機電專業課程論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇機電專業課程論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2課程設計的實施方式

課程設計實施方案：設計報告書是對整個設計過程的總結和提升，也是進行工程交流的重要文獻資料，通過指導學生撰寫課程設計報告書，培養學生撰寫工程技術文檔的能力。對設計說明書的撰寫，提出如下要求：1）嚴禁課程設計報告抄襲，基本工作獨立完成；2）根據任務書能提出合理的設計方案和機構的工作原理；3）設計要符合國家標準，學會使用設計手冊、專業術語、專業名詞規范；4）設計圖圖紙規范，符合設計說明書的要求，不照抄手冊和案例，設計參數與圖紙相一致；5）學會使用專業相關軟件，對設計的機械機構和控制部分進行分析和仿真，是驗證設計正確的有效手段之一；6）課程設計配備了一些實際的零部件可供學生設計使用，以及基本的控制電路，學生要具備一定的實踐操作能力，掌握器件的選擇與焊接，會進行程序的編寫，掌握系統故障的檢測與維修能力。課程設計采用分組式進行，每個小組3～5人，視工作量而定。課題難度較大可以分五人，原則上一般三人為一組。每個小組在規定的時間完成基本要求，每個學生都要參與該組課程設計答辯，通過問題了解學生在課程設計中所做的主要工作，檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生，結合設計報告書的撰寫質量和實際所做的產品質量進行綜合評定。

3實施效果

通過在重慶大學機械電子工程專業的實踐，在機械電子工程專業中開設機電一體化課程設計，已基本摸索出培養機電復合型技術人才的規律。普通型題目實現機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養和訓練，學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、計算機技術和傳感器技術等基礎課程后，不能很好地將機、電的知識融會貫通，大多數學生也只是了解基本的機電設備的基本功能，在系統運用中存在問題，在機電一體化系統的綜合設計方面存在不少困難。通過開設機電一體化課程設計實踐教學環節，通過理論設計與實際操作，比如數控工作臺進給系統的設計，從電機、聯軸器、絲杠、導軌的設計到型號的選擇、控制單片機的設計與仿真，最終實現數控工作臺進給系統的裝配與調試。機電一體化課程設計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來，提高了學生的綜合應用能力。創新型題目為學生參加機械創新競賽做了鋪墊通過課程設計，為機械學科學生參加如全國大學生機械創新設計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創新設計大賽（重慶賽區）中，學生榮獲重慶賽區一等獎一項、二等獎一項。其中，“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設計、傳動系統布置，控制系統采用單片機控制，執行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術，機電一體化課程設計改革效果顯著。

篇（2）

傳統的實踐教學方法是在完成既定理論知識學習后，再輔以少量的驗證性實驗，并多以演示為主，學生直接參與的實踐活動很少，這種教學方法已經不能適應現階段高等教育的要求。有的學校圍繞專業培養目標，以科技競賽為引導構建學生科技創新活動體系，通過學生的科技創新活進一步強化課堂教學內容，將理論教學與實踐教學融為一體，這種教學方法雖然為學生提供了動手操作的機會，但是仍然不能很好地激發大多數學生的學習興趣。很多學生為了獲得好成績，通過網絡購買或代工方式購入半成品，進行簡單的修改和調試，而沒有真正地去參與設計與制作，更無法消化吸收所學內容，創新學習能力得不到很好鍛煉。

1.2教學內容與學生個人興趣脫節

機械電子專業是機械與電子專業的交叉學科，需要學生在學習機械和電子課程的同時，能夠將兩種類型的知識融會貫通。對于機械類專業的學生，面對比較深奧的電子與電氣知識，很難有自覺深入學習的興趣和動力。在教學中，即使采用了多媒體教學、實物演示與動手操作等教學模式，大多數學生也只是被動機械地完成學習任務，仍然不能有效地提高學生的技能和創新能力。大學生思維十分活躍，只要教學內容符合他們的需求，引起他們的興趣，就能激發他們學習的動力和創造力。但是，目前很多高等院校機電類課程的教學內容偏多偏難，從單片機的組成結構、可編程邏輯控制器再到電機傳動控制，在教學過程中都想面面俱到把所有知識點教給學生，學生無法在有限的學時內主動地消化大量的知識，很容易失去學習興趣。

2Arduino開源硬件的特點

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，包含硬件(各種型號的Arduino板)和軟件(Arduino開發環境)，適合人群非常廣泛。Arduino硬件開源表現為用戶可以根據需要下載電路圖，自己購買所需獨立部件，制作相應的電路?？梢岳肁rduino作為控制板，用開關、傳感器或其他控制器等作為其輸入，也可使用數碼管、電機、液晶顯示等作為其輸出裝置，從而形成完整的系統。以往的實踐教學多以51單片機為對象，功能單一，擴展性差，開展實驗有限。Arduino與傳統單片機相比有如下幾個方面的優勢[3,4]：(1)學習Arduino單片機可以完全不需要了解其內部硬件結構和寄存器設置，僅僅知道它的端口作用即可；可以不懂硬件知識，只要會簡單的C語言，就可用Arduino單片機編寫程序。(2)Arduino軟件語言僅僅需掌握少數幾個指令，而且指令的可讀性較強，稍微懂一點C語言即可，輕松上手，快速應用。(3)Arduino的理念就是開源，軟硬件完全開放，技術上不做任何保留。針對周邊I/O設備的Arduino編程，很多常用的I/O設備都已經帶有庫文件或者樣例程序，在此基礎上進行簡單的修改，即可編寫出比較復雜的程序，完成功能多樣化的作品。(4)Arduino由于開源，也就意味著從Arduino相關網站、博客，論壇里得到大量的共享資源，在共享資訊的輔助下，通過資源整合，能夠加快創作作品的速度及效率。(5)相對其他開發板，Arduino及周邊產品相對質廉價優，學習或創作成本低，重要一點是：燒錄代碼不需要燒錄器，直接用USB線就可以完成下載。Arduino實驗開發平臺易學易用，降低了微電子學習的門檻，沒有程序開發和電路設計經驗的學生也可以很快掌握，這非常適用于目前機械類專業學生的教學與學習。

3Arduino在機電專業實踐教學改革中的應用模式

通過以上對Arduino的特色優勢分析，在機電專業的實踐教學中引入Arduino開源平臺輔助教學具備較強的可行性，可以彌補實踐教學中創新力度不夠的問題。以下分別探討教學內容制定、機電一體化實驗室建立、科技創新活動體系和實踐評價體系。

3.1為學生量身打造教學內容

3.1.1演示環節

在專業課程的教學中，引入Arduino使得課程更貼近實際應用。如在機電傳動控制與智能機器人的課堂教學中，可設置模擬值、PWM調光、舵機、步進電機和伺服電機控制實驗演示科目，在演示過程中將依次向學生講解系統結構設計、電路實現、控制程序的編制方法，以及接口服務器的原理，增強面對面授課的生動性、趣味性。

3.1.2動手操作環節

通過教師對實踐平臺的講解和實驗演示，在實踐環節中將自己所掌握的機械與電路知識實踐化。Arduino平臺安裝簡單可以反復使用，像積木可以隨意組合任意搭配，學生可以根據自己的想法任意設置電路，編寫簡單的程序控制整個電路運行過程。學生通過動手操作對機械和電路方面知識得到最大限度的運用，同時動手能力和創新能力得到了提升。實踐過程中，將每個班級分成若干項目小組，每組三到五人，選取一人為組長。預先設定難易程度不同的題目，供小組自由選擇，充分發揮學生的創造力。如機電傳動控制課程，可預先設定單軸、XY兩軸、XYZ三軸工作臺、3D打印機和六自由度機械臂等多個題目，各組可根據自身能力與興趣選擇，每個步驟都制定詳細的教學目標、教學方法要求和能力培養要求。

3.2建立基于Arduino開發平臺的機電一體化實驗室

教學活動中以“技術—應用—實踐”為主線，在強化課堂教學的同時，面向本科生建立由“課堂教學—學科交叉—動手實踐—工程應用—創新研究”的機電一體化實驗室，從組裝、調試到應用整個過程全部由學生親自完成，提升學生對于機械電子的全方位學習能力。實驗室由若干實驗臺構成，每個實驗臺要配備Arduino實驗開發板、面包板、面包板連接線和所需的電子元器件，并配有電源接線端子。學生可以在面包板上直接連接線路，不需要進行焊接，所以電子元器件和連接線都可以循環利用，配備常用的電子測量工具和示波器。

3.3構建以科技競賽為引導的學生科技創新活動體系

圍繞專業培養目標，合理定位，以科技競賽為引導構建學生科技創新活動體系，通過學生的科技創新活動得到進一步的強化和綜合應用。圍繞Arduino開發平臺設置多個競賽門類，如機械臂、3D打印機、傳感器應用和智能家居等。為了處理好科技創新活動的普及與競賽選手的選拔關系，在科技創新活動體系的建設中，首先確立了競賽體系的層次性構建，把科技競賽分為學院級和國家級兩個層次。學院級競賽主要是為了在學生中普及科技創新活動，使更多的學生參與其中；同時也為選拔優秀選手參加國家級競賽提供后備人才。國家級競賽主要是為了進一步培養優秀學生，培養創新型的拔尖人才；也是為了提高專業和學校的知名度，進一步增強學生的榮譽感和成就感。

3.4建立機電專業課程實踐教學綜合評價體系

目前許多高校對實踐教學環節、實踐教學基地建設、工程訓練中心建設等已經日益重視，然而，對實踐教學環節質量的考核、評價以及對實踐性教學改革創新和基礎建設還缺乏具有指導作用的評價體系[5]。機電專業涉及機械與電子兩個門類的科目，評價實踐教學效果很難采用統一的評價標準。因此，構建一套適應高等學校發展和實踐性教學自身特點的實踐教學質量綜合評價體系，不僅有利于促進學生學習的積極性與主動性，有利于教師把握教學重點和難點，還有利于推動實踐教學改革。為評價機械課程、電子課程交叉教學與競賽實踐活動相結合教學法的有效性，將實踐教學質量的監控與評估重心前移，參考Arduino機電一體化實驗室開設的實踐題目，從實踐教學培養計劃制定入手，以實踐教學內容確定課堂教學重點，跟蹤教學過程的各個具體環節進行質量控制。課程實踐教學綜合評價體系以各科目實驗教學和課程設計等實踐教學環節為評價對象，采用學生自我評價、授課教師評價和教務科評價相結合的評價運行機制。第一步學生自我評價。從各班級中隨機抽調若干名學生，對本科目實踐教學情況進行在線匿名問卷測評，問卷測評結果作為授課教師評價和教務科評價的基礎。第二步授課教師評價。授課教師在學期末對課堂教學效果、互動效果以及學生實踐作品進行點評和總結，并將實踐結果作為期末考試成績的一部分。同時分析學生知識與技能掌握的程度，并對機電一體化實驗題目內容進行調整，提交總結報告。第三步院教務科評價。院教務科每學期末組織對本院所有專業實踐教學環節的教學準備情況、實施情況和教學效果等分別進行評價，找出薄弱環節，分析影響實踐教學質量的問題癥結，提出相應整改措施，同時形成評價總結報告和評價結果，并報學校管理部門。第四步匯總整改。院實踐教學質量評價組匯總學生自我評價、授課教師評價和教務科評價結論和意見，制定整改計劃，調整Arduino實驗內容，完善管理制度和保證措施，逐步解決影響課程實踐教學質量的關鍵問題。

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二、以往單片機課程采用多媒體理論教學加單片機實訓的形式

這次單片機課程改革最主要的目的是增加學生上課時的操作項目，力求達到每節課學生都有事可做。過去在多媒體教室上課最主要的問題就是課堂講授部分到實訓的時候很多內容還得重新講一遍，費時費力，學生動手能力得不到充分鍛煉，學習過程非常被動。其主要矛盾可以歸結為C語言的程序編寫與多媒體教學之間的矛盾。單片機課改的具體做法是將授課地點改為機房，包括實訓器材也都拿到機房，在課程安排上，先從C語言上機實訓開始學習C語言基礎，本著以C語言夠用為原則試著編寫一些單片機程序下載到單片機集成電路板當中完成單片機實訓，實現教學做一體式教學?？偟膩碚f，以C語言為載體的這種教學模式效果要好于以硬件為載體的教學模式，并且從教學條件角度，這樣做更容易實現教學做一體式教學。單片機課程改革前后最明顯的區別就是學生自主設計能力增強了，動手能力、分析能力、團結協作能力都得以鍛煉。

三、電機與PLC控制是本專業的一門強電類課程。

本課程改革的重點是在理論部分增加操作項目，并且加入PLC實訓部分。以往電機與PLC控制課程采用的是多媒體理論教學加電機實訓的形式，電機理論部分和PLC控制部分在多媒體教室進行，電機實訓部分在實訓室進行。改革之后上課地點選在機房和實訓室進行，機房增加一款電氣設計軟件和一款PLC編程軟件及其仿真軟件。由于強電課程不是本專業的主干課程，在實訓設備配備上還比較欠缺，主要表現在PLC實訓方面缺少相關設備。多媒體教室上電氣原理圖的課程學生得不到動手操作的機會，學習效果不理想。其主要矛盾可以歸結為學生手繪圖困難與原理圖分析之間的矛盾，梯形圖程序學習與多媒體教學之間的矛盾。在機房利用已學過的AutoCAD軟件平臺教學生使用SuperWorks軟件載入低壓電器符號及繪制電氣控制原理圖，然后到實訓室對熟悉的控制環節進行電機實訓演練，進一步加深對控制原理的理解;PLC部分在機房使用STEP7軟件和S7－200仿真軟件進行梯形圖的程序編寫及仿真實訓。這樣一來，學生們通過自己動手利用軟件熟悉器件的符號、型號及工作原理，掌握電氣控制原理圖的繪制及控制方法和控制環節，進一步開發了學生們自主學習理論知識的潛力和創造力，再通過實物接線實操，進一步鞏固和驗證了之前的學習成果。利用軟件輔助教學要好于多媒體教學的效果，通過仿真軟件做實訓彌補了設備不足的缺陷。對于本專業的弱電類課程也可以采用相關軟件進行輔助教學。例如用Protel99SE軟件可以輔助電子技術類課程的進行。

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《機電一體化系統設計》是一門面向機械設計制造類專業所開設的專業綜合特色課程，是集機械、電子等基礎課程知識為一體的綜合性專業課程，課程在學生所學專業課的基礎上，從機械電子結合的角度介紹機電一體化的主要研究內容及應用領域，并結合機電一體化典型設備，講述相關系統產品的組成原理及工作過程，闡明機電一體化技術原理。課程具有較強的實踐性特征，因此，要求學生在學習過程中既重視和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重視相關理論的應用，加強實踐環節的學習和運用[1-2]。針對該課程以上特點，如何開展課程的考核成為課程教學改革的關鍵，本文在綜合分析課程特點的基礎上，論述了現有考核方式的特點，分析探討了不同考核方式優缺點，提出課程考核方式改革的思路，為高校機械設計制造類專業《機電一體化系統設計》課程教學改革提供一定參考。

1.《機電一體化系統設計》課程特點

《機電一體化系統設計》課程作為機械技術與微電子技術的新興交叉學科，在機制專業課程體系中占據重要地位，融合了機械技術、電子技術、信息技術等多種學科，將機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術融于一體，體現了“以機為主、以電為用、機電有機結合”的原則，具有綜合性和應用性強的突出特點，課程對培養學生機電一體化設計能力具有重要作用。

課程在學生所學專業課的基礎上，從機械電子結合的角度介紹機電一體化的主要研究內容及應用領域，結合機電一體化典型設備，講述相關系統產品的組成原理及工作過程，使學生了解機電一體化的組成及發展方向，掌握典型機電一體化系統及產品的基本工作原理，了解有關機電一體化儀器、設備的應用。通過該課程的學習，以期達到課程教學目標，即通過相關學科知識的學習和掌握，促進學生系統了解機電技術學科知識，掌握機電一體化產品系統設計方法，提高學生“機電有機結合”的實際應用能力[3-4]。

2.當前主要的考核方式及其特點

2.1試卷考試。

試卷考試主要通過期末考試評估學生對專業知識的掌握情況，主要有開卷考試、閉卷考試及半開卷考試等形式。試卷考試一定程度上反映了學生對于機電一體化系統設計課程知識點的學習水平，但是，學生突擊背復習題應付考試現象較為普遍，而且結合《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點，單純采用試卷考試很難實現課程“提升學生機電有機結合的實際應用能力”的教學目標，而且課程考試一般在結課后一次性完成，無法完全反映學生對于課程的整體學習效果，缺乏對于課程的過程管理。

2.2平時成績與試卷考試相結合。

針對試卷考試存在的過程監控不足等弊端，許多院校在考核過程中引入平時成績考核環節，平時成績主要由期中考試測驗、出勤、平時作業等組成，一般權重在20―40%。課程總評成績最終由平時成績和期末成績兩部分組成，期末成績為試卷成績。該種方式對課程的過程管理進行了監控，提高了學生平時學習的積極性，有助于學生在課堂上認真學習、積極思考，課下認真完成作業，但是該種考核方式對于課程考核權重及平時考核項目的設置要求較高，教師需對平時作業的布置、創新類實踐項目設置等平時考核環節進行較好的把握。

2.3結課論文。

結課論文通過學生在課程結束后提交結課論文的方式完成課程考核，結課論文考核方式有助于培養學生的創新和初步的科研能力，有助于培養學生查閱文獻的能力，對于課程論文，一般要求選題結合機電一體化系統設計方面的內容，原則上一人一題。

結課論文考核方式一定程度上調動了學生的學習主動性，但是在實施過程中，針對《機電一體化系統設計》實踐性、應用性強的課程特點，要求學生在結課后期較短時間內完成質量較高的課程結課論文難度較大，易出現論文分析膚淺、運用課程理論知識點不足等問題。

2.4基于CDIO的“機電一體化系統設計”考核方式[5]。

基于傳統考核方式存在的問題，相關人員提出CDIO考核方式，該方式以項目設計為導向，強調學習評估方法和學習成果相結合?？己四Ｊ讲扇　?+3+1+2”考核方式。具體做法是：在考核前一個月左右給學生布置一批應用性比較強的機電一體化系統設計方面的課題，學生在這段時間內有針對性地查閱有關資料，編制程序框架，調試程序并進行仿真，在考前一周，進一步強化學生的上機調試能力，適當縮小命題范圍，減小難易程度，突出重點，命題采用分類隨機抽簽的方法，學生在上機考核過程中，規定時間，一人一機，分組進行，教師重點考核其對課程內容的掌握及實踐技能，并進行答辯。答辯時，教師針對考題進行提問，考核成績最終由平時、上機技能、答辯情況及調試結果綜合評定，從而考核學生對課題的準備情況、理解程度及實踐技能。對于動手能力較強的學生，鼓勵成立興趣小組，開展科技創新活動，明確職責，利用實驗室的開放，對自己的課題設計一個機電一體化系統實物模型，通過當場演示，講解分析，教師注重過程考核，根據學生的分工、設計、演示情況和答辯情況綜合打分，得出本門課程成績。這種考核方式的優點是引導學生平時注重學習，有的放矢，積極主動地配合教師的日常教學活動，上課互動性好，能有效地激發學生上課學習的積極性，提高學習效率。

2.5采用職業技術資格考試來代替傳統考試[6]。

職業資格證書是反映勞動者具備某種職業所需要的專門知識和技能的證明，與學歷文憑不同，職業資格證書更多地反映了特定職業的實際工作標準和規范，以及勞動者從事這種職業所達到的實際能力水平。它是勞動者求職、任職、開業的資格憑證，是用人單位招聘、錄用勞動者的主要依據，也是境外就業、對外勞務合作人員辦理技能水平公證的有效證件。

職業技術資格證書涉及知識、技能、能力和素質等多個角度，并側重于技能、能力和素質的提高。因此，在利用其取代傳統考試的同時，需對照人才培養目標和課程教學目標的要求，從認知、操作技能與能力和職業素質等方面，全面系統地考察其可行性，并將其作為選擇和確定結業考試內容的依據。目前，可參照“數控中級工”、“維修電工”等工種中的一類或多類項目進行考慮，學生通過取得相應職業資格證書后申請課程免考的方式進行。

3.課程考核方式改革思路

基于《機電一體化系統設計》課程實踐性、應用性強的課程特點，結合機械類專業人才培養目標，考核過程中，可在充分論證的基礎上，將簡單的一次性考試考核向多種形式并重的方式轉變，將理論考核向理論與實踐相結合方向轉變，將組織方式由學校組織向社會認可的職業資格考試方式轉變，具體思路如下：

3.1豐富考試考核形式，強化其合理性。

為了提高考試考核的公平性與合理性，考試考核的形式不能僅僅局限于傳統方式[7]?？己诉^程中，合理引入平時成績考核，將現有的一次性考試考核轉變為多次考核，通過綜合課堂表現成績、隨堂測驗成績、平時作業成績、實習成績等多方面的指標決定最終的綜合考核成績，在此基礎上，確立合理的評價指標體系，優化評價標準，合理分配考核指標權重，以期合理、公正地反映學生對于課程的學習效果。

3.2完善考核內容，強化考核過程管理。

為了使課程考核能夠真實反映學生學校效果，課程組需在進一步分析課程教學目標的基礎上，完善課程考核內容，形成理論考核與實踐考核試題庫，并結合機電一體化技術發展方向，及時更新完善考核內容，根據實際及時修正考試內容，提高考核內容更新效率。在平時考核環節，需進一步加強過程管理，完善平時考核方式方法，提高其可操作性。

3.3拓展考核組織方式，多渠道實現課程考核。

在考核組織方式上，突出國家職業資格鑒定考試，引入職業資格證書制度[8]，通過課程學習，在合理分析人才培養目標及課程教學目標的基礎上，確立適于課程考核要求的職業資格類別，建立與國家職業資格鑒定考試考核接軌的以職業綜合能力（職業技能）和職業素質考核為主線、知識能力素質全面全程考核的考試考核體系，實現課程的多方式考核，使學生在實現課程教學目標的同時，達到國家職業資格考核要求，從而提高學生創新能力與應用能力。

4.結語

本文在綜合分析《機電一體化系統設計》課程特點的基礎上，論述了現有考核方式的特點，提出了課程考核方式改革的思路，然而課程考核改革是一個長期過程，要改變先前的考核模式，必須引導學生注重平時學習和技能訓練，同時要求教師加強課程教學改革的研究，這對教師、對學生都將是一種挑戰。因此，要想切實做好《機電一體化系統設計》課程考核方式改革，務必制定好長期策略，注重積累，保障落實，只有這樣，才能建立科學、規范、合理的考核機制。

參考文獻：

[1]董愛梅.《機電一體化系統設計》課程考核改革的探索與實踐[J].考試周刊，2008，41：11-12.

[2]朱國云.基于過程化考核的機電一體化實訓教學實踐研究[J].科教導刊（中旬刊），2014，05：110-111.

[3]葉慧群.項目教學法在高職機電一體化專業實踐教學中的應用[J].科技創新導報，2013，34：145+147.

[4]劉延霞，寧玲玲，馬廣勇.《機電一體化技術》課程教學改革研究[J].中國校外教育，2013，09：111.

[5]袁健，朱龍英.基于CDIO的“機電一體化系統設計”課程考核方法改革的探索[J].中國地質教育，2010，02：18-20.

[6]朱敏紅，閆紅蕾.機電一體化專業課程考核改革的研究與實踐[J].職業時空，2012，06：24-25.

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一、高等數學課程在高職機電一體化專業的重要作用

隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，成為一門綜合計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術等交叉的系統技術，該專業要求學生能利用計算機輔助設計軟件進行結構設計，并能進行簡單的機電產品設計，重點培養的是高級應用型技術人才。高等數學是機電專業的一門重要的基礎課，科學合理的機電數學教學內容，對學生專業課程學習、可持續發展以及職業素養培育具有基礎和支撐作用：

二、高職機電專業高等數學的教學現狀

1、教學內容與專業脫節。高等數學課程的自身特點是邏輯的嚴密和抽象性，很多同學認為高等數學理論性太強，比較枯燥，不好學懂，因此學生的學習積極性不高。而之所以出現這種現象，是因為：高等數學與專業課程的結合不夠緊密，很多院校較多地注重在數學領域研究數學，并沒有在機械工程領域研究數學，這就造成了高等數學的學習與機械類專業課程學習的脫節，缺少實用性。其次，高職類院校在課時不足的情況下對高等數學的課時進行縮減，這就造成了學時少和內容多的矛盾，很多老師為了完成教學任務只能在課上多講，造成沒有時間和學生互動，學生的困惑得無法及時解決，從而使學生產生畏懼和厭學心理，嚴重影響了教學效果。

2、考核方式單一。很多高職院校目前采用的仍然是傳統的單一理論考試，仍然是重視考核結果、忽視考核過程、重視考核理論、忽視考核能力的。因此，我們在考核過程中要注重考核過重，擯棄傳統的單一理論形式，采取期末考核和考核過程并重的形式，不僅要考察學生理論知識的掌握，還要考察學生的學習能力。

三、高職機電專業高等數學的改革途徑

1、教學內容的改革。在內容選取時我們注重加強專業針對性，探討數學教學內容與專業教學內容的深度銜接，實行教學內容模塊化，層次化，做到因材施教，將數學建模與數學實驗的思想方法融入到課程教學，培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。

根據機電一體化專業課程需求，我們遵循“以應用為目的，以必須夠用為度”的選取原則，將傳統的高等數學課程的內容進行合理的切割，并加以優化和整合，將本門課程設計為三個模塊：首先是基礎模塊，我們以機電一體化專業課程涉及到的數學知識點來設計教學內容，把各知識點與相關的專業課程內容結合起來轉化為課程的教學項目，突出數學知識與專業內容的聯系，每一項目均以相關的專業實際問題引入；其次是應用模塊，我們認為每一項目要有該知識點在相關專業領域內應用的學習案例，讓學生在應用數學知識解決專業問題的實踐活動中掌握知識，增強數學內容與專業實踐的相關性，提高學生的理論聯系實際能力。再次是拓展模塊，即引入數學建模和數學實驗，以機電一體化相關案例和數學模型的實例為引領，將數學的基礎知識合理地連接、過渡到專業上，為后續專業課的學習打好堅實的數學基礎。

2、教學模式的改革。在教學模式方面我們可以適當地采用翻轉課堂教學模式，“翻轉課堂式教學模式”是指學生在課下完成知識的學習，而課堂變成了老師學生之間和學生與學生之間互動的場所，包括答疑解惑、知識的運用等，從而達到更好的教育效果。主要將教學分為課前、課中、課后三個階段，在授課之前，檠生提供相關內容的微課視頻、課件和素材資源等，并利用手機教學軟件“云班課”、QQ群、等手段布置學習任務，學生根據相關任務，結合自己的實際情況，通過微課視頻先自行學習，并記錄自己在學習過程中遇到的難點和疑問。在課堂中，通過互動來完成教學和學習，由學生互相分享學習效果，討論、解決學習過程中的問題，再由教師進行重難點的分析講解。通過這個過程，學生逐步提高了自主學習能力，構建了適合自己的知識體系，同時也使課堂教學具有了很強的針對性，學生增強了學習的目的性，極大地提高了教學效果。課后，我們還可以利用手機教學軟件云班課的云服務功能可以記錄跟蹤每個學生的每次學習行為和學習時長，同時可以對學生的總體學習進度和每章節的學習進度進行評價統計。學生的筆記、練習、測試、活動等情況可作為平時學習的考核依據。

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“機電專業應用數學”是機電工程專業一門必修課程，其先修課程是初等數學，后續課程為：機械零件數控加工、機電設備維修技術、機械設計基礎、工程力學、數控編程及操作等專業課程。這些專業課程根據崗位不同，主要分研發崗位課程、生產崗位課程，學習期間學生還要參加各類技能比賽、考取技能證書，畢業前要進行頂崗實習、撰寫畢業論文或畢業設計。學生通過對數學基本知識的學習，不僅可以提高其邏輯思維能力、判斷能力，還可以為專業課程的學習提供數學支持，為專業問題的解決提供思想方法，所以本課程定位是：為專業課程的學習服務，為工作崗位的需求服務，為學生的可持續發展服務。

二、機電類專業畢業生崗位及能力分析

機電類專業畢業的常見就業崗位是：機械（模具）設計、制造、安裝、檢測、維護及調試，技術改造，產品開發與營銷等。

機電類專業畢業生需要具備的與數學有關的崗位能力有：能夠正確選擇加工工具與設備（機），能夠靈活操作數控機床進行零件加工（機），能夠正確選擇、組裝、檢修設備的元器件（電），能夠對產品的質量進行檢驗，能夠對設備狀態進行正確判斷（綜合），企業決策與管理能力（綜合）。

機電類專業課程中與數學相關的能力有：刀具角度、零件尺寸的計算能力、數控機床加工零件時的參數計算能力，會計算機床電流向量，會對零件各類數據進行分析等。

三、設計思路

“機電專業應用數學”課程設計，就是通過以上分析，提煉出機電類專業學生需要具備的數學能力，以及支撐這類數學能力所需的數學知識，將機電專業應用數學教學內容按項目進行劃分。采用以實際問題解決為導向的項目教學法，輔以案例、任務驅動和問題導向教學法，教學環節采用項目式情境引入――數學新知學習――項目解決導出。整個教學遵從數學課程的基礎性、針對性、現代化、互動性和層次性原則。

四、教學目標

（一）通識能力目標

1.具有概念互譯能力，能夠將機電類概念與數學概念對接；2.具有問題轉化能力，會將機電類問題轉換成數學問題；3.具有運算能力，能計算出數學模型的解；4.具有回歸能力，會將數學解回歸成實際問題的解決辦法；5.具有遷移能力，會將一個實際問題的解決方案遷移成其它問題的解決方案。

（二）專項能力目標

會利用各類方程對凸輪、齒輪、連桿等機械構件運動軌跡進行描述、分析與計算，會利用微積分對電路、電機的電流、電壓等的變化進行定量分析與計算，會利用微積分計算工程機械中受彎構件的剛度、強度，會利用微積分對機械元件進行設計和性能校核，會用解析幾何知識對數控編程中的基點與節點進行選取與計算，會利用數理統計知識對加工零件的質量、誤差做數據分析。

（三）知識能力目標

掌握函數、三角函數、參數方程、極坐標基本知識，充分理解極限、連續、導數、微分、積分概念，熟練進行極限、導數、微積分基本運算，理解常微分方程的概念及求解方法，掌握空間直角坐標系、向量、空間平面、直線、概率論與數理統計基本知識。

（四）素質教育目標

通過本課程學習，樹立學生吃苦耐勞的實干精神，形成敢于創新的職業習慣，養成細致、嚴謹的工作作風，具有較強的團隊協作能力。

五、教學內容

整個教學內容以數學知識體系為主線，以崗位與專業課程需求的教學項目為引領，構建項目化教學內容?！皺C電專業應用數學”分為四個教學項目，分別是：項目一：機械構件運動軌跡的描述、測量與計算。項目二：機電工程中受彎構件的變形計算，機械元件的設計計算、性能校核和優化設計。項目三：機械零件的繪制、測量及加工計算。項目四：零件測量精度分析。

四個教學項目對應四個教學模塊，分別是：初等數學（函數、參數方程、極坐標）、微積分學（極限與連續、導數與微分、不定積分、定積分及其應用、常微分方程）、空間解析幾何和空間角度的計算、概率論與數理統計（隨機事件及概率計算、隨機變量、隨機變量的數字特征）。

六、情景設計

在項目四（零件測量精度分析）中采用的情境是：要對一批零件的加工精度進行統計分析，通常首先對每個零件的尺寸進行測量并記錄，然后將尺寸劃分成數個等長度的區間段，統計各個區間段內的零件數目，最后在平面直角坐標系里，以每個區間的中點為橫坐標，以該區間內的零件數占總零件數的百分比為縱坐標，畫出若干個離散點，將這些離散點用光滑曲線連起來，就得到了零件尺寸的正態分布圖。由此情境進入概率論與數理統計知識的學習。

七、首末次課設計

（一）第一次課設計

環節一：暢所欲言

學生自由發言，介紹對機電類專業的認識、對本門課程的認識、希望從本課程的學習中獲得什么等。

環節二：項目展示

展示機電專業中需要的數學知識，明確學習數學的目的。

環節三：課程要求

教師介紹本課程的特點、學習方式、學習要求，考核標準。

環節四：分組交流學生分組交流自己的學習計劃和目標。

（二）最后一次課設計

環節一：談談收獲

每個學生談談本課程的學習收獲，老師補充，進行課程總結。

環節二：秀秀實力，分組進行

1.計算交流電路中電阻元件從電源吸收的平均功率

2.用微分方程知識分析機械運動中的阻尼現象及特點。

環節三：評評成果

各小組之間開展互評打分，教師參與評價并進行評分。

八、考核方式

1.學習態度考核：10%。學習態度包括課前預習、課堂紀律、課堂參與度、作業完成情況；

2.完成項目情況考核：30%。包括完成項目過程中表現出的數學互譯能力、模型構建能力、計算能力、創新能力、應用數學知識解決問題的能力。

3.期末考試考核：60%。期末進行閉卷考試，考查一學期所學基本數學知識及運用知識解決問題的能力。

九、設計效果

篇（7）

加強“雙師型”師資建設是職業學校加強職業技能教學，提高職業教育教學質量的關鍵，是新形勢下職業教育關注的熱點、難點問題。機電專業在中等職業學校中始終是重點專業，如何成為一名優秀的“雙師型”教師是每一位中職學校機電專業教師應該思考的問題。筆者從事機電教學多年，僅就“雙師型”教師的培養問題談一下自己的體會。

一、進一步提高對“雙師型”教師的認識

“雙師型”教師特指職業教育中既具有專業理論知識又具有熟練專業技能，既能從事一線教學又能指導實踐的復合型人才。這種教師能夠根據生產所需，發揮自身理論、技能的雙重優勢，使學生活學活用，滿足當今社會和行業對人才的需求。我們作為重點專業的教師，應該了解本專業的就業方向，精通專業理論和技能，根據社會生產實際需要適時確定專業培養目標，使教學改革和課程設置更有實效性，真正做到有的放矢。

二、機電專業“雙師型”教師能力要求

我們培養出來的學生將來要在一線的生產崗位工作，因此，他們不僅要有扎實的理論知識和勤于動腦的習慣，還要有突出的實際操作能力，成為下車間就能進行實際操作并能夠指導生產的技術工人。缺少這些能力，在社會中就不具備競爭能力。而作為指導學生實習的“雙師型”教師，也應該具備以下幾方面的能力：

1.教育教學能力

（1）能深入鉆研教材，擁有精深的機電專業基礎理論知識；（2）能勝任兩門及以上專業課程的理論教學；（3）能負責編制所任課程的教學大綱，也能參與編制相關課程的教學大綱；（4）能運用多媒體技術上好觀摩課，教學效果突出，并能做好新教師的“傳、幫、帶”工作；（5）能夠勝任與專業相關的實訓、課程設計、畢業設計、畢業實習的組織與輔導工作；（6）具有優秀的班級教育管理能力；（7）具有進行教育教學反思的能力。

2.教科研能力

（1）能擔任專業課程開發工作，并參與校本教材的編寫；（2）努力探索中職教育教學規律，能進行創新教育教學改革并參與研討；（3）積極申報省一級的課題，能撰寫出高質量的學術論文，并能將科研成果運用到日常教學中去。

3.生產實踐能力

（1）具有一些機械產品和電子產品的設計能力，能用CAD繪圖并能指導學生參加各級職業技能大賽；（2）具有中級技工及以上的生產實踐知識和技能，并具有工程職業資格證書或相應職業技能等級證書；（3）有在廠礦工作的實踐經驗，具有指導機電專業實訓及實習工作的能力，并具有創新精神。

三、機電專業雙師型教師應加強實踐操作技能

中職機電類專業，由于其專業特點，更要求專業課教師具有更高層次的實踐性知識，其核心就是本專業實際工作的實踐能力和實踐經驗。目前筆者學校中職教師提高自身專業實踐能力的措施主要有假期掛職鍛煉、參與精品課程建設與開發、專業帶頭人赴國內外學習研修、參加職教理論及教學方法培訓、參加技能培訓和職業資格考試、參與學校建設和實習實訓工作、開展社會實踐和調查等。機電生產實踐工作比如實訓實習教學等工作量大，有些工種如焊工、車工等工作環境差，帶學生費心費力，這就需要我們專業實習教師提高對“雙師型”教師的認識，不計報酬，無私奉獻。

篇（8）

機電一體化技術專業是一個傳統的機電類專業,為做到學校與社會職業崗位能力需求相結合、師生與實踐勞動者相結合,努力使專業實踐教學具有良好的技能適應性,形成以技術應用與綜合實踐為特色的實踐教學體系。

(一)高職院校電一體化課程改革模式存在的現狀

機電一體化專業建設與課程體系的現狀是:專業定位模糊;“雙師型”教師隊伍力量薄弱;教學實驗、實訓條件落后,實踐訓練水平有待提高;適應新技術發展需要的課程體系有待構建;體現當代工業發展水平的專業教材有待突破。

1.專業定位模糊

由教學計劃可看出,目前高職院校機電一體化專業基本上按“既懂機又會電”來定位,但實際上機械與電子本身各自為兩大學科,內容十分豐富,涉及面非常廣,讓一名高職高專生在短短的三年時間里系統地掌握兩大學科的理論知識和技能,是不現實的,也沒有這個必要。

2.“雙師型”教師隊伍力量薄弱

由于種種原因,目前高職機電一體化專業“雙師型”教師比例仍很低,專業理論教師不能指導實訓教學,實訓教師基礎理論薄弱,不能講授專業理論課的現象還較普遍,必須采取加強培訓或從企業聘任兼職教師等途徑加以解決。

3.教學實驗、實訓條件落后

各高職院校雖具備一些專業基礎課、專業課的實驗條件,但基本上都是以驗證性、演示性為主,很少具有本專業的綜合性、設計性實驗,缺乏融合機與電為一體的大型綜合性實驗或綜合性課程,影響了專業技能和工程實踐能力的提高。教學實訓設施也大大落后于當今企業,實踐訓練水平不高,應采用與企業合作等方式盡快提升層次。

4.適應新技術發展的課程體系有待構建

現行的機電一體化專業課程體系,明顯偏重于機械方面,這與當前該專業所處于的“機、電、計算機”三大塊內容三足鼎立的實際格局很不適應。因此,在課程體系構建時應突出電氣控制、計算機應用的地位。

5.體現當代工業發展水平的專業教材有待突破

目前高職院校所采用的機電一體化專業教材大多沒有充分體現出現代機電行業的發展水平,內容陳舊、落后,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,也未能充分考慮與中職教材的很好銜接。

(二)高職院校電一體化課程改革模式存在的深層次因素

高職院校電一體化課程改革模式存在的深層次因素有下述幾個方面:

1.高層管理者辦學意識不到位或沒有精力顧及。

2.盲目跟進、沒有實質性的改革措施及評價體系。

3.缺乏教學改革的大氣候。

(三)目前高職院校電一體化課程改革模式的對策

首先要明確與之配套的鼓勵教師個人或教學團隊進行教改的細化的、科學的評價體系,以保護、推進、鞏固改革的成果,營造健康向上的學術環境,并可執行到位。謂之大環境。

聘請省內外名望較高的師資、學者,篩選或整合適應于地方區域經濟高職院校機電一體化課程改革的教材及與之配套的三綱(教學大綱、實驗實訓大綱、考試大綱)、實訓指導書,營造教改的軟實力。謂之借力發力。

著重培養一批忠誠于職教事業的一體化教學名師或專業教學團隊。在專業教師中,遴選一批德才兼備、有創新精神的中青年教師,分批次進入“國家骨干教師”“雙師型”培訓班培訓或專業教師進企業頂崗實習。列入培訓計劃實施前提:就是要擔當在教改實踐教學中的試點作用,而不是培訓完畢束之高閣;每年必須規定在所進修的領域發表一定數量的論文或申報完成一定的科研成果,讓教師的教學變被動為主動,推動整個職教改革的良性發展。謂之可持續發展。

在課程體系設置中,按下述思路構建:

將培養目標分解到每一教學模塊單元,確定每一教學模塊單元所承擔的功能,應培養的知識和能力,相應的配套實踐教學環節,每一教學模塊單元主干課程的內容組成,每一課程要傳授的知識、能力以及考核學生的方法。

對各個教學模塊之間相互重復與交叉的知識,應進行優化組合,加以綜合化改造,強調知識間的相互聯系和銜接,堅決取消重復的教學內容。綜合化課程要突出綜合應用知識能力的培養。

理論教學與實踐教學相互滲透,理論知識與實踐技能考核相互結合,可采用“講練式”現場教學和“啟發式”等主動型教學方法。整個課程設置不講求理論知識的系統性和完整性,而強調針對性和應用性。

基于高職院校電一體化課程改革模式存在的現狀,應設立若干個專門化方向,重構專業課程體系,實踐教學課時的設置要把握“保量”與“適時”兩個原則。

總結

高職教育機電專業教學中必須堅持“面向現代,面向世界,面向未來”的發展方針,從實際出發,確定教學改革思路、培養目標,深入改革課程體系、教學方法和教學內容,使專業人才培養與未來社會發展需要相適應。在對學生的培養方面要做到:1.培養學生的綜合應用能力、實際動手能力、工程設計和創新能力,學生能根據一般的設計要求和動作流程完成整個控制系統的設計。2.提高教學質量,培養了學生的學習興趣。3.在實驗和設計中增強了他們的團隊合作精神。從一個目的、兩個原則的教改思想出發,抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學環節,不僅充分發揮了學生的開拓創新精神,而且充分調動教師教學和教改的積極性,在教與學兩個積極性的推動下,教學質量得以大幅度提高,使高校為社會主義現代化建設培養出更多優秀的人才。

高職院校機電一體化課程改革不僅僅是專業建設的片面改進,而是多元化、高層次的綜合體制推進,各種因素要相輔相成。只有這樣,教改的成果才能在各個專業課程改革中(下轉第110頁)

(上接第103頁)具有可持續發展的生命力。

篇（9）

0 引言

“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”，它是取Mechanics（機械學）的前半部分和Electronics（電子學）的后半部分拼合而成的。由于機電一體化技術是其他高新技術發展的基礎，其發展依賴于其他相關技術的發展，因此很多高校都開展了機電一體化這門課程的課堂教學。機電一體化是一門綜合性實踐性很強的課程，涉及知識面廣、容量大，這門課的教與學都不容易。

傳統的教學方法都是按照機電一體化系統的功能結構構成，將機電一體化系統分為若干個功能結構模塊，逐一進行講解，例如分別講解機械本體功能模塊，傳感檢測功能模塊，中央控制功能模塊等等，這樣的教學方法易于學生理解，但是在無形中割裂了機電一體化系統各個功能模塊之間的有機聯系，為此必須結合機電一體化這門學科本身的特點，對其教學方法和教學策略進行改革與嘗試，以期從中能夠找到有效的復合機電一體化課程特點的教學方法與教學策略。

1 我國當前機電一體化類課程教學現狀及其原因分析

結合我國目前高等教育的現狀，造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、學得不扎實的原因主要有以下幾個方面：

1.1 師生思想上都不夠重視

從目前的高等院校的教學現狀來看，重視理論教學輕視實踐教學一直是我國高等院校理工科教學的傳統方法，在這樣的教學模式下，尤其是像機電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，加之實踐實訓比較少，學生學到最后完全沒有系統的概念和知識體系，對于機電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說，師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因，教師認為對于機電一體化課程教學任務重，往往疲于應付授課；而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力，往往興趣不大，加之實踐實驗時間較少，最后將實踐實訓流于形式，因此，師生在思想上不夠重視是目前高等院校機電一體化課程教學的一個基本現狀。

1.2 機電專業實踐教學課程的設計不合理

機電類專業實踐教學的課程內容包括很多技術內容，目前，絕大多數高等院校的機電專業課程體系受傳統教育思想的影響，課程的內容過多過深奧，理論課時數太大，實踐技能教學課時不足，而且內容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準，導致教學與實踐相背離?，F在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠，很多學生學習了很多知識，可到了社會上去無從下手。相關機電行業和企業很少參與機電類專業實踐課程的制定，這也是導致高等院校機電專業的實踐課程體系設置不合理的原因。

1.3 實踐教學條件不完善

由于機電一體化類課程所開設的實驗，往往實驗設備體積比較龐大，集成度較高，價格昂貴，因此很多院校對于機電一體化課程實驗所配置的實驗設備都是很簡單的，目前很多高等院校也在進行教學改革，增大實驗實踐課程量，但是相應的實踐教學課程內容仍然或多或少的存留著傳統教學模式的影子，主要表現在以下幾個方面：

（1）實驗實踐條件差，硬件實驗設備陳舊，很多實驗臺或者實驗設備都是演示性實驗，整個實驗過程都是老師在做實驗，學生只負責看，即使動手也是按照老師調試好的實驗按照老師實驗的順序重復一遍，實驗教學效果比較差，這使得整個實驗就流于形式化。

（2）缺乏綜合性的創新性的實驗臺供學生動手實踐，目前機電一體化類的課程實驗都只是簡單的重復性的實驗，缺乏激勵學生創新動手能力的綜合性實驗，這使得機電一體化類的實驗無法激發學生創新能力，無法提高學生動手實踐能力。

（3）實驗實踐評價機制不夠健全，很多實驗實踐流于形式，這導致學生對實驗重視程度不夠，多數學生的實驗報告依靠抄襲完成，老師對學生沒有印象，學生的實驗成績僅僅憑實驗報告打分，實驗實踐評價機制的缺失使得機電一體化類的實驗實踐失去了價值。

2 機電一體化類課程的教學改革策略探討

2.1 充實機電一體化類課程的專業實踐教學內容和完善教學手段

在對機電一體化課程專業實踐課程進行教學改革的時候，我們提倡應當根據各個院校各個專業自身的專業特色進行相應的教學改革，添加符合專業特色的實踐教學內容，不斷完善實踐教學條件和教學手段，盡量弱化傳統實踐模式中的演示性的或驗證性實驗，加大動手實踐實驗及綜合性實驗內容，并和理論課程對應起來，使得學生在掌握理論知識的基礎上進行相關實踐實驗，這樣更容易掌握機電專業知識和技能。

2.2 重視機電一體化類課程的專業實踐教學環節的考核

任何課程都需設置考核環節，同樣的，機電一體化課程實踐教學也需要考核，考核環節也是學生最為敏感的環節之一。傳統的機電專業實踐課程考核的方式是出勤考查、實驗報考考查以及最后實驗考查成績相結合的方式，這種考查考核方式不能夠考查出學生的完全實踐能力，只能夠從實驗報告的完成情況給學生考核打分，因此傳統的考核方式并不合理，就需要對傳統的考核方式進行改革。

結合機電一體化課程實踐教學的特點，對于機電一體化實踐課程的考核不應該有一個統一的模式和標準，而是應該結合實踐教學的方式和手段靈活的設定考核方式，采取定量結合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗，應當減小考核的比重，而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗，考核比重就應當加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現場提問、課程設計、綜合課程實驗等多種形式進行考核，重點不是考查學生的知識理解程度，而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。

2.3 加大機電專業校內外實習實訓基地建設的力度

對于機電一體化這樣的實踐要求較高的課程，實踐實訓基地的建設就顯得十分有必要了。實踐實訓基地的建設力度直接關系到機電一體化課程實踐教學的效果與成果，而學生實踐能力的掌握也取決于實踐實訓基地的建設，以及實踐實訓基地實踐教學內容的設置和安排。各院校要想真正提高機電一體化專業實踐課程教學的效果，就必須加大對實踐實訓基地的建設力度。另一方面，機電專業校內外實習實踐項目的開設依賴于實習實訓基地，而目前多數機電專業課程依賴于金工實習的相關設備，因此對于機電一體化類課程的專業實習實踐，必須要加強具有機電一體化特色的專業實習實踐基地及其相關設備的投資建設力度，為機電一體化類課程及其專業的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會，以真正提高機電一體化類課程的專業實習實踐能力水平。

3 結語

隨著科學技術的飛速發展，教育的方法和手段應適應這一發展的需要，傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標，加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應用研究，是結合當前國內高等院校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。

參考文獻

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中圖分類號：G712文獻標識碼：B文章編號：1006-5962（2013）02-0027-02

高職機電一體化專業課程設置的培養目標是：面向工業企業生產現場，電氣控制系統制造公司、機電設備制造公司、機電設備、電氣設備、工控設備制造公司或公司、科技開發公司，培養適應社會需要，全面發展，適應本專業相對應職業崗位的高等技術應用性專門人才，主要崗位群定位是自動化設備安裝員、自動化設備調試員、中高級維修電工等，本專業有五個主干學科：電氣工程、電子工程、機械工程、計算機科學與技術、控制科學與工程，都是為了崗位需要設置的專業知識。其中《自動化生產線安裝與調試》作為一門核心專業課在第四學期進行了貫穿和綜合。

1自動化生產線的課程設置

機電一體化專業人才培養能力有：識圖繪圖能力、機電安裝調試維修能力、電控系統調試檢修能力、自動線調試維護能力、機電設備管理能力及機電產品營銷能力等?！蹲詣踊a線安裝與調試》前序課程有PLC技術、傳感器技術、電機與控制，后序課程有機床維修等。在我們所要實現的教學目標中知識目標涉及到：機械手工作原理、握機械手控制原理、機械手氣動原理、熟悉安全操作規程；能力目標有：對已安裝的機械手機械部件進行測量；對機械手的氣路進行基本調試；根據故障現象判斷故障部位；檢查分析、找到故障點并分析解決故障；遵守安全操作規程；素質目標有嚴謹的職業態度、規范的操作習慣、創新精神、團結協作精神、自主學習精神及溝通能力。

此核心課程以項目驅動教學開展課程教學，提升學生的職業能力，以具體自動化生產線為載體，融合認知、安裝、調試和檢測等內容，實現教、學、做、評一體化教學，突出課程的職業性、實踐性和開放性。以學生為主體，采取多樣化教學方法。以自動化設備改造為工作過程，涉及電路圖分析、電氣圖設計、程序設計、設備組裝、設備運行調試、設備檢測、設備維護等行動領域，設置六個學習情境：零配件拆裝、傳感器檢測、氣路檢測、異步電機檢測、步進電機檢測、整體檢測調試，分成20個任務。

項目一：供料站的安裝，有機械拆裝、氣路拆裝、電器拆裝三個任務；項目二：加工站的安裝，設計任務有加工站組裝、光電傳感器檢測、限位傳感器檢測三個任務；項目三：裝配站的安裝，設計任務有裝配站組裝、電磁閥檢測、氣缸檢測三個任務；項目四 ：分揀站的安裝，設計任務有分揀站組裝、傳送帶的檢測、異步電機的檢測、變頻器的檢測四個任務；項目五：輸送站的安裝，設計任務有輸送站組裝、光纖傳感器檢測、機械手檢測、步進電機的檢測、溜板檢測四個任務；項目六：整體運行調試，有PLC控制網絡構建、程序編寫、綜合調試三個任務。

2自動化生產線的教學方法與評價設計

2.1教學方法。

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

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

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

（4）小組討論法：學生每六～八人為一個小組，小組討論分析，討論解決，分工協作完成項目任務。

六步教學實施：明確任務、討論分析、制定方案、檢測故障、檢驗效果、總結分析。老師交代目標，注意觀察和記錄小組對現象分析情況，解答學生提出的問題，對跟主題分析偏離太遠的小組予以引導，讓學生自行摸索，在后期對學生可能會引起事故或損壞設備和工具的異常操作給予糾正，最后老師組織小組進行故障排除工作匯報，互評，并對每組進行考核評價，再引導學生自行總結。

2.2評價設計。

課程采用過程考核與期終考核相結合、企業考核與校內項目考核相結合、教師考核與學生考核相結合的多元化考核方式，利于理論聯系實際，有利于學生的學習創新和思考，更督促他們到實際中去發現和改進，去尋找合適自己的項目和課題。

課程考核為：校內項目，企業，綜合實訓三大類。當堂課的考核有：教師考核、小組互評、小組自評；教師考核內容為五項：任務分析情況，實施方案制定，任務完成質量、分工協作精神、故障檢測手段、安全操作規范、小組總結。

和很多專業課一樣，多種教學方法和全面的評價方案，有效保證了教學效果。

3相關課教學

3.1電機與電氣控制的教學。

本課程以發電機為主題，以工作任務為導向，以工廠實用型電氣控制系統設計、安裝、調試與維護情景教學為主線貫穿全課程，用實物進行直觀性教學，使學生感性認識強，理性認識夠。

典型的教學任務有三相異步電動機全壓啟動、三相異步電動機長動控制、三相異步電動機正反轉控制、三相異步電動機延時啟動控制（或三相異步電動機Y-降壓啟動）、機械手控制等。

課程特色是學生充分利用所學知識、網絡資源、閑瑕時間作為期三個月的“繼電控制課程設計”。任務書要求能夠根據功能要求選擇個元器件的類型及其型號；了解個元器件的工作原理和使用方法；把各元器件連接起來實現本課程設計的要求。設計內容和要求：兩臺電動機都存在重載啟動的可能，任何一級傳送帶停止工作時，其他傳送帶都必須停止工作，控制線路有必要的保護環節，有故障報警裝置。課程設計書要有課題介紹、題目、摘要、總體方案設計、設計目的、控制要求、設計要求、 硬件選型、主電路原理圖的設計、 控制電路原理圖的設計、重載保護電路設計、欠壓保護電路設計、總結。

3.2PLC教學。

PLC是可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡稱，早期是一種開關邏輯控制裝置，隨著計算機技術和通信技術的發展，其控制核心采用微處理器，功能有了極大擴展，除了最廣泛的取代傳統的繼電器-接觸器控制的開關量邏輯控制外，還有過程控制，數據處理，通信聯網與顯示打印，PLC接口采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。

PLC有5種編程語言：

（1）順序功能圖（SFC）。

順序功能圖常用來編制順序控制類程序，包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法是將一個復雜的控制過程分解為小的工作狀態，這些狀態按順序連接組合成整體的控制程序。

（2）梯形圖（LD）。

梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，是在常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎上簡化了符號演變而來的，形象、直觀、實用，電氣技術人員容易接受，要求用帶CRT屏幕顯示的圖形編程器才能輸入圖形符號，是目前用得最多的一種PLC編程語言。

（3）功能塊圖（FBD）。

功能圖編程語言是用邏輯功能符號組成的功能塊來表達命令的圖形語言，與數字電路中的邏輯圖一樣，極易表現條件與結果之間的邏輯功能。

（4）指令表（IL）。

采用經濟便攜的編程器將程序輸入到可編程控制器就用指令表，使用的指令語句類似微機中的匯編語言。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關系很難一眼看出，所以在設計時一般使用梯形圖語言。如果使用手持式編程器，必須將梯形圖轉換成指令表后再寫入PLC，在用戶程序存儲器中，指令按步序號順序排列。

（5）結構文本（ST）是文字語言。

編程語言的學習是PLC教學的一項重要內容，中間加以不同的應用實例：順序控制電路、常閉觸點輸入信號的處理，使用多個定時器接力定時的時序控制電路、三相異步電動機正反轉控制電路、鉆床刀架運動控制系統的設計，LED數碼管顯示設計，還經常根據繼電器電路圖設計梯形圖。

增加的學習情境還常有如下任務：洗手間的沖水清洗控制、進庫物品的統計、競賽搶答器裝置設計、彩燈或噴泉PLC控制；尋找數組最大值并求和運算、電熱水爐溫度控制等。

3.3單片機。

單片微型計算機就是將CPU、RAM、ROM、定時/計數器和多種接口都集成到一塊集成電路芯片上的微型計算機。用于示波器、報警系統、移動電話、彩電等日常方面，在智能儀器儀表、工業控制、家用電器、計算機網絡和通信領域、醫用設備領域、工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領域也都有廣泛應用。

數據大都在單片機內部傳送，運行速度快，抗干擾能力強，可靠性高，微型單片化集成了如看門狗、AD/DA等更多的其它資源。教學內容以80C51為核心講授單片機的的引腳、存儲器組織結構、典型語句，以實例應用為線索：單燈受控閃爍、P1口外接8只LED發光二極管模擬彩燈、單片機做加、減、乘、除運算等項目。各子任務都作硬件電路及工作原理分析、主程序流程圖設計、源程序的編輯、編譯、下載、單片機的I/O接口分配及連接。

教學采用ISP-4單片機實驗開發板，可以完成大量的單片機學習、開發實驗，對學習單片機有極大的幫助。該板采用在線可編程的AT89S51單片機，有程序下載功能，可將編輯、編譯、調試好的單片機代碼下載到AT89S51單片機中。

3.4變頻器技術及應用。

變頻技術讓學生熟練掌握各種電力電子器件的工作原理、主要參數、驅動電路與保護技術；掌握交-直-交變頻器、交-交變頻器、諧振型變頻的工作原理和應用范圍；掌握脈寬調制控制、矢量控制和直接轉矩控制等先進技術；了解變頻器與感應電動機組成變頻調速系統、變頻器與雙饋電機組成調速系統、變頻器與同步電動機組成變頻調速系統，掌握電力電子電機系統的組成、工作原理、控制方法、運行特性等，是強電應用和現代技術推廣的有力體現。

3.5傳感器與自動檢測技術。

傳感器技術代替人的感觀，在各種環境下應用，檢測技術是一套有效的反應體系，包括信息的獲得、測量方法、信號的變換、處理和顯示、誤差的分析以及干擾的抑制、可靠性問題等。因此掌握常用傳感器的工作原理、結構、性能，并能正確選用，了解傳感器的基本概念和自動檢測系統的組成，對常用檢測系統有相應的分析與維護能力。對工業生產過程中主要工藝參數的測量能提出合理的檢測方案，能正確選用傳感器及測量轉換電路組成實用檢測系統的初步能力。

教學過程進行小論文制作，讓學生提高計算機應用水平，使學生從文字處理水平提高到辦公處理水平。對分節、目錄、文獻標識作嚴格要求。題目如數字顯示電子稱、基于霍爾傳感器的轉速表、單片機電子秤研究、光纖測溫儀、煙霧報警器、小車尋跡設計、電熨斗自動恒溫系統、電渦流探傷、電感測厚儀等。

4畢業論文指導分析

畢業論文專業聯系實際，通常小型自動化系統以單片機為主，大型自動化生產線以PLC為主，系統運行動力離不開電機，觀察離不開傳感器，調速可用變頻器，綜合所學，學生的論文涉及廣泛，有效教學可對應從如下方面側重指導。

4.1立意選題。

根據實際和研究方向做好側重和體現，如“觸摸屏控制的堿液配置系統”和“兩種液體混合裝置的PLC控制系統”的系統性和方向性，“車庫自動門的PLC自動控制”和“測速雷達信號處理系統”的檢測指標要求等。

4.2材料整合。

在任務要求明確的基礎上，首先確定相關技術指標，對應查找并列出論文結構，一份畢業論文至少含有三到五門課的內容，對應于研究方向進行相應編排和取舍。

4.3技術處理。

所搜集圖片的背景往往有水印，要去掉，圖片按要求進行不同方向的剪切。圖表里的文字應是五號或小五，注意表格標題要單獨標出等等格式要求。流程圖、梯形圖的設計與表現。

多種教學方法和理論聯系實際教出具有學習能力和創新能力的學生，系統的學習與應用創造練就出具有競爭力的學生，專業課的有效教學和畢業論文的順利設計將顯示本專業沉甸甸的含金量。

參考文獻

[1]呂景全.《自動化生產線安裝與調試》，中國鐵道出版社，2010年7月

[2]馬玉春.《電機與電氣控制》，北京交通大學出版社，2011年1月