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机械电子工程培养方向

时间:2023-06-01 08:51:19

机械电子工程培养方向

第1篇

[关键词]机械电子工程;应用;实践;平台建设

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)06-0110-02

近年来,国务院、教育部等主管部门在政策导向上,引导600余所地方本科高校向 “ 应用技术型高校 ”转型 ,推动建设“应用技术大学”, 我校也以“建设特色鲜明的现代应用技术大学”作为自己的奋斗目标。机械电子工程作为典型的工科专业,对学生的技术应用能力和实践能力的培养尤为重要。

一、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的提出

我校机械电子工程专业2011年开始招生,作为一个实践性很强的工科专业,机械电子工程专业教研室在培养学生的应用能力和创新能力方面做了一些探索和尝试。但是,目前机械电子工程专业还是以传统教学为主,实践教学环节主要以参观、验证性演示为主,学生动手的机会不多,自主设计实验则更少,导致动手能力培养不足。围绕“建设特色鲜明的现代应用技术大学”,培养应用型人才的目标,结合我校工程训练中心和实验室建设,机械电子工程专业教研室通过一系列调研,在现有条件的基础上,提出了“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方案,它为技术技能应用型人才培养提供有力的支撑条件。

该方案与机械电子工程专业建设相结合,通过项目化教学和管理方法,拟解决以下方面问题。

1.通过组装及创新组合出各种典型机构和结构部件,加深对机械原理课程中所学知识的理解与运用,培养学生机构认知、选型、组合及创新的能力;2.培养学生综合运用机、电、液(气)一体化技术进行机械系统创新设计的能力;3.培养学生对各类传感器、单片机、PLC控制器的综合运用,加深对机电控制类课程中所学知识的理解与运用;4.培养学生的综合应用能力、创新思维能力和团队合作精神,提高学生的创造和动手能力。

二、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”的实施方法

具体实施方法如下。

1.建立面向课程体系的创新实验支撑条件及关联实验系列。首先打通机械电子工程相关课程的实践环节,包括机械原理与机械设计、机电传动、机电控制工程、机电一体化设计等,完善创新实验条件,以一个机电产品为例开设贯穿课程体系的关联实践系列,如机械本体装配、传动机构分析、单片机与接口技术、等实验系列,使学生更主动地学习、更有效地掌握机电一体化技术的系统知识。

2.以“从做中学”为指导思想,围绕学生的创新设计项目来完成整个课程体系的教学和实验。从专业基础知识学习开始,给学生提出一个具体的机电产品设计项目,使学生能够带着问题来学习和实践,并从中初步掌握科学研究的基本过程和基本方法,养成良好的学习自主性和能动性,培养学生动手和自学能力、发现与解决问题能力、交流协作能力等,达到创新能力培养的目标。

3.结合毕业设计与学科赛事,利用此平台设计制作机电产品实物。利用此平台中提出的一些新颖且可实现的项目,可以逐步从设计到实物制作,参加高层次学科赛事。另外以这些项目为题材设计毕业设计课题,培养优秀毕业设计。利用CAD软件完成所有零件图、部件图和总装图设计,使学生对机电产品的结构和组成等获得较为丰富的感性认识,对机电产品的设计过程和设计要点有基本概念。在设计过程中,通过产品装配、控制编程运行,全面了解机电装备的控制、驱动、传动、测试等技术,并可以综合运用机械制造工艺和工装等知识。

三、“机械电子工程专业学生应用和实践平台”教学成果

为了检验该教学平台建设的教学效果,机械电子工程专业的老师们在教学中组织学生进行了小范围的试验,取得了比较理想的成果,下面展示其中的一些成果。

1.大学生优秀科技作品――基于STM32单片机的三轴实验平台。图1所示为基于STM32单片机的三轴实验平台。根据实践教学需求,确定了该实验平台由机械本体、STM32控制系统和VB上位机操作软件组成,搭建了该实验平台的机械本体结构,完成了实验平台控制系统的硬件设计和软件设计,制作了三轴实验平台样机,并进行了运动功能试验。通过试验证明,所设计的三轴试验平台能够在有效工作范围内实现圆弧和直线插补,实现了设计要求。

2.江苏省大学生创新创业训练优秀项目――基于MCGS的PLC仿真实训系统。图2所示为基于MCGS的PLC仿真实训系统。该系统为提升 PLC课程实践教学效果,提出并实现了基于组态软件 MCGS的PLC仿真实训系统设计。仿真系统内嵌三个PLC经典控制子系统,各子系统均采用 MCGS 监控系统与西门子 200PLC 控制相结合的控制方案,由 PLC 实现子系统控制功能,由组态软件 MCGS 实现子系统工作过程的动态实时监控。

3.江苏省机器人大赛一等奖――可原地转向横向进出车位的新型机构。图3所示为可原地转向横向进出车位的新型机构。该新型机构针对目前私家车保有量大,道路狭窄,新手驾驶水平不高,机动车掉头和进出车位难度大等问题,设计了一种可原地转向、横向进出车位的传动机构,可以更加高效的利用有限的停车场资源,缓解停车位紧缺和驾驶人员技术不足的问题。通过实验,证明该机构可以实现原地掉头、横向进出车位,具有较高的创新性和实用价值。

4.南京理工大学泰州科技学院优秀毕业设计――剪式升降台液压系统智能测试平台。图4所示为剪式升降台液压系统智能测试平台。该课题针对剪式液压升降台,对升降成了机械分析,设计了实验油路并完成了仿真,设计出了基于PLC触摸屏一体机的控制系统,针对升降台油路中的液压缸建立了基于LabVIEW的检测平台,最后经过半实物实验系统仿真,能够实时反映出油路中的问题所在,降低了出错的几率。

四、结束语

通过对“机械电子工程专业学生应用和实践平台”建设方法的探索实践,证明该方法在培养机电专业学生的应用和实践能力方面较传统教学方法更具有优势。通过该方案的实施,能有效的培养和锻炼学生的应用和实践能力,学生能够更好的理解机械电子工程专业的课程体系,对专业知识的掌握和应用也有了质的提升,提高了机械电子工程专业学生的培养质量。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李永祥,雷辉.构建机械创新设计开放平台培养学生创新能力[J]. 中国大学教育,2009(8):33-35.

第2篇

关键词 模块式教学 基础理论 基础实训

Abstract Professional education is faced of significant change in order to achieve its service function. Actually, the system of curriculums should be established at the aim of developing the students’ capacities. After that, they could be prepared for their career. Hardly can the reform of the pattern of education in the specialty of mold be waited.

Key Words The Pattern of Education Fundermental Theory Elementary Practice

经济增长方式的转变与社会转型,职业教育要实现其服务功能必定面临着重大的转变,在培养模式上,传统的以学校为主,向校企合作培养模式的转变,在教学内容上,从偏重文化教学和理论知识传授向重视就业技能和发展能力的转变,从重视学科研究与专业教学内容转向注重实践,理论与实践相结合的教学内容转型。高职高专院校专业的培养目标是为社会培养高技能应用型人才,高职高专院校在发展的过程中应不断调整专业结构,以适应社会经济发展对高技能应用人才型的需求,同时也促进自身的发展。据此应把拓宽专业口径,课程体系合理、教学内容优化、实践动手能力强,社会适应面宽,作为本专业的教学基本思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体,加强针对性、突出实践性、强调新技术、培养综合素质进行模具专业的模块式教学的改革中来。模具专业的模块式教学分为三个模块:基础教育模块;专业基础教育模块;专业教育模块。其中专业基础教育模块分为:专业基础理论模块,专业基础实践模块。

一、专业基础理论模块

专业基础理论要以素质为基础,以能力为本位,对专业基础理论应进行系统优化,有机整合,突出职业教育的特色。在课堂教学上应与生产实践和社会环境相结合,理论指导实践,实践促进理论教学。专业基础理论模块包括:电工电子与测量技术基础,机械制图与CAD,机械设计基础,机械制造基础,液压与气压传动。

1、电工电子与测量技术基础。电器设备及控制在各个领域中均扮演着关键角色,发挥着越来越重要的作用,掌握电工电子和测量技术的初步知识成为工科各专业学生的基本要求。必须指出的是,“电工电子与测量技术”是一个理论性、专业性、应用性均较强的课程,所涉及教学内容广,内容本身也较难掌握。如何在规定的学时数内使学生掌握电工电子技术的初步知识,为模具专业的学生在今后的学习和工作中更好地利用和发挥打下坚实的基础成为教学实施的难点。教学应理论与实践相结合,减少繁琐的数学推导,增强物理概念,清晰的图解分析,缩减课时,力求少而精。

电工电子与测量技术基础包括电路基础、直流、交流电路和三相交流电分析、计算。模拟电子技术、数字电子技术基本理论和电工电子测量技术。

2、机械制图与CAD。机械制图与CAD这课程是一门研究用正投影法绘制和阅读机械图样的技术基础课。主要解决机械设计制造中技术信息的图样表达问题,以及与图样绘制有关的机械设计、制造工艺问题。培养学生具有一定程度的识图能力、读图能力、空间想象力和思维能力以及运用CAD软件绘制机械图样的方法和技能。侧重点在视图理论,零件图与装配图制作,熟练运用CAD软件绘制机械图样,授课以课堂为主,运用多媒体教学方法,采用冷冲模和注塑模中零件或装配体实物,提高学生的兴趣和看图、制图能力,使学生具有计算机辅助设计绘图的应用和开发能力,为以后的PRO/E或UG软件的学习打好基础。

机械制图与CAD包括制图基本知识;投影基础;组合体机件的表达方法;标准件与常用件;零件图与装配图、公差与配合。机械CAD基本概念、基本绘图、操作命令、计算机绘图、图形编辑、显示、设置、查询、层、块、形、属性以及尺寸标注、图形输入、输出以及程序设计。

3、机械设计基础。《机械设计基础》主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、机构特点、基本的设计理论和计算方法。它是模具专业一门重要的技术基础课,该将为学习专业课程提供必要的基础。通过本课程的学习和基础实训,可以培养学生初步具备运用相关知识、手册设计简单传动装置的能力。教学要以培养学生综合设计能力为主线,以应用为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;恰当的处理本课程的基本理论、基本知识、基本设计方法和现代设计理论、设计方法之间的关系;并且注重设计与制造有机结合、机电有机结合、理论与实践有机结合;重视工程综合教育和素质教育,重视课程之间的科学分工和有机联系;在教学内容组织安排上,加强针对性和实用性,重视工程实践和综合教育,克服课程内容陈旧,结构固化,偏重自身完整性,教学内容组织缺乏弹性、轻视实践教学等问题。把基本理论与综合教育、素质教育、能力培养融为一体;教学内容和现代化教学方法融为一体;科研和设计教学融为一体;理论教学和实践教学融为一体;课内教学和课外辅导、课外练习融为一体;常规设计方法和现代设计方法融为一体的新的教学模式。

《机械设计基础》包括工程力学、机械原理、机械零件及课程设计

4、机械制造基础。《机械制造基础》课程是实践性很强的专业基础课。目前许多职业院校都是先安排金工实习,然后安排课程教学。这样学生在金工实习时缺乏必要的理论指导,有一定的盲目性,而在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对理论知识的理解。进行《机械制造基础》课程理论教学改革就是要将理论课教学与实践操作有机地结合起来,理论教学促进实习效果,实习效果的提高又反过来促进对理论知识的理解,全面提高理论课和实习的教学质量。实践的结果证明理论与实践结合现场教学改革确实全面提高了理论课和实习的教学质量,提高了学生的综合素质,反映良好。

机械制造基础包括金属材料与热处理、模具材料、制造技术、切削机床、互换性原理与测量(尺寸与尺寸链部分)、金属切削原理与刀具、机械加工工艺及金工实习、机床夹具,机械加工工艺编制。

5、液压与气压传动。液压与气压传动是当代先进科学技术之一,它不但渗透在各种工业设备中,而且是科学实践研究,自动化生产的有机组成部分。对液压、气压元件,应着重于基本原理、结构特点,应用及选择方法。对基本回路和典型系统,则结合在实际中所用回路和系统进行分析,以提高学生分析、解决问题的能力。同时,使学生充分意识到液压传动与气压传动技术是今后从事研究工作、技术工作所必须具备的基本知识。

二、专业基础实践模块

理论与实践有机结合是课程体系建设中的一个老大难问题。课程可以为学生提供学科理论基础,但无法提供最受企业关注的“工作过程知识”和基本工作经验,其提供的职业学习机会与职业实践的关系是间接的,因此从根本上难以满足企业和劳动市场的要求。专业基础实践应从传统的重视理论知识的传授向重视理论实践一体化转化、从校内课程为主,重视学科性与专业性向校内外学习与工作经验的一致性;行动导向重于书本知识转化。

专业基础实践模块包括:机械制图与CAD实训,机械制造基础实训(含金工实习),电工与电子基础实训,机械设计基础实训。

1、机械制图与CAD实训。《机械制图与CAD》实训目的是培养学生有绘图读图能力。在教学过程中,除了必要的理论知识外,还应进行全面的综合应用训练。一是部件测绘。小至修配被损零件或对原有设备进行技术改造;大到对引进产品实施“反求工程”,测绘技术都是一项重要的基本技能。二是软件的综合运用能力。主要掌握计算机辅助绘图的基本命令和基本知识,使学生具有较强的数字化绘图应用能力和实验技能。以机械工程图的二维平面绘图为主,以三维实体设计为辅。整个实训中结合冷冲模和注塑模中零件和装配体的测绘,使学生能按照国家标准正确而快速绘图。并参加Autodesk公司的认证考试,获得全球通用的AutoCAD工程师证书,以适合于企业工厂绘图员岗位的需要。

2、电工与电子基础实训。柔性教学环境,集成化管理,校企共建基础实验是高职电工与电子实践教学的重要组成部分.在培养学生的技术应用能力和职业技能中起着重要的作用。实验教学具有综合性、现场性、开放性和双主体性四个主要特征,最终能实现基本技能、专业技能、技术应用或综合技能三大基础实训教学任务。电工与电子基础实训过程中应根据不同的教学内容采取“先讲后做,边讲边做,或项目导入(先做后讲)”等多种教学方式,在实验项目的设计上,充分考虑到高职学生的知识背景和接受能力,设计基本实验(验证性),提高型实验(综合性实验、应用性实验)和创新型实验等三种类型的实验项目,以全面培养高职学生的技术应用能力和综合职业能力。

3、机械设计基础实训。采用任务驱动型的教学方法,以学生为中心,充分利用现代计算机多媒体技术与传统教学改革相结合,力求适应高职教育的应用性、针对性、岗位性、专业性的特点。将知识性与实用性融为一体, 实验项目中分成基本实验和综合设计性实验两个层次,虚拟实验和工程案例与学生操作有机结合,保证基本实验教学,不断扩大综合设计实验,鼓励学生课外开展科技制作。机械设计基础实验面向实训,符合技能培养为本位的高等职业技术教育目标即培养技术应用型人才,注重职业技术能力和管理素质的培养和学生自我发展、自我提高的能力培养。实验教学中多媒体技术应用与CAD在机械设计中的应用、机械设计基础课程设计的实践性环节相辅相成。

4、机械制造基础实训(含金工实习)。为避免学生在实训时缺乏必要的理论指导和在随后的课堂教学中又因实践不足影响了对《机械制造基础》理论知识的理解,应该将理论课课堂教学与机械制造基础实训同步;基础实训,生产实践和社会环境相结合。无论是《机械制造基础》课程还是基础实训,所有内容都与生产实践关系密切。在进行课堂教学和基础实训时结合实际生产会使得教学和实习内容丰富、生动。学生们在接受理论知识和实践训练的同时还可了解生产现状、了解新技术的应用状况、了解理论知识与生产的相互关系,提高他们的学习积极性并培养他们解决问题的能力。《机械制造基础》基础实训与社会环境的结合,让学生进入了一个更大的课堂,提高学生对社会的关注和对自己社会责任的认识。除了学习工艺技术外,还将注重学生的个人素质的培养,包括纪律、群体相处、活动能力、人际关系、管理意识、工业安全、环保意识及领导才能等。

三、结束语

模具专业的模块式教学改革,课程体系体现了以就业为导向,以能力为本位的人才培养特点,并形成职业能力培养系统化课程,突出了实训,并与理论教学相辅相成,符合技术应用性人才培养规律,针对专业培养目标,以单元课程改革为基础,进行了课程整合和新课程开发,建立了一套科学、规范、稳定的专业培养方案(或专业教学计划),并能够根据产业和经济结构变化适时调整和更新。

参考文献

1.邓泽民.职业教育课程设计[M].中国铁道出版社,2006.7

第3篇

【论文摘 要】机械电子工程是机械、电子、计算机和自动控制等技术有机结合的一门复合技术,常被称为机电一体化技术,它代表着机械工程技术革命的前沿方向。其发展基础是要有

1.创新人才培养模式的内涵和要求

所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。

1.1培养目标要求

培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。

1.2专业设置要求

按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。

1.3课程体系要求

按照“拓宽基础、淡化专业、增强实践”的要求,辩证地处理好基础课、专业课、实践教学的关系,重视学生实践能力和研究能力的提高。与此同时,要增开跨学科、跨专业的课程,拓宽学生知识面,开阔学生视野,培养学生的创新思维,提高创新能力。

1.4教学方法要求

着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。

2.机械电子工程创新教育的现状分析

首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践 经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。

其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。

还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。

3.机械电子工程人才培养模式的改革与创新

近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。

(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。

(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。

(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握plc的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了plc基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到plc在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将plc技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。

4.结语

机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。

【参考文献】

[1]周刚毅,李国平.加强校企合作探索机电模具人才的创新培养模式[j].理工高教研究,2007,26(3):105.

[2]邱自学,姚兴田,王君泽.机械电子工程专业人才培养模式及其课程群建设[j].机电工程,2005,22(12):60.

第4篇

关键词:机电 测控 实验平台

中图分类号:G482 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2011)009-096-02

在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中提出,高校要着力培养“高素质专门人才和拔尖创新人才”,以满足国家发展对具有创新精神和创新能力人才的迫切需求。对于工程类本科专业而言,创新型人才培养工作不仅要使学生认识自然规律、掌握一定的科学技术知识,更要培养学生分析和解决实际问题的创新精神和创新能力。在此过程中,实验教学是不可或缺的重要组成部分,承担着开展必要的验证性实验以及研究性、探索性、设计性、综合性实验等重要任务。转变观念,创新机制,加大投入,打造团队,构建与应用型创新人才培养目标相符合的创新实验平台是对各工程类本科专业的必然要求。

1 机械电子工程本科专业现状及人才培养目标

机电行业是国家主要支柱行业之一,近年来发展迅速,人才需求强烈。机械电子工程本科层次主要培养能够进行技术创新和技术二次开发的机电工程与技术应用型人才,但目前国内开设机械电子工程本科专业的高校并不多,且多是2007年以后新增专业。

中原工学院机械电子工程学科为河南省重点学科,而且是河南省两个机械电子工程本科专业之一,学科专业特色优势方向为精密测量测试技术和现代机电测控技术。为了促进学科更好发展,提出进行机械电子工程专业实用型创新人才培养模式的研究与实践,构建现代机电测控技术创新实验平台,加强学生专业素质和实践创新能力的培养。

2 实验教学与实用型创新人才培养

实践教学环节与理论教学环节是本科教学工作中两个不可分割的组成部分,共同发挥着对人才的培养作用。机电领域新理论、新技术、新设备、新仪器的不断出现,对机械电子工程专业的课程体系构建、课程内容更新、实验项目与实验内容创新、实验条件完善、实践环节设置等各方面都提出了更高的要求。中原工学院机电专业总结多年来人才培养的实践经验,提出了适合本专业人才培养的专业知识体系基本结构为:机械+控制+测试+接口+系统。其中,机械学科为基础,控制技术与测试技术为学科主要特色方向,接口技术为纽带,最终落实到系统应用上。与传统机械设计制造及自动化专业相比较,更加突出控制、测试、接口技术的地位,更强调加强对学生在机、电、测、控、接口等技术一体化综合应用能力和实践创新能力的培养。要达到这个目的,实践环节,尤其是实验环节的设置、实验课程的开设、实验内容的优化、实验平台的建设等,不仅直接影响到人才的培养质量,而且关系到专业教学改革、知识创新、科学研究等主体工作的顺利开展。

根据专业实用型创新人才培养目标的要求,本专业在对课程体系、课程内容、实验室设置与仪器设备、实验项目开设、实验教师队伍等基本情况进行综合分析讨论基础上,结合人才培养过程中出现的问题与取得的经验,借鉴同类知名大学相关专业的实验室设备构成、开设实验类型、实验设计方法、实践环节设置合理性等,提出构建现代机电测控技术创新实验平台,从实验教学体系、实验教学内容、实验室管理方式、实验教师队伍建设等方面进行机械电子工程专业实验教学改革,促进机械电子工程专业实用型创新人才培养。

3 机电测控技术实验课程体系及问题分析

3.1 机械电子工程专业实验室基本情况

中原工学院机械电子工程专业实验室目前建制实验室以纺织机电设计与测控校级重点实验室为统合,包括纺织机械测控实验室、虚拟仪器实验室、多点传动控制综合开发实验室、视觉检测技术实验室、机械CAD/CAM中心等。主要实验设备包括三座标测量机、激光干涉仪、超声波无损检测仪、PLC实验装置、虚拟仪器综合实验套件、纺织机械测控实验系统、多点传动控制综合试验系统、视觉在线检测系统、单片机开发综合实验台、传感器与检测技术创新实验平台、机器人实验系统、计算机控制技术试验箱等。

3.2 可开设实验课程及实验课程体系存在的问题

根据专业主要特色方向要求,课程体系中开设实验课程的专业课包括:机械控制工程、机电系统控制技术、计算机控制、微机及单片机应用技术、机电系统接口技术、传感器及机电检测技术、光电检测技术、无损检测技术、机器视觉技术及应用、信号分析与处理、DSP技术、光学工程基础、机器人技术、精密仪器设计、机电一体化系统设计等,另外还有机电课设、现代制造技术综合实验、虚拟仪器综合实验、机电系统综合实验等综合实验环节,共同构成了现代机电测控技术实验教学的课程体系。

3.3 实验教学环节与课程体系中存在的主要问题

在近年来的专业课程理论教学与实验教学实施过程中,发现了目前实验教学环节与课程体系中存在的几方面问题:

(1)在专业课程内容设置上实验环节所占比重明显不足。造成这一现象的原因一方面是长期以来传统教育理念所造成的教学体系结构所致,另一方面则是实验条件和实验资源不足所致。

(2)资源短缺与资源重复现象并存,实验教学整体投入不足。虽然近年来专业实验设备增加不少,但也只是满足基本实验门类需求,总设备台套数还远不能满足要求。与此同时,由于校内实验资源的科学管理与优化配置仍不完善,其他院系的相关实验资源不能共享,造成实验资源浪费。这也是很多高校实验室建设中存在的一个共性问题。

(3)实验课程开设各自为战,缺乏相关课程实验环节的协调与融合。机电学科为交叉学科,其多门支撑学科的专业课程之间是紧密相关,构成一个有机整体,其实践环节是有可能融合为一体,采用综合实验或综合课程设计的方法来实现的。例如检测与信号分析类实验、机电控制与接口类实验等。但目前该类综合性实验环节开设数量还比较少,实验内容设计方面缺乏新颖性。

(4)采用新型、先进实验设备开设的实验较少,学生实践能力培养跟不上市场需求。

这一现象在许多普通本科院校中也比较广泛,主要原因还是普通院校所能得到的国家与地方政府的资金投入相比重点高校远远不足,新型设备、精密仪器少,许多企业中已经配备并常规化使用的仪器设备高校却没有。

(5)实验形式单一,验证性实验居多,设计型、创新型实验较少。缺乏对实验与实践教学的总体设计,实验教学与科研、学科、专业、人才培养结合不够,实验教学研究也不到位、不深。

4 现代机电测控技术实验教学改革探索与实践

针对上述专业实验室设置、实验课程体系及存在问题,充分考虑本专业兼顾机、电和纺织的行业背景,紧密结合精密测

量技术和机电测控技术的特色方向,提出构建现代机电测控技术创新型实验平台,其研究内容和实践方法如下:

4.1 保证基础,强化创新,确定创新实验平台体系构建的基本原则

在保证课程基本实验内容要求前提下增加综合性、创新性、研究性、实践性实验项目。具体来说,就是要按照“保证传统基础实验、增加新型设备实验;减少验证性实验,增加设计性实验:减少单一课程实验,增加多课程综合实验;减少教师指定题目实验:增加学生自主创新的研究性实验;保证课本内实验,增加实际科研项目关联实验;保证实验室内的实验项目,增加企业现场实践活动”的基本原则,构建符合本专业实际情况的现代纺织机电测控创新型实验平台的课程体系。

4.2 以人为本,因材施教,进行分类、分层次的实验教学体系的研究

高校以培养专业人才为己任,但学生存在基础、兴趣、努力程度等方面差异,在进行创新实验平台建立过程中要注意因材施教,构建分层次的实验教学与研究体系。对于基础薄弱,兴趣不足的同学,以基础实验和一般设计性、综合性实验能力培养为主,对基础扎实、兴趣浓厚、学习努力的同学,应鼓励他们进行一些研究性和创新性的实验研究,并积极参加各类创新实践活动。

4.3 分工负责,通力合作,进行实验大纲、实验内容与实验教学方法研究

组织专业课教师根据各自所长分工负责,对各门课程的基础实验与实践环节的教学计划进行修订和完善。通力合作,完成设计性实验、创新性实验、研究性实验的实验内容规划设计和实验教学大纲的编写。根据本专业人才培养的“机械+控制+测试+接口+系统”的专业知识体系基本结构,进行多课程综合实验内容开发与实验方法研究。

4.4 项目引导、以赛促能,积极开展自主创新的研究性实验与创新竞赛活动

鼓励专业教师根据创新性科研题目或实验室建设项目设计创新性实验,例如采用机器视觉技术、虚拟仪器技术、机电传动控制技术、PLC控制技术进行生产线产品质量检测技术的研究。鼓励教师在创新性实验活动中指导学生形成各种形式的物化成果。还可以结合“挑战杯”、“机械设计创新大赛”“电子设计竞赛”等创新大赛题目进行实验项目设计,组织学生成立创新兴趣小组,以赛促能,在比赛过程中培养学生创新意识、团队意识,提高动手能力、合作能力、创新能力。

4.5 提高能力,加强管理,建设具有创新精神、创新能力的实验指导教师队伍

只有具有创新精神、创新能力的教师才能培养出具有创新精神、创新能力的学生。在实验指导教师队伍建设中,鼓励专业课教师积极参与实验室管理,积极引导学生参加科学研究活动,组织各种科研兴趣小组,加快实验室开放制度的常规化,把实验室建成教学和科研的前沿阵地。

4.6 开拓资源,追求卓越,建设校企合作,资源共享的创新实验大平台

本专业科研人员目前参加有国家科技重大专项机床类项目2项和国家863项目1项,以此为契机,积极开展与相关重点机床企业的合作交流:同时发挥原部属院校的行业优势,保持和加强与纺机行业的技术合作,以教育部“卓越工程师教育培养计划”理念为指导,积极探索将人才培养与企业、科研工作紧密联系,充分利用企业实践平台,探索校企合作的创新人才培养新模式。现代机电测控技术创新实验平台建设将紧密结合机床制造业和纺机制造业中的各种测试、测量、控制技术应用,有效利用校内、校外资源,建设校企合作、资源共享的创新实验大平台,最终培养能够满足企业需要的系统掌握现代机电系统测试、测量、控制技术和应用能力,具有实践能力和创新精神的高层次机电人才。

参考文献:

[1]刘明贵,实践教学在应用型本科高校人才培养中的地位和作用[J],高等农业教育,2010,(02):6-9

[2]袁剑波,郑建龙,普通本科院校应用型人才创新能力培养研究[J],高等工程教育研究,2008,(02):137-140

第5篇

本文选取俄罗斯的莫斯科国立鲍曼技术大学(以下简称鲍曼大学)机械方向的学士培养方案,及中国的哈尔滨理工大学(以下简称哈理工)机械类方向的学士培养方案为研究对象,在对两校培养方案分别解读的基础上,对比分析两校培养方案的异同。本文的研究结果可以帮助国内相关领域的从业人员了解俄罗斯机械方向的学士培养模式及内容,为中俄两国进一步在该方向联合培养人才方面提供借鉴。 

一、培养目标比较 

(一)鲍曼大学机械方向学士培养目标 

鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论,包括机械设计与机械制造;掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识,具备现代机械工程师的基本技能,进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1] 

莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。 

1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力,能够领会信息,并对其进行总结、分析;善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划;逻辑思维能力强,具备较好的口笔头表达能力;有团队合作精神,组织协调能力优秀,并勇于承担责任;在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件;懂得在工作中提升个人业务水平,加强个人工作能力;能够开展自我批评,对个人优缺点有清晰认识,善于取长补短;相信本专业对社会的意义,有强烈的愿望完成个人工作;在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法,善于分析问题的社会意义及进程;在工作过程中运用自然科学学科的基本定律,在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法;善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义,并预知此过程中可能出现的危险,遵守信息安全要求,包括保守国家秘密;学会获得、保存及加工信息的方法,会使用计算机及互联网;掌握一门外语,要求能够阅读及理解外语科技语体,用外语进行口笔头交流;掌握保护工作人员的基本知识及方法,预防自然灾害和其他可能的灾难;在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律;尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统,理解其他国家的与本国社会文化差异及特点;在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系,人与社会、人与自然的规定;能够理解社会普遍及个体的哲学问题;了解历史进程中的各项的规律;了解经济史发展进程,及过程中的各项重大事件;了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位;善于分析社会重大问题,社会进程,预测社会发展前景;身体健康,能够胜任社会及职业活动的需要。 

2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质,并利用数学物理设备解决问题;能够使用数学物理设备,掌握理论、计算及实验的研究方法,掌握数学及计算机建模的方法;掌握最新科技成果,古典技术理论,物理数学及数学建模方法,并在此基础上解决应用力学领域的问题;善于利用现代计算方法及计算机技术(CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等)解决应用力学领域的工作;对所完成的计算实验工作及方案进行描述,对实验结果进行加工分析,并撰写报告、文章及其他科技文本;使用计算机软件进行科研活动,撰写报告、简述,利用现代办公软件完成学术文章;利用计算机软件(CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等),结合先进的CAD技术,完成СAE计算(例如,使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran);参与机器及设备的设计,以保障其稳固性、持久性、安全性。 

(二)哈理工机械方向学士培养目标 

哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定,包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。 

1.业务培养目标:培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。 

2.专业特点及培养要求:本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。 

3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力:较好地掌握自然科学理论基础,人文、艺术、和社会科学基础,具备口笔头表达能力;全面掌握专业领域技术基础知识,包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识;具备本专业必需的基本技能,如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力;掌握本专业方向所必需的专业知识,了解学科前沿及发展动态;具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力;有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2] 

(三)两所大学机械方向学士培养目标比较分析 

1.业务目标培养的异同

     相同之处:中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才,拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。 

不同之处:首先,中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点,相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校;其次,中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握,这点与俄罗斯也略有不同;再次,俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力,这点中国高校要求相对要低一些。 

2.学生应获能力的异同 

相同点:中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识,同时又都能够根据工作需要运用计算机知识,能够熟练运用计算机解决相关机械类问题;此外,两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向,要求学生学习并掌握相应的汽车知识;再次,两国高校都很看重实验的重要作用,要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。 

不同点:除机械方向本专业外,中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识,如人际交往和相处,个人身体素质和心理素质等;其次,中国高校更为重视学生的专业素质的培养,专业类课程开设得更为多一些;再次,中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注,开设了诸如历史、哲学等学科,注重学生的综合素质的培养;其次,在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点;再次,俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力,并且着重培养学生分析后下结论的能力,中国的培养方案在这方面的要求相对较低。 

二、两校课程设置比较 

(一)鲍曼大学机械方向学士课程设置 

鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学,数学与自然学课程,专业课三大板块。 

1.社科、人文、经济学板块 

学科基础课(4门):哲学、外语、历史、经济学;选修课(6选3):政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。 

2.数学与自然学课程板块 

学科基础课(8门):解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学;选修课(8选4):计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。 

3.专业课板块 

学科基础课(12门):计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全;选修课(14选7):机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。 

实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。 

(二)哈理工机械方向学士课程设置 

哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课,学科基础课,人文、社科、经管类素质课,专业平台课和专业方向课5大板块。 

1.公共基础课中包含有必修课(9门):高等数学(一)、线性代数(二)、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理(一)、物理實验、C语言程序设计、体育;同时还有3门选修课。 

2.人文、社科、经管类素质课包括必修课(9门):思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育;同时包含有3门选修课。 

3.学科基础课包括必修课(12门):现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等;另有选修课9门。 

4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。 

5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课,其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门,B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门,C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门;而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。 

实践性教学环节包括的内容较丰富,包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。 

通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才,特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。 

(三)两国机械方向学士课程设置比较 

综上所述,两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块,而哈理工但是5个板块,相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程,都开设专业课;不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程,而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3] 

在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程,而因为本国国情,社会发展水平、文化积淀等方面的不同,哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设,而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3] 

实践环节两校也体现出不同,见下表[3]: 

三、学生毕业条件 

鲍曼大学要求学生上满8640个学时,修满240个学分。[3]其中,理论学习217个学分(7812个学时),体育2个学分(400个学时),生产实习9个学分(324个学时),国考12个学分(432个学时)。 

俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时,须遵循以下几点:1.1 学分=36 学时(45分钟/学时)或27小时;2.大学生一周最大工作量为 54 学时,合 1.5 学分;3.用学分计算某门课程的工作量时,用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下,课程考查和学年设计( 论文)计入课程学习的总工作量之中;4.一周的实践合 1.5 学分;5.一门课程的学期考试合 1 学分(包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间);6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定,1周=1.5 学分。[4] 

哈尔滨理工大学要求修满199学分(其中包括理论教学159学分及实践教学40学分)。[3] 

本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究,揭示两校在人才培养方面的异同,为中俄联合培养机械类人才提供参考。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 机械方向(151600)学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学,2010:1-28. 

[2] 本科专业人才培养方案(哈尔滨理工大学2006版)[Z].哈尔滨理工大学教务处,2006:1-13. 

[3] 杨蕊. 中俄财会方向学士培养方案比较研究——以莫斯科国立交通大学与哈尔滨理工大学为例[J]黑龙江教育学院学报,2015(7):45-47. 

第6篇

关键词:高等职业教育;机电一体化;专业建设;课程体系

自20世纪80年代初,世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期,几乎被人们视作夕阳产业。90年代以后,计算机等电子技术在该领域的广泛应用,为制造业注入了生机。如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。据笔者初步调查,浙江省办有工科类专业的高职院校几乎都开设了机电一体化专业。与此同时,“高薪急聘数控操作人才”之类的招聘广告屡见不鲜,从人才市场和企业反馈的信息也表明,社会对高质量机电一体化专业人才的需求量很大。从近些年机电一体化专业毕业生数量上看,应基本能缓解当地企业对该专业人才的急需,不至于供需严重失衡,问题出在供非所求。高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置、实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。

一、机电一体化技术的界定

(一)内涵

传统意义上的机电一体化,主要指机械与电工电子及电气控制这两方面的一体化,并且明显偏重于机械方面。当前科技发展的态势特别注重学科间的交叉、融合以及电子计算机的应用,机电一体化技术就是利用电子技术、信息技术(主要包括传感器技术、控制技术、计算机技术等)使机械实现柔性化和智能化的技术。机械技术可以承受较大载荷,但不易实现微小和复杂运动的控制,而电子技术则相反,不能承受较大载荷,却容易实现微小运动和复杂运动的控制, 使机械实现柔性化和智能化。机电一体化的目标是将机械技术与电子技术实现完美结合,充分发挥各自长处,实现互补。与其相关的学科应包括机械工程学科、检测与控制学科、电子信息学科三大块内容。

(二)本质

机电一体技术的本质是将电子技术引入机械控制中,也就是利用传感器检测机械运动,将检测信息输入计算机,计算得到能够实现预期运动的控制信号.由此来控制执行装置。开发计算机软件的任务,就是通过输入计算机的检测信息,计算得到能够实现预期运动的控制信号。另外,若是一件真正意义上的机电一体化产品,则其应具备两个明显特征:一是产品中要有运动机械;二是采用了电子技术,使运动机械实现柔性化和智能化。

(三)作用与系统

采用机电一体化技术的最大作用是扩展新功

能,增强柔性。首先,它是众多自动化技术中最重要的一种,如实现过程自动化(PA,即连续体自动化)、机械自动化(FA,即固体自动化)、办公自动化(OA,即信息自动化)等。其次,机电一体化技术又是按照用户个人的特殊需求来制造、提供产品这一当今最高级供贷方式的关键技术。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这五个要素构成,如机器人就是一个十分典型的机电一体化系统。

二、机电一体化专业建设与课程体系现状分析

(一)专业定位模糊,需准确定位

由教学计划可看出,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。前述的理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。从理论上来说,其定位应以机为主、电为辅,或者电为主、机为辅均可。由于许多机械类专业如机械制造及自动化等一般也强化了电子和计算机等方面的应用,使它们没多大差异,体现不出自己的特色,实际上行不通。因此,机电一体化专业应定位在“以电为主、机为辅,机、电、计算机三足鼎立”为宜。

(二)“双师型”教师队伍力量薄弱

由于种种原因,目前高职机电一体化专业“双师型”教师比例仍很低,专业理论教师不能指导实训教学,实训教师基础理论薄弱,不能讲授专业理论课的现象还较普遍,必须采取加强培训或从企业聘任兼职教师等途径加以解决。

(三)教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高

总体看来,各高职院校虽具备一些专业基础课、专业课的实验条件,但基本上都是以验证性、演示性为主,很少具有本专业的综合性、设计性实验,缺乏融合机与电为一体的大型综合性实验或综合性课程,影响了专业技能和工程实践能力的提高。教学实训设施也大大落后于当今企业,实践训练水平不高,应采用与企业合作等方式尽快提升层次。

(四)适应新技术发展的课程体系有待构建

现行的机电一体化专业课程体系,明显偏重于机械方面,这与当前该专业所处于的“机、电、计算机”三大块内容三足鼎立的实际格局很不适应。因此,在课程体系构建时应突出电气控制、计算机应用的地位。

(五)体现当代工业发展水平的专业教材有待突破

目前高职院校所采用的机电一体化专业教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。

三、专业改革与课程体系构建

(一)设立若干个专门化方向

高职教育要保持其自身的特色,必须强化专业方向,充分考虑与地方经济的紧密结合。与此同时,为妥善解决学生择业范围广与针对性强这对矛盾,可设以下几个专门化方向:机械制造及自动化专门化;机电一体化产品开发专门化;数控加工技术专门化:工业机器人专门化。通过设立专门化方向,可完成有针对性的就业前培训。当然,也可根据各校实际情况并结合企业对本专业的人才需求,另行设置其他专门化方向。

(二)重新构建专业课程体系

高职高专课程体系设置应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系和“三段式”课程设置体系,对课程进行优化和整合,充分考虑与中职的衔接,坚决避免重复。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化教学模块,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:

第一,将培养目标分解到每一教学模块单元,确定每一教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,相应的配套实践教学环节,每一教学模块单元主干课程的内容组成,每一课程要传授的知识、能力以及考核学生的方法。

第二,对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。

第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和“启发式”等主动型教学方法。

第四,整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

根据上述框架思路,专业课程体系由综合化系列课程和专门化模块课程两部分构成:

1.综合化系列课程

机械制图:包含原机械制图内容,增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容,融入公差与配合部分,使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。

机械设计基础:包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本课程主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。

控制工程基础:包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容,使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本课程完成机械控制方面初步知识和能力的培养。

机械制造基础:包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容,将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本课程完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。

传感器技术:主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。

计算机应用技术:主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容,以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。

机电一体化系统设计:主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本课程要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。

2,专门化模块课程

该模块主要根据设立的几个专门化方向,同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况,一般在毕业实习时完成。该模块的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训,为就业上岗做好充分准备,必须突出实践性与综合性。

条件具备的院校在校内完成该模块。具体操作时可把学生分成若干个专门化合作组,由学生自愿选择参与哪个合作组。每个合作组完成一个子课题,各子课题可以是同一大课题下的子课题,也可以是独立设置的子课题,合作组之间可以是互相协作的关系,也可以相对独立。子课题按性质不同分以下三类:开发设计型、制造加工型和设计制造综合型。如开发设计型可结合学生的能力安排某个总成的设计,或者某个控制系统的电路制作,或者某个控制系统的程序编制等;制造加工型主要是根据已有的设计,完成零件的机加工、装配和调整工作;设计制造综合型则完成一个简单机电一体化产品或其中一部分设计与制作的全过程。为使学生较全面地掌握知识和技能,应以设计制造综合型为主。

新生入学进行专业教育时即可介绍专门化模块课程的大致情况,以便增强学生日后学习的目的性、主动性和针对性。该模块要求指导教师具有较高的专业水平和综合能力。课程开发充分结合合作组的内容,以实例、设计制作指导书的方式进行。如浙江师范大学高等技术学院设立的精雕技术专门化方向,要求学生独立编程并在数控精雕机上自行操作,最终完成一件精美的雕刻产品。由于强化了专门化方向,学生拥有社会急需的其他学校毕业生所没有的一技之长,深受企业欢迎。

师资、设备等条件尚不具备的院校可与企业合作,把专门化模块放到企业中实施,教师与企业技术人员根据企业情况一起完成模块课程开发与教学工作,这样可同时解决部分学生的就业问题。

(三)实践教学课时设置原则

实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的40%及以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。 [参考文献]

第7篇

关键词 课程群理论 实践教学 机电控制

0 引言

随着科学技术的迅猛发展,尤其是计算机技术、信息技术在传统机械行业中的广泛应用,机械工程学科已发展成为一个集机械、电子、控制为一体的交叉学科。为适应新形势下人才培养需要,高等工科院校的机械专业必须走“加强基础,扩宽知识面,以机为主,机电结合”的发展道路。

我校机械类专业已有近四十年的办学历史,目前划分为“工程机械”和“机电一体化”两个专业方向,其中“机电一体化”方向每年的毕业生有100人左右,就业形势一直很好。机电控制课程群是“机电一体化”方向人才培养计划中的重要组成部分,现有课程体系主要包括单片机原理及应用、机械控制工程基础、机电传动与控制、机械电子学、数控技术等课程。

然而,在近几年培养计划的执行过程中,我们发现机电控制课程群存在以下几个问题:(1)课程体系不严谨,部分课程的内容设置有重复。如“电机控制”在机电传动与控制、机械电子学、数控技术三门课程中都有讲授。(2)理论与实践脱钩,实践环节偏少。目前人才培养的目标是:“面向国家经济建设和社会发展,培养基础宽厚、实践能力强、综合素质高、具有创新意识和社会责任感的应用型高级专门人才”。但由于多方面原因,机电控制课程群中的实践环节所占比重较少,部分重要课程甚至未开设实验课,导致学生的实践能力较差,解决不了实际问题。(3)课程体系和内容与我校机械类专业的特色——“工程机械”背景结合不紧密。由于我校的机械专业毕业生大多数在公路施工部门工作,用人单位希望毕业生能够多掌握些工程机械方面的知识,而我校工程机械专业也有较强的优势。因此,促进机电控制技术与工程机械的结合,实现学校、学生、用人单位的“三赢”是我们进行课程体系改革的一个重要目标。(4)机电控制的最新技术未能融入到课程体系,如机器人技术、PLC控制技术等。这样使学生不能及时了解机电控制的最新技术,学习积极性不高。

因此,如何调整和改革机电控制课程群的理论和实践教学体系,紧跟机电控制技术的最新进展,体现我校机械专业的特色,使学生在最少的时间内获得最多、最新的知识,提高学生的实践能力,成为“机电一体化”方向人才培养的重要课题。

近几年随着机械行业的不断发展,对于高素质机电一体化人才的需求稳定增长。然而机电控制类课程的内容和体系存在一些问题。国内外的许多教育工作者进行了改革和尝试。

我国众多高校的机械专业对于机电控制类课程群进行了理论和实践体系的改革,如将电工电子技术中的电机部分、机床电气控制技术、电力电子学整合为机电传动与控制;将PLC控制技术作为机电一体化方向的骨干课程;加大实践教学环节等。

国外美国、日本、德国等国机械工程教育理念主要是面向工程、面对实际应用,强调解决实际问题等各种能力的培养。

美国工程技术认证委员会(ABET)对机械工程类领域本科专业评估标准,分别从知识、能力、社会意识和交流合作等方面作了具体要求,也可以看成是对一个现代工程师基本素质的要求。各种能力包括学习能力、分析能力、设计能力、综合能力、解决实际问题能力、表达与交流能力,能力的培养在机械专业教育任务中是相当重要的。美国经过调查研究,得出“拥有最优秀工程人才的国家,就拥有具备相当优势的经济和工业的核心要素”结论,提出“回归工程”、“重构工程教育”的口号。以麻省理工学院为代表,重新引导美国的工程教育从科学向工程回归。教学上通过增加工程实践训练,增加设计内容,以增加学生工程经验。日本则明确地提出,工科大学四年一贯制的课程体系的核心是“工程”,四年的教育过程要始终围绕工程和联系工程实际进行。工科大学的工程教育是教学的首要问题。德国的培养模式堪称国际高等工程教育的典范。工程师就是解决工程中遇到的各类实际问题,德国模式除课堂学习外,还强调工程设计和实践,大学提供给工程界的是训练有素的工程师。

然而,欧美国家的教育方式需要大量实践装备和企业的合作,这些资源要求我们不具备,不能照搬。然而其思想理念可以借鉴。

1 课程群理论实施方法与途径

1.1 改革目标

通过整合资源、优化体系,形成一整套新的、具有我校特色的机电控制课程群的理论和实践教学体系,适合我校“面向国家经济建设和社会发展,培养基础宽厚、实践能力强、综合素质高、具有创新意识和社会责任感的应用型高级专门人才”的培养目标,培养学生从事机电一体化工作的业务水平,从整体上提高人才质量。

1.2 实施的内容

(1)深入研究机电控制相关知识的内在联系,整合机电控制课程群的内容,优化机电控制相关课程的体系结构,选择或编写相关教材,重新编写教学大纲,调整学时。

(2)在课程体系改革的基础上,充分利用、整合、完善现有的实验条件,进行实验体系结构的整合、优化。经过近几年的投资建设,机电控制实验室已初具规模,但是利用率却不高。由于课堂教学中安排的实验课时较少,学生没有时间进行综合性的实验,导致一方面学生动手的兴趣得不到满足,另一方面实验室的设备被闲置。将“机电传动与控制”、“现代制造技术”、“CAD/CAM”实验室有机结合起来,协同工作,变以前验证性、参观性为主的实验为综合性、设计性、开放性的实验,提高学生积极性,培养学生的实际动手能力。

(3)增加工程机械的背景知识,加强机电控制技术在工程机械领域应用的介绍,体现我校机械类专业的特色。

(4)改革教学方法,紧密跟踪机电控制前沿知识,以工程实例为驱动,强调知识的应用背景,提高学生学习的积极性,培养学生应用知识的能力。

1.3 实施的方案

(1)组织相关课程教师和专家,展开对机电控制相关知识关系和重要性的研究,理顺各知识的传授顺序,探讨以工程应用为背景,以培养学生实际问题分析解决能力为目的的教学方式和方法。这部分研究以调研、组织教师相互听课并展开教研讨论来实施。

(2)在前面工作的基础上,进行机电控制课程体系教学内容的改革,重构课程的名称、内容,适应当前学校对培养计划的规定,删减陈旧和重复的知识,增加综合问题和前沿技术的内容。这部分工作可通过重新选择教材和自编讲义,重新修订大纲来实现。

(3)新课程体系下进行实验、实习环节的改革。以工程实践能力培养为主线构建实践教学内容体系,充分利用社会、企业和学校资源,进一步建设和完善专业实验室、校内外实践教学基地,使实践教学的内容、时间、效果等方面有充分的保证,提高教学质量。

(4)新课程内容体系下进行教学方法的研究,紧密跟踪机电控制领域前沿知识,以应用能力、创新能力的培养为目的,改革传统的“填鸭式”教学模式,提高学生学习积极性。

1.4 教学效果评价

机电一体化课程的鲜明特点在于,授课理论与实际习题差距较大,学生往往感觉将理论掌握好了,做题却难度较大。这是由于机电一体化专业与实际应用联系紧密,如何将所学理论应用到实际问题存在较大难度。

为了能够更好地评价教学效果,作业与实践评价往往成为一个重要指标。同时,为了保证不同层次学生的学习效果,可将作业分成三个部分。第一部分作业是基础作业,这一部分主要基础较弱学生,使该层次学生通过努力,完成该部分作业,达到教学目标。第二部分为巩固类作业,主要根据教学大纲,采用中等难度习题,主要用来巩固所学知识;第三部分为深化类作业,主要针对层次较高学生,习题难度较高,可拓展学生思维的广度。

教学中期考查是教学效果评价另一重要方法。在课程过半以后,可拿出一节课的时间,考查学生前半部分的学习效果,并根据考查成绩及时调整每个学生的学习方法。同时,由于不同层次学生考查结果,要考虑到他们差异性,给予及时的鼓励和表扬。对于学生的任何点滴进步,都要给予积极的肯定,有利于不同层次学生同时获得最佳的学习效果。

2 结论

为了提高机电控制课程教学中的效果,提出了课程群理论与实践教学体系方法。该方法紧跟机电控制课程的最新进展,体现我校机械专业的特色,使学生在最少的时间内获得最多、最新的知识,提高学生的实践能力,在实际教学中获得了良好的教学效果。

参考文献

第8篇

关键词:机械工程 专业硕士 实践能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0130-03

专业硕士培养过程中,具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一,因此,机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短,开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系,发挥机械工程学科的传统优势,使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能,同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标,专业实践是必不可少的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。

1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定

充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求,才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论,掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术,机电一体化系统设计方法,现代制造工程,机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术,信息化、智能化的基础技术,工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强,实践技能水平高,掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。

由机械工程的培养目标可以看出,现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。

2 培养环节的设计

2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式

根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点,该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文(特别是理论部分)的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况,切磋经验,互相配合,共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。

2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计

机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点,采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成,要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中,应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果,要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后,按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议,充分考核其实践能力,验证课题论文具体实物成果,然后才能将相关材料上报研究生院,提交校学位评定委员会审批,获得机械工程专业硕士学位。

3 实践课程的设定与实施

3.1 现代设计与方法实践能力培训

现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件,然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件,通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码,在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。

3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训

先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行,如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况(如运动、故障报警、加工状态)的演示盘,通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试,完成图形仿真训练。

3.3 机电系统测控方向实践能力的培养

机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制,让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压,然后将电压转换成人们熟悉的数字值;明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念,还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数,从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。

4 结语

机械工程专业硕士实践能力要求较高,通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系,培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握机械工程技术相关理论与技术,做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才,间接促进我国现代制造业的发展。

参考文献

[1] 彭宝营.基于“开放式数控系统”的机械工程专业硕士实践教学设计[J].科技资讯,2015,13(25):120-122.

[2] 郑鹏,吴建权,沈会祥,等.“机械工程”专业型硕士研究生校企联合培养创新模式研究[J].科技创新导报,2015,10(22):207-209.

[3] 《设备监理》编辑部.工程硕士培养应以行业队伍建设需求为目标――访全国工程硕士专业学位教育指导委员会秘书处主任高彦芳副教授[J].设备监理,2013(2):34.

[4] 郑文轩,杨瑛,田贝贝.全日制硕士专业学位研究生“双导师制”培养模式探析[J].教育教学论坛,2015(34):154-155.

第9篇

关键词:机电一体化;人才培养模式;改革

一、机电一体化技术的产生

1.20世纪90年代以来,欧美、日本等国家将机械技术、电子技术结合起来广泛应用于各个领域。它着重强调了机械技术与电子技术的结合逐渐产生了机电一体化这门学科。机电一体化是一门注重应用的跨学科的边缘科学。它使系统更优化,从而产生体积更小、功能更强的新一代智能化产品。

2.随着计算机的发明与应用,它与传统机械技术结合产生了数控机床技术。数控机床的问世,写下了机电一体化历史的新的篇章。它使机械制造装备业快速进行了技术革新和发展。自从第l台数控铣床问世以来,数控装备形成庞大的数控制造装备产业,每年全世界的产量有10万台左右,产值达几百亿美元。我国的数控机床技术也有了快速的发展,在制造业领域有了广泛应用,形成了繁荣的供求市场。

3.微电子新技术的加入为机电一体化带来了新的发展契机。几乎所有的传统产业只要与微电子技术结合,用集成电路芯片进行智能改造,就会使传统产业重新焕发青春。可编程序控制器PLC、电力电子等技术的发展为机电一体化的发展提供了坚实的基础。

4.激光技术把机电一体化更是把机电一体化推向高速发展轨道。以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了物理学、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的进步。

二、机电一体化技术的发展方向

以微电子技术、软件技术、计算机技术、通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命,不仅深刻地影响着全球的科技、经济、社会和军事的发展,而且也影响着机电一体化的发展趋势。机电一体化技术将向以下几个方向发展。

1.光机电一体化方向。一般机电一体化系统是由传感系统、能源(动力)系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。利用光学技术的先天优点,就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。

2.柔性化方向。未来机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在这种系统中,各子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同环境条件做出不同反应。

3.智能化方向。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。这主要得益于模糊技术与信息技术的发展。

4.仿生物系统化方向。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,往往在结构上处于“静态”时不稳定,但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物:当控制系统(大脑)停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统(大脑)工作时,生物就很有活力。

5.微型化方向。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。机械和电子完全可以“融合”,机体、执行结构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型化是机电一体化的重要发展方向。

三、机电一体化在教学中改革创新

目前部分高职院校对机电一体化专业人才培养规格的定位由于各高职院校的服务区域和学校教学传统及教学资源的不同,他们的机电一体化专业人才培养规格各有其特殊性。

1.大部分高职学院以传统机械制造业为基础,开发了以现代加工制造技术为主的数控技术应用专业,该专业的人才培养规格是:①工艺规格的编制及实施;②传统机械加工的工装设计;③数控加工程序的编制;④数控机床的操作、加工调试、维护与保养;⑤数控机床的安装调试;⑥数控机床故障诊断为初步维修。

2.高职机电一体化专业人才培养规格新要求(1)学校与企业在人才培养规格上的认识差距。根据对本次调研材料对比分析,学校与企业在人才培养规格上认识和实践方面有差距;①学校偏重于技术岗位,企业偏重综合实用岗位;②学校希望学生有后劲,企业希望学生立竿见影,马上有劲;③学校传递给学生的知识和培养的能力综合度不够,企业则对综合度要求高;④学校希望按专业培养人才,企业希望按项目培养人才;⑤学校的教学内容偏重理论,企业注重理论的实际运用。

3.现代企业技术岗位职责的新变化根据机械、电子行业的有关调查,现代企业技术岗位对人才的要求同过去相比有较大变化:①工作负荷(劳动强度)要求在降低,工作责任心的要求在提高;②专项技能要求在降低,综合理论知识要求在提高;③与物交流的能力要求在下降,与人交流的能力要求在上升;④对适应一个岗位的技能要求在下降,对适应多个岗位的技能要求在上升。

4.机电一体化技术的发展催促着教学内容进行改革机电一体化专业教学内容的改革涉及教学内容的选择、组织、实施等。围绕着教学内容而展开的工作复杂,社会对机电一体化专业性人才的需求、办学指导思想、学校教师整体教学水平、教学设备仪器和教学场地及日常教学经费等问题的相互制约,教学内容的改革只能循序渐进。

机电一体化专业的教学内容丰富,处理不好就容易成为知识的堆积。从调研情况来分析,重理论、轻实践,教学内容陈旧,实验和实训装备缺乏,双师型教师数量不足等问题不同程度困扰着机电一体化专业的教学改革。

参考文献:

[1]吕栋腾,张辰亮,孙永芳.高职院校机电一体化专业发展和人才培养初探.机电信息,2010(36)

第10篇

引 言:机械电子工程是一门以计算机为基础,多种技术相结合的综合性的学科,也被称为机电一体化技术。它是社会技术高度发展的产物,是社会发展进步的一个重要标志。伴随着机械电子工程行业的深入发展,在国民经济中所占的比重越来越大,国际竞争力也越来越大,在促进社会发展和提高人们生活水平质量方面都起到无可替代的作用。但在机械电子工程行业全面的发展和壮大的过程中任然存在着一些列的问题,影响着它健康、有序的发展。

一、我国机械电子工程行业发展的现状

我国机械电子工程行业已经成为我国经济发展的支柱,它作为社会经济和技术高度发展下的产物,是衡量我国对外贸易和国际影响力的一个重要的标志。近年来,机械电子工程行业的全面发展,涉及到我国各个行业领域,成为了我国国家政策和重点扶植的行业。经济全球化的发展更是为我国的机械电子工程行业提供了发展机遇,带动了我国对外贸易总值,成为推动我国经济增长的主要力量。随着我国机电系统的逐步成熟和稳定,在发展和壮大的过程中,更加的多元化,发展方面更加明确,在促进国民经济和对外发展方面都具有巨大的影响。机械电子工程行业的快速发展,技术的不断进步,使我国机械电子工程行业在国际中的竞争力也在不断提升,据数据显示,我国的对外出口机电产品正在逐年的增加,出口总额不断的提升,使我国成为机电出口产品的大国之一,为我国机电行业的提供了更多的发展空间和更广阔的发展市场。

二、我国机械电子工程行业在发展过程中存在的问题

第一,行业的关联度减低。我国的机电业发展市场集中,产品结构单一,使机电产品在发展中存在很大的风险性,容易受到影响和波动,特别是从长远的发展角度而言,市场和结构的单一都不利于行业的发展和创新,久而久之,也会导致其国际竞争力的降低。第二,自主创新能力欠缺。我国机电行业以大中型企业为研发主体,但这些企业对于自主创新和产品的研发重视度不够,对于资金的投入不够,使行业发展确定资金保障和创新基础。第三,人才的缺乏。受我国机械电子工程行业发展时间限制,在人才的培养和利用上还存在着很大的问题,人才的缺乏将会直接导致行业发展局限性。人才在机械电子工程行业中是主导者也是实施者,是技术的研发者和创新意识的构造者,对于产业的发展起着觉得性的作用。机械电子工程行业在发展的过程中,各个方面都需要人才的参与,人才是保障其行业持续、稳定发展的基本因素,对于提高产业发展技术,促进产业市场竞争力的提高都起到十分重要的作用。

三、我国机械电子工程行业未来发展的趋势

随着科技水平的提高和社会经济的发展,我国的机械电子工程行业的发展也取得了长足性的进步,进入了一个新的发展阶段。在未来发展中重视专业深度的培养,摆脱发展的局限性和单一性,积极的培养复合型的人才,为机械电子工程行业在未来的技术发展和科学研究中提供更多的人才支撑,以适合未来对机械电子工程行业发展的需求,满足市场的变化,提高市场经济的发展和国际市场的竞争力。

近年来,随着计算机技术的深入发展和广泛应用,带动了机械电子工程行业的发展,促进了电子工程行业向智能化发展方向的转变。科学技术作为电子工程行业发展创新的根本,在发展中,将计算机网络技术与电子技术相融合,成为了机械电子工程行业在未来发展的必然趋势。机械电子工程是机械技术和电子技术的结合,在改变了传统的机械技术生产模式的同时,将虚拟的电子技术应用在生产中,带动了生产的发展,在社会经济发展和人们日常生活中都具有重要的影响。机械电子工程行业作为国民支柱行业,在未来发展中具有更多的可能性和发展空间,这就要求我国在发展机械电子工程行业过程中,要加大技术的研发,解决其发展过程中存在的问题,有效提高机械电子技术的制造水平。

结束语:我国机械电子工程行业的发展经过了多个发展阶段,在不断的摸索和探究中,不断的壮大和发展,逐渐成为了影响国民经济的一个重要的因素。机械电子行业作为时展下的产物,具有相当乐观的发展情景。在未来的发展要加强技术的创新和突破,加强对人才培养,提高产业的关联度,提高机械电子技术水平,促进机械电子工程行业持续、稳定、高质的发展。

第11篇

关键词:工程设计;核心课程;CDIO;完整技术工作;角色转变

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0042-03

一、培养工程设计型人才是工业现代化的需求

随着计算机、微电子、自动控制等技术的发展,工业自动化正向集成综合自动化过渡。机械设计制造及其自动化技术的综合应用正起着越来越重要的作用,由于机械产品及设备的技术复杂性和涉及知识的交叉性,使得现有的技术人才难以胜任技术含量较高的工作。

机械制造业是工业自动化的重点,机械设计制造及其自动化是工科院校主要专业,其培养的学生毕业后相当一部分将直接面向工厂、面向车间、面向工程应用与设计的现代化主战场。而现有的高等教育人才培养模式长期采用灌输式理论教育,且受多种因素制约,学生对工程实际的认知较少,综合运用知识的能力较差。学生毕业进入企业后,由于遇到的实际工程问题通常是隐性的,无法再像课堂学习一样,根据已知条件和固有步骤就可得到答案,加上新的科学技术成果大量应用于生产实际,设备的复杂性和涉及学科的交叉性大大提高,使得现阶段的高等教育人才培养模式已经阻碍了高素质工程技术人才的培养,其培育的纸上谈兵型人才已经远远不能适应工业现代化的需求。因此,各高校工科专业进行以培养学生工程设计能力为目标的教学体系改革已经迫在眉睫。

二、机械设计制造及其自动化专业工程设计能力的内涵

机械设计制造及其自动化专业的人才培养目标是现代机械工程师,使学生接受机械工程领域的基本知识和专业理论知识,受到机械工程师基本技能的训练。学生毕业进入企业后,除具备机械设计制造及其自动化专业的一般知识与能力外,作为现代机械工程师,还应具备以下能力:(1)能够正确判断机械设计制造及其自动化专业领域的工程实际问题;(2)具备针对工程实际问题的系统分析能力和解决问题的能力;(3)具备机械制造行业的工程设计、工程开发能力;(4)能适应机械制造行业涉及学科的交叉性和复杂性,具备协调与合作能力;(5)具备终生学习的能力。

三、机械工程系列核心课程教学培养现状

机械工程系列核心课程包含机械制图、机械原理、机械设计、理论力学、材料力学、电工电子技术、互换性与测量技术基础、机械制造工艺学、机电传动控制、液压传动与气压传动、数控技术等理论课程,以及课程设计、专业课程设计、毕业设计、认识实习、生产实习等实践教学环节。每门课程的理论性和实践性都非常强,与相关课程关联关系强,在机械类学生的知识结构中都具有举足轻重的地位。

以《机电传动控制》为例,该课程的理论性、实践性和综合性强,涉及动力学基础、电机与拖动、传感器、机床电气自动控制、电力电子技术、传动控制系统、可编程序控制器等知识面,关乎《理论力学》、《电工电子技术》、《机械制造技术基础》等前期课程,和《金属切削机床》、《机床夹具设计》、《液压传动与气压传动》等同期课程,甚至《数控技术》、专业课程设计、生产实习、毕业设计等后期课程的关联教学,在机械设计制造及其自动化专业人才培养体系中尤为重要。现有教学体系中,机械工程系列核心课程均存在内容量大,知识面广,教学以理论为主,实验为辅的现状。理论教学方面,由于原理图多,文字叙述较抽象,学生又无实物接触,难以全面了解、掌握机械工程技术在生产实际应用中的内涵和精髓,不仅影响了学生的实际应用能力,也降低了学生在今后的工作中不断学习提高的后劲。在工科教学中尤为重要的实验或实践教学环节,多采用验证型实践教学,且往往由于受控对象体积大、重量重、价格高、维护难等因素,难以大量装备于实验室,使学生在实践教学中无法感受工程实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感,在很大程度上挫伤了学生的积极性,更谈不上对工程设计能力的培养。对于教学另一重要环节,即考试,现有的考试方式仅注重于考查具体知识点的了解或掌握,比较理论化,并不注重与工程实际的联系,往往出现教师为考而教,学生为考而考、考后即忘的现象,无助于对工程技术人才的培养。

机械工程领域知识的复杂性和交叉性,使得实际工程问题通常是隐性的,学生毕业进入企业后,无法再像课堂学习一样根据已知条件和固有步骤得到答案,企业必须投入相关资源进行二次培养,企业的经济效益和高校的人才竞争能力都大受影响。因此,工科院校机械设计制造及其自动化专业,针对机械工程系列核心课程实施以培养工程设计能力为目标的课程改革,培养学生对工程实际问题的分析判断能力、工程设计能力和终生学习能力是实现该专业人才培养目标的需要,是适应社会发展需求的需要。

四、以培养学生工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革研究与实践

我校以培养工程设计能力为目标的机械工程系列核心课程教学改革的思路是以培养学生工程设计能力为总体目标,贯彻以工程项目构思(Conceive)、设计(Design)、实施(Implement)和运作(Operate)全过程为载体的CDIO高等工程教育理念,打破以理论知识全面性为原则的专业课程群设置方式和课程教学内容安排方式,以完成工程项目CDIO过程作为课程群设置或整合、课程教学内容(含实践教学)安排、教学方法以及师资和教材建设的核心,系统推进教学改革。一个典型的领域工程项目(一级项目),其CDIO过程所需的专业知识和技能几乎可以涵盖一个专业方向甚至一个专业的所有课程(含实验),这就给专业课程群设置及其教学内容整合提供了一个内在的“纲”,极大地增强了专业课程群的整体性。与此同时,工程项目的实施流程及各部分工作内容也为专业课程的教学内容和教学重点安排提供了有效依据。以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,构建真实的工作场景,以完成“完整技术工作”的训练并以此来实现工程综合应用能力的培养,加速学生从在校生到工程技术人员的角色转变。解决现有教学体系中重理论轻实际、教学过程中缺乏工程实践和工程设计的引入、教与学均是纸上谈兵等教学问题;解决现有实验环节以传统的验证型实验为主的实验教学模式下,学生动手能力差、综合分析问题能力欠缺,以及现有实验设置与工厂实际脱离、与先进技术的发展和应用相脱离的现状,使实验教学环节与培养工程设计人才目标相促进;解决现有考试方式“考”老师所“教”、考试内容简单化、命题标准化等教学问题,真正避免现有教学制度下,老师教学生“考”而不是教学生“学”和“用”的现状。

针对教学体系改革,建立以能力培养为中心、以工程设计为主线的课程教学体系,优化课程结构,改革教学内容。如教学过程中,以“车用气瓶螺纹接口自动加工专机”的完整设计工作为主线,给出学生某企业待加工气瓶产品的不同形状与尺寸规格、加工精度要求、加工效率与设备成本要求等参数,要求学生直接进行该产品加工设备的设计。整个教学过程既围绕“气瓶螺纹接口自动加工专机”的实际工程课题研究,又紧密围绕《机电传动控制》课程各章节内容,注重工程实际在恰当知识点的引入。如进行第二章“机电传动系统的动力学基础”内容的教学时,将转矩折算与电机选择、专用钻孔动力头设计、车床变频器主轴改造等工程实际案例逐层相结合,扎实培养学生的工程设计思路和能力。教学过程中适当引入“三通球阀加工专机设计”、“铝塑药品包装机改造”、“80喷漆线伺服系统”等相关工程设计实例贯穿课堂的教学和设计指导。部分章节如“继电器接触器控制系统”、“PLC控制技术”等采用了现场教学模式,使学生易学,老师易教。

在《机电传动控制》课程教学改革过程,共有三条主线:其一,课程自身教学系统主线;其二,工程设计项目与实验教学主线;其三,对相关课程知识进行验证学习的主线。三条主线围绕工程设计项目主线同步展开,最终为学生的《机电传动控制》课程服务。学生在课程学习过程中,在授课教师的带领下,进行了企业委托项目《气瓶螺纹接口自动加工专机》的研究与设计。因涉及学习内容多,工作量大,单靠课堂学时远远不能完成。但是由于构建了一个学生进入企业后真正的现代化生产主战场,极大地激发了整个团体的学习积极性和创造性。依靠课后大量的资料查阅与学习,课堂上再结合教师对《机电传动控制》相应章节的讲解与对该工程项目的设计思路引导,学生在课程学习期间即完成了该项目的工厂调研、工艺分析、方案设计、刀具设计等工作,完成了企业要求的设计任务。并成功申请了发明专利“气瓶螺纹接口自动加工生产线”1项和实用新型专利“直动式电控叠加溢流阀”、“专用锪车复合刀具”等9项,目前均已获得授权。由于学生学习积极性高涨,课后主动学习时间大增,在这个环节中扮演重要角色的教师的实际教学过程相对以往教学模式轻松。教师更多是扮演“导师”角色,而不是以往的“填鸭式”教学;学生通过实际的工程设计历练逐步建立和深化了工程意识与能力,达到的是双赢效果的工程设计人才培养目标的实现。同步实施的实验环节改革,强调针对工程实际进行设计、选型、搭建、调试的系统性实验,培养动手操作和创造能力,注重该课程与相关课程的关联设计,注重该环节理论与实践的联系;对于考试环节,不以最后一考来定输赢,而以阶段性工程设计与期末整体性设计相结合,笔试与口试结合,注重工程设计的实际应用方面的考评。

五、总结

目前,我校《机电传动控制》课程以培养学生工程设计能力为目标的教学改革已经实施了五年,并带动了机械工程系列相关核心课程群的教学改革。由于在改革实践过程中,以工程项目运行过程来驱动课程教学实施,以完成“完整技术工作”的训练实现工程综合应用能力的培养,加速了学生从在校生到工程技术人员的角色转变。从用人单位反馈情况(两届)看,就业学生在创新能力、实践能力、知识结构、团队意识、岗位适应能力等方面较往届有较高水平的提升。

总之,我们将继续积极进行改革,密切观察实施过程,冷静分析成绩和不足,不断总结经验教训,期望能为中国的工程教育改革做些实事,提供新的改革思路,为培养符合现代企业要求的工程技术人才做出贡献。

参考文献:

[1]庄哲民,沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践[J].高等工程教育研究,2008,(6).

[2]宋靖华,李喧溪.设计类课程课堂教学改革探讨[J].高等工程教育研究,2007,(3).

[3]徐秀英,韩美贵,李中华.高校毕业生社会评价反馈与教学适应机制研究[J].高等工程教育研究,2008,(2).

[4]顾佩华,等.从CDIO到EIP-CDIO:汕头大学工程教育与人才培养模式[J].高等工程教育研究,2008,(1).

[5]眭依凡.培养创新型人才的呼唤:重构大学人才培养体系[J].中国高等教育,2008,(19).

[6]汪霞,吕林海.打破传统桎梏 变革教学模式[J].中国高等教育,2008,(8).

第12篇

【关键词】TRIZ理论;机电专业卓越人才培养;实践教学

0 引言

随着科技进步和发展,机电产品的应用越来越多的渗透到人们的日常生活和生产中。对能够承担机电产品的设计、生产、调试、检验、维修等方面的人才的需求已遍及到全世界的各个行业和地区。从国家人事部的有关统计预测看,今后的几年,急需机械电子工程、电子技术、农业技术、生物工程、信息技术、航天、新能源、国际贸易等方面的人才。对机械电子工程及相关专业人才的需求是这类人才需求的重点之一。所以培养机械电子工程专业卓越人才是适应新的就业形式和满足社会需求的需要。

面对当前的竞争形势,作为机械电子工程专业人才培养的实践环节更突显其在人才培养方面的重要位置和作用,针对目前实践教学现状,欲寻求新的培养思路,改变传统的教学模式和教学方法,培养更具就业竞争力的机械电子工程专业卓越人才的举措势在必行。TRIZ理论是近年来在我国发展较快的一种创新理论,本文将以TRIZ理论为依据,结合本科高校的人才培养目标,以机械电子工程专业学生为主体,实践能力培养为中心,就业为导向,对机械电子工程专业卓越人才实践能力培养的实践教学模式和实践教学体系进行研究。

1 TRIZ理论概述

作为前苏联国家的机密,被称为创新“点金术”的TRIZ理论,在前苏联各个技术领域发挥了巨大的作用,苏联解体后,TRIZ理论被传播到欧美国家、日本、韩国等地,并得到进一步的发展。TRIZ理论提供的可操作性很强的思维方法和问题分析方法可以有效地打破思维惯性,使创新人员从传统思维中解放出来,从更广阔的视角看问题,快速发现问题的本质;TRIZ理论通过最终理想解指明解决问题的目标所在,明确了解决问题的方向,从而有效地避免了盲目性;通过应用进化法则,TRIZ理论可以帮助认清技术系统进化的规律,并预测产品的未来,对于产生问题的矛盾,TRIZ理论有着清晰的定义,不是折衷,而是寻求矛盾的彻底解决;TRIZ理论拥有40个发明原理、4大分离原理、矛盾矩阵、物-场分析、76个标准解法、发明问题解决算法、效应和现象知识库等一系列强大工具,保证有效、彻底地解决问题。TRIZ的理论、方法、工具是从实践中总结出来的,具有“普适性”。千差万别的创新问题正是“标准化”为TRIZ理论问题后,才能通过“通用的”TRIZ工具获得解的模型,最后再转化为具体的解决方案。

2 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式

TRIZ理论是在总结物理矛盾解决的各种研究方法的基础上,将各种分离原理总结为四种基本类型,即空间、时间、基于条件的和整体与部分的分离。本文将利用TRIZ理论解决物理矛盾的分离原理,剖析实践教学环节,对实践教学的现状进行分析,更新观念,改变传统固有的实践教学意识,根据TRIZ理论解题模式和解题步骤,对实践课程类别、实践组织教学细化,采取措施,同时将本着创建具有中国特色工程的教育模式,教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养造就大批创新能力强、适应企业发展需要的优秀机电工程师的原则,构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式。

目前在各高校实践教学的实施过程中,普遍存在资源配备齐全,教学内容全面,但效果不佳的现象,表现在实践训练后的学生没有综合解决工程问题的能力,根据现状分析,同时结合机电专业这门综合学科的特点,本文从机与电两方面同时对机电专业学生进行实践能力培养,机电设备作为机与电相结合的有机体,对机电专业的人才的培养必将要机与电并重,使培养出的机电卓越人才能够两条腿走路。培养机、电双重技能为一体的综合型机电专业卓越人才,是机电专业培养人才的最高目标,也是最终目标。

本文将构建机械电子工程专业双模块三层次的机电卓越人才实践能力培养模式,该实践教学模式是除基本理论、实验、实训、实习教学之外进行的机电专业的独立实践教学环节,分为机械结构系统设计和机械控制系统设计两个模块,每个模块又分为初、中、高三个层次,称为双模块三层次的2+3培养模式,如图1所式,可以使学生得到在时间与空间上的层次式实践培养,从入学到就业实践能力得到阶梯式的切实的提高。

图1 “双模块三层次”的机电卓越人才实践能力培养模式

在该模式中,每个模块各层之间的实践训练和完成的实践任务采取递进原则,并实现反馈式的迂回前进方式,即进行完本层次训练进入下一层次时,发现上一层的理论知识与实践能力有不足,将回到上一层进行相关的关键环节的训练,然后不需本层的考核可直接进行下一层次的实践训练,由中级可回到初级,由高级可回到中级与初级,这样反馈式的前进与迂回的实践训练方式,使实践能力的培训更加成熟,相关的理论知识掌握的更加扎实。对于两个模块的同层次之间的关系是相互独立并行的,又同时是相互交叉融合的过程,该模式的培养的最高和最终目标是实现双条腿走路的机电卓越人才培养。经过这样的双条腿走路的反馈式的前进与迂回的机电实践训练,机电学生将发生能力上的质的变化,成为机电专业的卓越人才和社会所需要的设计人才。

3 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学内容体系

利用TRIZ理论系统分析法对机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容及实施体系进行全面研究。本文从“卓越型人才”的角度出发,站在整个学科体系整体优化的高度上,对模式(下转第140页)(上接第163页)中双模块三层次进行合理布局,对组成实践教学各要素进行整体设计,在机电工程系搭建起一个培养“专业型、应用型、复合型” 机械电子工程专业卓越人才的平台,即确保实践教学时间,优化实践教学内容,形成与理论教学既相辅相成,又相对独立的目标明确、层次清楚、并具有连续性、系统性和创造性的实践教学内容体系,如图2所示。

图2 机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容体系

其中,实践教学内容体系主要包括工程任务系统、两大实践模块、评估和考核系统三大部分,工程任务系统包括贯穿整个实践过程的综合任务和阶段多项强化训练任务,两大模块分别包括阶段实践教学目标体系、阶段理论支持体系、阶段实践强化训练环节、阶段评估和考核体系,两大模块的实践能力的培养是相互独立又相互融合的过程,结构设计能力和控制设计能力的培养是统一的,最终目标是实现系统综合设计能力的培养。该实践教学内容体系从教学内容上、教学场所组织、教学成果评估与反馈和教学组织形式四个角度,强调以学生为主体,以就业竞争力为推动,重点关注机电专业卓越人才创新能力和解决综合工程问题能力的培养。

4 结论

通过TRIZ理论的分离原理与系统分析法,分别构建了机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学模式和实践教学内容体系,改变了传统的教学模式和教学方法,对机械电子工程专业卓越人才培养具有指导意义。

【参考文献】

[1]曹福全.创新思维与方法概论―TRIZ理论与应用[M].黑龙江教育出版社,2009,1.

[2]赵敏,胡钰.创新的方法[M].当代中国出版社,2008,1.