機電一體化實驗教學改革和實驗室建設研究與探索*

◆陳義明 姚三九

機電一體化實驗教學改革和實驗室建設研究與探索*

◆陳義明 姚三九

闡述目前機電一體化專業課程實驗教學體系中存在的問題。在重視學生理論學習的基礎上，著重強調實踐的重要性，建立完整的實驗教學體系，同時結合湖北商貿學院的實際教學環境，整合優化學校的實驗教學資源，對實驗室建設進行探索，以此來培養學生的實踐創新能力。

機電一體化；實驗教學；實驗室建設

*項目來源：湖北商貿學院校級教研項目“機電一體化實驗教學體系和實驗室建設研究”（基金編號：JY校201304）。作者：陳義明，湖北商貿學院助教，研究方向為機電一體化；姚三九，湖北商貿學院教授，研究方向為材料成型（430079）。

1　機電一體化專業現有實驗教學體系中存在的問題

在機電一體化專業課程實驗教學中，最突出的問題是缺少實驗課程、學時偏少和缺乏實驗設備。 液壓與氣壓傳動就是一門非常典型的專業課程，如果在學習過程中缺少實驗課程，會使學生覺得空洞，進而產生厭學的情緒，達不到理想的學習效果，實現不了課程設置的目的。

再者，實驗教學都是根據相應課程設置的，課程之間存在相關性，但是實驗設置存在缺少關聯性和綜合性的問題。機電一體化專業課程的一個特點就是可控性，因此有很多關于控制的課程，比如單片機、PLC（可編程控制器）等的學習。一方面，這些課程缺少實驗，大都在理論學習的基礎上進行模擬仿真，很多學生在學完這些課程后，都沒見過硬件系統；另一方面，控制實驗沒有與執行機構有機地關聯起來，不能實現真正意義上的控制。

最后就是實驗室管理差以及實驗指導教師業務能力低的問題。實驗器材缺少相應的維護會損壞和丟失，如果得不到及時的補充和更新，會導致整個實驗無法進行。同時，實驗都是在實驗指導教師的帶領下進行，需要指導教師有過硬的綜合業務能力來培養學生。

2　機電一體化專業的實驗教學體系改革

根據目前機電一體化專業的課程實驗教學中存在的問題，對實驗教學方法、內容以及整個體系進行改革。

首先，改變傳統的實驗教學方法，使學生由被動學習變為主動學習。可以挑選學習和動手能力比較強的學生，在實驗教師的指導下，上臺進行實驗操作和講解，其他學生在觀察和學習的過程中進行提問討論，在了解實驗原理和操作步驟后再進行實驗操作。這樣可以有效地激發學生的學習熱情，從而更好地培養學生思考和解決實際項目問題的能力。

其次，實驗教學是學習與工作的橋梁，因此，實驗內容既要突出課程的特點，又要適應未來工作的需要。一方面，由于課程的實踐性和關聯性較強，實驗內容應從基礎性實驗向綜合性實驗發展，由簡單向復雜逐步推進；另一方面，實驗內容應緊密圍繞實際生活中的應用，突出運用，使學生畢業后能很快適應工作需要。

最后，建立與培養計劃相適應的實驗教學體系，并根據行業的發展，不斷進行更新改進。實驗教學體系反映了學生在整個學習過程中的實驗計劃，應包括課程實驗、綜合性實驗以及相應的學時和考核辦法。在制定實驗教學體系時，應突出實驗項目的可操作性、全面性和有效性，同時根據學生的操作和反饋情況進行改進。

3　實驗室建設探索

通過對一些高校的實驗室建設經驗進行調研，為了適應學科技術的發展，更好地培養學生的實踐創新能力，與相關企業合作，定制和引進一批先進的實驗教學硬件系統，在實驗室的建設與發展方面進行一系列探索［1］。

建立綜合性實驗室 高校能夠根據學生的年級以及所需要學的實驗課程，開設具有不同功能的實驗室。

1）基礎性實驗室，主要是加強對機電一體化專業的相關課程的概念和理論進行感性認識和理解，可以進行初步的課程實驗，通過實驗操作，理解實驗目的和意義，對理論知識進行驗證。

2）綜合性實驗室。在學生學習相關的基礎課程后，可以對相關聯的課程進行綜合性實驗，培養綜合實踐能力。比如機電液控制實驗、基于單片機原理的控制實驗以及電工電子控制器設計實驗等，都是在基礎實驗的基礎上進行綜合性的操作，學生在實驗過程中可以深入學習理論知識，也可以培養實踐創新能力。

3）創新型設計實驗室。創新型設計實驗室會配備先進的實驗設備、小型的機械加工設備以及電子元器件等，同時提供具有計算機以及網絡軟硬件平臺的工作間。成績優異的學生可以在實驗教師指導下進行創新性實驗，去申請學校的創新基金或者參加全國大學生創新比賽等。也可以在平時的理論學習和實驗過程中，對一些想法進行實驗，或者通過與指導教師溝通討論進行拔高創新，再根據創新點制訂詳細的實驗方案，然后在實驗室中進行創作實現，以此來培養學生的實踐創新能力。

建立和完善實驗室管理制度

1）通過對實驗設施的維護，可以保證實驗的順利開展，同時對管理中發現的問題可以及時地采取補救措施；

2）實驗室要長期開放，可以采取集中預約和網上預約等多種形式，讓學生可以更加方便地做實驗；

3）完善對學生的考核機制，鼓勵學生大膽進行創新性實驗。對這類學生進行重點培養， 讓他們組成一個創新團隊，代表學校參加比賽或者與相關企業開展創新項目等。

強化實驗指導教師隊伍的管理與建設 加強對實驗指導教師隊伍的管理與建設：

1）定期對實驗指導教師進行職業培訓，以提高指導教師的業務水平；

2）鼓勵實驗指導教師指導學生參加創新比賽；

3）建立師生互評制度，以得到更好的實驗教學效果。

4　結束語

根據目前機電一體化專業的實驗教學體系中存在的問題，對其進行改革，同時結合學校的實際教學環境，優化了實驗資源，對實驗室建設進行了一些積極探索，改善學生的實驗條件。實踐證明，這些舉措有效地提高了學生的學習熱情，增強了學生的實踐創新能力。今后還需要不斷地發展，與時俱進，培養出更多具有創新能力的綜合型技術人才。■

［1］羅玉.探討機電一體化技術現狀以及發展趨勢［J］.科學中國人，2014（3S）：96.

Experimental Teaching Reform and Laboratory Construction Research and Exploration of Mechanical and Electrical Inte-

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.12.136 gration//CHEN Yiming， YAO Sanjiu

This paper describes the problems that existed in Mechanical and electrical integration experimental teaching system. We emphasize the importance of practice based on the theory learning and build a complete experimental teaching system. Combining with the actual teaching environment of Hubei Business College，integrated optimization of experimental teaching resources and explored laboratory construction in order to cultivate the students' practical ability to innovate.

Mechanical and electrical integration； experimentalteaching； laboratory construction

G642.0

B

1671-489X（2016）12-0136-02