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機電課程設計總結

時間:2023-02-17 00:11:33

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機電課程設計總結,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

機電課程設計總結

第1篇

關鍵詞:機電一體化;應用型本科;課程改革

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》,國家教育部提出,對我國部分高校,特別是2000年以后升本的高校應向應用型本科高校轉型,以適應高等職業教育的發展。然而,在長期傳統高等教育發展模式下,轉型需要從結構到形態、從形式到內涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業的相關課程,特別是專業類課程進行調整和變革來充實本專業應用型轉型的內涵。筆者所在高校即為一所應用型本科轉型高校,對所教授的《機電一體化系統設計》課程進行了一些改革和調整,努力提高學生解決工業現場實際問題的能力,滿足企業工程師崗位要求。具體改革內容主要包括以下幾個方面。

1當前教學中存在的問題

機電一化系統設計課程是機械電子工程、機械設計制造及自動化專業的一門重要專業課、綜合課,通過本課程的學習將學生所學理論知識轉化為實際應用,構建起一座理論和實際間聯系的橋梁。然而,在當前的教學過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷,不適合應用型本科培養目標。(1)課程教學內容滯后當前應用技術;(2)課程章節相對獨立、內在聯系不足;(3)課程教學方式和手段不適合應用型人才培養需求;(4)理論教學和實踐教學獨立進行。

2改革措施和方法

2.1課程教學內容的優化

機電一體化系統設計作為一門新興的課程,具有明顯的時代特征。隨著計算機技術的快速發展,新型機電一體化產品研發成功后,很快就得到普及應用。而目前機電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數控機床和傳統的機器人等,學生在學習的時候往往感覺知識陳舊,與當前實際應用脫節。因此,筆者在講授過程中部分地淘汰掉這些陳舊案例,引入當前企業中產品型號。例如,采用多軸聯動機床代替傳統機床;在講授機床導軌時加入傾斜導軌與平導軌之間的比較;引入目前熱門的四軸飛行器和3D打印機等案例。通過新型案例的引入,調動了學生學習積極性,拉近了課程與企業之間的聯系。

3改進教學方法

針對機電一體系統設計課程,如何使學生通過這門課程的學習逐步到達企業對機電工程師的崗位要求呢?最直接、有效的辦法就是將企業中的典型應用項目搬到教學中來。項目式教學,又叫任務驅動式教學,是實施探究式教學模式的一種教學方式。在傳統教學方式中,往往以課堂理論教學為主,課后作業也是理論計算或理論設計。雖然,學生掌握了扎實的理論基礎,但面對實際系統設計時,總是感覺無從下手。機電一體化系統設計是一門實踐應用和理論知識同等重要的課程,傳統的教學方式就顯得有失偏頗。因此,在教學過程中,采用了項目式教學方法,蘊理論知識于項目實例中。例如,機械傳動部件設計一章,主要講解各種機械傳動系統的選擇、設計及其對機電一體化產品的影響等。在本章中采用了兩個項目實例:數控機床傳動系統設計和無碳小車設計(全國大學生工程訓練大賽題目)。在講解項目設計過程中介紹各種傳動系統的特點、效率,齒輪、絲杠等結構的間隙調整及其對數控系統動態特性和無碳小車運行軌跡的影響等。學生在學習過程中既掌握了基礎理論,又明白了產品設計中是如何進行機械系統設計的,同時去除了枯燥的理論課學習,提高了學習興趣。

4實踐教學內容的改革

機電一體化系統設計的實踐教學主要包括課程實驗和課程設計兩部分。隨著學校應用型本科的轉型,加大了對實驗室建設的經費投入,課程所需實驗設備逐漸齊備和完善。課程實驗項目也進行了相應調整,增加了綜合性、設計性實驗,由原來的單一性、驗證性實驗,調整為認知性實驗、驗證性、綜合性和設計性實驗。在課程講授初期(一般在第二周),開設了柔性制造系統和數控加工中心方面的認知性實驗,對機電一體化系統有一個總體了解;增加了液壓系統的PLC控制和伺服電機控制系統設計兩個綜合性、設計性實驗。在實驗中務求學生自己設計、自己搭接系統、自己分析數據,以達到最好的教學效果。對于課程設計,先前教學中課程設計與理論教學是分開進行的,課程設計集中在學期的最后一周進行。對此,筆者進行了一些探索,在學期初,就下達課程設計任務書,每組一題,同時,允許學生采用大學生挑戰杯和創新設計大賽所設計題目作為課程設計。課程設計貫穿整個學期,隨著課程的進行,完成課程設計相關內容,在課程結束時,學生也完成了整個課程設計,并在學期最后一周進行總結,撰寫說明書。同時,分組向全班匯報設計過程,接受其他同學和老師的提問與質疑。

5結束語

為了滿足提高應用型本科專業學生的綜合素質和能力的要求。根據教學過程中出現的問題和不足,近年來對機電一體化系統設計課程的理論與實踐教學的改革和實踐,取得了較好的教學效果。在今后的教學過程中還將不斷探索新的思路、新的方法,以培養出更多更好的創新型和應用型人才。

參考文獻:

[1]張健民.機電一體化系統設計[M].第2版.北京:高等教育出版社,2012.

[2]趙永生,鄭魁敬.主動體驗型互動教學模式探討—《機電一體化系統設計》討論課改革[J].教學研究,2010,33(4).

第2篇

[關鍵詞]機電類專業CDIO卓越工程師教育課程體系培養模式

[中圖分類號]G640[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2013)08-0046-03

一、卓越工程師教育與CDIO的關系

“卓越工程師教育培養計劃”是國家宏觀的培養目標要求,其工作思路是借鑒世界先進國家高等工程教育的成功經驗,創建具有中國特色工程教育模式,通過教育和行業、高校和企業的密切合作,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養造就一大批創新能力強、適應企業發展需要的多種類型優秀工程師。CDIO工程教育理念和培養模式注重培養學生系統的工程技術能力,尤其是項目組織、設計、開發和實施能力,以及較強的溝通和協調能力,體現了當今工程教育的國際共識。可見,CDIO人才培養模式和理念與卓越工程師教育培養計劃的教育理念是高度一致的,而且CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果,應該作為實現卓越工程師教育培養計劃的重要途徑,也是加入卓越工程師教育培養計劃的基礎。

二、機自專業卓越工程師教育培養要求

機械設計制造及其自動化專業是典型的工科機電類專業,培養卓越工程師正是這類專業教育教學所追求的理想目標。根據近年來專業進行CDIO工程教育改革實踐取得的經驗,開展卓越工程師教育培養模式的探索具有更積極的意義,而且卓越工程師教育對學生的知識、能力和素質的培養要有具體的要求。

1.接受通用知識的基礎教育,具有扎實的數學、物理、化學等自然科學基礎知識,較強的外語和計算機應用能力,較好的人文、藝術和社會科學基礎,初步的經濟管理知識。

2.接受專業基礎教育,較系統地掌握機械制圖、力學、機械設計、電學、機械工程專業基礎領域的基本知識和技能。

3.接受專業基本技能訓練,掌握本專業必須的零件測繪、力學分析計算、實驗、測試、數據分析、文獻檢索和基本工藝操作等方面的基本實踐技能。

4.接受專業知識教育與專業技能訓練,具有本專業領域或方向所必需的專業知識,了解專業領域技術標準,相關行業的政策、法律和法規,了解本專業及相關學科前沿及發展趨勢。

5.接受工程意識與創新意識的培養與訓練,具有綜合運用所學理論、分析解決工程實際問題的能力,能夠參與生產、并具有基本的運行和維護能力,具有進行產品開發和設計、技術改造與創新的初步能力。

6.獲得綜合素質的教育與培養,具有較強的交流溝通、環境適應和團隊合作的能力,具有較好的組織管理能力,具有良好的質量、環境、職業健康、安全和服務意識,具有應對危機與突發事件的初步能力,以及較高的綜合素質和職業道德修養。

三、課程體系改革規劃與實踐

課程體系改革始終是貫徹CDIO工程教育改革理念,落實人才培養方案的具體保證。

(一)調整兩課開設學期,優化課程布局

兩課是標示中國特色高等教育的重要課程,共有356學時,16個必修學分,一般集中開設在大學一、二年級,在限制每學期計劃學時的要求下,一些基礎性課程被迫后延,對學生的工程意識和創新能力培養和訓練非常不利。本專業在CDIO工程教育改革實踐過程中,多方考察、學習,并與學校主管領導和教務處領導多次研究,做出了調整兩課開設學期的重大決定。將兩年完成的兩課主要教學任務調整為四年完成,即每學年開設一門政治哲學類課程,保證兩課四年不斷線:大一第一學期開設 “思想道德修養與法律基礎”,大二第一學期開設“中國近代史綱要”,大三第一學期開設“基本原理”,大四第一學期開設“思想和中國特色社會主義理論體系概論”。在兩課教學過程中,可以通過課程內容的改革,重點教育和培養學生的職業道德和社會責任感。在大三、大四學年開設政治課更有利于準備考研的學生學習和復習,大二調整兩課余出的學時由技術基礎課來遞進填補,優化了課程布局,為學生開展創新訓練提供了專業基礎,更有利于專業培養目標的實現。

(二)公共基礎課程體現工程應用意識

英語課分層次教學,入學即可參加大學四、六級考試,通過者可以進入專業實驗室接受工程意識和創新能力訓練。

數學課教學內容與方式改革,在講述數學知識的過程中,啟迪學生的數學思維方式,教會應用數學理論進行工程建模的方法,數學中的實例應該以機械工程的具體對象為目標,使學生體會到學以致用的感覺,激發其學習興趣。

大學物理課教學內容與方式改革,在講授物理知識的基礎上,傳授和訓練進行物理實驗的基本方法、基本技能,訓練觀察現象與數據分析的能力,為工程實驗奠定基礎。

(三)技術基礎課程培養工程意識

在大一第二學期新增開設機械工程導論課程,介紹機自專業的培養目標、教學計劃、學科發展、工程案例,為學生提供一個開發產品、裝備和系統的理論知識與工程實踐的基本思維框架;勾勒出一個工程師的任務和職責,以及如何應用科學知識來完成這些任務的思維方法;并有意識地引導學生培養必要的個人能力和人際交往能力;進行學為所用的工程意識的啟蒙教育。

改革機械制圖課程體系,增加三維圖形教學內容,將獨立開設的零件測繪教學環節融入機械制圖理論課的進程中,理論與實踐應用綜合在一起,同步進行,初步培養學為所用的工程意識。

機械原理和機械設計課程體系改革,將獨立開設的機械原理課程設計和機械零件課程設計教學環節調整到對應的理論課學期,將課程設計內容與理論課內容綜合在一起,同步進行。在機械原理或機械設計理論課開始之初,將課程設計的任務布置給聽課學生,并要求理論課程結束時完成課程設計任務。教師講授理論課時始終關注課程設計內容,督促和指導學生完成所講相關內容的課程設計任務,使學生邊學、邊練、邊用,理論緊密聯系實際,不斷建立學為所用的工程意識。機械原理與機械設計課程與原培養計劃比較,分別提前1個學期開課,以便為后續專業基礎課提供前期知識。

(四)專業課程增強實踐能力訓練

專業課程的改革方式是減少專業課的理論授課學時,大幅度增加實驗、實踐訓練學時,盡量將CDIO理念貫穿于課程教學中。根據培養目標、對主要課程及學時比例進行了綜合調整,構成如表1所示,其中單片機原理及應用、井下作業設備與工具和海洋石油裝備概論為新增課程,目的是增強機電基礎和突出石油特色;合計增加100個實驗學時、88個理論學時。取消了獨立的專業英語課程,設置兩門以上的專業課程采用雙語教學,從而保證學生專業外語應用水平;專業英語(64學時)和思想和中國特色社會主義理論體系概論(96學時)后置余出的160個必修課程學時基本平衡了增加的專業課理論和實驗學時。

表1課程改革新增實驗學時課程列表

(五)課程設計實施CDIO模式

“機構分析創新設計”和“機電一體化系統創新設計”是東北石油大學機械設計制造及其自動化專業參加教育部CDIO工程教育改革試點,實現“卓越工程師教育培養計劃”的目標,為培養本專業學生的個人、人際交往和團隊合作能力,產品、過程和系統的設計、建造和控制能力,而分別在大二和大三短學期新增設的2個理論與實踐相結合的教學環節。目的是為學生逐步獲得優良的工程素質和綜合能力(學會求知、學會做人、學會做事、善于合作)奠定基礎。

每個班分成6~7個設計小組,每個小組獨立承擔一個設計題目,由4~5人組成,自選組長,組長負責設計小組任務分配、組織管理和工作協調。每個小組提交一份設計報告和每個小組成員的個人工作過程記錄(手寫),并進行ppt匯報答辯。機構分析創新設計提交的設計報告包括:設計分析說明書、CAD 設計圖紙;機電一體化系統創新設計提交的設計報告包括:設計分析說明書、CAD 設計圖紙、控制原理圖、電氣回路圖、程序設計圖。

課程設計的考核方式進行了如下探索:

1.組長給定本設計小組成員的個人貢獻或成績排序。設計小組組長根據小組同學的個人貢獻、合作表現,按分差不小于2分給出小組成員個人成績,或給出小組成員成績排序。

2.指導教師組成的答辯組評定設計小組成績。答辯組根據每個小組設計總結報告撰寫的質量(結構層次、語言表達、分析計算、撰寫規范);設計圖紙的質量(圖紙完整、表達正確、符合規范);答辯過程表現(匯報講述、回答問題、PPT質量)等項目按百分制綜合給出該組設計的綜合成績。小組的答辯綜合成績為小組成員的個人成績中間值偏上。

3.指導教師還可以根據設計小組每個同學的平時表現(出勤情況、工作態度、提問情況)調整個別同學的個人成績,更好地維護公平性。

4.學生自評與團隊成員互評可以調整小組組長給出的成績排序偏差。小組成員自評主要考核學生的誠實性;團隊成員互評主要考核學生的公正性和團結互助精神。

(六)畢業設計實施CDIO模式

大四第二學期全部進行畢業設計,將畢業設計從13周延長至18周,有利于完整系統地實施CDIO工程教育模式。

在畢業設計的準備、進行和總結的全過程中,對各個環節都進行嚴格把關。首先在選題上,采取指導教師申報題目,然后由教研室從中優選確定,保證工程實際設計題目占到80%的比例。將確定好的設計題目下發給學生,使學生有很大的選擇權利,在個別嚴重沖突的題目上,由教研室做適當調整。這樣做,能夠激發學生的興趣,提高學生對畢業設計的積極性。

學生在畢業設計過程中,把幾年中所學的理論知識綜合應用于工程實際,不僅鍛煉了他們分析研究問題的能力,而且增強了他們的工作責任感,從而使他們投入更多的精力;遇到疑難問題,指導教師能及時地給予啟發,并與之研究、討論,激發他們的創新意識。對于常出現的問題事先講給學生,使其自檢、互檢,有問題及時修改,爭取交出一份質量較高的畢業設計答卷。

在畢業設計的最后階段,教師根據畢業設計的任務書對設計圖紙嚴格審查,杜絕在答辯時出現“設備無法安裝、機構不能轉動、機件互相碰撞、工件不能加工”等原則性問題。隨著畢業設計的完成,多數學生基本掌握了進行工程設計和解決工程實際問題的方式和方法,并培養了創新意識,已具備直接服務于生產與工程建設的能力。在教師嚴格要求、認真把關下,學生完成較好的畢業設計可以直接轉化為生產力,經過近兩年的統計,學生的畢業設計經修改后直接應用于工程實際生產的占18%左右。

四、CDIO實踐總結

2010年機械設計制造及其自動化專業代表東北石油大學成為教育部CDIO工程教育模式第二批試點院校。經過多年的實踐探索,機自專業基于CDIO教育理念的人才培養模式已經逐步形成,對專業培養目標、培養方向、教學計劃、課程教學大綱、實踐環節教學大綱、課程教學體系等進行了卓有成效的改革與建設。

東北石油大學機械設計制造及其自動化專業已經分別在機自07級、08級、09級的部分課程和環節逐步開展了CDIO工程教育模式的探索性實踐,完成了機電一體化原理及應用、數控加工技術、電氣控制技術、液壓與氣動、機械控制工程、石油鉆采機械等課程為載體的CDIO三級項目實施試點工作,都取得了預期的效果,并獲得了良好的經驗;機自2010級、2011級的人才培養方案已經融入了CDIO理念,并根據調整后的課程體系有序地進行全面實踐和總結;機自2012級、2013級的人才培養方案在CDIO實踐基礎上又加入了卓越工程師培養計劃的新要求,正在進行著初步的實踐探索。

CDIO工程教育模式的廣泛實踐有效促進了本專業大學生創新創業訓練計劃和科技創新活動的開展。在創新實踐活動中,學生明確自己的發展目標,積極性、主動性非常高, 2010~2013年本專業學生承擔或完成 “國家大學生創新創業訓練計劃項目”15項,發表科技論文10篇,獲得以“挑戰杯”為主的科技競賽獎勵30余項。

五、結束語

東北石油大學機械設計制造及其自動化專業在CDIO工程教育改革實踐過程中不斷探索和總結,逐漸積累了一些工程教育改革的經驗,基本建立起CDIO工程教育的實施環境,為培養一批工程意識好,實際工作能力強的優秀學生奠定了良好的基礎。同時,我們也在實踐中漸進性地理解卓越工程師教育培養計劃的內涵,并逐步明確:CDIO工程教育與卓越工程師教育培養計劃的理念是一致的,卓越工程師教育培養計劃是宏觀指導方針,CDIO是具體實施模式和重要基礎。

[參考文獻]

[1]顧佩華,包能勝,康全禮,等.CDIO在中國(上)[J].高等工程教育研究,2012,(3).

[2]吳恭興,劉文白,張寶吉,等.基于CDIO模式的卓越工程師培養方案的探索與實踐研究[J].大學教育,2013,(9).

第3篇

[關鍵詞]機電一體化 項目驅動 討論互動 教學實踐

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)10-0155-02

機電一體化技術與系統課程是南京理工大學泰州科技學院機械電子專業的專業主干課,是一門綜合性、應用性很強,具有系統工程應用意義的課程。[1]課程涉及專業內容多,知識廣泛,理論性和實踐性較強。為幫助學生實現從理論學習到實踐應用的過渡,提高學生對所學知識的綜合運用能力以及工程實踐能力,更好地培養應用型、創新型人才,我校機械電子專業教學團隊對該課程不斷進行教學改革,更新教學內容,積極探索理論與實踐相結合的教學方法。

一、教學中存在的問題

(一)理論教學方面存在的問題

教材和教學內容與先修課程重復率高,各知識點分散。[2]機電一體化技術與系統是許多高校相關專業為高年級本科生開設的一門課程,旨在讓高年級學生厘清前三年的各專業課之間的關系,能夠以系統的觀點和方法去分析和設計機電一體化系統。由于是原專業基礎知識的鞏固和加深,因此,教材和教學內容包括了之前學過的多門課程,教材大而全,教學內容多而廣;此外,該課程現有教材內容一般按照機電一體化大系統的各組成子系統組織設計,即每一子系統對應一章內容,不同章節知識點之間缺少有機聯系。雖然知識點可以獨立教授,但容易孤立,學生無法深刻理解機電一體化產品的系統性和技術的綜合應用性。

(二)實踐教學方面存在的問題

機械電子專業由于為我校后增專業,機電一體化技術與系統課程開設時間相應也不長,加之機電設備的復雜性、高造價、臺套數不足、使用維護成本高等原因,在實驗教學環節開設的多為演示性、驗證性實驗,學生動手操作調試的機會少。[3]在課程設計環節,則通常紙上談兵,模仿設計,學生學習積極性主動性不高,更談不上創新設計。

上述原因使得理論教學與實踐教學脫節,在教學中出現“理論教學教懂難、實驗教學動手難”的問題。針對傳統教學體系中存在的問題,結合我校現場工程師的培養目標,機械電子教學團隊探索構建了以學生為主體,以項目驅動為主線,通過項目任務引導理論教學和理論教學指導項目實踐的互推互動的教學新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統(項目)的結構組成、工作原理、設計過程中,串聯講解知識點并在實驗環節進行知識點在項目中的具體應用實現,進而將項目實施和理論講授有機融合,實現一體化教學。教學改革探索的實踐表明,在機電一體化技術與系統這門課程的教學上,采用此方法是可行且有效的。

二、以項目驅動為主線的教學新模式應用

以項目驅動為主線,是指以項目為載體、教師為主導、學生為主體,將某一門課程的核心概念和原理,通過一個或多個項目的形式來體現[4],將課程中分離的知識點轉換為在具體項目中應用的相關聯的技術支持點,將學生認為枯燥乏味的理論知識轉變為生動的、具體的技術實現,有利于學生更加系統地認識和掌握所學習的知識。

(一)項目選擇

教學新模式應用中,項目設計或選取尤為重要,其成功與否直接影響教學效果。首先,項目應具有代表性,以體現機電一體化關鍵技術的典型應用;其次,項目應具有可操作性,即項目的難易程度應適中;最好配套有足夠數量的、具體可操作的裝備供學生實踐操作;再者[5],項目應具有可拓展性,以培養學生綜合應用和創新能力。

基于上述考慮,并在我校實驗室二期建設經費大力投入的支撐下,分別以PLC和51單片機兩大控制核心為基點,提出了“物料自動分揀”、“自動立體倉庫”、“桁架機器人”和“自動尋跡小車”四大項目。以“物料自動分揀”項目為例,此項目涉及的知識模塊包括:西門子S7-200PLC控制,異步電動機的變頻調速,辨識物料顏色、材質的傳感檢測,觸摸屏監控,自動定位控制,光電編碼器及氣動元件應用等多項技術,均為機電一體化共性重要技術。與此相對應,MPS實驗室增配了多臺套可拆裝式物料分揀實驗裝置,學生可通過機械安裝、電氣硬件接線、軟件編程、系統調試等環節進行動手實踐操作,既可進行單項實驗,也可進行綜合性、創新性實驗。

(二)具體實施

1.理論教學方面

概述部分仍沿用教材內容,重點講述機電一體化概念、體系結構、特點及發展趨勢。在課程開始即強化機電一體化產品(系統)“機電有機融合”的特點、“系統化”的設計開發理念和“綜合性”的技術應用。

其余內容則采用項目驅動教學法,并分兩大模塊,分階段展開。

(1)第一階段:以教師講授為主,選用“物料自動分揀”和“自動立體倉庫”兩大項目,按“任務分析方案總體設計硬件選型、設計軟件設計系統調試”的項目一般設計開發流程開展。通過兩個項目的介紹,使學生熟悉項目開發的一般流程,總體方案設計的一般要求和原則,掌握系統原理圖的設計要求,學習如何結合功能實現和成本控制進行硬件選型,常見硬件的工作原理和使用方法等。在此基礎上,使學生掌握變頻調速、檢測系統設計、伺服驅動與控制、步進電機與控制、軟件編程技巧與仿真調試等有關綜合應用的理論知識。

(2)第二階段:采用討論互動課的模式進行,教師主要起引導和指導作用,選用“桁架機器人”和“自動尋跡小車”兩大項目。教師按每一項目確定3種任務方向共制訂6套項目設計任務書,包括設計題目、功能需求、技術要求及重難點。學生結合自身的興趣愛好,每3-5名同學自由組合為一組,從6套任務書中任選一套,每套設定限選額度(上限為4組)。選題在討論互動課正式開始前兩周即確定完畢。在兩周準備時間內,各小組需要完成的工作內容是:任務分析組員分工資料查閱組內討論方案擬訂方案形成書面報告并制作PPT。在討論互動課上,按相同任務書抽簽選取1-2個小組進行10分鐘的上臺演講、報告,5分鐘的討論互動答辯。每組答辯完成后,教師利用2分鐘左右的時間總結學生討論、發言情況,提出改進意見。[6]討論互動課通過教師創設情境,激發學生思維,強化對知識點的理解學習,促進學生參與合作,有效調動了學生在課堂上的積極性和主動性,變單純傳授知識為培養學生的學習方法和能力。

2.實踐教學方面

實踐教學主要包括實驗教學和課程設計。

(1)實驗教學:由于實驗室新購置了多臺實訓裝置,因此,開出的實驗項目從之前單一的驗證性、演示性實驗,擴展躍升到集難度遞增的單項實驗和綜合性實驗于一體的系統全面的實驗體系。同時,實驗環節所需要的理論知識、技術應用規范和應用技巧與理論課所講授內容高度契合,極大增強了學生實驗時的自信心、積極性和主動性,學生敢于并愿意動手操作,實驗效果突出,學生動手能力顯著提高。

(2)課程設計:在設計選題上摒棄了之前單一的命題方式,改為可從教師給定的多組題目中任選或學生自由選擇的方式。其中,教師給定的題目主要為討論互動課上項目任務的綜合和深化。由于已進行過較為充分的論證,因此,對這部分設計題目詳細設計部分要求完成度較高,最好可通過實物驗證。

(三)課程考核

與教學模式改革相匹配,對課程考核方式進行了調整,更加強調應用能力的測試,加大實驗環節考核比重,增加討論互動課考核。其中,對于實驗環節的考核,除了考察實訓時的常規表現(如出勤率、操作規范情況、實驗完成情況、實驗報告情況)外,在最后一次實訓課上以現場發放任務卡的形式,要求各組學生利用現場實訓裝置,在限定時間內,完成某一小項目的設計、接線、編程和調試工作,最終根據完成情況現場打分,該分值為實驗環節最終考核成績的主要組成部分。

三、總結

教學改革實踐表明,以項目驅動為主線的理論實踐一體化的教學新模式,實現了理論教學與實踐教學的深度結合,將教學內容與工程實踐緊密聯系,提高了學生對相關技術的工程綜合應用能力,以‘用’促‘學’,學以致用;體驗型的討論互動教學方式,讓學生主動參與教學過程,發揮其主體作用,增強了學生的團隊協作能力、溝通能力,提升了學生的綜合素質。

[ 注 釋 ]

[1] 楊汝清.機電控制技術[M].北京:科學出版社,2009:1.

[2] 陳英俊.“機電一體化設計基礎”課程教學內容創新設計分析[J].中國電力教育,2014(11):94-95.

[3] 姜慶昌,郭士清,陳光軍.基于CDIO理念的機電一體化系統設計課程教學改革實踐[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2012(1):8-9.

[4] 沙樹靜,劉亞梅.基于項目驅動的機電專業教學模式探索與實踐[J].長春理工大學學報,2012(1):207-208.

第4篇

關鍵詞: 自動化生產線;課程改革;教、學、做一體化;項目教學

中圖分類號:G42文獻標識碼: A

1 引言

機電一體化技術專業人才被國家列為二十一世紀社會發展最急需的十大專業人才之一,它融機、電、液、自動控制、計算機等技術于一體,在工業上應用廣泛,是就業領域最寬專業之一。機電一體化專業的核心能力是機電一體化設備的安裝、調試、操作、維修和管理,而《機電一體化系統安裝調試與檢修》正是這樣一門綜合性較強的課程。針對如何能更好的開發學生的核心能力,我們對《機電一體化系統安裝調試與檢修》課程的改革模式進行了一系列的分析和研究。

2 《機電一體化系統安裝調試與檢修》課程性質與任務

《機電一體化系統安裝調試與檢修》是我院機電一體化專業、礦山機電專業的一門核心課程,是一門進行崗位能力培養的綜合性較強的專業課程。其內容涵蓋了PLC技術、電機與變頻器技術、傳感器技術、氣動技術、機械拆裝技術、觸摸屏與組態技術以及網絡技術等。旨在培養學生從事自動化系統安裝、調試、操作和維護的基本職業技能。

3 《機電一體化系統安裝調試與檢修》課程改革模式研究

3.1 課程設計理念

對照機電一體化、礦山機電專業學生所必須具備的綜合職業能力,深入企業調研,與行業專家通過合作論證,共同確立人才培養方案。以培養生產線設備維修維護的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,培養學生從事自動化系統安裝、調試與檢修的基本職業技能,同時將職業道德和素養的訓練融入到教學過程中,提高學生的實踐能力、知識運用能力和職業發展能力。

3.2 課程設計思路

課程貫徹工學結合課程理念,針對企業中自動化生產設備的安裝、運行調試、檢測維護的需求,按照自動化設備安裝員、設備調試員的行業標準,融入中高級維修電工職業標準。以崗位需求為職業能力培養目標,將職業素養、理論學習和技能訓練有機地融合;以簡易組裝件生產自動線的零配件安裝、元器件檢測、運行調試到正常運轉的工作過程,設計教學內容、安排教學順序;以THJDAL-3型自動生產線拆裝與調試實訓裝置為載體實施教學過程;以職業標準為參考,實現考核評價多元化。

4 教學組織與實施

4.1 教學內容選擇方案

打破以知識傳授為主要特征的傳統學科課程模式,從“工作任務與職業能力”分析出發,設定職業能力培養目標,變書本知識的傳授為動手能力的培養,開發基于工作過程的項目課程,以工作任務為中心組織課程內容,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識,并發展職業能力。要掌握機電一體化系統安裝與調試技術,學生必須了解現代工業化進程中工業產品被加工的方式,認識生產線的結構、運動、驅動、傳感、控制方式,能夠對生產線設備進行安裝、編程、調試、故障診斷和排除,是機械、電器、電子、氣動、機械手和PLC控制等技術的綜合。

4.2 教學內容

本課程根據工作流程來設計教學模塊,對照課程目標要求,歸納總結了6個學習項目,分別為供料單元的安裝與調試、加工單元的安裝與調試、裝配單元的安裝與調試、分揀單元的安裝與調試、搬運單元的安裝與調試、自動生產線整機調試。每個階段完成一定的模塊,由于有些模塊包含很多工序,所以得一步一步來。隨著每道工序的進行,學生會學到很多技術和技能。

4.3 教學手段與方法

根據我們職院學生心理、身體、知識和能力的結構現狀和需求本課程主要采取了如下教學法。

講授法:講解項目任務,傳授項目任務相關的知識點。針對學生實施過程中出現的不足進行知識點的補充。

現場教學法:在符合生產要求的工作環境中進行操作技能和維修電工應用能力實踐,提高職業氛圍,以就業為導向,在工作過程中提升學生的職業道德、職業素養和崗位適應能力。

項目任務驅動法:將教學過程融入項目任務中,讓學生自主討論分析實施,學生在工作過程中得到知識。

小組討論法:學生每三或四人為一個小組,小組討論分析,討論解決,分工協作完成項目任務。

4.4 考核評價

該課程采用過程考核與終結考核相結合,過程考核是前五個項目的考核成績按照一定權重進行累計,每個項目的考核都由教師評價、學生自評和互評方式共同組成,每個項目都從專業知識、方法能力、職業技能和學習態度四個方面考核。

終結考核是安排在學期末的一個綜合性考核,因為本門課程的綜合性較強,涉及多門學科技術,尤其是最后的項目涉及到工業網絡通信和組態技術,所以終結考核主要考查學生對本門課程的綜合掌握能力。

5 課程教學實施中應重視的問題

5.1 提高學生的積極性和主觀能動性

課程在實施時要形成以學生為中心的理論實踐一體化學習模式,學生對每個項目要親自動手實踐,充分發揮學生的主觀能動性,使學生在真實的環境中自主學習,激發學生的學習興趣和參與度。真正將“教、學、做”融為一體。

5.2 創新教材體系

根據行業企業的實際情況,教材應體現機電專業對從業人員的綜合素質要求,反映當前的工藝現狀和發展趨勢,引入新技術、新工藝、新方法、新材料,使教材富有時代性和前瞻性。

5.3 將職業資格考試和企業標準納入課程標準

圍繞職業資格考核標準改進教學方法和內容,根據教學資源及時調整教學計劃。將企業考核標準納入課程考核體系中,為學生進入企業走上工作崗位打下良好的基礎。

6 結束語

《機電一體化系統安裝調試與檢修》作為機電一體化技術專業的核心課程之一,應以特定的職業崗位為導向,并適應我國高職教育的迅速發展。因此,就必須要深化地進行課程體系、課程內容和校企合作等方面的改革。課程只有貼近企業需求,體現高職特色,才能使高職教育得到更快、更好、更持久地發展。

參考文獻:

[1]魏海波,張君薇等.《自動化生產線安裝與調試》課程改革的研究與實踐鞍山師范學院學報201l(2):22―25

第5篇

(一)理論教學方面存在的問題

教材和教學內容與先修課程重復率高,各知識點分散。[2]機電一體化技術與系統是許多高校相關專業為高年級本科生開設的一門課程,旨在讓高年級學生厘清前三年的各專業課之間的關系,能夠以系統的觀點和方法去分析和設計機電一體化系統。由于是原專業基礎知識的鞏固和加深,因此,教材和教學內容包括了之前學過的多門課程,教材大而全,教學內容多而廣;此外,該課程現有教材內容一般按照機電一體化大系統的各組成子系統組織設計,即每一子系統對應一章內容,不同章節知識點之間缺少有機聯系。雖然知識點可以獨立教授,但容易孤立,學生無法深刻理解機電一體化產品的系統性和技術的綜合應用性。

(二)實踐教學方面存在的問題

機械電子專業由于為我校后增專業,機電一體化技術與系統課程開設時間相應也不長,加之機電設備的復雜性、高造價、臺套數不足、使用維護成本高等原因,在實驗教學環節開設的多為演示性、驗證性實驗,學生動手操作調試的機會少。[3]在課程設計環節,則通常紙上談兵,模仿設計,學生學習積極性主動性不高,更談不上創新設計。上述原因使得理論教學與實踐教學脫節,在教學中出現“理論教學教懂難、實驗教學動手難”的問題。針對傳統教學體系中存在的問題,結合我校現場工程師的培養目標,機械電子教學團隊探索構建了以學生為主體,以項目驅動為主線,通過項目任務引導理論教學和理論教學指導項目實踐的互推互動的教學新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統(項目)的結構組成、工作原理、設計過程中,串聯講解知識點并在實驗環節進行知識點在項目中的具體應用實現,進而將項目實施和理論講授有機融合,實現一體化教學。教學改革探索的實踐表明,在機電一體化技術與系統這門課程的教學上,采用此方法是可行且有效的。

二、以項目驅動為主線的教學新模式應用

以項目驅動為主線,是指以項目為載體、教師為主導、學生為主體,將某一門課程的核心概念和原理,通過一個或多個項目的形式來體現[4],將課程中分離的知識點轉換為在具體項目中應用的相關聯的技術支持點,將學生認為枯燥乏味的理論知識轉變為生動的、具體的技術實現,有利于學生更加系統地認識和掌握所學習的知識。

(一)項目選擇

教學新模式應用中,項目設計或選取尤為重要,其成功與否直接影響教學效果。首先,項目應具有代表性,以體現機電一體化關鍵技術的典型應用;其次,項目應具有可操作性,即項目的難易程度應適中;最好配套有足夠數量的、具體可操作的裝備供學生實踐操作;再者[5],項目應具有可拓展性,以培養學生綜合應用和創新能力。基于上述考慮,并在我校實驗室二期建設經費大力投入的支撐下,分別以PLC和51單片機兩大控制核心為基點,提出了“物料自動分揀”、“自動立體倉庫”、“桁架機器人”和“自動尋跡小車”四大項目。以“物料自動分揀”項目為例,此項目涉及的知識模塊包括:西門子S7-200PLC控制,異步電動機的變頻調速,辨識物料顏色、材質的傳感檢測,觸摸屏監控,自動定位控制,光電編碼器及氣動元件應用等多項技術,均為機電一體化共性重要技術。與此相對應,MPS實驗室增配了多臺套可拆裝式物料分揀實驗裝置,學生可通過機械安裝、電氣硬件接線、軟件編程、系統調試等環節進行動手實踐操作,既可進行單項實驗,也可進行綜合性、創新性實驗。

(二)具體實施

1.理論教學方面

概述部分仍沿用教材內容,重點講述機電一體化概念、體系結構、特點及發展趨勢。在課程開始即強化機電一體化產品(系統)“機電有機融合”的特點、“系統化”的設計開發理念和“綜合性”的技術應用。其余內容則采用項目驅動教學法,并分兩大模塊,分階段展開。(1)第一階段:以教師講授為主,選用“物料自動分揀”和“自動立體倉庫”兩大項目,按“任務分析方案總體設計硬件選型、設計軟件設計系統調試”的項目一般設計開發流程開展。通過兩個項目的介紹,使學生熟悉項目開發的一般流程,總體方案設計的一般要求和原則,掌握系統原理圖的設計要求,學習如何結合功能實現和成本控制進行硬件選型,常見硬件的工作原理和使用方法等。在此基礎上,使學生掌握變頻調速、檢測系統設計、伺服驅動與控制、步進電機與控制、軟件編程技巧與仿真調試等有關綜合應用的理論知識。(2)第二階段:采用討論互動課的模式進行,教師主要起引導和指導作用,選用“桁架機器人”和“自動尋跡小車”兩大項目。教師按每一項目確定3種任務方向共制訂6套項目設計任務書,包括設計題目、功能需求、技術要求及重難點。學生結合自身的興趣愛好,每3-5名同學自由組合為一組,從6套任務書中任選一套,每套設定限選額度(上限為4組)。選題在討論互動課正式開始前兩周即確定完畢。在兩周準備時間內,各小組需要完成的工作內容是:任務分析組員分工資料查閱組內討論方案擬訂方案形成書面報告并制作PPT。在討論互動課上,按相同任務書抽簽選取1-2個小組進行10分鐘的上臺演講、報告,5分鐘的討論互動答辯。每組答辯完成后,教師利用2分鐘左右的時間總結學生討論、發言情況,提出改進意見。[6]討論互動課通過教師創設情境,激發學生思維,強化對知識點的理解學習,促進學生參與合作,有效調動了學生在課堂上的積極性和主動性,變單純傳授知識為培養學生的學習方法和能力。

2.實踐教學方面

實踐教學主要包括實驗教學和課程設計。(1)實驗教學:由于實驗室新購置了多臺實訓裝置,因此,開出的實驗項目從之前單一的驗證性、演示性實驗,擴展躍升到集難度遞增的單項實驗和綜合性實驗于一體的系統全面的實驗體系。同時,實驗環節所需要的理論知識、技術應用規范和應用技巧與理論課所講授內容高度契合,極大增強了學生實驗時的自信心、積極性和主動性,學生敢于并愿意動手操作,實驗效果突出,學生動手能力顯著提高。(2)課程設計:在設計選題上摒棄了之前單一的命題方式,改為可從教師給定的多組題目中任選或學生自由選擇的方式。其中,教師給定的題目主要為討論互動課上項目任務的綜合和深化。由于已進行過較為充分的論證,因此,對這部分設計題目詳細設計部分要求完成度較高,最好可通過實物驗證。

(三)課程考核

與教學模式改革相匹配,對課程考核方式進行了調整,更加強調應用能力的測試,加大實驗環節考核比重,增加討論互動課考核。其中,對于實驗環節的考核,除了考察實訓時的常規表現(如出勤率、操作規范情況、實驗完成情況、實驗報告情況)外,在最后一次實訓課上以現場發放任務卡的形式,要求各組學生利用現場實訓裝置,在限定時間內,完成某一小項目的設計、接線、編程和調試工作,最終根據完成情況現場打分,該分值為實驗環節最終考核成績的主要組成部分。

三、總結

第6篇

[關鍵詞]農業機械化專業 授課方法 機電一體化 教學改革

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)21-0132-02

我國正處于傳統農業向現代農業的快速轉變階段,其標志就是以技術及裝備為表現形式,通過現代工業技術裝備及農業機械化、電氣化和信息化等先進技術的應用,最大限度地提高生產效率,節約生產成本,增加農產品產出,降低能源消耗和環境污染。我國現代農業裝備技術還處于起步階段,迫切需要培養掌握現代農業裝備技術的新型農機人才,我國高度重視現代農業的技術與農藝的更新,推動農機裝備人才的培養與創新,縮短與國外同行業之間的技術差距,從而實現我國現代農業的快速發展與超越。

機電一體化技術是一門新型的交叉學科,是目前許多高等院校工科學生必修的專業基礎課,但在我國開設此課程還不足十年的時間,特別是在農業機械化專業的開設更是一個新生事物。《機電一體化》是山東農業大學機械與電子工程學院機電一體化類和農業機械化及其自動化類學生的主干課程之一,是今后設計與研究工作的重要技術基礎。由于機電一體化設計課程涉及的知識面和內容覆蓋廣,機械層面、數據層面和控制參數層面的內容交錯、關系復雜,需將理論知識與實踐知識緊密結合。對大多數學生而言課程內容繁多,系統性差,難以融會貫通,同時也存在教師難教、內容難整合的情況。筆者在講授機電一體化課程時,通過對課堂教學內容進行改革、教學相長地引導和加強實踐環節訓練等方面進行探索和總結,取得了較為顯著的效果。

一、機電一體化課程特色與農機專業教學相關問題

(一)理論教學內容篩選非常重要

機電一體化(英文名稱為Mechatronics)是在機械技術、自動控制技術、微電子技術、計算機技術、傳感與測試技術、接口與總線技術、伺服驅動技術、系統總體技術等學科群體的基礎上集成創新的綜合叉學科。機電一體化技術的突出特點在于通過各種技術的有機融合,實現產品內部各組成部分的有機匹配和外部整體效能最佳的一種新型集成創新技術。由于機電一體化課程內容非常豐富、涉及面大,在一個學期中學習其全部內容是不現實的。另外,機電一體化和相關技術發展迅速,特別是新型MEMS傳感器、新型總線技術、新型電液氣的伺服驅動等技術的出現,這就使得在課程內容的組織和取舍上必須加以科學地優選,以特別處理好基本原理、基本模塊與學科前沿最新技術的相互促進、共同發展的關系,確定學生應在學習期間掌握哪些基本原理、基本技術就既能使學生掌握基本思想方法和具體技術,又能了解學科發展動態,便于學生課下無障礙自學,這對學生創造力的培養是非常關鍵的。因此理論教學內容的篩選是非常重要和必要的。

(二)理論教學與實踐內容的側重點融合

機電一體化課程的實踐性和應用性強,兩者緊密結合缺一不可。僅僅掌握機電一體化設計的基礎理論知識遠遠不夠。對于剛剛接觸到機電一體化技術的農機和機電專業的學生來講,理論知識同步實踐或者用一些具體實例來講解才會顯而易懂,更易理解。作為本科階段的機電一體化課程,像是有關的控制理論的數學推導問題并不需要徹底理解,但他們應學會把所學的內容迅速地應用到某些實際問題的解決中。這樣,學生既有感性認識,又能上升到理性認知,最后靈活地學以致用。而實踐方面的教學必須與課程實驗和課程設計配套,因此機電一體化課程的實踐環節也非常重要。

(三)教學實踐與農機專業培養目標緊密結合

目前一般工科專業的《機電一體化》的課程教學中,主要講解的是設計、通訊、測量和控制原理、方法以及一些以數控機床、機器人等一些簡單應用,目前現代農業機械發展與應用,特別是涉及與自動控制、計算機控制等技術融合的新型農機的機電一體化技術尚未融入農業機械化專業的課程學習中。盡管教師反復強調課程的重要性,學生也對其重要性有認同,但因教學內容、案例與農機專業培養目標聯系不夠緊密,再加上本課程知識點繁瑣、層次多、涉及面廣,學生容易產生應付考試的態度,忽視對實踐環節,特別是從機電一體化產品開發的角度對課程內容的理解,從而無法對課程產生熱情,難以對教學內容產生學習的興趣,嚴重影響了教學效果。

二、課程授課與實踐環節的探討

針對現代農業機械化的發展方向和農業機電一體化課程特色,以及上述在機電一體化課程教學與實踐過程中應注意的問題,筆者在講課過程中對課程內容組織、授課方式方法進行了積極探索,實現了學習興奮點、專業培養目標和實訓課程任務“三結合”,全面培養機電一體化人才素質。

(一)結合學生興奮點,注重培養學習興趣

盡管機電一體化課程部分理論抽象、內容分散、缺乏系統性、難于理解,但興趣是最好的老師,一旦學生產生了學習興趣和實踐欲望,才會主動去自學、求知和實踐,并由此在心理上產生愉悅體驗。日常生活中學生會對一些新鮮的事物非常感興趣,例如兩輪自平衡小車、Iphone手機遙控的四軸飛行器、轉魔方機器人等等,如借助于這些學生感興趣的例子,通過剖析他們的結構和控制原理,破除神秘感,可以激發他們對機電一體化課程學習的興趣,并將機電一體化課程繁瑣的知識點、抽象的內容具體體現出來,因此,激發和培養學生的學習興趣是學好本課程的前提和捷徑。另外,教師向學生展示一些科研成果,既讓學生對機電一體化技術有最直觀的了解和認識,又讓學生了解了現代農業裝備技術領域的科研前沿,結合專業方向,使學生帶著濃厚的興趣開始本課程的學習。實踐證明,通過大量案例式的授課,學生的學習興趣、科研興趣以及學習效果得到了極大提高。

(二)結合專業培養目標,激發學生科研興趣

隨著農機裝備技術的快速發展,將GPS技術、傳感器技術、通訊技術、機電液一體化技術、計算機控制等技術集成到傳統的農業機械中,可實現農機裝備的精確定位和行走速度檢測、作物產量監測、物料的變量精確投入、精準灌溉測控等,從而實現農業生產全程機械化、自動化、信息化和智能化。傳統農機化專業已經實現了從農業機械化向農業機械化及其自動化專業的轉換,也是充分體現了專業培養目標的遷移和調整。而機電一體化課程在這種調整中,也自然樹立了重中之重的地位。因此各高校也從對該課程師資配備和教學設備投入方面非常重視。

因此,針對現代農機的發展趨勢,激發學生的專業興趣,培養學生研究能力,也就成了機電一體化等課程的任務之一。筆者結合自己在精準農業裝備、現代農機裝備研制中的科研案例,給學生剖析了精準變量施肥機、高精度谷物測產系統、精準變量噴藥機等裝備設計、樣機加工和測試試驗的關鍵點,極大地開闊了學生在本專業領域的視野,引起了學生對現代農機裝備的科研興趣。

(三)結合課程實訓和課外制作,樹立系統研發觀念

在機電一體化教學中,機器人作為一種典型的機電軟綜合技術平臺,非常適合作為高等工程創新實踐教育的載體和對象。而農業機械化專業的學生同樣對農業機器人技術非常感興趣。近年來,機器人技術的模塊化、網絡化成為機器人研究和開發領域的熱點。通過模塊化,機器人技術的應用難度大大降低;憑借網絡化,機器人技術的應用范圍將大大擴充。隨著機器人技術的逐漸普及和所用器件、模塊的成本逐漸降低,學生已經可以自己制作屬于自己的農業機器人。因此抓好機電一體化課程的實訓環節,變抽象為直觀,將理論和實踐緊密結合起來,做到學以致用,可以實現對學生成就感的激勵。為此,機電一體化教學組結合學院和學校開展了創新科技比賽,讓學生進行機電裝備方面的創新設計與制作;通過為學生提供一定的實訓平臺,準備常見的機電裝備設計制作所需的傳感器、執行器和控制器,由學生按照自己創作意圖實現新型設備的開發。這些實踐活動取得了一系列校級、省級和國家級的機電創新大賽獎項的好成績。從學生的實踐和理論課程的成績看,理論教學和實踐緊密結合取得了良好效果,加深了對基礎理論知識的掌握,既提高了學生的動手能力,又激發了他們的創造性。

三、結束語

《機電一體化》是培養現代農業機械及裝備技術人才的專業基礎課,隨著現代科技技術的發展,其地位在課程體系中愈來愈突出。筆者針對現代農業機械化的發展方向和農業機電一體化課程特色,從理論教學內容及實踐教學內容篩選、學習興趣引導及知識系統應用等方面展開探討,并結合教學實際應用,取得了良好的效果。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 楊幫華等.機電一體化設計基礎實用教程[M].北京:清華大學出版社,2009.

[2] 孔令榮.高頻電子線路教學改革研究[J].中國電力教育,2012(30).

第7篇

【關鍵詞】自動化生產線;PLC課程;課證融合;課程設計

一、緒論

PLC技能課程作為職業院校里電氣自動化技術專業類的一門的專業課程,其重要性不言而喻。它將繼電器技術、計算機技術、控制技術、網絡通信技術集于一體,是一門綜合性、應用性課程。作為學院骨干院校建設重點專業:電氣自動化技術專業(工業機器人應用方向)中的一門專業核心課程,本課程主要為培養工業機器人電氣設計工程師、制造工程師、銷售工程師、服務工程師、品質管理工程師、系統集成工程師等職業崗位的人才服務,故課程設計開發要突出培養學生使用PLC解決實際控制問題的動手能力,使學生掌握最新的技能,并為后續的較復雜的自動化設備及生產線的學習打下堅實的基礎。

二、課程內容設計

為了落實“以學生為主體”的思想,課程建設調研期間,對自動化專業的40多位學生進行了PLC課程教學情況的調研。為了實現“以學生就業為導向”,對常州周邊4個自動化相關企業進行了調研,并邀請企業專家進校召開課程建設研討會(有歐姆龍自動化上海有限公司,天地自動化股份有限公司,星宇車燈有限公司、上海ABB公司等企業工程師),根據這些專家對電氣自動化專業所涵蓋的崗位群進行了任務和職業能力分析。

課程設計時以企業生產崗位典型工作任務為主線,以電氣自動化專業應共同具備的崗位職業能力為依據,確定課程主要任務是:培養學生具備分析實際PLC控制系統的能力,能完成簡單控制系統的設計、安裝、編程和調試工作,并能對PLC控制系統進行日常維護。

課程內容以亞龍科技集團有限公司生產的YL-335B自動化生產線設備[1]為載體,配備歐姆龍CX-one編程軟件與西門子STEP7軟件,將課程的教學活動分解設計成若干項目或工作情景,主要有:供料站與加工站的控制[2]、裝配站控制、分揀站控制、輸送站控制、自動線PLC通信、攪拌機的設計等。以這些項目為單元組織教學,將PLC的常用指令分解到各個項目中去。在每一個項目的教學過程中,遵循學生認知規律,融入相關的指令、編程方法、控制系統構建、硬件接線方法、系統調試運行和優化等相關知識和技能。通過對各個項目的學習、訓練和具體操作,掌握典型PLC指令的格式、基本用法、功能,了解和掌握PLC系統的結構、地址分配、程序設計以及每個應用項目的軟硬件調試的全過程。讓學生在做中學,在學中做,加深對專業知識、技能的理解和應用,培養學生的綜合職業能力,滿足學生職業生涯發展的需要。這充分體現任務引領、實踐導向的課程思想。

三、課程考核

本課程的考核有兩大特點:第一個特點,本課程將學歷教育與職業資格證書體系銜接起來,以就業為導向、以職業技能發展為目標,實施課證融合,實現高職教育專業課程體系與職業標準的銜接[3]。將以骨干院校建設為契機,計劃與國際型PLC生產大企業聯合開發基于YL-335B自動線設備及CX-ONE編程軟件的PLC職業資格證書,要求學生通過校企合作開發的工業自動化技術(PLC)的考核,并獲得證書。同時為學生考取維修電工高級證書以及電工技術證書等打下基礎。第二個特點,考核由理論考核與實踐考核組成,理論考核采用試卷形式,實踐考核采用單元考核方式,包括成果、工作態度、工作規范、團隊合作等表現。

四、以賽促學

在課程建設過程中,主要老師積極組織學生參加各項與自動化生產線或PLC相關的比賽并獲得好成績。在2012全國高職技能大賽高職組亞龍杯自動化生產線安裝與調試比賽中獲得一等獎。在2011年首屆“亞龍杯”全國高職院校“電氣控制系統安裝與調試“技能大賽中獲二等獎,在自動化生產線安裝與調試比賽中獲得一等獎。學生對參加此類大賽都非常積極,認真。在選拔選手的過程中,大賽相關信息在學生中流傳開來,激起了學生對PLC技術的關注;在準備比賽的過程中,選手突擊、強化學習PLC技術,將相關技術應用到自動化生產線上,極大地提高了解決問題的能力;在比賽的過程中,與其他學校選手切磋、競爭,考驗了臨場應變能力與對PLC技術掌握的熟練程度;賽后,尤其是獲得大獎后,增強了學習PLC技術的信心,更激發同學對PLC技術的學習熱情[4]。

五、總結

本文就PLC課程設計的教學內容載體、課程考核、以賽促學等相關方面提出了見解。今后還將對該課程的網絡教學資源建設、教學評價機制等進行進一步的探索和完善。

參考文獻

[1]亞龍YL-335B型自動生產線實訓考核裝備說明書..

[2]朱林.高職專業課程體系與職業資格認證如何有效銜接[J].職業,2011(24).

[3]廖常初.可編程控制器的編程方法與工程實踐[M].重慶:重慶大學出版社,2003.

作者簡介:

第8篇

【關鍵詞】電子技術 課程設計 教學改革

電子技術課程設計是繼“模擬電子技術”和“數字電子技術”課程之后的重要實踐性環節,對培養電子信息類學生的實際動手能力和創新能力有著重要的作用。該課程的基本任務之一是鞏固和加深學生對“電路原理”“模擬電子技術”“數字電子技術”和“電子技術基礎實驗課”中所掌握的實驗技能,另一方面是培養和訓練學生的科研作風及在電子技術方面的實踐技能,提高學生綜合運用電子技術知識解決實際問題的能力和創新能力。

學生針對三位半數字萬用表,通過熟悉查找資料、設計電路、計算機仿真、安裝調試、性能分析與改進等環節,初步掌握常用電子產品的一般設計方法和步驟,體會電子產品的設計和調試過程,為以后的專業知識學習、綜合實習、畢業設計、從事生產和科研工作打下一定的專業基礎。

一、課程設計改革的目的

電子技術課程設計一般安排在大二下學期進行,考慮到該階段的學生已經具備一定的數字電路和模擬電路的基本知識,因此該課程要求學生設計并制作一個具有實用價值的電路[3]。這個階段的學生對于電路設計一般只有一個模糊的認識,工程意識淡薄,對電子元器件的實際功能和電子產品設計步驟沒有清晰的認識,工程實踐能力不強,缺乏開發、設計的創新能力與意識。在前期的電子類相關課程實驗中,大部分實驗的電路功能單一,只能夠簡單的、被動重復教師講授或者書本上面的理論,電路功能和生活中使用的實際電子產品的電路有一定的距離,學生的興趣得不到足夠的激發。在電子技術課程設計的教學過程中,我們通過引入實際實用電子產品三位半數字萬用表的設計與制作,可使學生加深對基礎理論知識的理解,掌握技術的關鍵點,培養動手能力、設計思維能力和創新能力,激發學生的學習興趣,提高學生綜合素質,尤其是對于提高大學生的工程素養具有重要的作用。因此該課程的改革對提高電子技術課程設計的教學質量,充實電子技術課程設計的教學實踐內容具有十分重要的現實意義。

二、課程設計改革的方法

在“電子線路課程設計”的具體實施過程中以實際實用電子產品三位半數字萬用表為核心,通過三位半數字萬用表各部分功能電路理論的講授,使學生對基于模數轉換芯片的三位半數字萬用表的工作原理有一個清晰的認識,同時,自主設計并制作一塊三位半數字萬用表,進而達到增強學生實踐能力、培養學生工程素養、激發學生對數字模擬電路設計應用的興趣。具體的教學改革方法包括以下四個方面:

1. 充實“電子技術課程設計”的實踐教學內容

近年來,隨著各專業課程體系改革的推進,專業培養計劃以及相應教學大綱的調整與修改,同時考慮到學生進行電子技術課程設計時的理論水平的局限性和后續單片機技術、DSP技術、EDA技術、嵌入式系統等其他電子技術課程的教學安排,我們在電子技術課程設計實踐教學內容的設計中,應該改變以往單一功能電路的設計,引入和現階段大學生水平相適應的實際電子產品的設計與制作,激發學生的學習興趣,培養學生動手解決實際問題的能力。

本實施過程中,我們通過引入實際實用電子產品三位半數字萬用表作為課程設計的主要內容,并編寫相應的配套“電子技術課程設計指導書”。主要內容涉及電壓(交直流)、電流(交直流)、電阻、電容、三極管、二極管等的測量電路的原理,雙積分A/D轉換器的應用,線性運放的應用,正弦波的生成電路,自動關機電路,LCD的驅動等。充分考慮到學生的知識結構,讓他們通過該課程的學習,加深數電、模電等基礎理論知識的理解與應用。

2. 改革“電子技術課程設計”的教學方法與教學手段,注重理論結合實際

在以往的課程設計中,部分學生學習興趣不高,存在混學分,完成任務的心態,對于實踐過程中涉及的電路原理,存在知其然,不知其所以然的問題。為了改變這種情況,在本次改革的實施中,我們制作了很多配套的多媒體教學課件,加強理論知識的講授,使學生在明白三位半數字萬用表各部分電路原理的基礎上,對各部分電路進行獨立焊接調試,并對調試好的電路進行測試,注重電路重點部分的輸出,并教會學生調試數字、模擬電路的基本方法;同時,通過改變部分電子元器件的參數,觀察該參數對數字萬用表精度的影響,進而加深學生對電路原理的理解。另外,指導教師還應該指導學生利用EDA電路設計仿真軟件,例如,Protel電路設計軟件,結合課程設計的內容,來拓展學生的知識面和電子產品設計能力,激發學生的學習興趣,增強教學的靈活性,使學生的工程素養得到提高。

3. 增加教學互動,引導并激發學生解決實際問題的興趣與能力

在“電子技術課程設計”的進行中,學生不可避免地會遇到各種實際問題,指導教師應該針對問題的難易程度,有針對性地指導學生課外去查閱相關資料,并積極地參與到學生解決問題的過程中去,及時糾正學生錯誤的解決問題的思路與方法。嚴格要求學生認真對設計過程中遇到的問題進行分析、反思和總結,發現并反思自己設計過程中的不足,找出努力的方向。另外,指導教師還應該組織對學生遇到的問題定期的進行總結與歸納,并整理成相應的“Q&A”文檔,通過課程電子郵件或課程主頁在網上,供學生學習與參考。

4. 注重軟件仿真與實際電路調試相結合

由于計算機軟件和硬件技術的飛速發展,在電子應用領域產生了很多成熟的開發與仿真軟件,例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本課程的理論講解階段,引入電路仿真,讓學生對電路的輸入輸出,以及電路參數對整個電路結構性能的影響有一個大體的了解,等學生焊接完成該部分電路后,實際測試電路的輸出,進而比較軟件仿真的輸出和實際測量之間的差距,分析其原因,并通過多次改變電路的參數和輸入的方式進行綜合分析,加深學生對電路的理解。尤其適當仿真軟件輸出和實際測試輸出出現較大的差距時,引導學生去查詢相關資料,分析該現象的原因,并形成相應的文檔,共享給所有的學生。在本課程改革選用的三位半數字萬用表的模擬電路部分尤其需要如此,特別是其中的電容測量電路,涉及正弦波的發送、放大、濾波等電路,這部分電路軟件仿真和實際輸出存在一定的差距,要著重引導學生去分析每一小塊電路出現誤差的原因,以及如何改進,還要讓學生學會判斷仿真輸出和實際輸出在什么樣的范圍內是合理的。

仿真軟件在理論分析方面具有強大的功能,而實物連線除了讓學生更熟悉元器件及其性能之外,更加讓學生對元器件的誤差以及因此可能引起的誤差或錯誤的原因產生更深的體會,這些都是在課本以及“電子技術實驗”等課程中不能收獲的。

結束語

通過實踐,我們發現這項教學改革效果十分明顯。教師們精心準備的題目引起了學生的極大興趣,可以將學生前期學習到的理論知識進行實踐,加深數字電路和模擬電路知識的理解,尤其是通過實際電子產品三位半數字萬用表的設計與制作,可以激發學生對實際遇到的問題的思考,提高學生的觀察能力和實際動手能力,進而增強學生的學習興趣;通過理論結合實際,培養學生的開拓性思維和創新意識,提高學生的綜合素質。

【參考文獻】

[1]粟田禾. 電子技術基礎課程設計的教學改革與實踐. 高職教育研究,2006(2).

[2]姚青梅等. 電子技術課程設計的教學改革與實踐. 天津工程師范學院學報,2006(4).

第9篇

福建省武夷學院作為應用型本科院校,電類專業開設的模擬電子技術課程,分列為三門子課程:包括60個學時的理論課程、20個學時的實驗課程和1周的課程設計,其中實驗課和課程設計為實踐環節。用倒三角圖表示課程結構、學時安排以及三者之間的相輔相成的關系。模擬電子技術課程的最大特點是內容較多,學生普遍感覺較難,涉及知識面廣、應用性較強。

二、課程教學探討

1.靈活運用多種教學手段。

學生上理論課普遍感覺比較抽象、較難理解與掌握,合適的教學手段顯得尤為重要,板書和多媒體相結合的教學手段對于一般本科學生比較合適。教師在黑板寫的時間,學生有短暫的時間進行消化和記筆記,有利于對內容的即時理解和課后復習,使得大部分學生能跟上老師的授課進度。比如,在講授到三極管基本共射極放大電路時,學生對于小信號等效電路畫法比較難于掌握,而僅僅用多媒體授課放映效果不理想。教學中可以結合板書,分步畫出三極管的H模型,結合小信號等效電路的依據,在黑板上一步步畫出來,學生理解起來就更方便。這在模擬電子技術中是比較基礎的理論內容,基礎內容講透了,有利于后續章節的順利展開。但是對于某些比較難用語言描述的概念或者復雜的演變過程,使用多媒體動畫效果進行講解可以更形象生動,使學生更易于理解。例如,P、N型半導體中電子的擴散與復合,晶體管、MOS管器件中的電子、空穴的運動,電流的運動以及器件的制造工藝過程等。這些內容如果采用板書,畫圖太多、耗時較長,也很難做到形象表達。若用多媒體加上Flas的方式學生就會更感興趣,有利于知識的理解。需要注意的是多媒體教學課件畫面切換快,學生記筆記跟不上,授課時注意放慢速度,講清基本概念和基本分析方法,適當結合板書對內容作出提綱挈領性的總結。這樣結合多種教學手段既緩解了課程內容多與學時數明顯不足的矛盾,又發揮了多媒體教學省時、直觀、形象的優點,因此受到了學生們的普遍歡迎。

2.營造討論式教學環境,加強課外輔導。

為增強學生學習的主觀能動性,教師可結合實際的學習狀態引導學生思考問題,每節課上教師可以適當提出1-2個比較有代表性的問題,供學生探討,這一過程不僅激發了學生的興趣也提高了學生的思維能力。總結之前的教學效果,教材的后面章節,比如反饋、功率放大等,學生理解起來就很困難,學習興趣急劇下降。每周設置1-2個課外的時間段老師給學生們答疑解惑,在學與問的過程中,學生對每堂課的內容能及時消化和吸收,這樣學生對整體內容能更好地進行理解,學會融會貫通,達到較好的教學效果。

三、重視實踐教學,加強動手能力的培養

1.加強實驗教學過程管理。

模擬電子技術實驗大綱中包括驗證性和綜合性實驗,其中驗證性實驗總計有8個,選做5個;綜合性實驗有2個,選做1個。實驗采用自編的實驗指導書,書中包括實驗目的、實驗原理、實驗使用儀器、實驗操作步驟和思考題等等,要求學生結合實驗原理和思考題認真完成實驗預習報告,學生在每次實驗前對實驗項目有基本理解,教師批閱后再根據情況進行講授。在實驗過程中,摒棄傳統的“老師做、學生看”的教學模式,我們要求學生自己調試電路和操作實驗儀器,獨立排除實驗故障,找出問題、原因,必須在規定的時間內完成每個實驗項目。實驗報告中學生需對數據進行處理、分析誤差,對實驗現象做合理的分析及總結,提出改進意見與措施。這樣學生能結合理論與實踐,動腦動手相互結合,提高實驗的教學效果。

2.重視課程設計,解決實際問題。

課程設計是學生把理論知識應用于解決實際問題的一個重要的實踐環節,是培養學生實踐技能的重要手段,可以提高學生理論結合實際、分析問題和解決問題的能力。應用性本科學校培養學生的主要目標為未來的技術人員和工程師,動員和組織電類學生開學初準備基本的實踐工具,比如電烙鐵、萬用表、斜口鉗、焊錫等等。學校專門設置1周的時間進行本門課程的設計,如何充分利用有限的時間,引導學生綜合運用所學的基本理論知識,來分析問題、解決實際問題呢?教師可先給學生提出基本要求,給出一些參考題目,為發揮學生的主觀能動性,學生也可自擬題目。課程設計分組進行,要求每組限2名學生。在課程設計教學中要求學生充分利用圖書館和網絡資源,學生學會怎樣查資料、怎樣看資料,如何從資料中獲取有用的信息。對于興趣濃厚的學生可以結合每年的校園科技節活動和大學生創新訓練項目,給學生更大的平臺去實踐鍛煉,對于學生的科技成果,還應指導學生試著撰寫科技小論文,實踐聯系理論,提高其科研能力。

3.強調專業仿真軟件的運用。

隨著計算機的發展,利用計算機的仿真軟件對電路進行驗證、設計和分析已成為一種趨勢。主要原因有:(1)計算機仿真不局限于地點和時間,比較方便,用電腦裝好軟件就可以進行電路的設計;(2)其可替代采用簡化電路模型搭接實際電路進行驗證的傳統設計方式,同時可有效地對電路參數確定和方案選擇,并在設計初期對產品的性能進行可靠預估,從而提高設計質量、縮短設計時間、節省設計費用,因此成為了現代設計中重要的組成部分;(3)利用仿真結果得出電路性能受電路中某些關鍵參數的影響,可更好地理解電路的特性和性能指標,對實際電路設計和調試具有重要指導意義。目前電子技術中應用較廣泛的仿真軟件有Proteus、Pspice和EWB等等。教師對于剛剛接觸仿真軟件的學生,應先結合實際情況講解一個軟件的基本用法,系統地介紹相關的電子資料和軟件安裝的方法。隨著電子產品的普及,大學生基本上都有個人電腦,挖掘其自學能力,對引導其觸類旁通具有現實意義。對于課本上難理解的內容,比如放大電路的幅頻特性等可通過仿真實現,通過仿真過程與結果分析能更好地理解和掌握理論知識,而且學習好一門軟件對于今后的學習和工作起著很重要的作用。

四、重塑培養方案,改革評分機制

傳統的培養方案是理論課、實驗課和課程設計加起來是一門課程,教師評出總成績,實驗課和課程設計只是作為總成績中平時成績的一部分。改革后理論課、實驗課和課程設計分列為三門子課程,三門課程各給出總評成績。理論課評分是按照“3+7”的機制評分,實驗成績按照“3+4+3”機制評分,課程設計按照“1+4+5”機制評分,詳細評分機制如表1所示。改革前實踐成績比重偏低,很難考查出學生的動手能力,學生對實踐環節總是馬虎、敷衍,心里想著實踐成績不理想,還可以靠期末筆試成績提起來。評分機制改革后,學生比較重視實踐教學,做實驗和課程設計的積極性明顯提高。

五、總結

1.經過學校上述教學探索和實踐,使得教學形式多樣、生動活潑,學生自學能力和動手能力的培養收到了良好的效果。

學生感覺模擬電子技術雖然有點兒難,但是他們覺得能學到許多知識。

2.應用型本科模擬電子技術課程的教學具有電類課程理論性和應用性教學的雙重特點,同時符合相關應用崗位技能要求。

第10篇

論文關鍵詞:實踐能力培養;課程體系;基地建設;師資隊伍;質量保障體系

面向2l世紀的機械類專業人才,不但要有較扎實的理論基礎,還要有較強的獨立工作和解決問題的能力。目前,從人才市場反饋的信息來看,機械類專業的學生普遍存在的問題是:學生平時書本知識學的多,較系統。但是,接觸工程實際少,學生不善于將書本知識應用到工程實際中;課程中的實驗教學零散,彼此孤立,缺乏系統性和連貫性,難以形成解決工程問題的完整印象。從培養者角度來看,教師自身的工程素質亟待提高。隨著高校的連年擴招,教師隊伍也在大幅度膨脹,年輕教師學歷高,但往往實踐經驗少;教師忙于繁重的教學工作,與企業的聯系少,真正從事工程設計研究的也少。從學校和社會提供的培養條件來看,自改革開放以來,特別是實行市場經濟后,學生的生產實習面臨很尷尬的局面。一方面,生產實習更為重要,企業對人才的實踐經驗更為看重;另一方面,企業對學生的生產實習的態度較過去計劃經濟時代消極了很多,主要原因是擔心影響生產和怕出現安全事故。在這種情況下,如何提高學生具有解決實際問題和創新設計的能力,是一個急需解決的重要課題。

一、課程體系的構建

根據我校機械類專業學生的培養目標與定位,即培養具備機械設計、制造基礎知識及應用能力,能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理等方面工作的高級應用型工程技術人才。構建了由通識教育課程占32.9%、學科平臺課程占28.6%、專業平臺課程占13.2%、集中實踐教學環節占25.3%組成的課程體系。

課程設置是課程體系構建的基石,也是實現人才培養的具體內容。河南工業大學機械類專業在人才培養上一直堅持重基礎、強實踐的觀念,課程體系能夠保證英語、計算機類、實踐環節四年不斷線;確保通識類課程學時和質量;專業類課程形成有機的課程群;將基礎實驗串聯起來,獨立設課;課程設計循序漸進;社會實踐扎實有效,豐富多彩;畢業設計真題真做,過程管理規范、嚴格。通過近幾年的實踐取得了可喜的成效,學生的實踐應用能力有了明顯提升,收到用人單位的好評。

(一)理論課程設置

通識教育課程包含:思想政治類、體育、數學、物理、英語類、計算機類、人文素質類、集中實踐類。學科平臺課程:機械工程導論、機械制圖、工程數學、工程力學、機械工程材料、材料成型工藝基礎、機械原理、機械設計、電工電子技術、互換性與技術測量、液壓與氣壓傳動、機械工程測試技術、機械工程控制基礎等。

專業平臺課程按照專業方向設定,大三進行專業分流,即現代制造工程方向、機械電子工程方向。強調計算機技術及應用能力的培養,使學生在校期間就將計算機知識與專業培育相結合,形成新型機械工程專業人才所必須的工程信息技術應用和開發能力。如開設計算機仿真、CAD原理與應用技術、數據庫及其在工程中的應用、自動化控制技術、產品造型設計、機電一體化實驗技術、電子商務技術、技術經濟學等,以增加學生畢業后的職業適應能力和發展潛力。

(二)實踐課程設置

1、實驗課

(1)獨立開設專業基礎實驗課

機械工程基礎實驗(含17個實驗)是一門獨立的實驗課程,所有實驗都在機械工程實驗教學示范中心進行。本實驗課與機械原理、機械設計、互換性與技術測量基礎等課程的理論教學相銜接。

(2) 課內實驗

其它專業課程所含的實驗主要有:液壓與氣動、控制與機電測試、材料及熱處理、微機原理及應用、PLC應用、數控技術等。這些實驗專業性較強,是機電設計制造必要的知識,這類實驗主要在加強應用性上做文章,推出了綜合性、設計性和研究性實驗。

(3)開放型實驗

開放型實驗拉近了學生與專家教授的距離,拓寬了學生的眼界,提高了學生的工程應用水平,增加了學生學習專業知識的興趣,自開設以來,參與的學生大量增加,也為學校參加諸如機械設計大賽、電子設計大賽、機器人大賽等提供了人員和平臺保證,取得了驕人成績,連續取得全國機械設計大賽“二等獎”,河南省電子設計大賽“一等獎”等榮譽。

2、集中實踐教學環節

集中實踐教學環節包括:課程設計、各類實習、實訓、畢業設計等。它們是學生獲得感性認識,培養工程實踐能力必不可少的教學環節,是學生理論初步聯系實際的橋梁。因此,精心設計和安排這一環節對培養學生的意義重大。這些環節應該本著循序漸進的原則,隨著學生專業知識的積累不斷鍛煉和提高。

(1)課程設計

課程設計一般安排在該課程結束后開始,常放在學期末或剛開學時集中進行,按順序從機械測繪與計算機繪圖、機械原理課程設計、機械設計課程設計、機械制造綜合設計、機電系統綜合設計等逐步展開。經過系統的訓練,逐步提高學生分析和解決專業問題的能力,使理論與實踐得到了初步的聯系。

(2)各類實習、實訓

實習、實訓是高校工科學生教學計劃中規定的一個重要的實踐性教學環節,它能夠使學生了解社會,接觸生產實際,了解本行業傳統技術、先進技術、最新發展動態和前沿,增強勞動觀念和職業素養,鞏固所學知識,獲得本專業初步的生產技術和管理知識,培養學生獨立工作的能力。

金工實習是機械類學生的第一個必經的環節,重點訓練學生機械加工及工藝實踐方面的基本技能,使學生掌握各類常用機床的操作與使用,鉗工與焊接等工種的操作等,初步了解機械加工的基本概念。一般放在大二開學時進行,為陸續開設的專業基礎課和專業課提供必要的感性認識基礎。

數控技術實訓緊連金工實習安排,讓學生親自操作數控機床通過模擬加工和實際加工演示,為數控技術課程和實驗提供了必要的操作技能準備和感性認識。

生產實習在大三下(第六學期末)安排,在校外國家認可的專業實習基地進行,我校機械類學生一直與河南洛陽一拖集團、湖北十堰東風汽車公司保持良好的合作關系。生產實習以親身經歷與現場感受等特征,有著其他教學過程無法替代的顯著作用。學生還能夠在與現場工程師、工人師傅的交流中獲取寶貴的實踐經驗,培養觀察力、交流能力、適應能力等。

畢業實習是畢業設計的必經環節,通過畢業實習使學生對畢業設計的對象有了一個較為全面的了解,學生的工作任務應包括:該設備設計制造的國內外發展現狀和進展,關鍵技術有哪些,以及進行設計的必要資料和知識儲備等。

(3)畢業設計

畢業設計是機械類學生畢業前最后的綜合教學實踐環節,它要用學生所有的知識和能力去完成一項較為復雜、功能相對完整的機電設備的設計任務。要經過文獻翻譯、方案論證、初步設計、詳圖設計、計算制圖、撰寫設計說明書、畢業設計心得、答辯等環節。

畢業設計的選題應該盡量真題真做,若果條件達不到,也必須要有真實的工程背景。根據任務的難易程度和學生的知識水平,應進行合理的分組和分工。大家互提設計資料,各自為戰,還要協調配合。這樣,既可以鍛煉學生獨立工作的能力,與此同時還鍛煉了組織協調能力和團隊精神。

畢業設計吸收企業專家參與指導也是提高實戰經驗的好的做法,大大提高了真題真做的比例。經學院論證有條件的企業可以直接吸收一些學生到現場進行設計工作,企業導師輔以校內導師共同指導,設計題目即為企業的技術難題。

3、課外科技活動、競賽、社會實踐

其他實踐教學模塊包括學科競賽、科技活動和社會實踐等。我們積極組織學生參加各類科技競賽。鼓勵學生利用寒暑假課余時間接觸社會,培養適應能力,提高綜合素質。學生通過這些科技活動與實踐,把理論知識融入到研究過程,開拓了學術思想,培養了團隊協作精神及創新精神。另外,擬通過請領域內專家、技術人員、校友來校作專題講座形式,拓寬師生的知識面,了解技術的最新進展。

二、加強校內外實踐基地建設

(一)實驗平臺建設

實驗教學平臺是機械類專業人才培養必須保證的硬件條件,它搭建的科學性直接影響專業建設的良性發展。少花錢多辦事、辦好事是追求的目標,總結起來實驗教學平臺的建設應該注意以下幾點[3]:

1、盡可能綜合應用多課程專業基礎和專業知識,有助于提高學生分析問題、解決問題的能力。

2、盡可能將實驗系統模塊化,通過提供實驗組件的方法,實現實驗系統的可組裝和可重構。以滿足不同年級、不同專業和不同課程的教學需要。

3、有助于提高學生獨立思考、發散思維和實際動手操作能力培養。

4、具有開設創新型實驗和開展科學研究的軟、硬件擴展條件。

5、平臺應該滿足經濟、安全、可靠、節能、低消耗、低嘈聲和環保的技術要求。

6、鼓勵和激勵教師自行開發和研制。

我校的機械綜合實驗中心是河南省第一批批準的“實驗教學示范中心”,有機械設計、機械制造、材料組織與性能、液壓與氣動、機電傳動與控制、汽車、模具、計算機輔助設計、包裝、數控中心等實驗室,實驗設施省內一流,實驗室管理上采取專兼職教師模式。

(二)建立工程技術實訓中心

學校極為重視實踐教學,在市場經濟時代,為了保證實踐教學的質量,要立足自己建設,我校在新校區建成了總建筑面積12704平方米(其中生產場地3224平方米,教學實習場地8932平方米,地下設備間548平方米)的工程技術實訓中心,主要功能為車工、銑工、磨工、磨床裝配、磨料模具實習場地及現代制造技術中心,專職人員35人,擁有勞動部認可的《數控培訓基地》,以及勞動部授權的合格證頒發資格。為機械類專業學生的培養提供了國內一流的實訓條件。

(三)校外實習基地建設

在繼續保持好原有校外實習基地合作單位的前提下,根據專業特點不斷拓展合作企業,為畢業實習和社會實踐提供充足的基地。另外,通過與企業的接觸也了解人才的需求狀況和對人才培養要求的第一手資料。

三、加強師資隊伍建設

優良的師資隊伍是辦學條件中非常重要的條件,對于機械類學生實踐能力要求高的特點,加強“雙師型”人才非常迫切。通過對新進教師進行企業培訓,將新引進的有博士學位而無兩年以上實際企業工作經歷的教師安排到產學研合作企業鍛煉半年到一年。一方面,可以充實企業的技術力量,與企業技術人員一道解決生產中的實際問題;另一方面,真刀真槍的工作,年輕教師自身的實踐能力得到提升,為今后的教學工作積累了寶貴的實際工作經驗。

四、建立實踐教學質量保證體系

領導重視、制度健全、管理有序是建立實踐教學質量保障體系的關鍵。學校一名副校長負責全面工作,教務處一名副處長負責管理工作,教務處設有實踐教學科、質量管理科、督導組;學院由主管副院長牽頭,系主任、專業負責人負責具體工作。做到任務有布置,工作有檢查,責任有分工,上下齊努力。

第11篇

關鍵詞:機電技術;教學現狀;問題;實訓教學;解決對策

一、中職機電技術應用專業實訓教學現狀及存在問題

(一)教學方法單一落后,教學理念過于傳統

當前,由于我國傳統的教學理念和應試教育的模式根深蒂固,很多院校的教師在教學過程中往往還存在“重理論、輕實踐”的現象,對于學生實踐培訓的課程相對較少,一般會安排大量的理論課,以便于為其在今后的理論考試中取得好成績。但是這種模式所培養出來的學生往往在動手能力和實踐能力方面都很欠缺,無法有效地勝任未來的機電實踐工作。其次,很多院校雖然開設了機電實訓課程,但是在實際的教學過程中,往往只讓學生進行頂崗實習,這種實訓模式無法有效地對學生進行實際操作的訓練,也不能讓學生真正的學到知識,加之很多教師缺乏真正的實際操作經驗,無法有效對學生進行教學和指導。除此之外,筆者通過一系列的走訪調查發現,現階段很多中職院校在其實訓場地和實訓設備等方面沒有進行充足的投入,導致其教學硬件設備相對落后,無法滿足正常教學的需要。

(二)學生素質整體偏低

近些年來,我國大力推行素質教育,大專院校開始擴招,讓更多的學生能夠有機會走進大學課堂,中職院校想要在這一大環境中生存,必須順應時展的整體形勢,進一步擴充生源,這也直接導致了學生整體素質相對偏低,無法適應當下機電教學的現狀。對于機電專業的學習來說,其是一個高消耗的專業,對于學生專業素質和動手能力、動腦能力方面都有很高的要求,特別是在其實訓課程的教學上,如果學生不能及時準確的理解教師所傳授的內容,就無法有效的提高他們的實際操作能力,最終導致學校培養出來的學生整體實踐能力差,無法滿足現代社會對于機電專業人才的需求。

(三)缺乏科學合理的教學安排

筆者通過對現階段機電專業教學總體情況調查顯示,很多機電專業的教師在實際的教學中不能有效的將理論和實際相結合,給學生講解的只是單純的書本上的知識,學生往往在學習中只能理解書本上理論知識的含義,對于其在具體的實際應用中的情況沒有完全的理解。隨著現代科學技術的日新月異,機電行業也在不斷的變化和發展之中,如果教師不能有效的根據時展的形勢制定科學合理的教學課程的話,是無法有效的完成培養專業化機電人才的教學任務的。除此之外,由于全方面的進行擴招,學生的素質和學習能力參差不齊,教師需要根據各個學生發展的不同特點制定科學合理的教學安排,如若不然,也會造成整體教學效率的下滑。

(四)機電專業實訓教學模式過于單一

隨著時代的發展和科學技術的進步,在機電專業的實訓教學中融入現代化的教學手段已經是時展的必然趨勢,但是根據筆者的走訪調查發現,還是有很多院校的教師在實際的發展過程中,仍然沿用傳統的教學理念和教學方法,墨守成規,沒有將現代化的多媒體手段與教學進行充分的結合,對于動手性實踐人才的培養方面的投入更是十分有限。特別是由于“應試教育”模式的根深蒂固,學校在實際的發展中往往更加看重學生的理論成績,導致教師對于實訓課程整體認識不足,最終導致教學效率的下降。

二、針對中職機電技術應用專業實訓教學現存問題的解決對策

(一)改變傳統的教學理念,豐富教學方法

想要從根本上改變現階段我國相關中職院校機電專業教學的狀況,首先就應該徹底轉變任課教師的教學理念,讓他們真正的認識到機電課程作為一門實踐性的課程內容,傳統的書本理論知識的教學是非常不足的。學校也應該加大對于機電專業教師的培訓工作,定期組織教師外出學習,與先進教師進行經驗交流,學習先進的教學方法。學校還應該定期對教師的學習成果進行檢驗,對于教學成果明顯或者進步較大的教師進行一定的精神獎勵和物質嘉獎,提升教師工作的熱情。除此之外,除了理論知識的培訓之外,學校更加應該安排教師深入到生產的第一線,讓他們切實了解整個機電操作的實際情況和社會主義現代化建設對于機電專業人才的實際需求,以便于在未來的教學中更好的對學生進行有針對性的培養。

(二)對實訓課程進行科學合理的安排

本文通過一系列的走訪調查發現,在現階段我國的中職院校的機電實訓課程中,很大程度上都采用傳統的教師教學、學生模仿的學習模式,教學效果不是很好,想要改變這一現狀,就需要相關院校和教師改變傳統的教學安排,建立科學合理的實訓課程內容。實訓課程作為整個機電專業學生在校期間非常重要的學習內容,占據著其整體課程50%的內容,教師在進行課程設計的時候應該充分與書本中的理論知識進行結合,將各個知識點貫穿到整個的實訓教學課程中去,讓學生能夠在學習完理論知識之后通過一系列的實訓課程對知識點有更進一步的了解。除此之外,調查發現,跟多院校的實訓課程在進行設計的時候不是過于簡單就是過于復雜,單純的依靠課本的規定,不能從學生的角度去進行設計,最終導致學生缺乏學習動力。因此,學校在進行實訓課程設計的時候,應該充分從學生的角度去進行考慮,多給學生一些發揮的空間,讓學生能夠真正的參與到課堂學習中來。

(三)加強實訓課程基礎設施建設

現階段隨著社會經濟的快速發展,對于機電人才的要求也變得更高起來,相關中職院校在對學生進行培養的時候,必須與時展相結合,不斷對其教學設備和硬件設施進行更新。對于實訓課程的培養來說,實訓基地是其發展的重要基礎,學校應該聯系相關的機電企業與其進行合作,為學生保證最真實的教學場地,同時也可以與企業建立長遠健康的合作關系,為學生畢業之后求職奠定堅實的基礎。

(四)充分調動學生的學習興趣,建立多元化的教學模式

隨著現代科學技術的飛速發展,中職院校機電專業的任課教師在進行教學內容設計的時候可以采取多元化的教學模式,在教學中充分使用現代化的多媒體教學手段,以便于更好的提高學生的學習興趣。例如:教師在進行教學的過程中為了更好的為學生進行實物展示和具體的操作演練,可以引進現代化的投影模式,讓同學有更加清晰和直觀的感受。教師為了更好的調動學生的學習積極性,可以改變傳統大班授課的形式,針對學生實際的學習情況和學習能力將學生分成若干學習小組,以小組為單位進行組內互助式學習,定期對學習成果和學習經驗進行交流總結,引進競爭模式,充分調動學生的學習熱情,讓他們能夠自發、自動的去進行學習。

(五)加強對于“雙證書”制度的推廣

現代社會對于職業技能的要求越來越高,“憑證書上崗”的理念已經深入人心,特別是在相關沿海地區,對于職業證書的要求更加嚴格。對于機電專業的學生來說,取得相應的崗位證書是尤為重要的,相關中職院校在教學的過程中應該充分與國家對于職業技能考試的內容要求相結合,在對學生的日常授課中進行及時的涉獵,將證書考試內容與教學大綱進行充分的結合,對學生進行考試培訓。除此之外,為了更好的激勵學生的學習熱情,相關院校還應該將通過機電專業職業技能的考試作為他們取得畢業證書的條件,納入學分制的考核內容,讓學生們在畢業之際能夠取得“雙證書”,獲得就業發展的“雙保險”。綜上所述,隨著經濟的發展和社會形勢的不斷變化,對于技術性人才的需求日趨迫切,企業在進行員工選擇的時候也更傾向于那些具有職業技能證書和綜合素質高、操作能力相對較強的人員,中職院校作為培養職業技能型人才的重要機構,得到了全社會的關注。本文主要針對當下我國中職院校在機電專業實訓課程的教學中存在的問題進行剖析,提出了相關解決對策,希望能在未來我國中職院校的發展中起到一定的促進作用,促進其為社會建設和發展培養更多的合格人才。

參考文獻:

[1]劉彥國.構建中職機電技術專業工作過程導向的實訓教學模式[D].河北師范大學,2013.

第12篇

行動導向教學法的特點

第一,行動導向教學法包括很多教學環節,其中有信息搜集、整理、策劃、實施、檢查、評價,這種教學模式可以提高學生自身的信息搜索能力,整理歸納信息的能力,團體合作意識,協助他人完成工作能力。完成這些環節的過程中,學生會在相當大的幅度上提升自己的自信度,感覺自己解決問題的能力是完全值得信賴的,學生的信心被激發之后,就會自發的對獨立的解決實際問題產生很大的興趣。第二,行動導向教學法注重的是學生的主動性。在這個教學方法的過程中,老師主要的作用是輔導,以指導學生為目的,讓學生自己親自去解決問題,而不再依靠老師給出具體的答案,主要就是老師和學生來進行角色互換。老師只是傳授一些主要的理論知識,剩下的解決問題的能力就交給學生去實行了。第三,這種新的教學模式打破了傳統的思維局限,更加靈活的來開展教學活動,不再局限于老師為主學生為輔的教學方法,這樣受益的不僅僅是學生,也是整個人類社會不斷進步發展的前提。

機電專業的課程構建

根據目前企業對機電一體化技術專業崗位的需求,培養機電行業的高素質、高技能型人才。在進行課程構建時,需要按照“工作過程為主題,行動導向為實施的途徑,職業本能為本位”的課程設計要求;按照“重點培養職業能力,把工作實踐作為主線,用具體的工作任務和產品作為載體,并把完整的工作過程作為教學活動的行動體系”的課程構建體系,把培養電子電工應用技能和職業能力作為教學的目標,嚴格按照工作任務完成的需要選擇和組織所要學習的內容,讓學生掌握評估計劃的工作能力。

行動導向教學法在在實踐教學中的應用

機電專業是集機械加工,電工電子等綜合性技術為一體的專業,該課程對學生的動手解決實際問題的能力要求很高。在資訊階段,老師可以采用懸疑聯想的方法來給學生布置學習任務,有的負責上網查詢資料,有的可以負責資料的整理,有的可以對資料進行分析,做出總結,有的可以去對外做相應的采訪調查,完成需要解決問題的各個必須必備的環節。然后,這個小組就可以集中起來討論這個問題,并進行相關的討論和演示,并且選取代表對這個問題進行歸納總結和匯總。老師和同學來共同完成這項任務,老師給出實質性的建議,學生來不斷地進行修改,以求達到完美,大家共同完成最后的問題的解決。接著,各個小組可以采用競賽的方式來回答解決這個問題的方法,不斷地修改其中存在的錯誤,以求達到預期的目的。最后一個階段,就是各個小組的學生對照問題的標準來進行自我評估,可以采用小組內互相評價,老師給出評價,采用口試筆試,小組交流的方式來估測學生對實際問題的掌握程度,根據小組的掌握程度,來對不同的學生進行不同程度的輔導答疑,完成整個問題的解決過程。

行動導向教學法可以讓學生從不同層次來提升自身能力,團體合作可以增進學生之間的感情和團體凝聚力,讓同學們在解決問題的過程中不斷地完善自己,整個教學過程更加的流暢。這種教學方法理應得到倡導,而且勢必在全球范圍內成為一種流行趨勢。

本文作者:周俊蘇工作單位:漣水縣職業技術教育中心

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