淺析機電一體化實踐教學

摘要：機電一體化課程作為當前大學機械類專業的一門專業骨干課程，其實踐訓練環節的能力培養日益受到重視。本文從機電一體化實踐教學的特點出發，結合多年的教學實踐，針對機電一體化實踐教學中實訓環境建設、教學手段改進、教學內容設計、考核評價等方面，提出了一些改進的措施，并在實踐中取得了一定的效果。這些方法將為提高機電一體化實踐教學質量提供新的思路。

關鍵詞：機電一體化；實踐；教學；

中圖分類號：G6420文獻標識碼：A文章編號：1006-026X（2012）10-0000-01

引言

機電一體化又稱機械電子學，是隨著生產和技術的發展，在以機械、電子技術為主的多門技術學科相互滲透、相互結合過程中逐漸形成和發展起來的一門新興邊緣技術學科。作為一門多學科一體的綜合性應用方向，機電一體化課程已成為當前大學機械類專業的一門專業骨干課程，并逐步發展成為以機電一體化課程為核心的專業人才培養方向。根據多年的教學實踐，我們發現機電一體化課程實踐教學對本科生專業培養極其重要，實踐教學環節的開展和學生實踐能力的培養對培養機電一體化人才起著無可替代的作用[1-2]。目前機電一體化課程已經成為很多高等院校的重點學科和人才培養方向，建設和突出實踐能力培養的機電一體化實踐教學體系也日益得到高校的重視，這種實踐教學體系的實施必須依賴與課程的教學目標相適應的、能夠滿足應用型人才培養需求的實踐教學方法。因此，加強機電一體化課程的實踐教學方法研究就尤為重要。

1機電一體化教學的特點

1.1綜合性

綜合性機電一體化課程本身是一門機械、電子、信息等多學科綜合的課程，因此其內容必然存在多學科綜合的問題，同樣在機電一體化實踐訓練中也要面對這個問題。在實踐訓練的過程中，學生不僅要用到本課程中所學的新知識，還會應用到以前學習過的機械、電工、計算機等相關專業課程中所學習的知識和技能。在實踐訓練過程中，學生為了完成實訓任務，需要綜合所學的所有專業知識，合理選擇方案和方法，提出有效的解決途徑，并加以實現

1.2實踐性

實踐性機電一體化實踐教學的核心內容就是實踐訓練，因此課程必然具有實踐性。傳統機械課程的實踐教學通常以課程教學的內容核心，進行以設計為主的實踐教學活動。而機電一體化課程的實踐訓練不再是單純對理論知識的掌握和理解，而是通過實際動手操作相關設備和儀器，培養學生的實際動手能力，以及將理論知識應用到實際產品中的能力；更重要的是培養學生圍繞實際任務目標，綜合應用所學的各種專業知識，進行多學科知識綜合應用和操作的能力

1.3擴展性

擴展性在機電一體化實踐訓練的過程中，學生不只是綜合運用能力得到了鍛煉，同時以前學習過的機械、電工、計算機等專業技能和知識也同樣得到了強化。這些專業知識和技能對于完成實踐訓練非常重要，但課程實訓的時間畢竟是短暫和有限的。因此在實訓計劃的安排上就要充分考慮課程之間的關聯，將實訓的部分內容分解到其他相關課程的實踐訓練中，并合理安排相關課程實訓的時間與計劃，既要保證學生在機電一體化課程實訓前已掌握這些技能和知識，又要保證相關課程實訓時間的連貫性，防止時間間隔過長造成學生的生疏和遺忘。

1.4創新性

創新性機電一體化實踐訓練的目標是培養學生獨立應用所學機電一體化知識，解決實際產品設計、使用中的問題的能力。在實踐訓練過程中，學生不是生搬硬套課程中學習過的有關知識，而是針對實訓的任務，綜合利用已掌握的知識來解決實際問題。這種活動的過程中本來就包含有創造性的實踐鍛煉，是培養創造性應用人才的重要途徑。因此實訓課程平臺的搭建必須考慮到如何刺激學生的創造欲望，為學生創造能力的培養提供指導。

2機電一體化教學的方法

2.1綜合實踐

綜合性的實踐訓練環境由于機電一體化課程的綜合性，在其實踐訓練環境的建設中，必然會購買大量的各種機械、電子、計算機等方面的儀器設備，實訓環境的建設成本很高。對實訓用到的各種設備和儀器進行統一的管理，并且各門課程實訓的教學計劃也應該放在一起安排。這樣充分發揮各種儀器設備的使用效率，提高實訓環境的成本利用率。

2.2靈活教學

靈活多樣的實訓教學手段在教學手段上，機電一體化實踐訓練不同于理論課程的教學，主要應以實際操作與演示的教學方法為主。且由于學時上的限制，學生缺少足夠的基礎訓練，很容易在實訓中出現誤操作和不規范的操作行為，這樣很容易造成設備的損壞。因此在教學手段上需要引入多種教學方法，利用各種教學方法的特長，綜合促進學生的實訓效果。

實際教學活動中，通過在教學網站上提供與機電一體化技術有關的教學視頻錄像，使學生更直觀地感受機電一體化技術應用情況和實際操作，并且在課外也能夠繼續理解操作要領和操作方法；通過計算機圖形化的仿真環境，使學生在操作實驗設備前就掌握設備操作和使用的要領。這樣通過網絡教學、多媒體教學和仿真實訓的訓練手段，可以擴大學生接受知識和技能訓練的途徑，經過幾年的不斷積累和改進，我們已經已收到較好的教學效果，并激發了學生的學習熱情。

2.3豐富實訓

豐富多樣的實訓內容為了培養學生的動手能力、提高學生的綜合素質和創新能力，機電一體化實踐教學中應按照教學要求，訓練學生熟悉和掌握相關儀器和設備的使用，了解機電產品的制作方法，培養學生綜合應用知識完成機電一體化產品設計的能力。另外還需要從培養學生知識、能力、素質方面入手，考慮到面向社會、面向工程的需要，以案例的形式設置部分科技方法訓練實踐，讓學生掌握科學研究的方法，了解從開題、方案論證、方案設計到結題鑒定的整個過程，培養學生的科研實踐能力。

除了上述實訓內容，還應該結合機電一體化的前沿內容和科技動態，設置學生科技實踐創新動態專題模塊，培養學生的科研能力和創新能力。安排學生參與教師的科研工作或組織學生參加校內外各項科技創新活動，使學生在教師指導下完成課題，并以在公開雜志上發表科技論文、申報專利，或者完成實驗研究、產品制作等方式結題。

2.4全面考核

全面的課程考核機制由于機電一體化實訓教學采用的實訓手段和實訓內容設計的變化，傳統百分制的課程考核辦法已經不適用于這樣的教學活動。根據實訓內容的特點，我們設計了以等級計分制和綜合素質學分相結合的方法來全面考核學生的實訓成果。對于以實踐技能和基本科研能力為主的實訓模塊，將以優、良、中、及格、不及格的等級計分方式進行考核；而有關創新的實訓模塊將擺脫計分制的考核辦法，而采用學分制的方法將這部分成績計算到學生的綜合素質學分中，從而既調動優秀學生科研創新的學習興趣，又防止創新模塊的難度太高打擊了一般同學的學習熱情。

3結論

機電一體化實踐教學方法和機制的研究對提高實訓教學的效果具有十分重要的意義，本文從作者多年的教學經驗出發，從實訓環境、教學手段、實訓內容和考核指標等方面入手，探討了提高機電一體化實踐教學質量的一些措施方法。由于機電一體化技術本身仍然在不斷發展之中，現代高等學校教學的技術手段也在不斷革新，因此機電一體化實踐教學方法和機制仍要在實踐中不斷探索，才能更好地促進教學質量的提高。

參考文獻

[1]李妍緣，崔朝英，賀紅梅.機電一體化技術形勢分析[J].中國科技信息，2005，（13）.

[2]徐偉.以人為原型的機電產品概念設計自動化技術與機器人實例研究[D].山東大學，2007.

[3]霍志璞.機電系統虛實一體化的創新設計自動化理論與技術研究[D].山東大學，2007.

[4]吳丹丹，馮佳娟.國際專家研討機電一體化[N].中國船舶報，2007.