高職院校機電一體化專業實驗教學初探

【摘 要】對于高職院校來說，最重要的教育目的就是要培養高素質的、具有很強實際操作能力的技能型人才，因此，人才的創新能力至關重要。基于這種情況，最能培養學生創新能力的實驗教學就顯得尤其關鍵。下文中作者結合自己的機電一體化專業教學經驗，深入分析了高職院校應該如何完善該專業的實驗教學。

【關鍵詞】高職 機電一體專業 實驗教學

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.10.076

在高職院校的機電一體化專業教學中，實驗教學不容小覷，其不僅有助于推動學生將知識由理論層面轉為實踐層面，還能提升他們綜合運用所學知識的能力。由于機電一體化專業的課程設置中包含許多不同實踐性較強的學科，因此其不僅要求學生掌握理論知識，還要求學生擁有實際動手操作的能力。想要實現這樣的教學目標，必須依靠系統的綜合性實驗。下面作者將結合自己的教學實踐，分析高職院校進行機電一體化專業實驗教學的最佳模式，希望能夠為培養學生的實際動手能力與創新能力提供一定的幫助。

一、開展機電一體化專業實驗教學的意義

全球經濟一體化進程的推進，使得企業之間的競爭越來越激烈，想要在這樣的市場中生存下去，企業只有依靠不斷的進行產品以及技術的創新，這樣就會需要大批機電一體化方面的專業人才。所以，不但擁有扎實的理論功底，同時擁有較強實際動手操作能力的高職院校畢業生自然會得到企業的青睞。

當前，很多高職院校都已經建立起了基本的實驗設施以及場所，不過實驗卻往往限制在演示以及參觀的層面上，學生可以親自動手操作、親身體驗的機會不是很多，就更談不上創新設計的實驗了，這直接導致了學生空有理論知識，而動手能力、現場應變能力、解決問題的能力卻很低。借助建立不同機電設備以及系統的功能模塊來開展實驗教學，能夠有效訓練學生的動手能力、獨立思維能力以及創新能力，從而為社會培養更多的優秀機電領域技能型人才。

二、完善實驗教學的方法

隨著科技的飛速進步，機電一體化技術已經取得了驚人的發展，變得越來越復雜、越來越智能化、越來越人性化了。今天的機電一體化技術，完美融合了機械原理以及微電子技術。從某種角度上來說，機電一體化技術下的產品，都普遍具有以下兩個特點：首先，其一定是機械制造的產品；其次，其生產的過程應用了電子技術，讓產品具有更高的可控性。機電一體化系統是一個擁有高效運作流程的封閉體系，包括多種基本元素，各類元素之間分工合作、彼此銜接，進而實現系統的預設功能。當前，綜合性的實驗方法已經開始引起了人們的高度重視，并且對生產與制造產生了巨大的影響，該方法令很多技術又煥發了全新的活力。基于高職院校機電一體化專業所學的技術具有很高綜合性以及很強實踐性的特點，作者認為我們可以通過下列途徑來完善機電一體化專業的實驗教學。

1.科學安排實驗流程。

實驗應該緊緊以機電一體化專業各學科的重點以及難點為中心，從單一至融合，從容易至困難；實訓則需要按照實訓室的情況來安排，教學規劃中需要清晰列明不同階段學生應該做哪些訓練、如何進行、完成哪些目標、最后達到何種技術程度等，并以此為依據合理設置可以進行量化的實訓內容。另外，還需要設計一些和專業課程緊密相關的、具有代表性的實驗項目，讓學生建立起自己掌握的理論知識應該如何在機電一體化系統里實際應用的初步認知，從而為后續的綜合系統設計做好鋪墊。高職院校可以將實訓項目劃分為基礎能力、專業能力以及綜合運用能力三個模塊，這種循序漸進的流程模式可以大幅提升實驗教學的效率。

2.更新實驗內容。

當前高職院校開展的實驗中已經有很多不符合時代發展的要求了，像是微機原理對應的實驗，還沿用著單片機系統，必須先以匯編語言寫好后臺程序，然后人工將其翻譯為機器碼，最后再重新輸進單片機系統之中。這樣的實驗方式不但耗時很長，極易出錯，而且還很難找出錯誤產生的原因：可能是后臺程序的編碼有問題；也可能是翻譯成機器碼的時候出錯了；也可能是輸進系統的時候出錯了。學生如果進行這樣的實驗，還需要學習多種系統的操作指令，將其輸進單片機系統之中。對于機電一體化專業的學生來說，電腦類的課程主要還是應該從應用層面入手。因此，高職院校應該淘汰該實驗方式，把匯編語言不經任何處理的輸進計算機，讓計算機將其翻譯為原始的機器碼，之后再運行相應的程序。如果計算機在翻譯的時候發現程序中存在錯誤，那么它就會給出錯誤提示，用戶只要找出匯編程序中相應的錯誤并將其修改過來就可以了。這樣自然能夠大幅提升實驗的效率，讓學生可以在相同時間內做更多的實驗，從而有效鞏固自己在課堂中學到的知識，再也不用在無謂的找錯以及改錯上浪費時間了。

3.給學生實驗設計的自由。

實驗應該逐漸從教師演示轉為學生設計。其實，由學習理論知識至實驗設計，是學生由接收知識至應用知識的轉變過程，此過程以任務驅動為導向。任務驅動倡導在應用的過程中學習，這和今天的教育關注現場以及案例教學的特性是非常吻合的。首先，教師按照教學要求設計并安排任務；之后，學生通過教師的引導，獨立摸索并完成這些任務。對于實驗來說，其終極目的就是要以現有的設備與裝置為基礎進行系統設計，讓實驗對象可以按照預先設定的方式正常運行，并且系統保持穩定；最后，評價任務的實際完成情況，并總結任務完成全過程的得失。通過實踐，學生真正理解了專業中各學科的知識，并理清了這些知識之間的聯系，從而提升了解決專業方面問題的能力，進而實現了實驗教學的目標。該實驗模式能夠有效提升學生的自主學習能力、問題分析能力以及問題解決能力。

4.豐富實驗形式。

課堂上教師主要還是要借助實驗平臺來調整以及實現具體的實驗內容，不過受限于教學時數，要想充分發揮學生的主觀能動性，教師可以利用學生一部分課余時間進行具體的實驗教學。基于此，高職院校應該設置對學生適度開放的綜合實驗室，讓學生可以在課余時間做相關的實驗。由于機電一體化實驗涉及的知識面很廣，而且相應的技能也很多，這些有機融合在一起自然就成了綜合性實驗。這種形式的實驗能夠有效提升學生的參與程度，進而提升教學效率。

當前，我國的經濟發展需要大量的綜合型、技能型人才來從事有關機電設備的設計、研發、功能實現以及操作等工作。高職院校應該順應這種人才需求的變化，調整自身人才培養的目標，將教學環節與機電一體化技術的最新發展動態以及未來發展方向緊密結合，并聯系企業具體的用人要求與標準，及時調整實驗教學的方式與方法，力爭會社會提供優秀的技能型人才。