机电一体化实践教学

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摘 要:机电一体化课程作为当前大学机械类专业的一门专业骨干课程,其实践训练环节的能力培养日益受到重视.本文从机电一体化实践教学的特点出发,结合多年的教学实践,针对机电一体化实践教学中实训环境建设、教学手段改进、教学内容设计、考核评价等方面,提出了一些改进的措施,并在实践中取得了一定的效果.这些方法将为提高机电一体化实践教学质量提供新的思路.

关 键 词:机电一体化;实践;教学;

中图分类号:G6420文献标识码:A文章编号:1006-026X(2012)10-0000-01

引言

机电一体化又称机械电子学,是随着生产和技术的发展,在以机械、电子技术为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科.作为一门多学科一体的综合性应用方向,机电一体化课程已成为当前大学机械类专业的一门专业骨干课程,并逐步发展成为以机电一体化课程为核心的专业人才培养方向.根据多年的教学实践,我们发现机电一体化课程实践教学对本科生专业培养极其重要,实践教学环节的开展和学生实践能力的培养对培养机电一体化人才起着无可替代的作用[1-2].目前机电一体化课程已经成为很多高等院校的重点学科和人才培养方向,建设和突出实践能力培养的机电一体化实践教学体系也日益得到高校的重视,这种实践教学体系的实施必须依赖与课程的教学目标相适应的、能够满足应用型人才培养需求的实践教学方法.因此,加强机电一体化课程的实践教学方法研究就尤为重要.

1机电一体化教学的特点

1.1综合性

综合性机电一体化课程本身是一门机械、电子、信息等多学科综合的课程,因此其内容必然存在多学科综合的问题,同样在机电一体化实践训练中也要面对这个问题.在实践训练的过程中,学生不仅要用到本课程中所学的新知识,还会应用到以前学习过的机械、电工、计算机等相关专业课程中所学习的知识和技能.在实践训练过程中,学生为了完成实训任务,需要综合所学的所有专业知识,合理选择方案和方法,提出有效的解决途径,并加以实现

1.2实践性

实践性机电一体化实践教学的核心内容就是实践训练,因此课程必然具有实践性.传统机械课程的实践教学通常以课程教学的内容核心,进行以设计为主的实践教学活动.而机电一体化课程的实践训练不再是单纯对理论知识的掌握和理解,而是通过实际动手操作相关设备和仪器,培养学生的实际动手能力,以及将理论知识应用到实际产品中的能力;更重要的是培养学生围绕实际任务目标,综合应用所学的各种专业知识,进行多学科知识综合应用和操作的能力

1.3扩展性

扩展性在机电一体化实践训练的过程中,学生不只是综合运用能力得到了锻炼,同时以前学习过的机械、电工、计算机等专业技能和知识也同样得到了强化.这些专业知识和技能对于完成实践训练非常重要,但课程实训的时间毕竟是短暂和有限的.因此在实训计划的安排上就要充分考虑课程之间的关联,将实训的部分内容分解到其他相关课程的实践训练中,并合理安排相关课程实训的时间与计划,既要保证学生在机电一体化课程实训前已掌握这些技能和知识,又要保证相关课程实训时间的连贯性,防止时间间隔过长造成学生的生疏和遗忘.

1.4创新性

创新性机电一体化实践训练的目标是培养学生独立应用所学机电一体化知识,解决实际产品设计、使用中的问题的能力.在实践训练过程中,学生不是生搬硬套课程中学习过的有关知识,而是针对实训的任务,综合利用已掌握的知识来解决实际问题.这种活动的过程中本来就包含有创造性的实践锻炼,是培养创造性应用人才的重要途径.因此实训课程平台的搭建必须考虑到如何刺激学生的创造,为学生创造能力的培养提供指导.


2机电一体化教学的方法

2.1综合实践

综合性的实践训练环境由于机电一体化课程的综合性,在其实践训练环境的建设中,必然会购买大量的各种机械、电子、计算机等方面的仪器设备,实训环境的建设成本很高.对实训用到的各种设备和仪器进行统一的管理,并且各门课程实训的教学计划也应该放在一起安排.这样充分发挥各种仪器设备的使用效率,提高实训环境的成本利用率.

2.2灵活教学

灵活多样的实训教学手段在教学手段上,机电一体化实践训练不同于理论课程的教学,主要应以实际操作与演示的教学方法为主.且由于学时上的限制,学生缺少足够的基础训练,很容易在实训中出现误操作和不规范的操作行为,这样很容易造成设备的损坏.因此在教学手段上需要引入多种教学方法,利用各种教学方法的特长,综合促进学生的实训效果.

实际教学活动中,通过在教学网站上提供与机电一体化技术有关的教学视频录像,使学生更直观地感受机电一体化技术应用情况和实际操作,并且在课外也能够继续理解操作要领和操作方法;通过计算机图形化的仿真环境,使学生在操作实验设备前就掌握设备操作和使用的要领.这样通过网络教学、多媒体教学和仿真实训的训练手段,可以扩大学生接受知识和技能训练的途径,经过几年的不断积累和改进,我们已经已收到较好的教学效果,并激发了学生的学习热情.

2.3丰富实训

丰富多样的实训内容为了培养学生的动手能力、提高学生的综合素质和创新能力,机电一体化实践教学中应按照教学要求,训练学生熟悉和掌握相关仪器和设备的使用,了解机电产品的制作方法,培养学生综合应用知识完成机电一体化产品设计的能力.另外还需要从培养学生知识、能力、素质方面入手,考虑到面向社会、面向工程的需要,以案例的形式设置部分科技方法训练实践,让学生掌握科学研究的方法,了解从开题、方案论证、方案设计到结题鉴定的整个过程,培养学生的科研实践能力.

除了上述实训内容,还应该结合机电一体化的前沿内容和科技动态,设置学生科技实践创新动态专题模块,培养学生的科研能力和创新能力.安排学生参与教师的科研工作或组织学生参加校内外各项科技创新活动,使学生在教师指导下完成课题,并以在公开杂志上发表科技论文、申报专利,或者完成实验研究、产品制作等方式结题.

2.4全面考核

全面的课程考核机制由于机电一体化实训教学采用的实训手段和实训内容设计的变化,传统百分制的课程考核办法已经不适用于这样的教学活动.根据实训内容的特点,我们设计了以等级计分制和综合素质学分相结合的方法来全面考核学生的实训成果.对于以实践技能和基本科研能力为主的实训模块,将以优、良、中、及格、不及格的等级计分方式进行考核;而有关创新的实训模块将摆脱计分制的考核办法,而采用学分制的方法将这部分成绩计算到学生的综合素质学分中,从而既调动优秀学生科研创新的学习兴趣,又防止创新模块的难度太高打击了一般同学的学习热情.

3结论

机电一体化实践教学方法和机制的研究对提高实训教学的效果具有十分重要的意义,本文从作者多年的教学经验出发,从实训环境、教学手段、实训内容和考核指标等方面入手,探讨了提高机电一体化实践教学质量的一些措施方法.由于机电一体化技术本身仍然在不断发展之中,现代高等学校教学的技术手段也在不断革新,因此机电一体化实践教学方法和机制仍要在实践中不断探索,才能更好地促进教学质量的提高.

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