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機電一體化的課程范文第1篇

關鍵詞：機電 專業(yè)課 改革

職業(yè)教育究竟該走一條什么樣的道路？職業(yè)教育工作者究竟應該采取什么樣的手段來教育我們的學生？使他們在有限的時間內(nèi)，在有限的基礎和接受能力上，能夠掌握盡可能多的知識，畢業(yè)后，能夠盡快的勝任工作，融入社會，這一直是長期困擾我們職業(yè)教育工作者的難題。

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

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

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

在這次課程改革中，我們著重在以下幾個方面進行了改革：

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

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

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

其次，改教學方式和方法。

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

再次，改考核方式。

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

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

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

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

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

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

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

第一， 班級人數(shù)設置偏多。

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

第二，在一體化教學上，我們本學期只注重了“面”，而對于“點”考慮不足。

在一體化剛進行的時候，我們定的目標就是盡可能的不讓一個學生掉隊。在實際的教學中，我們也是依據(jù)這個標準進行的，學生的整體水平也都有了明顯的提高。但是，在第一屆佳木斯技能節(jié)上，我們發(fā)現(xiàn)，學生的整體水平具備，但是缺少拔高人才。在這方面，我們應該加強，對于能力高的學生應給他們創(chuàng)造更多的機會，比如說，增加授課的內(nèi)容、深度和訓練時間，以使他們具有足夠的能力，在各種大賽中脫穎而出，為學院增光。

機電一體化的課程范文第2篇

關鍵詞： 機電一體化 實訓課 規(guī)范化教學

DOI：10.16657/ki.issn1673-9132.2016.08.033

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

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

一、機電一體化實驗實訓課程存在的問題

隨著機電一體化專業(yè)的不斷成熟，該專業(yè)已具有了綜合性、先進性、應用性的特點。在教學中，我們不難發(fā)現(xiàn)機電一體化專業(yè)教育存在的問題。

（一）專業(yè)學習的偏重性

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

（二）教學過于追求課程的系統(tǒng)性、完整性

高校的專業(yè)學習與初等、中等教育不同，在設計培養(yǎng)方案時，我們不應該追求每門課程的系統(tǒng)性、完整性，應該注重學生專業(yè)的系統(tǒng)性、綜合性、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。而現(xiàn)今的課程設置，出現(xiàn)了很多重復內(nèi)容，過于強調(diào)理論性，因此我們需要扭轉(zhuǎn)這一局面。

（三）設施落后，實踐訓練水平低

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

（四）學生對實訓課的抵觸與對課程設置認知的缺乏

通過座談會、抽樣調(diào)查等形式的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了學生對實訓課程有抵觸。學生無法完全適應從純理論向?qū)嵺`教學的轉(zhuǎn)換，這與入學初期安排的專業(yè)介紹、專業(yè)認知工作不規(guī)范有關。實訓課程中，尤其是學生對設備的操作，往往知其然而不知其所以然。

（五）與社會需求不匹配

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

二、機電一體化實驗實訓課程問題的解決――規(guī)范化管理

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

（一）規(guī)范課程標準，明確教學目標，指定教學文件

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

（二）教學場所的規(guī)范化管理

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

（三）指定規(guī)范化安全操作守則，工具、耗材、設備的規(guī)范化管理

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

（四）實訓過程評價體系規(guī)范化

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

（五）校企合作常規(guī)化、規(guī)范化

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

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

參考文獻：

[1]朱濤，吉智.機電一體化技術綜合實驗實訓系統(tǒng)研究與實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（2）.

[2]于慶，謝偉東.機電習題花技術專業(yè)實訓課程整體改革實驗研究[J].職業(yè)技術，2013（3）.

作者簡介：

機電一體化的課程范文第3篇

Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.

關鍵詞： 機電一體化；虛擬樣機；CDIO

Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO

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

0引言

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

1現(xiàn)狀分析

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

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

1.2 概念抽象，理論繁瑣，并且插圖多、公式多、敘述內(nèi)容多，教師不易抓住教學重點，學生學起來也常感到力不從心，對某些理論問題似是而非、模糊不清、嚴重時會導致學不下去。

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

1.4 理論與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)情況嚴重，實驗內(nèi)容少且針對性不強，學生不能感受到實踐的趣味性、知識性和實驗成功后的成就感，更不要說培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

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

2基于虛擬樣機技術的CDIO教學理念

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

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

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

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

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

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

3機電一體化課程的CDIO架構

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

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

4課程考核與評價

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

按照上述規(guī)劃，近幾年在我校機自專業(yè)進行了CDIO實踐教學活動。學生表現(xiàn)出極高的熱情,圍繞機器人、數(shù)控機床等設計主題共提交了眾多項目報告和虛擬樣機產(chǎn)品，許多項目小組還額外提供了自己開發(fā)的仿真控制程序。在參與同學中展開了問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)同學認為課程項目對于幫助理解機電一體化系統(tǒng)非常有用。在問到課程項目是否有必要繼續(xù)在下一年級開展時,絕大多數(shù)同學認為應該繼續(xù)開展?？傮w來看學生對該項活動抱有足夠的信心，提出了很多具體意見，如提前在低年級開展設計工具類項目，這樣可以在后續(xù)項目中有更多時間完成系統(tǒng)的仿真、分析、實驗驗證等深層次的設計內(nèi)容，提高設計質(zhì)量。

5結(jié)束語

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

參考文獻：

[1]查建中.工程教育改革戰(zhàn)略“CDIO”與產(chǎn)學合作和國際化[J].中國大學教學，2008，5.

機電一體化的課程范文第4篇

關鍵詞：CDIO；機電一體化課程群；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）16-0174-02

一、引言

CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，以工程設計任務為導向，以培養(yǎng)個人能力、團隊能力和系統(tǒng)的適應與調(diào)控能力為主要目標，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO強調(diào)在加強基礎教育的同時，關注工程實踐，加強實踐環(huán)節(jié)，強調(diào)個人職業(yè)技能與人際溝通的技能并重；強調(diào)綜合創(chuàng)新能力，與社會大環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。國內(nèi)外的經(jīng)驗都表明CDIO的理念和方法是先進可行的，適合高校工科教育教學過程各個環(huán)節(jié)的改革。

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

二、實施過程

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

（一）課堂教學方面

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

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

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

（二）實踐教學方面

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

三、實施效果

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

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

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

參考文獻：

機電一體化的課程范文第5篇

【關鍵詞】機電一體化 實踐課程體系 實踐教學環(huán)節(jié)

引言

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，由機械技術、計算機控制技術、傳感檢測技術、PLC技術、網(wǎng)絡及通信技術等學科相互滲透而形成的機電一體化技術，已成為當今工業(yè)科技的重要組成部分[1]。同時，機電一體化技術的內(nèi)涵也發(fā)生了變化，成為利用電子技術、信息技術使機械裝備實現(xiàn)柔性化和智能化的技術[2]。機電一體化專業(yè)是培養(yǎng)從事機電一體化設備的使用、維修和技術管理工作的高技能應用型人才。為實現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標必須加強實踐課程體系的優(yōu)化建設，這是培養(yǎng)合格的技術應用型人才的關鍵。

一、目前機電一體化專業(yè)實踐課程體系存在的問題

高職機電專業(yè)的實踐教學效果不理想，學生實際動手能力不高，不能很好滿足企業(yè)對高技能型人才的需求，很難適應當前高職教育的培養(yǎng)目標。具體分析原因如下：

（一）實驗、實訓教學條件落后，實踐訓練水平有待提高

各高職院校雖具備一些專業(yè)基礎課、專業(yè)課的實驗條件，但基本上都是以驗證性、演示性為主，很少具有本專業(yè)的綜合性、設計性實驗，缺乏融合機、電與計算機控制為一體的大型綜合性實驗，教學實訓設施也大大落后于當今企業(yè)，實踐訓練水平不高，應采用與企業(yè)合作等方式盡快提升層次。

（二）適應新技術發(fā)展的實踐課程體系有待構建

目前的機電一體化專業(yè)實踐課程體系，明顯偏重于機械方面，這與當前該專業(yè)所處于的“機、電、計算機”三足鼎立的實際格局很不適應[3]。因此，在實踐課程體系構建時應突出電氣控制、計算機應用的地位。

（三）體現(xiàn)當代工業(yè)發(fā)展水平的專業(yè)教材有待突破

高職院校目前所采用的機電一體化專業(yè)教材大多沒有充分體現(xiàn)出現(xiàn)代機電行業(yè)的發(fā)展水平，內(nèi)容落后，不能及時反映新理論、新技術、新工藝、新裝備、新材料，與高職技術應用性人才的培養(yǎng)目標不相適應。且各門課程之間相互獨立，相關知識未能有機地滲透和融合在一起。

（四）“雙師型”教師隊伍力量薄弱

高職機電一體化專業(yè)真正“雙師型”教師比例仍很低，專業(yè)理論教師不能指導實訓教學，實訓教師基礎理論薄弱，不能講授專業(yè)理論課的現(xiàn)象還較普遍。因此必須采取加強培訓或從企業(yè)聘任兼職教師等途徑加以解決。

二、機電一體化專業(yè)實踐教學體系優(yōu)化建設的思路

實踐教學的目標應緊緊圍繞以崗位要求的職業(yè)能力培養(yǎng)為核心，以工作過程中的實踐活動為主線，設置實踐教學課程，構建基于“理論、實踐一體化”“教、學、做一體化”的實踐教學模式，以“以工作任務為載體、以工作過程為導向”構建實踐教學體系。采取分層次分階段的遞進方式進行實踐教學，即將機電一體化專業(yè)各專門化方向的實踐教學目標分解到四個學期即四個階段，并制定各階段的實踐教學任務。

三、機電一體化專業(yè)實踐教學體系優(yōu)化建設的方案

實踐教學體系依存于人才培養(yǎng)方案，離開了人才培養(yǎng)方案來構建實踐教學體系，實踐教學體系無疑將成為無源之水。機電一體化專業(yè)是培養(yǎng)從事機電一體化設備的安裝、使用、維修和技術管理工作的高級技術應用型專門人才。以機械零件的加工生產(chǎn)、機電設備控制電路的安裝、調(diào)試與維修、自動化生產(chǎn)線的安裝、調(diào)試與維護、數(shù)控機床操作、編程、維護、機電設備液壓與氣動控制、機電產(chǎn)品技術服務與營銷等為典型工作崗位和專業(yè)技術能力為基礎，以工作任務為課程設置和內(nèi)容選擇的參照點，開發(fā)了專業(yè)人才培養(yǎng)方案，并以此為依據(jù)構建了由基本技能訓練―專業(yè)技能訓練―實際工作崗位綜合訓練―職業(yè)崗位培養(yǎng)的四級實踐教學體系，并將理論知識融于實踐教學中，體現(xiàn)了理論為實踐教學的服務。整個內(nèi)容體系的優(yōu)化方案見圖1。

四、實踐教學環(huán)節(jié)的具體實施

從人才培養(yǎng)模式的科學特點和社會發(fā)展需要出發(fā)，將實踐教學環(huán)節(jié)分為課堂教學訓練、校內(nèi)實訓、校外實習等。通過合理配置，將實踐教學的目標和任務具體落實到各個實踐教學環(huán)節(jié)中，讓學生在實踐教學中掌握必備的、完整的、系統(tǒng)的技能和技術。

（一）課堂教學訓練

課堂教學訓練包括現(xiàn)場教學、案例分析等形式。通過多種形式的課堂訓練，培養(yǎng)學生對知識的運用能力和人文素質(zhì)的提高。一體化實踐教學體系是以實踐教學目標為依據(jù)，按照職業(yè)活動的特點和要求整合實踐教學內(nèi)容，合并或撤銷重復性實驗，適當增加綜合性、設計性實訓，以便于學生畢業(yè)后在生產(chǎn)單位“上手”快，縮短“磨合期”。

（二）校內(nèi)實訓

校內(nèi)實訓是便于學生一邊學理論，一邊從事應用實踐，提高學生動手能力必不可少的環(huán)節(jié)。學生通過校內(nèi)實訓，受到最基本的工程技術和操作技能方面的訓練。如針對機電一體化技術專業(yè)高職學生的技能標準要求，我院把該專業(yè)校內(nèi)實訓按照每個學期的綜合工作任務分解為電工電子技術專項實訓、電機與拖動技術專項實訓、PLC技術專項實訓、單片機原理及應用專項實訓、維修電工專項實訓以及數(shù)控機床零件加工專項實訓等。實訓內(nèi)容按專項實訓標準和指導書要求進行，根據(jù)實訓的實際情況，可以就某一技術或操作在集中時間內(nèi)進行反復訓練，直至掌握（如維修電工的配盤等）。通過校內(nèi)實訓既有利于學生對理論知識的理解，也對機電設備的生產(chǎn)流程及科學管理等有了必要的認識，使學生在校學習期間就及早進入職業(yè)角色，接觸實踐，了解生產(chǎn)，掌握一定的專業(yè)技能，為校外實習奠定了堅實的基礎。

（三）頂崗實習

我院采取2.5年在校學習，0.5年到企業(yè)頂崗實習，校企雙方共同承擔教學任務。目前我院11級機電一體化專業(yè)有140名學生在2013年12月至2014年6月期間，分別到索凌電氣有限公司、 鄭州格力空調(diào)有限公司、青島海爾有限公司等多家與我院簽訂了校企合作的單位進行頂崗實習。通過校外頂崗實習，學生對企事業(yè)單位的現(xiàn)代化設備、生產(chǎn)技術與科學管理等有了必要的了解和掌握，把理論與實踐有機結(jié)合起來，為縮短從學校到社會的適應期打下良好基礎，也為學院的專業(yè)建設和教學改革積累了寶貴的經(jīng)驗。

（四）實踐教學環(huán)節(jié)與職業(yè)資格證書的考試相結(jié)合

為了保證實踐教學的效果，要進一步加強校內(nèi)實踐教學環(huán)節(jié)建設，提高實踐教學環(huán)節(jié)的比重，把實踐教學環(huán)節(jié)與職業(yè)資格證書的考試結(jié)合起來。在實踐教學過程中，一要強調(diào)教學內(nèi)容和素材盡可能來自生產(chǎn)第一線，創(chuàng)造工程實際環(huán)境，讓學生直接參與工程實踐項目；二要強調(diào)學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力與工程實際能力的培養(yǎng)，使實踐教學體系更完備、更科學、更有利于學生技術應用能力的培養(yǎng)和適用性、競爭力的提高。

結(jié)束語

本文通過合理配置，構建了以就業(yè)為導向、以綜合職業(yè)能力為主線，將各實踐教學環(huán)節(jié)進行整體設計，建立了與理論教學既相互聯(lián)系又相對獨立的實踐教學體系。將實踐教學的目標和任務具體落實到五個實踐教學環(huán)節(jié)中，讓學生在實踐教學中掌握必備的、完整的、系統(tǒng)的技能和技術。

【參考文獻】

[1]周琴.機電一體化技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].機械，2010（7）：64- 66.