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机电课程设计总结

时间:2023-02-17 00:11:33

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电课程设计总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

机电课程设计总结

第1篇

关键词:机电一体化;应用型本科;课程改革

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》,国家教育部提出,对我国部分高校,特别是2000年以后升本的高校应向应用型本科高校转型,以适应高等职业教育的发展。然而,在长期传统高等教育发展模式下,转型需要从结构到形态、从形式到内涵、从宏观到微观的整体性位移与变革。需要各专业的相关课程,特别是专业类课程进行调整和变革来充实本专业应用型转型的内涵。笔者所在高校即为一所应用型本科转型高校,对所教授的《机电一体化系统设计》课程进行了一些改革和调整,努力提高学生解决工业现场实际问题的能力,满足企业工程师岗位要求。具体改革内容主要包括以下几个方面。

1当前教学中存在的问题

机电一化系统设计课程是机械电子工程、机械设计制造及自动化专业的一门重要专业课、综合课,通过本课程的学习将学生所学理论知识转化为实际应用,构建起一座理论和实际间联系的桥梁。然而,在当前的教学过程中却存在着一些明显不足和缺陷,不适合应用型本科培养目标。(1)课程教学内容滞后当前应用技术;(2)课程章节相对独立、内在联系不足;(3)课程教学方式和手段不适合应用型人才培养需求;(4)理论教学和实践教学独立进行。

2改革措施和方法

2.1课程教学内容的优化

机电一体化系统设计作为一门新兴的课程,具有明显的时代特征。随着计算机技术的快速发展,新型机电一体化产品研发成功后,很快就得到普及应用。而目前机电一体化教材中的案例依然是十几年前的数控机床和传统的机器人等,学生在学习的时候往往感觉知识陈旧,与当前实际应用脱节。因此,笔者在讲授过程中部分地淘汰掉这些陈旧案例,引入当前企业中产品型号。例如,采用多轴联动机床代替传统机床;在讲授机床导轨时加入倾斜导轨与平导轨之间的比较;引入目前热门的四轴飞行器和3D打印机等案例。通过新型案例的引入,调动了学生学习积极性,拉近了课程与企业之间的联系。

3改进教学方法

针对机电一体系统设计课程,如何使学生通过这门课程的学习逐步到达企业对机电工程师的岗位要求呢?最直接、有效的办法就是将企业中的典型应用项目搬到教学中来。项目式教学,又叫任务驱动式教学,是实施探究式教学模式的一种教学方式。在传统教学方式中,往往以课堂理论教学为主,课后作业也是理论计算或理论设计。虽然,学生掌握了扎实的理论基础,但面对实际系统设计时,总是感觉无从下手。机电一体化系统设计是一门实践应用和理论知识同等重要的课程,传统的教学方式就显得有失偏颇。因此,在教学过程中,采用了项目式教学方法,蕴理论知识于项目实例中。例如,机械传动部件设计一章,主要讲解各种机械传动系统的选择、设计及其对机电一体化产品的影响等。在本章中采用了两个项目实例:数控机床传动系统设计和无碳小车设计(全国大学生工程训练大赛题目)。在讲解项目设计过程中介绍各种传动系统的特点、效率,齿轮、丝杠等结构的间隙调整及其对数控系统动态特性和无碳小车运行轨迹的影响等。学生在学习过程中既掌握了基础理论,又明白了产品设计中是如何进行机械系统设计的,同时去除了枯燥的理论课学习,提高了学习兴趣。

4实践教学内容的改革

机电一体化系统设计的实践教学主要包括课程实验和课程设计两部分。随着学校应用型本科的转型,加大了对实验室建设的经费投入,课程所需实验设备逐渐齐备和完善。课程实验项目也进行了相应调整,增加了综合性、设计性实验,由原来的单一性、验证性实验,调整为认知性实验、验证性、综合性和设计性实验。在课程讲授初期(一般在第二周),开设了柔性制造系统和数控加工中心方面的认知性实验,对机电一体化系统有一个总体了解;增加了液压系统的PLC控制和伺服电机控制系统设计两个综合性、设计性实验。在实验中务求学生自己设计、自己搭接系统、自己分析数据,以达到最好的教学效果。对于课程设计,先前教学中课程设计与理论教学是分开进行的,课程设计集中在学期的最后一周进行。对此,笔者进行了一些探索,在学期初,就下达课程设计任务书,每组一题,同时,允许学生采用大学生挑战杯和创新设计大赛所设计题目作为课程设计。课程设计贯穿整个学期,随着课程的进行,完成课程设计相关内容,在课程结束时,学生也完成了整个课程设计,并在学期最后一周进行总结,撰写说明书。同时,分组向全班汇报设计过程,接受其他同学和老师的提问与质疑。

5结束语

为了满足提高应用型本科专业学生的综合素质和能力的要求。根据教学过程中出现的问题和不足,近年来对机电一体化系统设计课程的理论与实践教学的改革和实践,取得了较好的教学效果。在今后的教学过程中还将不断探索新的思路、新的方法,以培养出更多更好的创新型和应用型人才。

参考文献:

[1]张健民.机电一体化系统设计[M].第2版.北京:高等教育出版社,2012.

[2]赵永生,郑魁敬.主动体验型互动教学模式探讨—《机电一体化系统设计》讨论课改革[J].教学研究,2010,33(4).

第2篇

[关键词]机电类专业CDIO卓越工程师教育课程体系培养模式

[中图分类号]G640[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2013)08-0046-03

一、卓越工程师教育与CDIO的关系

“卓越工程师教育培养计划”是国家宏观的培养目标要求,其工作思路是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色工程教育模式,通过教育和行业、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,培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。CDIO工程教育理念和培养模式注重培养学生系统的工程技术能力,尤其是项目组织、设计、开发和实施能力,以及较强的沟通和协调能力,体现了当今工程教育的国际共识。可见,CDIO人才培养模式和理念与卓越工程师教育培养计划的教育理念是高度一致的,而且CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果,应该作为实现卓越工程师教育培养计划的重要途径,也是加入卓越工程师教育培养计划的基础。

二、机自专业卓越工程师教育培养要求

机械设计制造及其自动化专业是典型的工科机电类专业,培养卓越工程师正是这类专业教育教学所追求的理想目标。根据近年来专业进行CDIO工程教育改革实践取得的经验,开展卓越工程师教育培养模式的探索具有更积极的意义,而且卓越工程师教育对学生的知识、能力和素质的培养要有具体的要求。

1.接受通用知识的基础教育,具有扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识,较强的外语和计算机应用能力,较好的人文、艺术和社会科学基础,初步的经济管理知识。

2.接受专业基础教育,较系统地掌握机械制图、力学、机械设计、电学、机械工程专业基础领域的基本知识和技能。

3.接受专业基本技能训练,掌握本专业必须的零件测绘、力学分析计算、实验、测试、数据分析、文献检索和基本工艺操作等方面的基本实践技能。

4.接受专业知识教育与专业技能训练,具有本专业领域或方向所必需的专业知识,了解专业领域技术标准,相关行业的政策、法律和法规,了解本专业及相关学科前沿及发展趋势。

5.接受工程意识与创新意识的培养与训练,具有综合运用所学理论、分析解决工程实际问题的能力,能够参与生产、并具有基本的运行和维护能力,具有进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。

6.获得综合素质的教育与培养,具有较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力,具有较好的组织管理能力,具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识,具有应对危机与突发事件的初步能力,以及较高的综合素质和职业道德修养。

三、课程体系改革规划与实践

课程体系改革始终是贯彻CDIO工程教育改革理念,落实人才培养方案的具体保证。

(一)调整两课开设学期,优化课程布局

两课是标示中国特色高等教育的重要课程,共有356学时,16个必修学分,一般集中开设在大学一、二年级,在限制每学期计划学时的要求下,一些基础性课程被迫后延,对学生的工程意识和创新能力培养和训练非常不利。本专业在CDIO工程教育改革实践过程中,多方考察、学习,并与学校主管领导和教务处领导多次研究,做出了调整两课开设学期的重大决定。将两年完成的两课主要教学任务调整为四年完成,即每学年开设一门政治哲学类课程,保证两课四年不断线:大一第一学期开设 “思想道德修养与法律基础”,大二第一学期开设“中国近代史纲要”,大三第一学期开设“基本原理”,大四第一学期开设“思想和中国特色社会主义理论体系概论”。在两课教学过程中,可以通过课程内容的改革,重点教育和培养学生的职业道德和社会责任感。在大三、大四学年开设政治课更有利于准备考研的学生学习和复习,大二调整两课余出的学时由技术基础课来递进填补,优化了课程布局,为学生开展创新训练提供了专业基础,更有利于专业培养目标的实现。

(二)公共基础课程体现工程应用意识

英语课分层次教学,入学即可参加大学四、六级考试,通过者可以进入专业实验室接受工程意识和创新能力训练。

数学课教学内容与方式改革,在讲述数学知识的过程中,启迪学生的数学思维方式,教会应用数学理论进行工程建模的方法,数学中的实例应该以机械工程的具体对象为目标,使学生体会到学以致用的感觉,激发其学习兴趣。

大学物理课教学内容与方式改革,在讲授物理知识的基础上,传授和训练进行物理实验的基本方法、基本技能,训练观察现象与数据分析的能力,为工程实验奠定基础。

(三)技术基础课程培养工程意识

在大一第二学期新增开设机械工程导论课程,介绍机自专业的培养目标、教学计划、学科发展、工程案例,为学生提供一个开发产品、装备和系统的理论知识与工程实践的基本思维框架;勾勒出一个工程师的任务和职责,以及如何应用科学知识来完成这些任务的思维方法;并有意识地引导学生培养必要的个人能力和人际交往能力;进行学为所用的工程意识的启蒙教育。

改革机械制图课程体系,增加三维图形教学内容,将独立开设的零件测绘教学环节融入机械制图理论课的进程中,理论与实践应用综合在一起,同步进行,初步培养学为所用的工程意识。

机械原理和机械设计课程体系改革,将独立开设的机械原理课程设计和机械零件课程设计教学环节调整到对应的理论课学期,将课程设计内容与理论课内容综合在一起,同步进行。在机械原理或机械设计理论课开始之初,将课程设计的任务布置给听课学生,并要求理论课程结束时完成课程设计任务。教师讲授理论课时始终关注课程设计内容,督促和指导学生完成所讲相关内容的课程设计任务,使学生边学、边练、边用,理论紧密联系实际,不断建立学为所用的工程意识。机械原理与机械设计课程与原培养计划比较,分别提前1个学期开课,以便为后续专业基础课提供前期知识。

(四)专业课程增强实践能力训练

专业课程的改革方式是减少专业课的理论授课学时,大幅度增加实验、实践训练学时,尽量将CDIO理念贯穿于课程教学中。根据培养目标、对主要课程及学时比例进行了综合调整,构成如表1所示,其中单片机原理及应用、井下作业设备与工具和海洋石油装备概论为新增课程,目的是增强机电基础和突出石油特色;合计增加100个实验学时、88个理论学时。取消了独立的专业英语课程,设置两门以上的专业课程采用双语教学,从而保证学生专业外语应用水平;专业英语(64学时)和思想和中国特色社会主义理论体系概论(96学时)后置余出的160个必修课程学时基本平衡了增加的专业课理论和实验学时。

表1课程改革新增实验学时课程列表

(五)课程设计实施CDIO模式

“机构分析创新设计”和“机电一体化系统创新设计”是东北石油大学机械设计制造及其自动化专业参加教育部CDIO工程教育改革试点,实现“卓越工程师教育培养计划”的目标,为培养本专业学生的个人、人际交往和团队合作能力,产品、过程和系统的设计、建造和控制能力,而分别在大二和大三短学期新增设的2个理论与实践相结合的教学环节。目的是为学生逐步获得优良的工程素质和综合能力(学会求知、学会做人、学会做事、善于合作)奠定基础。

每个班分成6~7个设计小组,每个小组独立承担一个设计题目,由4~5人组成,自选组长,组长负责设计小组任务分配、组织管理和工作协调。每个小组提交一份设计报告和每个小组成员的个人工作过程记录(手写),并进行ppt汇报答辩。机构分析创新设计提交的设计报告包括:设计分析说明书、CAD 设计图纸;机电一体化系统创新设计提交的设计报告包括:设计分析说明书、CAD 设计图纸、控制原理图、电气回路图、程序设计图。

课程设计的考核方式进行了如下探索:

1.组长给定本设计小组成员的个人贡献或成绩排序。设计小组组长根据小组同学的个人贡献、合作表现,按分差不小于2分给出小组成员个人成绩,或给出小组成员成绩排序。

2.指导教师组成的答辩组评定设计小组成绩。答辩组根据每个小组设计总结报告撰写的质量(结构层次、语言表达、分析计算、撰写规范);设计图纸的质量(图纸完整、表达正确、符合规范);答辩过程表现(汇报讲述、回答问题、PPT质量)等项目按百分制综合给出该组设计的综合成绩。小组的答辩综合成绩为小组成员的个人成绩中间值偏上。

3.指导教师还可以根据设计小组每个同学的平时表现(出勤情况、工作态度、提问情况)调整个别同学的个人成绩,更好地维护公平性。

4.学生自评与团队成员互评可以调整小组组长给出的成绩排序偏差。小组成员自评主要考核学生的诚实性;团队成员互评主要考核学生的公正性和团结互助精神。

(六)毕业设计实施CDIO模式

大四第二学期全部进行毕业设计,将毕业设计从13周延长至18周,有利于完整系统地实施CDIO工程教育模式。

在毕业设计的准备、进行和总结的全过程中,对各个环节都进行严格把关。首先在选题上,采取指导教师申报题目,然后由教研室从中优选确定,保证工程实际设计题目占到80%的比例。将确定好的设计题目下发给学生,使学生有很大的选择权利,在个别严重冲突的题目上,由教研室做适当调整。这样做,能够激发学生的兴趣,提高学生对毕业设计的积极性。

学生在毕业设计过程中,把几年中所学的理论知识综合应用于工程实际,不仅锻炼了他们分析研究问题的能力,而且增强了他们的工作责任感,从而使他们投入更多的精力;遇到疑难问题,指导教师能及时地给予启发,并与之研究、讨论,激发他们的创新意识。对于常出现的问题事先讲给学生,使其自检、互检,有问题及时修改,争取交出一份质量较高的毕业设计答卷。

在毕业设计的最后阶段,教师根据毕业设计的任务书对设计图纸严格审查,杜绝在答辩时出现“设备无法安装、机构不能转动、机件互相碰撞、工件不能加工”等原则性问题。随着毕业设计的完成,多数学生基本掌握了进行工程设计和解决工程实际问题的方式和方法,并培养了创新意识,已具备直接服务于生产与工程建设的能力。在教师严格要求、认真把关下,学生完成较好的毕业设计可以直接转化为生产力,经过近两年的统计,学生的毕业设计经修改后直接应用于工程实际生产的占18%左右。

四、CDIO实践总结

2010年机械设计制造及其自动化专业代表东北石油大学成为教育部CDIO工程教育模式第二批试点院校。经过多年的实践探索,机自专业基于CDIO教育理念的人才培养模式已经逐步形成,对专业培养目标、培养方向、教学计划、课程教学大纲、实践环节教学大纲、课程教学体系等进行了卓有成效的改革与建设。

东北石油大学机械设计制造及其自动化专业已经分别在机自07级、08级、09级的部分课程和环节逐步开展了CDIO工程教育模式的探索性实践,完成了机电一体化原理及应用、数控加工技术、电气控制技术、液压与气动、机械控制工程、石油钻采机械等课程为载体的CDIO三级项目实施试点工作,都取得了预期的效果,并获得了良好的经验;机自2010级、2011级的人才培养方案已经融入了CDIO理念,并根据调整后的课程体系有序地进行全面实践和总结;机自2012级、2013级的人才培养方案在CDIO实践基础上又加入了卓越工程师培养计划的新要求,正在进行着初步的实践探索。

CDIO工程教育模式的广泛实践有效促进了本专业大学生创新创业训练计划和科技创新活动的开展。在创新实践活动中,学生明确自己的发展目标,积极性、主动性非常高, 2010~2013年本专业学生承担或完成 “国家大学生创新创业训练计划项目”15项,发表科技论文10篇,获得以“挑战杯”为主的科技竞赛奖励30余项。

五、结束语

东北石油大学机械设计制造及其自动化专业在CDIO工程教育改革实践过程中不断探索和总结,逐渐积累了一些工程教育改革的经验,基本建立起CDIO工程教育的实施环境,为培养一批工程意识好,实际工作能力强的优秀学生奠定了良好的基础。同时,我们也在实践中渐进性地理解卓越工程师教育培养计划的内涵,并逐步明确:CDIO工程教育与卓越工程师教育培养计划的理念是一致的,卓越工程师教育培养计划是宏观指导方针,CDIO是具体实施模式和重要基础。

[参考文献]

[1]顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国(上)[J].高等工程教育研究,2012,(3).

[2]吴恭兴,刘文白,张宝吉,等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究[J].大学教育,2013,(9).

第3篇

[关键词]机电一体化 项目驱动 讨论互动 教学实践

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)10-0155-02

机电一体化技术与系统课程是南京理工大学泰州科技学院机械电子专业的专业主干课,是一门综合性、应用性很强,具有系统工程应用意义的课程。[1]课程涉及专业内容多,知识广泛,理论性和实践性较强。为帮助学生实现从理论学习到实践应用的过渡,提高学生对所学知识的综合运用能力以及工程实践能力,更好地培养应用型、创新型人才,我校机械电子专业教学团队对该课程不断进行教学改革,更新教学内容,积极探索理论与实践相结合的教学方法。

一、教学中存在的问题

(一)理论教学方面存在的问题

教材和教学内容与先修课程重复率高,各知识点分散。[2]机电一体化技术与系统是许多高校相关专业为高年级本科生开设的一门课程,旨在让高年级学生厘清前三年的各专业课之间的关系,能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础知识的巩固和加深,因此,教材和教学内容包括了之前学过的多门课程,教材大而全,教学内容多而广;此外,该课程现有教材内容一般按照机电一体化大系统的各组成子系统组织设计,即每一子系统对应一章内容,不同章节知识点之间缺少有机联系。虽然知识点可以独立教授,但容易孤立,学生无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。

(二)实践教学方面存在的问题

机械电子专业由于为我校后增专业,机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长,加之机电设备的复杂性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等原因,在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验,学生动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节,则通常纸上谈兵,模仿设计,学生学习积极性主动性不高,更谈不上创新设计。

上述原因使得理论教学与实践教学脱节,在教学中出现“理论教学教懂难、实验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题,结合我校现场工程师的培养目标,机械电子教学团队探索构建了以学生为主体,以项目驱动为主线,通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统(项目)的结构组成、工作原理、设计过程中,串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现,进而将项目实施和理论讲授有机融合,实现一体化教学。教学改革探索的实践表明,在机电一体化技术与系统这门课程的教学上,采用此方法是可行且有效的。

二、以项目驱动为主线的教学新模式应用

以项目驱动为主线,是指以项目为载体、教师为主导、学生为主体,将某一门课程的核心概念和原理,通过一个或多个项目的形式来体现[4],将课程中分离的知识点转换为在具体项目中应用的相关联的技术支持点,将学生认为枯燥乏味的理论知识转变为生动的、具体的技术实现,有利于学生更加系统地认识和掌握所学习的知识。

(一)项目选择

教学新模式应用中,项目设计或选取尤为重要,其成功与否直接影响教学效果。首先,项目应具有代表性,以体现机电一体化关键技术的典型应用;其次,项目应具有可操作性,即项目的难易程度应适中;最好配套有足够数量的、具体可操作的装备供学生实践操作;再者[5],项目应具有可拓展性,以培养学生综合应用和创新能力。

基于上述考虑,并在我校实验室二期建设经费大力投入的支撑下,分别以PLC和51单片机两大控制核心为基点,提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例,此项目涉及的知识模块包括:西门子S7-200PLC控制,异步电动机的变频调速,辨识物料颜色、材质的传感检测,触摸屏监控,自动定位控制,光电编码器及气动元件应用等多项技术,均为机电一体化共性重要技术。与此相对应,MPS实验室增配了多台套可拆装式物料分拣实验装置,学生可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作,既可进行单项实验,也可进行综合性、创新性实验。

(二)具体实施

1.理论教学方面

概述部分仍沿用教材内容,重点讲述机电一体化概念、体系结构、特点及发展趋势。在课程开始即强化机电一体化产品(系统)“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。

其余内容则采用项目驱动教学法,并分两大模块,分阶段展开。

(1)第一阶段:以教师讲授为主,选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目,按“任务分析方案总体设计硬件选型、设计软件设计系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍,使学生熟悉项目开发的一般流程,总体方案设计的一般要求和原则,掌握系统原理图的设计要求,学习如何结合功能实现和成本控制进行硬件选型,常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上,使学生掌握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与控制、步进电机与控制、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论知识。

(2)第二阶段:采用讨论互动课的模式进行,教师主要起引导和指导作用,选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。教师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书,包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。学生结合自身的兴趣爱好,每3-5名同学自由组合为一组,从6套任务书中任选一套,每套设定限选额度(上限为4组)。选题在讨论互动课正式开始前两周即确定完毕。在两周准备时间内,各小组需要完成的工作内容是:任务分析组员分工资料查阅组内讨论方案拟订方案形成书面报告并制作PPT。在讨论互动课上,按相同任务书抽签选取1-2个小组进行10分钟的上台演讲、报告,5分钟的讨论互动答辩。每组答辩完成后,教师利用2分钟左右的时间总结学生讨论、发言情况,提出改进意见。[6]讨论互动课通过教师创设情境,激发学生思维,强化对知识点的理解学习,促进学生参与合作,有效调动了学生在课堂上的积极性和主动性,变单纯传授知识为培养学生的学习方法和能力。

2.实践教学方面

实践教学主要包括实验教学和课程设计。

(1)实验教学:由于实验室新购置了多台实训装置,因此,开出的实验项目从之前单一的验证性、演示性实验,扩展跃升到集难度递增的单项实验和综合性实验于一体的系统全面的实验体系。同时,实验环节所需要的理论知识、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合,极大增强了学生实验时的自信心、积极性和主动性,学生敢于并愿意动手操作,实验效果突出,学生动手能力显著提高。

(2)课程设计:在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式,改为可从教师给定的多组题目中任选或学生自由选择的方式。其中,教师给定的题目主要为讨论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证,因此,对这部分设计题目详细设计部分要求完成度较高,最好可通过实物验证。

(三)课程考核

与教学模式改革相匹配,对课程考核方式进行了调整,更加强调应用能力的测试,加大实验环节考核比重,增加讨论互动课考核。其中,对于实验环节的考核,除了考察实训时的常规表现(如出勤率、操作规范情况、实验完成情况、实验报告情况)外,在最后一次实训课上以现场发放任务卡的形式,要求各组学生利用现场实训装置,在限定时间内,完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作,最终根据完成情况现场打分,该分值为实验环节最终考核成绩的主要组成部分。

三、总结

教学改革实践表明,以项目驱动为主线的理论实践一体化的教学新模式,实现了理论教学与实践教学的深度结合,将教学内容与工程实践紧密联系,提高了学生对相关技术的工程综合应用能力,以‘用’促‘学’,学以致用;体验型的讨论互动教学方式,让学生主动参与教学过程,发挥其主体作用,增强了学生的团队协作能力、沟通能力,提升了学生的综合素质。

[ 注 释 ]

[1] 杨汝清.机电控制技术[M].北京:科学出版社,2009:1.

[2] 陈英俊.“机电一体化设计基础”课程教学内容创新设计分析[J].中国电力教育,2014(11):94-95.

[3] 姜庆昌,郭士清,陈光军.基于CDIO理念的机电一体化系统设计课程教学改革实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(1):8-9.

[4] 沙树静,刘亚梅.基于项目驱动的机电专业教学模式探索与实践[J].长春理工大学学报,2012(1):207-208.

第4篇

关键词: 自动化生产线;课程改革;教、学、做一体化;项目教学

中图分类号:G42文献标识码: A

1 引言

机电一体化技术专业人才被国家列为二十一世纪社会发展最急需的十大专业人才之一,它融机、电、液、自动控制、计算机等技术于一体,在工业上应用广泛,是就业领域最宽专业之一。机电一体化专业的核心能力是机电一体化设备的安装、调试、操作、维修和管理,而《机电一体化系统安装调试与检修》正是这样一门综合性较强的课程。针对如何能更好的开发学生的核心能力,我们对《机电一体化系统安装调试与检修》课程的改革模式进行了一系列的分析和研究。

2 《机电一体化系统安装调试与检修》课程性质与任务

《机电一体化系统安装调试与检修》是我院机电一体化专业、矿山机电专业的一门核心课程,是一门进行岗位能力培养的综合性较强的专业课程。其内容涵盖了PLC技术、电机与变频器技术、传感器技术、气动技术、机械拆装技术、触摸屏与组态技术以及网络技术等。旨在培养学生从事自动化系统安装、调试、操作和维护的基本职业技能。

3 《机电一体化系统安装调试与检修》课程改革模式研究

3.1 课程设计理念

对照机电一体化、矿山机电专业学生所必须具备的综合职业能力,深入企业调研,与行业专家通过合作论证,共同确立人才培养方案。以培养生产线设备维修维护的应用技能和相关职业岗位能力为基本目标,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,培养学生从事自动化系统安装、调试与检修的基本职业技能,同时将职业道德和素养的训练融入到教学过程中,提高学生的实践能力、知识运用能力和职业发展能力。

3.2 课程设计思路

课程贯彻工学结合课程理念,针对企业中自动化生产设备的安装、运行调试、检测维护的需求,按照自动化设备安装员、设备调试员的行业标准,融入中高级维修电工职业标准。以岗位需求为职业能力培养目标,将职业素养、理论学习和技能训练有机地融合;以简易组装件生产自动线的零配件安装、元器件检测、运行调试到正常运转的工作过程,设计教学内容、安排教学顺序;以THJDAL-3型自动生产线拆装与调试实训装置为载体实施教学过程;以职业标准为参考,实现考核评价多元化。

4 教学组织与实施

4.1 教学内容选择方案

打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,从“工作任务与职业能力”分析出发,设定职业能力培养目标,变书本知识的传授为动手能力的培养,开发基于工作过程的项目课程,以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识,并发展职业能力。要掌握机电一体化系统安装与调试技术,学生必须了解现代工业化进程中工业产品被加工的方式,认识生产线的结构、运动、驱动、传感、控制方式,能够对生产线设备进行安装、编程、调试、故障诊断和排除,是机械、电器、电子、气动、机械手和PLC控制等技术的综合。

4.2 教学内容

本课程根据工作流程来设计教学模块,对照课程目标要求,归纳总结了6个学习项目,分别为供料单元的安装与调试、加工单元的安装与调试、装配单元的安装与调试、分拣单元的安装与调试、搬运单元的安装与调试、自动生产线整机调试。每个阶段完成一定的模块,由于有些模块包含很多工序,所以得一步一步来。随着每道工序的进行,学生会学到很多技术和技能。

4.3 教学手段与方法

根据我们职院学生心理、身体、知识和能力的结构现状和需求本课程主要采取了如下教学法。

讲授法:讲解项目任务,传授项目任务相关的知识点。针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的补充。

现场教学法:在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修电工应用能力实践,提高职业氛围,以就业为导向,在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。

项目任务驱动法:将教学过程融入项目任务中,让学生自主讨论分析实施,学生在工作过程中得到知识。

小组讨论法:学生每三或四人为一个小组,小组讨论分析,讨论解决,分工协作完成项目任务。

4.4 考核评价

该课程采用过程考核与终结考核相结合,过程考核是前五个项目的考核成绩按照一定权重进行累计,每个项目的考核都由教师评价、学生自评和互评方式共同组成,每个项目都从专业知识、方法能力、职业技能和学习态度四个方面考核。

终结考核是安排在学期末的一个综合性考核,因为本门课程的综合性较强,涉及多门学科技术,尤其是最后的项目涉及到工业网络通信和组态技术,所以终结考核主要考查学生对本门课程的综合掌握能力。

5 课程教学实施中应重视的问题

5.1 提高学生的积极性和主观能动性

课程在实施时要形成以学生为中心的理论实践一体化学习模式,学生对每个项目要亲自动手实践,充分发挥学生的主观能动性,使学生在真实的环境中自主学习,激发学生的学习兴趣和参与度。真正将“教、学、做”融为一体。

5.2 创新教材体系

根据行业企业的实际情况,教材应体现机电专业对从业人员的综合素质要求,反映当前的工艺现状和发展趋势,引入新技术、新工艺、新方法、新材料,使教材富有时代性和前瞻性。

5.3 将职业资格考试和企业标准纳入课程标准

围绕职业资格考核标准改进教学方法和内容,根据教学资源及时调整教学计划。将企业考核标准纳入课程考核体系中,为学生进入企业走上工作岗位打下良好的基础。

6 结束语

《机电一体化系统安装调试与检修》作为机电一体化技术专业的核心课程之一,应以特定的职业岗位为导向,并适应我国高职教育的迅速发展。因此,就必须要深化地进行课程体系、课程内容和校企合作等方面的改革。课程只有贴近企业需求,体现高职特色,才能使高职教育得到更快、更好、更持久地发展。

参考文献:

[1]魏海波,张君薇等.《自动化生产线安装与调试》课程改革的研究与实践鞍山师范学院学报201l(2):22―25

第5篇

(一)理论教学方面存在的问题

教材和教学内容与先修课程重复率高,各知识点分散。[2]机电一体化技术与系统是许多高校相关专业为高年级本科生开设的一门课程,旨在让高年级学生厘清前三年的各专业课之间的关系,能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础知识的巩固和加深,因此,教材和教学内容包括了之前学过的多门课程,教材大而全,教学内容多而广;此外,该课程现有教材内容一般按照机电一体化大系统的各组成子系统组织设计,即每一子系统对应一章内容,不同章节知识点之间缺少有机联系。虽然知识点可以独立教授,但容易孤立,学生无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。

(二)实践教学方面存在的问题

机械电子专业由于为我校后增专业,机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长,加之机电设备的复杂性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等原因,在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验,学生动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节,则通常纸上谈兵,模仿设计,学生学习积极性主动性不高,更谈不上创新设计。上述原因使得理论教学与实践教学脱节,在教学中出现“理论教学教懂难、实验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题,结合我校现场工程师的培养目标,机械电子教学团队探索构建了以学生为主体,以项目驱动为主线,通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统(项目)的结构组成、工作原理、设计过程中,串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现,进而将项目实施和理论讲授有机融合,实现一体化教学。教学改革探索的实践表明,在机电一体化技术与系统这门课程的教学上,采用此方法是可行且有效的。

二、以项目驱动为主线的教学新模式应用

以项目驱动为主线,是指以项目为载体、教师为主导、学生为主体,将某一门课程的核心概念和原理,通过一个或多个项目的形式来体现[4],将课程中分离的知识点转换为在具体项目中应用的相关联的技术支持点,将学生认为枯燥乏味的理论知识转变为生动的、具体的技术实现,有利于学生更加系统地认识和掌握所学习的知识。

(一)项目选择

教学新模式应用中,项目设计或选取尤为重要,其成功与否直接影响教学效果。首先,项目应具有代表性,以体现机电一体化关键技术的典型应用;其次,项目应具有可操作性,即项目的难易程度应适中;最好配套有足够数量的、具体可操作的装备供学生实践操作;再者[5],项目应具有可拓展性,以培养学生综合应用和创新能力。基于上述考虑,并在我校实验室二期建设经费大力投入的支撑下,分别以PLC和51单片机两大控制核心为基点,提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例,此项目涉及的知识模块包括:西门子S7-200PLC控制,异步电动机的变频调速,辨识物料颜色、材质的传感检测,触摸屏监控,自动定位控制,光电编码器及气动元件应用等多项技术,均为机电一体化共性重要技术。与此相对应,MPS实验室增配了多台套可拆装式物料分拣实验装置,学生可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作,既可进行单项实验,也可进行综合性、创新性实验。

(二)具体实施

1.理论教学方面

概述部分仍沿用教材内容,重点讲述机电一体化概念、体系结构、特点及发展趋势。在课程开始即强化机电一体化产品(系统)“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。其余内容则采用项目驱动教学法,并分两大模块,分阶段展开。(1)第一阶段:以教师讲授为主,选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目,按“任务分析方案总体设计硬件选型、设计软件设计系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍,使学生熟悉项目开发的一般流程,总体方案设计的一般要求和原则,掌握系统原理图的设计要求,学习如何结合功能实现和成本控制进行硬件选型,常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上,使学生掌握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与控制、步进电机与控制、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论知识。(2)第二阶段:采用讨论互动课的模式进行,教师主要起引导和指导作用,选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。教师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书,包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。学生结合自身的兴趣爱好,每3-5名同学自由组合为一组,从6套任务书中任选一套,每套设定限选额度(上限为4组)。选题在讨论互动课正式开始前两周即确定完毕。在两周准备时间内,各小组需要完成的工作内容是:任务分析组员分工资料查阅组内讨论方案拟订方案形成书面报告并制作PPT。在讨论互动课上,按相同任务书抽签选取1-2个小组进行10分钟的上台演讲、报告,5分钟的讨论互动答辩。每组答辩完成后,教师利用2分钟左右的时间总结学生讨论、发言情况,提出改进意见。[6]讨论互动课通过教师创设情境,激发学生思维,强化对知识点的理解学习,促进学生参与合作,有效调动了学生在课堂上的积极性和主动性,变单纯传授知识为培养学生的学习方法和能力。

2.实践教学方面

实践教学主要包括实验教学和课程设计。(1)实验教学:由于实验室新购置了多台实训装置,因此,开出的实验项目从之前单一的验证性、演示性实验,扩展跃升到集难度递增的单项实验和综合性实验于一体的系统全面的实验体系。同时,实验环节所需要的理论知识、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合,极大增强了学生实验时的自信心、积极性和主动性,学生敢于并愿意动手操作,实验效果突出,学生动手能力显著提高。(2)课程设计:在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式,改为可从教师给定的多组题目中任选或学生自由选择的方式。其中,教师给定的题目主要为讨论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证,因此,对这部分设计题目详细设计部分要求完成度较高,最好可通过实物验证。

(三)课程考核

与教学模式改革相匹配,对课程考核方式进行了调整,更加强调应用能力的测试,加大实验环节考核比重,增加讨论互动课考核。其中,对于实验环节的考核,除了考察实训时的常规表现(如出勤率、操作规范情况、实验完成情况、实验报告情况)外,在最后一次实训课上以现场发放任务卡的形式,要求各组学生利用现场实训装置,在限定时间内,完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作,最终根据完成情况现场打分,该分值为实验环节最终考核成绩的主要组成部分。

三、总结

第6篇

[关键词]农业机械化专业 授课方法 机电一体化 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)21-0132-02

我国正处于传统农业向现代农业的快速转变阶段,其标志就是以技术及装备为表现形式,通过现代工业技术装备及农业机械化、电气化和信息化等先进技术的应用,最大限度地提高生产效率,节约生产成本,增加农产品产出,降低能源消耗和环境污染。我国现代农业装备技术还处于起步阶段,迫切需要培养掌握现代农业装备技术的新型农机人才,我国高度重视现代农业的技术与农艺的更新,推动农机装备人才的培养与创新,缩短与国外同行业之间的技术差距,从而实现我国现代农业的快速发展与超越。

机电一体化技术是一门新型的交叉学科,是目前许多高等院校工科学生必修的专业基础课,但在我国开设此课程还不足十年的时间,特别是在农业机械化专业的开设更是一个新生事物。《机电一体化》是山东农业大学机械与电子工程学院机电一体化类和农业机械化及其自动化类学生的主干课程之一,是今后设计与研究工作的重要技术基础。由于机电一体化设计课程涉及的知识面和内容覆盖广,机械层面、数据层面和控制参数层面的内容交错、关系复杂,需将理论知识与实践知识紧密结合。对大多数学生而言课程内容繁多,系统性差,难以融会贯通,同时也存在教师难教、内容难整合的情况。笔者在讲授机电一体化课程时,通过对课堂教学内容进行改革、教学相长地引导和加强实践环节训练等方面进行探索和总结,取得了较为显著的效果。

一、机电一体化课程特色与农机专业教学相关问题

(一)理论教学内容筛选非常重要

机电一体化(英文名称为Mechatronics)是在机械技术、自动控制技术、微电子技术、计算机技术、传感与测试技术、接口与总线技术、伺服驱动技术、系统总体技术等学科群体的基础上集成创新的综合叉学科。机电一体化技术的突出特点在于通过各种技术的有机融合,实现产品内部各组成部分的有机匹配和外部整体效能最佳的一种新型集成创新技术。由于机电一体化课程内容非常丰富、涉及面大,在一个学期中学习其全部内容是不现实的。另外,机电一体化和相关技术发展迅速,特别是新型MEMS传感器、新型总线技术、新型电液气的伺服驱动等技术的出现,这就使得在课程内容的组织和取舍上必须加以科学地优选,以特别处理好基本原理、基本模块与学科前沿最新技术的相互促进、共同发展的关系,确定学生应在学习期间掌握哪些基本原理、基本技术就既能使学生掌握基本思想方法和具体技术,又能了解学科发展动态,便于学生课下无障碍自学,这对学生创造力的培养是非常关键的。因此理论教学内容的筛选是非常重要和必要的。

(二)理论教学与实践内容的侧重点融合

机电一体化课程的实践性和应用性强,两者紧密结合缺一不可。仅仅掌握机电一体化设计的基础理论知识远远不够。对于刚刚接触到机电一体化技术的农机和机电专业的学生来讲,理论知识同步实践或者用一些具体实例来讲解才会显而易懂,更易理解。作为本科阶段的机电一体化课程,像是有关的控制理论的数学推导问题并不需要彻底理解,但他们应学会把所学的内容迅速地应用到某些实际问题的解决中。这样,学生既有感性认识,又能上升到理性认知,最后灵活地学以致用。而实践方面的教学必须与课程实验和课程设计配套,因此机电一体化课程的实践环节也非常重要。

(三)教学实践与农机专业培养目标紧密结合

目前一般工科专业的《机电一体化》的课程教学中,主要讲解的是设计、通讯、测量和控制原理、方法以及一些以数控机床、机器人等一些简单应用,目前现代农业机械发展与应用,特别是涉及与自动控制、计算机控制等技术融合的新型农机的机电一体化技术尚未融入农业机械化专业的课程学习中。尽管教师反复强调课程的重要性,学生也对其重要性有认同,但因教学内容、案例与农机专业培养目标联系不够紧密,再加上本课程知识点繁琐、层次多、涉及面广,学生容易产生应付考试的态度,忽视对实践环节,特别是从机电一体化产品开发的角度对课程内容的理解,从而无法对课程产生热情,难以对教学内容产生学习的兴趣,严重影响了教学效果。

二、课程授课与实践环节的探讨

针对现代农业机械化的发展方向和农业机电一体化课程特色,以及上述在机电一体化课程教学与实践过程中应注意的问题,笔者在讲课过程中对课程内容组织、授课方式方法进行了积极探索,实现了学习兴奋点、专业培养目标和实训课程任务“三结合”,全面培养机电一体化人才素质。

(一)结合学生兴奋点,注重培养学习兴趣

尽管机电一体化课程部分理论抽象、内容分散、缺乏系统性、难于理解,但兴趣是最好的老师,一旦学生产生了学习兴趣和实践欲望,才会主动去自学、求知和实践,并由此在心理上产生愉悦体验。日常生活中学生会对一些新鲜的事物非常感兴趣,例如两轮自平衡小车、Iphone手机遥控的四轴飞行器、转魔方机器人等等,如借助于这些学生感兴趣的例子,通过剖析他们的结构和控制原理,破除神秘感,可以激发他们对机电一体化课程学习的兴趣,并将机电一体化课程繁琐的知识点、抽象的内容具体体现出来,因此,激发和培养学生的学习兴趣是学好本课程的前提和捷径。另外,教师向学生展示一些科研成果,既让学生对机电一体化技术有最直观的了解和认识,又让学生了解了现代农业装备技术领域的科研前沿,结合专业方向,使学生带着浓厚的兴趣开始本课程的学习。实践证明,通过大量案例式的授课,学生的学习兴趣、科研兴趣以及学习效果得到了极大提高。

(二)结合专业培养目标,激发学生科研兴趣

随着农机装备技术的快速发展,将GPS技术、传感器技术、通讯技术、机电液一体化技术、计算机控制等技术集成到传统的农业机械中,可实现农机装备的精确定位和行走速度检测、作物产量监测、物料的变量精确投入、精准灌溉测控等,从而实现农业生产全程机械化、自动化、信息化和智能化。传统农机化专业已经实现了从农业机械化向农业机械化及其自动化专业的转换,也是充分体现了专业培养目标的迁移和调整。而机电一体化课程在这种调整中,也自然树立了重中之重的地位。因此各高校也从对该课程师资配备和教学设备投入方面非常重视。

因此,针对现代农机的发展趋势,激发学生的专业兴趣,培养学生研究能力,也就成了机电一体化等课程的任务之一。笔者结合自己在精准农业装备、现代农机装备研制中的科研案例,给学生剖析了精准变量施肥机、高精度谷物测产系统、精准变量喷药机等装备设计、样机加工和测试试验的关键点,极大地开阔了学生在本专业领域的视野,引起了学生对现代农机装备的科研兴趣。

(三)结合课程实训和课外制作,树立系统研发观念

在机电一体化教学中,机器人作为一种典型的机电软综合技术平台,非常适合作为高等工程创新实践教育的载体和对象。而农业机械化专业的学生同样对农业机器人技术非常感兴趣。近年来,机器人技术的模块化、网络化成为机器人研究和开发领域的热点。通过模块化,机器人技术的应用难度大大降低;凭借网络化,机器人技术的应用范围将大大扩充。随着机器人技术的逐渐普及和所用器件、模块的成本逐渐降低,学生已经可以自己制作属于自己的农业机器人。因此抓好机电一体化课程的实训环节,变抽象为直观,将理论和实践紧密结合起来,做到学以致用,可以实现对学生成就感的激励。为此,机电一体化教学组结合学院和学校开展了创新科技比赛,让学生进行机电装备方面的创新设计与制作;通过为学生提供一定的实训平台,准备常见的机电装备设计制作所需的传感器、执行器和控制器,由学生按照自己创作意图实现新型设备的开发。这些实践活动取得了一系列校级、省级和国家级的机电创新大赛奖项的好成绩。从学生的实践和理论课程的成绩看,理论教学和实践紧密结合取得了良好效果,加深了对基础理论知识的掌握,既提高了学生的动手能力,又激发了他们的创造性。

三、结束语

《机电一体化》是培养现代农业机械及装备技术人才的专业基础课,随着现代科技技术的发展,其地位在课程体系中愈来愈突出。笔者针对现代农业机械化的发展方向和农业机电一体化课程特色,从理论教学内容及实践教学内容筛选、学习兴趣引导及知识系统应用等方面展开探讨,并结合教学实际应用,取得了良好的效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨帮华等.机电一体化设计基础实用教程[M].北京:清华大学出版社,2009.

[2] 孔令荣.高频电子线路教学改革研究[J].中国电力教育,2012(30).

第7篇

【关键词】自动化生产线;PLC课程;课证融合;课程设计

一、绪论

PLC技能课程作为职业院校里电气自动化技术专业类的一门的专业课程,其重要性不言而喻。它将继电器技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术集于一体,是一门综合性、应用性课程。作为学院骨干院校建设重点专业:电气自动化技术专业(工业机器人应用方向)中的一门专业核心课程,本课程主要为培养工业机器人电气设计工程师、制造工程师、销售工程师、服务工程师、品质管理工程师、系统集成工程师等职业岗位的人才服务,故课程设计开发要突出培养学生使用PLC解决实际控制问题的动手能力,使学生掌握最新的技能,并为后续的较复杂的自动化设备及生产线的学习打下坚实的基础。

二、课程内容设计

为了落实“以学生为主体”的思想,课程建设调研期间,对自动化专业的40多位学生进行了PLC课程教学情况的调研。为了实现“以学生就业为导向”,对常州周边4个自动化相关企业进行了调研,并邀请企业专家进校召开课程建设研讨会(有欧姆龙自动化上海有限公司,天地自动化股份有限公司,星宇车灯有限公司、上海ABB公司等企业工程师),根据这些专家对电气自动化专业所涵盖的岗位群进行了任务和职业能力分析。

课程设计时以企业生产岗位典型工作任务为主线,以电气自动化专业应共同具备的岗位职业能力为依据,确定课程主要任务是:培养学生具备分析实际PLC控制系统的能力,能完成简单控制系统的设计、安装、编程和调试工作,并能对PLC控制系统进行日常维护。

课程内容以亚龙科技集团有限公司生产的YL-335B自动化生产线设备[1]为载体,配备欧姆龙CX-one编程软件与西门子STEP7软件,将课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景,主要有:供料站与加工站的控制[2]、装配站控制、分拣站控制、输送站控制、自动线PLC通信、搅拌机的设计等。以这些项目为单元组织教学,将PLC的常用指令分解到各个项目中去。在每一个项目的教学过程中,遵循学生认知规律,融入相关的指令、编程方法、控制系统构建、硬件接线方法、系统调试运行和优化等相关知识和技能。通过对各个项目的学习、训练和具体操作,掌握典型PLC指令的格式、基本用法、功能,了解和掌握PLC系统的结构、地址分配、程序设计以及每个应用项目的软硬件调试的全过程。让学生在做中学,在学中做,加深对专业知识、技能的理解和应用,培养学生的综合职业能力,满足学生职业生涯发展的需要。这充分体现任务引领、实践导向的课程思想。

三、课程考核

本课程的考核有两大特点:第一个特点,本课程将学历教育与职业资格证书体系衔接起来,以就业为导向、以职业技能发展为目标,实施课证融合,实现高职教育专业课程体系与职业标准的衔接[3]。将以骨干院校建设为契机,计划与国际型PLC生产大企业联合开发基于YL-335B自动线设备及CX-ONE编程软件的PLC职业资格证书,要求学生通过校企合作开发的工业自动化技术(PLC)的考核,并获得证书。同时为学生考取维修电工高级证书以及电工技术证书等打下基础。第二个特点,考核由理论考核与实践考核组成,理论考核采用试卷形式,实践考核采用单元考核方式,包括成果、工作态度、工作规范、团队合作等表现。

四、以赛促学

在课程建设过程中,主要老师积极组织学生参加各项与自动化生产线或PLC相关的比赛并获得好成绩。在2012全国高职技能大赛高职组亚龙杯自动化生产线安装与调试比赛中获得一等奖。在2011年首届“亚龙杯”全国高职院校“电气控制系统安装与调试“技能大赛中获二等奖,在自动化生产线安装与调试比赛中获得一等奖。学生对参加此类大赛都非常积极,认真。在选拔选手的过程中,大赛相关信息在学生中流传开来,激起了学生对PLC技术的关注;在准备比赛的过程中,选手突击、强化学习PLC技术,将相关技术应用到自动化生产线上,极大地提高了解决问题的能力;在比赛的过程中,与其他学校选手切磋、竞争,考验了临场应变能力与对PLC技术掌握的熟练程度;赛后,尤其是获得大奖后,增强了学习PLC技术的信心,更激发同学对PLC技术的学习热情[4]。

五、总结

本文就PLC课程设计的教学内容载体、课程考核、以赛促学等相关方面提出了见解。今后还将对该课程的网络教学资源建设、教学评价机制等进行进一步的探索和完善。

参考文献

[1]亚龙YL-335B型自动生产线实训考核装备说明书..

[2]朱林.高职专业课程体系与职业资格认证如何有效衔接[J].职业,2011(24).

[3]廖常初.可编程控制器的编程方法与工程实践[M].重庆:重庆大学出版社,2003.

作者简介:

第8篇

【关键词】电子技术 课程设计 教学改革

电子技术课程设计是继“模拟电子技术”和“数字电子技术”课程之后的重要实践性环节,对培养电子信息类学生的实际动手能力和创新能力有着重要的作用。该课程的基本任务之一是巩固和加深学生对“电路原理”“模拟电子技术”“数字电子技术”和“电子技术基础实验课”中所掌握的实验技能,另一方面是培养和训练学生的科研作风及在电子技术方面的实践技能,提高学生综合运用电子技术知识解决实际问题的能力和创新能力。

学生针对三位半数字万用表,通过熟悉查找资料、设计电路、计算机仿真、安装调试、性能分析与改进等环节,初步掌握常用电子产品的一般设计方法和步骤,体会电子产品的设计和调试过程,为以后的专业知识学习、综合实习、毕业设计、从事生产和科研工作打下一定的专业基础。

一、课程设计改革的目的

电子技术课程设计一般安排在大二下学期进行,考虑到该阶段的学生已经具备一定的数字电路和模拟电路的基本知识,因此该课程要求学生设计并制作一个具有实用价值的电路[3]。这个阶段的学生对于电路设计一般只有一个模糊的认识,工程意识淡薄,对电子元器件的实际功能和电子产品设计步骤没有清晰的认识,工程实践能力不强,缺乏开发、设计的创新能力与意识。在前期的电子类相关课程实验中,大部分实验的电路功能单一,只能够简单的、被动重复教师讲授或者书本上面的理论,电路功能和生活中使用的实际电子产品的电路有一定的距离,学生的兴趣得不到足够的激发。在电子技术课程设计的教学过程中,我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表的设计与制作,可使学生加深对基础理论知识的理解,掌握技术的关键点,培养动手能力、设计思维能力和创新能力,激发学生的学习兴趣,提高学生综合素质,尤其是对于提高大学生的工程素养具有重要的作用。因此该课程的改革对提高电子技术课程设计的教学质量,充实电子技术课程设计的教学实践内容具有十分重要的现实意义。

二、课程设计改革的方法

在“电子线路课程设计”的具体实施过程中以实际实用电子产品三位半数字万用表为核心,通过三位半数字万用表各部分功能电路理论的讲授,使学生对基于模数转换芯片的三位半数字万用表的工作原理有一个清晰的认识,同时,自主设计并制作一块三位半数字万用表,进而达到增强学生实践能力、培养学生工程素养、激发学生对数字模拟电路设计应用的兴趣。具体的教学改革方法包括以下四个方面:

1. 充实“电子技术课程设计”的实践教学内容

近年来,随着各专业课程体系改革的推进,专业培养计划以及相应教学大纲的调整与修改,同时考虑到学生进行电子技术课程设计时的理论水平的局限性和后续单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统等其他电子技术课程的教学安排,我们在电子技术课程设计实践教学内容的设计中,应该改变以往单一功能电路的设计,引入和现阶段大学生水平相适应的实际电子产品的设计与制作,激发学生的学习兴趣,培养学生动手解决实际问题的能力。

本实施过程中,我们通过引入实际实用电子产品三位半数字万用表作为课程设计的主要内容,并编写相应的配套“电子技术课程设计指导书”。主要内容涉及电压(交直流)、电流(交直流)、电阻、电容、三极管、二极管等的测量电路的原理,双积分A/D转换器的应用,线性运放的应用,正弦波的生成电路,自动关机电路,LCD的驱动等。充分考虑到学生的知识结构,让他们通过该课程的学习,加深数电、模电等基础理论知识的理解与应用。

2. 改革“电子技术课程设计”的教学方法与教学手段,注重理论结合实际

在以往的课程设计中,部分学生学习兴趣不高,存在混学分,完成任务的心态,对于实践过程中涉及的电路原理,存在知其然,不知其所以然的问题。为了改变这种情况,在本次改革的实施中,我们制作了很多配套的多媒体教学课件,加强理论知识的讲授,使学生在明白三位半数字万用表各部分电路原理的基础上,对各部分电路进行独立焊接调试,并对调试好的电路进行测试,注重电路重点部分的输出,并教会学生调试数字、模拟电路的基本方法;同时,通过改变部分电子元器件的参数,观察该参数对数字万用表精度的影响,进而加深学生对电路原理的理解。另外,指导教师还应该指导学生利用EDA电路设计仿真软件,例如,Protel电路设计软件,结合课程设计的内容,来拓展学生的知识面和电子产品设计能力,激发学生的学习兴趣,增强教学的灵活性,使学生的工程素养得到提高。

3. 增加教学互动,引导并激发学生解决实际问题的兴趣与能力

在“电子技术课程设计”的进行中,学生不可避免地会遇到各种实际问题,指导教师应该针对问题的难易程度,有针对性地指导学生课外去查阅相关资料,并积极地参与到学生解决问题的过程中去,及时纠正学生错误的解决问题的思路与方法。严格要求学生认真对设计过程中遇到的问题进行分析、反思和总结,发现并反思自己设计过程中的不足,找出努力的方向。另外,指导教师还应该组织对学生遇到的问题定期的进行总结与归纳,并整理成相应的“Q&A”文档,通过课程电子邮件或课程主页在网上,供学生学习与参考。

4. 注重软件仿真与实际电路调试相结合

由于计算机软件和硬件技术的飞速发展,在电子应用领域产生了很多成熟的开发与仿真软件,例如EWB、ORCAD、PSPIC、Muhisim等。在本课程的理论讲解阶段,引入电路仿真,让学生对电路的输入输出,以及电路参数对整个电路结构性能的影响有一个大体的了解,等学生焊接完成该部分电路后,实际测试电路的输出,进而比较软件仿真的输出和实际测量之间的差距,分析其原因,并通过多次改变电路的参数和输入的方式进行综合分析,加深学生对电路的理解。尤其适当仿真软件输出和实际测试输出出现较大的差距时,引导学生去查询相关资料,分析该现象的原因,并形成相应的文档,共享给所有的学生。在本课程改革选用的三位半数字万用表的模拟电路部分尤其需要如此,特别是其中的电容测量电路,涉及正弦波的发送、放大、滤波等电路,这部分电路软件仿真和实际输出存在一定的差距,要着重引导学生去分析每一小块电路出现误差的原因,以及如何改进,还要让学生学会判断仿真输出和实际输出在什么样的范围内是合理的。

仿真软件在理论分析方面具有强大的功能,而实物连线除了让学生更熟悉元器件及其性能之外,更加让学生对元器件的误差以及因此可能引起的误差或错误的原因产生更深的体会,这些都是在课本以及“电子技术实验”等课程中不能收获的。

结束语

通过实践,我们发现这项教学改革效果十分明显。教师们精心准备的题目引起了学生的极大兴趣,可以将学生前期学习到的理论知识进行实践,加深数字电路和模拟电路知识的理解,尤其是通过实际电子产品三位半数字万用表的设计与制作,可以激发学生对实际遇到的问题的思考,提高学生的观察能力和实际动手能力,进而增强学生的学习兴趣;通过理论结合实际,培养学生的开拓性思维和创新意识,提高学生的综合素质。

【参考文献】

[1]粟田禾. 电子技术基础课程设计的教学改革与实践. 高职教育研究,2006(2).

[2]姚青梅等. 电子技术课程设计的教学改革与实践. 天津工程师范学院学报,2006(4).

第9篇

福建省武夷学院作为应用型本科院校,电类专业开设的模拟电子技术课程,分列为三门子课程:包括60个学时的理论课程、20个学时的实验课程和1周的课程设计,其中实验课和课程设计为实践环节。用倒三角图表示课程结构、学时安排以及三者之间的相辅相成的关系。模拟电子技术课程的最大特点是内容较多,学生普遍感觉较难,涉及知识面广、应用性较强。

二、课程教学探讨

1.灵活运用多种教学手段。

学生上理论课普遍感觉比较抽象、较难理解与掌握,合适的教学手段显得尤为重要,板书和多媒体相结合的教学手段对于一般本科学生比较合适。教师在黑板写的时间,学生有短暂的时间进行消化和记笔记,有利于对内容的即时理解和课后复习,使得大部分学生能跟上老师的授课进度。比如,在讲授到三极管基本共射极放大电路时,学生对于小信号等效电路画法比较难于掌握,而仅仅用多媒体授课放映效果不理想。教学中可以结合板书,分步画出三极管的H模型,结合小信号等效电路的依据,在黑板上一步步画出来,学生理解起来就更方便。这在模拟电子技术中是比较基础的理论内容,基础内容讲透了,有利于后续章节的顺利展开。但是对于某些比较难用语言描述的概念或者复杂的演变过程,使用多媒体动画效果进行讲解可以更形象生动,使学生更易于理解。例如,P、N型半导体中电子的扩散与复合,晶体管、MOS管器件中的电子、空穴的运动,电流的运动以及器件的制造工艺过程等。这些内容如果采用板书,画图太多、耗时较长,也很难做到形象表达。若用多媒体加上Flas的方式学生就会更感兴趣,有利于知识的理解。需要注意的是多媒体教学课件画面切换快,学生记笔记跟不上,授课时注意放慢速度,讲清基本概念和基本分析方法,适当结合板书对内容作出提纲挈领性的总结。这样结合多种教学手段既缓解了课程内容多与学时数明显不足的矛盾,又发挥了多媒体教学省时、直观、形象的优点,因此受到了学生们的普遍欢迎。

2.营造讨论式教学环境,加强课外辅导。

为增强学生学习的主观能动性,教师可结合实际的学习状态引导学生思考问题,每节课上教师可以适当提出1-2个比较有代表性的问题,供学生探讨,这一过程不仅激发了学生的兴趣也提高了学生的思维能力。总结之前的教学效果,教材的后面章节,比如反馈、功率放大等,学生理解起来就很困难,学习兴趣急剧下降。每周设置1-2个课外的时间段老师给学生们答疑解惑,在学与问的过程中,学生对每堂课的内容能及时消化和吸收,这样学生对整体内容能更好地进行理解,学会融会贯通,达到较好的教学效果。

三、重视实践教学,加强动手能力的培养

1.加强实验教学过程管理。

模拟电子技术实验大纲中包括验证性和综合性实验,其中验证性实验总计有8个,选做5个;综合性实验有2个,选做1个。实验采用自编的实验指导书,书中包括实验目的、实验原理、实验使用仪器、实验操作步骤和思考题等等,要求学生结合实验原理和思考题认真完成实验预习报告,学生在每次实验前对实验项目有基本理解,教师批阅后再根据情况进行讲授。在实验过程中,摒弃传统的“老师做、学生看”的教学模式,我们要求学生自己调试电路和操作实验仪器,独立排除实验故障,找出问题、原因,必须在规定的时间内完成每个实验项目。实验报告中学生需对数据进行处理、分析误差,对实验现象做合理的分析及总结,提出改进意见与措施。这样学生能结合理论与实践,动脑动手相互结合,提高实验的教学效果。

2.重视课程设计,解决实际问题。

课程设计是学生把理论知识应用于解决实际问题的一个重要的实践环节,是培养学生实践技能的重要手段,可以提高学生理论结合实际、分析问题和解决问题的能力。应用性本科学校培养学生的主要目标为未来的技术人员和工程师,动员和组织电类学生开学初准备基本的实践工具,比如电烙铁、万用表、斜口钳、焊锡等等。学校专门设置1周的时间进行本门课程的设计,如何充分利用有限的时间,引导学生综合运用所学的基本理论知识,来分析问题、解决实际问题呢?教师可先给学生提出基本要求,给出一些参考题目,为发挥学生的主观能动性,学生也可自拟题目。课程设计分组进行,要求每组限2名学生。在课程设计教学中要求学生充分利用图书馆和网络资源,学生学会怎样查资料、怎样看资料,如何从资料中获取有用的信息。对于兴趣浓厚的学生可以结合每年的校园科技节活动和大学生创新训练项目,给学生更大的平台去实践锻炼,对于学生的科技成果,还应指导学生试着撰写科技小论文,实践联系理论,提高其科研能力。

3.强调专业仿真软件的运用。

随着计算机的发展,利用计算机的仿真软件对电路进行验证、设计和分析已成为一种趋势。主要原因有:(1)计算机仿真不局限于地点和时间,比较方便,用电脑装好软件就可以进行电路的设计;(2)其可替代采用简化电路模型搭接实际电路进行验证的传统设计方式,同时可有效地对电路参数确定和方案选择,并在设计初期对产品的性能进行可靠预估,从而提高设计质量、缩短设计时间、节省设计费用,因此成为了现代设计中重要的组成部分;(3)利用仿真结果得出电路性能受电路中某些关键参数的影响,可更好地理解电路的特性和性能指标,对实际电路设计和调试具有重要指导意义。目前电子技术中应用较广泛的仿真软件有Proteus、Pspice和EWB等等。教师对于刚刚接触仿真软件的学生,应先结合实际情况讲解一个软件的基本用法,系统地介绍相关的电子资料和软件安装的方法。随着电子产品的普及,大学生基本上都有个人电脑,挖掘其自学能力,对引导其触类旁通具有现实意义。对于课本上难理解的内容,比如放大电路的幅频特性等可通过仿真实现,通过仿真过程与结果分析能更好地理解和掌握理论知识,而且学习好一门软件对于今后的学习和工作起着很重要的作用。

四、重塑培养方案,改革评分机制

传统的培养方案是理论课、实验课和课程设计加起来是一门课程,教师评出总成绩,实验课和课程设计只是作为总成绩中平时成绩的一部分。改革后理论课、实验课和课程设计分列为三门子课程,三门课程各给出总评成绩。理论课评分是按照“3+7”的机制评分,实验成绩按照“3+4+3”机制评分,课程设计按照“1+4+5”机制评分,详细评分机制如表1所示。改革前实践成绩比重偏低,很难考查出学生的动手能力,学生对实践环节总是马虎、敷衍,心里想着实践成绩不理想,还可以靠期末笔试成绩提起来。评分机制改革后,学生比较重视实践教学,做实验和课程设计的积极性明显提高。

五、总结

1.经过学校上述教学探索和实践,使得教学形式多样、生动活泼,学生自学能力和动手能力的培养收到了良好的效果。

学生感觉模拟电子技术虽然有点儿难,但是他们觉得能学到许多知识。

2.应用型本科模拟电子技术课程的教学具有电类课程理论性和应用性教学的双重特点,同时符合相关应用岗位技能要求。

第10篇

论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系

面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。

一、课程体系的构建

根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。

课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。

(一)理论课程设置

通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。

专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、CAD原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。

(二)实践课程设置

1、实验课

(1)独立开设专业基础实验课

机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。

(2) 课内实验

其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、PLC应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。

(3)开放型实验

开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机械设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。

2、集中实践教学环节

集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。

(1)课程设计

课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。

(2)各类实习、实训

实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。

金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。

数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。

生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。

毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。

(3)毕业设计

毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。

毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。

毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。

3、课外科技活动、竞赛、社会实践

其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。

二、加强校内外实践基地建设

(一)实验平台建设

实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]:

1、尽可能综合应用多课程专业基础和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。

2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。

3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。

4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。

5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。

6、鼓励和激励教师自行开发和研制。

我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。

(二)建立工程技术实训中心

学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。

(三)校外实习基地建设

在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。

三、加强师资队伍建设

优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。

四、建立实践教学质量保证体系

领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。

第11篇

关键词:机电技术;教学现状;问题;实训教学;解决对策

一、中职机电技术应用专业实训教学现状及存在问题

(一)教学方法单一落后,教学理念过于传统

当前,由于我国传统的教学理念和应试教育的模式根深蒂固,很多院校的教师在教学过程中往往还存在“重理论、轻实践”的现象,对于学生实践培训的课程相对较少,一般会安排大量的理论课,以便于为其在今后的理论考试中取得好成绩。但是这种模式所培养出来的学生往往在动手能力和实践能力方面都很欠缺,无法有效地胜任未来的机电实践工作。其次,很多院校虽然开设了机电实训课程,但是在实际的教学过程中,往往只让学生进行顶岗实习,这种实训模式无法有效地对学生进行实际操作的训练,也不能让学生真正的学到知识,加之很多教师缺乏真正的实际操作经验,无法有效对学生进行教学和指导。除此之外,笔者通过一系列的走访调查发现,现阶段很多中职院校在其实训场地和实训设备等方面没有进行充足的投入,导致其教学硬件设备相对落后,无法满足正常教学的需要。

(二)学生素质整体偏低

近些年来,我国大力推行素质教育,大专院校开始扩招,让更多的学生能够有机会走进大学课堂,中职院校想要在这一大环境中生存,必须顺应时展的整体形势,进一步扩充生源,这也直接导致了学生整体素质相对偏低,无法适应当下机电教学的现状。对于机电专业的学习来说,其是一个高消耗的专业,对于学生专业素质和动手能力、动脑能力方面都有很高的要求,特别是在其实训课程的教学上,如果学生不能及时准确的理解教师所传授的内容,就无法有效的提高他们的实际操作能力,最终导致学校培养出来的学生整体实践能力差,无法满足现代社会对于机电专业人才的需求。

(三)缺乏科学合理的教学安排

笔者通过对现阶段机电专业教学总体情况调查显示,很多机电专业的教师在实际的教学中不能有效的将理论和实际相结合,给学生讲解的只是单纯的书本上的知识,学生往往在学习中只能理解书本上理论知识的含义,对于其在具体的实际应用中的情况没有完全的理解。随着现代科学技术的日新月异,机电行业也在不断的变化和发展之中,如果教师不能有效的根据时展的形势制定科学合理的教学课程的话,是无法有效的完成培养专业化机电人才的教学任务的。除此之外,由于全方面的进行扩招,学生的素质和学习能力参差不齐,教师需要根据各个学生发展的不同特点制定科学合理的教学安排,如若不然,也会造成整体教学效率的下滑。

(四)机电专业实训教学模式过于单一

随着时代的发展和科学技术的进步,在机电专业的实训教学中融入现代化的教学手段已经是时展的必然趋势,但是根据笔者的走访调查发现,还是有很多院校的教师在实际的发展过程中,仍然沿用传统的教学理念和教学方法,墨守成规,没有将现代化的多媒体手段与教学进行充分的结合,对于动手性实践人才的培养方面的投入更是十分有限。特别是由于“应试教育”模式的根深蒂固,学校在实际的发展中往往更加看重学生的理论成绩,导致教师对于实训课程整体认识不足,最终导致教学效率的下降。

二、针对中职机电技术应用专业实训教学现存问题的解决对策

(一)改变传统的教学理念,丰富教学方法

想要从根本上改变现阶段我国相关中职院校机电专业教学的状况,首先就应该彻底转变任课教师的教学理念,让他们真正的认识到机电课程作为一门实践性的课程内容,传统的书本理论知识的教学是非常不足的。学校也应该加大对于机电专业教师的培训工作,定期组织教师外出学习,与先进教师进行经验交流,学习先进的教学方法。学校还应该定期对教师的学习成果进行检验,对于教学成果明显或者进步较大的教师进行一定的精神奖励和物质嘉奖,提升教师工作的热情。除此之外,除了理论知识的培训之外,学校更加应该安排教师深入到生产的第一线,让他们切实了解整个机电操作的实际情况和社会主义现代化建设对于机电专业人才的实际需求,以便于在未来的教学中更好的对学生进行有针对性的培养。

(二)对实训课程进行科学合理的安排

本文通过一系列的走访调查发现,在现阶段我国的中职院校的机电实训课程中,很大程度上都采用传统的教师教学、学生模仿的学习模式,教学效果不是很好,想要改变这一现状,就需要相关院校和教师改变传统的教学安排,建立科学合理的实训课程内容。实训课程作为整个机电专业学生在校期间非常重要的学习内容,占据着其整体课程50%的内容,教师在进行课程设计的时候应该充分与书本中的理论知识进行结合,将各个知识点贯穿到整个的实训教学课程中去,让学生能够在学习完理论知识之后通过一系列的实训课程对知识点有更进一步的了解。除此之外,调查发现,跟多院校的实训课程在进行设计的时候不是过于简单就是过于复杂,单纯的依靠课本的规定,不能从学生的角度去进行设计,最终导致学生缺乏学习动力。因此,学校在进行实训课程设计的时候,应该充分从学生的角度去进行考虑,多给学生一些发挥的空间,让学生能够真正的参与到课堂学习中来。

(三)加强实训课程基础设施建设

现阶段随着社会经济的快速发展,对于机电人才的要求也变得更高起来,相关中职院校在对学生进行培养的时候,必须与时展相结合,不断对其教学设备和硬件设施进行更新。对于实训课程的培养来说,实训基地是其发展的重要基础,学校应该联系相关的机电企业与其进行合作,为学生保证最真实的教学场地,同时也可以与企业建立长远健康的合作关系,为学生毕业之后求职奠定坚实的基础。

(四)充分调动学生的学习兴趣,建立多元化的教学模式

随着现代科学技术的飞速发展,中职院校机电专业的任课教师在进行教学内容设计的时候可以采取多元化的教学模式,在教学中充分使用现代化的多媒体教学手段,以便于更好的提高学生的学习兴趣。例如:教师在进行教学的过程中为了更好的为学生进行实物展示和具体的操作演练,可以引进现代化的投影模式,让同学有更加清晰和直观的感受。教师为了更好的调动学生的学习积极性,可以改变传统大班授课的形式,针对学生实际的学习情况和学习能力将学生分成若干学习小组,以小组为单位进行组内互助式学习,定期对学习成果和学习经验进行交流总结,引进竞争模式,充分调动学生的学习热情,让他们能够自发、自动的去进行学习。

(五)加强对于“双证书”制度的推广

现代社会对于职业技能的要求越来越高,“凭证书上岗”的理念已经深入人心,特别是在相关沿海地区,对于职业证书的要求更加严格。对于机电专业的学生来说,取得相应的岗位证书是尤为重要的,相关中职院校在教学的过程中应该充分与国家对于职业技能考试的内容要求相结合,在对学生的日常授课中进行及时的涉猎,将证书考试内容与教学大纲进行充分的结合,对学生进行考试培训。除此之外,为了更好的激励学生的学习热情,相关院校还应该将通过机电专业职业技能的考试作为他们取得毕业证书的条件,纳入学分制的考核内容,让学生们在毕业之际能够取得“双证书”,获得就业发展的“双保险”。综上所述,随着经济的发展和社会形势的不断变化,对于技术性人才的需求日趋迫切,企业在进行员工选择的时候也更倾向于那些具有职业技能证书和综合素质高、操作能力相对较强的人员,中职院校作为培养职业技能型人才的重要机构,得到了全社会的关注。本文主要针对当下我国中职院校在机电专业实训课程的教学中存在的问题进行剖析,提出了相关解决对策,希望能在未来我国中职院校的发展中起到一定的促进作用,促进其为社会建设和发展培养更多的合格人才。

参考文献:

[1]刘彦国.构建中职机电技术专业工作过程导向的实训教学模式[D].河北师范大学,2013.

第12篇

行动导向教学法的特点

第一,行动导向教学法包括很多教学环节,其中有信息搜集、整理、策划、实施、检查、评价,这种教学模式可以提高学生自身的信息搜索能力,整理归纳信息的能力,团体合作意识,协助他人完成工作能力。完成这些环节的过程中,学生会在相当大的幅度上提升自己的自信度,感觉自己解决问题的能力是完全值得信赖的,学生的信心被激发之后,就会自发的对独立的解决实际问题产生很大的兴趣。第二,行动导向教学法注重的是学生的主动性。在这个教学方法的过程中,老师主要的作用是辅导,以指导学生为目的,让学生自己亲自去解决问题,而不再依靠老师给出具体的答案,主要就是老师和学生来进行角色互换。老师只是传授一些主要的理论知识,剩下的解决问题的能力就交给学生去实行了。第三,这种新的教学模式打破了传统的思维局限,更加灵活的来开展教学活动,不再局限于老师为主学生为辅的教学方法,这样受益的不仅仅是学生,也是整个人类社会不断进步发展的前提。

机电专业的课程构建

根据目前企业对机电一体化技术专业岗位的需求,培养机电行业的高素质、高技能型人才。在进行课程构建时,需要按照“工作过程为主题,行动导向为实施的途径,职业本能为本位”的课程设计要求;按照“重点培养职业能力,把工作实践作为主线,用具体的工作任务和产品作为载体,并把完整的工作过程作为教学活动的行动体系”的课程构建体系,把培养电子电工应用技能和职业能力作为教学的目标,严格按照工作任务完成的需要选择和组织所要学习的内容,让学生掌握评估计划的工作能力。

行动导向教学法在在实践教学中的应用

机电专业是集机械加工,电工电子等综合性技术为一体的专业,该课程对学生的动手解决实际问题的能力要求很高。在资讯阶段,老师可以采用悬疑联想的方法来给学生布置学习任务,有的负责上网查询资料,有的可以负责资料的整理,有的可以对资料进行分析,做出总结,有的可以去对外做相应的采访调查,完成需要解决问题的各个必须必备的环节。然后,这个小组就可以集中起来讨论这个问题,并进行相关的讨论和演示,并且选取代表对这个问题进行归纳总结和汇总。老师和同学来共同完成这项任务,老师给出实质性的建议,学生来不断地进行修改,以求达到完美,大家共同完成最后的问题的解决。接着,各个小组可以采用竞赛的方式来回答解决这个问题的方法,不断地修改其中存在的错误,以求达到预期的目的。最后一个阶段,就是各个小组的学生对照问题的标准来进行自我评估,可以采用小组内互相评价,老师给出评价,采用口试笔试,小组交流的方式来估测学生对实际问题的掌握程度,根据小组的掌握程度,来对不同的学生进行不同程度的辅导答疑,完成整个问题的解决过程。

行动导向教学法可以让学生从不同层次来提升自身能力,团体合作可以增进学生之间的感情和团体凝聚力,让同学们在解决问题的过程中不断地完善自己,整个教学过程更加的流畅。这种教学方法理应得到倡导,而且势必在全球范围内成为一种流行趋势。

本文作者:周俊苏工作单位:涟水县职业技术教育中心