機電一體化課程設計

楊雪君

(黃岡職業技術學院，湖北 黃岡 438002)

現代科學技術的迅猛發展，尤其是微電子技術、信息技術、傳感與檢測技術和機械技術的相互滲透，使傳統的機械工業產生了深刻的變革。一些被廣泛應用的傳統機械傳動系統，逐漸被機械電子機構所取代，傳感器和微電子控制系統已成為機電產品的重要組成部分。

一 機電一體化技術與其他技術的區別

1.機電一體化技術與傳統機電技術的區別

傳統機電技術的操作控制主要通過具有電磁特性的各種電器來實現，如繼電器、接觸器等，在設計中不考慮或很少考慮彼此間的內在聯系;機械本體和電氣驅動界限分明，整個裝置是剛性的，不涉及軟件和計算機控制。機電一體化技術以計算機為控制中心，在設計過程中強調機械部件和電器部件間的相互作用和影響，整個裝置在計算機控制下具有一定的智能性。

2.機電一體化技術與并行工程的區別

機電一體化技術將機械技術、微電子技術、計算機技術、控制技術和檢測技術在設計和制造階段就有機地結合在一起，十分注意機械和其他部件之間的相互作用。而并行工程將上述各種技術盡量在各自范圍內齊頭并進，只在不同技術內部進行設計制造，最后通過簡單疊加完成整體裝置。

3.機電一體化技術與自動控制技術的區別

自動控制技術的側重點是討論控制原理、控制規律、分析方法和自動系統的構造等。機電一體化技術將自動控制原理及方法作為重要支撐技術，將自控部件作為重要控制部件應用自控原理和方法，對機電一體化裝置進行系統分析和性能測算。

4.機電一體化技術與計算機應用技術的區別

機電一體化技術只是將計算機作為核心部件應用，目的是提高和改善系統性能。計算機在機電一體化系統中的應用僅僅是計算機應用技術中的一部分，它還可以在辦公、管理及圖像處理等方面得到廣泛應用。

二 教學方法

改以教師為主體的知識灌輸型為以學生為主體的素質能力培養型教育。教學方法采用啟發式、直觀式、討論式、發現式等多種教學手段的有機結合，充分發揮學生學習的主體性和自主性，培養學生的自主意識和合作精神，鼓勵學生獨立思考，激發學生的主動性和學習的興趣。具體的教學方法包括:問題教學法、實物引導法、過程教學法、實驗教學法、案例教學法等。一是問題教學法，即圍繞重點、難點問題集中討論和分析，力爭做到重點、難點問題當堂解決。二是實物引導法，即課堂上，教師發放憑證、賬簿、報表等實物，讓學生通過觀察真實的憑證、賬簿、報表等，培養學生的感性認識，縮短書本與現實之間的“距離”。三是過程教學法，即借助于多媒體教學手段，將處理的程序進行過程演示或通過模擬實驗室電子流程板循序漸進地進行講解，使學生形成系統的知識體系。四是實驗教學法，即在實驗室讓每一位同學進行實際手工和上機操作，熟悉各崗位的手工操作，培養學生的實際動手能力，實現學生“零距離”上崗。五是案例教學法，改變傳統的課堂講授教學方法，選用或自行設計相關案例，由教師組織學生參與，在分析案例的過程中開展教學活動，促進學生相互討論和交流的教學方式。案例教學法能極大地激發學生學習的興趣和主動性。

整個課程的組織是以多項目為導向，每個項目分成基于工作過程的不同任務來完成。項目的設計遵從學習認識規律和職業成長規律，從簡單到復雜、從單一技能訓練到綜合技能訓練。項目的設計也遵從學生的個性差異，設計具有難度梯度的項目，適應不同基礎的學生完成，即使難度最低的項目也能滿足課程大綱要求。在每個項目類中，有一個案例教學項目，另外的三個項目難度遞減，學生根據自身的情況選擇完成。最終達到學生的PLC應用技術由生手變為熟手，職業素養得到較大的提升。

企業項目不是一成不變的，是根據企業目前生產實際情況，決定學生完成什么樣的企業項目。另外企業項目的時間安排也要隨著企業生產情況進行調整。課程以項目為主線，基于工作過程的任務驅動進行項目的實施，體現“做、學、導”的過程。項目布置后，先由學生自己思考、自己嘗試，體現學生的“自主探究”，也就是學生“做”的過程;當在完成項目中遇到困難和問題時，小組學生相互討論，老師參與但不指導;當小組內無法解決時，組與組之間進行討論，體現學生的“合作探究”，也是“學”的過程;當仍然解決不了問題時，老師加以啟發引導，學生重新思考解決方案;若還是無法解決，教師則進行案例(案例所用項目與學生完成項目不同)教學，針對學生出現的問題作為教學重點，尤其特別注重教授學生分析問題、解決問題的方法和新的知識點，然后學生結合講解，再次完成自己的項目，這個過程體現了“協助探究”，也是“導”的過程。教師在整個教學過程中只是起到引導、啟發作用，只教授學生各種方法，但不替學生完成任務的任何部分，讓學生“不等”、“不靠”，自己想方設法完成自己的任務。充分體現了學生的自主學習、探究性學習。另外，每次課的開始，同學之間相互交流上一次課完成項目中遇到的問題以及解決問題的方法，針對好的方法和思路，教師加以點評，供其他同學借鑒。這樣不僅使學生的專業知識得到鞏固，更重要的是系統地提升了學生的專業技能，掌握了應對未來工作崗位上需完成項目或工作任務的方法。另外，課程中采用多項目，難度逐漸遞進，這樣可以使學生的技能和完成項目的方法得到反復訓練，達到不斷鞏固的程度。

三 教學成果

1.課程改革推動實訓基地建設，產學研成果使教學效果不斷提高。為了滿足該專業和課程的改革需要，學校組建了機械電子學生實訓培訓基地，為了使機電一體化課程能夠在真實環境下實現工學交替和頂崗實習，學校引入校外真實企業和真實產品，以此項改革帶動下的“校企合作，實現工程實訓基地運行機制創新的探索與實踐成果，優越的實踐環境使教學效果不斷提高，該課程學完后學生基本達到了兩個職業資格標準。

2.高素質的“雙師型”教師隊伍保證了教材建設、實驗設備開發和教學方案實施。課題組教師知識、年齡結構合理，來自企業的兼職教師為實踐環節提供了有力的保障。教材和實訓材料由課題組教師編寫。課題組教師以項目導向模式帶領學生研發了大量實驗設備，并指導學生參加全國機械創新和電子競賽，均取得較好的成績。