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機電一體化的課程實用13篇

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機電一體化的課程

篇1

一、機電一體化競賽的特點與PLC的應用及特點

(一)機電一體化項目競賽的特點。1.標準化和控制的一致性。在機電一體化比賽中,所有選手都將獲得一個指定的有限控制端口表。另外,選手無法在整個比賽操作期間更改此端口表,并且由于端口表已標準化,因此每個完成操作的選手的結果必須一致。區別在于,每個參與者花費在完成一項任務上的時間長短和控制效果的準確性。2.控制功能準確性。在機電一體化競賽中,控制功能準確性高則得分相對較高。為了確保控制功能的正確性,參賽選手必須具有非常強的技術要求,以確保他們能夠準確完成比賽所需的技能標準動作。錯誤的操作過程將直接被判斷為結束,因此錯誤的操作也將失去分數。因此,控制功能的準確性對參賽選手來說非常重要。控制的準確性取決于操作系統的控制程序,以滿足機電一體化競爭性工作條件的要求,并且參與者必須充分利用實況提供的控制核心設備來創建準確的控制程序,然后完成要達到的目標。由此可見,控制功能的準確性是機電一體化競賽的關鍵要素。(二)促進課程體系的建設。目前,教育部根據制造業的發展需要,已經將機電一體化技能大賽作為一個常規賽項,因此各個工科類的職業院校培養了一大批機電一體化“應用型和技能驅動型”的實踐型人才。我校近幾年來,在現代電氣控制系統安裝與調試、自動化生產線的安裝與調試,工業控制、制造單元智能化改造與集成技術、人工智能技術、嵌入式系統開發與應用等多個技能大賽中屢次獲獎,指導老師們不斷總結與分析試題,找到機電類專業培養學生的關鍵核心所在。通過分析與總結經驗,機電一體化類的大賽項目涵蓋了多個不同領域的專業核心課程,將不同知識領域進行了全面的有機結合。根據現有學校教育條件,我校以技能大賽來促進教育教學改革,并組建了具有“扎實理論知識和實踐動手能力”的專職教師隊伍,對機電一體化專業學生確立了明確的實訓目標,即實訓和教育實際上與生產實踐和技術服務相結合,以完成專門的知識學習、專業發展和全面的教育學習。機電一體化技能競賽的設備強調了多學科知識的綜合應用。學校必須根據技能競賽的要求突破學科界限,制定專業教育教學體系,將理論知識、實踐技能和專業素養融為一體,創建新的課程體系。教室設在企業工廠中,課程開發與職業崗位結合在一起,學者與職業員工掛鉤,并建立高度針對性和實用性的課程系統。(三)PLC的應用和特點。1.PLC的應用。PLC是一種用于數字化操作的電子系統,廣泛用于醫療制造業、化學工業、冶金工業等領域。同時,PLC還用于某些品牌的編程軟件領域,主要通過繼電器執行邏輯控制處理。2.PLC的特性。PLC提供了廣泛的應用、強大的功能和易用性。PLC是一種電子系統,旨在工業環境中的應用程序中執行出色的工作,并使用數字進行算術運算。PLC主要采用一種可編程存儲器來控制內部存儲程序的順序。PLC是計時技術中非常重要的存儲。隨著PLC技術的發展,目前大多數微計算機技術已用于對工業控制設備進行邏輯控制。PLC執行與3D處理算法有關的各種任務,包括過濾、特征估計、表面重建、模型擬合和分段以及位置搜索,并且這些處理技術與管線串聯連接,因此整個過程的結構清晰,提高了代碼的簡單性和可重用性。

二、技能競賽對于教學的促進作用

(一)技能競賽對于教師教學的提升和學生學習的促進。1.技術競賽改善了教師教育教學。技術競賽不僅是學生展示自己能力的絕佳平臺,還是教師相互交流的平臺。教師不僅能通過參加競賽或指導學生參加技術競賽來與其他大學競爭,還可以和同類院校進行深入的討論和交流,以幫助教師相互學習,提高個人知識水平,更充分地掌握自動化生產線中的機械和電氣設備。此外,還可以對工業自動化生產線的安裝和接線規格的技術知識有更全面和深入的了解。就完整的機電一體化專業而言,每個專業都是緊密相關的,這種技能競賽使教師能夠擴展自己的知識并使其知識更加廣泛。在教學過程中,可以將知識傳授給學生并提高專業知識。2.技術競賽促進學生學習。大多數傳統的教學模式都是教師講、學生聽的模式,大多數情況下只能通過視頻演示的方式來教給學生練習,而無法實現實際操作。學生只能坐在教室里被動地接受知識,即使在實驗室中,在PLC實驗設備上執行的工作也是模擬實驗任務,因此學生無法將PLC設備與其他真實的輸入和輸出設備結合使用。在實踐中,從長遠來看,學生的長期練習能力下降,而操縱實驗設備的能力也隨之下降。通過技術競賽,學生可以繼續根據競爭任務的要求動腦子思考問題。除了復習和檢索以前的知識之外,還可以更好地理解先前的知識,發現先前學習過程中的漏洞和缺陷,并及時補充先前學習的知識。另外,其還可以鼓勵學生自愿參考書籍和材料,搜索與比賽有關的內容,并尋求老師的幫助。這些措施可以鼓勵學生全面了解機電一體化專業知識,擴大的學生知識領域。(二)通過技能競賽不斷培養學生的競爭意識,促進賽學的良性互動。職業教育的培養目標和競賽的初衷并不是讓極少數的學生來參賽提高技能,職業教育和技能競賽的方向應該是全員化參賽,即“所有專業教師都可以來帶指導競賽,所有學生都可以參加技能大賽”,通過參賽,使職業教育的學生的專業知識、操作技能和個人素質得到很大提高,在畢業參加工作時不僅精通專業技能,而且受到雇主的歡迎。但是,由于參與形式的局限性,只有少數學生能夠代表學校,競爭性項目已被引入到實踐教育中以為所有學生提供競爭性結果。被選入代表學校參加技能大賽的學生,同一個大賽項目組成小組工作模式,即組建一個團隊,團隊成員分工合作。對于機電一體化類的技能大賽,需要團隊成員進行機電設備的安裝和調試、PLC編程和調試等工作,在整個備賽、比賽過程中,潛移默化地引導與教育學生充分合作,培養學生團隊合作意識、大國工匠的職業素養。通過各個技能大賽不同的評分標準來選擇和評估團隊之間的技能,使每個團隊中的成員的學習熱情和責任感得到提高。相反,教師在平時課堂教學過程中通過分組教學能夠發現自己的學生的長處,選擇出在課堂學習中表現出色的學生,同時,技能競賽的參與者可以在實踐教學中扮演教師助手的角色,學生之間的相互指導可以有效提高教育效率,實現競賽的積極互動。(三)增強學生對學習和自學技能的興趣。興趣是可以激發學生熱情和主動性的最好的老師,而機電一體化的專業課程強調實踐,如果偏離實際操作,純理論知識將很無聊。機電一體化類技能競賽項目都有清晰的控制動作要求和直觀的輸出現象,通過實際操作,可以提高學生的學習熱情,增強他們的學習興趣和主動性。以制造單元智能化改造與集成技術技能大賽為例,學生在學習了PLC、電機控制、變頻器、人機界面等專業知識后,可以進行智能制造單元的設備裝配,通過編譯PLC程序,調整變頻器參數等來實現自動控制。人機界面編程和其他操作可在人機界面上獲得控制信號并顯示操作狀態。工業機器人、機械手根據控制要求從倉庫中抓取物料,并用傳送帶將物料釋放。逆變器驅動三相電動機拉動并運行傳送帶,然后推桿將物料推入斜槽。整個系統模擬了一個很小的工業控制情況,學生可以直觀地看到簡化版本的機器人、傳送帶和氣動系統的運行過程。當學生意識到自己設計和編寫的程序可以驅動設備時,他們就會確信自己之前所做的工作。通過一系列任務來培養自我學習技能,有助于提高學習熱情,并從“要我學習”變為“我要學習”,從被督促學習到主動尋找學習材料的計劃。(四)技能競賽對于學生規范意識與團隊精神的培養。1.技術競賽可以培養學生的規范意識。學生成長應在規范的前提下進行,以提高學生的自我修養和素質。在機電集成領域,設備安裝、電線和電線的連接以及電線直徑的選擇都具有非常標準化的要求。根據規格,只有實操后的實驗結果才比較完整。但是,在學生的日常學習實驗中,它們都是模擬練習,因此許多學生沒有注意操作過程的細節來達到實驗效果,因此可以用來改善機電一體化的競爭。2.技能競賽可以培養學生的團隊合作精神。由于一個人的力量無法完成工業化項目,其大多數需要多人的合作,機電一體化競賽也是如此。一個人要完成整個比賽,必須努力工作并學會彼此合作。機電一體化智能競賽的重點是培養學生的團隊合作精神和團隊意識,以及為學生提供標準化意識和學習技能。

三、PLC教學的改革和實踐

(一)最大程度利用實驗室教學及拓展校外實訓基地。1.充分利用實驗室培訓。PLC課程是一門工業化比較強的課程,比其他課程更為實用。學習PLC課程的學生必須了解該課程的基礎知識,并靈活地使用PLC的基本準則。傳統的教學法是課堂教學法,學生是被動適應的,這是培養學生的編程和適應能力的主要障礙。實驗室教學除了使學生具有適應課程編程的能力之外,還將對本課程有更深入的了解。同時,使用實驗室進行教學可增加本課程中教師與學生之間的互動,并改善PLC過程中教師與學生之間的隱性理解。2.將培訓基地擴大到學校以外。PLC主要用于工業領域,是專門為工業環境設計的,是現代工業控制的核心。PLC在大多數行業中也被使用,因為它們提供了廣泛的應用,具有強大的功能和易用性。但是,在PLC的學習過程中,由于學校教育條件的地理位置和基本設備有限,某些作業控制過程只能通過模擬作業來執行。擴大校外PLC一體化實訓基地,可以提高學生的學習動機和主觀性,并且在學生管理過程中可以提供標準和即時的指導,讓學生及時糾正不規范的行為。(二)采用面向任務的培訓和分級培訓模式。1.采用面向任務的培訓模式。將機電一體化競賽添加到PLC課程中時,整個自動化生產線可以分為幾個小工作點,并且老師可以單獨分析這些小工作點并將其引導到與這些工作點相關的相關知識點。為了同時說明,可將學生分成小組,并指導他們進行小組討論。教師還執行小組教學模式,劃分每個小組的工作點,每個小組的工作是相同的。學生根據老師設定的工作要求進行練習,重點關注這些工作要求,并明確小組的目標。例如,學習模式教學模式,可以在一定程度上提高學生學習PLC課程的動力并提高他們的實踐技能。通過競爭進行教育,學生不僅可以通過完成一項任務來掌握競爭性知識和實踐技能,而且還可以增強他們對學習PLC課程的信心和能力。2.采用分級教學模式。目前,每個職業學院的班級都有幾十名學生。學生人數眾多,并且對課堂上老師教的專業內容的接受程度也不一樣,每個人的水平參差不齊。如果教師采用相同的教學內容和教學方法,一些學習水平高的學生將無法發揮自己的優勢,上課時間會稍有浪費,但對于一些學習成績較差的學生來說,如果過高,有些人將無法跟上教室的進度,可能會失去學習熱情。因此可以對學生進行分層訓練,通過實操訓練來提高學生對PLC控制過程的興趣,增加學生的學習興趣和對PLC課程學習的信心,對于動手能力強和編程學習靈活性好的學生可以培養其編程技能。

四、結語

隨著時代的進步和發展,國家對技術人才的需求在增加,應積極促進教學改革,增加高科技人才的培養,實現我國工業流程的進步。特別是工科類的高職院校,如機電一體化、電氣自動化等專業,有必要在傳統教學的基礎上進行改進,以提高學生的實踐技能。

參考文獻:

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[2]程磊等.基于學科競賽群的自動化卓越工程師創新教育體系[J].實驗室研究與探索,2016(6):152-156.

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[4]楊后川,張瑞.高建設曾勁松西門子S7-200PLC應用100例[M].北京:北京電子工業出版社,2010.

篇2

其實,要想解決好這個問題依我看,首相應該明確我們的培養目標,即明確將我們的學生培養成什么人的問題;其次,要對我們的學生的知識結構及對知識的接受能力有一個徹底的了解,只有這樣我們才能根據他們的情況制定出一個可行的方案。

大家都知道,職業院校的培養對象,與普通高等學校的培養對象相比,在智能結構與智能類型方面存在著本質的區別。智能類型一般有兩種,即抽象思維和形象思維。一般來說,我們職業教育的培養對象,抽象思維能力稍遜,主要具有形象思維的特點。

大家都是接受過普通高等教育的,可能有的人畢業后直接進入企業工作,在進入企業工作之初,大家可能都會有這樣的一個共識:即覺得上學的時候,教授們所教給我們的理論知識和工廠的實際情況差的很遠,教授們教會了我們設備或系統的原理,而在我們剛入企業時卻用不上,在初入企業,崗位較低時(剛大學畢業)應用更多的是設備的具體使用和維護。打個簡單的比喻,就拿一臺電視機來說,我們大都只是電視機的使用者,只要會用,我們就能看到自己想要的節目,而教授們教給我們的確是電視機的原理及一些維修的經驗。所以,初進企業所有的東西似乎都要進行重新熟悉。車床怎樣操作?銑床怎么開啟……更有甚者,我們發現,我們到了工廠就連工廠中最常用的工具,我們都沒有使用過。

在這次課程改革中,我們著重在以下幾個方面進行了改革:

首先,改教材。以前,我們學生的教材分為兩套,即理論教材和實訓教材。在教材的講解上,也是分開進行。學生對于知識的理解和掌握不是很好。經常出現理論與實踐脫節的現象,為了轉變理論與實踐脫節的現象,同時也為了適應一體化教學的要求,在編寫過程中,我們主要注意了兩個問題:

l、教材的編寫上本著“以能力為本位,以職業實踐為主線,以具體產品制作為載體,以完整的工作過程為行動體系”的總體設計要求,以培養電工電子應用技能和相關職業崗位能力為基本目標,緊緊圍繞工作任務完成的需要來選擇和組織課程內容,突出工作任務與知識的緊密性。

2、教材打破傳統的電工電子技術課程體系,不以知識的系統性串聯課程體系,而以完成工作任務為目標串聯課程體系,以典型的產品為載體,學生在工作過程中掌握電工電子技術的相關知識和技能,鍛煉學生的自主學習和實際操作能力,提高學生的技能水平。

其次,改教學方式和方法。

以前,我們的傳統教學與普通高等教育的課程設置及教學方法基本一致,上課的過程中,以教師講述為主,學生被動的聽講,教師是主體;而現在在課堂上以學生為主體,教師起指導作用,理論知識由教師提供信息單,讓學生自己尋找答案,培養了他們自我學習能力;動手操作過程中,以教師示范、學生模仿、集中訓練為主。

再次,改考核方式。

我們的一體化教學采用的是過程考核,即每節課我們都要根據他們個人或小組的表現,給每個人打出相應的分數,然后計算出他們每個項目的分數,最后,再計算出整個學期他們的總分數。考核項目包括,資訊、任務完成情況、出勤、缺勤、其他表現等等。這樣做雖然給教師增加了很多的工作量,但是,由于學生每節課都有成績,就逼得他們不得不認真的對待每節課。

通過近三個學期的一體化課程的教學改革,無論是學生還是做為教師的我,都有了不少的收獲,現將這些體會與感受與大家一起交流,以便我們大家更好的互相借鑒,取長補短,探索出一個更能適應時代需要的職業教育的發展之路。

通過近一段時間課程實施的反饋,依我看,同學們覺得他們收獲最大的就是,他們的實踐操作能力和自主學習的能力都有了一個顯著的提高,特別是一些以前理論成績優異,動手操作能力相對較弱的個別同學,在反饋單中主動要求增加動手操作的時間。另外,一些以前不善言談的同學,經過這一段時間的鍛煉,也能夠在同學們面前表達自己的觀點了。

其次 ,我覺得教師在上課的過程中,應當多注意觀察學生的表現,根據他們的表現適時的調整教學方式。

我們進行的一體化教學是幾個班級同時開展的,依照常規的方式應當首先進行的是資訊環節,接下來是進行決策、計劃、實施、檢查、評價等階段,可是我在有一次日光燈的資訊過程中,發現平時成績很好的幾個女同學,,卻在那里發愣,我經過了解才知道,她們說“不知道鎮流器什么樣的,”這讓我感覺到很吃驚?!這是我們平時家里都有的東西,怎么會不知道呢?后來我才知道,她們在家的時候根本就沒動手拆開過,所以,什么也不知道。了解到這一情況后,我想既然鎮流器都不知道什么樣的,那日光燈檢修時的故障現象及分析處理方法,就更不能了解了。即使讓她們進行資訊也是生搬硬記,起不到應有的效果,于是,我臨時更改上課內容,將日光燈的接線,提前到資訊前的一個環節,這樣,我讓他們一方面能夠熟悉電路,另一方面,在遇到日光燈的不正常發光時,也能參照信息單的內容查找和解決問題,其他幾個班級在這個任務中也仿照這種模式進行,也都收到了良好的效果。

經過這三學期一體化的教學,我覺得最滿意的地方就是——學生的學習積極性被最大程度的調動了。他們樂于學習、樂于實際操作,而且責任感比以前也強了。以上課的學習狀態為例:以前理論課上課出勤率較低的班級,理論課他們班的出勤率只有一半左右,有個別學生一學期老師就沒見到過;現在,他們班級的出勤率幾乎達到了百分之百,本是4節連上的課,同學們在課間的時候,就與教師商量不想下課,要4節連上,有時候經常是老師只要在一體化教室,就有沒做完或者覺得自己還想繼續練的同學已經開始上課啦!有一天本應十一點半該下課的,我們老師和有些學生到了十二點半還在教室里,雖然過了中午吃飯的時間,可是沒有一個學生提出,這在以前兩節連上都不同意的學生,反差實在太大了,令老師也很吃驚。

雖然經過三學期的一體化教學,學生的學習積極性得到了極大的提高,也確實學到了一些實際的知識,但是,反思一下本學期,我覺得在以下方面還有待改進。

第一, 班級人數設置偏多。

大家都知道,一體化教學是將理論與實際結合在一起進行的。我們現在班級的人數設置都在35人左右,雖有兩個老師一起上課,但指導起來還是覺得人手不夠,所以,我建議一體化教學班級的人數應設置在25人左右。

第二,在一體化教學上,我們本學期只注重了“面”,而對于“點”考慮不足。

篇3

一、技工院校機電一體化專業課程概述

機電一體化并不是一個新的專業,但隨著科學技術的不斷進步,機電一體化專業的教學內容和培養方向一直在不斷發生變化。作為世界上的制造業大國,中國的產業結構有了進一步的調整,機電類行業、電工電器制造業等的工業總產值在逐年增長,為我國國民經濟的不斷發展起到了十分強大的拉動作用。同時,機電行業的迅速發展需要大批的技能型人才。就近幾年的畢業生就業情況來看,不難看出機電類專業的畢業生就業率一直處于前列,畢業生供不應求。但在這個過程中也出現了一些問題,集中體現在學生的專業技能經常滿足不了工作的實際需要,不僅不利于畢業生個人的成長,也影響了企業的正常發展。也正是因為如此,相關人員開始把目光轉向機電一體化專業課程的設置方面,力求發現課程設置中存在的問題,提高該課程的教學效率和學生的學習效果。

作為我國高等學校的重要組成部分的技工院校,其課程設置合理與否、授課效率高低等都會對整個學校的發展產生較大的影響。因此,國家一直十分重視技工院校的發展。與一般高校不同,技工學校教學的主要目的是為國家培養一批高技能人才,滿足社會發展對各種技術性人才的需求。隨著社會主義市場經濟的不斷發展與變化,技工學校的專業設置也在不斷地完善。為了進一步提高教學效率,培養全面發展的人才,各個技工院校也調整了部分專業,其中他們將原來的機械類專業與電子類專業進行了合并,形成了今天我們所說的機電一體化專業。

而作為技工院校的重要專業的機電一體化專業,其授課方法、策略等受到了廣大學者的關注和熱議。正如筆者所提到的,機電一體化專業就是機械類專業與電子類專業結合形成的統一體,在該專業的授課過程中學生需要掌握更多的知識。同時,該專業課程與機器、數控設備等的操作和使用是分不開的,其應用的領域十分廣泛。通過學習,學生能夠掌握各種機械類、電子類知識,從而不斷提高自己的基本技能和操作能力。也正是因為如此,技工院校機電一體化專業的畢業生大部分從事各種數控設備的營銷、安裝、操作、維護、調試及與之相關的技術性、管理性工作。

我國作為一個發展中國家,經濟發展的各方面均不成熟,但同時經濟的迅速發展急需技術性人才。因此,各個技工院校必須正確認識機電一體化課程教學中存在的問題,而后采取各種積極有效的措施去解決問題,不斷優化課程教學體系,提高教學的效率及實效性等。

二、機電一體化專業課程體系中存在的問題

結合自己的觀察結果和工作經驗,筆者發現,目前我國各個技工院校機電一體化的教學課程體系并不完善,仍然存在著各種各樣的問題,嚴重影響了課程的教學效果,不利于提高課程教學的效率和效果,對該專業學生的全面發展也具有一定的負面影響。

1.課程體系較陳舊,內容不全面

就目前情況來看,我國各個技工學校機電一體化專業的課程體系過于陳舊,使用的教材還是前幾年的版本。而隨著社會的發展,各種新思想和新知識不斷涌現,傳統的教學內容已經遠遠不能適應當前社會發展的實際需要。從另一方面來說,目前技工學校機電一體化的專業課程體系偏向于機械類專業的知識,教學內容過于片面。我們都知道,機電一體化專業是一個復合型的專業,其中涉及機械類知識、電子類知識以及計算機知識。而當前很多學校工作人員并沒有充分理解“復合型專業”的深切內涵,認為機電一體化專業就是把這三種門類的專業知識結合起來就可以了。這種想法忽視了課程之間的聯系性,導致學生們學到的知識是孤立的、片面的。因此,加快更新課程教學體系,擴充教材內容是技工院校機電一體化專業相關工作人員的重要任務之一。

2.專業定位不明確

明確的專業定位是順利開展專業教學活動的前提。只有定位準確,教師才能根據專業定位的主要方向,認真地踐行自己的工作職責,提高自己教學的有效性;學生才能在教師的指導下,加快學習和掌握各種專業知識,提高學習的效率。從簡單意義上來說,技工學院機電一體化課程的專業定位就是讓學生們“既懂機,又會電”,能夠掌握這兩個專業的知識,并應于到未來的工作實踐中。但從實際情況來看,機電一體化專業其實涉及機械、電子以及計算機三科的知識。學生們要學的內容很多,而很多內容都生澀、難以理解。要想讓學生們在兩三年的時間內掌握這三個學科的知識,是一項十分艱巨的任務。而“既懂機,又會電”的專業定位會讓學生們陷入一種十分尷尬的地位,同時學生內心也會產生一種失落感。因此,技工學校相關人員必須進行分析,并做好專業定位。

3.實踐教學環節較為薄弱

與普通高等學校不同,技工學校的課程設置大都為應用型課程。該類課程的教學效果,不僅僅要通過學習或者考試成績來呈現,還要通過技術實踐來證明。就目前情況來看,技工學校的機電一體化課程體系設置中實踐教學的內容較少,學生的實踐機會不多。即使有部分學校已經具備一定的專業基礎課和實踐課的實驗條件,但大多數的實驗是驗證性質或者演示性質的,同時專業融合度不高,缺乏將機械與電子融為一體的綜合性的實驗或者開發學生創造力的設計性實驗。同時,目前的實踐教學環節面臨的一個嚴重問題就是在很多情況下實習已經失去了本來的意義。很多提供實踐場所的工廠和企業為了不影響他們的正常生產,往往不讓學生親自進行操作,使實踐教學環節成為走過場,不能使學生的實際操作技能得到真正提高。此外,技工學校對學生的集中訓練時間不夠,學生的專業技能、素質與實踐能力并不能得到根本提高。從另一方面來說,由于各種主客觀因素的影響,技工學校的教學實訓的設備較為落后,并不能與當前社會發展的實際情況相契合。

總之,我國大部分技工學校中,機電一體化的專業課程體系設置都不完善,存在著這樣或者那樣的問題,影響了課程的教學效率和學習效果等,不利于整個技工學校的發展。

三、構建科學合理的機電一體化專業課程體系

構建科學合理的機電一體化專業課程體系,提高學生的基礎知識和基本技能是當前我國技工院校機電一體化課程完善的重要要求。下面,筆者將從三個方面對如何構建機電一體化的專業課程體系進行深入探討。

1.明確課程體系構建的目標

目標是人們奮斗和努力的主要方向。一個有堅定目標的人,才能不斷努力,為了實現自己的目標不懈奮斗。而一個沒有目標的人,就沒有前進的動力,找不到自己的努力方向,甚至懷疑自己存在的意義。課程的教學和學習也是如此,有了明確的教學目標,教師才能在教學目標的指導下,選擇合理的教學方法,實施教學互動;有了明確的學習目標,學生才能朝著目標不斷努力。要構建科學合理的機電一體化專業課程體系,相關人員首先要做的就是,明確課程體系構建的目標,并進行準確定位。

通過分析,筆者發現當前我國技工學院機電一體化專業畢業生的工作崗位主要有:各種機電設備及產品的設計、機械設備控制電路等的安裝、機床電器的維護工作、電器技術管理、數控機床操作以及機電產品的技術服務與營銷等。而這些畢業生所從事的行業主要可以分為三類:第一,從事各種機械設備的安裝、維修、調試及相關的管理工作。這一類行業就業的畢業生人數最多。第二,各個生產企業生產設備中各種生產線的安裝、維修及相關的管理工作等。第三,各種機電類產品的零部件設計與加工工作、各種機電產品的營銷與管理工作等。

因此在設置課程體系的目標時,相關人員必須充分考慮學生未來所從事的行業,并堅持以就業為導向,重視學生基礎知識的掌握和專業技術能力的提高。同時,必須根據學生未來所從事的工作,劃分不同的工作崗位群,并結合社會經濟的發展狀況,對每個崗位所對應的職業進行分析,并以此完善課程體系,開展教學工作。

2.轉變課程體系構建的理念,做好課程的設計工作

隨著社會的不斷發展,傳統的課程體系構建理念已經遠遠不適應當前社會發展的實際需要。機電一體化課程的構建不僅僅是三個專業的疊加,而是一種融合。因此,它是一門綜合性課程。在新形勢下,課程設計人員必須轉變機電一體化課程體系的構建理念,要努力尋找這三個專業類別中的相通之處,并盡力融合為一個全新的綜合性專業。相關設計人員要以工學結合為切入點,以培養專業能力較強、職業發展能力較高的學生為目標,并參照我國相關的職業資格標準,加強與同類學校的共同與交流工作,制定出符合學生職業能力發展的課程體系。

在進行課程設計時,各個技工院校工作人員要加強對社會發展需求的調查與研究工作,分析市場的潛力以及發展趨勢等,通過分析當前機電類行業的發展趨勢以及這些行業企業中的人才結構及對人才的需求,明確不同崗位工作人員所需要的專業能力等。工作人員要根據研究分析的結果,合理設置和調整不同崗位工作人員的學習內容,并要求各個教學人員嚴格按照教學要求開展各項工作。另外,在課程體系設計的過程中,相關人員圍繞“校企結合”的理念,遵循工學相結合的培養方式,努力構建完整一體化的課程體系。首先,要堅持崗位能力與課程模塊相結合、相統一的原則,根據崗位能力合理設置課程內容。其次,要堅持課程教學內容與生產實際相結合的原則。只有理論和實踐相結合,才能將理論的作用充分發揮出來。再次,要保持校內實訓與企業工作的一致,這樣學生才能更容易地適應未來的工作。第四,將學校的管理方式與企業的管理方式統一起來,努力實現學校管理的企業化。

3.更新課程體系,加強教學實踐

正如上面所提到的,學習理論的目的是為了指導實踐,提高實踐工作的效率和效果。機電一體化專業課程開設的主要目的就是為了幫助各個機電類企業順利實現自己的生產以及發展目標,提高企業的產值及國民經濟的總產值。因此,在進行機電一體化課程體系的設置時,工作人員必須合理劃分理論教學和實踐教學的時間,加強教學實踐。首先,在平常學生的課程表上,教務人員必須增加教學實踐和各種實驗課程所占的比例,使學生有更多的機會參與到具體的實踐活動中來。其次,各個技工院校要加強與相關企業的合作,讓所有學生能獲得良好的實習機會,并讓學生從親身體驗中發現自己的不足,進而不斷提升自己。除此之外,技工學校必須不斷加強和完善本單位的師資力量,選擇那些專業素質較高、實踐經驗豐富的工作人員擔任教師職位,這樣才能進一步保障工作質量。同時,技工學校要加大設備投入,及時更新那些老化的、運轉不靈的機械設備,以便更好地幫助學生進行各項學習活動。最后,要注重實踐教學模式的創新。比如,為了使學生的實習教學真正取得實效,學校可以和企業進行長期合作,延長學生的實習時間,使學生能真正為企業創造價值,同時學生自己也獲得一定的崗位津貼,達到合作共贏的目的。

課程體系的構建和完善是十分重要的,但我們必須注意到另外一點,要想保證機電一體化專業的健康發展,國家相關部門必須給予一定的支持,包括政策支持、財政支出及提供各種有利條件等。國家職業資格認定部門要完善機電行業的職業資格準入制度和認定制度,建立新的評定標準,并定期開展各種技能比賽等,為學生提供更多的實踐和展示機會。同時,要加大對技工院校專業的財政支持力度,增加撥款額度,保證各項活動的正常進行。另外,國家要加強對機電一體化專業雙師型教師的培養力度,教師的培養是一個復雜的系統工程,需要各方面的共同努力與配合。一方面,企業必須支持技工院校的發展,并定期委派相應的人員進入學校開展各種教學工作。另一方面,要加快對技工院校原有機電一體化教師的培訓力度,不斷更新和完善其專業知識,使其能夠更勝任自己的教學工作。

四、小結

技工院校機電一體化專業的設置,確實為我國經濟發展培養和提供了一大批專業人才,緩解了當前我國經濟發展對該方面工作人員的需求,尤其為我國制造業的發展進步做出了突出的貢獻。但我們必須清醒地認識到,我國目前只是一個制造業大國,并不是一個制造業強國。我國制造業水平與德國和日本等工業發達國家差距大的一個很重要原因就是我國的高級技能人才比較缺乏,創新能力較弱,而這直接決定了產品的最終質量。提高技工院校學生技能的一個關鍵因素就是專科課程體系的建設質量,盡管經過多年的發展,我國的職業教育體系已經比較完善,在專業課程體系構建方面也積累了豐富的經驗。但是,我國當前機電一體化專業的課程體系設置并不完善,從某種程度上說,它影響了學生的學習效果和教師的教學效率,也沒有充分發揮出該課程教學的實際價值。在未來的教育工作中,相關人員必須充分認識該專業及課程開設的必要性及重要性,從而認真做好自己的本職工作,為實現該專業的價值做出自己的貢獻。

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篇4

一、 機電一體化專業課程體系存在的不足

通過對重慶部分學校高職機電一體化專業課程體系考察,發現現行高職機電一體化專業課程體系存在以下不足:

(1)一些反映當今新技術的課程沒有納入高職機電一體化專業課程體系,不夠突出使用與課程相關的應用軟件的能力培養,特別是有些公共基礎課和專業基礎課,如數學軟件和CAE軟件等,課程結構還需要進一步完善,使培養出來的學生知識結構更加完整。

(2)課程交叉內容多,特別是專業課,例如《數控加工工藝》與《制造技術基礎》、《數控機床》和《數控技術》、《數控機床維修》和《電氣控制與電機拖動》有大量內容重復,課程體系不夠精練,從而使學生的學習效率不高。

(3)高職機電一體化課程體系,有強調操作而排斥知識的重要性的傾向,學生的學習潛能沒能充分發揮,基本功不夠扎實,技術實踐能力較差。現行課程體系力求在培養操作工,而不利于培養高級機電一體化應用性人才。

(4)實踐教學環節脫離工廠真實環境,一些實踐性強的實驗、實訓設備由于缺乏技能型教師和真實的工廠生產環境,沒有充分發揮其培養學生技術實踐能力的作用。

二、高職機電一體化專業課程體系構建的基本思路

高職機電一體化專業課程體系構建的基本原則是:以課程理論為指導,借鑒國內外職業教育課程模式,突出“新、精、實用、高效”的特點,以能力為中心,創建一個知識結構完整,具有應用性、實用性和崗位針對性的課程體系。所謂課程體系的新就是指要反映職業教育的新理念、反映機電一體化專業新技術;課程體系的精指課程設置簡捷而無冗余;實用指課程設置能滿足職業崗位的要求;高效指要求學生學習本專業效率要高。其思路如下:

第一, 高職機電一體化專業課程體系應注重基礎,強化基礎課程的應用。隨著科學技

術的發展,給產業工人和技術人員的工作性質帶來了很大的變化,主要表現為:知識型工作大量增大,工作的完成更多的依賴個體的知識、判斷力、問題的解決能力,以及對工作的積極態度,而不是機械、重復的動作技能;固定工作減少,部分時間制工作增加,工作流動加快,更換職業成了非常普通的事情;技術革新造成許多工作合并,使得工作范圍拓寬,在現代工作生活中,同一崗位上的個體相對以前來說要做更多的工作;技術更新速度加快,導致工作類型和工作內容更新速度加快;現代的工作更多地是一種團隊組織的工作,要依靠群體合作來完成,而不是靠個體來完成。工作性質的這些變化要求高職機電一體化專業課程體系的知識結構要新、要完整,有利于再學習能力、轉崗能力培養和滿足學生可持續發展的需要,為此對現行課程作以下調整: “注重基礎,強化應用”,英語和數學由兩學期增加到三學期,增加專業英語、復變函數和積分變換、現代設計方法和現代控制理論課程,強調數學軟件(如MATLAB)的應用; AutoCAD與機械制圖融合,通過AutoCAD為工具進行機械制圖的教學,這樣就不用把AutoCAD單獨設置為一門課程;工程力學和機械設計基礎課程應增加軟件的應用內容(如ANSYS和ADAMS的應用)。

第二, 高職機電一體化專業課程體系應突出學生技術實踐能力培養。在構建高職機電

一體化課程體系時,存在把能力本位理解為操作本位和把強調實踐能力的培養理解為反復操作訓練的誤區。學生見習的多,實習的少,重復的操作訓練多,綜合的技術實踐少。什么是“技術”?技術是一個歷史的范疇。技術最初被看作是勞動者的技巧、技能和操作方法,即人類在生產經驗基礎上獲得的主觀能力,這種看法反映了手工工具時代技術的形象。近代科學興起后,技術主要表現為,依據自然規律,運用一定的手段、方法,特別是以機器的使用為中介,對物料、能量、信息進行轉換或加工,以滿足人類需要的實踐活動。在當代,人們通常把技術定義為:“人類為了滿足社會需要,利用自然規律,在改造和控制自然的實踐中所創造的勞動手段、工藝方法和技術體系的總和” 。技術實踐指的是人們的技術活動,技術實踐能力不僅包括操作能力,還包括技術設計的能力等,關于機電一體化技術不僅包括設備的操作與維修,還應包括設備的機械設計、控制設計以及設備制造技術。所以高職機電一體化專業不能僅僅強調操作技能的培養,應該突出技術實踐能力的培養,以充分發揮學生的學習潛能和滿足社會對應用性人才的需要。

第三,改進實驗、實訓的投資方式,充分發揮其培養學生技術實踐能力的作用。實踐教學環節企業化,以學校企業雙贏的方式,將學校實踐性很強的實驗實訓投資與企業的技術改造相結合,將有些實驗室、實訓基地建立在企業。如果是這樣的話,一則為學生創建一個真實的實踐環境,二則促進地方經濟的發展,三則盤活學校的實驗投資,四則鞏固了“校企結合”的共同利益基礎。

第三, 以“基礎+項目”的模式夠建高職機電一體化專業課程體系。“三段式課程模式”

通常把職業教育課程劃分為公共基礎課、專業基礎課和專業課三類,其中公共基礎課指語文、數學、外語等通用課程;專業基礎課主要是一些由抽象程度較高的專業原理性知識所構成的課程;專業課是由一些較為具體、適用的單項技術的理論知識構成的課程。現行高職機電一體化專業課程體系的結構由公共基礎課、專業基礎課、專業課和操作訓練四部分組成,本質上是弱化了基礎,強化了操作的“三段式課程模式”。該課程體系結構除了削弱了基礎外,課程交叉內容多,專業課程內容空泛、針對性不強。鑒此,我們通過強化基礎,取消專業課,提出了高職機電一體化專業 “基礎+項目”的 課程模式。基礎課旨在培養學生的基本職業素養和基本的專業技術基礎,項目(訓練)旨在培養學生的職業技能和崗位工作能力。基礎課以課堂教學加實驗的形式授課,項目(訓練)是以工作任務為引領,根據崗位的要求開發訓練項目,由學生根據擇業意向和興趣選擇他(她)所需的項目,從而保證按學生和社會的需要設計教學。項目的選擇以能力為主線,項目的主要來源是職業崗位,一個項目的內容應該涵蓋一個工作崗位所需的基本技術、基本技能要求,如旨在培養數控車工的數控車削加工項目應在數控車床結構認知、數控車床的維修、車削工藝、車削刀具、夾具、量具和數控編程與操作等方面都得到訓練。再如機床設計項目要涵蓋機床制造廠設計崗位的基本技能和技術內容。項目以工作為本位(指在工作現場進行學習)的形式實施,由技師、工程師、專業老師擔任指導教師。

三、高職機電一體化專業課程體系的內容

(1)基礎(學時:共4學期):基礎英語,專業英語, 高等數學(上、下),線性代數,復變函數及積分變換,法律基礎,小平理論,計算機基礎,機械制圖,工程力學,公差配合,工程材料及熱處理,液壓傳動,機械設計基礎,機械制造基礎,現代設計方法,電工基礎,電子技術基礎,電力電子技術,匯編語言,微機原理與接口技術,傳感器與檢測技術,電氣控制與PLC技術,數控原理與系統,現代控制理論。

(2)項目(學時:共2學期):數控車削加工,機床設計,數控機床的電氣控制設計,刀具設計,機電一體化產品設計,模具設計等。

培養出基礎扎實、技術過硬的應用性人才,是社會對高等職業教育的客觀要求,為了構建“新、精、實用、高效”,以技術實踐能力為中心,知識結構完整,具有應用性、實用性和崗位針對性的高職機電一體化專業課程體系,“基礎+項目”的 課程模式是一個較好的解決方案。

作者單位:重慶三峽學院應用技術學院

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篇5

高校是高新技術人才培養的搖籃,高等教育與社會經濟的發展不僅有著密切的聯系,而且還存在著相互促進的作用。而高等職業教育的根本和目標就是培養、造就技能型人才。在高職教育中,實踐是培養技能型人才的重要手段和措施,但是,隨著實驗實訓教學手段的逐漸老套,設備短缺、儀器陳舊,造成學生學習效率低下,最終與培養和造就技能型人才的目標不符。

高等教育不是應試教育,是一種理論與實踐密切相關的精英教育,而教學中存在的問題,很容易致使實驗實訓教學形同虛設,發揮不出應有的作用,教學資源也就無法得到最優配置,從而導致極大的浪費。這不是我們樂于見到的,我們需要更新觀念,與時俱進,與社會接軌,強化課程設計,突出實驗實訓教學的重要性。本文就機電一體化實驗實訓課程進行深入探討。

一、機電一體化實驗實訓課程存在的問題

隨著機電一體化專業的不斷成熟,該專業已具有了綜合性、先進性、應用性的特點。在教學中,我們不難發現機電一體化專業教育存在的問題。

(一)專業學習的偏重性

機電一體化專業應是“機、電、計算機”三部分知識融合的專業,這也是社會需求的體現,但有的院校偏重電類方面、有的院校偏重機械方面,這與社會的實際格局不相適應。

(二)教學過于追求課程的系統性、完整性

高校的專業學習與初等、中等教育不同,在設計培養方案時,我們不應該追求每門課程的系統性、完整性,應該注重學生專業的系統性、綜合性、實踐能力、創新能力的培養。而現今的課程設置,出現了很多重復內容,過于強調理論性,因此我們需要扭轉這一局面。

(三)設施落后,實踐訓練水平低

通過走訪交流,我們發現校內的實訓設施普遍落后于企業,教師的訓練水平不高,缺乏“機”“電”一體化的綜合實訓室及相關實訓課程,這直接影響了學生綜合實踐能力的提高,也降低了學生在社會上的綜合競爭力。

(四)學生對實訓課的抵觸與對課程設置認知的缺乏

通過座談會、抽樣調查等形式的調查,發現了學生對實訓課程有抵觸。學生無法完全適應從純理論向實踐教學的轉換,這與入學初期安排的專業介紹、專業認知工作不規范有關。實訓課程中,尤其是學生對設備的操作,往往知其然而不知其所以然。

(五)與社會需求不匹配

高等學校培養的是綜合性、技能型人才,但由于知識陳舊、設備落后,培養目標不明確,而造成某方面人才過剩,與社會需求不匹配。

二、機電一體化實驗實訓課程問題的解決――規范化管理

實驗實訓課程是高職人才培養方案的重要組成部分,也是實踐教學體系中的主要模塊。而實驗實訓各課程本身,都有著不同的特點與要求,且學生在實訓中暴露出來的問題也不盡相同。如果想根本性地解決上述問題,提高教學效果,就必須充分發揮課程優勢。規范教學的各個環節,讓教學充滿活力,是一個刻不容緩的舉措。

(一)規范課程標準,明確教學目標,指定教學文件

課程標準是國家對學生接受一定教育階段之后的結果所做的具體描述,是國家教育質量在特定階段應達到的具體指標。它具有法定的性質,是教育管理、教材編寫、教師教學生學習的直接依據,也是評估與考試的依據。教學目標是由專業教學計劃與課程標準確定的。但教學計劃的制定具有寬泛性,若無詳細嚴謹的教學文件進行支撐,那么很容易使教學目標不夠清晰,教學要求參差不齊,甚至還會出現教學目標的盲目性。按照這種方式培養出來的學生,將失去更多的就業機會,從而影響整個專業的發展。所以,我們必須規范教學計劃、教學目標,讓教學更有意義。

(二)教學場所的規范化管理

實驗實訓教學,最直接的教學場所就是實驗實訓室,而教學場所的環境、安全和衛生等方面必須全面檢查,排除安全隱患,這是保證教學順利進行的最低要求。對于出入實訓場所的人員需有明確的規定和要求,可采用軍事化管理模式,減少學生的遲到早退現象,以企業的標準要求學生平時的日常規范,有利于他們強化時間概念,遵守勞動紀律,樹立堅實的人格品質。

(三)指定規范化安全操作守則,工具、耗材、設備的規范化管理

實驗實訓教學中使用的設備、工具、耗材等都屬于“消耗品”,在開課前,必須要求學生嚴格執行實驗實訓場所的工具、設備使用的相關制度,這能極大地培養學生的安全、文明操作意識,而這本來就是一個優秀職業人員應具備的職業習慣和職業素質。

(四)實訓過程評價體系規范化

對于實驗實訓課程,高校一直在強調過程性評價的重要性。在整個課程中,我們需要正確而全面地評價學生的實際操作能力。但由于訓練時間較長,環節較復雜,在不具備規范的多元化過程評價體系的情況下,教師將無法給學生做出公平、公正地評價。所以必須有一個完善的評價體系,才能讓實驗實訓課程得到良性發展;才能讓學生在走向社會的時候更具有競爭力。

(五)校企合作常規化、規范化

校企合作,是一種共榮共發展的合作。學校培養的人才,最終都是輸送給企業的,如果校企合作常規化、規范化,就能組建“校中廠”――企業認知、“廠中校”――工學交替、“訂單班――定向培養”等,而上述內容,可最大限度地扭轉設施落后、訓練水平低的局面。當然,教師隊伍本身的專業素養、教學能力也需要與時俱進,堅持自我提升,這樣才能讓學生、專業、學校、社會得到最大的發展。

總之,實驗實訓教學規范化,有利于教學的實施,更有利于學生綜合能力的提高。在完善的評價體系下,我們才更容易發現教學中存在的問題,同樣也能更好地找到課程改革的突破口。培養出能夠較好地適應社會發展需要的應用型人才。

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篇6

文章編號:1671-489X(2013)30-0076-02

機電一體化專業學生主要從事機電一體化設備的維護、管理、生產及調試工作。在這些崗位上,他們所用的知識不是單一的機械或電子方面的,而是集機械、電子、計算機為一體的綜合知識[1]。機械電子學科是基于機械、電子、計算機技術發展起來的新學科[1],同時也是具備寬度、深度、跨度三維并行的機電一體化課程體系特點的綜合學科[2]。

目前機電一體化專業的課程設置還偏于傳統,教學效果不太理想,主要體現在:

1)重理論輕實踐;

2)理論教學與實踐教學脫節;

3)專業特色不明顯[3]。

為此,進行面向應用型、創新型人才培養的三維并行機電一體化課程體系構建與實踐研究,具有重要的理論指導和實踐意義。

1 概念解讀

1.1 課程體系

所謂課程體系,是指高等學校為了實現專業培養目標而設計的學習內容和活動及其實施的總和。它包括課程在內并以培養方案所設內容為主體部分的學校教育教學系統[4]。

1.2 CDIO

CDIO理念代表構思、設計、實現和運作,它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動、實踐、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO培養要求工程畢業生能在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面達到預定目標[5]。

1.3 Capstone

現在美國絕大多數工程學院都開設頂點設計課程(Cap-stone)[6-7]。羅伯特·杜雷爾將頂點設計課程[8]定義為:“本科階段最后開設的課程,具有頂點性或體驗性特點,目標是把大學階段學到的零碎的知識整合為統一的整體。作為學業結束前的最后課程,目的是為學生提供成功的體驗和值得憧憬的未來。”

頂點設計課程的特點之一是整合性[9],即能將過去所學的相對零碎的專業知識整合成統一的整體;特點之二是開放性,將知識點有機地串聯起來,幫助學生以綜合視野整體構建知識,形成跨學科的觀點;特點之三是超越性,面向實踐,將“如何做”改進為“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。

2 基于Capstone-CDIO的三維并行機電一體化課程體系實踐

2.1 課程知識項目化

基于Capstone-CDIO的理念,在課程體系的基礎上開發構建機電工程的項目,以工程師職業訓練為導向,將“基本單元、功能模塊、應用系統”貫穿于課程體系的結構和內容的優化設計中。在項目化過程中,根據工程難度可將項目層次化,即一個大的工程項目可由N個小項目組成,幾個小項目構成單元項目,由單元項目再組成系統項目[3]。每一單元系統可單獨成為一個實訓項目,規定任務完成的時間,一方面需確保單元系統基本要求,另一方面需要一個與專業結合的綜合性的一級項目。一級項目需要的子系統可分解作為二級項目預先實現[11]。學生制定項目任務書,明確項目技術要求,這樣學生在完成工程項目過程中實現對機電知識的理解和掌握。

2.2 學科交叉化

隨著科學的發展,僅憑某一學科領域的研究已很難解決復雜的現實問題。“學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的前沿,最有可能產生重大突破。”[12]機電一體化項目設計表現為機械技術、微電子技術、計算機和信息處理技術、自動控制技術、傳感與檢測技術、電力電子技術、伺服驅動技術、系統總體技術等多學科交叉與多系統集成等特點。

2.3 項目平臺化

交叉學科重要,但做起來很難。破解這個難題的方法是項目平臺化。文獻[12]指出:“要適應學科交叉融合趨勢,完善科技創新活動組織模式,形成有利于跨學科研究的體制機制。”只有將項目歸類于各種平臺(如機電一體化設計平臺、機電一體化制造平臺、機電一體化控制平臺),才可以使得學生不再費力于一些基礎平臺的搭建,而可以致力于平臺基礎上的創新實踐。

3 基于Capstone-CDIO 的三維并行機電一體化課程體系實踐評價

按照Capstone的模式設計平臺項目,每個項目由6~8人組成,讓專業能力強的學生擔任組長,每組的項目由具有項目知識經驗的教師進行指導。在進行實踐教學時,可以按照調研技能、知識構建、問題解決、團隊技能這四個方面制定學生評價規則,如表1所示。

由此可見,頂點課程評價的主體是多元且動態的[9],通過調研技能、知識構建、問題解決、團隊技能等多方面來評價學生,打破了以往通過考試評價學生的一元模式,從而保證了評價活動的客觀性。

4 結束語

將Capstone-CDIO工程教育模式引入機電一體化課程實踐,使學生在工程項目中的實施過程中不斷探求專業知識,為學生提供綜合、拓展、批判和應用所學的專業知識和技能的機會。在接近工程環境的項目平臺上,對機電一體化設備進行構思、設計、實現以及運行調試,從而增強了學生對專業知識的理解,提高了學生實際操作的能力,使得學生在工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力四個層面得到鍛煉,為學生可持續的職業發展奠定良好的基礎。

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篇7

機電系是在新疆交通職業技術學院為擴大專業,努力將新疆交通職業技術學院建設成新疆一流的職業技術大學的背景下而產生的,并于2007年01月成立。機電系中的“機電一體化”專業是將微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術綜合應用于制造加工生產全過程的一批高新復合技術群,已形成“機、電、計算機”三分天下的實際格局,是21世紀國民經濟發展所急需的優勢學科方向;傳統的機械制造及設計領域已經不能滿足市場的需求,那么對機電系如何科學合理的開設技術基礎課和骨干課程已成為擺在我系面前的主要問題,課程設置的好壞將直接關系到培養的學生能否適應機電行業人才市場的要求,因此要做多方面的調研,并根據職業學校的實際情況做出合理的機電一體化課程設計體系。

二、我院對機電專業的定位思想:

機電一體化技術專業面向不僅要適應與機電學科密切相關的行業,也要適應機電學科的邊緣或交叉行業,更能為新疆交通行業提供服務,使機電專業能夠辦出交通行業特色專業。課程設置要求在掌握基本理論知識的前提下,重在對技術操作應用方面拓寬其專業的服務面向。學生特殊的專業知識應依靠就業后的繼續教育和學習。因此加強基礎性引導教育是拓寬專業面向的前提。在機電一體化技術專業課程設置中,還為學有余力的學生設置了輔修專業,畢業生可同時拿到相關職業資格從業證書和計算機等級證書,增強就業的競爭力。此外,擬計劃制定了在校學生的科研訓練計劃,鼓勵學生參與科研課題,并可計算學分或作為畢業設計題目。

三、對我院機電專業課程設置的構思:

(一)進行機電一體化專業的教學設計時,應以公共基礎課程為前提,以專業核心課程為重心。公共課程是基礎,專業核心課程知識應厚實,充分拓寬知識面和科學視野,打破傳統專業教學“隔行如隔山”的封閉狀態,重視知識的滲透、融合和轉化,對以后走向社會具有可持續發展后勁積蓄知識能力,使畢業生真正具備能適應現代社會變革所需要的最佳知識結構。

(二)體現當代工業發展水平的專業內容急待更新

隨著科學技術發展及人才市場需求的變化,新疆機械電子行業發展也在急需大量機電專業中的機電一體化、CAD/CAM、柔性制造等現代化機械設計方法、先進制造技術以及有關邊緣學科知識技術使傳統的機械類專業領域的內涵發生了根本的改變。因此有必要根據市場對人才知識結構及能力的需求,對機電一體化技術專業的培養計劃進行科學、規范的制定機電專業的課程。

(三)實施核心課程“理論+實訓”的教學模式,將各相互獨立課程通過有效實驗與實訓相結合,并對相關知識有機地滲透和融合,既能充分考慮教學過程教材選用與學生接受能力銜接,也能因地置宜地拓展學生知識能力與動手操作能力的提高。

四、我院機電一體化專業課程的設置和規劃:

通過表一(見下表)《機電一體化技術》高職教學計劃進程表的課程設置,我們做了如下改革與調整:

(一)在專業課程上壓縮了專業知識體系相融合的部分課程。如:

1、過去《機械制圖》和《計算機輔助設計CAD》為兩門課,講解的內容也較詳實,但面對職業院校的學生,其目的是夠用和會用為度,如去繪制圖形,將機械和計算機做到了有機的融合,也增加了學生在學習機械制圖的興趣,也符合目前機電行業對制圖人才的要求,同時壓縮了課時量,為實驗實訓課的安排留出了較多的時間。

2、將《金屬工藝學》、《機械設計》、《工程力學》及《工程材料學》這四門課壓縮為《機械基礎及材料》一門課程,在知識講解中,對難度大的內容和涉及設計上的內容少講,主要讓學生對常見的知識原理明白,會識別機械工程圖紙,懂得找出問題并會修理為要求。

3、將《金屬切削原理與刀具》、《機械制造工藝學》、《機床夾具與設計》及《機床加工設備》四門課程有機地整合為《機械制造技術》一門課程,強調學生的繪圖、制工藝卡片、編寫技術文件的能力應用,使學生懂得機械制造過程,熟悉機械零件加工的工藝流程,為學生更深入的學習機械技能和管理知識做鋪墊。

(二)將計算機知識的學習始終貫穿于整個課程體系,符合機電一體化專業要求。如:第一學期設置計算機應用技術;第二學期設置有CAD技術和C語言程序設計課程;第三學期設置有單片機技術及PLC可編程控制器技術,第四學期有數控編程技術及機床電氣控制技術;第五學期主要有數控技術應用等。第三學年通過參加和實際操作,考取各類相應的計算機資格證來檢驗運用計算機的能力。

(三)理論課程和實踐課程結合較緊密。考慮學生學習過程中的認知心理順序,即由淺入深、由易到難,由表及里,便于學生接受;例如可編程序控制器PLC這門課在第三學期開設期間還含有實驗、實訓課程,在第四學期安排兩周實習,強化第三學期學過的基礎理論,并讓學生通過自己的思維使理論與實踐做到有機的融合。如表一中只要有周六學時專業課程基本上到要有相應實驗、實訓教學大綱,如學習《電工與電子技術》和《電機與拖動技術》后就進行《低壓電氣控制實訓》,所有環節緊扣教學主題,讓學生逐步接近“零距離”觸摸社會的感覺。

(四)突出機電專業教學重點。以機電設備維修、電力電氣控制技術操作和數控操作為主要方向,符合國家對機電一體化專業的定位。因此在專業核心課程設置中主要偏向機電設備維修和電氣控制技術,其次是數控編程與操作;主要課程包括機械制造技術、機械加工設備維護與應用、電機拖動技術、傳感器檢測技術、機床電氣控制技術、數控機床故障診斷與維修,可編程序控制(PLC),數控加工編程與操作,數控機床電氣控制等專業課程。使學生畢業后有很寬的就業前景,并能在相關領域快速發展。

(五)加強實訓操作,體現職業特色。課程設置中實訓課程有鉗工實訓、機加工實習、PLC編程實習、低壓電氣實訓、機械設備裝配工藝實訓、數控機床加工實習等相關專業知識的實習,強化學生的動手能力。此外學生畢業前還要參加計算機應用操作中級證、計算機繪圖員(CAD)資格證、維修電工操作員中級資格證、機床加工上崗證、焊工中級資格證等各類資格考試,來檢驗學生在機電一體化專業范圍的學習效果,并為就業做好充分的技術儲備。

五、今后機電一體化課程設置的改革思路和想法:

(一)進一步精確定位機電一體化技術專業方向

目前高職院校《機電一體化技術》專業基本上按“既懂機又會電”來定位,但實際上機械與電子本身各自為兩大學科,內容十分豐富,涉及面非常廣,讓一名高職高專生在短短的三年時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能,是不現實的。我們則認對《機電一體化技術》專業在“以電氣控制為主、輔以機械維護、機(液)、電(磁)、計算機三足鼎立”基礎上初步定位在:對機械設備維護與維修、電氣控制理論和操作方面進行強化,懂數控操作及應用,對通用機床設備的管理與維護;能進行常規機械加工工藝編制、CAD/CAM應用、設備管理、質量檢測和產品銷售等工作。

(二)基礎教育先行與復合型人才培養

課程設置上仍需要堅持文化基礎知識的系統性教育,這是培養如何做人和塑造形象的基礎;在對專業課程設置時,以能力本位開發課程,始終以工學結合、一專多能的課程設置思路,將學生的綜合職業能力的培養系統地貫穿教學過程的始終。培養學生具有較強的解決生產實際問題的能力,因此技術基礎知識的厚實,才有利于后勁儲備;專業知識要專精,才有適應人才市場對“復合型”人才的需求。

(三)實踐教學要保質保量

根據市場要求調整專業設置,因此,因隨時對未來的勞動力市場需求進行科學預測, 使調整后的專業具有一定的超前性,以實現專業建設的成熟期與專業人才需求的高峰期相對而言一致,為今后培養的畢業生的就業做出科學的預測。今后的實踐教學課時安排要把握以下兩個原則:一是“保量”原則。在課時數量上對實踐環節應占整個教學計劃總課時的40%以上,以充分體現職業教育特色。二是“適時”原則。根據各個教學模塊單元的知識和能力要求,及時跟上教學實踐環節,強調知識與能力的結合,增強實踐教學的時效性和教學效果。

(四)優化課程體系,合理選擇教學內容

今后我院機電系要按職業教育的培養目標和職業教育規律決定取舍,以形成自身獨特的教學體系,課程內容的選擇,學生能力的評價,要立足于綜合職業能力的培養和提高來衡量;課程體系的設計可根據靈活多樣的形式與用人單位合作,其最終目的是使學生的綜合職業能力和素質得到普遍提高。

(五)按項目化模塊式組合課程

按不同的功能要求對課程進行分類,組織若干個模塊,根據不同的專業要求,對模塊進行拼裝、組合和調查。模塊式的課程結構,教學目標明確,有利于職校以主干專業為龍頭帶動專業群的建設,有利于通過調整相應的模塊進行項目教學,使職校培養的畢業生更貼近需求,做到“產銷對路”。一般可把課程分為公共模塊、專業模塊和技能模塊(后二者又稱為活動模塊)。在公共模塊的基礎上,只須對活動模塊作適當調整,該專業就可派生出幾個崗位群。

(六)加快“雙師型”教師隊伍的建設,使核心課程主要由我院教師任教,基礎課程可外聘。選派思想品德優秀的教師到生產一線掛職六個月以上,參與企業生產組織、技術管理及本院學生項崗實習工作,并與職稱掛鉤。教師通過到企業的培訓,鍛煉自身業務水平的同時能夠為企業解決實際難題,這樣可與企業建立長期合作關系,培養真正意義上的“雙師型”骨干教師,為今后機電系長遠發展做好人才儲備。

參考文獻:

[1]石偉平.比較職業技術教育[M].上海:華東師范大學出版社,2001.

篇8

Key words: mechatronics;virtual prototype;CDIO

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

0引言

2001年,由美國麻省理工學院、瑞典查爾姆斯技術學院、瑞典林克平大學、瑞典皇家技術學院等4所大學合作開發了一個新的工程教育模式,稱為CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)模式。CDIO大綱以構思、設計、實現、運作為主線,綜合地考慮了專業基礎知識、個人和職業的技能及團隊協作與溝通的人際技能,及在整個企業、社會環境下進行CDIO的過程。近年來,東北石油大學機電工程系將CDIO模式引入到實踐與工程應用性較強的“機電一體化”課程建設中,以提高課程教學質量和教學效果,本文就其實踐教學過程中的一些認識作以探討。

1現狀分析

“機電一體化”是機械設計制造及其自動化專業的一門專業課程,它在培養學生的機電系統設計能力和創新能力所需的知識、能力和素質結構中,占有十分重要的地位。課程的任務是使學生以系統的角度理解和掌握機電一體化技術,包括機械、檢測、控制、計算機軟硬件等方面的基本理論、基本知識和基本技能,學會典型機電一體化系統的分析和綜合方法,具備進行現代機電系統設計的初步能力。隨著機械和電子工業發展到新的階段,現代機械必然是由計算機控制的系統,理論性與實踐性聯系密切、工程實用性強是該課程最大的特點。近年來的教學實踐表明:原有的課程結構、教學內容、教學方法、教學手段、教學實踐等,已不能適應“寬口徑、重實踐、應用型”的現代工程教育發展潮流。究其原因,主要有以下幾個方面。

1.1 課程內容繁雜。機電一體化技術是機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術的融合。以系統的角度理解和掌握機電一體化系統的工作原理及其應用是教學的中心內容,這對教師和學生都提出了非常高的要求。但是針對具體系統進行分析和研究時,常會出現“一葉障目”,以偏概全之感,并無總體把握的能力和認識。

1.2 概念抽象,理論繁瑣,并且插圖多、公式多、敘述內容多,教師不易抓住教學重點,學生學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、嚴重時會導致學不下去。

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

1.4 理論與實踐環節脫節情況嚴重,實驗內容少且針對性不強,學生不能感受到實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感,更不要說培養學生的創新意識。

針對上述這些情況,如何幫助學生以系統的觀點深入理解知識、掌握知識,如何培養與增強學生動手操作能力,如何讓學生學以致用,始終保持較高的學習興趣和創新意識,是課程教學的難點所在。

2基于虛擬樣機技術的CDIO教學理念

目前全國有近百所高校開展了CDIO項目的實踐和探索工作,汕頭大學、成都信息工程學院等院校已經取得了顯著的成績。調研發現,實施CDIO戰略是一項龐大的系統工程,需要很大資金投入和人員投入。根據自身實際情況,我們確立首先以虛擬樣機技術為載體,按照CDIO戰略對“機電一體化”課程的教學進行了探索和實踐。

虛擬樣機技術是近年來普遍應用的一種全新的機械設計方法,它作為一項計算機輔助工程技術于上個世紀80年代隨著計算機技術的發展而出現,在90年代特別是進入21世紀以后得到了迅速發展和廣泛應用。CDIO標準明確指出采用產品和系統生命周期的開發及使用這一工程教育方法論,它強調它作為知識和能力培養的載體及環境,即知識和能力之間的關聯,而不是具體內容。從這一角度出發,虛擬樣機技術可以為開展CDIO戰略提供適合的載體及環境。具體表現在如下幾個方面:

2.1 面向產品全生命周期的設計、仿真、分析是虛擬樣機技術的核心,這在某種程度上與CDIO戰略產品和系統生命周期的開發及使用標準不謀而合。

2.2 CDIO強調“做中學”教學模式,“做”具有廣泛的含義,既可以是在實驗室親自制作模型、樣機,也可以通過數字化工具在設計和仿真層面全面展開。

2.3 在市場競爭日益激烈的今天,為了達到時間、質量、成本、服務、環境等多方面要求,必須以最短的時間、最好的質量和最低的價格推出產品。采用虛擬樣機技術既可以減少模型樣機的試制,降低投入成本,又可以幫助學生在短時間內掌握產品開發的全部過程。

2.4 虛擬樣機技術支持并行設計,便于設計團隊之間的溝通和交流,這也正是CDIO戰略重點強調的一種基本能力。

3機電一體化課程的CDIO架構

CDIO強調學生的工程能力不是單純的理論知識或直觀的技能,而是兩者的有機融合,這對學生的創新能力、學習能力、對新技術的敏感能力都提出了更高要求。機電一體化技術的先修課程除了力學、模電數電等基礎課程外,還包括機械設計、微機與接口技術、控制工程等專業基礎課程,同期學習課程有單片機、可編程控制、機電傳動系統等。該課程有著鮮明的技術基礎和工程背景,因學時有限,包含的內容較多,所以在教學中把握一個基本原則:了解機電一體化技術的發展動態,掌握其核心思想和技術,運用現代工程設計方法中的虛擬樣機技術,完成機電一體系統的創新設計與仿真分析。基于CDIO的思想,我們對“機電一體化技術”課程教學分成三個部分:課堂講授、小組項目、自選實驗。

課堂講授。以教師主講形式進行,以傳授基礎知識。授課時采用模塊化方式對教學內容進行了重新編排,側重于通過實例分析加深對重要知識點的理解。主要內容包括:①概論模塊:主要講解機電一體化技術的內涵、體系結構、特點、發展趨勢、典型系統(本田機器人、大狗、數控加工中心)分析,學時數為4學時。②系統部件模塊:主要講解執行裝置的工作原理、驅動方法、對比分析與選用原則;機械傳動部件的種類、特點、對比分析與選用原則;檢測裝置工作原理、特點、對比分析與選用原則,學時數為6學時。③系統集成模塊:主要講解單片機、PLC、接口電路結構及特點,通過典型實例分析理解系統集成的內涵與相關技術,學時數為4學時。④系統控制模塊:主要講解機電一體化系統的設計方法與步驟、系統數學模型、現代控制方法簡介、典型反饋控制和狀態控制系統分析與設計,學時數為4學時。⑤虛擬樣機技術概論模塊:主要講解虛擬樣機的概念、原理、方法。通過典型實例領會基于虛擬樣機技術的機電一體化系統的設計思想和方法,學時數為4學時。小組項目以3-5人為單位自發形成設計小組。該階段需要完成下述內容。①項目調研:查閱資料,擬定項目范疇和設計內容。②項目申報:功能、原理、創新性、可行性論證。③項目開展:制定研究計劃,分配設計任務,選擇設計工具和仿真工具,開展項目設計。④項目匯報:提交項目日志、設計報告。在此期間,教師采取跟蹤方式對學生進行輔導,每個階段項目小組都要作公開匯報,并且需要回答指導老師和其它項目小組提出的問題,及時改進,完善設計。小組項目部分不占用教學學時,教師和學生利用課余時間開展該項內容。自選實驗階段,項目小組根據設計需要,可以提出自選實驗項目,用以加強對機電一體化系統典型部件和單元的理解與認識。該部分工作由實驗教師配合完成,學時數為10學時。

4課程考核與評價

學生的工程能力等素質很難通過傳統的教學測試方法進行考核與評價。在CDIO模式下,課程的考核與評價不再是一個孤立的行為。在“機電一體化技術”課程中,我們根據課程教學的三個部分―課堂講授、小組項目、自選實驗分別進行測試,然后與學生討論考核與評價體系,綜合學生的意見,再適當修正,盡可能做到靈活多樣。課程教授的理論部分采用傳統的試卷測試形式,小組項目部分根據學生的自我評價、公開匯報、虛擬樣機完成的質量等情況進行綜合評價,自選實驗部分根據學生完成實驗過程中體現出的創新性、實驗內容的連續性和執行完成情況等做出判斷。

按照上述規劃,近幾年在我校機自專業進行了CDIO實踐教學活動。學生表現出極高的熱情,圍繞機器人、數控機床等設計主題共提交了眾多項目報告和虛擬樣機產品,許多項目小組還額外提供了自己開發的仿真控制程序。在參與同學中展開了問卷調查發現,多數同學認為課程項目對于幫助理解機電一體化系統非常有用。在問到課程項目是否有必要繼續在下一年級開展時,絕大多數同學認為應該繼續開展。總體來看學生對該項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計工具類項目,這樣可以在后續項目中有更多時間完成系統的仿真、分析、實驗驗證等深層次的設計內容,提高設計質量。

5結束語

機電一體化技術課程博大精深,具有內容多、原理深奧的特點。根據國際工程教育CDIO理念進行教學實踐,既能使學生鞏固所學基本知識,抓住主次,又能鍛煉學生的觀察能力、設計能力、分析問題的能力、書面表達能力和交流能力,使學生的積極主動性得到最大程度的發揮。本文將CDIO模式引入到“機電一體化”的課程建設中,從教學理念、課程架構、課程考核與評價等方面展開探討,為“機電一體化”課程的教學提供了新的思路,這些對于提高教學質量和效果,培養學生的實踐與創新能力具有積極意義。

參考文獻:

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隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術,該專業要求學生能利用計算機輔助設計軟件進行結構設計,并能進行簡單的機電產品設計,重點培養的是高級應用型技術人才。高等數學是機電專業的一門重要的基礎課,科學合理的機電數學教學內容,對學生專業課程學習、可持續發展以及職業素養培育具有基礎和支撐作用:

二、高職機電專業高等數學的教學現狀

1、教學內容與專業脫節。高等數學課程的自身特點是邏輯的嚴密和抽象性,很多同學認為高等數學理論性太強,比較枯燥,不好學懂,因此學生的學習積極性不高。而之所以出現這種現象,是因為:高等數學與專業課程的結合不夠緊密,很多院校較多地注重在數學領域研究數學,并沒有在機械工程領域研究數學,這就造成了高等數學的學習與機械類專業課程學習的脫節,缺少實用性。其次,高職類院校在課時不足的情況下對高等數學的課時進行縮減,這就造成了學時少和內容多的矛盾,很多老師為了完成教學任務只能在課上多講,造成沒有時間和學生互動,學生的困惑得無法及時解決,從而使學生產生畏懼和厭學心理,嚴重影響了教學效果。

2、考核方式單一。很多高職院校目前采用的仍然是傳統的單一理論考試,仍然是重視考核結果、忽視考核過程、重視考核理論、忽視考核能力的。因此,我們在考核過程中要注重考核過重,擯棄傳統的單一理論形式,采取期末考核和考核過程并重的形式,不僅要考察學生理論知識的掌握,還要考察學生的學習能力。

三、高職機電專業高等數學的改革途徑

1、教學內容的改革。在內容選取時我們注重加強專業針對性,探討數學教學內容與專業教學內容的深度銜接,實行教學內容模塊化,層次化,做到因材施教,將數學建模與數學實驗的思想方法融入到課程教學,培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。

根據機電一體化專業課程需求,我們遵循“以應用為目的,以必須夠用為度”的選取原則,將傳統的高等數學課程的內容進行合理的切割,并加以優化和整合,將本門課程設計為三個模塊:首先是基礎模塊,我們以機電一體化專業課程涉及到的數學知識點來設計教學內容,把各知識點與相關的專業課程內容結合起來轉化為課程的教學項目,突出數學知識與專業內容的聯系,每一項目均以相關的專業實際問題引入;其次是應用模塊,我們認為每一項目要有該知識點在相關專業領域內應用的學習案例,讓學生在應用數學知識解決專業問題的實踐活動中掌握知識,增強數學內容與專業實踐的相關性,提高學生的理論聯系實際能力。再次是拓展模塊,即引入數學建模和數學實驗,以機電一體化相關案例和數學模型的實例為引領,將數學的基礎知識合理地連接、過渡到專業上,為后續專業課的學習打好堅實的數學基礎。

2、教學模式的改革。在教學模式方面我們可以適當地采用翻轉課堂教學模式,“翻轉課堂式教學模式”是指學生在課下完成知識的學習,而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所,包括答疑解惑、知識的運用等,從而達到更好的教育效果。主要將教學分為課前、課中、課后三個階段,在授課之前,檠生提供相關內容的微課視頻、課件和素材資源等,并利用手機教學軟件“云班課”、QQ群、等手段布置學習任務,學生根據相關任務,結合自己的實際情況,通過微課視頻先自行學習,并記錄自己在學習過程中遇到的難點和疑問。在課堂中,通過互動來完成教學和學習,由學生互相分享學習效果,討論、解決學習過程中的問題,再由教師進行重難點的分析講解。通過這個過程,學生逐步提高了自主學習能力,構建了適合自己的知識體系,同時也使課堂教學具有了很強的針對性,學生增強了學習的目的性,極大地提高了教學效果。課后,我們還可以利用手機教學軟件云班課的云服務功能可以記錄跟蹤每個學生的每次學習行為和學習時長,同時可以對學生的總體學習進度和每章節的學習進度進行評價統計。學生的筆記、練習、測試、活動等情況可作為平時學習的考核依據。

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機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息機電一體化技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,并綜合應用到實際中去的綜合技術。是現代化的自動生產設備幾乎可以說都是機電一體化的設備。機電一體化涉及的學科內容廣泛,主要課程有機械設計基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、可編程控制器等等。可見機電一體化專業不但要精通理論知識,更要有很強的動手能力,因此進行大量綜合性實驗才能更好地將機與電有機的結合起來。筆者從長期教學實中踐總結了更好地開展機電一體化實踐的方法,有利于培養學生動手創造與設計能力。

一、當前職業中專教育實踐教學的現狀分析

我國的職業中專由于前身辦學條件的不足,加上辦學人員長期形成的辦學思維定勢和傳統教育觀念的影響,在辦學實踐上,沿襲以往只注重理論知識的灌輸而忽視實踐能力培養的做法,造成目前職業教育教學模式中諸多問題的存在,主要表現在:第一,對職業中專認識不到位。在教學實踐中,沿襲原來的教學模式或盲目效仿普通高校的做法,只注重理論教學而忽視實踐教學,把課堂教學、理論知識傳授放在首位,把實踐教學、操作能力的培養和訓練作為課堂教學和理論知識灌輸的補充形式。由于對職業中專認識不到位,學校在資金和人員分配,管理人員在資源配備,教學人員在教學內容選擇和教學方法使用上,均傾向課堂教學和理論知識傳授,而把實踐教學放在次要地位。第二,實踐教學場地和設備緊缺、簡陋。職業中專從開始就存在著辦學層次低、規模小、觀念不適應等問題,社會對職業中專的認可度也較低,吸引力不高,生源較為困難,辦學效益低下,因此學校辦學經費緊張,影響辦學條件的改善和提高,學校缺乏必要的實踐教學場地和設備,即使為數不多的一些設施也都是較為簡陋、落后,難以滿足正常教學需要。這也是多數高職不得不注重理論教學的一個無奈之舉。第三,實踐教學師資短缺。實踐教學需要足夠的有一定實踐經驗的專業教師。但令人遺憾的是,學校的大部分教師都是從學校直接到學校,從沒有真正出過校門。由于生活圈子狹隘,環境相對封閉,不少教師對市場經濟缺乏真正的了解與認識,對色彩繽紛的社會缺乏應有的、全面的、客觀的認識和把握,更談不上切身體會和實踐.專業教師大都具有豐富的專業知識,但缺乏真正的專業實踐。造成他們的觀念、教學方法與瞬息萬變的市場差距很大.更缺乏與日新月異的技術發展和變化相適應的專業技術和技能。第四,畢業前的集中式實習流于形式。不少學校在平時的教學中極少安排實踐教學課甚至不安排,卻只是在畢業前集中一個學期或幾個月的時間安排學生實習以彌補平時實踐教學的不足。但是這種實習不僅不符合科學的學習認知規律.而且往往是流于形式。學生都是自己聯系實習單位,回來交實習報告和鑒定就行了,學校不統一安排輔導教師和實習單位,基本是處于放羊狀態,效果可想而知。

二、建立以生產過程為主線、學生技能為主體的分階段遞進式教學模式

根據中專機電一體化專業的培養目標,采取分層次分階段過關的遞進方式進行實踐教學。即將機電一體化專業各專門化方向的實踐教學目標分解到四個學期即四個階段,并制定各階段的技能教學考核標準和實踐教學任務。學生必須完成前一階段的實踐教學任務并考核合格后方可進入下一階段的學習,即遞進式。各階段的實踐教學目標與任務的制訂是圍繞生產過程這條主線進行組織的,以項目形式體現其教學內容。將實踐教學分為基本技能訓練、專業技能訓練、綜合強化技能訓練等三個層次,不包括實驗、見習和生產實習等。基本技能訓練作為最低層次由專業教師進行考核,并要求學生達到這一階段的考核要求;專業技能考核作為第二層次的考核實行教考分離,由學院組織統一考核;將集中綜合強化技能訓練作為最后階段最高層次,由技能鑒定部門組織考核,讓學生最后取得相應技術等級證書,最終達到培養目標。實踐教學環節是決定機電一體化專業教學質量的關鍵,也是形成職專教育特色的主要方面。實踐教學質量是衡量專業辦學水平和能力是否達到專業培養目標的重要指標,也是職專教育的生命力所在。因此建立具有職專特色并適合機電一體化專業的實踐教學模式十分必要。

三、加強實習基地建設

1.建好校內實習基地

按照職業學校機電一體化專業現代化建設的要求,職業學校應建設相對完備的、具有一定先進性的,與培養目標、教學計劃相適應的校內實習基地。添置的設備既要具有一定的先進性,還要具備足夠的數量。機電一體化專業有了校內實習基地,就可以按照實綱和企業用人要求適時調整實習計劃,根據學生的學習實際合理設計實習課題,實習教學質量的提高就有了保證。當然,專業現代化建設不可能一蹴而就,要根據學校的實際情況,通過分步實施、逐步完善的方法達到建設要求。

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一、引言

CDIO代表構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),它以產品研發到產品運行的生命周期為載體,以工程設計任務為導向,以培養個人能力、團隊能力和系統的適應與調控能力為主要目標,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO強調在加強基礎教育的同時,關注工程實踐,加強實踐環節,強調個人職業技能與人際溝通的技能并重;強調綜合創新能力,與社會大環境協調發展。國內外的經驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的,適合高校工科教育教學過程各個環節的改革。

山東理工大學是一所以理工為主的多科性省屬重點大學,于2009年初成為教育部CDIO工程教育模式研究與實踐課題組試點工作組高校成員。機械電子工程專業是我校CDIO培養模式的試點專業之一。我們的改革目標是通過注重培養學生系統工程技術能力,尤其是項目的構思、設計、開發和實施能力,以及較強的自學能力、組織溝通能力和協調能力,吸收世界先進的工程教育理念,建立符合國際工程師認證的課程體系。“機電控制技術”、“機電一體化系統設計”、“機器人技術及應用”是機械電子工程專業的三門主干課程,基于CDIO的培養理念,我們將這三門主干課程以機電項目為載體進行整合優化,建立機電一體化課程群,與機械電子工程專業的培養目標是一致的,特別是對于學生創新精神和工程實踐能力的培養具有重要意義。

二、實施過程

將國際工程教育的先進教學模式“CDIO(構思―設計―實現―運作)”融入教學過程,以機電項目為載體,制定了機械電子工程專業CDIO培養方案;確定以設計為導向的課程體系;制定機械電子工程專業基于CDIO理念的教學大綱;編寫相關的教學文件資料等。將“機電控制技術”、“機電一體化系統設計”、“機器人技術及應用”三門主干課程進行整合優化,建立機電一體化課程群,從課堂教學、實踐教學環節等方面進行了改革。

(一)課堂教學方面

基于CDIO的培養理念,將機電一體化課程群的教學內容先進行整合優化。“機電控制技術”是機械電子工程專業的重要專業基礎課,主要以典型機電產品為載體,讓學生熟悉和掌握繼電器-接觸器控制電路的設計和PLC控制系統設計,培養學生對機電產品的控制系統進行設計的能力,為后續“機電一體化系統設計”、“機器人技術及應用”兩門課程學習打下基礎。“機電一體化系統設計”是機械電子工程專業的一門主要專業課,教學內容主要以典型機電產品為載體,重點講述精密機械技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術、自動控制技術等在機電產品設計中的應用,結合我校自行研制開發的三向移動重載教學機器人為實例講解,教學內容具有針對性。培養學生系統工程技術能力,為后續學習“機器人技術及應用”和進行機器人的開發和設計打下基礎。“機器人技術及應用”采用自編講義,綜合國內外各種機器人的特點,選定自行研制開發的三向移動重載教學機器人為實例講解運動學、動力學、結構建模、機器人軌跡規劃等內容。

基于CDIO的培養理念,機電一體化課程群的內容設計,避免了傳統教學中課程內容重復問題,學生從“機電控制技術”課程中獲得機電產品設計中計算機控制模塊的設計能力,從“機電一體化系統設計”課程中獲得機電產品設計中機械模塊、傳感器模塊、伺服傳動模塊等設計能力,從“機器人技術及應用”課程中獲得典型機電產品--機器人的系統設計能力。

改變傳統授課模式,課程群教學充分利用各種教育資源,采取課堂實物演示與實驗、多媒體技術、仿真技術現場演示等多種教學手段,從中穿插旨在培養學生動手操作能力的機器人設計、調試等內容。注意采用啟發式、討論式、課堂實驗式教學,通過生動直觀多種方法手段并用,使學生在學習知識的同時,也學習分析問題,聯系問題,綜合運用多門課程知識,培養學生發散思維、立體思維、創新和解決問題的能力。

(二)實踐教學方面

基于CDIO工程教育理念,機電一體化課程群在實踐教學方面,以三向移動重載教學機器人作為項目對象,設計了機電系統設計與制造I、II、III三個綜合實踐項目。機電系統設計與制造I項目通過對教學機器人的解剖,掌握各個關鍵部件(包括機械系統組件和控制系統組件)的具體結構和連接方式,進行初步的創新思維與產品構思訓練。機電系統設計與制造II項目通過團隊合作的方法完成機器人整體結構的設計。通過具體給定不同的設計參數和機器人操作任務,由學生自由組成團隊,合作完成機器人各關鍵部件的詳細設計,要求每個學生獨立完成給定的局部O計任務,并保證團隊內部學生設計的各個部件之間的良好連接。機電系統設計與制造III項目通過團隊合作的方法對第I、II模塊確定的項目進行機器人控制系統設計。通過這樣訓練,讓學生進行總體方案設計、機械結構設計、控制系統設計等,同時這些關鍵技術可以觸類旁通的用于其他相關產品的設計與制造。在每一屆學生中選擇設計較為出色的部分產品,進行實際加工制作,一方面是對學生的激勵,同時也可以作為以后學生的研究對象。由于最終的產品完全是學生自己設計,有利于學生掌握機電產品的構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate)整個過程,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。

三、實施效果

整合優化后以典型機電產品――機器人作為項目對象,貫穿于教學和實踐性環節。學生學習的主動性、積極性提高,實踐動手能力增強,極大地激發了學生學習興趣和創新精神,學生反應很好。學生學完這幾門課程后,能完成項目對象的構思、設計與開發,所設計產品具備一定的開放性,便于拆卸和組裝,并且能夠進行二次開發。近幾年學生開發的產品參加全國機器人大賽和山東省機電產品大賽、山東省機器人大賽等都取得了很好的成績。

整合優化后,老師們的講課質量和講課效果都得到提高,有3名教師連續三年榮獲山東理工大學教學質量獎;發表CDIO方面的教研論文3篇;申請專利18項;并成功申報山東省高等學校教學改革研究項目――“基于CDIO的機械類應用型創新人才培養體系研究與實踐”;還有“基于CDIO創新培養模式的新型移動機器人設計”、“基于CDIO的機電系統設計與制造第I模塊的構思與設計”等6個CDIO項目獲得校級教學研究項目立項。

總之,基于CDIO的培養理念,將“機電控制技術”、“機電一體化系統設計”、“機器人技術及應用”三門課程進行整合優化,注重培養學生創新精神和工程實踐能力,尤其是項目的構思、設計、開發和實施能力,具有明顯的特色。

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隨著光、機、電、計算機等技術在科技領域的大量綜合應用,光機電一體化技術及產業成為目前乃至今后重要的技術及支柱產業。但由于光機電一體化技術融合了多種學科,緊跟科學前沿發展、變化迅速,目前我國的光機電一體化課程教學還沒有統一的教學內容和教學方法。為了適應形勢的發展、建立我校的辦學特色,在北京市教改項目和我校教改項目的資助下,我們進行了光機電一體化技術與系統課題的研究。在研究中發現,光機電一體化課程建設的根本出發點應是“以人為本”,只有真正做到“以人為本”,課程才能適應人才培養的需要。以下是我們在課程建設中的幾點體會。

一、樹立以學生為主體,以教師為主導的教學觀念。

課程建設首先要進行教學觀念轉變。傳統的課程教學要求教師精于教學,教師對某一方面無所不精,可以形象生動地將教學內容講出來,學生在統一內容、統一要求、統一指導、統一考核下,獲得某一方面的精煉知識。實際上,每個人都有與其他人不同的個性和特長,甚至有偏才、怪才,學生的個性和特長體現為對知識的認知水平不同,興趣不同,個人對未來的定位不同等方面,這也導致學生對同一知識的需求不同。所以教師應該適應這種不同,讓每個人都能成才。這就要求老師應以學生為主體,根據學生的不同進行有差別教學,這種差別可以體現在老師引導學生學習的啟發式、發問式等教學方法中,也可以體現在根據學生的個性布置差異的作業等方面。

以學生為主體并不是降低了教師的作用,相反是對教師提出了更高的要求。要求教師在教學中從單純傳授知識轉變為對學生指導學習;從課堂專制式轉變為平等、討論或對話式;從填鴨注入式轉變為啟發誘導式;從單向傳播式轉變為雙向感應式;從無視學生個體間的不同轉變為重視學生的個性,把其個性、特長作為資源加以利用,使學生既學習了知識,又培養了能力和素質。

總之,教師應從過去課程上不可撼動的權威角色轉變到以學生為主體,以教師為主導的教學觀念上。

二、建立“動態”、“全面”的教材和教學內容

目前,大學教材內容靜態化,專業性強。高校課程定位于教學科目、教學計劃、教學大綱等顯現的文本,追求一種預期的效果。這些“規定動作”的文件最終體現為教材,教材成為溝通教與學內容的工具。這種以文本知識為中心,以固定模式教材為關鍵工具的靜態課程追求的是標準化的答案和思維,泯滅了學生差異個性的發展和興趣愛好的需要。另一方面,我國高校目前的教材,按學科領域的內容分類,追求學科知識的完整性、理論敘述的詳盡性、思想觀點的統一性、結構體系的嚴密性、教材編寫的規范性。所形成的教材內容代表知識權威和“高深學問”。這種權威性制約了學生的批判懷疑精神和創新能力。

總之,靜態的、高度專業化的教材在某種程度上來說沒有考慮到學生的差異性,不利于培養學生創新能力,不利于學生的自身發展,與以人為本的要求相矛盾。

我們探索建立“動態”、“全面”的光機電一體化教材體系。所謂動態是指:①考慮學生的不同情況及時變化教學內容;②緊跟科技發展前沿內容,將最先進、最現代、最實用的光機電一體化技術盡快引入到教學中。所謂全面是指,現在的學科相互融合度越來越高,如光機電一體化技術在生物等領域的應用,既包含光機電一體化知識又包含生物等方面知識。在教材中可以適當引入這類關聯性知識,也可以鼓勵學生自己提出用光機電一體化知識解決實際問題的方案、方法,有條件還可以具體實施這些方案,這些都可以成為活教材,充實教學內容。讓學生參與教學內容的組織與實施,這既有利于調動他們的興趣和積極性,也有利于對知識的學習,同時又利于他們個性的發展和能力及素質的提高。

但紙質教材內容固定、信息量有限、編寫周期長,較難體現“動態”、“全面”的特點。所以,我們將教科書、多媒體、網絡課件等納入到教材體系形成立體化教材,以適應以人為本的教學需要。

三、采用靈活多樣的教學方法和手段

傳統教學的特點:在教學中老師是絕對權威,學生是受教者,是從屬,服從老師的“領導”,虛心接受老師的知識;教師支配教學時間,學生在上課中是被支配者,往往一堂課就是老師的“一言堂”;課堂是嚴肅的,有課堂紀律,教師就是教師,學生就是學生,提倡“尊師重道”(當然這種尊重主要是尊重老師的權威)。

而隨著對教育認識的深入,人們意識到,知識、能力和素質三者不同,知識是形成能力的基礎,而能力是素質的核心。教學不僅是學生獲得知識的過程,同時還應是培養學生能力和發展學生素質的過程。學習知識固然重要,但掌握、理解、消化知識,創造性的運用、發展知識的能力更為重要。所以,教學要以學生為主體,教學效果不但要看知識的掌握情況,更重要的是要看學生的創新意識和創新能力的培養情況。這就要求承認學生的個性與不同,應對他們實行“隨遇而教、隨遇而管”的方法,也就是要進行以人為本的有差別教學。

在光機電一體化教學中,我們主要采取如下措施:

1.引導學生建立他們在教學中的主導地位。傳統的以教師為主導的教學方式在教師和學生中已經形成思維定式,要改變這種狀況,需要教師在教學中有意識地進行培養,讓學生感到自己的主體地位,積極配合,將傳統的教學方式轉變為以學生為主體、以教師為主導的教學方式。

2.采用多種方式體現學生的教學主導地位,培養學生的創新思想和創新能力。興趣是最好的學習動力。要讓學生對知識感興趣,應該重視他們的感受,充分調動其主動性和積極性。教師可以采取換位方式,在老師的引導下讓學生主導課堂;對某些問題采取“百家爭鳴”的方式進行討論或研討;可以在教師的引導下,讓學生自己收集資料,作為課堂學習補充;可以采取平等對話方式,讓學生充分發表自己的見解、看法,通過與老師互動引導學生自己考慮問題,尋找解決問題的方法。在細節上可以采用發問、啟發、引導、存疑、民主等教學方式和手段進行教學。總之,利用盡可能多的手段引導、培養學生批評質疑和創新的思想,增強其創新能力。

3.充分利用立體化教材多層次、多角度的特點,借助板書、音像、課件、資源庫等給學生以不同“享受”,讓學生融入到教學之中。

4.根據學生當前情況隨機應變組織教學活動。學生具有個性,同時其興趣也處于變化之中,教學過程應適應這種個性和變化,對教學內容、方法和手段作相應的調整。

5.利用參觀和實驗深化課堂教學成果。通過參觀先進設備深入認識光機電一體化技術在實際中的應用及其發展趨勢,使課堂教學的內容得到具體化、深化;通過光電一體化系統與機電一體化系統的對比認知實驗,讓學生了解光機電一體化技術的優勢,認識光、機、電、計算機等在光機電一體化系統中的作用,加深光機電一體化系統中功能元件的選擇方法及系統的分析方法;通過光機電一體化系統設計,讓學生深刻領會設計的思想、思路和方法。

四、密切跟蹤科研

科研內容是最好的教學素材。利用科研不僅能將最先進的研究成果充實進課程內容,將先進的教育思想融入課程體系,而且也能夠將科研過程中的嚴謹、求實、創新、存疑等科學精神帶入課程教學。

教師從科研創新的體會出發,可以不斷改革教學模式和教學方法。從問題的背景出發,嘗試基于問題的探究式教學方法,從科學研究的高度,引出為什么要研究這個問題,怎樣來研究這個問題,重點講授如何提出問題,解決問題,啟發學生的創新思維,培養科學研究的精神和能力,培養學生的創新能力。

五、采用多樣化的考核方法

知識的了解程度可以通過傳統意義上的考試結果給出,但創新思想和創新能力的高低是不可能通過回答幾個問題就得出結論的。所以,對提倡以人為本,以創新能力培養為最終目標的教學應采取多種形式進行考核。我們主要考慮:①在考核主體上,邀請作為學習主體的學生參與評價,也唯有他們最具有自我評價的發言權;②在考核內容上,學生在學習過程中獲得的體驗、方法、技能、創新能力等都應列入評價領域。不但要考核學生掌握系統理論知識的程度,更重要的是要考核學生創新思想和創新能力的水平;③在考核方式上,提倡多元考核方式,定量考核與定性考核相結合、絕對考核與相對考核相結合、總結性考核與診斷性考核相結合等;④考核的過程也應是學習的過程,通過考核引導學生加深對重點知識、創新思想和創新能力的重視。

參考文獻

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機電一體化技術是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合,應用領域廣泛,與此同時,企業對各類機電一體化技術人才的需求也日益增長起來,目前,我國機電一體化技術教育的發展相對落后,機電一體化技術人才缺口大。如何將機電一體化技術專業辦好,如何才能培養出符合社會需求的高職機電一體化技術專業人才,基于核心能力培養的機電一體化技術專業課程體系的建設就顯得尤為重要。

2.機電一體化技術專業的專業核心能力

專業核心能力就是學生掌握的具有獨特的和不易模仿的專業能力,此能力可為學生今后的事業發展提供主要能量,是學生可持續競爭優勢與新事業發展的源泉,機電一體化技術學生專業核心能力是滿足社會需要的根本,也是該專業課程體系建設與改革的重點。高職教育的生命力在于培養企業需要的高技能型人才,因此,必須突出專業核心能力的培養,根據企業對人才培養的綜合要求,按企業崗位要求的知識、能力素質來分,機電一體化專業的專業核心能力體現在以下三個方面:

(1)機電設備拆裝、機電零件加工能力:表現為機械識圖與制圖能力、機電產品零部件設計開發的能力、制訂加工工藝能力、CAD/CAM軟件應用能力和查閱使用技術資料的能力。

(2)電氣控制技術應用能力:表現為能夠利用電工電子的基本知識和電氣控制的基本知識,熟練地對電機設備進行控制的能力。

(3)機電一體化設備調試與維護能力:表現為對機電設備性能檢測能力、機電設備拆裝調試維護能力等。

結合上述能力體現,機電一體化技術專業的專業核心能力培養過程中還必須注意下面幾點:

(1)專業核心能力的內在性:比如機電一體化技術專業的識圖和制圖能力,對于機械原理、機械結構、機械制造技術等課程知識的掌握起著重要的作用,因此在人才培養過程中不能因為求特色而放棄最根本的東西,如不能做到這一點,必將造成培養的學生華而不實,后勁發展不足。

(2)專業核心能力的延展性:研究如何使專業核心能力的獲取依靠專業基礎平臺,而非專業方向平臺;有了扎實的專業基礎能力才能保證學生具有更寬的擇業就業面、更強的社會適應能力,才能保持其專業競爭優勢。

(3)專業核心能力的獨特性:獨特性體現在專業的培養目標定位上。高職的人才培養目標就是為地方經濟發展服務,面向周邊輻射培養高技能人才,培養掌握現代設計制造先進技術的創新人才。

3.以專業核心能力構建專業課程體系

機電一體化技術專業課程體系的構建是培養學生專業核心能力的靈魂和核心,所有的課程不必求得自身學科的完整性,伹都必須提高促進學生的動手能力。因此,更新教學內容和建立完善的課程教學體系對機電一體化技術專業發展十分必要。

(一) 重新構建專業課程體系

機電一體化技術專業課程體系建設應從職業教育的特點著手,按職業崗位群應掌握的知識和能力來進行。要以知識應用為主線,以能力培養為核心,打破原有的學科課程體系,按學生知識、技能、職業態度的形成過程以及學習領域之間工作過程的內在聯系為重點,達到對課程進行優化和整合,由生產性實習、頂崗實習和專業選修課共同構成課程體系。文化基礎知識以“必需、夠用”為度,專業知識則根據職業崗位群有針對性地設置專門化學習領域課程,建立一個寬廣、針對性和實用性都很強的知識平臺。在課程體系設置中,主體框架思路如下:

第一,根據職業崗位的性質,將典型工作任務整合歸納,形成綜合能力的職業行動領域,將行動領域轉換成學習領域。明確學習領域中應培養的知識和能力,相應的配套實踐實訓環節,每一學習領域的教學情境,每一教學情境要傳授的知識、能力以及考核學生的方式方法。

第二,對各個學習領域之間相互重復與交叉的知識,應進行優化組合,加以綜合化改造,強調知識間的相互聯系和銜接,堅決取消重復的教學內容。綜合化課程要突出綜合應用能力的培養。

第三,理論教學與實踐教學相互滲透,理論知識與實踐技能考核相互結合,可采用“講練式”現場教學和項目化教學方法及行動導向教學方法。

第四,學習領域課程設置不講求理論知識的系統性和完整性,而強調針對性和應用性。

根據上述框架思路,專業課程體系由綜合化學習領域和專門化學習領域兩部分構成:

(1) 綜合化學習領域

機械制圖:包含原機械制圖內容,增加計算機輔助繪圖(AutoCAD)內容,融入公差與配合部分,使學生將制圖、尺寸標注和公差標注融為一體。

機械設計基礎:包含工程力學、機械原理和機械零件、金屬材料與熱處理等內容。本學習領域主要是為了培養機械工程方面的初步知識和能力。

控制工程基礎:包含電工與電子技術、電器控制PLC、液壓傳動與氣壓傳動等內容,使機械中常用的電、液、氣控制有機地組合在一起。本學習領域完成機械控制方面初步知識和能力的培養。

機械制造基礎:包含金屬切削機床、切削原理與刀具、機械制造工藝和機床夾具等內容,將加工工藝和工藝裝備知識有機地組合在一起。本學習領域完成機械制造工藝與設備初步知識和基本能力培養。

傳感器技術:主要包含檢測各種物理量的傳感器的種類、原理和應用。

計算機應用技術:主要包含計算機原理、信息處理、編程三大部分內容,以完成計算機應用方面的初步知識和能力培養。

機電一體化系統設計:主要包含機電一體化產品設計的基本方法、控制方法和策略、機電一體化系統設計實例等。本學習領域要做到綜合性、實用性、實踐性強,完成綜合運用知識能力、綜合實踐能力培養。

(2) 專門化學習領域

主要根據設立的幾個專門化方向,同時結合本專業的發展狀況、趨勢以及當地對人才的需求情況,一般在畢業實習時完成。專門化學習領域的主要任務是有針對性地完成就業上崗前的培訓,為就業上崗做好充分準備,必須突出實踐性與綜合性。

(二) 實踐教學課時設置原則

實踐實習課時安排要把握以下兩個原則:一是“保量”原則。在課時數量上應占整個教學計劃總課時的50%及以上,以充分體現職業教育特色。二是“適時”原則。根據各個學習領域的知識和能力要求,及時跟上教學實踐環節,強調知識與能力的結合,增強實踐教學的時效性和教學效果。

4.機電一體化技術專業核心能力的培養

專業核心能力是學生走向社會、適應社會和服務社會的根本條件,也是學生的生存之本。因此,加強專業核心能力的培養也就是提高學生核心競爭力,可通過以下培養措施來實現:

(1)優化師資隊伍結構。機電一體化技術是多學科的交叉,因此在機電一體化技術專業,教師隊伍強調機械類專業教師和電子控制類專業教師的互動。教師的業務素質和自身的專業水平也需要通過多渠道的學習和培訓得到提升。

(2)改變傳統教育思維和模式。傳統教育思維的束縛是制約學生核心競爭力提高的直接原因。傳統教育思維最大的弊端就是理論與實踐脫節,課堂與社會錯位,因此,在機電一體化技術教學中要改變傳統教育思維和模式。機電一體化技術教學應當重在實踐,機電一體化技術專業的最佳教學模式是課堂教學與實踐交替進行,采取“實踐——理論——實踐”的形式。理論方法和基本技能是必備的兩個素質,兩者都不可缺,培養學生兩方面素質都要硬,就更好地發揮學校教學和社會實踐兩方面的共同作用,如果學生能夠經歷“實踐——理論——實踐”反復的磨練與積累,在實踐中總結心得,在課堂上再充實自己,學生的專業能力必然能得到大幅度的提升。

(3) 完善課程體系和教學內容。加強機電一體化專業課程建設,不斷完善教學課程體系和教學內容,并加強教學資源庫建設、教學實訓實習基地建設等。由于機電一體化技術專業是一個綜合性較強的專業,涵蓋了機械和電氣控制兩大學科門類,機電一體化專業能力的培養需要注重多學科知識的了解,把一些相關知識能夠融入到課程設置中,在加強學生專業知識掌握的基礎上,加強學生知識面的拓展,通過開放靈活的選修或輔修制來實現學生知識面的柘展。

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