基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗探索與實現(xiàn)

楊慧斌+閆娟

摘 要：上海工程技術大學（以下簡稱“我?！保﹦?chuàng)新實驗課程開放式的運行模式，以學生為創(chuàng)新實驗主體、團隊協(xié)作為運行方式、開放式任務為目標，通過自行建模、設計、編程及調(diào)試等一系列實踐過程的訓練，提高學生的創(chuàng)新意識、實踐動手能力和團隊協(xié)作能力，激發(fā)學生的學習興趣，達到培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的目的。

關鍵詞：機電系統(tǒng)；團隊協(xié)作；創(chuàng)新實驗；教學實踐

中圖分類號：TP1 文獻標識碼：A

一、引言

很多高校在機電一體化方面的教學內(nèi)容、教學方法和教學水平等方面存在諸多問題，課程實踐環(huán)節(jié)多以演示性實驗、驗證性實驗為主，普遍缺乏對綜合設計能力和工程實踐環(huán)節(jié)的訓練。

我校積極推進創(chuàng)新實驗教學改革，優(yōu)化教學大綱和培養(yǎng)模式；設置獨立性、綜合性創(chuàng)新實驗課程；建立了與開放性實驗教學內(nèi)涵特征相適應的創(chuàng)新實驗課程運行模式?；谶@一模式，我校機械工程學院開設了基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗，并在此基礎上進行優(yōu)化，提出切合實際的教學思想，采用行之有效的教學模式，彌補了常規(guī)機電系統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)的不足，經(jīng)過兩年的教學實踐，達到了預期的效果。

二、開放式創(chuàng)新實驗項目的教學思想

“基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗”依托于我校的實踐教學課程建設項目，建設具有創(chuàng)新性、開放性、自主性的實踐訓練環(huán)節(jié)，其內(nèi)涵特征及教學思想在于建立全新的開放式運行機制，使學生充分發(fā)揮主觀能動性，使實驗活動成為一種主動探索的過程。學生以團隊的形式作為實驗主體，團隊分工合作，任務明確，教師全局引導，采用對學生從選題、構思、設計實現(xiàn)及加工完成的系統(tǒng)訓練的教學思想，注重學生的綜合創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。

三、基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗的教學模式

1.實驗教學的全方位開放

基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗教學的關鍵點是把握好實驗教學的目標、主體、教學方式、教學內(nèi)容，教學資源是全開放的。這種開放性的特征是基于實驗教學過程和能力培養(yǎng)過程的復雜性、培養(yǎng)模式以及教學方式的多樣性、人才的個性化和發(fā)展目標的多元化因素。開放式教學模式的特點是學生自主性學習，教師是學生知識學習和能力培養(yǎng)的設計者、組織者和指導者。

學習該課程的學生在學習了機械原理、機械設計、測試與傳感技術、計算機接口技術等先期課程的理論知識后，具備了一定的專業(yè)理論知識。本課程提供一個實踐平臺，學生運用前期學過的專業(yè)知識，進行機電一體化系統(tǒng)、機械運動控制系統(tǒng)的綜合設計，掌握實際工業(yè)生產(chǎn)線的三維建模、控制程序開發(fā)和人機界面開發(fā)的過程。通過開放的綜合性創(chuàng)新設計，激發(fā)學生求知欲，為后續(xù)的專業(yè)課程設計和畢業(yè)設計實踐教學環(huán)節(jié)作準備。

2.實驗項目的工程化管理

在常規(guī)的機電系統(tǒng)實驗教學過程中，學生只是簡單地驗證實驗，根據(jù)老師的講解和實驗指導書的步驟按部就班地完成實驗要求即可，學生學完該課程后，總覺得老師雖然講了很多，但是實訓機會很少，實踐機會不夠，很難真正掌握理論知識，一旦遇到實際的工業(yè)問題，將無從下手，不知如何設計 。

“基于團隊協(xié)作的機電系統(tǒng)創(chuàng)新實驗”采用實驗項目的工程化管理方式，課程內(nèi)容是基于機電一體化實驗臺，要求學生對實驗臺三個工作站分別進行測繪、建模、編程調(diào)試和人機界面設計。學生以小組為單位對實驗任務進行分配。通過這些工程化項目的訓練，提高學生的團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。項目結題時以答辯形式完成，以小組為單位，由老師隨機提問，小組成員現(xiàn)場答辯，進行項目完成度的考評。

四、 結語

在創(chuàng)新實驗過程中，學生是學習的主體，通過學生自由組合、分工、測繪、建模、設計編程方案、自行編譯、調(diào)試等一系列過程提高學生的創(chuàng)新能力。教師進行方向引導、規(guī)范實驗過程，提高創(chuàng)新實驗的實施質(zhì)量，達到培養(yǎng)學生的動手實踐能力、團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力的目標。

參考文獻：

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