系統(tǒng)的觀點(diǎn)，深入理解組成機(jī)電一體化系統(tǒng)的各構(gòu)成要素之間的關(guān)系。3）以“看得見、摸得著”的機(jī)電產(chǎn)品為突破口。要更多地從教學(xué)團(tuán)隊(duì)科研真題和本地企業(yè)合作項(xiàng)目尋找典型案例，讓更多的案例“看得見，摸得著”。一方面可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀企業(yè)，另一方面要鼓勵一些教師展示機(jī)電一體化方面的科研樣機(jī)，讓學(xué)生可以直接參與教師科研課題。同時(shí)要及時(shí)更新案例，給學(xué)生展示最新的技術(shù)和產(chǎn)品，了解機(jī)電一體化產(chǎn)品的前沿；還要充分給予成績較好者學(xué)習(xí)空間，特別是對于一些比較復(fù)雜或精度要求高的運(yùn)動定位控制和智能控制,可以讓學(xué)生結(jié)合學(xué)過的自動控制理論知識設(shè)計(jì)運(yùn)動控制算法，為研究生階段的學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。教學(xué)方法的改革教學(xué)方法是教學(xué)過程的核心，教師的教學(xué)方法一定程度上決定了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生對知識的吸收情況。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師根據(jù)課程教學(xué)大綱的要求，在課堂上為學(xué)生講解教學(xué)大綱上規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，按部就班地向?qū)W生灌輸知識，學(xué)生完全處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，教學(xué)效果大打折扣。為了有效提高學(xué)生積極性和學(xué)習(xí)主動性，可以將課堂講授、討論、開放性實(shí)驗(yàn)和實(shí)地參觀結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)主動性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力。例如：在介紹“滾珠絲杠”和“導(dǎo)軌副”時(shí)可以將實(shí)物拿到課堂上，先拋出問題并讓學(xué)生進(jìn)行拆裝，再讓學(xué)生分組討論結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和問題，最后有針對性地講解難點(diǎn)和強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)內(nèi)容；“單片機(jī)與接口技術(shù)”的講授可以開設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)，提供單片機(jī)平臺，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)開發(fā)單片機(jī)控制系統(tǒng)，并要求演示；在講解“機(jī)電一體化系統(tǒng)的元、部件的特性分析”時(shí)可以開展上機(jī)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合MATLAB軟件仿真模塊，讓學(xué)生產(chǎn)生直觀認(rèn)識。課程實(shí)驗(yàn)的開設(shè)“工程教育認(rèn)證”的核心就是要確保畢業(yè)生達(dá)到全球行業(yè)認(rèn)可的機(jī)械工程從業(yè)人員基本要求。因此，為了讓學(xué)生更好地掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)基礎(chǔ)理論和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與工程實(shí)踐能力，提升畢業(yè)生的機(jī)械行業(yè)從業(yè)能力，需加強(qiáng)本課程的課程實(shí)驗(yàn)建設(shè)。首先，要整合現(xiàn)有校內(nèi)實(shí)驗(yàn)資源。本課程綜合性強(qiáng)，很多實(shí)驗(yàn)需要和其他課程實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，如與機(jī)械傳動、微機(jī)原理和控制工程等課程。其次，要積極構(gòu)建新實(shí)驗(yàn)平臺。特別是機(jī)電一體化典型系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺方面，亟待購置新設(shè)備，開發(fā)新實(shí)驗(yàn)。最后，可以整合校外合作單位實(shí)驗(yàn)資源，開設(shè)一些與工程實(shí)踐緊密結(jié)合的課程實(shí)驗(yàn)和基于仿真軟件的系統(tǒng)穩(wěn)定性分析實(shí)驗(yàn)?？己朔绞降母母锉菊n程各章節(jié)具有一定獨(dú)立性，涉及機(jī)械和電子技術(shù)各個(gè)方面。針對此特點(diǎn)，考核方法應(yīng)該重在應(yīng)用與綜合，不應(yīng)以識記為主，所以考試形式由原來閉卷改為開卷。這樣可以減輕學(xué)生考試壓力，把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在知識的應(yīng)用和解決實(shí)際問題的能力訓(xùn)練上?？己丝梢圆捎迷嚲恚ㄩ_卷）、實(shí)驗(yàn)、報(bào)告或者作品（機(jī)電一體化系統(tǒng)）等多種形式，加大實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)和平時(shí)表現(xiàn)的成績占比，解決了實(shí)際問題或提出了創(chuàng)新方法就可以獲得高分。

4結(jié)束語

隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程所涉及的知識和技術(shù)發(fā)展尤為迅猛，而且所涉及的知識面非常廣，因此要滿足工程教育的認(rèn)證要求，就必須從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)方法等方面都進(jìn)行改革創(chuàng)新。在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)以系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為主線，在教學(xué)方式中重視培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，努力拓展課程實(shí)驗(yàn)，不拘泥于考核形式。這些變革將會更進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最大限度地提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到工程教育認(rèn)證的要求。

作者:曹陽 楊桃月 張大斌 蔡家斌 楊綠 單位:貴州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)

[1]蒲彧.美國工程學(xué)士能力培養(yǎng)研究[D].大連:大連理工大學(xué),2010.

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè);過程導(dǎo)向;實(shí)訓(xùn)模式

現(xiàn)有的中職機(jī)電專業(yè)課程體系對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不足，原因在于它沒有很好地分析和研究生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的問題，同企業(yè)提出的課題對接不上。由于針對性較差，造成了理論與實(shí)踐的脫節(jié)。這主要表現(xiàn)在所開設(shè)的各門課程獨(dú)立縱向成線，缺乏彼此之間應(yīng)有的溝通，沒有達(dá)到教學(xué)為了生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)的目的。同時(shí)，由于我們實(shí)訓(xùn)條件有限，實(shí)踐環(huán)節(jié)嚴(yán)重不足，使得學(xué)生無法在實(shí)踐方面達(dá)到生產(chǎn)實(shí)際的要求。

如何縮小課程體系與生產(chǎn)實(shí)際的差距，體現(xiàn)出就業(yè)導(dǎo)向的指導(dǎo)思想？筆者認(rèn)為中職機(jī)電專業(yè)教育在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該注重職業(yè)的生產(chǎn)過程和實(shí)際的要求，強(qiáng)調(diào)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)崗位需求之間的針對性，以職業(yè)崗位的需求來確定教學(xué)內(nèi)容。為此，需要構(gòu)建起中職機(jī)電專業(yè)過程導(dǎo)向的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。

一、中職機(jī)電一體化專業(yè)課程體系

中職機(jī)電一體化專業(yè)課程體系的建設(shè)就是要求我們培養(yǎng)出具有機(jī)電一體化全方位的技術(shù)應(yīng)用能力為目標(biāo)，設(shè)計(jì)有關(guān)基礎(chǔ)知識教育、實(shí)踐能力訓(xùn)練、思想品德的培養(yǎng)等方案。這就要求我們所要傳授的知識內(nèi)容是不變的，但是我們所講解的步驟發(fā)生了變化。我們在安排所學(xué)習(xí)課程的順序時(shí)，不是按照其基本性質(zhì)和內(nèi)容來劃分的，而是根據(jù)每個(gè)學(xué)生性格特點(diǎn)的不同來區(qū)分的，根據(jù)學(xué)生應(yīng)該學(xué)到的專業(yè)知識、應(yīng)該具備的基本實(shí)踐能力來準(zhǔn)備好課程。我們的課程以職業(yè)能力的培養(yǎng)為主線，設(shè)置了基礎(chǔ)能力的教育、思想素質(zhì)的培養(yǎng)兩大方向，并以此來安排學(xué)生上課的體系。

其中有關(guān)思想素質(zhì)課程可包括思想方面的，然后是基礎(chǔ)文化知識的傳輸，還有身心素質(zhì)教育等，使得我們的學(xué)生能夠得到全方位的各個(gè)方面的教育。這種全方位的教育與我們所需要掌握的專業(yè)知識有一定的關(guān)聯(lián)性。我們單單學(xué)習(xí)課本上的知識，就可以提升學(xué)生的基本素質(zhì)，開闊學(xué)生的視野，同時(shí)使得學(xué)生的思維變得活躍，這些對于學(xué)生們以后的積極向上，適應(yīng)社會有一定的幫助。我們有關(guān)思想方面的教育是對學(xué)生人格素質(zhì)的培養(yǎng)，可以為學(xué)生將來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，是一種積累的過程。思想品德教育課程的設(shè)立雖然不會立刻見到效果，但是有可能對學(xué)生未來的發(fā)展提供幫助，是學(xué)生的進(jìn)步的強(qiáng)大推動力。

培養(yǎng)全能職業(yè)型人才主要就是以盡可能小的代價(jià)來獲取盡可能多的效益，我們主要就是要培養(yǎng)學(xué)生在遇到問題的時(shí)候能夠知曉怎么做以及知道怎樣才能夠把事情辦得更好。因此，我們對于相關(guān)技術(shù)方面培養(yǎng)的教育課程就可以根據(jù)學(xué)生的不同基礎(chǔ)分為不同難度的、不同層次的職業(yè)基礎(chǔ)能力教育課程、職業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力教育課程以及職業(yè)技術(shù)綜合應(yīng)用能力教育課程等。在學(xué)生的職業(yè)技術(shù)能力得以提升、經(jīng)驗(yàn)得以培養(yǎng)的同時(shí)，培養(yǎng)策略決策能力就成為其中的關(guān)鍵部分了。

職業(yè)基礎(chǔ)能力課程所包括的多數(shù)是某一專業(yè)最基礎(chǔ)的知識和能力，這是需要我們學(xué)生來掌握的、技能能力的訓(xùn)練就需要嚴(yán)格要求規(guī)范，在不知不覺中培養(yǎng)良好的職業(yè)道德習(xí)慣。

職業(yè)技術(shù)有關(guān)能力應(yīng)用課程就泛指必須在某些實(shí)際專業(yè)崗位落實(shí)能力應(yīng)用方面的課程。中職院校需要培養(yǎng)應(yīng)用型人才，使學(xué)生能夠熟練應(yīng)用職業(yè)崗位（群）所必需的技巧，同時(shí)必須根據(jù)崗位與崗位群必需的能力為主線來設(shè)置課程。這類課程大多數(shù)是技術(shù)相對獨(dú)立的課程，在教學(xué)實(shí)際講解過程中需要重點(diǎn)從控制系統(tǒng)觀念的角度把握這些課程之間各種錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系，把我們所講的知識的重點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)踐能力統(tǒng)一到一個(gè)系統(tǒng)的層面上來，可以由若干的能力訓(xùn)練組合來組成，實(shí)用型人才主要就是靠這一方向課程的講解與實(shí)際訓(xùn)練來加以合成的。這一大類課程的實(shí)際應(yīng)用，各方面的全力配合，能夠培養(yǎng)出具有較強(qiáng)實(shí)際動手能力的全能型人才。

職業(yè)技術(shù)綜合應(yīng)用方面能力教育課程就是在實(shí)際操作過程以及系統(tǒng)掌握的基礎(chǔ)上，將那些不在系統(tǒng)以內(nèi)的相對獨(dú)立的某些職業(yè)技術(shù)加以系統(tǒng)的應(yīng)用，控制系統(tǒng)的觀念在這些教學(xué)過程中會得以充分的展現(xiàn)，我們可以規(guī)劃出多個(gè)各個(gè)方面的典型的系統(tǒng)來作為學(xué)生們的教學(xué)對象。比如，典型的某些機(jī)電設(shè)備的安裝調(diào)試、其所產(chǎn)生的故障的診斷與維護(hù)、柔性加工生產(chǎn)線的安裝調(diào)試、機(jī)電故障的診斷與維護(hù)等等，通過我們所學(xué)到的理論知識與實(shí)踐能力的相互配合來大大提高學(xué)生的整體掌控能力。從而培養(yǎng)學(xué)生從控制系統(tǒng)的角度來發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題的能力。

二、機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)在工作過程方面的課程開發(fā)

機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)專業(yè)應(yīng)用能力課程的體系是在我們工作的過程中，對于各種課程加以篩選，取長補(bǔ)短，在考慮到學(xué)生自身、社會、家庭等方面因素的影響的情況下，能夠滿足社會的需求，滿足市場經(jīng)濟(jì)對于我們?nèi)苄徒?jīng)濟(jì)人才的需求，其主要表現(xiàn)在：

1.必須保證足夠的經(jīng)驗(yàn)，能夠掌握牢固的理論知識。不能有知識大于一切的思想負(fù)擔(dān)。

2.我們所設(shè)課程以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操控能力為主，再配合實(shí)踐能力的訓(xùn)練，整體迎合我們課程的安排。

3.按照我們要達(dá)到的職業(yè)技術(shù)能力、實(shí)踐操作能力以及綜合能力的測評的整體要求來設(shè)計(jì)課程的安排。

我們有關(guān)職業(yè)技能培養(yǎng)新課程的安排完全擺脫了舊式系統(tǒng)的束縛，以全新的理念，全新的標(biāo)準(zhǔn)來要求，其具有以下特點(diǎn)：（1）能夠直接接觸到專業(yè)知識，提高了學(xué)生對新知識的學(xué)習(xí)興趣;（2）重視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，突出專業(yè)能力的訓(xùn)練;（3）對于新知識、新課程更加重視;（4）在我們新標(biāo)準(zhǔn)、新理念安排課程的學(xué)習(xí)下，我們的全能型專業(yè)人才更加優(yōu)秀。

三、課程考核的原則

關(guān)于中職機(jī)電課程考核是對于我們學(xué)生所學(xué)知識、實(shí)踐能力的一項(xiàng)指標(biāo)，適時(shí)適量的考核可以檢測學(xué)生們的學(xué)習(xí)成果，還可以從考核中找出學(xué)生所存在的問題，對于我們教學(xué)方面的改進(jìn)有很大幫助。

（1）需要從基礎(chǔ)知識入手，充分理解、掌握及合理的運(yùn)用。

（2）我們要盡量全面地考核，考核的寬度、深度、范圍可以無限地拓展，盡量挖掘出學(xué)生的潛能。

（3）我們的答案是不一定的，鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮。

（4）我們的考核制度可以分批、分時(shí)，這樣對于學(xué)生的進(jìn)步我們就可以很好地記錄，實(shí)施全程化的跟蹤考核。

（5）我們的基本技能考核要求要嚴(yán)格，同時(shí)鼓勵創(chuàng)新，在熟練掌握基本技巧后加以進(jìn)步。

每一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的項(xiàng)目課程，都是被細(xì)化和固化成這樣一種環(huán)節(jié)：課程的屬性;參考課時(shí)、總的學(xué)分、課程目標(biāo)、設(shè)計(jì)思路;項(xiàng)目的訓(xùn)練內(nèi)容;技能考核時(shí)的要求;實(shí)施建議;教學(xué)條件;學(xué)習(xí)評價(jià)等等。由于各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不一致，而且職業(yè)教育的教學(xué)成本、教學(xué)資源的投入相對比較高，因此，在一些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)，實(shí)施這些項(xiàng)目教學(xué)時(shí)，項(xiàng)目產(chǎn)品不可能和實(shí)際產(chǎn)品或者服務(wù)完全的一致。為了便于項(xiàng)目課程教學(xué)的開展，完成機(jī)電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域目標(biāo)要求，還要把教室設(shè)計(jì)成理想現(xiàn)實(shí)一體化所要求達(dá)到的實(shí)際或者是模擬的機(jī)電企業(yè)環(huán)境，突出機(jī)電專業(yè)的教室綜合能力的專業(yè)功能，充分體現(xiàn)出項(xiàng)目教學(xué)法的雙重

需要。

參考文獻(xiàn)：

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論文摘要：取得較好的課程教學(xué)效果一直是教學(xué)過程追求的目標(biāo)。本文根據(jù)多年機(jī)電一體化技術(shù)課程的教學(xué)體會，提出通過多媒體技術(shù)的應(yīng)用、教學(xué)與科研實(shí)踐的結(jié)合以及布置內(nèi)容豐富的課外作業(yè)等手段來調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性能更好地完成教學(xué)要求，并取得較好的教學(xué)效果。

論文關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；教學(xué)改革；教學(xué)效果

機(jī)電一體化技術(shù)是一門新型的邊緣技術(shù)學(xué)科，是農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的一個(gè)新生事物，在我校開設(shè)此課程還不足十年的時(shí)間。開設(shè)此門課程是為了適應(yīng)當(dāng)前世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要，因?yàn)闄C(jī)電一體化技術(shù)思想己普遍被世人接受和采用，其發(fā)展水平在很大程度上反映一個(gè)國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。

《機(jī)電一體化技術(shù)》是我校農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化專業(yè)的主干課，課程內(nèi)容豐富，以機(jī)械及電子相關(guān)領(lǐng)域的多門課程為基礎(chǔ)，內(nèi)容抽象又難于理解，具有涉及面廣、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。作為該門課程的主講教師，本人不斷探討教學(xué)方式方法，力爭取得更好的教學(xué)效果。

一、多媒體技術(shù)的應(yīng)用大大增強(qiáng)了課堂的教學(xué)效果

由于多媒體匯集了文字、圖形、動畫、視頻、聲音、特殊效果等，它能提供多種感官的綜合刺激，包含了無限想象的空間，它不僅改變了學(xué)生學(xué)習(xí)和理解問題的方式，而且逐漸以其直觀、生動的特點(diǎn)和強(qiáng)大的交互功能，彌補(bǔ)了采用傳統(tǒng)教學(xué)手段時(shí)某些方面表現(xiàn)單調(diào)的缺陷，創(chuàng)造出最理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，更有利于知識的獲取。

根據(jù)《機(jī)電一體化技術(shù)》課程的特點(diǎn)，制作了多媒體課件，在教學(xué)中一改傳統(tǒng)的教學(xué)方式中圖表簡單且不精確，視覺效果差的不足，增加了圖片、動畫及視頻等輔助內(nèi)容，使更生動、形象，活躍了課堂氣氛，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

例如，在這門課的序言中，介紹機(jī)電一體化技術(shù)這個(gè)比較抽象的概念時(shí)，首先讓學(xué)生了解什么是機(jī)電一體化產(chǎn)品，進(jìn)而得出生產(chǎn)、制造機(jī)電一體化產(chǎn)品過程中用到的各種原理和方法即機(jī)電一體化技術(shù)。當(dāng)介紹常用的機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，采用了幾種多媒體技術(shù)，如列舉日常生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，直接在投影屏幕上打出打印機(jī)和全自動照相機(jī)的圖片；列舉航天航空領(lǐng)域的機(jī)電一體化產(chǎn)品時(shí)，列出了中國的“神舟五號”載人航天飛機(jī)和美國“勇氣”號火星探測車的圖片……；如列舉兒童玩具中會動的機(jī)器狗，最尖端的機(jī)電一體化產(chǎn)品——機(jī)器人，直接插入了相應(yīng)的影音文件；最后介紹和本專業(yè)直接相關(guān)的內(nèi)容我直接把剛完成的科研成果照片播放出來。這些多媒體效果的應(yīng)用不但使學(xué)生一目了然地理解了本門課程要研究的內(nèi)容，而且極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的興趣。

再如，在序言中為了直觀、生動地說明本門課程的主要內(nèi)容時(shí)，通過機(jī)器人這個(gè)真實(shí)產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例來具體分析。首先通過機(jī)器人下臺階、機(jī)器人回答主持人問題、機(jī)器人跳舞的錄像分析機(jī)器人要完成任一動作都要由構(gòu)成機(jī)器人身體的框架、四肢和機(jī)體內(nèi)的機(jī)械系統(tǒng)、完成信息采入的檢測系統(tǒng)、完成信息處理的控制系統(tǒng)、提供動力的伺服系統(tǒng)以及類似于人神經(jīng)系統(tǒng)的接口協(xié)調(diào)完成，并很容易得出機(jī)電一體化產(chǎn)品主要由機(jī)械系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和接口設(shè)備等五個(gè)主要部分構(gòu)成，進(jìn)而得出與這五個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)、制造直接相關(guān)的技術(shù)即機(jī)械技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、伺服技術(shù)和接口技術(shù)構(gòu)成了本門課程的主要內(nèi)容。這樣的輔助手段能極大吸引學(xué)生的注意力，這樣的學(xué)習(xí)和理解過程水到渠成，學(xué)習(xí)效果事半功倍。

還如，在介紹機(jī)械系統(tǒng)中各種機(jī)構(gòu)的工作原理時(shí)，如果不采用多媒體形式，許許多多的機(jī)構(gòu)簡圖必須在黑板上手工畫出，由于這些結(jié)構(gòu)圖都比較復(fù)雜，手工繪制一方面占用大量的課堂有效時(shí)間，另一方面繪制不準(zhǔn)確，影響學(xué)生對其工作原理的理解，如果通過掃描儀把這些結(jié)構(gòu)圖的圖片直接插入PowerPoint文件中，則可以直接投射在大屏幕上，這樣不但節(jié)省了時(shí)間，而且與原圖片一致，易于學(xué)生理解與掌握。另外，為了形象地說明某些機(jī)構(gòu)的工作原理，如滾珠絲杠副，又插入了相關(guān)的動畫資料，動畫模擬不但能徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)中的憑空想象且難以理解之苦，同時(shí)還能充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，化被動為主動，產(chǎn)生特有教學(xué)效果，使學(xué)生很快掌握了所學(xué)的內(nèi)容。

總之，采用多媒體教學(xué)，使機(jī)電一體化技術(shù)這樣一門枯燥單調(diào)的課程變得生動有趣，易于掌握，取得了很好的教學(xué)效果。

二、課堂教學(xué)與科研實(shí)踐相結(jié)合，教學(xué)效果明顯

根據(jù)該課程的多輪教學(xué)體會，很多學(xué)生開始興趣很大，但隨著課程的進(jìn)行，逐漸喪失了興趣，課程學(xué)習(xí)變成了包袱，最終導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。究其原因，一方面，由于課程教學(xué)內(nèi)容較多，所以進(jìn)度較快，學(xué)生又缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)，對內(nèi)容的理解和掌握存在較大的困難，隨著問題的堆積，喪失了信心；另一方面，傳統(tǒng)的教學(xué)方法沒有照顧到課程系統(tǒng)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)實(shí)踐大多只針對個(gè)別知識點(diǎn)，而教學(xué)對象又是沒有任何工程經(jīng)驗(yàn)的在校學(xué)生，使得本來富于魅力的知識變成了空洞的說教和內(nèi)容的堆積，學(xué)生感到難以致用，喪失了興趣。面對這樣的情況，如何解決學(xué)生實(shí)踐基礎(chǔ)差的問題，幫助學(xué)生深入理解知識、掌握知識，如何讓學(xué)生學(xué)以致用，始終保持較高的興趣，是課程的難點(diǎn)所在。

高等學(xué)校在教學(xué)之外還應(yīng)具備科研和服務(wù)社會的功能，科研是高校教學(xué)的底蘊(yùn)，將科研成果和科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源是順理成章的事情。在機(jī)電一體化課程教學(xué)中引入科研項(xiàng)目和科研成果具有重要的作用和意義。

筆者在機(jī)電一體化課程教學(xué)中引入真實(shí)的科研項(xiàng)目，通常以自己的科研實(shí)踐為案例，變抽象為直觀，通過實(shí)物樣機(jī)來理解復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及原理。在整個(gè)機(jī)電一體化技術(shù)的教學(xué)過程中，無論講述課程的哪一部分內(nèi)容，都以自己的科研課題“穴盤苗自動移栽機(jī)”和“嫁接機(jī)器人”為例講解，使抽象的內(nèi)容變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)中觸手可及的真實(shí)產(chǎn)品，令學(xué)生信服，也取得了非常好的教學(xué)效果。

比如，講述同步帶的工作原理時(shí)，直接把在科研項(xiàng)目中應(yīng)用的同步帶及帶輪拿到課堂上，通過實(shí)物講解，易于理解和掌握。再如，講授步進(jìn)電機(jī)的控制及工作原理時(shí)，把可編程邏輯控制器及步進(jìn)電機(jī)拿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上，直接講述它的工作原理及控制過程并現(xiàn)場編制梯形圖。學(xué)生見到實(shí)物并觀察編程過程后通過親自動手實(shí)踐很輕松地掌握了這部分的教學(xué)內(nèi)容。

課堂教學(xué)重在理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用生活中的實(shí)例或者科研項(xiàng)目案例，既有助于學(xué)生對理論知識的掌握，又有益于提高學(xué)生的興趣和對實(shí)際問題的思考能力。總之，課堂教學(xué)并非是一個(gè)獨(dú)立的過程，與科研實(shí)踐緊密結(jié)合會取得事半功倍的教學(xué)效果。

三、充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，布置豐富的課外作業(yè)

學(xué)生是具有很強(qiáng)可塑性的，適當(dāng)給學(xué)生布置一些自主選題的課外作業(yè)，給他們一些學(xué)習(xí)的“壓力”，他們就會變得主動起來，就會花更多的時(shí)間在學(xué)習(xí)上。根據(jù)《機(jī)電一體化技術(shù)》課程的特點(diǎn)，布置了靈活的課外作業(yè)，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。具體做法如下：

首先，講述“檢測系統(tǒng)”的傳感器時(shí)，由于教材永遠(yuǎn)趕不上新技術(shù)的發(fā)展，為調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，筆者布置了“到互聯(lián)網(wǎng)和圖書館上查到最近傳感器”的作業(yè)，要求不停留在教材提及的內(nèi)容，越新越好，弄懂其基本原理。最后，每名同學(xué)都查到了很多應(yīng)用在高科技產(chǎn)品上的新型傳感器，使學(xué)生掌握了課程基本內(nèi)容的同時(shí)又拓寬了視野。

其次，為使學(xué)生更廣泛地了解與專業(yè)相關(guān)的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在第一次課就布置了“研究一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人，掌握其結(jié)構(gòu)和基本工作原理”。這一作業(yè)最后是以幻燈片形式展示的，學(xué)生找到了幾乎所有的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，如移栽機(jī)器人、嫁接機(jī)器人、擠奶機(jī)器人、西紅柿采摘機(jī)器人、黃瓜收獲機(jī)器人等，學(xué)生們在分析其結(jié)構(gòu)組成及工作原理的過程中進(jìn)一步掌握和鞏固了機(jī)電一體化技術(shù)的主要內(nèi)容。

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關(guān)鍵詞：高職；課程體系；職業(yè)能力

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0233-02

職業(yè)教育課程體系的建設(shè)一直以來是高職機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)改革的重點(diǎn)所在，其原因主要是擺脫不了傳統(tǒng)的高職教育的基本模式，將整個(gè)學(xué)習(xí)過程分為：基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課。從本質(zhì)上沒有根本的改變，其目的是希望通過第一階段基礎(chǔ)或稱通識教育的學(xué)習(xí)，為后面的專業(yè)理論學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，其后的專業(yè)理論課學(xué)習(xí)為后面的實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備。按這種模式建立的課程體系很容易造成理論與實(shí)踐的脫節(jié)，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)理論時(shí)，由于缺乏實(shí)踐的支持，難以深刻認(rèn)識到理論的實(shí)用價(jià)值；當(dāng)學(xué)生進(jìn)人實(shí)習(xí)階段時(shí)，又因理論掌握不牢固而不能運(yùn)用理論解決實(shí)際問題。因此，傳統(tǒng)的課程體系結(jié)構(gòu)已不適于高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位

機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)人才主要是從事機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)施已完成的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、決策并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，在生產(chǎn)第一線上工作。學(xué)生畢業(yè)后必須具備一定理論水平和較強(qiáng)實(shí)踐能力的掌握計(jì)算機(jī)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用，從事機(jī)電設(shè)備安裝、調(diào)試、維護(hù)、改造及機(jī)電一體化產(chǎn)品與技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用、管理的一專多能的，具有組織和領(lǐng)導(dǎo)工作群體的能力，而且對理論和智力技能的要求不斷變化和提高，并能了解機(jī)電一體化最新技術(shù)發(fā)展動態(tài)的高級技術(shù)型人才。

二、專業(yè)教學(xué)內(nèi)容與課程體系的確立

根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)、職業(yè)教育規(guī)律和技能人才成長規(guī)律，緊密結(jié)合生產(chǎn)過程，深入實(shí)施產(chǎn)學(xué)合作，提出具有前瞻性和啟發(fā)性的能并行構(gòu)建職業(yè)核心能力和崗位核心能力的課程體系建設(shè)思路，從教學(xué)內(nèi)容上進(jìn)行全面的整合，在整合中力求先進(jìn)、科學(xué)，能及時(shí)反映本專業(yè)領(lǐng)域的最新科技成果，并緊密結(jié)合勞動部門職業(yè)技能鑒定要求，重組課程內(nèi)容。在課程體系設(shè)置中，主要從以下幾方面著手：①依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)分解成相應(yīng)的職業(yè)能力，確定職業(yè)能力所對應(yīng)的知識和能力，配套以實(shí)現(xiàn)這些知識與能力所需的課程的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。②對教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合優(yōu)化，加強(qiáng)相互間的聯(lián)系和銜接。③理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相互滲透。④課程內(nèi)容由單一學(xué)科的完整性向多學(xué)科的綜合性轉(zhuǎn)化。在課程體系的設(shè)置中，以“學(xué)生發(fā)展為本”為目標(biāo)，形成有利于學(xué)生個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)造力培養(yǎng)的課程體系把學(xué)生的發(fā)展與社會的發(fā)展需要在根本利益和價(jià)值體現(xiàn)上統(tǒng)一，以促進(jìn)全體學(xué)生人格的全面發(fā)展、學(xué)生個(gè)性的發(fā)展和學(xué)生在原有基礎(chǔ)上的可持續(xù)的終身發(fā)展。以能力培養(yǎng)為主線的專業(yè)知識、職業(yè)素養(yǎng)、職業(yè)能力、職業(yè)資格鑒定“四位一體”培養(yǎng)過程涉及的知識與技能課程體系及模塊通過有機(jī)整合進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)設(shè)置綜合素質(zhì)培養(yǎng)、興趣和創(chuàng)新能力提升的相關(guān)第二課堂的課程，兼顧畢業(yè)升學(xué)等可持續(xù)發(fā)展的課程。

三、課程體系的推行實(shí)施

職業(yè)核心能力課程體系的構(gòu)建，基于學(xué)生的心理特點(diǎn)、基礎(chǔ)學(xué)力及思維能力、實(shí)踐能力等方面的情況，將培養(yǎng)目標(biāo)分為三個(gè)層次，這些層次之間呈逐級銜接提升的聯(lián)體結(jié)構(gòu)。第一層次是職業(yè)基礎(chǔ)培養(yǎng)階段。主要目的是通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，使學(xué)生掌握一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)技能。第二層次是職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)階段。此階段安排在第3、4、5、6、7學(xué)期。通過專項(xiàng)工作項(xiàng)目和培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)專項(xiàng)技能和延伸技能，按照企業(yè)工作崗位要求制定工作項(xiàng)目，通過對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識與專業(yè)技能培養(yǎng)，以專業(yè)技能培養(yǎng)為載體，有機(jī)融合職業(yè)意識教育和職業(yè)道德教育，強(qiáng)化職業(yè)價(jià)值觀和職業(yè)責(zé)任的訓(xùn)練，重點(diǎn)養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣，進(jìn)行職業(yè)生涯規(guī)劃與實(shí)施。第三層次是突出專業(yè)技能培養(yǎng)。本階段安排在第8學(xué)期，學(xué)生在企業(yè)的工作崗位中，綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識和專業(yè)技能完成工作崗位任務(wù)，不斷積累機(jī)電設(shè)備的維護(hù)、維修經(jīng)驗(yàn)。

四、結(jié)合職業(yè)資格鑒定開發(fā)的課程內(nèi)容

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關(guān)鍵詞 Capstone-CDIO；機(jī)電一體化；課程體系；實(shí)踐；評價(jià)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2013）30-0076-02

機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生主要從事機(jī)電一體化設(shè)備的維護(hù)、管理、生產(chǎn)及調(diào)試工作。在這些崗位上，他們所用的知識不是單一的機(jī)械或電子方面的，而是集機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)為一體的綜合知識[1]。機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的新學(xué)科[1]，同時(shí)也是具備寬度、深度、跨度三維并行的機(jī)電一體化課程體系特點(diǎn)的綜合學(xué)科[2]。

目前機(jī)電一體化專業(yè)的課程設(shè)置還偏于傳統(tǒng)，教學(xué)效果不太理想，主要體現(xiàn)在：

1）重理論輕實(shí)踐；

2）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)；

3）專業(yè)特色不明顯[3]。

為此，進(jìn)行面向應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的三維并行機(jī)電一體化課程體系構(gòu)建與實(shí)踐研究，具有重要的理論指導(dǎo)和實(shí)踐意義。

1 概念解讀

1.1 課程體系

所謂課程體系，是指高等學(xué)校為了實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和活動及其實(shí)施的總和。它包括課程在內(nèi)并以培養(yǎng)方案所設(shè)內(nèi)容為主體部分的學(xué)校教育教學(xué)系統(tǒng)[4]。

1.2 CDIO

CDIO理念代表構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動、實(shí)踐、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)要求工程畢業(yè)生能在工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[5]。

1.3 Capstone

現(xiàn)在美國絕大多數(shù)工程學(xué)院都開設(shè)頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程（Cap-stone）[6-7]。羅伯特·杜雷爾將頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程[8]定義為：“本科階段最后開設(shè)的課程，具有頂點(diǎn)性或體驗(yàn)性特點(diǎn)，目標(biāo)是把大學(xué)階段學(xué)到的零碎的知識整合為統(tǒng)一的整體。作為學(xué)業(yè)結(jié)束前的最后課程，目的是為學(xué)生提供成功的體驗(yàn)和值得憧憬的未來?！?/p>

頂點(diǎn)設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)之一是整合性[9]，即能將過去所學(xué)的相對零碎的專業(yè)知識整合成統(tǒng)一的整體；特點(diǎn)之二是開放性，將知識點(diǎn)有機(jī)地串聯(lián)起來，幫助學(xué)生以綜合視野整體構(gòu)建知識，形成跨學(xué)科的觀點(diǎn)；特點(diǎn)之三是超越性，面向?qū)嵺`，將“如何做”改進(jìn)為“如何做得更好”[10]。因此，Capstone的模式更有利于卓越工程師的培養(yǎng)。

2 基于Capstone-CDIO的三維并行機(jī)電一體化課程體系實(shí)踐

2.1 課程知識項(xiàng)目化

基于Capstone-CDIO的理念，在課程體系的基礎(chǔ)上開發(fā)構(gòu)建機(jī)電工程的項(xiàng)目，以工程師職業(yè)訓(xùn)練為導(dǎo)向，將“基本單元、功能模塊、應(yīng)用系統(tǒng)”貫穿于課程體系的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。在項(xiàng)目化過程中，根據(jù)工程難度可將項(xiàng)目層次化，即一個(gè)大的工程項(xiàng)目可由N個(gè)小項(xiàng)目組成，幾個(gè)小項(xiàng)目構(gòu)成單元項(xiàng)目，由單元項(xiàng)目再組成系統(tǒng)項(xiàng)目[3]。每一單元系統(tǒng)可單獨(dú)成為一個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，規(guī)定任務(wù)完成的時(shí)間，一方面需確保單元系統(tǒng)基本要求，另一方面需要一個(gè)與專業(yè)結(jié)合的綜合性的一級項(xiàng)目。一級項(xiàng)目需要的子系統(tǒng)可分解作為二級項(xiàng)目預(yù)先實(shí)現(xiàn)[11]。學(xué)生制定項(xiàng)目任務(wù)書，明確項(xiàng)目技術(shù)要求，這樣學(xué)生在完成工程項(xiàng)目過程中實(shí)現(xiàn)對機(jī)電知識的理解和掌握。

2.2 學(xué)科交叉化

隨著科學(xué)的發(fā)展，僅憑某一學(xué)科領(lǐng)域的研究已很難解決復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題?！皩W(xué)科交叉點(diǎn)往往就是科學(xué)新的生長點(diǎn)、新的前沿，最有可能產(chǎn)生重大突破?！盵12]機(jī)電一體化項(xiàng)目設(shè)計(jì)表現(xiàn)為機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多學(xué)科交叉與多系統(tǒng)集成等特點(diǎn)。

2.3 項(xiàng)目平臺化

交叉學(xué)科重要，但做起來很難。破解這個(gè)難題的方法是項(xiàng)目平臺化。文獻(xiàn)[12]指出：“要適應(yīng)學(xué)科交叉融合趨勢，完善科技創(chuàng)新活動組織模式，形成有利于跨學(xué)科研究的體制機(jī)制?！敝挥袑㈨?xiàng)目歸類于各種平臺（如機(jī)電一體化設(shè)計(jì)平臺、機(jī)電一體化制造平臺、機(jī)電一體化控制平臺），才可以使得學(xué)生不再費(fèi)力于一些基礎(chǔ)平臺的搭建，而可以致力于平臺基礎(chǔ)上的創(chuàng)新實(shí)踐。

3 基于Capstone-CDIO 的三維并行機(jī)電一體化課程體系實(shí)踐評價(jià)

按照Capstone的模式設(shè)計(jì)平臺項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目由6～8人組成，讓專業(yè)能力強(qiáng)的學(xué)生擔(dān)任組長，每組的項(xiàng)目由具有項(xiàng)目知識經(jīng)驗(yàn)的教師進(jìn)行指導(dǎo)。在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)，可以按照調(diào)研技能、知識構(gòu)建、問題解決、團(tuán)隊(duì)技能這四個(gè)方面制定學(xué)生評價(jià)規(guī)則，如表1所示。

由此可見，頂點(diǎn)課程評價(jià)的主體是多元且動態(tài)的[9]，通過調(diào)研技能、知識構(gòu)建、問題解決、團(tuán)隊(duì)技能等多方面來評價(jià)學(xué)生，打破了以往通過考試評價(jià)學(xué)生的一元模式，從而保證了評價(jià)活動的客觀性。

4 結(jié)束語

將Capstone-CDIO工程教育模式引入機(jī)電一體化課程實(shí)踐，使學(xué)生在工程項(xiàng)目中的實(shí)施過程中不斷探求專業(yè)知識，為學(xué)生提供綜合、拓展、批判和應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識和技能的機(jī)會。在接近工程環(huán)境的項(xiàng)目平臺上，對機(jī)電一體化設(shè)備進(jìn)行構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)以及運(yùn)行調(diào)試，從而增強(qiáng)了學(xué)生對專業(yè)知識的理解，提高了學(xué)生實(shí)際操作的能力，使得學(xué)生在工程基礎(chǔ)知識、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力四個(gè)層面得到鍛煉，為學(xué)生可持續(xù)的職業(yè)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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篇7

Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化；虛擬樣機(jī)；CDIO

Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO

中圖分類號：G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-4311（2011）02-0216-02

0引言

2001年，由美國麻省理工學(xué)院、瑞典查爾姆斯技術(shù)學(xué)院、瑞典林克平大學(xué)、瑞典皇家技術(shù)學(xué)院等4所大學(xué)合作開發(fā)了一個(gè)新的工程教育模式，稱為CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大綱以構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作為主線，綜合地考慮了專業(yè)基礎(chǔ)知識、個(gè)人和職業(yè)的技能及團(tuán)隊(duì)協(xié)作與溝通的人際技能，及在整個(gè)企業(yè)、社會環(huán)境下進(jìn)行CDIO的過程。近年來，東北石油大學(xué)機(jī)電工程系將CDIO模式引入到實(shí)踐與工程應(yīng)用性較強(qiáng)的“機(jī)電一體化”課程建設(shè)中，以提高課程教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，本文就其實(shí)踐教學(xué)過程中的一些認(rèn)識作以探討。

1現(xiàn)狀分析

“機(jī)電一體化”是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的一門專業(yè)課程，它在培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力所需的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，占有十分重要的地位。課程的任務(wù)是使學(xué)生以系統(tǒng)的角度理解和掌握機(jī)電一體化技術(shù)，包括機(jī)械、檢測、控制、計(jì)算機(jī)軟硬件等方面的基本理論、基本知識和基本技能，學(xué)會典型機(jī)電一體化系統(tǒng)的分析和綜合方法，具備進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。隨著機(jī)械和電子工業(yè)發(fā)展到新的階段，現(xiàn)代機(jī)械必然是由計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)，理論性與實(shí)踐性聯(lián)系密切、工程實(shí)用性強(qiáng)是該課程最大的特點(diǎn)。近年來的教學(xué)實(shí)踐表明：原有的課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)實(shí)踐等，已不能適應(yīng)“寬口徑、重實(shí)踐、應(yīng)用型”的現(xiàn)代工程教育發(fā)展潮流。究其原因，主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 課程內(nèi)容繁雜。機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、信息處理技術(shù)、系統(tǒng)總體技術(shù)等多種技術(shù)的融合。以系統(tǒng)的角度理解和掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)的工作原理及其應(yīng)用是教學(xué)的中心內(nèi)容，這對教師和學(xué)生都提出了非常高的要求。但是針對具體系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究時(shí)，常會出現(xiàn)“一葉障目”，以偏概全之感，并無總體把握的能力和認(rèn)識。

1.2 概念抽象，理論繁瑣，并且插圖多、公式多、敘述內(nèi)容多，教師不易抓住教學(xué)重點(diǎn)，學(xué)生學(xué)起來也常感到力不從心，對某些理論問題似是而非、模糊不清、嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致學(xué)不下去。

1.3 教材存在局限性。目前現(xiàn)有的教材雖然版本繁多，但各有局限，在多達(dá)幾十種版本的有關(guān)教材中，內(nèi)容的編排大致相似，框架相同。在選材上為了照顧到內(nèi)容的完整性，主次不分明，重點(diǎn)不突出，尤其是典型機(jī)電一體化系統(tǒng)章節(jié)，往往虎頭蛇尾，沒有受到足夠的重視，不能起到綜合和系統(tǒng)總結(jié)的作用。

1.4 理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)情況嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少且針對性不強(qiáng)，學(xué)生不能感受到實(shí)踐的趣味性、知識性和實(shí)驗(yàn)成功后的成就感，更不要說培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

針對上述這些情況，如何幫助學(xué)生以系統(tǒng)的觀點(diǎn)深入理解知識、掌握知識，如何培養(yǎng)與增強(qiáng)學(xué)生動手操作能力，如何讓學(xué)生學(xué)以致用，始終保持較高的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，是課程教學(xué)的難點(diǎn)所在。

2基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的CDIO教學(xué)理念

目前全國有近百所高校開展了CDIO項(xiàng)目的實(shí)踐和探索工作，汕頭大學(xué)、成都信息工程學(xué)院等院校已經(jīng)取得了顯著的成績。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，實(shí)施CDIO戰(zhàn)略是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，需要很大資金投入和人員投入。根據(jù)自身實(shí)際情況，我們確立首先以虛擬樣機(jī)技術(shù)為載體，按照CDIO戰(zhàn)略對“機(jī)電一體化”課程的教學(xué)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

虛擬樣機(jī)技術(shù)是近年來普遍應(yīng)用的一種全新的機(jī)械設(shè)計(jì)方法,它作為一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)于上個(gè)世紀(jì)80年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)，在90年代特別是進(jìn)入21世紀(jì)以后得到了迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。CDIO標(biāo)準(zhǔn)明確指出采用產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的開發(fā)及使用這一工程教育方法論，它強(qiáng)調(diào)它作為知識和能力培養(yǎng)的載體及環(huán)境，即知識和能力之間的關(guān)聯(lián)，而不是具體內(nèi)容。從這一角度出發(fā)，虛擬樣機(jī)技術(shù)可以為開展CDIO戰(zhàn)略提供適合的載體及環(huán)境。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

2.1 面向產(chǎn)品全生命周期的設(shè)計(jì)、仿真、分析是虛擬樣機(jī)技術(shù)的核心，這在某種程度上與CDIO戰(zhàn)略產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的開發(fā)及使用標(biāo)準(zhǔn)不謀而合。

2.2 CDIO強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”教學(xué)模式，“做”具有廣泛的含義，既可以是在實(shí)驗(yàn)室親自制作模型、樣機(jī)，也可以通過數(shù)字化工具在設(shè)計(jì)和仿真層面全面展開。

2.3 在市場競爭日益激烈的今天,為了達(dá)到時(shí)間、質(zhì)量、成本、服務(wù)、環(huán)境等多方面要求,必須以最短的時(shí)間、最好的質(zhì)量和最低的價(jià)格推出產(chǎn)品。采用虛擬樣機(jī)技術(shù)既可以減少模型樣機(jī)的試制,降低投入成本，又可以幫助學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握產(chǎn)品開發(fā)的全部過程。

2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)支持并行設(shè)計(jì),便于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的溝通和交流，這也正是CDIO戰(zhàn)略重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的一種基本能力。

3機(jī)電一體化課程的CDIO架構(gòu)

CDIO強(qiáng)調(diào)學(xué)生的工程能力不是單純的理論知識或直觀的技能，而是兩者的有機(jī)融合，這對學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)能力、對新技術(shù)的敏感能力都提出了更高要求。機(jī)電一體化技術(shù)的先修課程除了力學(xué)、模電數(shù)電等基礎(chǔ)課程外，還包括機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)與接口技術(shù)、控制工程等專業(yè)基礎(chǔ)課程，同期學(xué)習(xí)課程有單片機(jī)、可編程控制、機(jī)電傳動系統(tǒng)等。該課程有著鮮明的技術(shù)基礎(chǔ)和工程背景，因?qū)W時(shí)有限，包含的內(nèi)容較多，所以在教學(xué)中把握一個(gè)基本原則：了解機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展動態(tài)，掌握其核心思想和技術(shù)，運(yùn)用現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)方法中的虛擬樣機(jī)技術(shù)，完成機(jī)電一體系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)與仿真分析。基于CDIO的思想，我們對“機(jī)電一體化技術(shù)”課程教學(xué)分成三個(gè)部分：課堂講授、小組項(xiàng)目、自選實(shí)驗(yàn)。

課堂講授。以教師主講形式進(jìn)行，以傳授基礎(chǔ)知識。授課時(shí)采用模塊化方式對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重新編排，側(cè)重于通過實(shí)例分析加深對重要知識點(diǎn)的理解。主要內(nèi)容包括：①概論模塊：主要講解機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、發(fā)展趨勢、典型系統(tǒng)（本田機(jī)器人、大狗、數(shù)控加工中心）分析，學(xué)時(shí)數(shù)為4學(xué)時(shí)。②系統(tǒng)部件模塊：主要講解執(zhí)行裝置的工作原理、驅(qū)動方法、對比分析與選用原則；機(jī)械傳動部件的種類、特點(diǎn)、對比分析與選用原則；檢測裝置工作原理、特點(diǎn)、對比分析與選用原則，學(xué)時(shí)數(shù)為6學(xué)時(shí)。③系統(tǒng)集成模塊：主要講解單片機(jī)、PLC、接口電路結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，通過典型實(shí)例分析理解系統(tǒng)集成的內(nèi)涵與相關(guān)技術(shù)，學(xué)時(shí)數(shù)為4學(xué)時(shí)。④系統(tǒng)控制模塊：主要講解機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法與步驟、系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型、現(xiàn)代控制方法簡介、典型反饋控制和狀態(tài)控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)，學(xué)時(shí)數(shù)為4學(xué)時(shí)。⑤虛擬樣機(jī)技術(shù)概論模塊：主要講解虛擬樣機(jī)的概念、原理、方法。通過典型實(shí)例領(lǐng)會基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法，學(xué)時(shí)數(shù)為4學(xué)時(shí)。小組項(xiàng)目以3-5人為單位自發(fā)形成設(shè)計(jì)小組。該階段需要完成下述內(nèi)容。①項(xiàng)目調(diào)研：查閱資料，擬定項(xiàng)目范疇和設(shè)計(jì)內(nèi)容。②項(xiàng)目申報(bào)：功能、原理、創(chuàng)新性、可行性論證。③項(xiàng)目開展：制定研究計(jì)劃，分配設(shè)計(jì)任務(wù)，選擇設(shè)計(jì)工具和仿真工具，開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)。④項(xiàng)目匯報(bào)：提交項(xiàng)目日志、設(shè)計(jì)報(bào)告。在此期間，教師采取跟蹤方式對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)，每個(gè)階段項(xiàng)目小組都要作公開匯報(bào)，并且需要回答指導(dǎo)老師和其它項(xiàng)目小組提出的問題，及時(shí)改進(jìn)，完善設(shè)計(jì)。小組項(xiàng)目部分不占用教學(xué)學(xué)時(shí)，教師和學(xué)生利用課余時(shí)間開展該項(xiàng)內(nèi)容。自選實(shí)驗(yàn)階段，項(xiàng)目小組根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可以提出自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，用以加強(qiáng)對機(jī)電一體化系統(tǒng)典型部件和單元的理解與認(rèn)識。該部分工作由實(shí)驗(yàn)教師配合完成，學(xué)時(shí)數(shù)為10學(xué)時(shí)。

4課程考核與評價(jià)

學(xué)生的工程能力等素質(zhì)很難通過傳統(tǒng)的教學(xué)測試方法進(jìn)行考核與評價(jià)。在CDIO模式下，課程的考核與評價(jià)不再是一個(gè)孤立的行為。在“機(jī)電一體化技術(shù)”課程中，我們根據(jù)課程教學(xué)的三個(gè)部分―課堂講授、小組項(xiàng)目、自選實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行測試，然后與學(xué)生討論考核與評價(jià)體系，綜合學(xué)生的意見，再適當(dāng)修正，盡可能做到靈活多樣。課程教授的理論部分采用傳統(tǒng)的試卷測試形式，小組項(xiàng)目部分根據(jù)學(xué)生的自我評價(jià)、公開匯報(bào)、虛擬樣機(jī)完成的質(zhì)量等情況進(jìn)行綜合評價(jià)，自選實(shí)驗(yàn)部分根據(jù)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)過程中體現(xiàn)出的創(chuàng)新性、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連續(xù)性和執(zhí)行完成情況等做出判斷。

按照上述規(guī)劃，近幾年在我校機(jī)自專業(yè)進(jìn)行了CDIO實(shí)踐教學(xué)活動。學(xué)生表現(xiàn)出極高的熱情,圍繞機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等設(shè)計(jì)主題共提交了眾多項(xiàng)目報(bào)告和虛擬樣機(jī)產(chǎn)品，許多項(xiàng)目小組還額外提供了自己開發(fā)的仿真控制程序。在參與同學(xué)中展開了問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)同學(xué)認(rèn)為課程項(xiàng)目對于幫助理解機(jī)電一體化系統(tǒng)非常有用。在問到課程項(xiàng)目是否有必要繼續(xù)在下一年級開展時(shí),絕大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)開展。總體來看學(xué)生對該項(xiàng)活動抱有足夠的信心，提出了很多具體意見，如提前在低年級開展設(shè)計(jì)工具類項(xiàng)目，這樣可以在后續(xù)項(xiàng)目中有更多時(shí)間完成系統(tǒng)的仿真、分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等深層次的設(shè)計(jì)內(nèi)容，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)課程博大精深，具有內(nèi)容多、原理深奧的特點(diǎn)。根據(jù)國際工程教育CDIO理念進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，既能使學(xué)生鞏固所學(xué)基本知識，抓住主次，又能鍛煉學(xué)生的觀察能力、設(shè)計(jì)能力、分析問題的能力、書面表達(dá)能力和交流能力，使學(xué)生的積極主動性得到最大程度的發(fā)揮。本文將CDIO模式引入到“機(jī)電一體化”的課程建設(shè)中，從教學(xué)理念、課程架構(gòu)、課程考核與評價(jià)等方面展開探討，為“機(jī)電一體化”課程的教學(xué)提供了新的思路，這些對于提高教學(xué)質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力具有積極意義。

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篇8

[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化五年制高職課程設(shè)置

引言

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。

機(jī)電一體化專業(yè)是我校的主要專業(yè)之一，伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化，我國的制造業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的核心，而機(jī)電一體化成為制造業(yè)發(fā)展的“發(fā)動機(jī)”，機(jī)電一體化人才的需求大幅度提高，機(jī)電一體化專業(yè)人才被國家列為二十一世紀(jì)社會發(fā)展最急需的十大專業(yè)人才之一，是就業(yè)領(lǐng)域最寬的專業(yè)。我校的機(jī)電一體化專業(yè)的課程，應(yīng)不斷適應(yīng)對人才需求的這種變化，在課程的時(shí)間安排上有必要進(jìn)行一些調(diào)整，而且對于我校機(jī)電一體化專業(yè)應(yīng)涵蓋哪些學(xué)科領(lǐng)域,課程設(shè)置方面更應(yīng)該進(jìn)行大膽的改革。

一、在教學(xué)中增加介紹微電子技術(shù)相關(guān)知識的課程

在我校五年制機(jī)電一體化專業(yè)的教學(xué)過程中，我對此專業(yè)第二學(xué)年第二學(xué)期的學(xué)生做過一個(gè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，調(diào)查學(xué)生人數(shù)為79名，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)09級機(jī)電一體化班級中，見過晶體管的同學(xué)在一個(gè)班中只有一名，而另一個(gè)班因有選修課的原因，有一部分同學(xué)對晶體管稍微有一點(diǎn)了解。這個(gè)調(diào)查結(jié)果說明，我校機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生，在前兩年的學(xué)習(xí)過程中，基本上沒有接觸到微電子技術(shù)的知識，而機(jī)電一體化實(shí)際上是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等向機(jī)電技術(shù)不斷滲透的產(chǎn)物，在我校的五年制高職機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中，沒有微電子技術(shù)相關(guān)知識的課程設(shè)置。

從五年制高職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)看，學(xué)生的起點(diǎn)是比較低的，學(xué)生本身在初中階段的物理基礎(chǔ)也比較薄弱，到五年制高職的前三年，除了學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識，很有必要讓學(xué)生了解元器件知識以及微電子技術(shù)的基礎(chǔ)知識，比如什么是集成電路？什么是敏感元器件、光電管和繼電器？這些知識能為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，是大有裨益的?？梢試L試在五年制教學(xué)的第二學(xué)年中增加一門微電子技術(shù)理論學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)相結(jié)合的課程，如果學(xué)生不具備一點(diǎn)熱敏電阻、溫敏二極管、溫敏三極管的知識，對于溫度傳感器的理解也就無從談起。當(dāng)學(xué)生具備了一些元器件的知識，那么學(xué)生在三年級學(xué)習(xí)“傳感器應(yīng)用技術(shù)”課程就會輕松許多。

從機(jī)電技術(shù)發(fā)展的情況看，不論是生產(chǎn)制造系統(tǒng)還是試驗(yàn)和研究裝置及各類終端產(chǎn)品，電子技術(shù)取代了許多機(jī)械本身的主要功能，電子元件代替了許多機(jī)械式的信息處理機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)，同時(shí)采用微電子技術(shù)增加了許多控制功能，如采用可編程序控制器代替原來的繼電器――接觸器控制電路等。所以我們在教學(xué)過程中，應(yīng)該適應(yīng)時(shí)展的需要，增加介紹微電子技術(shù)知識的課程，如果還停留在原有的單一的學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，必然會導(dǎo)致知識結(jié)構(gòu)的狹窄，從而不能滿足技術(shù)進(jìn)步帶來的對人才的需求。

在南校區(qū)學(xué)生的座談會上，有些學(xué)生也提出了他們對電子元器件知識的需求，他們認(rèn)為自己連一些基本的元器件知識都沒有，根本就不知道元器件的作用和各種功能，這使對一些現(xiàn)有課程的學(xué)習(xí)感到困難。有些學(xué)生表示他們學(xué)習(xí)非常努力，但是還是聽不懂老師所講的內(nèi)容，實(shí)際上就是基礎(chǔ)知識的薄弱造成的，所以我們應(yīng)不斷研究：究竟學(xué)生哪方面是薄弱環(huán)節(jié)？最主要的需求是什么？只有這樣才能更好地改革現(xiàn)有的課程設(shè)置。

二、對學(xué)生的基礎(chǔ)能力進(jìn)行分析，對課程的時(shí)間安排進(jìn)行必要調(diào)整

對于五年制高職學(xué)生來說課程的設(shè)置應(yīng)反映人才培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格需要，還要反映教育對象狀況，在確保基本教育水準(zhǔn)的提前下，體現(xiàn)因材施教。與三年制高職所不同的是，五年制高職學(xué)生的主體是初中畢業(yè)生，大部分學(xué)生進(jìn)入五年制高職院校學(xué)習(xí)并非本人意愿，而是教育制度強(qiáng)制性分流的結(jié)果，所以很多學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)很薄弱、學(xué)習(xí)動力也不足，因此在進(jìn)行課程設(shè)置時(shí)，要加強(qiáng)對學(xué)生的研究，充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力。

近年來，一些發(fā)達(dá)國家在分析職業(yè)能力時(shí)，特別注意分析職業(yè)的“基礎(chǔ)能力”，對于學(xué)生所學(xué)的課程來說，同樣應(yīng)注意分析他們的現(xiàn)有知識是否有能力達(dá)到。對于我校機(jī)電一體化專業(yè)來說，從現(xiàn)有的教學(xué)計(jì)劃中可以看出“電氣控制技術(shù)”課安排在第五學(xué)期，而在整個(gè)教學(xué)計(jì)劃的前四個(gè)學(xué)期沒有一門電類的相關(guān)課程，我們知道電氣控制技術(shù)是以各類電動機(jī)為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果。而根據(jù)學(xué)生此前學(xué)習(xí)的相關(guān)課程，連最基本的電路基礎(chǔ)的知識還沒有具備，更不用說這樣一門綜合知識很強(qiáng)的一門學(xué)科的學(xué)習(xí)了，顯然學(xué)生的基礎(chǔ)能力沒有達(dá)到此門課的學(xué)習(xí)要求，因此，有必要將“工業(yè)控制電路分析與制作”課提前到第四、五學(xué)期學(xué)習(xí)，而可以將“機(jī)械工程應(yīng)用技術(shù)”課程錯(cuò)后一學(xué)期學(xué)習(xí)，這樣使學(xué)生能夠具備相應(yīng)的基礎(chǔ)能力，以利于他們對知識的掌握，不至于感到課程難度太大，亦能提高學(xué)生自信心。

三、加強(qiáng)學(xué)生的電工電子技能實(shí)訓(xùn)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力

高職的人才培養(yǎng)目標(biāo)是“高技能人才”，高職畢業(yè)生比本科生應(yīng)具備更強(qiáng)的技能，比中職生具備更多的理論知識。那么，如何加強(qiáng)技能型人才的培養(yǎng)呢？根據(jù)我校的辦學(xué)條件，我們有能力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)更好的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)條件，以學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線，更合理的進(jìn)行課程的設(shè)置。

“工業(yè)控制電路分析與制作”課程為我院高職機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)核心課程，這門課在必要的理論知識基礎(chǔ)上，側(cè)重于電子控制技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析等內(nèi)容，并且有一些實(shí)際操作技能訓(xùn)練。但是僅僅通過此門課程的學(xué)習(xí)，對學(xué)生的實(shí)際操作能力的訓(xùn)練我認(rèn)為還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，可以單獨(dú)開設(shè)一學(xué)期的“電工電子技能實(shí)訓(xùn)”課程，安排學(xué)生多樣化的電工電子實(shí)習(xí)訓(xùn)練。教學(xué)內(nèi)容可以有很多，既可以增加一些理論教學(xué)內(nèi)容，又主要側(cè)重學(xué)生操作技能的訓(xùn)練，其形式比如可以從萬用表的正確使用、元器件識別與檢測、元器件安裝技術(shù)、焊接技術(shù)、調(diào)試技術(shù)、維修技術(shù)、基本電路分析和故障分析等中選擇一部分內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)訓(xùn)練，并在教學(xué)中同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)教育等。

在五年制高職的學(xué)生中，大部分對于電子小制作也非常感興趣，他們熱愛動手，當(dāng)制作出自己親手制作的電子產(chǎn)品時(shí)，他們的自信心得到了極大的滿足，這能促進(jìn)他們對知識的渴望和對實(shí)踐的探索。而在實(shí)際的教學(xué)計(jì)劃的安排中，學(xué)生接受技能訓(xùn)練的機(jī)會很少，那么，如何擴(kuò)大學(xué)生的知識面，如何通過五年的學(xué)習(xí)使我們培養(yǎng)的學(xué)生成為社會需要的通用型人才是我們面臨的主要課題。我們應(yīng)努力給學(xué)生創(chuàng)造條件使他們有更多的實(shí)踐機(jī)會，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力，從而使他們的頭腦更加靈活，手腳更加麻利，成為企業(yè)真正需求的實(shí)用型人才。

結(jié)論：

五年制高職學(xué)習(xí)起點(diǎn)較低，我們在安排課程時(shí)應(yīng)多考慮學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和接受能力，有必要在學(xué)習(xí)一些核心課程之前增加一定的鋪墊，讓學(xué)生能一步一個(gè)腳印的往前走，讓他們感到前面的臺階通過努力能夠順利的邁過去，而不是遙不可及，我們應(yīng)綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，不斷改革課程設(shè)置，使課程的安排真正適合學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鮑加農(nóng).試論機(jī)電一體化及專業(yè)課程設(shè)置.中國自動化教育論文集,2003.

[2]季維發(fā).機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,1995.

篇9

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 考核 改革 創(chuàng)新

1.課程考核改革的總體思想

《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程是山東理工大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化本科專業(yè)一門重要的專業(yè)課，具有應(yīng)用性、綜合實(shí)踐性強(qiáng)，密切結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的特點(diǎn)?？荚囎鳛闄z驗(yàn)學(xué)生掌握科學(xué)知識、培養(yǎng)能力、獲取實(shí)際技能的一種手段，對實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新和實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才，具有特別重要的作用。僅憑卷面成績不能全面客觀地反映學(xué)生知識水平和解決實(shí)際問題的能力，應(yīng)采用新的考核辦法客觀真實(shí)地評價(jià)出學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)情況和知識掌握情況，全面地反映學(xué)生應(yīng)用該課程知識解決實(shí)際問題的能力，讓更多的學(xué)生發(fā)揮出個(gè)人的潛能，成為適應(yīng)國際競爭和社會需求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才。

2.考核方式

本課程考核采取形成性考核方式進(jìn)行：課程考核成績=理論考試成績（50%）+實(shí)操訓(xùn)練與考試（20%）+解決實(shí)際應(yīng)用課題情況（20%）+課堂考勤、平時(shí)作業(yè)（10%）。

理論考試是按照考試大綱要求，閉卷考試，100分鐘。

實(shí)操訓(xùn)練與考試是在現(xiàn)有的模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)和機(jī)電一體化教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行設(shè)備操作、編程、調(diào)試等，考查學(xué)生的動手操作能力。

解決實(shí)際應(yīng)用課題情況主要是結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際給出小的設(shè)計(jì)題目，要求學(xué)生利用所學(xué)知識給出解決方案，編寫控制程序，借助現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行模擬調(diào)試，考查學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力。

該考核方法能夠客觀真實(shí)地評價(jià)出學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)情況和知識掌握情況，全面地反映學(xué)生應(yīng)用該課程知識解決實(shí)際問題的能力，克服了單純的理論考試反映學(xué)生成績的片面性，避免了出現(xiàn)高分低能的情況，讓更多的學(xué)生發(fā)揮出個(gè)人的潛能，鼓勵有能力的學(xué)生參加機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和機(jī)器人大賽等各種活動。

3.考核改革實(shí)施過程

為保證改革的順利進(jìn)行和圓滿完成，課程組調(diào)研有關(guān)院校后，經(jīng)過小組充分討論，制定了詳細(xì)的研究計(jì)劃，并予以實(shí)施。

（1）調(diào)查研究，收集資料。

課題組成員首先調(diào)研東南大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、山東科技大學(xué)等，廣泛聽取他們的意見，根據(jù)本校情況，經(jīng)多次修改，制定了考核大綱。

（2）制定考核評定辦法和評判標(biāo)準(zhǔn)。

在充分調(diào)查研究、收集資料的基礎(chǔ)上，課程組經(jīng)過認(rèn)真討論論證，確定了各部分的考核評定辦法和評判標(biāo)準(zhǔn)。

（3）向?qū)W生宣傳和實(shí)施該考核辦法。

對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化04-1、2班學(xué)生宣傳并進(jìn)行試點(diǎn)，讓學(xué)生了解和接受該考核辦法和考核評分標(biāo)準(zhǔn)，并在該課程講授結(jié)束時(shí)實(shí)施該考核辦法。

（4）進(jìn)行成績分析及問卷調(diào)查。

考核結(jié)束后，對考核成績進(jìn)行了分析，成績總體是服從正態(tài)分布的，學(xué)生考核成績的分布基本合理，考核各部分覆蓋面廣，難易適當(dāng)，也說明考核辦法科學(xué)合理。并對04-1、2班的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，發(fā)放問卷30份，收回問卷28份。問卷調(diào)查顯示：96%的學(xué)生對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的考試改革的評價(jià)為“很成功”和“比較成功”，96%的學(xué)生覺得現(xiàn)在的形成性考核對促進(jìn)學(xué)習(xí)有效。學(xué)生普遍認(rèn)為該考核方法做到知識和技能的并重，理論和實(shí)踐相結(jié)合。

（5）進(jìn)一步修改、完善。

該考核辦法實(shí)施后，聽取學(xué)生意見，并經(jīng)課程組成員的充分討論，找出問題，進(jìn)一步修改、完善。

4.考核改革的效果

該考核方法做到知識和技能并重，理論和實(shí)踐相結(jié)合。通過實(shí)操訓(xùn)練與考試考查學(xué)生動手操作能力，通過理論考試反映學(xué)生對基礎(chǔ)知識掌握情況，通過課題解決情況考查學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也考查了學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，全面地反映學(xué)生應(yīng)用該課程知識解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、創(chuàng)新和實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才。

對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化04-1、2學(xué)生實(shí)施考核辦法后，后續(xù)實(shí)踐性環(huán)節(jié)――課程設(shè)計(jì)及實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生得心應(yīng)手，后續(xù)環(huán)節(jié)進(jìn)行得非常順利。有5位學(xué)生報(bào)名參加了機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽和機(jī)器人大賽等活動，并獲得不同的獎勵。

篇10

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè) 工業(yè)機(jī)器人 課程模式

隨著社會發(fā)展、科技進(jìn)步，勞動力的成本不斷增加，企業(yè)對工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及柔性生產(chǎn)線技術(shù)的需求越來越強(qiáng)烈，其標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的程度也越來越高，并向著成套技術(shù)和裝備的方向發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)。機(jī)器人作為一種高技術(shù)含量的設(shè)備，在使用過程中，其設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)等工作需要大量專業(yè)技術(shù)人員，隨著機(jī)器人應(yīng)用的日益廣泛和裝機(jī)容量的直線上升，對這類技術(shù)人員的需求變得越來越迫切。

機(jī)器人作為高科技的產(chǎn)物，涉及工業(yè)設(shè)計(jì)、機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟件、硬件、人機(jī)交互、人工智能等多門學(xué)科。為此根據(jù)遼寧地域特點(diǎn)并結(jié)合本院的實(shí)際資源情況，確立機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)以常用機(jī)電設(shè)備為基礎(chǔ)，以工業(yè)機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線涉及的機(jī)械技術(shù)、自動化技術(shù)為主線的課程體系。

一、專業(yè)建設(shè)思路

作為高職院校，我院機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)實(shí)行“七三四”的辦學(xué)模式。七即“七對接”，即機(jī)電專業(yè)與裝配制造業(yè)對接，專業(yè)設(shè)置與職業(yè)崗位對接、課程標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接、專業(yè)課程體系載體與工業(yè)整體設(shè)備對接、具體課程載體與設(shè)備部件對接、課程內(nèi)容與崗位任務(wù)對接、教學(xué)過程和生產(chǎn)過程對接；三即“三圍繞”，即學(xué)校圍繞市場轉(zhuǎn)、專業(yè)圍繞產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)、人才培養(yǎng)圍繞企業(yè)轉(zhuǎn)；四即“四崗定位”，設(shè)置“崗位基礎(chǔ)知識+崗前技能訓(xùn)練+選崗實(shí)習(xí)+頂崗實(shí)習(xí)”的“四崗定位”職業(yè)崗位導(dǎo)向課程培訓(xùn)包。

二、課程模式

（一）將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)有機(jī)結(jié)合，首先確立以機(jī)器人和柔性生產(chǎn)為載體的課程體系。

1.以機(jī)器人技術(shù)涉及的操作機(jī)和柔性生產(chǎn)線中的機(jī)械本體為載體，將各部分分解，確立機(jī)械技術(shù)學(xué)習(xí)鏈。

2.以機(jī)器人技術(shù)及涉及的控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感裝置為載體，以柔性生產(chǎn)線技術(shù)中涉及的可編程技術(shù)、變頻器、傳感器及觸摸屏為載體，將各部分分解，確立自動化技術(shù)學(xué)習(xí)鏈。

3.以機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線為載體，對機(jī)械技術(shù)及自動化技術(shù)涉及的知識、能力、技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行綜合的訓(xùn)練和強(qiáng)化。

4.以機(jī)器人及柔性生產(chǎn)線為載體，完成整個(gè)機(jī)電一體化技術(shù)崗位所需職業(yè)能力的培訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)電設(shè)備的維護(hù)、維修、設(shè)備改造、升級、開發(fā)等各個(gè)崗位的技術(shù)應(yīng)用能力的掌握。

（二）依據(jù)上述四崗定位原則配備課程訓(xùn)練包。

技能訓(xùn)練包1：崗位基礎(chǔ)知識訓(xùn)練課程。

該培訓(xùn)包課程主要進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)崗位基礎(chǔ)知識訓(xùn)練；加強(qiáng)英語能力訓(xùn)練及工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)所需的數(shù)學(xué)知識的積累及普及計(jì)算機(jī)操作的訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包2：崗前基礎(chǔ)型技能訓(xùn)練。

該培訓(xùn)包課程主要進(jìn)行機(jī)電一體化技術(shù)崗前基本能力訓(xùn)練；包括機(jī)械、電子、電氣基礎(chǔ)技能的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包3：定崗加強(qiáng)技能型訓(xùn)練。

該培訓(xùn)包課程主要針對機(jī)電一體化技術(shù)固定崗位的典型工作任務(wù)進(jìn)行技能加強(qiáng)訓(xùn)練。

技能訓(xùn)練包4：校企合作課程――選崗實(shí)習(xí)及頂崗實(shí)習(xí)。

選崗實(shí)習(xí)課程安排：依托本地企業(yè)，圍繞市場，追蹤技術(shù)的更新發(fā)展，不斷調(diào)整、構(gòu)建選崗實(shí)習(xí)課程體系，確立了以下四個(gè)選崗實(shí)習(xí)方向：工業(yè)機(jī)器人+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向；氣動技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向；可編程技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用方向；單片機(jī)技術(shù)+機(jī)床維修技術(shù)綜合應(yīng)用。

具體安排：每個(gè)工廠設(shè)置一名教學(xué)工程師，學(xué)院每個(gè)方向配備一名指導(dǎo)教師，在企業(yè)內(nèi)部的廠中校內(nèi)完成訓(xùn)練任務(wù)；每周四天上午在企業(yè)學(xué)習(xí)工作，每周五布置任務(wù)在校內(nèi)自主學(xué)習(xí)，指導(dǎo)教師每周五匯報(bào)總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

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