基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探索與實(shí)現(xiàn)

楊慧斌+閆娟

摘 要：上海工程技術(shù)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程開放式的運(yùn)行模式，以學(xué)生為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)主體、團(tuán)隊(duì)協(xié)作為運(yùn)行方式、開放式任務(wù)為目標(biāo)，通過自行建模、設(shè)計(jì)、編程及調(diào)試等一系列實(shí)踐過程的訓(xùn)練，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。

關(guān)鍵詞：機(jī)電系統(tǒng)；團(tuán)隊(duì)協(xié)作；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：TP1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

很多高校在機(jī)電一體化方面的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)水平等方面存在諸多問題，課程實(shí)踐環(huán)節(jié)多以演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，普遍缺乏對(duì)綜合設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。

我校積極推進(jìn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)大綱和培養(yǎng)模式；設(shè)置獨(dú)立性、綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程；建立了與開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)涵特征相適應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程運(yùn)行模式。基于這一模式，我校機(jī)械工程學(xué)院開設(shè)了基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，提出切合實(shí)際的教學(xué)思想，采用行之有效的教學(xué)模式，彌補(bǔ)了常規(guī)機(jī)電系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，經(jīng)過兩年的教學(xué)實(shí)踐，達(dá)到了預(yù)期的效果。

二、開放式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)思想

“基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”依托于我校的實(shí)踐教學(xué)課程建設(shè)項(xiàng)目，建設(shè)具有創(chuàng)新性、開放性、自主性的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，其內(nèi)涵特征及教學(xué)思想在于建立全新的開放式運(yùn)行機(jī)制，使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，使實(shí)驗(yàn)活動(dòng)成為一種主動(dòng)探索的過程。學(xué)生以團(tuán)隊(duì)的形式作為實(shí)驗(yàn)主體，團(tuán)隊(duì)分工合作，任務(wù)明確，教師全局引導(dǎo)，采用對(duì)學(xué)生從選題、構(gòu)思、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及加工完成的系統(tǒng)訓(xùn)練的教學(xué)思想，注重學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)。

三、基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全方位開放

基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)是把握好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、主體、教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)資源是全開放的。這種開放性的特征是基于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程和能力培養(yǎng)過程的復(fù)雜性、培養(yǎng)模式以及教學(xué)方式的多樣性、人才的個(gè)性化和發(fā)展目標(biāo)的多元化因素。開放式教學(xué)模式的特點(diǎn)是學(xué)生自主性學(xué)習(xí)，教師是學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)的設(shè)計(jì)者、組織者和指導(dǎo)者。

學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、測(cè)試與傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)接口技術(shù)等先期課程的理論知識(shí)后，具備了一定的專業(yè)理論知識(shí)。本課程提供一個(gè)實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生運(yùn)用前期學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行機(jī)電一體化系統(tǒng)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)，掌握實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)線的三維建模、控制程序開發(fā)和人機(jī)界面開發(fā)的過程。通過開放的綜合性創(chuàng)新設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生求知欲，為后續(xù)的專業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)作準(zhǔn)備。

2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的工程化管理

在常規(guī)的機(jī)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生只是簡(jiǎn)單地驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)老師的講解和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟按部就班地完成實(shí)驗(yàn)要求即可，學(xué)生學(xué)完該課程后，總覺得老師雖然講了很多，但是實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)很少，實(shí)踐機(jī)會(huì)不夠，很難真正掌握理論知識(shí)，一旦遇到實(shí)際的工業(yè)問題，將無從下手，不知如何設(shè)計(jì) 。

“基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”采用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的工程化管理方式，課程內(nèi)容是基于機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)三個(gè)工作站分別進(jìn)行測(cè)繪、建模、編程調(diào)試和人機(jī)界面設(shè)計(jì)。學(xué)生以小組為單位對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行分配。通過這些工程化項(xiàng)目的訓(xùn)練，提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。項(xiàng)目結(jié)題時(shí)以答辯形式完成，以小組為單位，由老師隨機(jī)提問，小組成員現(xiàn)場(chǎng)答辯，進(jìn)行項(xiàng)目完成度的考評(píng)。

四、 結(jié)語

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，通過學(xué)生自由組合、分工、測(cè)繪、建模、設(shè)計(jì)編程方案、自行編譯、調(diào)試等一系列過程提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師進(jìn)行方向引導(dǎo)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)過程，提高創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施質(zhì)量，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鞏勇智.基于三維軟件的機(jī)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014（24）.

[2]梁松堅(jiān).三維軟件教學(xué)要點(diǎn)探討[J].裝備制造技術(shù)，2010（2）.