時間:2022-09-04 09:48:47
序論:在您撰寫機電課程設(shè)計總結(jié)時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
(1)設(shè)計題目、內(nèi)容不規(guī)范,要求不統(tǒng)一。
由于每屆或每班的指導(dǎo)教師不同,設(shè)計題目、內(nèi)容、要求、難易程度偏離太大。如有數(shù)控機床改造設(shè)計、伺服系統(tǒng)控制設(shè)計、交通燈控制設(shè)計等,要求、工作量也不相同。有的設(shè)計任務(wù)偏難,有的設(shè)計任務(wù)又太簡單。
(2)設(shè)計資料缺乏。
由于機電一體化是一門新興的技術(shù)和專業(yè),這方面的知識內(nèi)容都在相關(guān)的雜志刊物登載,書籍相對少一些。要進行課程設(shè)計,收集這方面的資料較困難。沒有現(xiàn)成的資料匯編及設(shè)計手冊,學(xué)生要花費較多的時間找資料,往往是教師幫助尋找資料。而且沒有像機械零件設(shè)計那樣的系統(tǒng)完整的課程設(shè)計指導(dǎo)書。在設(shè)計中盲目性較大。
(3)師資不足。
最早幾年機電專業(yè)方向只有一個班或兩個班,指導(dǎo)教師有2~4人即可。一般由主講或熟悉機電一體化控制系統(tǒng)課程的教師指導(dǎo)。近幾年隨著學(xué)生的擴招,機電專業(yè)擴展到4~5個班,指導(dǎo)教師需要8~10人,明顯不夠,因此有必要進行培養(yǎng)。
2機電一體化課程設(shè)計改進措施
(1)編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書,配齊設(shè)計資料。
到目前為止未見過公開出版的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書,所以有必要編寫合適的機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書,并收集較全的資料進行匯編,與指導(dǎo)書匯編成冊。
(2)規(guī)范設(shè)計題目,統(tǒng)一要求。
規(guī)范設(shè)計題目不是整個設(shè)計都用同一個題目,而是在一個范圍內(nèi)選擇題目,教師根據(jù)所選的題目按統(tǒng)一的要求下達任務(wù)書。設(shè)計題目一般以簡易數(shù)控機床設(shè)計、數(shù)控機床改造設(shè)計、機器人及控制設(shè)計較為合適。在市場上可見的機電產(chǎn)品多得很,不是所有的機電產(chǎn)品都適合做題目,因其難易程度是不同的。機電專業(yè)的課程設(shè)置是以機床設(shè)計、機器人設(shè)計控制為典型產(chǎn)品的,在機電一體化課程設(shè)計中要反映課程設(shè)置的內(nèi)容。機電專業(yè)方向課程有機電一體化系統(tǒng)設(shè)計、計算機控制技術(shù)、機械制造裝備設(shè)計、機器人導(dǎo)論等課程。這些課程的內(nèi)容在電的方面主要介紹了以計算機為核心的控制系統(tǒng);機械方面介紹了機械運動、機械傳動、機械結(jié)構(gòu)及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)部件,如滾動導(dǎo)軌、滾珠絲杠等。在選題及設(shè)計中要反映上述的內(nèi)容。因此規(guī)范化的題目主要為數(shù)控車床(或銑床、鉆床等)設(shè)計、車床(或銑床、鉆床等)數(shù)控化改造設(shè)計、或是工業(yè)機器人及控制設(shè)計。這些都具有一定的機械部分內(nèi)容,如數(shù)控機床進給軸傳動部件,機器人的腰身、手臂運動部件及滾珠絲杠、導(dǎo)軌的應(yīng)用等。電的方面包含數(shù)控系統(tǒng)電路設(shè)計,計算機控制系統(tǒng)設(shè)計及對機械部分的控制;從而實現(xiàn)了機電結(jié)合。對規(guī)范化的題目、要求及上述設(shè)計內(nèi)容都已編入指導(dǎo)書中。
(3)指導(dǎo)教師的培養(yǎng)。
首先被培訓(xùn)的教師可以跟班聽課,熟悉掌握相關(guān)的課程內(nèi)容,然后在機電一體化課程設(shè)計進行中跟班輔導(dǎo),以培養(yǎng)出合格的指導(dǎo)教師。
(4)加強督察。
當(dāng)指導(dǎo)教師接到指導(dǎo)課程設(shè)計任務(wù)后,首先拿到機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書,根據(jù)要求寫出課程設(shè)計任務(wù)書;并由教研室主任或院教學(xué)指導(dǎo)委員會審查,合格才可向?qū)W生下達任務(wù)。指導(dǎo)中,教師要填寫指導(dǎo)日志,隨時記錄指導(dǎo)中的難點、及出現(xiàn)的問題和解決方法,并進行小結(jié),以便下一次指導(dǎo)時提高設(shè)計水平。
3機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書主要內(nèi)容
3.1設(shè)計題目確定及要求
3.2總體方案確定
(1)總體方案設(shè)計;
(2)繪制總體方案圖。
3.3伺服系統(tǒng)機械傳動部件設(shè)計
(1)切削力計算;
(2)滾動絲杠螺母副的計算與選型;
(3)伺服系統(tǒng)傳動設(shè)計;
(4)步進電機當(dāng)量扭矩計算及選型;
(5)機械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(繪制一個軸的機械裝配圖)。
3.4控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計
(1)確定控制系統(tǒng)方案及繪制系統(tǒng)框圖;
(2)單片機的選用;
(3)存儲器的選用與擴展;
(4)譯碼電路設(shè)計;
(5)接口電路設(shè)計;
(6)繪制控制系統(tǒng)硬件電路原理圖。
3.5基本的參考圖表匯編。
4近一屆學(xué)生機電一體化課程設(shè)計進行情況
4.1教師配備
近一屆機電專業(yè)學(xué)生,每屆有四個班進行機電一體化課程設(shè)計,共配備6名教師;其中有四名為獨立指導(dǎo)教師,兩名為輔導(dǎo)教師,為培養(yǎng)新的指導(dǎo)教師儲備力量。
4.2指導(dǎo)書的使用及設(shè)計過程
設(shè)計學(xué)生和指導(dǎo)教師每人一份機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書。教師按照要求寫出機電一體化課程設(shè)計任務(wù)書,并經(jīng)研究所長審查后發(fā)給學(xué)生。設(shè)計題目主要有CA6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計、C6132普通車床數(shù)控化改造設(shè)計。在同一個題目的學(xué)生中,要求設(shè)計進給軸部件時,一部分學(xué)生設(shè)計X軸進給部件,另一部分學(xué)生設(shè)計Z軸進給部件。整個過程根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的題目、要求和機電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書給出的設(shè)計步驟、方法,先進行總體方案設(shè)計,再進行機械傳動部件設(shè)計,最后進行CNC硬件電路設(shè)計。整個過程經(jīng)過了機械、電子兩方面的訓(xùn)練,實現(xiàn)了機電結(jié)合,達到預(yù)期效果。
4.3填寫指導(dǎo)日志
教師在指導(dǎo)設(shè)計的過程中,及時填寫指導(dǎo)日志,記錄設(shè)計中的難點、問題,并進行小結(jié)。
5本文總結(jié)
1.1針對有關(guān)課程的課程設(shè)計
在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的授課過程中,有許多課程都具有很強的實踐性,對這些課程進行學(xué)習(xí)及課程設(shè)計是學(xué)生進行實踐的有利途徑,其中最典型的課程就是《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,在對這門課程進行學(xué)習(xí)的過程中,經(jīng)常需要學(xué)生根據(jù)課程安排,借助計算機進行相關(guān)零件的課程設(shè)計。具體來說學(xué)生在課程設(shè)計中應(yīng)做到以下幾個方面:
(1)了解具體的任務(wù)安排,熟練掌握運用計算機。要想有效的進行實踐活動做好課程設(shè)計,學(xué)生在進行課程設(shè)計之前應(yīng)對具體的任務(wù)進行全面的了解,對任務(wù)的類型,工藝的流程,細(xì)節(jié)的要求,進行了解,為課程設(shè)計的準(zhǔn)確進行提供保障。同時,《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的課程設(shè)計需要借助計算機進行輔助,因此學(xué)生應(yīng)熟練的運用計算機,掌握工程設(shè)計必須的計算機操作技能,確保工程設(shè)計的順利進行。
(2)按照標(biāo)準(zhǔn)獨立完成,提高知識的綜合運用能力。工程設(shè)計對于學(xué)生能力的提高有很大的幫助,因此學(xué)生在工程設(shè)計中應(yīng)盡可能的獨立完成。同時端正課程設(shè)計的態(tài)度,嚴(yán)格按照工程設(shè)計具體任務(wù)的規(guī)范進行設(shè)計,掌握工程設(shè)計的流程,規(guī)則等內(nèi)容,將課堂所學(xué)知識綜合的運用到課程設(shè)計中去,提高自身的知識的綜合運用能力。
1.2針對數(shù)控加工的綜合實踐
數(shù)控加工技術(shù)綜合實踐,是高職院校學(xué)生進行實踐活動的重要途徑。在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生掌握了一定的專業(yè)知識后,學(xué)校將抽出一周的時間安排學(xué)生進行數(shù)控加工的綜合實踐,幫助學(xué)生加深對知識的掌握,提高學(xué)生的綜合能力。具體的來說數(shù)控加工綜合實踐包括幾方面的內(nèi)容:
(1)進行計算機輔助設(shè)計訓(xùn)練。隨著現(xiàn)在科技的發(fā)展,計算機已經(jīng)成為了機械設(shè)計制造不可缺少的輔助工具,因此在數(shù)控加工綜合實踐中進行計算機輔助設(shè)計訓(xùn)練是其主要內(nèi)容之一。
(2)完整的進行零件設(shè)計的操作。學(xué)生在日常的課程設(shè)計中對于零件的設(shè)計僅停留在某一階段,沒有完整的進行過零件設(shè)計的操作,因此在數(shù)控加工技術(shù)綜合實踐中,高職院校為學(xué)生提供了一次完整的操作機會,從零件的設(shè)計,圖紙的敲定,到零件的成型,學(xué)生全程予以參與。使學(xué)生對機械設(shè)計制造及其自動化有了更深層次的認(rèn)識,有效的提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。
1.3機電綜合課程設(shè)計
機電綜合課程設(shè)計是在數(shù)控加工等課程的基礎(chǔ)上進行的又一次綜合性的實踐活動,其與其他實踐活動一樣,在實踐過程中著重提升學(xué)生對知識的綜合運用能力,順應(yīng)現(xiàn)在社會對人才的要求。相較于前兩種實踐,機電綜合課程設(shè)計其對學(xué)生專業(yè)知識的要求更進了一步,對學(xué)生計算機的應(yīng)用也提出了新的要求,具體的來說機電綜合課程設(shè)計包含以下幾方面的內(nèi)容:
(1)總方案的制度。在機電綜合課程的設(shè)計過程中,總方案的制定是關(guān)鍵,其左右著課程設(shè)計的成敗,因此學(xué)生在進行機電綜合課程設(shè)計中首先要根據(jù)具體的課程設(shè)計內(nèi)容,從任務(wù)實際出發(fā),對制定的方案反復(fù)分析論證,制定出切實可行的總方案,指導(dǎo)課程設(shè)計的進行
(2)重視機械設(shè)計中的重點部分。機械設(shè)計是一個復(fù)雜的過程,其中包括各個部分,在這些部分中有些重點部分學(xué)生應(yīng)給予注意,確保重點部位的設(shè)計。例如傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。
(3)數(shù)控系統(tǒng)方面的設(shè)計。數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計對于機電綜合課程設(shè)計至關(guān)重要,其包含了多方面的內(nèi)容。學(xué)生在進行這方面的設(shè)計時應(yīng),認(rèn)真仔細(xì)的進行設(shè)計,全面的考慮課程設(shè)計的需要,保證課程設(shè)計的質(zhì)量。
(4)課程設(shè)計說明書的編寫。課程設(shè)計說明書的編寫是機電綜合課程設(shè)計的最后一個環(huán)節(jié),其對整個課程設(shè)計的主旨,內(nèi)容等方面進行了有效的說明,是對課程設(shè)計的概況。
2總結(jié)
根據(jù)機電一體化人才培養(yǎng)方案和本專業(yè)的課程設(shè)置,研究改革課程設(shè)計大綱基本要求。根據(jù)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)要求,課題的方向主要分為兩大方向進行選擇:一類題目主要針對應(yīng)用能力培養(yǎng),把本專業(yè)的知識進行有機的綜合,提高學(xué)生的綜合實踐能力;另一類題目主要針對創(chuàng)新能力培養(yǎng),結(jié)合創(chuàng)新設(shè)計大賽相關(guān)題目,把本專業(yè)的知識進行創(chuàng)新性應(yīng)用,提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。普通型課程設(shè)計題目1)向?qū)W生征集。在課程中學(xué)生擁有與課程設(shè)計相關(guān)的好想法,可以展開討論,要求對其方案進行分析,符合課程設(shè)計要求的,教師根據(jù)其內(nèi)容下達課程設(shè)計的任務(wù)。實踐證明,對自己提供方向的題目,學(xué)生的積極性會很強。2)選擇典型機電一體化產(chǎn)品讓學(xué)生進行設(shè)計,結(jié)合學(xué)生的實力進行選取,同時與本專業(yè)的專業(yè)方向盡可能的相關(guān),開發(fā)學(xué)生的潛能。比如數(shù)控方向的學(xué)生,可以選擇數(shù)控車床工作臺二維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)控銑床工作臺三維運動伺服進給系統(tǒng)設(shè)計等,為未來職業(yè)發(fā)展打下好的基礎(chǔ)。3)學(xué)習(xí)借鑒其他學(xué)校機電一體化設(shè)計的內(nèi)容,在現(xiàn)有設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)上,根據(jù)本校本專業(yè)課程設(shè)置的特點,對設(shè)計的內(nèi)容做以適當(dāng)增減,以適合本專業(yè)的學(xué)生。創(chuàng)新型課程設(shè)計題目可以借鑒全國機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的課題[3],其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中,由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例,同時作品中也存在可以改進的地方,有興趣的學(xué)生可以從中選擇與機電一體化相關(guān)的課題,提升自己的能力。在條件允許的情況下,可以做出產(chǎn)品的模型,提高學(xué)生的機電一體化能力,同時也可以為學(xué)生參加今后的機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做準(zhǔn)備,做到“以學(xué)促賽,以賽促學(xué)”。在專業(yè)教學(xué)中,學(xué)生經(jīng)常會困惑本專業(yè)畢業(yè)后到底有什么前途?能做什么?機電一體化課程設(shè)計教學(xué)貼近實際,能把多門專業(yè)課有機地結(jié)合起來,把枯燥的課本知識靈活地運用,極大地鼓舞了學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生對實際問題的思考,對工程實踐產(chǎn)生濃厚的興趣。堅持理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重,可大幅提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量,同時為選拔優(yōu)秀學(xué)生參加機械類學(xué)科競賽提供條件。
2課程設(shè)計的實施方式
課程設(shè)計實施方案:設(shè)計報告書是對整個設(shè)計過程的總結(jié)和提升,也是進行工程交流的重要文獻資料,通過指導(dǎo)學(xué)生撰寫課程設(shè)計報告書,培養(yǎng)學(xué)生撰寫工程技術(shù)文檔的能力。對設(shè)計說明書的撰寫,提出如下要求:1)嚴(yán)禁課程設(shè)計報告抄襲,基本工作獨立完成;2)根據(jù)任務(wù)書能提出合理的設(shè)計方案和機構(gòu)的工作原理;3)設(shè)計要符合國家標(biāo)準(zhǔn),學(xué)會使用設(shè)計手冊、專業(yè)術(shù)語、專業(yè)名詞規(guī)范;4)設(shè)計圖圖紙規(guī)范,符合設(shè)計說明書的要求,不照抄手冊和案例,設(shè)計參數(shù)與圖紙相一致;5)學(xué)會使用專業(yè)相關(guān)軟件,對設(shè)計的機械機構(gòu)和控制部分進行分析和仿真,是驗證設(shè)計正確的有效手段之一;6)課程設(shè)計配備了一些實際的零部件可供學(xué)生設(shè)計使用,以及基本的控制電路,學(xué)生要具備一定的實踐操作能力,掌握器件的選擇與焊接,會進行程序的編寫,掌握系統(tǒng)故障的檢測與維修能力。課程設(shè)計采用分組式進行,每個小組3~5人,視工作量而定。課題難度較大可以分五人,原則上一般三人為一組。每個小組在規(guī)定的時間完成基本要求,每個學(xué)生都要參與該組課程設(shè)計答辯,通過問題了解學(xué)生在課程設(shè)計中所做的主要工作,檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學(xué)生,結(jié)合設(shè)計報告書的撰寫質(zhì)量和實際所做的產(chǎn)品質(zhì)量進行綜合評定。
3實施效果
通過在重慶大學(xué)機械電子工程專業(yè)的實踐,在機械電子工程專業(yè)中開設(shè)機電一體化課程設(shè)計,已基本摸索出培養(yǎng)機電復(fù)合型技術(shù)人才的規(guī)律。普通型題目實現(xiàn)機電融合、知識整合理論教學(xué)與工程實踐并重。由于在教學(xué)中缺乏機電知識綜合運用能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,學(xué)生在學(xué)習(xí)了機械設(shè)計、機械制造和電子技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感器技術(shù)等基礎(chǔ)課程后,不能很好地將機、電的知識融會貫通,大多數(shù)學(xué)生也只是了解基本的機電設(shè)備的基本功能,在系統(tǒng)運用中存在問題,在機電一體化系統(tǒng)的綜合設(shè)計方面存在不少困難。通過開設(shè)機電一體化課程設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過理論設(shè)計與實際操作,比如數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的設(shè)計,從電機、聯(lián)軸器、絲杠、導(dǎo)軌的設(shè)計到型號的選擇、控制單片機的設(shè)計與仿真,最終實現(xiàn)數(shù)控工作臺進給系統(tǒng)的裝配與調(diào)試。機電一體化課程設(shè)計對學(xué)生的理論知識與實踐緊密地連接起來,提高了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。創(chuàng)新型題目為學(xué)生參加機械創(chuàng)新競賽做了鋪墊通過課程設(shè)計,為機械學(xué)科學(xué)生參加如全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽(重慶賽區(qū))中,學(xué)生榮獲重慶賽區(qū)一等獎一項、二等獎一項。其中,“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設(shè)計、傳動系統(tǒng)布置,控制系統(tǒng)采用單片機控制,執(zhí)行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術(shù),機電一體化課程設(shè)計改革效果顯著。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:機電一體化;應(yīng)用型本科;課程改革
根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)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(yīng)向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型,以適應(yīng)高等職業(yè)教育的發(fā)展。然而,在長期傳統(tǒng)高等教育發(fā)展模式下,轉(zhuǎn)型需要從結(jié)構(gòu)到形態(tài)、從形式到內(nèi)涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業(yè)的相關(guān)課程,特別是專業(yè)類課程進行調(diào)整和變革來充實本專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵。筆者所在高校即為一所應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型高校,對所教授的《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程進行了一些改革和調(diào)整,努力提高學(xué)生解決工業(yè)現(xiàn)場實際問題的能力,滿足企業(yè)工程師崗位要求。具體改革內(nèi)容主要包括以下幾個方面。
1當(dāng)前教學(xué)中存在的問題
機電一化系統(tǒng)設(shè)計課程是機械電子工程、機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課、綜合課,通過本課程的學(xué)習(xí)將學(xué)生所學(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用,構(gòu)建起一座理論和實際間聯(lián)系的橋梁。然而,在當(dāng)前的教學(xué)過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷,不適合應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)。(1)課程教學(xué)內(nèi)容滯后當(dāng)前應(yīng)用技術(shù);(2)課程章節(jié)相對獨立、內(nèi)在聯(lián)系不足;(3)課程教學(xué)方式和手段不適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求;(4)理論教學(xué)和實踐教學(xué)獨立進行。
2改革措施和方法
2.1課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
機電一體化系統(tǒng)設(shè)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(shù)的快速發(fā)展,新型機電一體化產(chǎn)品研發(fā)成功后,很快就得到普及應(yīng)用。而目前機電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數(shù)控機床和傳統(tǒng)的機器人等,學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候往往感覺知識陳舊,與當(dāng)前實際應(yīng)用脫節(jié)。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(dāng)前企業(yè)中產(chǎn)品型號。例如,采用多軸聯(lián)動機床代替?zhèn)鹘y(tǒng)機床;在講授機床導(dǎo)軌時加入傾斜導(dǎo)軌與平導(dǎo)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(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,拉近了課程與企業(yè)之間的聯(lián)系。
3改進教學(xué)方法
針對機電一體系統(tǒng)設(shè)計課程,如何使學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)逐步到達企業(yè)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(yè)中的典型應(yīng)用項目搬到教學(xué)中來。項目式教學(xué),又叫任務(wù)驅(qū)動式教學(xué),是實施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方式。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中,往往以課堂理論教學(xué)為主,課后作業(yè)也是理論計算或理論設(shè)計。雖然,學(xué)生掌握了扎實的理論基礎(chǔ),但面對實際系統(tǒng)設(shè)計時,總是感覺無從下手。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是一門實踐應(yīng)用和理論知識同等重要的課程,傳統(tǒng)的教學(xué)方式就顯得有失偏頗。因此,在教學(xué)過程中,采用了項目式教學(xué)方法,蘊理論知識于項目實例中。例如,機械傳動部件設(shè)計一章,主要講解各種機械傳動系統(tǒng)的選擇、設(shè)計及其對機電一體化產(chǎn)品的影響等。在本章中采用了兩個項目實例:數(shù)控機床傳動系統(tǒng)設(shè)計和無碳小車設(shè)計(全國大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽題目)。在講解項目設(shè)計過程中介紹各種傳動系統(tǒng)的特點、效率,齒輪、絲杠等結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整及其對數(shù)控系統(tǒng)動態(tài)特性和無碳小車運行軌跡的影響等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既掌握了基礎(chǔ)理論,又明白了產(chǎn)品設(shè)計中是如何進行機械系統(tǒng)設(shè)計的,同時去除了枯燥的理論課學(xué)習(xí),提高了學(xué)習(xí)興趣。
4實踐教學(xué)內(nèi)容的改革
機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的實踐教學(xué)主要包括課程實驗和課程設(shè)計兩部分。隨著學(xué)校應(yīng)用型本科的轉(zhuǎn)型,加大了對實驗室建設(shè)的經(jīng)費投入,課程所需實驗設(shè)備逐漸齊備和完善。課程實驗項目也進行了相應(yīng)調(diào)整,增加了綜合性、設(shè)計性實驗,由原來的單一性、驗證性實驗,調(diào)整為認(rèn)知性實驗、驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗。在課程講授初期(一般在第二周),開設(shè)了柔性制造系統(tǒng)和數(shù)控加工中心方面的認(rèn)知性實驗,對機電一體化系統(tǒng)有一個總體了解;增加了液壓系統(tǒng)的PLC控制和伺服電機控制系統(tǒng)設(shè)計兩個綜合性、設(shè)計性實驗。在實驗中務(wù)求學(xué)生自己設(shè)計、自己搭接系統(tǒng)、自己分析數(shù)據(jù),以達到最好的教學(xué)效果。對于課程設(shè)計,先前教學(xué)中課程設(shè)計與理論教學(xué)是分開進行的,課程設(shè)計集中在學(xué)期的最后一周進行。對此,筆者進行了一些探索,在學(xué)期初,就下達課程設(shè)計任務(wù)書,每組一題,同時,允許學(xué)生采用大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和創(chuàng)新設(shè)計大賽所設(shè)計題目作為課程設(shè)計。課程設(shè)計貫穿整個學(xué)期,隨著課程的進行,完成課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容,在課程結(jié)束時,學(xué)生也完成了整個課程設(shè)計,并在學(xué)期最后一周進行總結(jié),撰寫說明書。同時,分組向全班匯報設(shè)計過程,接受其他同學(xué)和老師的提問與質(zhì)疑。
5結(jié)束語
為了滿足提高應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的要求。根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和不足,近年來對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的理論與實踐教學(xué)的改革和實踐,取得了較好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)過程中還將不斷探索新的思路、新的方法,以培養(yǎng)出更多更好的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。
參考文獻:
[1]張健民.機電一體化系統(tǒng)設(shè)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(xué)模式探討—《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》討論課改革[J].教學(xué)研究,2010,33(4).
關(guān)鍵詞:機電一體化;本科教學(xué);人才培養(yǎng);項目教學(xué)法
作者簡介:王昊(1972-),男,安徽泗縣人,上海電力學(xué)院能源與機械工程學(xué)院,副教授;吳懋亮(1970-),男,山東萊蕪人,上海電力學(xué)院能源與機械工程學(xué)院,副教授。(上海 200090)
基金項目:本文系2011年上海市教委重點課程機電一體化原理項目(項目編號:20115301)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0075-02
為了滿足電力行業(yè)對機械類專門人才的需求,各電力高校均開設(shè)了機械設(shè)計制造及其自動化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應(yīng)電力行業(yè)的機械類相關(guān)崗位的人才。前幾年,該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢喜人,但是,由于制造類相關(guān)行業(yè)廣受金融危機的影響,導(dǎo)致近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對無法預(yù)知的金融危機以及制造業(yè)界不太樂觀的就業(yè)形勢,作為專業(yè)教師,應(yīng)該思考怎樣才能使學(xué)生更從容地面對求職擇業(yè)問題。
機電一體化作為機械、電子和信息等多科內(nèi)容融合的學(xué)科,在拓寬機械類學(xué)生知識面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強該課程的學(xué)習(xí),能明顯提高學(xué)生素質(zhì),從而增加學(xué)生在機電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)機會。本文認(rèn)真思考了機電一體化原理在本科教學(xué)中的若干問題,以“機電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對學(xué)生的重要性并指出目前存在的問題,提出以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的嶄新的教學(xué)思路,并輔以項目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,以及增設(shè)“機電一體化原理”課程設(shè)計的設(shè)想。
一、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“機電一體化原理”的重要性
學(xué)生在學(xué)習(xí)“機電一體化原理”的時候,由于缺乏實際經(jīng)驗,加上該課程牽涉面很廣,學(xué)習(xí)難度較大,因而學(xué)習(xí)熱情不足。因此,在教學(xué)過程中,教師要想方設(shè)法、千方百計地引導(dǎo)和吸引學(xué)生充分認(rèn)識“機電一體化原理”這門課程的重要性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
首先,應(yīng)使學(xué)生明確,機電一體化是多學(xué)科交叉,相互滲透的綜合性課程,廣泛涉及機械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、檢測傳感技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等方面的內(nèi)容。機電一體化技術(shù)是給傳統(tǒng)機械加上“大腦”(計算機信息處理與控制),極大限度地延伸了機械的概念,使機電一體化產(chǎn)品幾乎無處不在。例如,“機器人”作為最重要的機電一體化產(chǎn)品之一,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次,針對現(xiàn)在機械專業(yè)學(xué)生機械基礎(chǔ)扎實、電子基礎(chǔ)薄弱的特點,認(rèn)真學(xué)習(xí)“機電一體化原理”這門課程,將顯著提高學(xué)生在電子方面的素養(yǎng)。通過課程講解、實驗教學(xué)、項目教學(xué)、課程設(shè)計等教學(xué)手段,學(xué)生深刻體會機電一體化的基本原理和設(shè)計方法。
最后,機電一體化的重要性還體現(xiàn)在很多產(chǎn)品,特別是高科技產(chǎn)品,難以將機械和電子部件完全分開。例如,機電設(shè)備設(shè)計及維護人員既要精通機械方面的知識,又要精通電子方面的知識。因此,掌握機電一體化原理,并將其應(yīng)用到解決實際工程問題當(dāng)中,已經(jīng)成為機械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項重要技能。
二、增加實驗課時、加強實驗室建設(shè)與整合
“機電一體化原理”理論學(xué)習(xí)固然重要,實驗教學(xué)也同樣重要。不少學(xué)校現(xiàn)有的“機電一體化原理”的教學(xué)大綱中,實驗教學(xué)所占學(xué)時明顯偏少,而且學(xué)生真正能動手完成的實驗更是少之又少。因此,現(xiàn)有實驗安排起不到鍛煉學(xué)生的動手和實際操作能力的目的。
此外,很多學(xué)校實驗室中的設(shè)備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來。應(yīng)該在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上,廣泛開拓思路,整合、組合、創(chuàng)造出新的機電一體化實驗,以實現(xiàn)鍛煉學(xué)生動手能力的目的。而且,實驗室的工作條件和實驗場所還需要進一步改善。實驗設(shè)備也需要對機電一體化實驗教學(xué)或輔助教學(xué)等方面,進行廣泛市場調(diào)研,根據(jù)需要進行采購和擴充。
因此,必須在加強實驗室建設(shè)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加機電一體化的實驗課時,才能真正使學(xué)生通過實驗加深對機電一體化理論知識的掌握,體會機電一體化應(yīng)用的目的。
三、激發(fā)學(xué)生在機電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)思路
激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生在機電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的想法,是教學(xué)的重中之重。只有學(xué)生真正產(chǎn)生這種想法,才會產(chǎn)生學(xué)好“機電一體化原理”的動力。
目前,機械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機械領(lǐng)域。盡管機械制造業(yè)是非常龐大的產(chǎn)業(yè),但就業(yè)機會終歸有限。由于能力的欠缺,擇業(yè)的時候,面對機電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機會,學(xué)生更多的是無奈。鑒于此,任課教師必須努力激發(fā)學(xué)生在機電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)興趣。
引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟,若是自己具備很強的機電一體化技術(shù)方面的素養(yǎng),將會拓寬自己的就業(yè)面,從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機。就算是學(xué)生畢業(yè)后選擇在機械行業(yè)就業(yè),若是在機電一體化方面有比較扎實的基礎(chǔ),也會開拓自己的視野,何況是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到機、電完美結(jié)合的階段,完全分開的機械和電子幾乎沒有。
因此,在教學(xué)過程中,應(yīng)該結(jié)合機電一體化行業(yè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。具體來說,可以結(jié)合機械專業(yè)學(xué)生在機電一體化行業(yè)就業(yè)的實例,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外,在教學(xué)過程中,也可以充分結(jié)合機電一體化產(chǎn)品的具體設(shè)計思路,引導(dǎo)學(xué)生如何跨越機械專業(yè)的局限,盡可能多地接觸機電一體化領(lǐng)域。通過這些方式,學(xué)生們將會自然提升對機電一體化領(lǐng)域的興趣,從而增加在機電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項目教學(xué)法、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
為了使學(xué)生加強對機電一體化領(lǐng)域的認(rèn)識,啟發(fā)他們在機電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的熱情,“項目教學(xué)法”引入到機電一體化的本科教學(xué)工作中去。項目教學(xué)法在國外的職業(yè)教育中應(yīng)用較多,目前在本科教學(xué)中還很少使用。為了讓機械專業(yè)的學(xué)生通過項目直接深入到機電一體化領(lǐng)域,教師提出使用項目教學(xué)法。
項目教學(xué)法是一種在“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種教和學(xué)的模式,這種教學(xué)法通過組織學(xué)生真實地參加項目設(shè)計,履行和管理項目的全過程,在項目實施的過程中完成教學(xué)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、分析能力及其他關(guān)鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心,以教師為中心,以教材為中心”的教學(xué)模式,強調(diào)使用的技能和知識創(chuàng)新,有效地交流課堂與社會生活的聯(lián)系,充分展示現(xiàn)代教育“素質(zhì)教育”的本色。[2,3]
項目教學(xué)法主要特點是與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系,加強理論聯(lián)系實際,有助于培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力,更重要的是展示學(xué)生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。項目教學(xué)法的整個教學(xué)過程可以分為以下幾個階段:
1.擬定題目
學(xué)生自主分組或教師分組,查閱資料、主動思考,充分發(fā)揮主觀能動性,擬定本小組的題目。教師在這個過程必須要干預(yù),要求學(xué)生選定的題目具有創(chuàng)新性或?qū)嵱眯?,特別是要適合該小組的特長和興趣。要求項目既要體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性,又要切實可行、經(jīng)過學(xué)生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設(shè)計
通過項目可行性分析及方案設(shè)計、確定項目進程計劃,要求該進程安排基本與課堂教學(xué)進度并行,即:按照課堂教學(xué)的進度安排項目的實施進度,即首先是機械機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu),然后是計算機、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認(rèn)真檢查各小組的可行性分析及方案設(shè)計。
3.項目實施要求學(xué)生按照工作進度實施并做階段總結(jié)
這一階段,對于學(xué)生在項目研究所用到的內(nèi)容,有可能在課程學(xué)習(xí)中沒有學(xué)到,要求教師指導(dǎo)學(xué)生進行再學(xué)習(xí),以進一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。項目的實施過程中,學(xué)生將有大部分工作需要在實驗室中完成,因此,在第三部分對實驗室進行整合和擴建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項目考評
以小組為單位,認(rèn)真考核學(xué)生完成項目的情況。針對機電一體化項目的各系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)方式、功能和項目報告等進行考評。考評中要特別注意學(xué)生在完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
5.項目拓展
建議學(xué)生以研究報告、學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)本小組的研究成果。對于考評成績優(yōu)秀的小組可以組織學(xué)生以申報專利、參加競賽的形式進一步拓展項目。
項目教學(xué)法可以極大提高學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維,同時使學(xué)生以真正項目的方式接觸到機電一體化的產(chǎn)品設(shè)計和項目管理。這種項目管理的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和總結(jié)問題的能力和經(jīng)驗對學(xué)生而言非常寶貴。項目考評優(yōu)秀的學(xué)生的科研論文和專利申請都將在學(xué)生畢業(yè)求職時增加不可或缺的砝碼,將成為機電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設(shè)“機電一體化原理”課程設(shè)計環(huán)節(jié)
現(xiàn)有的教學(xué)手段,還不足以提升學(xué)生在機電一體化行業(yè)的競爭力。作為項目教學(xué)法的補充,還可以通過增加機電一體化原理設(shè)計環(huán)節(jié),從而更大程度上提高學(xué)生的機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計能力。
課程設(shè)計時,要求學(xué)生認(rèn)真回顧教師在課堂上所授要點,分析各要點對產(chǎn)品功能的實現(xiàn)及其特性的影響。希望學(xué)生在課程設(shè)計過程中,進一步理解、吸收和消化課程理論知識以及在項目教學(xué)法中所存在的尚未解決的問題。
課程設(shè)計課題要盡可能選擇具有產(chǎn)業(yè)背景的實際課題,學(xué)生通過原理方案的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動系統(tǒng)的設(shè)計、執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計、控制系統(tǒng)的設(shè)計以及總體設(shè)計等過程,加深對機電一體化系統(tǒng)的總體認(rèn)識。在指導(dǎo)過程中,注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。此外,還要注意課程設(shè)計必須與項目教學(xué)法互補,對于項目教學(xué)法中沒有涉及的部分,要適當(dāng)加強。[4]
課程設(shè)計應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生熟悉機電一體化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),全面掌握機電一體化產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范和過程,并培養(yǎng)學(xué)生扎扎實實的工作作風(fēng)。
六、結(jié)論
本文以拓寬機械類學(xué)生的就業(yè)面為主要目標(biāo),針對“機電一體化原理”本科教學(xué)的若干問題,進行了深入探討和思考。以“機電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對學(xué)生的重要性,以及如何引導(dǎo)學(xué)生對該課程的重要性進行再認(rèn)識。通過加強實驗室建設(shè),增加學(xué)生動手實踐的機會,以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。提出項目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,著重培養(yǎng)學(xué)生在機電一體化產(chǎn)品設(shè)計中的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力;該項目教學(xué)法與“機電一體化原理”課程設(shè)計相輔相成。期待機電一體化課程在提高綜合素質(zhì)、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
參考文獻:
[1]張建民.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2006.
[2]曾勵.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2004.
一、教學(xué)內(nèi)容的改革研究
機電一體化技術(shù)內(nèi)容多,涉及面廣,綜合性強,因此,根據(jù)教學(xué)大綱要求,精選教學(xué)內(nèi)容,制定合理的教學(xué)計劃,以達到最佳的教學(xué)效果。
(一)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)優(yōu)選教材
機電一體化技術(shù)作為一門新興的綜合性學(xué)科,發(fā)展非常迅速;目前現(xiàn)有的教材雖然版本繁多,但各有局限。為此按照教學(xué)大綱的要求選取一套內(nèi)容體系相對合理且能反映機電一體化學(xué)科水平的教材,就尤為重要。依托培養(yǎng)目標(biāo),在對教材的選擇上應(yīng)把握以下幾點:實用性,教材避免紙上談兵,避免冗長的理論推理、介紹,使用時既要有入門的引導(dǎo),又要兼顧提高和深入;系統(tǒng)性,教材針對機電一體化技術(shù)的組成展開,因此,對于每一環(huán)節(jié)都要強調(diào)在整個系統(tǒng)中的作用及其與系統(tǒng)其他要素的關(guān)聯(lián)性;先進性,介紹最新技術(shù)前沿,讓學(xué)生了解最新發(fā)展?fàn)顩r,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,把握學(xué)習(xí)方向。
(二)教學(xué)內(nèi)容的改革
由于該課程開設(shè)之前,其主要內(nèi)容都有多學(xué)時的專門課程講授,如傳感器有傳感器測試技術(shù)在前,機械部分有機械設(shè)計基礎(chǔ)等;如果課程內(nèi)容僅僅是對先修課程的回顧和重復(fù),勢必造成學(xué)生普遍對該課程提不起興趣,教學(xué)效果很不理想。因此,課程內(nèi)容的設(shè)置上必須要有所突破。
1.理論教學(xué)內(nèi)容的改革
首先,透徹講述機電一體化的概念、體系結(jié)構(gòu)等。本部分內(nèi)容對學(xué)生建立機電一體化技術(shù)框架有高屋建瓴的作用,透徹的理解能對課程學(xué)習(xí)能起到事半功倍的效果。
其次,對各單元技術(shù)的講解,要分清主次。機電一體化技術(shù)是機械技術(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。雖然這些技術(shù)在系統(tǒng)設(shè)計中都很重要,但是如果在教學(xué)過程中不分主次,對每項技術(shù)的講解等同視之,勢必會大大加重學(xué)生負(fù)擔(dān),轉(zhuǎn)移系統(tǒng)設(shè)計這一教學(xué)重點。因此,要分清主次,增刪結(jié)合。對伺服驅(qū)動技術(shù)和檢測傳感技術(shù)要重點講解,特別是伺服驅(qū)動技術(shù),它是系統(tǒng)設(shè)計的核心;檢測傳感技術(shù)要突出檢測系統(tǒng)的設(shè)計,減少傳感技術(shù)的講解,可改為學(xué)生自學(xué)。自動控制技術(shù)、信息處理技術(shù)內(nèi)容較多,且前期相關(guān)科目有所講解,所以不宜過細(xì),可以總結(jié)性的講解。
最后,重點引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進行課程設(shè)計,可以采用較多課時,分析實際系統(tǒng)的設(shè)計過程。比如工業(yè)機器人、數(shù)控機床、全自動洗衣機等典型機電一體化產(chǎn)品為實例,可以精講其中一兩個,使達到舉一反三的效果。同時,可以根據(jù)實際情況,引入最新科技產(chǎn)品,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2.實踐教學(xué)內(nèi)容的改革
在教學(xué)過程中,由于學(xué)生缺乏綜合應(yīng)用知識的經(jīng)驗,普遍感到學(xué)習(xí)《機電一體化技術(shù)》的難度較大。因此,實踐教學(xué)就顯得尤為重要。根據(jù)課程特點,在此環(huán)節(jié)中應(yīng)該避免或減少驗證性實驗,加強綜合性、設(shè)計性實驗的開設(shè)。隨著我院實驗設(shè)備的不斷完善,機械工程實訓(xùn)中心、創(chuàng)新實驗室、機械原理實驗室等逐步投入使用,實訓(xùn)、實驗條件大大改善。同時,在實踐教學(xué)中,做到以學(xué)生動手為主,教師輔導(dǎo)為輔的教學(xué)模式,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
另外,安排學(xué)生進行課程設(shè)計時到企業(yè)進行調(diào)研,了解不同企業(yè)的崗位要求,明確自己能做什么,再經(jīng)過指導(dǎo)教師的指導(dǎo),最終進行設(shè)計選題;在做中學(xué),學(xué)中做,最后完成課程設(shè)計及論文。這樣可以避免學(xué)生設(shè)計時理論與實踐脫節(jié),紙上談兵多、實際動手少的問題。
二、教學(xué)方法的改革研究
(一)采用多種教學(xué)方法和手段
《機電一體化技術(shù)》課程具有內(nèi)容豐富、信息含量大、抽象、理論性強等特點,內(nèi)容比較枯燥。為此,采用形式多樣的教學(xué)方法,例如多媒體教學(xué)法、啟發(fā)式教學(xué)法等,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。采用動畫演示、實物展示等形式強化學(xué)生感性認(rèn)識,加強學(xué)生對相關(guān)知識點的理解。重點講授知識的精華、知識的內(nèi)在聯(lián)系。從能力培養(yǎng)著眼,注重講、練結(jié)合。
此外,在理論教學(xué)方面重點采用類比法。類比法是指對兩個或幾個相似的的對象進行聯(lián)想,根據(jù)它們之間在某些方面的相同或相似,而推出它們在其他方面也可能相同或相似的邏輯推理方法。
(二)增強實踐教學(xué)環(huán)節(jié),理論聯(lián)系實際
實踐環(huán)節(jié)包括實驗、課程設(shè)計等。針對《機電一體化技術(shù)》課程綜合性強的特點,減少演示性、驗證性實驗,增加綜合性、創(chuàng)新性實驗,在教學(xué)中充分采用理論聯(lián)系實際的教學(xué)方法。
開設(shè)綜合性實踐環(huán)節(jié),如《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計》,要求學(xué)生在兩周內(nèi),利用簡易模塊,任意搭建各種機械模塊,如打印機等,在構(gòu)建機械模塊之余,完成電機、傳感器的選擇、安裝,完成其控制電路板的設(shè)計、開發(fā)、制作、調(diào)試,以及軟件編程調(diào)試。通過小型機電一體化系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計,來培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識,增強學(xué)生“工程化”的意識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高其學(xué)習(xí)的主動性和目的性。
三、結(jié)束語
通過筆者近兩年對《機電一體化技術(shù)》課程的教學(xué)改革,把握系統(tǒng)化、整體化、工程化這一主線,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與性,綜合運用多種有效的教學(xué)方法,增強實踐環(huán)節(jié),提高了教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】機電專業(yè)教師 職業(yè)能力
隨著中等職業(yè)教育的發(fā)展,以及國家示范性中等職業(yè)學(xué)校建設(shè)計劃的推進,中職教育的內(nèi)涵建設(shè)逐步深入,教育思想和理念發(fā)生了前所未有的變革。新理念、新思路對傳統(tǒng)的辦學(xué)方式,人才培養(yǎng)模式和教學(xué)模式等都帶來了巨大的沖擊。根據(jù)以人才培養(yǎng)對接用人需求、專業(yè)對接產(chǎn)業(yè)、課程對接崗位、教材對接技能的職業(yè)教育改革要求,我校機電技術(shù)應(yīng)用專業(yè)創(chuàng)新了校企合作建立“兩崗位、三階段、三證書”的工學(xué)結(jié)合人才培養(yǎng)模式。
為了實施、完善“兩崗位、三階段、三證書”工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,需要對傳統(tǒng)的課程體系、教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容進行改革。在這一過程中,教師是關(guān)鍵。高素質(zhì)的師資隊伍,是進行教育教學(xué)改革,實現(xiàn)新的人才培養(yǎng)模式的重要保障?;趰徫荒芰Γ孕袆訛閷?dǎo)向的課程體系要靠教師來設(shè)計;體現(xiàn)與技能對接的教材要靠教師來開發(fā);與崗位對接的教學(xué)模式和“教、學(xué)、做”一體的項目式課程教學(xué)方法要靠教師來探索和運用;以能力為核心的學(xué)生評價模式要靠教師來實施。教師要擔(dān)當(dāng)起職業(yè)教育教學(xué)改革的重任,應(yīng)多方面加以學(xué)習(xí)、鍛煉和提高。具體來講,要提高以下六種能力:
(1)開拓創(chuàng)新能力。對于教師來講,基于崗位能力,以行動為導(dǎo)向的教學(xué)改革,是一項全新的課題。它需要一批具有開拓創(chuàng)新能力的教師來研究、探索、實施。作為專業(yè)教師,首先要具有開拓創(chuàng)新的精神,勇于實踐,在改革實踐中增長知識、增長才干,不斷提高開拓創(chuàng)新的能力。機電教學(xué)部計劃借助實施包括考察-培訓(xùn)-實踐-研討-交流多種形式的教師能力建設(shè)活動,開拓教師創(chuàng)新能力。
(2)課程設(shè)計能力?;趰徫还ぷ鬟^程的教學(xué)改革,其重要的基礎(chǔ)工作是開發(fā)典型案例驅(qū)動的知識與技能一體的綜合型課程設(shè)計,這也是要靠教師來完成的。我部現(xiàn)有的教師,大多數(shù)沒有參加過課程設(shè)計。要完成基于崗位能力,以行動為導(dǎo)向的課程設(shè)計,教師需要加強學(xué)習(xí),更重要的是要深入實踐,熟悉職業(yè)崗位的特點、職業(yè)工作的過程和內(nèi)容、職業(yè)群中相關(guān)職業(yè)的關(guān)系等。機電教學(xué)部計劃通過派送教師到高職院校進修或掛職鍛煉,學(xué)習(xí)職業(yè)教育教學(xué)理論、課程體系及內(nèi)容的設(shè)計方法;派教師到企業(yè)進行頂崗實踐,熟悉本專業(yè)主要服務(wù)行業(yè),結(jié)合數(shù)控機床與自動化生產(chǎn)流水線兩大行業(yè)崗位職業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確定人才培養(yǎng)技能要求,與企業(yè)專家共同制定專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置課程體系。
(3)教材開發(fā)能力。教師不僅要按基于崗位能力來設(shè)計課程,還要在課程設(shè)計的基礎(chǔ)上,開發(fā)與技能對接的教材。專業(yè)教師只有通過學(xué)習(xí)與探索,才能不斷提高其教材開發(fā)的能力。機電教學(xué)部計劃與企業(yè)合作,聘請企業(yè)技術(shù)人員以授課、指導(dǎo)實踐、講座等方式實質(zhì)性參與開發(fā)教材及課件、實訓(xùn)指導(dǎo)書等,及時更新教學(xué)內(nèi)容,將企業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)驗、做法以教材和課件的形式進行總結(jié)和推廣,依據(jù)崗位職業(yè)要求,確定教學(xué)內(nèi)容,編寫工學(xué)結(jié)合校本特色教材。
(4)職業(yè)求新能力。職業(yè)是在不斷變化的,職業(yè)技能也是在不斷變化的。原有技能可能不再適用,新的技能不斷形成。作為專業(yè)教師,要高度關(guān)注自己所從事的職業(yè)教學(xué)的社會實踐情況,始終站在職業(yè)前沿,使其教學(xué)過程始終反映職業(yè)技術(shù)的最新水平,增強其職業(yè)求新能力。因此機電教學(xué)部計劃安排教師下企業(yè)鍛煉,并根據(jù)專業(yè)主攻方向分組,有選擇性地進行專向培養(yǎng),跟蹤行業(yè)企業(yè)機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(5)職業(yè)操作能力。專業(yè)教師其中一個很重要的特點就是要具有較強的職業(yè)操作能力。因此,作為專業(yè)教師應(yīng)具有雙師素質(zhì),即不僅要會教,還要會做,會操作。在以職業(yè)為導(dǎo)向的教學(xué)改革中,職業(yè)操作能力就顯得更為重要。 機電教學(xué)部計劃組織所有教師參加高級工(工種根據(jù)任課專業(yè)自定)專業(yè)資格培訓(xùn)和考試,考取相應(yīng)的資格證書;要求教師利用學(xué)校的實訓(xùn)場所和校內(nèi)實訓(xùn)基地(如校企合作的歐姆龍自動化實訓(xùn)基地、格林生產(chǎn)性實訓(xùn)車間)進行專業(yè)技能實訓(xùn)模塊的培訓(xùn);組織教師到區(qū)域內(nèi)大型企業(yè)參加生產(chǎn)實踐;要求教師能承擔(dān)企業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)任務(wù),參與全國中職技能大賽—機電一體化項目參賽學(xué)生的培訓(xùn)工作。
(6)職業(yè)教學(xué)能力?;趰徫荒芰?,以行動為導(dǎo)向的教學(xué)改革,要求專業(yè)教師不僅是一個教師,還應(yīng)是高效的組織管理者、職業(yè)操作的教練員、有問必答的咨詢師、探索創(chuàng)新的引路人。專業(yè)教師唯有迎難而上,通過學(xué)習(xí)、鍛煉,不斷提高專業(yè)教學(xué)能力、教育組織能力、語言表達能力 、了解學(xué)生能力 、自我調(diào)控能力等。本學(xué)期機電教學(xué)部將通過開展教師教學(xué)法評優(yōu),推優(yōu)活動,促使教師和教學(xué)管理者檢查和總結(jié)現(xiàn)行教學(xué)及教學(xué)改革的成敗得失,在教學(xué)部和校內(nèi)兩個層面上交流和評價教學(xué)改革的經(jīng)驗和成果,形成一批與新課程實施相適應(yīng)的優(yōu)秀教學(xué)案例,推出一批理念領(lǐng)先,業(yè)務(wù)精湛的骨干教師,建設(shè)一門示范性課程,打造一支品牌教師隊伍,提升教學(xué)部教學(xué)的整體水平。
總之,專業(yè)教師只有堅持改革創(chuàng)新的精神,積極探索與實踐,不斷提高自身素質(zhì),提升自身職業(yè)能力,才能順利推進國家示范校項目的實施,才能加強學(xué)校內(nèi)涵建設(shè),增強學(xué)生就業(yè)競爭能力,全面提升學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和綜合辦學(xué)水平,從而實現(xiàn)學(xué)校的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻: