《机电一体化系统设计》课程教学改革初探论文.doc

机电一体化系统设计课程教学改革初探论文 摘要：在机电一体化系统设计教学中要把握系统化、整体化、工程化这一主线教学内容以实用为主能够代表和反映学科最新成就;教学方法灵活多样要善于激发学生兴趣提高学习热情;增强实践环节提高学生创新能力考核形式灵活多样多方位培养具有创新能力和实践能力的高级应用型创新人才促进学生能力和个性的协调发展 关键词：机电一体化;教学方法;创新 分类号：G642.O文献标识码：A文章编号：16731395()02033902 厦门理工学院是一所新兴的应用型本科院校其中机械设计及其自动化专业是学校特色专业一个专业的培养目标应根据区域企业对该类人才的需求情况结合学校实际办学条件来定位机械和电子制造业在厦门快速发展生产领域的科技含量日益增大使得企业需要大量既懂机械又懂电子的机电一体化复合型人才因此从年起厦门工学院在机械设计及其自动化专业中有计划地设置了机械电子方向年在本科专业中开设了“机电一体化系统设计”这门专业课 以往机电一体化系统设计课程只在专科类机电一体化专业开设缺乏应用于本科教学的经验把在专科教学中积累的经验直接应用于本科教学中显然不太合适因此依据应用型本科教育的培养目标和“机电一体化系统设计”课程自身的特点参照兄弟院校的教学经验笔者现从课程的教学目标、教学内容与方法、实践环节及考核方式等方面对课程教学做一些探讨并在实际课程教学过程中进行尝试以期能逐步完善本课程的本科教学系统： 一、培养目标的确定 通过分析厦门市毕业生需求状况笔者认为机械类机电方向毕业生主要面向先进的制造装备行业、机电一体化产品的生产或经营企业从事机械电子领域内的设计制造、科研开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面的工作学生必须具备机电专业的基本理论知识具备一定的分析和动手能力因此教学内容不应局限于理论教学模式更应突出实践教学注重培养学生的应用能力与创新能力做到理论联系实际培养机电复合型创新型人才 二、教学内容的选择 现在出版的教材有数十种之多各有千秋但框架大体相同包括机电一体化系统构成、各功能要素及其选择与设计、各功能要素的联系、常见系统的分析设计等依托培养目标在对教材的选择上应把握以下几点：实用性教材避免纸上谈兵避免冗长的理论推理、介绍要突出实用性更多介绍实际设计、使用时应注意的问题要有更多的案例分析;系统性教材针对机电一体化系统的设计展开因此对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性;先进性介绍最新技术前沿让学生了解最新发展状况激发学生学习兴趣把握学习方向在此基础上选择张健民编写的机电一体化系统设计为教材 在选择教材的基础上对于教学内容也应作出相应的选择与调整机电一体化系统设计课程涵盖知识面宽包括机电一体化相关概念、机械机构、执行元件、微机控制系统、检测传感装置、可靠性设计、安全性设计、典型案例分析等如果一一介绍授课学时有限(45学时)势必造成每一知识点都点到为止学生只能了解皮毛而无法深入本质考虑到我校机械制造及其自动化专业学生机械方面知识掌握较为良好基础牢固而电的相关知识则较为薄弱因此在对教材内容的把握上对于机械系统部分知识点到为止只重点介绍其中典型的、先进的技术及产品的应用对于与电结合的部分知识则重点介绍 三、教学方法的改革 (一)采用多种教学方法 机电一体化系统设计课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点内容比较枯燥为此采用形式多样的教学方法例如多媒体教学法、启发式教学法等来激发学生的学习兴趣采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识加强学生对相关知识点的理解重点讲授知识的精华、知识的内在联系从能力培养着眼注重讲、练结合以实例为引线从系统观点出发增加课堂讨论环节通过提问、讨论的形式引导学生考虑并发现系统设计时应注意的问题总结系统的应用场合、控制方法、需要些配套的辅助环节等问题并及时点评、讲解使学生进一步理解与掌握所学知识增强学生的实际应用能力加强设计实例等综合训练环节增强学生自主学习、分析问题和解决问题的能力注意因材施教进行启发式教学在教学过程中引导学生学会思维、推理、归纳、总结、融会贯通等学习技巧培养学生的逻辑思维能力、联想推理能力、分析判断能力、自我学习能力等等 (二)增强实践教学环节 实践环节包括实验、课程设计等针对机电一体化系统设计课程综合性强的特点减少演示性、验证性实验增加综合性、创新性实验实验设备采用FESTO的模块化生产加工系统(MPS)教学设备该系统囊括了机电一体化专业学习中所涉及的诸如电机驱动、气动、PLC(可编程控制器)、传感器等多种技术给学生提供了一个典型的综合科技环境通过完成系统故障检测试验、站点间联网程序控制实验等使学生曾学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升开设综合性实践环节如机电一体化系统设计课程设计要求学生在两周内利用简易模块任意搭建各种机械模块如起重机、挖土机等在构建机械模块之余完成电机、传感器的选择、安装完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试以及软件编程调试通过小型机电一体化系统的开发设计来培养学生的动手能力和创新意识增强学生“工程化”的意识而整体设备的成本只需控制在几十元可操作性强 开设创新实验环节如创新机器人制作利用能力风暴智能机器人及其相关配件让学生完成相关创意设计;利用气动自动化控制系统完成对相应机构的创意控制等 通过综合实践环节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培养了学生独立分析、解决问题的能力和创新能力在实验过程中对学生进行合理分组不仅有助于培养学生交流协作能力同时也有利于因材施教根据学生不同能力安排不同难度的创新实验此外鼓励学生参加科研项目也有利于提高学生的学习兴趣增强其学习的主动性和目的性 (三)采取多种考核方式 单一的笔试考核方式不能全面反映出学生对本课程的掌握情况为了科学地评价学生对课程内容的掌握程度采取多方面考核方式不仅包括笔试环节还包括实验操作完成状况以及平时成绩、考勤等方面而笔试环节的考核也更加灵活例如考核重点放在学生对方法的掌握上不要求学生对于冗长公式死记硬背而是在提供公式的前提下考查学生对于公式的应用能力等 四、结语 在机电一体化系统设计教学中把握系统化、整体化、工程化这一主线教学内容以实用为主能够