應(yīng)用型本科機電一化系統(tǒng)設(shè)計課程改革

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了應(yīng)用型本科機電一化系統(tǒng)設(shè)計課程改革范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：針對機電一化系統(tǒng)設(shè)計課程本科教學(xué)的現(xiàn)狀，在研究高等學(xué)校該課程教學(xué)改革的思路的基礎(chǔ)上，提出理論教學(xué)與實踐教學(xué)并重，并調(diào)整與優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。同時，在教學(xué)方式上采用項目驅(qū)動式教學(xué)方法，并對實踐教學(xué)內(nèi)容進行了改革。實踐證明收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機電一體化；應(yīng)用型本科；課程改革

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》，國家教育部提出，對我國部分高校，特別是2000年以后升本的高校應(yīng)向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)高等職業(yè)教育的發(fā)展。然而，在長期傳統(tǒng)高等教育發(fā)展模式下，轉(zhuǎn)型需要從結(jié)構(gòu)到形態(tài)、從形式到內(nèi)涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業(yè)的相關(guān)課程，特別是專業(yè)類課程進行調(diào)整和變革來充實本專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵。筆者所在高校即為一所應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型高校，對所教授的《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程進行了一些改革和調(diào)整，努力提高學(xué)生解決工業(yè)現(xiàn)場實際問題的能力，滿足企業(yè)工程師崗位要求。具體改革內(nèi)容主要包括以下幾個方面。

1當前教學(xué)中存在的問題

機電一化系統(tǒng)設(shè)計課程是機械電子工程、機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)課、綜合課，通過本課程的學(xué)習(xí)將學(xué)生所學(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用，構(gòu)建起一座理論和實際間聯(lián)系的橋梁。然而，在當前的教學(xué)過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷，不適合應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標。（1）課程教學(xué)內(nèi)容滯后當前應(yīng)用技術(shù)；（2）課程章節(jié)相對獨立、內(nèi)在聯(lián)系不足；（3）課程教學(xué)方式和手段不適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求；（4）理論教學(xué)和實踐教學(xué)獨立進行。

2改革措施和方法

2.1課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計作為一門新興的課程，具有明顯的時代特征。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，新型機電一體化產(chǎn)品研發(fā)成功后，很快就得到普及應(yīng)用。而目前機電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數(shù)控機床和傳統(tǒng)的機器人等，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時候往往感覺知識陳舊，與當前實際應(yīng)用脫節(jié)。因此，筆者在講授過程中部分地淘汰掉這些陳舊案例，引入當前企業(yè)中產(chǎn)品型號。例如，采用多軸聯(lián)動機床代替?zhèn)鹘y(tǒng)機床；在講授機床導(dǎo)軌時加入傾斜導(dǎo)軌與平導(dǎo)軌之間的比較；引入目前熱門的四軸飛行器和3D打印機等案例。通過新型案例的引入，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，拉近了課程與企業(yè)之間的聯(lián)系。

3改進教學(xué)方法

針對機電一體系統(tǒng)設(shè)計課程，如何使學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)逐步到達企業(yè)對機電工程師的崗位要求呢？最直接、有效的辦法就是將企業(yè)中的典型應(yīng)用項目搬到教學(xué)中來。項目式教學(xué)，又叫任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)，是實施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方式。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，往往以課堂理論教學(xué)為主，課后作業(yè)也是理論計算或理論設(shè)計。雖然，學(xué)生掌握了扎實的理論基礎(chǔ)，但面對實際系統(tǒng)設(shè)計時，總是感覺無從下手。機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是一門實踐應(yīng)用和理論知識同等重要的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式就顯得有失偏頗。因此，在教學(xué)過程中，采用了項目式教學(xué)方法，蘊理論知識于項目實例中。例如，機械傳動部件設(shè)計一章，主要講解各種機械傳動系統(tǒng)的選擇、設(shè)計及其對機電一體化產(chǎn)品的影響等。在本章中采用了兩個項目實例：數(shù)控機床傳動系統(tǒng)設(shè)計和無碳小車設(shè)計（全國大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽題目）。在講解項目設(shè)計過程中介紹各種傳動系統(tǒng)的特點、效率，齒輪、絲杠等結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整及其對數(shù)控系統(tǒng)動態(tài)特性和無碳小車運行軌跡的影響等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既掌握了基礎(chǔ)理論，又明白了產(chǎn)品設(shè)計中是如何進行機械系統(tǒng)設(shè)計的，同時去除了枯燥的理論課學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)興趣。

4實踐教學(xué)內(nèi)容的改革

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的實踐教學(xué)主要包括課程實驗和課程設(shè)計兩部分。隨著學(xué)校應(yīng)用型本科的轉(zhuǎn)型，加大了對實驗室建設(shè)的經(jīng)費投入，課程所需實驗設(shè)備逐漸齊備和完善。課程實驗項目也進行了相應(yīng)調(diào)整，增加了綜合性、設(shè)計性實驗，由原來的單一性、驗證性實驗，調(diào)整為認知性實驗、驗證性、綜合性和設(shè)計性實驗。在課程講授初期（一般在第二周），開設(shè)了柔性制造系統(tǒng)和數(shù)控加工中心方面的認知性實驗，對機電一體化系統(tǒng)有一個總體了解；增加了液壓系統(tǒng)的PLC控制和伺服電機控制系統(tǒng)設(shè)計兩個綜合性、設(shè)計性實驗。在實驗中務(wù)求學(xué)生自己設(shè)計、自己搭接系統(tǒng)、自己分析數(shù)據(jù)，以達到最好的教學(xué)效果。對于課程設(shè)計，先前教學(xué)中課程設(shè)計與理論教學(xué)是分開進行的，課程設(shè)計集中在學(xué)期的最后一周進行。對此，筆者進行了一些探索，在學(xué)期初，就下達課程設(shè)計任務(wù)書，每組一題，同時，允許學(xué)生采用大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和創(chuàng)新設(shè)計大賽所設(shè)計題目作為課程設(shè)計。課程設(shè)計貫穿整個學(xué)期，隨著課程的進行，完成課程設(shè)計相關(guān)內(nèi)容，在課程結(jié)束時，學(xué)生也完成了整個課程設(shè)計，并在學(xué)期最后一周進行總結(jié)，撰寫說明書。同時，分組向全班匯報設(shè)計過程，接受其他同學(xué)和老師的提問與質(zhì)疑。

5結(jié)束語

為了滿足提高應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的要求。根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和不足，近年來對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的理論與實踐教學(xué)的改革和實踐，取得了較好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)過程中還將不斷探索新的思路、新的方法，以培養(yǎng)出更多更好的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。

參考文獻：

[1]張健民．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].第2版.北京：高等教育出版社，2012.

[2]趙永生，鄭魁敬.主動體驗型互動教學(xué)模式探討—《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》討論課改革[J].教學(xué)研究，2010，33（4）.

[3]閆華，汪木蘭，朱思洪.《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程教學(xué)改革的實踐[J].科技教育創(chuàng)新，2008，（15）.

作者：韓向可 吳耀春 單位：安陽工學(xué)院