機電專業卓越工程師培養的實驗教學改革探討

張蓬　彭鶴

【摘要】通過對機電控制課程群結構和機械專業學生特點的分析，對機電控制課程群實驗教學模式、實驗內容、實驗教學方法與手段及實驗考核等方面的改革進行了探討，提出了多層次及產學研相結合的實驗教學模式，并對實驗考核多樣化的方法進行了說明。

【關鍵詞】卓越工程師 機電控制 實驗課改革 創新能力

一、加強機電控制技術課程群課程的內在聯系重塑學生在校學習期間的實踐環節

機電一體化課程群的核心課程由控制工程基礎、機電傳動控制、液壓傳動與控制、檢測傳感技術、數據采集及分析、數控技術、單片機原理及應用、可編程控制器原理及應用、Labwindows/CVI虛擬儀器軟件開發工具、計算機控制技術、機器人設計、機電系統設計等。其中，控制工程基礎、機電傳動控制和液壓傳動與控制這三門屬于專業基礎課，課理論性比較強，對于這類課程在實驗安排上主要是從重理論、厚基礎的角度出發，根據學生的學習程度，把實驗內容分為三個層次：原理驗證性實驗、綜合性的與設計性的實驗。

原理性實驗的目的主要是為了讓學生對某一知識點的深刻理解與掌握。對于這類型實驗，應該改變傳統的用實驗箱搭建給一個輸入求輸出響應的驗證性實驗的形式，應該結合現代仿真軟件及虛擬實驗平臺，根據仿真軟件及平臺上提供的模塊或器材自由搭建任意合理的典型實驗，并利用軟件可以靈活的改變實驗參數和條件的特點，將學生的每一次作業都與原理性實驗結合起來，讓學生通過自主上機實驗完成作業，這樣既可以幫助學生直觀的理解理論知識又可以教會學生使用專用工具軟件解決實際問題，并且擴充了原理性實驗的學時。另外，對于那些實踐性很強的章節（如電器、控制器的結構及應用）內容的教學則把課堂搬到實驗室，進行案例式教學使學生與工程實踐零接觸。在講授過程中，避免枯燥無味的理論分析在實驗室中面對實物和實驗環境講解有關內容，并及時進行相關實驗，取得很好的教學效果。

綜合性實驗的目的是讓學生學會將多個知識點多層次相結合的綜合應用，培養學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力，要充分體現多樣性、個性化、分層次的教學理念，對于同一個典型機電系統可以有多種實現方案，如對機電傳動的控制，從控制器、驅動裝置、執行部件，直到機構的選擇，可以有許多種組合，學生通過不同方案的實施，相互交流，分析比較。

對于專業基礎課的設計性實驗，重點放在對學生從組織實驗內容、文獻查閱、實驗模塊和器材的選取、實驗操作、數據整理、結果分析、撰寫論文、報告與答辯等各個環節得到較為全面的創新能力和方法的培養與訓練。

課程體系中的其他課程主要是專業課程，根據課程安排的先后順序及課程進度合理的安排設計探索型實驗，整合以往許多相關課程內容，將機電控制相關內容的綜合型實驗教學模塊有機地綜合在一起，不斷調整機電控制技術課程知識傳授體系，優化課程教學內容結構，注重實驗技術路線的設計引導和學生學習熱情的激發，是培養學生是否能夠是綜合多個課程知識點的，解決復雜與復合問題的能力。

二、工程運行實踐環節的培養

工程運行實踐環節包括認識環節和輪崗環節兩部分。認識環節為對企業生產過程的認識實踐，目的在于全面認識和了解所在企業的基本情況與生產過程，認識和了解產品的研發、生產、營銷和服務等崗位的基本情況，進行工程基本素質培養。

認識環節要求學生全面認識和了解企業的發展策略、市場定位、營銷服務體系、研發體系、質量體系、生產制造體系、平臺戰略思路以及企業文化、價值觀、社會責任等。認識和了解企業概況、生產工藝、生產過程以及各種輔助生產過程等。

輪崗環節為對工程運行崗位的認識實踐，選擇技術研發、制造質檢、市場營銷和技術服務等3種類型的崗位進行輪崗培訓。要求學生認識和了解產品研發、生產、營銷和服務等崗位的崗位基本要求、應知應會、崗位職責、組織結構和運行機制等。

三、工程設計實踐環節

工程設計實踐環節包括工程設計項目實踐環節、課程學習環節及畢業設計等三個組成部分。

工程設計項目實踐環節和課程學習環節采取在企業實踐與授課相結合的方式，目的在于結合所在企業的主要產品的研發、生產，進行工程實踐能力、工程研究能力和工程素質的全面培養。

工程設計項目實踐環節主要采取定崗形式，深入企業技術研發崗位，結合正在進行或已完成的工程研發項目，參與工程項目的開發、運行、管理等實際工作。要求學生依托所在企業的主營產品，直接參與某一產品研發項目，根據產品的研發、生產的周期及技術流程進行。

四、結束語

從工程實踐的角度，卓越工程實踐環節的培養應該注重用適當的理論和方法解決工程問題、具有文獻查詢、總結歸納能力、能夠參與項目及工程管理，具有行業政策法規的知識和具有善于有效的溝通與交流能力。

參考文獻：

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