發(fā)布時(shí)間：2022-05-28 09:45:03
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的機(jī)電本科畢業(yè)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
摘要：針對(duì)機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程本科教學(xué)的現(xiàn)狀，在研究高等學(xué)校該課程教學(xué)改革的思路的基礎(chǔ)上，提出理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重，并調(diào)整與優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)，在教學(xué)方式上采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，并對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革。實(shí)踐證明收到了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；應(yīng)用型本科；課程改革
根據(jù)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》，國(guó)家教育部提出，對(duì)我國(guó)部分高校，特別是2000年以后升本的高校應(yīng)向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)高等職業(yè)教育的發(fā)展。然而，在長(zhǎng)期傳統(tǒng)高等教育發(fā)展模式下，轉(zhuǎn)型需要從結(jié)構(gòu)到形態(tài)、從形式到內(nèi)涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業(yè)的相關(guān)課程，特別是專業(yè)類課程進(jìn)行調(diào)整和變革來充實(shí)本專業(yè)應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵。筆者所在高校即為一所應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型高校，對(duì)所教授的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程進(jìn)行了一些改革和調(diào)整，努力提高學(xué)生解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題的能力，滿足企業(yè)工程師崗位要求。具體改革內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。
1當(dāng)前教學(xué)中存在的問題
機(jī)電一化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程是機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的一門重要專業(yè)課、綜合課，通過本課程的學(xué)習(xí)將學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，構(gòu)建起一座理論和實(shí)際間聯(lián)系的橋梁。然而，在當(dāng)前的教學(xué)過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷，不適合應(yīng)用型本科培養(yǎng)目標(biāo)。（1）課程教學(xué)內(nèi)容滯后當(dāng)前應(yīng)用技術(shù)；（2）課程章節(jié)相對(duì)獨(dú)立、內(nèi)在聯(lián)系不足；（3）課程教學(xué)方式和手段不適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)需求；（4）理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)獨(dú)立進(jìn)行。
2改革措施和方法
2.1課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為一門新興的課程，具有明顯的時(shí)代特征。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，新型機(jī)電一體化產(chǎn)品研發(fā)成功后，很快就得到普及應(yīng)用。而目前機(jī)電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數(shù)控機(jī)床和傳統(tǒng)的機(jī)器人等，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候往往感覺知識(shí)陳舊，與當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。因此，筆者在講授過程中部分地淘汰掉這些陳舊案例，引入當(dāng)前企業(yè)中產(chǎn)品型號(hào)。例如，采用多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)床；在講授機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)加入傾斜導(dǎo)軌與平導(dǎo)軌之間的比較；引入目前熱門的四軸飛行器和3D打印機(jī)等案例。通過新型案例的引入，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，拉近了課程與企業(yè)之間的聯(lián)系。
3改進(jìn)教學(xué)方法
針對(duì)機(jī)電一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程，如何使學(xué)生通過這門課程的學(xué)習(xí)逐步到達(dá)企業(yè)對(duì)機(jī)電工程師的崗位要求呢？最直接、有效的辦法就是將企業(yè)中的典型應(yīng)用項(xiàng)目搬到教學(xué)中來。項(xiàng)目式教學(xué)，又叫任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，是實(shí)施探究式教學(xué)模式的一種教學(xué)方式。在傳統(tǒng)教學(xué)方式中，往往以課堂理論教學(xué)為主，課后作業(yè)也是理論計(jì)算或理論設(shè)計(jì)。雖然，學(xué)生掌握了扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，但面對(duì)實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，總是感覺無從下手。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐應(yīng)用和理論知識(shí)同等重要的課程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式就顯得有失偏頗。因此，在教學(xué)過程中，采用了項(xiàng)目式教學(xué)方法，蘊(yùn)理論知識(shí)于項(xiàng)目實(shí)例中。例如，機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)一章，主要講解各種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的選擇、設(shè)計(jì)及其對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的影響等。在本章中采用了兩個(gè)項(xiàng)目實(shí)例：數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和無碳小車設(shè)計(jì)（全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練大賽題目）。在講解項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中介紹各種傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)、效率，齒輪、絲杠等結(jié)構(gòu)的間隙調(diào)整及其對(duì)數(shù)控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和無碳小車運(yùn)行軌跡的影響等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中既掌握了基礎(chǔ)理論，又明白了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中是如何進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，同時(shí)去除了枯燥的理論課學(xué)習(xí)，提高了學(xué)習(xí)興趣。
4實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革
機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)主要包括課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)兩部分。隨著學(xué)校應(yīng)用型本科的轉(zhuǎn)型，加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)投入，課程所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備逐漸齊備和完善。課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由原來的單一性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，調(diào)整為認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在課程講授初期（一般在第二周），開設(shè)了柔性制造系統(tǒng)和數(shù)控加工中心方面的認(rèn)知性實(shí)驗(yàn)，對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)有一個(gè)總體了解；增加了液壓系統(tǒng)的PLC控制和伺服電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中務(wù)求學(xué)生自己設(shè)計(jì)、自己搭接系統(tǒng)、自己分析數(shù)據(jù)，以達(dá)到最好的教學(xué)效果。對(duì)于課程設(shè)計(jì)，先前教學(xué)中課程設(shè)計(jì)與理論教學(xué)是分開進(jìn)行的，課程設(shè)計(jì)集中在學(xué)期的最后一周進(jìn)行。對(duì)此，筆者進(jìn)行了一些探索，在學(xué)期初，就下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，每組一題，同時(shí)，允許學(xué)生采用大學(xué)生挑戰(zhàn)杯和創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽所設(shè)計(jì)題目作為課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)學(xué)期，隨著課程的進(jìn)行，完成課程設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容，在課程結(jié)束時(shí)，學(xué)生也完成了整個(gè)課程設(shè)計(jì)，并在學(xué)期最后一周進(jìn)行總結(jié)，撰寫說明書。同時(shí)，分組向全班匯報(bào)設(shè)計(jì)過程，接受其他同學(xué)和老師的提問與質(zhì)疑。
5結(jié)束語
為了滿足提高應(yīng)用型本科專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力的要求。根據(jù)教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題和不足，近年來對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的理論與實(shí)踐教學(xué)的改革和實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)過程中還將不斷探索新的思路、新的方法，以培養(yǎng)出更多更好的創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。
作者：韓向可 吳耀春 單位：安陽工學(xué)院
實(shí)訓(xùn)過程管理
嚴(yán)格的實(shí)訓(xùn)過程管理對(duì)實(shí)訓(xùn)質(zhì)量起著一個(gè)監(jiān)督、保障的作用?？筛鶕?jù)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、性質(zhì)對(duì)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)分散或集中進(jìn)行。如：機(jī)電產(chǎn)品認(rèn)知實(shí)訓(xùn)中的講座、企業(yè)參觀等就可分散進(jìn)行，充分利用學(xué)生的課余時(shí)間舉行。為保證良好的實(shí)踐動(dòng)手效果，其他實(shí)訓(xùn)建議停課在實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行。實(shí)訓(xùn)過程包括以下環(huán)節(jié)：實(shí)訓(xùn)開題動(dòng)員、實(shí)訓(xùn)專題技術(shù)講解、學(xué)生集中設(shè)計(jì)和制作、實(shí)訓(xùn)驗(yàn)收答辯、實(shí)訓(xùn)論文提交等。在實(shí)訓(xùn)動(dòng)員時(shí)具體告訴學(xué)生詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)時(shí)間安排、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)檢查、實(shí)訓(xùn)考核方式等，讓學(xué)生完全進(jìn)入實(shí)訓(xùn)狀態(tài)。根據(jù)題目難易程度和學(xué)生能力可把實(shí)訓(xùn)專題講解放在實(shí)訓(xùn)初或?qū)嵱?xùn)中。如電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)是學(xué)生接觸的第一個(gè)專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)，那么最好在實(shí)訓(xùn)初給學(xué)生具體講解一下每個(gè)題目的大致思路和實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫方法。機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)和檢測(cè)與控制實(shí)訓(xùn)可讓學(xué)生拿到題目后首先自行設(shè)計(jì)，在學(xué)生設(shè)計(jì)過程中發(fā)現(xiàn)問題后再針對(duì)問題進(jìn)行講解。實(shí)訓(xùn)過程中相應(yīng)地安排指導(dǎo)老師在實(shí)驗(yàn)室值班，負(fù)責(zé)學(xué)生考勤、答疑、指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)室管理等工作。在此期間，學(xué)生按班次、時(shí)間段到實(shí)驗(yàn)室分批設(shè)計(jì)和制作。一般，實(shí)訓(xùn)最后幾天為實(shí)訓(xùn)驗(yàn)收或答辯時(shí)間。排好時(shí)間段，幾位指導(dǎo)老師共同驗(yàn)收，根據(jù)學(xué)生做的實(shí)物進(jìn)行提問。最后，學(xué)生提交實(shí)訓(xùn)報(bào)告。實(shí)訓(xùn)報(bào)告撰寫方法原則上同畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寫法、格式相近。這也是為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文撰寫奠定基礎(chǔ)。
實(shí)訓(xùn)耗材的可持續(xù)利用
對(duì)機(jī)電類專業(yè)來講，由于學(xué)生必須制作實(shí)物，因此實(shí)驗(yàn)耗材開支較大。如果每次實(shí)訓(xùn)都購買耗材，這將是極大的浪費(fèi)。系統(tǒng)性的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容安排已為循環(huán)利用實(shí)驗(yàn)耗材做好保障。每一學(xué)期的實(shí)訓(xùn)作品都是下一學(xué)期實(shí)訓(xùn)的地基，猶如必須一步步做好底層才可以最后建造出金字塔來。如何在保證作品質(zhì)量的前提下，合理、可持續(xù)利用實(shí)驗(yàn)耗材是實(shí)訓(xùn)管理中較難解決的問題。例如，從實(shí)訓(xùn)性質(zhì)來說，電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)和檢測(cè)與控制實(shí)訓(xùn)主要讓學(xué)生做電路板來實(shí)現(xiàn)一定的功能，這兩個(gè)實(shí)訓(xùn)的主要成品都是電路板?？梢栽谶@兩門實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，由實(shí)訓(xùn)負(fù)責(zé)老師把電路板收集起來統(tǒng)一放在大紙箱里集中保管。機(jī)電產(chǎn)品認(rèn)知實(shí)訓(xùn)部分內(nèi)容，如電子元件識(shí)別、電路板焊接就可以使用這些保存的電路板讓低年級(jí)學(xué)生練習(xí)，大大節(jié)省電子元器件的開支。機(jī)電產(chǎn)品認(rèn)知實(shí)訓(xùn)購買的電氣元件可以繼續(xù)為電氣控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)服務(wù)。當(dāng)然，實(shí)訓(xùn)中常用的各種電子、電氣元器件可以由實(shí)驗(yàn)室早期統(tǒng)一購買，實(shí)訓(xùn)時(shí)到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取并做好登記。不常用的，或有些特殊的，由學(xué)生提出申請(qǐng)，指導(dǎo)老師同意后方可購買。由于大學(xué)四年的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容是系統(tǒng)性的，如果嚴(yán)格做好實(shí)訓(xùn)耗材的進(jìn)出管理，妥善保管好每一次實(shí)訓(xùn)作品，都可重復(fù)、循環(huán)使用實(shí)驗(yàn)耗材，為節(jié)約實(shí)訓(xùn)耗材成本提供保障。四結(jié)論本文提出的機(jī)電實(shí)訓(xùn)體系構(gòu)建是根據(jù)我系對(duì)畢業(yè)生就業(yè)情況調(diào)查和理論課程設(shè)置總結(jié)出來的。實(shí)訓(xùn)體系的合理構(gòu)建為工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)，滿足社會(huì)對(duì)高技術(shù)人才的需要。我們將在今后的實(shí)踐教學(xué)中根據(jù)各方反饋的信息加以調(diào)整和完善此實(shí)訓(xùn)體系。
本文作者：李靜工作單位：桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院
摘要?jiǎng)?chuàng)新能力是民族進(jìn)步的靈魂、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的核心。應(yīng)用型本科院校要培養(yǎng)卓越的機(jī)電工程師，關(guān)鍵就在于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。本研究就旨在通過論述創(chuàng)新能力對(duì)未來機(jī)電工程師培養(yǎng)的意義及原則，并以湖南工程學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)為例，來探討與培養(yǎng)應(yīng)用型人才相適應(yīng)的機(jī)電工程師創(chuàng)新能力的教學(xué)新模式。
關(guān)鍵詞 機(jī)電工程師 創(chuàng)新能力 實(shí)踐研究
0 引言
創(chuàng)新能力是運(yùn)用知識(shí)和理論，在科學(xué)、藝術(shù)、技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。創(chuàng)新能力是民族進(jìn)步的靈魂、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的核心；當(dāng)今社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)，與其說是人才的競(jìng)爭(zhēng)，不如說是專業(yè)人才知識(shí)創(chuàng)新能力的競(jìng)爭(zhēng)。而應(yīng)用型本科院校要培養(yǎng)卓越的機(jī)電工程師，關(guān)鍵就在于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
從人類進(jìn)入20世紀(jì)到現(xiàn)在，科技創(chuàng)新已經(jīng)成為人類智力進(jìn)化的樂章和主旋律，成為整個(gè)人類科技文明進(jìn)化史詩與主題。人類已經(jīng)生活在一個(gè)高度運(yùn)用人自身的智慧來對(duì)大自然進(jìn)行設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的時(shí)代，我們生活中所使用的各種各樣的物品都是人的高度智力發(fā)明設(shè)計(jì)制造的結(jié)果，設(shè)計(jì)和改造自然的能力已經(jīng)被現(xiàn)代教育培養(yǎng)成了人的本能的同時(shí)卻忽略了設(shè)計(jì)本質(zhì)和設(shè)計(jì)素質(zhì)的研究和教育。一切的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背后都具有設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)精神、智力及素質(zhì)的高度的隱藏性及加密特性。本研究旨在通過論述創(chuàng)新能力對(duì)機(jī)電工程師培養(yǎng)的意義及原則，來探討與培養(yǎng)應(yīng)用型人才相適應(yīng)的機(jī)電工程師創(chuàng)新能力的教學(xué)新模式。
1 創(chuàng)新能力對(duì)未來機(jī)電工程師培養(yǎng)的意義
創(chuàng)新能力越來越成為評(píng)判優(yōu)秀機(jī)電工程師是否真正優(yōu)秀的最重要決定因素。改革開放以來，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是機(jī)電工程師必備的基本素質(zhì)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，創(chuàng)新能力有了很大提高，少數(shù)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新在世界上也占有一席之地。但現(xiàn)實(shí)是，我國(guó)創(chuàng)新能力和國(guó)際先進(jìn)水平的差距依然較大。根據(jù)2001年的有關(guān)分析數(shù)據(jù)，中國(guó)在49個(gè)主要國(guó)家中，科技創(chuàng)新綜合能力處于第28位，也就是中等偏下的水平。如果中國(guó)2020年要進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列，意味著要從當(dāng)前的水平再前進(jìn)10位，進(jìn)入世界前20位。目前，中國(guó)的科技人力資源達(dá)到3850萬人，名列世界第一；研發(fā)人員109萬人，名列世界第二。這是中國(guó)進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列的、任何國(guó)家無法比擬的最可寶貴的資源。然而，有資料分析表明，中國(guó)機(jī)電專業(yè)畢業(yè)學(xué)生應(yīng)試能力強(qiáng)，但動(dòng)手能力特別是創(chuàng)新能力較差，與美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)生存在明顯的差距。進(jìn)一步而言，進(jìn)入21世紀(jì)，隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化趨勢(shì)，知識(shí)經(jīng)濟(jì)與日新月異的科學(xué)技術(shù)正在極大的影響著當(dāng)代經(jīng)濟(jì)生活和社會(huì)生活，同時(shí)也對(duì)高等機(jī)電專業(yè)工程教育提出了更高的目標(biāo)和要求，這些都離不開對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力進(jìn)行精心的培養(yǎng)。
2 我?！皺C(jī)電工程師”創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐
2.1 以實(shí)踐為旨趣：加強(qiáng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐是工程的核心，實(shí)踐教育也可以說是工程教育的核心。麻省理工學(xué)院在20世紀(jì)90年代重建工程教育的時(shí)候，明確提出“回歸工程實(shí)踐”的口號(hào)。因此在機(jī)電類的專業(yè)中開出了大量的設(shè)計(jì)課和分散在其他課程中的實(shí)驗(yàn)成分。在國(guó)外的一些工科院校中更是注重實(shí)踐課的開設(shè)。
2.2 “機(jī)電工程師” 新教學(xué)思路
為了培養(yǎng)具有現(xiàn)代化機(jī)電工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的高層次、高素質(zhì)的工程技術(shù)人才，根據(jù)社會(huì)對(duì)高等工程教育的要求和工程實(shí)踐教育在培養(yǎng)人才中的地位與作用 ，以及高等工程教育的國(guó)際化要求，結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐教育現(xiàn)狀以及我院幾年來的改革實(shí)踐，提出了以突出培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為核心的教學(xué)創(chuàng)新改革思想與改革思路。其框架圖1如下：
圖1機(jī)電專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)改革實(shí)踐
其次，教學(xué)中連續(xù)以2006級(jí)至2009級(jí)機(jī)電班（含自動(dòng)化專業(yè)）為試點(diǎn)對(duì)象，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，針對(duì)機(jī)電專業(yè)基礎(chǔ)課、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)電裝備設(shè)計(jì)、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)等課程進(jìn)行優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)，努力實(shí)現(xiàn)介于“以教師為中心” 和“以學(xué)生為中心”兩者之間的教學(xué)模式，既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，并探索與之相適應(yīng)的教學(xué)組織形式、創(chuàng)新活動(dòng)形式、學(xué)習(xí)方式和教學(xué)環(huán)境等的建立。
為拓寬學(xué)生思路和運(yùn)用理論解決機(jī)電工程師的精神、素質(zhì)以及創(chuàng)新能力等問題，在教學(xué)內(nèi)容上，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容精選的同時(shí)，注重機(jī)電設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新精神、專業(yè)素質(zhì)、學(xué)習(xí)原理與方法的更新，加強(qiáng)對(duì)機(jī)電學(xué)科的歷史發(fā)展、新的設(shè)計(jì)工具與設(shè)計(jì)方法、新概念、新理論及創(chuàng)新設(shè)計(jì)成果的介紹，并注意選編一些與機(jī)電工程實(shí)際相關(guān)的問題，以例題和大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目指導(dǎo)或挑戰(zhàn)杯的形式反映到教學(xué)過程中。
2.3 開展大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)――提高他們的工程實(shí)踐能力
為了強(qiáng)化“機(jī)電工程師”工程設(shè)計(jì)能力，我們開展了大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)賽等課外科研訓(xùn)練活動(dòng)，旨在從“聽課―作業(yè)―考試”的傳統(tǒng)教學(xué)方式之外為學(xué)生開辟新的第二課堂的內(nèi)容，活動(dòng)不僅為學(xué)生提供了一個(gè)能夠運(yùn)用課堂所學(xué)知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造力和想象力的廣闊空間，而且在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、協(xié)作精神、敬業(yè)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)等方面得到有效鍛煉與提高。
大學(xué)生機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)競(jìng)賽，旨在倡導(dǎo)發(fā)揚(yáng)我院求實(shí)、創(chuàng)新，敢為人先的學(xué)風(fēng)，培養(yǎng)和鍛煉機(jī)電工程師們的專業(yè)實(shí)踐能力和探索精神。通過競(jìng)賽活動(dòng)，豐富校園學(xué)術(shù)氛圍，激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
2.4 積極引導(dǎo)學(xué)生參加教師的科研活動(dòng)，強(qiáng)化學(xué)生科研意識(shí)的培養(yǎng)
為了加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)研究意識(shí)，我們?cè)谡５慕虒W(xué)之余，將學(xué)生組織成不同的課題組，參與教師的課題研究，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。我院從2002年起，積極組織高年級(jí)學(xué)生參加市、省和國(guó)家級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽，先后獲得市級(jí)各種競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)50項(xiàng)，省級(jí)各等級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)30項(xiàng)，全國(guó)競(jìng)賽各等級(jí)6項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)好成績(jī)。在該課題的研究中，學(xué)生以飽滿的熱情積極參與項(xiàng)目的研究，為課題的順利進(jìn)行做了大量的工作，同時(shí)在進(jìn)行項(xiàng)目的研究過程中，學(xué)生學(xué)到了許多課本上所學(xué)不到的東西，開闊了學(xué)生的視野，加強(qiáng)了學(xué)生的科研能力，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力與解決實(shí)際問題的能力。因此，讓學(xué)生參與科研課題有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。是值得開展和提倡的事情。
3 結(jié)束語
以激發(fā)學(xué)生大機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)精神、素質(zhì)及創(chuàng)新能力為核心的新教學(xué)模式，既發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知主體作用，互補(bǔ)性很強(qiáng)。根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的不同要求，在基本保留課堂教學(xué)環(huán)境的同時(shí)，創(chuàng)設(shè)多元化的軟、硬件教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生能夠利用以大機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)為核心的現(xiàn)代教育技術(shù)，通過學(xué)生、教師和實(shí)驗(yàn)設(shè)備三者的交互去主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)、探索和思考，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和認(rèn)知能力。它是符合我國(guó)國(guó)情具有實(shí)際意義和可行性的新型教學(xué)模式，能夠大大地提高教學(xué)效果，對(duì)于培養(yǎng)具有高素質(zhì)和創(chuàng)新精神的人才具有重要意義。
【摘 要】作為本科高校機(jī)電類專業(yè)，其人才培養(yǎng)的目標(biāo)是培養(yǎng)出面向設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)一線需要的高端技能型人才，面向的工作崗位主要有機(jī)電一體化裝備和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、裝配、操作、調(diào)試、維修和售后技術(shù)服務(wù)等，機(jī)電行業(yè)范圍很大，產(chǎn)品種類很多，而且工種也很多，因此在教學(xué)過程中需要學(xué)生掌握很多理論及實(shí)際操作技能。但是，如何利用有限的理論課堂時(shí)間更好的傳授理論知識(shí)，以及在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備有限的情況下讓學(xué)生更好地將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，這就需要我們探索新的教學(xué)方法。
【關(guān)鍵詞】虛擬；仿真
一、改革意義
仿真技術(shù)是繼數(shù)學(xué)推理與科學(xué)試驗(yàn)之后認(rèn)識(shí)世界自然規(guī)律的第三類基礎(chǔ)方法。虛擬仿真教學(xué)是指利用實(shí)物和計(jì)算機(jī)軟件共同模擬出真實(shí)的情境，讓學(xué)生在模擬的情境下進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)。這種教學(xué)方法生動(dòng)形象，很接近現(xiàn)實(shí)工作場(chǎng)景，有利于提高學(xué)生興趣，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入相應(yīng)情境，真實(shí)的體驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行操作的感覺，以達(dá)到更快掌握操作技能的目的，而且這種教學(xué)方法可以利用計(jì)算機(jī)軟件的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造出靈活多樣的工作場(chǎng)景，使學(xué)生掌握更多的操作技能。
機(jī)電類課程的教學(xué)，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，理論課與實(shí)驗(yàn)課是分離的，這就導(dǎo)致技能訓(xùn)練得不到及時(shí)的理論指導(dǎo)，而理論課也沒有結(jié)合生產(chǎn)、生活實(shí)際，這樣導(dǎo)致了學(xué)生的技能掌握不到位。隨著教學(xué)改革的發(fā)展，出現(xiàn)了“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做”一體化等新型的教學(xué)模式，但在這些新的教學(xué)模式下采用的技能訓(xùn)練通常有兩種：第一種是僅限于實(shí)驗(yàn)箱提供的幾個(gè)固定實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按圖接好線、按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書輸入程序就可完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)少，不能真正地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中；第二種是通過制作一些實(shí)際的實(shí)驗(yàn)電路板或?qū)嵨?，然后在上面進(jìn)行安裝、試驗(yàn)和調(diào)試，大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，但是實(shí)際操作時(shí)要受到設(shè)備數(shù)量、品種等方面的限制，而且耗時(shí)大，占用課時(shí)太多，耗材的消耗量也很大，成本高。
虛擬仿真教學(xué)則以其高效率、低成本、內(nèi)容豐富、性能有效和安全等優(yōu)勢(shì)得到越來越多的應(yīng)用和推廣。因此應(yīng)該將“項(xiàng)目教學(xué)”、“教、學(xué)、做”一體化和虛擬仿真教學(xué)的方法結(jié)合起來，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，得到更好的教學(xué)效果。虛擬仿真教學(xué)很容易與其他先進(jìn)的教學(xué)方法相結(jié)合，因此在機(jī)電類課程的教學(xué)中，將虛擬仿真教學(xué)與其他教學(xué)方法相結(jié)合有助于提高課程教學(xué)效果，而且成本低、效率高，使學(xué)生可以不受場(chǎng)地與設(shè)備的限制，掌握更多的技能，在機(jī)電類課程的教學(xué)中具有重要的意義。
二、具體改革的方法思路
本研究將在深度分析學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)和企業(yè)真正需求的基礎(chǔ)上，在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和混合式學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，按照獨(dú)立本科教育工學(xué)結(jié)合課程改革的基本要求，結(jié)合虛擬仿真教學(xué)設(shè)計(jì)的基本原則，借鑒信息化和項(xiàng)目教學(xué)設(shè)計(jì)方法，探索基于典型項(xiàng)目和工作任務(wù)的虛擬仿真教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)。
該模式由“項(xiàng)目導(dǎo)入”、“制定計(jì)劃”、“實(shí)施計(jì)劃”和“成果展示與評(píng)價(jià)”四個(gè)環(huán)節(jié)組成，其中虛擬仿真教學(xué)貫穿了該模式的所有環(huán)節(jié)。下面簡(jiǎn)單介紹該模式的具體實(shí)施方案：
（1）在“項(xiàng)目導(dǎo)入”環(huán)節(jié)，任課教師的活動(dòng)包括三個(gè)內(nèi)容：
① 借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，導(dǎo)入項(xiàng)目任務(wù)及目標(biāo)、展示項(xiàng)目結(jié)果，讓學(xué)生對(duì)項(xiàng)目有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，然后再布置具體的學(xué)習(xí)任務(wù)；
② 利用虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生明確自己應(yīng)當(dāng)完成的具體任務(wù)和完成任務(wù)后可以得到哪些知識(shí)以及達(dá)到什么樣的水平；
③ 在充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)和能力水平的基礎(chǔ)上，按照適合協(xié)作學(xué)習(xí)的分組辦法對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，安排具體的完成時(shí)間和成果的評(píng)價(jià)方式等。
（2）在“制定計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、小組協(xié)作學(xué)習(xí)等方式，對(duì)該項(xiàng)目的
任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行分析，確定任務(wù)所涉及的各種要素，充分應(yīng)用已掌握的前序知識(shí)，基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行決策，確定任務(wù)的實(shí)施步驟，為任務(wù)的實(shí)施做好充分的準(zhǔn)備。
（3）在“實(shí)施計(jì)劃”環(huán)節(jié)，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上按照已制定好的計(jì)劃逐步完
成項(xiàng)目任務(wù)。教師借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生以及學(xué)生之間的交流。學(xué)生通過應(yīng)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)完成工作任務(wù)，進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)，形成職業(yè)崗位能力。
（4）在“展示與評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，學(xué)生在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上展示自己的項(xiàng)目成果，然
后接受他人的評(píng)價(jià)和教師的反饋。同時(shí)，學(xué)生在匯報(bào)和聽取同學(xué)匯報(bào)的過程中，通過對(duì)比自己與其他同學(xué)的成果，查找不足，反思其成敗。
三、預(yù)期效果
將虛擬仿真教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)更加緊密的結(jié)合起來，更好的實(shí)現(xiàn)了“教、學(xué)、做”一體化，并且在顯著改善教學(xué)條件、提高教學(xué)效果的同時(shí)減少了設(shè)備消耗，尤其是耗材的使用量，節(jié)省了教學(xué)經(jīng)費(fèi)的開支，而且克服了時(shí)間與空間上的限制，使學(xué)生更好地利用課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，進(jìn)一步提高了學(xué)風(fēng)建設(shè)。
摘要：創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是當(dāng)前高等教育的主要任務(wù)之一。除在課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)中要注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)外，其他課程教學(xué)形式對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)同樣起著至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合機(jī)械制造及電氣工程領(lǐng)域發(fā)展的新形勢(shì)，針對(duì)我校機(jī)電類專業(yè)本科生的培養(yǎng)現(xiàn)狀，研究探討了提高機(jī)電類本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方法。
關(guān)鍵詞：機(jī)電專業(yè)；人才培養(yǎng)；課程改革；實(shí)踐創(chuàng)新
21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)世紀(jì)，綜合國(guó)力和人力競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求愈來愈迫切，培養(yǎng)具有豐富知識(shí)儲(chǔ)備、嫻熟技能和具備創(chuàng)新能力的全方位人才，已經(jīng)成為當(dāng)今高教改革和發(fā)展的重要任務(wù)。本文針對(duì)我校機(jī)械類和電氣類專業(yè)本科生的培養(yǎng)現(xiàn)狀，開展機(jī)電類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究與探討。
一、機(jī)電專業(yè)在教學(xué)中存在的問題
為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)應(yīng)用高級(jí)人才，在廣大以教學(xué)為主導(dǎo)的本科院校中已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)。但我國(guó)高等教育長(zhǎng)期以來人才培養(yǎng)模式比較單一，過分強(qiáng)化專業(yè)教育，過多強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系的完整性和課堂理論教學(xué)。其結(jié)果是學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不夠?qū)拸V、專業(yè)面過窄，從而限制了學(xué)生的思維、想象力和創(chuàng)造力。同時(shí)忽視對(duì)學(xué)生工程意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，造成學(xué)生的知識(shí)能力結(jié)構(gòu)與社會(huì)需求嚴(yán)重脫節(jié)。這樣的教育顯然是不成功的教育。高教課程改革應(yīng)該使我們的本科專業(yè)基礎(chǔ)教育更加貼近實(shí)際，保證知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完整性，同時(shí)把學(xué)科之外的知識(shí)包括社會(huì)、人文、歷史、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等方面的因素科學(xué)地融入學(xué)科教育中。
二、明確培養(yǎng)目標(biāo)
21世紀(jì)，學(xué)科交叉是高等教育的發(fā)展趨勢(shì)。具備對(duì)交叉學(xué)科知識(shí)的理解和綜合運(yùn)用的能力是當(dāng)今社會(huì)對(duì)合格的復(fù)合型人才的要求，在教學(xué)中應(yīng)盡量拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)機(jī)械、電子、檢測(cè)、控制等各專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備豐富的復(fù)合型人才。由此，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)該是培養(yǎng)某個(gè)學(xué)科領(lǐng)域或某個(gè)行業(yè)的通用性人才，其制定原則應(yīng)以培養(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展需求的高素質(zhì)全方位并且具備創(chuàng)新精神的復(fù)合型人才為宗旨，以“將工程實(shí)踐帶入課堂，探索課程教學(xué)創(chuàng)新模式”為宗旨，以社會(huì)發(fā)展需要為主導(dǎo)。在近年來的本科生培養(yǎng)目標(biāo)制定過程中，我們已經(jīng)做了下面的幾項(xiàng)工作：
（一）合理規(guī)劃專業(yè)課課程的教學(xué)
依照拓寬基礎(chǔ)知識(shí)層面，淺化專業(yè)知識(shí)意識(shí)，增強(qiáng)綜合素質(zhì)教育和培養(yǎng)創(chuàng)新能力的想法科學(xué)設(shè)定教學(xué)計(jì)劃，加強(qiáng)不同學(xué)科之間的交叉和融合方式。在課程體系方面：對(duì)相關(guān)課程及內(nèi)容進(jìn)行整合提高知識(shí)傳授效率，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的過程，設(shè)置更多的能夠滿足創(chuàng)新人才培養(yǎng)的選修課和一些理工交叉、文理滲透的跨領(lǐng)域課程，讓學(xué)生可以根據(jù)自己的愛好和對(duì)未來的判斷進(jìn)行選擇，同時(shí)增加新知識(shí)點(diǎn)的傳授。
（二）設(shè)置創(chuàng)新實(shí)踐課程
設(shè)置一系列創(chuàng)新實(shí)踐課程，使學(xué)生在校期間建立起大工程觀念，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)力度。使學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科專業(yè)知識(shí)在各種創(chuàng)新實(shí)踐課程中能夠獲得系統(tǒng)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
（三）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
增強(qiáng)實(shí)踐，重點(diǎn)培育學(xué)生的創(chuàng)新精神和個(gè)性發(fā)展，在教育的過程中幫助學(xué)生獲得自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)他們獨(dú)立思考的能力，推動(dòng)學(xué)生思維和想象力發(fā)展，更好地發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新型思路，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生們收集和處理信息的能力。
三、科學(xué)規(guī)劃制訂課程教學(xué)計(jì)劃
當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)要求各高校的學(xué)科教育應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)知識(shí)的滲透交叉，為學(xué)生們創(chuàng)造一個(gè)多種學(xué)科、多個(gè)方面熏陶的成長(zhǎng)環(huán)境。在設(shè)定教學(xué)計(jì)劃和進(jìn)行課程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、課程設(shè)置時(shí)，應(yīng)依據(jù)上述培養(yǎng)原則，培養(yǎng)學(xué)生們科學(xué)合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)和綜合創(chuàng)新能力，以培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新能力為核心，將創(chuàng)新能力的培養(yǎng)理念穿插在整個(gè)教學(xué)過程中。
大學(xué)一年級(jí)按工科要求設(shè)置通識(shí)教育課程，包括思想教育、人文知識(shí)、軍事體育、外語和數(shù)理基礎(chǔ)；大學(xué)二年級(jí)按機(jī)電類專業(yè)要求設(shè)計(jì)大平臺(tái)專業(yè)基礎(chǔ)課等通用專業(yè)基礎(chǔ)課，并結(jié)合這些課程的應(yīng)用性開設(shè)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課、實(shí)訓(xùn)與課程設(shè)計(jì)。建議將“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”進(jìn)行優(yōu)化整合，減少理論課時(shí)，增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)。并提前到大一開課，使電類學(xué)生提前接觸專業(yè)知識(shí)，為從大二開始參與電工、電子類創(chuàng)新活動(dòng)打下基礎(chǔ)；大學(xué)三年級(jí)按專業(yè)特點(diǎn)可設(shè)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。專業(yè)課程要根據(jù)科技發(fā)展和市場(chǎng)需求進(jìn)行梳理，靈活設(shè)置多個(gè)方向選修課課程，每個(gè)學(xué)生到三年級(jí)下半學(xué)期可根據(jù)自己的興趣愛好、學(xué)習(xí)繼承和就業(yè)意向，在教師的指導(dǎo)下選定一組方向課程進(jìn)行修學(xué)；大學(xué)四年級(jí)，學(xué)生應(yīng)不再以課堂學(xué)習(xí)為主，而應(yīng)以生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)為主要學(xué)習(xí)形式，提倡學(xué)生開展以參加教師科研項(xiàng)目、擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室助教、到企事業(yè)單位實(shí)習(xí)、參加大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)等多種形式的自主學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)優(yōu)劣的評(píng)價(jià)應(yīng)重點(diǎn)考核學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新思維的體現(xiàn)和對(duì)本專業(yè)知識(shí)整體的把握和運(yùn)用。
同時(shí)結(jié)合本校培養(yǎng)方案，在專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中加入《電工技術(shù)》、《模具CAD/CAM》、《電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)》、《傳感器應(yīng)用》、《測(cè)試技術(shù)》、《印刷電路設(shè)計(jì)與制作》、《液壓傳動(dòng)》、《電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)》等實(shí)踐性和創(chuàng)新性很強(qiáng)的課程。同時(shí)增加實(shí)踐過程的力度，幫助學(xué)生創(chuàng)造出更多實(shí)踐和創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。例如安排了1周《電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)》、2周《電氣專業(yè)實(shí)習(xí)》、3周《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》等，用來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。另外又增加了理論、社科、經(jīng)管等各方面的課程教學(xué)，例如設(shè)置了《情報(bào)檢索與利用》、《思想道德與法律基礎(chǔ)》、《就業(yè)指導(dǎo)》、中荷機(jī)電開設(shè)的《工程素養(yǎng)》等課程，增加了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生適應(yīng)當(dāng)今市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的能力。在課程教學(xué)過程中，實(shí)施新的教學(xué)計(jì)劃，可有效改變學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，增強(qiáng)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力和適應(yīng)能力。系統(tǒng)性、開放性課程的設(shè)置，增進(jìn)了各學(xué)科之間的交流、結(jié)合，促進(jìn)了課程之間的結(jié)合，通過學(xué)習(xí)選修課程，學(xué)生可獲得重要的價(jià)值分析，完善自己的學(xué)習(xí)方式，提高自身的綜合能力，促進(jìn)師生、生生之間的溝通交流。
四、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的創(chuàng)新能力
一直以來，在本科教學(xué)過程中，大多數(shù)教師采取的都是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，以教師為主體，教師通過對(duì)知識(shí)的講解向?qū)W生傳授基本的概念和專業(yè)知識(shí)。教師的教學(xué)水平直接影響著學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度和掌握程度。然而，在教學(xué)過程中教師往往忽視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，學(xué)生很難徹底理解所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)。所以，在實(shí)踐教學(xué)過程中要考慮學(xué)生的實(shí)際需求，改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，以技能的培養(yǎng)為主體，通過由淺入深的教學(xué)方式，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。同時(shí)以技能為主體的教學(xué)模式是建立適應(yīng)社會(huì)需求的實(shí)踐教學(xué)模式的理論依據(jù)，同時(shí)具有重要的指導(dǎo)意義。
實(shí)驗(yàn)室是高校對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神進(jìn)行培養(yǎng)的有利平臺(tái)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放，可提高實(shí)驗(yàn)儀器的利用率。同時(shí)，學(xué)生可通過開放的實(shí)驗(yàn)室滿足自己的需求，提高實(shí)效性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新精神[3]。
結(jié)合我校機(jī)電類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革進(jìn)行了一些有益的探索。改進(jìn)后的電氣專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有：電氣專業(yè)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)、微機(jī)原理系列實(shí)驗(yàn)、自動(dòng)控制原理系列實(shí)驗(yàn)、控制系統(tǒng)仿真與CAD課程設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)仿真與CAD、印刷電路設(shè)計(jì)與制作、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等。機(jī)械專業(yè)包括：金工實(shí)習(xí)、機(jī)械專業(yè)實(shí)習(xí)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、液壓控制工程設(shè)計(jì)、機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM課程設(shè)計(jì)、電工，電子實(shí)習(xí)、機(jī)械先進(jìn)設(shè)計(jì)微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)（工程應(yīng)用軟件、模具CAD/CAM、計(jì)算機(jī)繪圖）等。其中：
第一階段：主要對(duì)象是新入學(xué)的大一理科的所有學(xué)生。主要教學(xué)內(nèi)容是電子工藝的實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)。包含：萬用表使用、焊接技能訓(xùn)練、電子元件識(shí)別、測(cè)量，示波器等設(shè)備檢查、測(cè)量簡(jiǎn)單電路故障，常用工具、測(cè)量?jī)x器的使用等[4]。本階段，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作興趣和感知認(rèn)識(shí)，為以后的工程實(shí)踐打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
第二階段：通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)和基本的技能，學(xué)生已基本掌握了認(rèn)識(shí)問題、分析問題的能力。所以，本階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要是以專業(yè)基礎(chǔ)課為主。電氣專業(yè)的基礎(chǔ)課程包括：金工實(shí)習(xí)、電路實(shí)驗(yàn)、電氣專業(yè)實(shí)習(xí)印刷電路設(shè)計(jì)與制作、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制原理系列實(shí)驗(yàn)；機(jī)械專業(yè)包括：金工實(shí)習(xí)、機(jī)械專業(yè)實(shí)習(xí)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、液壓控制工程設(shè)計(jì)、機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM課程設(shè)計(jì)、電工，電子實(shí)習(xí)等。本階段的主要教學(xué)目的是使學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)課的相關(guān)訓(xùn)練內(nèi)容，鞏固和加深對(duì)理論知識(shí)的理解，掌握相關(guān)的分析方法，培養(yǎng)學(xué)生完成單元電路實(shí)驗(yàn)的能力。
第三階段：依據(jù)扎實(shí)基礎(chǔ)、擴(kuò)大范圍、突出特色、注重能力培養(yǎng)的原則，提出了課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建思路。電類專業(yè)：開設(shè)微機(jī)原理，單片機(jī)接口技術(shù)、電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、電氣控制與可編程控制器課程設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制原理系列實(shí)驗(yàn)、控制系統(tǒng)仿真與CAD課程設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)仿真與CAD、EDA技術(shù)、傳感器技術(shù)及應(yīng)用、電子系統(tǒng)綜合設(shè)施等試驗(yàn)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化仿真軟件，設(shè)計(jì)組裝的系統(tǒng)電路板等工具，建立“軟、硬、虛、實(shí)”相結(jié)合的框架結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)械專業(yè)：開設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、電工電子實(shí)習(xí)、液壓控制工程設(shè)計(jì)、模具CAD/CAM課程設(shè)計(jì)、機(jī)械工藝課程設(shè)計(jì)、機(jī)械先進(jìn)設(shè)計(jì)微機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)實(shí)習(xí)（工程應(yīng)用軟件、模具CAD/CAM、計(jì)算機(jī)繪圖）等。在這一過程，需要學(xué)生能單獨(dú)完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和制作，在虛擬和現(xiàn)實(shí)的電路中得到鍛煉和時(shí)間，使學(xué)生在初期所獲得的感性認(rèn)識(shí)加深，達(dá)到理論知識(shí)的掌握和綜合技能的訓(xùn)練，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力。
五、加強(qiáng)實(shí)踐突出創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學(xué)生個(gè)性的發(fā)展
實(shí)踐教學(xué)在本科教學(xué)過程中占有十分重要的地位，高校應(yīng)當(dāng)不斷提高實(shí)踐學(xué)習(xí)中的軟件硬件水平，在“機(jī)械”、“電氣”等專業(yè)的人才培養(yǎng)中構(gòu)建新的實(shí)用性和專業(yè)性強(qiáng)的創(chuàng)新教學(xué)體系，增強(qiáng)學(xué)生的思維能力，拓展學(xué)生的想象能力，培育學(xué)生的創(chuàng)新精神。建立科學(xué)合理的培養(yǎng)模式，培育出基本理論扎實(shí)、綜合素質(zhì)強(qiáng)、具備創(chuàng)新精神的實(shí)踐型高級(jí)技術(shù)人才。
在調(diào)研中，企業(yè)對(duì)高校畢業(yè)生普遍的反映是，畢業(yè)生面對(duì)實(shí)際工作中的問題解決能力較差。符合當(dāng)今時(shí)展的人才應(yīng)當(dāng)是具備創(chuàng)新精神、實(shí)踐操作能力和人文精神的綜合性復(fù)合型人才。實(shí)踐教育過程是教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，它對(duì)學(xué)生理解基本理論知識(shí)、提高綜合運(yùn)用能力有著極其重要的作用，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重要環(huán)節(jié)之一，是實(shí)踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，完成創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)的有力措施。我們針對(duì)本專業(yè)的學(xué)生安排了較多的創(chuàng)新實(shí)踐課程，形成連貫性的實(shí)踐教學(xué)過程，可以讓學(xué)生在各項(xiàng)實(shí)踐方面獲得系統(tǒng)訓(xùn)練。并且結(jié)合本專業(yè)要求增大設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占比例，增設(shè)更多的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生在老師指導(dǎo)下在新添置的過程裝備與控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)上可以通過不同組合，完成多項(xiàng)控制與結(jié)構(gòu)性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，熟悉各種先進(jìn)儀器設(shè)備，使學(xué)生掌握機(jī)電工程的基礎(chǔ)知識(shí)。開展“教學(xué)與科研相結(jié)合”的教學(xué)改革實(shí)踐，讓學(xué)生們自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生們的創(chuàng)新實(shí)踐能力。隨著課程改革和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐，積極倡導(dǎo)學(xué)生們參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、挑戰(zhàn)杯、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等相關(guān)競(jìng)賽活動(dòng)。實(shí)踐教學(xué)把學(xué)生的探索性學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)，運(yùn)用類似于科研及實(shí)踐的方式，增加學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中，教師要將需要解決的問題或者目標(biāo)任務(wù)交待給學(xué)生，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生們分成小組，各個(gè)小組的學(xué)生依照實(shí)際工作程序，一起制訂計(jì)劃、共同或者分工完成整個(gè)項(xiàng)目所需要的各項(xiàng)工作。因此整個(gè)學(xué)習(xí)過程變成每個(gè)學(xué)生都可以參與的創(chuàng)造活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)，每個(gè)人看重的不是最終結(jié)果，而是達(dá)成項(xiàng)目目標(biāo)的過程。在課程過程中，為了保證學(xué)生既參與了全程實(shí)踐工作，又有自己獨(dú)自承擔(dān)的任務(wù)，應(yīng)將任務(wù)分解，由學(xué)生在小組內(nèi)自行討論任務(wù)的分配方案，既要發(fā)揮每個(gè)小組組長(zhǎng)的作用，又要積極調(diào)動(dòng)每個(gè)小組成員學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
實(shí)踐教學(xué)過程跟傳統(tǒng)教學(xué)模式是不一樣的，它是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，教學(xué)任務(wù)的實(shí)施其實(shí)是一個(gè)探索過程，借鑒基礎(chǔ)上的創(chuàng)新過程、對(duì)課程中學(xué)到知識(shí)的應(yīng)用、對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程以及實(shí)踐現(xiàn)場(chǎng)會(huì)很“混亂”，與傳統(tǒng)教室教學(xué)的氛圍是有很大區(qū)別的。對(duì)于老師的知識(shí)基礎(chǔ)、隨機(jī)應(yīng)變能力、臨場(chǎng)解決問題的能力、授課過程的操控能力、對(duì)學(xué)生的點(diǎn)評(píng)能力等，都有很高要求。因此，教師的備課過程就十分重要，要準(zhǔn)備項(xiàng)目，又要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行深刻研究，對(duì)項(xiàng)目操作實(shí)施的過程了如指掌，對(duì)實(shí)踐過程中要用到的知識(shí)點(diǎn)充分準(zhǔn)備，同時(shí)對(duì)有可能在授課過程中出現(xiàn)的問題準(zhǔn)備預(yù)案等。
實(shí)踐教學(xué)充分注意到學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用，是在全面考慮學(xué)生如何學(xué)的基礎(chǔ)上組織學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方式，在培養(yǎng)目標(biāo)上關(guān)注的是學(xué)生如何掌握與從業(yè)相關(guān)的職業(yè)技能，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)習(xí)慣。這些能力和素養(yǎng)是學(xué)生職業(yè)持續(xù)發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。實(shí)踐教學(xué)對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求，教師能夠在實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中指導(dǎo)學(xué)生，全面的教學(xué)能力特別是實(shí)踐能力得到了明顯的提升，對(duì)于實(shí)現(xiàn)學(xué)校的“以就業(yè)為導(dǎo)向，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展”的辦學(xué)理念提供了必要的保障。
六、結(jié)束語
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，綜合素質(zhì)的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是創(chuàng)新型國(guó)家對(duì)高等院校人才培養(yǎng)提出的新要求。只有通過深化改革，包括培養(yǎng)計(jì)劃、課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)境、評(píng)價(jià)體系等全方位的改革和實(shí)踐，才能滿足現(xiàn)代社會(huì)科技技術(shù)迅速發(fā)展對(duì)人才的需求。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個(gè)教師和學(xué)生互動(dòng)的過程，在本科教學(xué)中高校教師不但起到傳授知識(shí)和技能的職責(zé)，還應(yīng)該起到樹立學(xué)生自主思考、自主學(xué)習(xí)和自主解決問題能力的提高，真正實(shí)現(xiàn)科研教學(xué)互促進(jìn)。因此，高等工程教學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改革是推進(jìn)研究型大學(xué)教學(xué)改革的重要方向。
摘要：培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是目前本科教育的重要問題之一。本文以3D打印機(jī)開發(fā)為例，從創(chuàng)新項(xiàng)目涉及的機(jī)械設(shè)計(jì)、材料加工、程序開發(fā)、電子與控制等專業(yè)知識(shí)方面，闡述了機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新在機(jī)電類專業(yè)本科生創(chuàng)新教育中的作用。并提出了建立機(jī)電類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)想，為學(xué)生創(chuàng)造更大的實(shí)踐創(chuàng)新空間。
關(guān)鍵詞：創(chuàng)新教育；機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新；3D打印技術(shù)
一、前言
作為本科生教育的緊迫課題，提高本科生的教育質(zhì)量已成為時(shí)代的強(qiáng)音，其中創(chuàng)新體系的構(gòu)建一直是國(guó)家高等教育發(fā)展的一個(gè)重要內(nèi)容，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重大舉措[1，2]。由于傳統(tǒng)高等教育在本科人才培養(yǎng)中存在實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神不足的問題，尤其在制造業(yè)，由于創(chuàng)新人才的缺乏，一些關(guān)鍵技術(shù)嚴(yán)重落后于西方國(guó)家，這嚴(yán)重阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步發(fā)展。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)本科生的創(chuàng)新教育，突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，積極探索培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)造性人才的途徑和方法，在高校教育教學(xué)改革中必須引起足夠的重視。
眾所周知，實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉。目前，機(jī)電類專業(yè)本科畢業(yè)生普遍存在學(xué)習(xí)過程中實(shí)踐機(jī)會(huì)少的問題，只能通過課堂授課、少量的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)習(xí)單位的參觀實(shí)習(xí)去掌握專業(yè)內(nèi)容，知識(shí)的運(yùn)用能力、設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)新思維能力得不到提高。而機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新融合了機(jī)械、控制、加工等方面的專業(yè)知識(shí)，為本科學(xué)習(xí)階段知識(shí)的運(yùn)用提供了很好的平臺(tái)。本文就以FDM（熔融擠出）型3D打印機(jī)開發(fā)為例，闡述機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新在山東科技大學(xué)機(jī)制系材料成型專業(yè)本科生創(chuàng)新教育方面的作用。
早在20世紀(jì)80年代中期，美國(guó)科學(xué)家就發(fā)明了3D打印機(jī)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，3D打印機(jī)的發(fā)展速度前景更加廣闊，更加獨(dú)特，而且技術(shù)越加多樣化和獨(dú)特?；贔DM（熔融沉積）的3D打印[3]是一門集圖形圖像學(xué)、機(jī)械、材料成型、電子控制、軟件與網(wǎng)絡(luò)信息等于一身的綜合性技術(shù)，在成功掌握了高分子材料擠出理論知識(shí)的同時(shí)，必須再配合機(jī)械與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、上位機(jī)控制和下位機(jī)控制軟硬件開發(fā)工作，而這些工作正是機(jī)械設(shè)計(jì)理論、材料成型、電子控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。以材料成型及控制工程專業(yè)學(xué)生為例，雖然其主要專業(yè)課程內(nèi)容為高分子材料與金屬的成型加工，但機(jī)械設(shè)計(jì)、電子控制與計(jì)算機(jī)技術(shù)仍然是與其今后工作密切相關(guān)的知識(shí)，因此學(xué)生在產(chǎn)品創(chuàng)新中不但能把本專業(yè)的知識(shí)運(yùn)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，并且還可以把相關(guān)知識(shí)在實(shí)踐中進(jìn)一步學(xué)習(xí)，為今后從事產(chǎn)品研發(fā)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)的理論實(shí)踐
FDM型打印機(jī)就好比一臺(tái)小型的加工中心，只是把刀具換做打印噴頭，以增材制造的方式加工零件。以delta型打印機(jī)為例，其機(jī)械機(jī)構(gòu)采用并聯(lián)臂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方式，打印過程中將圓柱坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)數(shù)據(jù)，其本身的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)形式就是一個(gè)典型的機(jī)械設(shè)計(jì)理論應(yīng)用。在打印機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)中，包括了皮帶傳動(dòng)與螺紋傳動(dòng)，這些知識(shí)在材料成型及控制工程等專業(yè)的本科教學(xué)中均會(huì)學(xué)習(xí)到，而在整套打印機(jī)的設(shè)計(jì)、采購與裝配過程中，學(xué)生可以將所學(xué)過的機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)加以練習(xí)、驗(yàn)證，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，同時(shí)創(chuàng)新思維的能力得到了提升，一些新的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)與連接方式不斷地被參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)的同學(xué)提出并最終實(shí)現(xiàn)。
三、材料成型理論實(shí)踐
3D打印機(jī)有多種不同的技術(shù)，可用許多不同的常用材料。如：尼龍、不銹鋼以及許多金屬材料。而FDM型3D打印耗材以熱塑性工程塑料為主，目前已經(jīng)開發(fā)出多種可用的耗材，其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等，而且各種新材料、新性能的材料在源源不斷地開發(fā)出來。而打印材料的流動(dòng)能力、力學(xué)性能是決定其打印質(zhì)量和工件性能的主要因素，這些內(nèi)容與材料成型及控制工程專業(yè)知識(shí)息息相關(guān)。3D打印機(jī)中熔融擠出頭同樣是3D打印機(jī)的關(guān)鍵部件，擠出頭的結(jié)構(gòu)與加熱方案直接決定著材料的擠出流動(dòng)性，從而根本上影響著打印工件的質(zhì)量，因此這就需要應(yīng)用高分子擠出理論對(duì)打印頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，開發(fā)新型的打印頭，以滿足不斷更新耗材的需求。在擠出頭的設(shè)計(jì)中，需要應(yīng)用高分?jǐn)D出模具的設(shè)計(jì)理論，同時(shí)可以借助有限元分析軟件，模擬不同結(jié)構(gòu)擠出頭對(duì)材料流動(dòng)性的影響，以此來指導(dǎo)擠出頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
四、電子控制部分的創(chuàng)新拓寬了專業(yè)知識(shí)
3D打印機(jī)的電子控制部分一般由主控電路、步進(jìn)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路、加熱管、熱電偶、熱床組成。主控電路將處理后的3D模型文件（G代碼）轉(zhuǎn)換成X、Y、Z軸和噴頭供料的步進(jìn)電脈沖數(shù)據(jù)，交給4個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制電路進(jìn)行控制，然后讓步進(jìn)電機(jī)控制電路控制工件輸出基板的X-Y平面移動(dòng)、噴頭的垂直移動(dòng)和噴頭供料的速度，比較精確地讓高溫噴頭將原料融化后一層一層地噴在工件輸出基板上，形成最終的實(shí)體模型。
目前的開源3D打印機(jī)都使用Arduino作為主控平臺(tái)，Arduino是一款便捷靈活、方便學(xué)習(xí)的開源電子原型平臺(tái)。其開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境都很簡(jiǎn)單，對(duì)于高校大學(xué)生來講更加容易理解掌握。在控制部分，應(yīng)用了大量的控制理論與電子知識(shí)，并且隨著3D打印機(jī)的功能與結(jié)構(gòu)形式越來越多，傳統(tǒng)的開源電路板已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要，因此在開源控制板的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展接口以及固件程序的開發(fā)顯得尤為重要，學(xué)生在產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中不但學(xué)習(xí)了一些開源電路板的應(yīng)用，而且往往能根據(jù)需求開發(fā)出新的控制板與固件程序。
五、控制程序開發(fā)加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)
3D打印技術(shù)的發(fā)展離不開配套控制軟件（上位機(jī)軟件）的開發(fā)。上位機(jī)完成打印數(shù)據(jù)處理和總體控制任務(wù)，包括從CAD模型生成符合快速打印成型工藝特點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息；設(shè)置打印參數(shù)信息；對(duì)打印成型情況進(jìn)行監(jiān)控并接收運(yùn)動(dòng)參數(shù)的反饋，必要時(shí)通過上位機(jī)對(duì)成型設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行干涉的功能；實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，提供打印成型進(jìn)度的實(shí)時(shí)顯示；提供可選加工參數(shù)詢問，滿足不同材料和加工工藝的要求。幾個(gè)著名的開源打印控制軟件如Repetier-Host、cura、pronterface等極大地促進(jìn)了桌面型熔融擠出3D打印機(jī)技術(shù)的研究與推廣，但隨著一些軟件停止開放源代碼，自主開發(fā)新功能成為不可避免的問題。上位機(jī)軟件可由C語言、C#以及其他的編程軟件編寫，學(xué)生以利用C語言程序設(shè)計(jì)課程中的相關(guān)知識(shí)，在源代碼的基礎(chǔ)上充分創(chuàng)新進(jìn)行開發(fā)，從枯燥的書本學(xué)習(xí)到實(shí)際的功能性程序開發(fā)，極大地提高了學(xué)習(xí)興趣和效率。
六、總結(jié)
總之，機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新項(xiàng)目涉及了材料成型及控制工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、過程裝備與控制工程專業(yè)、測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)等相關(guān)專業(yè)。參與機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新活動(dòng)，提高了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力，使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力得到了明顯提高。同時(shí)，參與創(chuàng)新活動(dòng)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了在進(jìn)行研究工作時(shí)，自己在某些基礎(chǔ)理論知識(shí)方面的欠缺和不足，認(rèn)識(shí)到了基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性，從而有力地激發(fā)了對(duì)理論課的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，通過參與指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新工作，促進(jìn)了教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，學(xué)生在課堂知識(shí)、專業(yè)技術(shù)等方面，更積極地與教師交流，課堂出勤率與學(xué)習(xí)成績(jī)得到了明顯提高。目前，山東科技大學(xué)材料成型及控制工程專業(yè)有很多學(xué)生加入到了與3D打印相關(guān)的機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新項(xiàng)目中，并且在山東省高校機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽中嶄露頭角。
以先進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)為導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)成為創(chuàng)新型教學(xué)的一種趨勢(shì)[4，5]，并且通過與高新技術(shù)企業(yè)進(jìn)行合作，例如：讓學(xué)生參與到企業(yè)的實(shí)際操作環(huán)節(jié)，或者聘請(qǐng)企業(yè)的有經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)工程師到學(xué)校對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。這樣，使學(xué)生在高校學(xué)習(xí)期間就獲得了企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)型教學(xué)與培訓(xùn)的機(jī)會(huì)，學(xué)生可以迅速地進(jìn)入工程師角色，為即將面臨的就業(yè)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為了讓更多的機(jī)電類專業(yè)學(xué)生參與到創(chuàng)新項(xiàng)目中，山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院基于3D打印技術(shù)機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室也在積極籌備中。
機(jī)電行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)性行業(yè)之一，需要更多的創(chuàng)新人才加入到國(guó)家建設(shè)的大軍中。這就需要社會(huì)企業(yè)和高校共同努力，建立機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是一條把學(xué)生塑造成為一名優(yōu)秀創(chuàng)新人才的有效途徑，為學(xué)生在今后的工作中有所作為，走向事業(yè)的巔峰奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
摘要：針對(duì)《機(jī)電控制工程》內(nèi)容抽象、教學(xué)困難這一問題，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，本文提出面向?qū)W生自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)熱情，為社會(huì)培養(yǎng)具有自適應(yīng)工作能力的應(yīng)用型人才。
關(guān)鍵詞：機(jī)電控制工程;自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力;學(xué)習(xí)熱情;應(yīng)用型人才
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，控制工程理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)器人控制、數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制以及柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）等領(lǐng)域[1]。由此可見，控制工程理論在制造領(lǐng)域中的作用尤為重要。
各本科院校最主要的任務(wù)是為社會(huì)各行業(yè)源源不斷地輸送應(yīng)用型人才[2，3]。成都工業(yè)學(xué)院是新辦應(yīng)用型本科院校，機(jī)電行業(yè)是機(jī)械電子專業(yè)學(xué)生今后從業(yè)的主要行業(yè)，學(xué)習(xí)《機(jī)電控制工程》課程對(duì)該專業(yè)學(xué)生具有重大意義。
一、存在問題
《機(jī)電控制工程》課程是我院機(jī)械電子工程專業(yè)的核心課程之一，也是該專業(yè)的一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容抽象，而且學(xué)習(xí)該課程還需要具備高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)等相關(guān)課程基礎(chǔ)知識(shí)，但學(xué)生往往對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠牢固，對(duì)學(xué)科間交叉的內(nèi)容理解不夠深入，更不能聯(lián)系實(shí)際靈活應(yīng)用相關(guān)理論解決問題，導(dǎo)致對(duì)《機(jī)電控制工程》課程學(xué)習(xí)困難?！稒C(jī)電控制工程》課程內(nèi)容理論性較強(qiáng)，采用傳統(tǒng)教學(xué)方法講授，教師感覺“教授困難”，學(xué)生也會(huì)感到控制工程“枯燥無趣，學(xué)習(xí)困難”，繼而失去學(xué)習(xí)興趣和信心。
二、解決問題第一步：制定面向?qū)W生自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的教學(xué)模式
《機(jī)電控制工程》課程不僅是知識(shí)點(diǎn)的講授，為了使學(xué)生今后盡快適應(yīng)從業(yè)實(shí)際情況，更為重要的是使學(xué)生在該課程學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)其自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力以及解決復(fù)雜問題的能力。為此，可將教學(xué)過程設(shè)計(jì)成：課堂講授環(huán)節(jié)、自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)和小組研討環(huán)節(jié)，合理進(jìn)行學(xué)生課程學(xué)業(yè)成績(jī)?cè)u(píng)定。
首先，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃，確定課堂講授環(huán)節(jié)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。在教研活動(dòng)中，《機(jī)電控制工程》課程教學(xué)負(fù)責(zé)教師應(yīng)組織該課程授課教師一起進(jìn)行教學(xué)研討，根據(jù)課程教學(xué)大綱和教材內(nèi)容，兼顧學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)和內(nèi)容體系，找出重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化安排，即根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的復(fù)雜程度和教學(xué)目標(biāo)，確定課堂講授內(nèi)容和自學(xué)內(nèi)容。課堂講授內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基本概念的理解和應(yīng)用，減少對(duì)一些定理和公式的過細(xì)推導(dǎo)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用重點(diǎn)講授經(jīng)典控制理論部分內(nèi)容。在課堂講授環(huán)節(jié)，教師僅針對(duì)課程的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，盡量聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用來舉例。
其次，為培養(yǎng)學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力，安排自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)。預(yù)先安排學(xué)生對(duì)教研會(huì)上擬定的自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有計(jì)劃的自學(xué)，準(zhǔn)備在下一研討環(huán)節(jié)中討論。自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)，一方面可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力;另一方面，課堂上不再對(duì)簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講授，可將這些時(shí)間用于下一環(huán)節(jié)的師生互動(dòng)，既提高課堂時(shí)間利用效率，又提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
第三，為了讓學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力，安排課堂小組研討環(huán)節(jié)。根據(jù)授課內(nèi)容，特意尋找理論應(yīng)用于實(shí)際的例子，安排課堂時(shí)間進(jìn)行專題討論。在教師的引導(dǎo)下，可鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證課堂講授環(huán)節(jié)及自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)中的基本概念和基本理論，進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)。該環(huán)節(jié)的目的是鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，根據(jù)實(shí)踐來證實(shí)控制理論對(duì)實(shí)際應(yīng)用的指導(dǎo)作用，從而培養(yǎng)其今后分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)合作與社交協(xié)調(diào)的能力，為今后工作奠定基礎(chǔ)。
下面以“頻率特性的基本概念”一節(jié)內(nèi)容為例，將教學(xué)過程設(shè)計(jì)成：課堂講授環(huán)節(jié)、自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)、小組研討環(huán)節(jié)。
對(duì)“頻率特性的基本概念”一節(jié)中“頻率特性的定義”這部分內(nèi)容安排學(xué)生按教學(xué)要求自學(xué)，對(duì)于“頻率特性的物理意義”這部分內(nèi)容，可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力讓其盡量理解，然后在課堂上進(jìn)入小組研討環(huán)節(jié)。已知：如圖1所示，設(shè)濾波電路的輸入為正弦電壓u■（t）=A■sinωt，分析該電路濾波原理，討論該電路在實(shí)際中可能的應(yīng)用。
首先，求出系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：G（s）=■式中T=RC
利用學(xué)生在自學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)頻率特性的定義的理解，計(jì)算出幅頻特性和相頻特性，
其中幅頻特性：A（ω）=G（jω）=■
相頻特性為：φ（ω）=-arctgωT
那么，該系統(tǒng)在輸入作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)輸出為：
u■（∞）=■Sin（ωt-arctgωT）
接著進(jìn)入小組研討環(huán)節(jié)：（1）該電路是哪種類型的濾波電路？說明原因。
（2）實(shí)際使用如何？
學(xué)生經(jīng)過興致勃勃的討論后，得出結(jié)論：該電路是一個(gè)“低通濾波器”。因?yàn)樵陬l率較低時(shí)，ωT<<1，A（ω）≈1，φ（ω）≈0，表明輸出電壓與輸入電壓幾乎相等，相位接近相同;當(dāng)輸入信號(hào)的頻率較高時(shí)，ωT>>1，A（ω）≈■，φ（ω）≈-90°，表明此時(shí)輸出電壓趨于0，相位滯后90°。在實(shí)際中，可用于設(shè)計(jì)“低通濾波”，只要系統(tǒng)中R、C確定后，頻率特性隨之確定。
可見，通過這種方式教學(xué)，將理論和實(shí)際聯(lián)系起來，學(xué)生不容易對(duì)教學(xué)感到枯燥，既可明確基本概念，還會(huì)讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)用理論對(duì)實(shí)踐進(jìn)行指導(dǎo)，通過實(shí)踐來驗(yàn)證理論，讓學(xué)生不再感到“難學(xué)”，教師不再感到“難教”。
最后，確定學(xué)生的課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式。傳統(tǒng)的考核方式為期末考試，在學(xué)生自適應(yīng)能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式下，僅僅通過單一的期末考試的方式對(duì)學(xué)生課業(yè)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)，是不全面的，更不客觀[4]?？梢詫⑵谀┛荚嚨姆绞脚c課程教學(xué)環(huán)節(jié)中每一環(huán)節(jié)的過程評(píng)價(jià)綜合起來，并且教學(xué)環(huán)節(jié)中的過程評(píng)價(jià)占總成績(jī)的65%，這樣才可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)積極性，避免學(xué)生期末考試才進(jìn)行突擊復(fù)習(xí)等，以保證課程各教學(xué)環(huán)節(jié)的有效實(shí)施，最終達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
三、解決問題第二步：注重教學(xué)過程互動(dòng)，以鞏固和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)是教師與學(xué)生的雙邊活動(dòng)，沒有溝通、對(duì)話，就沒有教學(xué)，教學(xué)不是教師一個(gè)人講授，而是要讓學(xué)生參與課堂教學(xué)[5]?！敖淌凇笔菫椤皩W(xué)習(xí)”而存在，也是為“學(xué)習(xí)”服務(wù)的，只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，使其成為真正的學(xué)習(xí)主體，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。因此，需要改變傳統(tǒng)模式下以教師為主體的教學(xué)方式，充分利用自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)、小組研討環(huán)節(jié)形成教學(xué)互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生積極參加討論，主動(dòng)思考問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
在自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)和小組研討環(huán)節(jié)，教師努力啟發(fā)學(xué)生思考問題，積極引導(dǎo)學(xué)生參加討論，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)教師所講知識(shí)和方法提出質(zhì)疑，幫助他們解除疑惑。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增強(qiáng)教學(xué)過程的師生互動(dòng)效果。為此，教師可在課前預(yù)先布置下次的授課內(nèi)容，讓學(xué)生在課下自覺預(yù)習(xí)，并在課堂前15分鐘鼓勵(lì)他們到講臺(tái)上講述預(yù)先布置的內(nèi)容，根據(jù)講解中暴露的問題，有針對(duì)性地補(bǔ)充和糾正，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考問題，提前預(yù)習(xí)教材，提高《機(jī)電控制工程》課程的教學(xué)效果，增強(qiáng)課程學(xué)習(xí)成就感、愉悅感，從而提高學(xué)習(xí)熱情，建立戰(zhàn)勝困難的信心。
四、結(jié)論
本文主要闡述面向?qū)W生自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的教學(xué)方式，提出將教學(xué)過程設(shè)計(jì)成三個(gè)環(huán)節(jié)：課堂講授環(huán)節(jié)、自學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)和小組研討環(huán)節(jié)，通過教學(xué)互動(dòng)提高學(xué)生課程學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)課程學(xué)習(xí)興趣，改善課程教學(xué)效果，提高學(xué)生自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力和解決復(fù)雜問題的能力。
應(yīng)用型人才必須具備可持續(xù)發(fā)展的潛力，能夠?qū)W會(huì)學(xué)習(xí)，自我更新知識(shí)體系，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要[6]。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力教學(xué)方式可以培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生具備今后工作的自適應(yīng)能力，為社會(huì)輸送具備競(jìng)爭(zhēng)能力的人才。
摘要：根據(jù)機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合我校機(jī)械類專業(yè)的特色，對(duì)機(jī)電控制課程體系中的涵蓋課程、教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化、實(shí)踐教學(xué)的改革與深化、突出工程機(jī)械特色、教學(xué)手段與教學(xué)方法的改革等問題進(jìn)行了研究與探討。建立了完備的課程群建設(shè)框架，為一般本科院校機(jī)械類專業(yè)進(jìn)行機(jī)電控制課程體系改革進(jìn)行了有益的探索。
關(guān)鍵詞：一般本科院校 機(jī)械類專業(yè) 機(jī)電控制課程體系
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械工程學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)集機(jī)械、電子、控制為一體的交叉學(xué)科。因此，在機(jī)械類專業(yè)的課程設(shè)置中，機(jī)電控制課程群是重要組成部分。本文結(jié)合我校機(jī)械類專業(yè)的特色，優(yōu)化機(jī)電控制課程群的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，建立了完備的課程群建設(shè)框架，為一般本科院校機(jī)械類專業(yè)進(jìn)行機(jī)電控制課程體系改革進(jìn)行了有益的探索。
1 改革背景
長(zhǎng)沙理工大學(xué)“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)源于原長(zhǎng)沙交通學(xué)院1979年創(chuàng)辦的“筑路工程機(jī)械”專業(yè)和1996年創(chuàng)辦的“機(jī)械電子工程”專業(yè)，2000年歸并為“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)，設(shè)工程機(jī)械和機(jī)電一體化兩個(gè)方向。幾十年來，已培養(yǎng)了近三千名本科生，畢業(yè)生主要在交通領(lǐng)域相關(guān)行業(yè)就業(yè)，具有鮮明的交通行業(yè)特色。本專業(yè)依托行業(yè)優(yōu)勢(shì)，以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，不斷優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)，形成了自身的專業(yè)特色。
然而，在近幾年培養(yǎng)計(jì)劃的執(zhí)行過程中，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)電控制課程體系存在以下幾個(gè)問題：課程體系不嚴(yán)謹(jǐn)，部分課程的內(nèi)容設(shè)置有重復(fù)；理論與實(shí)踐脫鉤，實(shí)踐環(huán)節(jié)偏少，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力較差，解決不了實(shí)際問題；課程體系和內(nèi)容與我校機(jī)械類專業(yè)的特色――“工程機(jī)械”背景結(jié)合不緊密。因此，優(yōu)化機(jī)電控制課程體系結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)我校機(jī)械類的專業(yè)特色具有重要意義。
2 改革措施
結(jié)合機(jī)電一體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，明確我校對(duì)機(jī)械類專業(yè)的要求，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)等方面都需要相對(duì)提升。對(duì)機(jī)電控制課程體系與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段、實(shí)踐教學(xué)以及突出特色等四個(gè)方面進(jìn)行改革與建設(shè)。
2.1 課程體系與教學(xué)內(nèi)容的整合與優(yōu)化
對(duì)于原有的課程體系存在的多種問題，比如課程門數(shù)多、課程體系不嚴(yán)謹(jǐn)、課程內(nèi)容相互之間重復(fù)交叉等。在重新修訂教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱時(shí)，把機(jī)電控制類課程體所存在的這些問題做了整合與優(yōu)化。將“電工電子技術(shù)”中的電機(jī)部分、“機(jī)床電氣控制技術(shù)”、“電力電子學(xué)”等機(jī)電控制技術(shù)中的強(qiáng)電控制知識(shí)整合為“機(jī)電傳動(dòng)與控制”；“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”課程的教學(xué)中，通過更新教材，增加了Matlab軟件和Simulink仿真工具包的教學(xué)內(nèi)容；增加了“測(cè)控電路”、“工程機(jī)械電液控制技術(shù)”等課程，修訂和編寫了新的教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)大綱。
2.2 增設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)
針對(duì)原有課程體系實(shí)踐環(huán)節(jié)不足的問題，對(duì)于這些存在的問題，我們既在課程中設(shè)置實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，還改革了原有的課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，同時(shí)增加綜合性與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。增加了“機(jī)電控制技術(shù)實(shí)習(xí)”環(huán)節(jié)，該實(shí)習(xí)以PLC為控制載體，使學(xué)生獲取機(jī)電控制的實(shí)踐能力，加深對(duì)機(jī)電控制的基本理論的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)―定的操作技能。
2.3 與交通和工程機(jī)械行業(yè)緊密結(jié)合，突出我校機(jī)械類專業(yè)的特色
針對(duì)原有課程體系實(shí)踐工程機(jī)械特色體現(xiàn)不足的問題，加強(qiáng)了機(jī)電控制課程體系與工程機(jī)械知識(shí)的有機(jī)融合。在多門課程的教學(xué)中，將工程機(jī)械作為機(jī)電控制的對(duì)象；增開了“工程機(jī)械電液控制技術(shù)”課程。
2.4 改革教學(xué)方法與教學(xué)手段
“機(jī)械控制工程基礎(chǔ)”理論性比較強(qiáng)，用多媒體教學(xué)方法和傳統(tǒng)的教學(xué)方式相結(jié)合，能夠應(yīng)對(duì)教學(xué)過程對(duì)學(xué)生邏輯思維的開發(fā)和理論分析能力的要求，同時(shí)將Matlab軟件引入教學(xué)，可以減輕不必要的課時(shí)浪費(fèi)；通過對(duì)平時(shí)大量課題和試題的收集，加上多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)積累，可以組織開發(fā)相關(guān)課程試題庫，以此來滿足教學(xué)要求；另外學(xué)校為提供教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)方便的條件，可以開發(fā)教學(xué)網(wǎng)站，以此實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式教學(xué)。
3 改革效果
通過整合優(yōu)化后的機(jī)電控制課程體系內(nèi)容更加的完善清楚，有利于課堂的教學(xué)實(shí)施，而且把理論和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合得更加緊密；教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步改革，減少了平時(shí)課堂教學(xué)出現(xiàn)的重復(fù)現(xiàn)象，充實(shí)了一些新的科學(xué)理論和教學(xué)研究。為了突出教學(xué)的綜合性和設(shè)計(jì)實(shí)踐性，我們對(duì)原有的課程實(shí)踐體系進(jìn)行整合規(guī)劃，以此加大了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例。實(shí)習(xí)實(shí)現(xiàn)了“電子技術(shù)實(shí)習(xí)――單片機(jī)控制技術(shù)實(shí)習(xí)――機(jī)電控制技術(shù)實(shí)習(xí)”的不斷線。將機(jī)電控制課程體系與工程機(jī)械知識(shí)進(jìn)行了有機(jī)融合，更明確地突出了本專業(yè)的工程機(jī)械特色。
4 結(jié)語
自2010年專業(yè)機(jī)電控制課程體系立項(xiàng)以來，我?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”專業(yè)，就緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特色，在課程體系與教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)改革、突出交通及工程機(jī)械行業(yè)背景、教學(xué)方法與教學(xué)手段改革等方面進(jìn)行了深入的改革與實(shí)踐，取得了一些成果，為一般本科院校機(jī)械類專業(yè)進(jìn)行機(jī)電控制課程體系改革提供了借鑒。
摘要：本文對(duì)應(yīng)用型本科高校機(jī)電實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理存在問題進(jìn)行分析，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理存在的問題提出了一些解決措施。
關(guān)鍵詞：機(jī)電 建設(shè) 管理
1 概述
機(jī)電專業(yè)屬于應(yīng)用技術(shù)學(xué)科，因而對(duì)于實(shí)踐能力的培養(yǎng)顯得尤為重要。機(jī)電人才要具有更高、更全面的實(shí)踐動(dòng)手能力，這就對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)提出更高的要求。當(dāng)今的各個(gè)行業(yè)對(duì)既懂機(jī)又懂電的機(jī)電一體化人才的需求日漸增長(zhǎng)。如何才能培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)需要的機(jī)電一體化人才， 創(chuàng)造一個(gè)理論結(jié)合實(shí)踐的實(shí)驗(yàn)環(huán)境？培養(yǎng)機(jī)電一體化的應(yīng)用型創(chuàng)新人才是眾多工科院校一直探索研究的問題。
2 高校機(jī)電專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中存在的問題
2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理欠規(guī)范。雖然近年一直提倡加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是大多數(shù)教師、學(xué)生仍然輕視實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。主要表現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)課表不規(guī)范，隨意更改上課時(shí)間；不按規(guī)定分組，學(xué)生成績(jī)考評(píng)體系不完整，學(xué)生上課不認(rèn)真，得過且過已成風(fēng)氣，最終造成了實(shí)驗(yàn)室資源的浪費(fèi)。
2.2 綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和開出率問題。首先，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量不高，大多數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)和綜合知識(shí)點(diǎn)的作用；其次，因?yàn)檎n時(shí)少、實(shí)驗(yàn)復(fù)雜，造成了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量不夠；最后，因?yàn)橛械膶W(xué)校因?qū)嶒?yàn)場(chǎng)地、條件和人員問題，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目打折扣，再因?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目區(qū)分不嚴(yán)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)變演示實(shí)驗(yàn)，綜合性實(shí)驗(yàn)變理論講解實(shí)驗(yàn)，使綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開出率降低。
2.3 實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)全開放困難重重。第一實(shí)驗(yàn)室少，一般情況下一個(gè)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)幾門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)；第二實(shí)驗(yàn)教師少，設(shè)備維護(hù)和管理難；第三教師待遇以及思想上不重視，很多實(shí)驗(yàn)室不給學(xué)生開放，即使開放也缺少教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。
2.4 大型數(shù)控加工等設(shè)備使用效率低，管理欠規(guī)范。為了滿足學(xué)校學(xué)科建設(shè)、科學(xué)研究工作，大型儀器的購買逐年增多。但是，很多大型儀器只有個(gè)別教師能夠使用，利用率不高，使用時(shí)間嚴(yán)重不足，有的甚至出現(xiàn)被閑置的現(xiàn)象。在設(shè)備的管理上，缺少專人管理和專人使用執(zhí)行不到位，同時(shí)缺少教師使用記錄，不能及時(shí)反饋設(shè)備情況。
3 機(jī)電專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案探究
3.1 建立機(jī)電實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)。建立網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理信息平臺(tái)。通過信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息的管理、排課、選課、實(shí)驗(yàn)成績(jī)及實(shí)驗(yàn)室利用率統(tǒng)計(jì)分析等，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作的系統(tǒng)化、信息化和規(guī)范化。通過平臺(tái)學(xué)生可以網(wǎng)上申做實(shí)驗(yàn)、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、觀摩實(shí)驗(yàn)、查詢實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況、實(shí)驗(yàn)教師上課情況等綜合信息。實(shí)驗(yàn)室的信息化管理大大提高了實(shí)驗(yàn)室的利用率，實(shí)現(xiàn)了資料共享，為加大實(shí)驗(yàn)室的開放力度，奠定了基礎(chǔ)。
3.2 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室工作隊(duì)伍的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的直接參與者，機(jī)電專業(yè)是應(yīng)用型專業(yè)，要求學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力和緊跟時(shí)代的先進(jìn)技術(shù)，這就要求具有一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍。讓實(shí)驗(yàn)教師到企業(yè)、研究單位進(jìn)行學(xué)習(xí)深造，獲取實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，將當(dāng)前先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)帶回課堂，解決學(xué)校教育與社會(huì)需求脫節(jié)的問題，縮小學(xué)校和社會(huì)對(duì)人才培養(yǎng)與需求之間的差距，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力。
3.3 以競(jìng)賽為契機(jī)推進(jìn)機(jī)電專業(yè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。積極組織機(jī)電專業(yè)的大學(xué)生參加競(jìng)賽。學(xué)生通過機(jī)電實(shí)驗(yàn)室提供的平臺(tái)，進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐。制作的機(jī)電作品，將材料應(yīng)用技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、控制算法及軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，這又為實(shí)驗(yàn)室開設(shè)機(jī)電綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了更多途徑，而創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室建設(shè)又為以后的大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)提供了良好的創(chuàng)新實(shí)踐基地，充分發(fā)揮了學(xué)生的想象能力和綜合運(yùn)用機(jī)電知識(shí)的能力，實(shí)現(xiàn)了競(jìng)賽與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的互補(bǔ)。
3.4 成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，形成以舊帶新梯隊(duì)管理模式，充分利用大型加工設(shè)備。因機(jī)電專業(yè)特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室具有數(shù)控加工中心，線切割激光內(nèi)雕機(jī)等大型設(shè)備較多，而這些設(shè)備除了正常教學(xué)外，很少他用，因此成立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)體成員主要由學(xué)生構(gòu)成，主要以機(jī)電專業(yè)學(xué)生為主，其他專業(yè)為輔，知識(shí)傳授主要是高年級(jí)的學(xué)長(zhǎng)帶低年級(jí)的學(xué)弟進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)室教師從旁指導(dǎo)。團(tuán)隊(duì)成員可以使用和管理實(shí)驗(yàn)室的大型設(shè)備，設(shè)計(jì)新產(chǎn)品投入市場(chǎng)，以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，提高設(shè)備的利用率。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)實(shí)行梯隊(duì)管理模式，減少實(shí)驗(yàn)教師的工作量，通過以舊帶新實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的合理過渡，同時(shí)也完善了對(duì)大型設(shè)備的規(guī)范管理。
3.5 應(yīng)用現(xiàn)有條件自主開發(fā)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生有更多的選擇性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少，大多數(shù)高校按課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室里學(xué)到的實(shí)驗(yàn)操作技能缺乏實(shí)際價(jià)值。實(shí)驗(yàn)操作學(xué)時(shí)數(shù)得不到有效保證，學(xué)生只能在教師規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的內(nèi)容，不能按自己的愛好和興趣做一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，這種狀況造成學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，動(dòng)手能力得不到提高，潛能得不到挖掘。因此根據(jù)現(xiàn)有條件，自主設(shè)計(jì)開發(fā)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是非常必要的。
4 總結(jié)
通過本文的介紹我們知道，機(jī)電專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的任務(wù)艱巨，我們要做好長(zhǎng)期奮斗的準(zhǔn)備，同時(shí)要轉(zhuǎn)變觀念，強(qiáng)調(diào)以理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)并重的制度及以信息化管理為主要手段建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。
[摘 要] 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科階段一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，為適應(yīng)新形式下卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，有必要對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。通過分析機(jī)電方向本科畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，提出畢業(yè)設(shè)計(jì)題目要多樣化；畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容上要緊跟題目的變化，與現(xiàn)場(chǎng)工程師解決實(shí)際問題的方式接軌；管理上要到位，不同題目要用不同的管理方法。通過這些舉措，形成強(qiáng)學(xué)生、強(qiáng)教師、強(qiáng)學(xué)校三贏的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)了卓越工程師的培養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞] 卓越工程師；機(jī)電；畢業(yè)設(shè)計(jì)
0 引言
隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，世界各國(guó)越來越重視人才質(zhì)量的培養(yǎng)。把動(dòng)手能力、工程意識(shí)、創(chuàng)新能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力作為考察學(xué)生實(shí)踐能力的重要內(nèi)容[1]。在教育部實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的大背景下，作為以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)的地方高等院校已走過一段艱難的歷程，雖然沒有成形的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但卻都達(dá)成一個(gè)共識(shí)，那就是必須對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都認(rèn)真考慮，進(jìn)行必要的改革，以適應(yīng)新形勢(shì)下的人才培養(yǎng)模式。
1 機(jī)電方向畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析
目前各高校畢業(yè)設(shè)計(jì)一般安排在第八個(gè)學(xué)期，就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻的背景下，學(xué)生們紛紛把找一個(gè)理想的工作和考研究生做為頭等大事，從而忽略了畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。機(jī)械電子類畢業(yè)設(shè)計(jì)多停留在任務(wù)書-開題報(bào)告-中期答辯-圖紙-說明書-畢業(yè)答辯的形式，學(xué)生們從開題到答辯，整個(gè)設(shè)計(jì)要發(fā)揮想象力，雖有畢業(yè)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，但可參照的實(shí)物結(jié)構(gòu)不是很多。所有的設(shè)計(jì)都是在理想的狀態(tài)下，合理即可，因?yàn)檫@種“完美”的設(shè)計(jì)不用實(shí)際制作去檢驗(yàn)。只設(shè)計(jì)不做實(shí)物的設(shè)計(jì)被學(xué)生認(rèn)為與企業(yè)技術(shù)不對(duì)接，是找工作、考研的障礙，在這樣的情況下，畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)質(zhì)量毫無保障，所以必須對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，為企業(yè)、為學(xué)生服好務(wù)。
2 畢業(yè)設(shè)計(jì)改革具體內(nèi)容
2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的改革
做好畢業(yè)設(shè)計(jì)要從題目入手，把好入口關(guān)。現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目一般是由教師給定，或者指導(dǎo)教師與學(xué)生共同擬定，在保留現(xiàn)有給定題目的基礎(chǔ)上，還應(yīng)從以下幾方面加強(qiáng)題目的來源。
1）企業(yè)實(shí)際工程應(yīng)用題目直接走進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)。卓越工程師的培養(yǎng)需要學(xué)校與企業(yè)深度合作，那么畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目就可以以解決企業(yè)實(shí)際問題為切入點(diǎn)，制定切實(shí)可行的題目[2，3]。另外，在近幾年學(xué)生擇業(yè)時(shí)，企業(yè)會(huì)要求學(xué)生畢業(yè)前至少在企業(yè)工作半年以上，利用好這段時(shí)間，學(xué)生可以從工作出發(fā)，制定解決單位工程實(shí)際問題的題目，這樣學(xué)生會(huì)很樂意付出時(shí)間和精力，使畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容具有一定的研究水平，還能從真正意義上讓學(xué)生更快地接觸工作崗位中的實(shí)際技術(shù)問題。
2011年開始，機(jī)電專業(yè)對(duì)進(jìn)入煤礦工作的學(xué)生百分百地安排了煤礦機(jī)械方面的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，涉及到采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、裝載機(jī)、刮板輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)等大型機(jī)械的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2012年在此基礎(chǔ)上又新增加控制裝置的電氣和機(jī)械的設(shè)計(jì)題目，如刮板運(yùn)輸機(jī)遠(yuǎn)程控制裝置設(shè)計(jì)等。2013年已有部分題目要求制作出模型，一步步逼近工程實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生畢業(yè)后能以最快的速度走上工作崗位。解決實(shí)際工程問題的題目擬定需要企業(yè)的大力配合，更需要學(xué)校改進(jìn)考核標(biāo)準(zhǔn)，二者缺一不可。機(jī)電專業(yè)于2013年開始小范圍實(shí)施這類題目，其中一項(xiàng)與某煤機(jī)廠共同完成了采煤機(jī)截割部輸出扭矩軸的改進(jìn)設(shè)計(jì)，保護(hù)了扭矩軸的同時(shí)，還解決了更換扭矩軸帶來的麻煩。
2）結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新科技實(shí)踐活動(dòng)，擬定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。高校中形式多樣的學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新科技活動(dòng)作品不應(yīng)只停留在制作完成階段，完全可以在畢業(yè)設(shè)計(jì)中得以充分體現(xiàn)。這類實(shí)踐活動(dòng)是在緊密結(jié)合課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以競(jìng)賽、實(shí)際制作的方法，激發(fā)學(xué)生參與的熱情，從而使學(xué)生在理論聯(lián)系實(shí)際能力、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及實(shí)際動(dòng)手能力等方面得到鍛煉。這樣的作品適合學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段對(duì)其實(shí)用價(jià)值進(jìn)行思考，改進(jìn)后完善技術(shù)文件及圖紙繪制，從而延伸了前期實(shí)踐成果，保證了教學(xué)的完整性。參加大學(xué)生創(chuàng)新科技活動(dòng)的學(xué)生都受益匪淺，極大地提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)。
為大賽準(zhǔn)備的各種創(chuàng)新科技活動(dòng)作品，大多是為了完成特定的功能而作，有時(shí)會(huì)應(yīng)用一些現(xiàn)成的機(jī)械結(jié)構(gòu)或電控模塊，比賽過后，學(xué)生們不會(huì)細(xì)研究這些機(jī)構(gòu)或模塊的設(shè)計(jì)思路、加工過程等，但延伸到畢業(yè)設(shè)計(jì)就可以完成作品的整個(gè)設(shè)計(jì)、選材以及加工等環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生而言也更容易完成。2011年開始把競(jìng)賽的優(yōu)秀作品納入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去，如六足機(jī)械人、智能防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、水位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、旋轉(zhuǎn)LED燈的設(shè)計(jì)等，在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成控制系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)的零部件設(shè)計(jì)等，收到良好效果。
3）跨學(xué)科跨專業(yè)的題目、大型題目可建立畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)共同完成。機(jī)械電子專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是要完成機(jī)電設(shè)備的機(jī)械裝配結(jié)構(gòu)圖的繪制、設(shè)計(jì)原理的闡述、電氣控制部分及設(shè)計(jì)過程的說明（說明書），一個(gè)學(xué)生做這樣的題目不能兼顧零件的加工工藝、產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)、材料的合理選擇等方方面面，但可以根據(jù)題目的特點(diǎn)跨學(xué)科合作完成一個(gè)題目，例如與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)合作完成產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)、與機(jī)械制造專業(yè)合作完成機(jī)械制造過程中的工藝設(shè)計(jì)、與材料專業(yè)合作完成選材問題、與電氣專業(yè)合作完成電氣控制部分等，真正把一個(gè)題目完全按照工程實(shí)際設(shè)計(jì)、制造流程，由多個(gè)學(xué)生共同完成。這種跨學(xué)科合作題目非常有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，加深學(xué)生對(duì)實(shí)際工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目所涉及領(lǐng)域的了解，為培養(yǎng)后備現(xiàn)場(chǎng)工程師奠定基礎(chǔ)。
大型題目拆解后由多名學(xué)生共同承擔(dān)，符合工程大項(xiàng)目的實(shí)際設(shè)計(jì)流程，學(xué)生可以對(duì)自已承擔(dān)的部分進(jìn)行更深入的研究，樹立全局、合作的思想。表1中列出了歷年來畢業(yè)設(shè)計(jì)題目分配情況。
2.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容方面的改革
畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要跟上卓越工程師所達(dá)到的工程能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)目標(biāo)，在內(nèi)容上就要有所突破，在保留原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上，還要有所創(chuàng)新。內(nèi)容的改革見圖1。
原有的畢業(yè)設(shè)計(jì)是要完成任務(wù)書、實(shí)結(jié)、開題報(bào)告、圖紙、說明書等工作，也就是說大部分工作停留在書面材料上。經(jīng)過上述題目的更新，畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)可以規(guī)范到模型的制作、實(shí)物的制作、實(shí)物+軟件仿真等。而在文件整理上可完成制作過程的可行性分析報(bào)告、原理說明書、使用注意事項(xiàng)等，仿真部分可完成仿真全過程的分段解讀、仿真結(jié)果的演示。這使得學(xué)生可以在有限的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi)，較好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，內(nèi)容上突破原有文件考核較多的方式，從重實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，減少文件考核數(shù)量，增加實(shí)物考核項(xiàng)，其核心是要增加考核學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題的能力。
企業(yè)題目源于學(xué)生在企業(yè)鍛煉實(shí)習(xí)模式下，或?qū)W生已分配到企業(yè)工作前提下，在企業(yè)由企業(yè)技術(shù)人員輔導(dǎo)完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)，該類題目突出解決企業(yè)實(shí)際問題，可以以解決哪類工程實(shí)際問題及解決方法等作為設(shè)計(jì)內(nèi)容來完成，更能體現(xiàn)出現(xiàn)場(chǎng)工程師應(yīng)具備的能力。
2.3 畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理
題目的準(zhǔn)確性是出色完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，所以立題要慎重，要經(jīng)過專家委員會(huì)的研究通過，對(duì)不合適的題目，委員會(huì)及時(shí)反饋給指導(dǎo)教師，經(jīng)修改后再審核，從而構(gòu)建一個(gè)分類較細(xì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題庫。題庫的建立要在大二或大三時(shí)就完成。
對(duì)于與企業(yè)深度合作的題目，原則上題目由企業(yè)技術(shù)人員與校內(nèi)指導(dǎo)教師、學(xué)生共同擬定，但主要以企業(yè)為主。以這種形式作畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是解決工程實(shí)際問題，文件要完成，但要和校內(nèi)題目有所區(qū)別，題目答辯時(shí)要重視企業(yè)技術(shù)人員的意見，管理上見圖2。
3 結(jié)束語
“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”是一個(gè)系統(tǒng)的工程，需要多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的參與和保證。畢業(yè)設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)要想達(dá)到卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)，就必須進(jìn)行必要的改革。綜上所述的這些革新，一是學(xué)生能很好地利用這一環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)自已所學(xué)過的知識(shí)在工程實(shí)際中的運(yùn)用情況，從而為真正成為一名卓越工程師樹立信心――強(qiáng)學(xué)生；二是培養(yǎng)了一大批實(shí)踐能力強(qiáng)的教師，使教師能真正實(shí)現(xiàn)與企業(yè)技術(shù)的對(duì)接，共同研發(fā)更具實(shí)用價(jià)值的課題，這些課題的完成，既產(chǎn)生了良好的影響，又將對(duì)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)起到促進(jìn)作用――強(qiáng)教師；三是通過畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的改革，能培養(yǎng)出一大批卓越的現(xiàn)場(chǎng)工程師，這些工程師的表現(xiàn)將擴(kuò)大學(xué)校的影響，從而做到強(qiáng)校。如此形成良性循環(huán)三贏的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式必將為卓越工程師的培養(yǎng)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
摘要：本文分析了培養(yǎng)機(jī)電類本科生機(jī)電液一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的重要性，從優(yōu)化學(xué)生創(chuàng)新環(huán)境、提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、夯實(shí)學(xué)生創(chuàng)新知識(shí)基礎(chǔ)、提高學(xué)生創(chuàng)新水平等方面介紹了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建思路、主要措施和實(shí)踐成果。
關(guān)鍵詞：機(jī)電液一體化；創(chuàng)新設(shè)計(jì)；能力培養(yǎng)
自主創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的靈魂，是提高綜合國(guó)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的核心。隨著社會(huì)不斷向前發(fā)展，社會(huì)更加需要復(fù)合應(yīng)用型的人才，機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化、工業(yè)電氣自動(dòng)化和車輛工程等個(gè)機(jī)電類專業(yè)人才不只是孤立掌握某一方面的專業(yè)知識(shí)，而必須系統(tǒng)地掌握機(jī)械、電氣、液壓和自動(dòng)控制等方面的專業(yè)的知識(shí)，并將這些知識(shí)有機(jī)融合于一體，靈活應(yīng)用于實(shí)踐。因此，必須優(yōu)化相關(guān)專業(yè)的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式，使教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)、安排、銜接等更為合理，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生機(jī)電液一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。通過推廣實(shí)施，營(yíng)造良好的育人環(huán)境，將大學(xué)生培養(yǎng)成具有較強(qiáng)的統(tǒng)籌全局能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、就業(yè)能力和可持續(xù)發(fā)展能力的復(fù)合應(yīng)用型人才。所以大力培養(yǎng)機(jī)電類專業(yè)本科學(xué)生機(jī)電液一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力具有非常重要的意義。
一、提高教師和學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
創(chuàng)新意識(shí)是一種不安于現(xiàn)狀、精益求精的意識(shí)。提高教師和學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的前提，學(xué)生只有在強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)引導(dǎo)下才能產(chǎn)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)、充分發(fā)揮其創(chuàng)造的潛能。首先教師必須有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神，要有一種超前的活躍的心境，對(duì)新事物要有高度的洞察力和敏銳性，潛移默化地提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。結(jié)合機(jī)電類專業(yè)特征，引導(dǎo)學(xué)生敢于懷疑、敢于探索，允許學(xué)生說錯(cuò)、做錯(cuò)，努力發(fā)現(xiàn)并保護(hù)學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)學(xué)生勤動(dòng)腦、多動(dòng)手，積極參加創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，從生活、學(xué)習(xí)中積極培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望[1-4]。
二、構(gòu)建以核心能力和創(chuàng)新能力為主線的人才培養(yǎng)方案
按照人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)要求，構(gòu)建以核心能力和創(chuàng)新能力為主線的人才培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)學(xué)生的核心能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，構(gòu)建科學(xué)合理的知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，將學(xué)生培養(yǎng)成創(chuàng)造性活動(dòng)的人才。根據(jù)機(jī)電類專業(yè)本科學(xué)生機(jī)電液一體系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)生不僅需要掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝制定能力，還要掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力，最終要掌握機(jī)電液一體化綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用能力，因此課程體系中必須涵蓋機(jī)械設(shè)計(jì)制造、電氣控制、液壓傳動(dòng)以及機(jī)電液一體化綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用三大能力培養(yǎng)模塊，即課程中必須有：《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》、《機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)》，《電工基礎(chǔ)》、《機(jī)電傳動(dòng)控制》、《計(jì)算機(jī)控制》、《數(shù)控技術(shù)》、《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》，《液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)》，以及機(jī)電液一體化系統(tǒng)實(shí)習(xí)與設(shè)計(jì)等核心課程。教材中涉及的原理和定理要介紹其發(fā)展過程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。教材中要有綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)類教學(xué)內(nèi)容[5]。
三、建立科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系
加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，建立科學(xué)的實(shí)踐教學(xué)體系，形成教、學(xué)、實(shí)踐三個(gè)方面并重的局面。通過實(shí)踐活動(dòng)積極發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，在創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)中激發(fā)創(chuàng)造火花，提高學(xué)生的創(chuàng)新興趣和創(chuàng)造能力；加深理論知識(shí)理解，提高工程實(shí)踐意識(shí)，縮短從書本知識(shí)到實(shí)際專業(yè)技能之間的距離。在進(jìn)入專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)前，增設(shè)《認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)》等課程，讓學(xué)生早日接觸實(shí)踐、認(rèn)識(shí)實(shí)踐，有利于課程學(xué)習(xí)。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)與生產(chǎn)實(shí)際緊密相關(guān)，讓學(xué)生直接參與和介入科學(xué)實(shí)驗(yàn)和課題研究，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)前沿動(dòng)態(tài)的了解，激發(fā)其求知欲、創(chuàng)新欲。將科研項(xiàng)目引入專業(yè)技能訓(xùn)練，大力支持和鼓勵(lì)學(xué)生積極參與科技創(chuàng)新活動(dòng)，充分利用各種渠道為學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)提供方便，在大賽中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[6]。
四、加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維培養(yǎng)
教學(xué)過程中要從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力這三個(gè)層次培養(yǎng)學(xué)生能力。教學(xué)中要突出重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，注重應(yīng)用，遵循先因后果、循循善誘的教學(xué)程序。教學(xué)采用以啟發(fā)式為主，變單一課堂講授為理論講授與實(shí)踐、指導(dǎo)與討論、交流與研究相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維與聚合思維能力。貫徹實(shí)施“啟發(fā)式”教學(xué)原則，采用潛科學(xué)教學(xué)法、內(nèi)容不完全教學(xué)法、社會(huì)探究法、角度教學(xué)法、問題教學(xué)法、局部探求法、智力激勵(lì)法、發(fā)展問題教學(xué)法等教學(xué)方法，千方百計(jì)激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)獨(dú)立思考問題、獨(dú)立解決問題、獨(dú)立創(chuàng)新能力，做到“不唯書，不唯上，而唯實(shí)”[7]。改革課程考核方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，避免學(xué)生死記硬背、循規(guī)蹈矩而缺乏創(chuàng)新能力[5]。
五、提高教師創(chuàng)新素質(zhì)
提高教師創(chuàng)新素質(zhì)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。引導(dǎo)教師不斷學(xué)習(xí)、參加各類培訓(xùn)，更新原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高教師創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì)，進(jìn)一步提高的學(xué)術(shù)水平、豐富的專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、掌握專業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，成為教學(xué)、科研、服務(wù)的多能型人才。加強(qiáng)教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流，提高教師創(chuàng)新能力和水平[8-9]。
通過對(duì)我院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐，初步建立了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的質(zhì)量保障體系，建立了一支培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電液一體化系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的教師團(tuán)隊(duì)，為學(xué)生提高創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力創(chuàng)造了良好的條件和氛圍，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力有所提高，思維的敏感性、敏捷性、靈活性，洞察力、獨(dú)立性和創(chuàng)造性得到培養(yǎng)。學(xué)生能較好完成具有技術(shù)創(chuàng)新型的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，敢于突破設(shè)計(jì)圖冊(cè)上的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)[10]。在歷年國(guó)內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新競(jìng)賽中，都取得了優(yōu)異成績(jī)，2011年由廣東省教育廳主辦的第二屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽廣東賽區(qū)選拔賽，我院參賽的12支隊(duì)伍獲得了3項(xiàng)一等獎(jiǎng)、1項(xiàng)二等獎(jiǎng)、8項(xiàng)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)；2012年獲得國(guó)家級(jí)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；2012年由廣東省教育廳主辦工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽廣東賽區(qū)選拔賽，我院參賽的7支隊(duì)伍獲得了1項(xiàng)一等獎(jiǎng)、3項(xiàng)二等獎(jiǎng)、4項(xiàng)三等獎(jiǎng)的優(yōu)異成績(jī)。
摘要：“機(jī)電一體化原理”是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科生的一門專業(yè)必修課。針對(duì)該課程教學(xué)過程中存在的問題，對(duì)課程的重要性、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、激發(fā)學(xué)生開拓就業(yè)思路、項(xiàng)目教學(xué)法和增設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)等五個(gè)方面進(jìn)行了認(rèn)真思考和研究，希望能夠進(jìn)一步提升該課程的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；本科教學(xué)；人才培養(yǎng)；項(xiàng)目教學(xué)法
為了滿足電力行業(yè)對(duì)機(jī)械類專門人才的需求，各電力高校均開設(shè)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應(yīng)電力行業(yè)的機(jī)械類相關(guān)崗位的人才。前幾年，該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢(shì)喜人，但是，由于制造類相關(guān)行業(yè)廣受金融危機(jī)的影響，導(dǎo)致近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對(duì)無法預(yù)知的金融危機(jī)以及制造業(yè)界不太樂觀的就業(yè)形勢(shì)，作為專業(yè)教師，應(yīng)該思考怎樣才能使學(xué)生更從容地面對(duì)求職擇業(yè)問題。
機(jī)電一體化作為機(jī)械、電子和信息等多科內(nèi)容融合的學(xué)科，在拓寬機(jī)械類學(xué)生知識(shí)面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強(qiáng)該課程的學(xué)習(xí)，能明顯提高學(xué)生素質(zhì)，從而增加學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)機(jī)會(huì)。本文認(rèn)真思考了機(jī)電一體化原理在本科教學(xué)中的若干問題，以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ)，論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性并指出目前存在的問題，提出以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的嶄新的教學(xué)思路，并輔以項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案，以及增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)的設(shè)想。
一、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”的重要性
學(xué)生在學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”的時(shí)候，由于缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，加上該課程牽涉面很廣，學(xué)習(xí)難度較大，因而學(xué)習(xí)熱情不足。因此，在教學(xué)過程中，教師要想方設(shè)法、千方百計(jì)地引導(dǎo)和吸引學(xué)生充分認(rèn)識(shí)“機(jī)電一體化原理”這門課程的重要性，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
首先，應(yīng)使學(xué)生明確，機(jī)電一體化是多學(xué)科交叉，相互滲透的綜合性課程，廣泛涉及機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等方面的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)是給傳統(tǒng)機(jī)械加上“大腦”（計(jì)算機(jī)信息處理與控制），極大限度地延伸了機(jī)械的概念，使機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎無處不在。例如，“機(jī)器人”作為最重要的機(jī)電一體化產(chǎn)品之一，已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次，針對(duì)現(xiàn)在機(jī)械專業(yè)學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)扎實(shí)、電子基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”這門課程，將顯著提高學(xué)生在電子方面的素養(yǎng)。通過課程講解、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)手段，學(xué)生深刻體會(huì)機(jī)電一體化的基本原理和設(shè)計(jì)方法。
最后，機(jī)電一體化的重要性還體現(xiàn)在很多產(chǎn)品，特別是高科技產(chǎn)品，難以將機(jī)械和電子部件完全分開。例如，機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)及維護(hù)人員既要精通機(jī)械方面的知識(shí)，又要精通電子方面的知識(shí)。因此，掌握機(jī)電一體化原理，并將其應(yīng)用到解決實(shí)際工程問題當(dāng)中，已經(jīng)成為機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項(xiàng)重要技能。
二、增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與整合
“機(jī)電一體化原理”理論學(xué)習(xí)固然重要，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也同樣重要。不少學(xué)校現(xiàn)有的“機(jī)電一體化原理”的教學(xué)大綱中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占學(xué)時(shí)明顯偏少，而且學(xué)生真正能動(dòng)手完成的實(shí)驗(yàn)更是少之又少。因此，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)安排起不到鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)際操作能力的目的。
此外，很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的設(shè)備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來。應(yīng)該在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上，廣泛開拓思路，整合、組合、創(chuàng)造出新的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的目的。而且，實(shí)驗(yàn)室的工作條件和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所還需要進(jìn)一步改善。實(shí)驗(yàn)設(shè)備也需要對(duì)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)或輔助教學(xué)等方面，進(jìn)行廣泛市場(chǎng)調(diào)研，根據(jù)需要進(jìn)行采購和擴(kuò)充。
因此，必須在加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)課時(shí)，才能真正使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加深對(duì)機(jī)電一體化理論知識(shí)的掌握，體會(huì)機(jī)電一體化應(yīng)用的目的。
三、激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)思路
激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的想法，是教學(xué)的重中之重。只有學(xué)生真正產(chǎn)生這種想法，才會(huì)產(chǎn)生學(xué)好“機(jī)電一體化原理”的動(dòng)力。
目前，機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機(jī)械領(lǐng)域。盡管機(jī)械制造業(yè)是非常龐大的產(chǎn)業(yè)，但就業(yè)機(jī)會(huì)終歸有限。由于能力的欠缺，擇業(yè)的時(shí)候，面對(duì)機(jī)電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機(jī)會(huì)，學(xué)生更多的是無奈。鑒于此，任課教師必須努力激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)興趣。
引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟，若是自己具備很強(qiáng)的機(jī)電一體化技術(shù)方面的素養(yǎng)，將會(huì)拓寬自己的就業(yè)面，從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機(jī)。就算是學(xué)生畢業(yè)后選擇在機(jī)械行業(yè)就業(yè)，若是在機(jī)電一體化方面有比較扎實(shí)的基礎(chǔ)，也會(huì)開拓自己的視野，何況是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到機(jī)、電完美結(jié)合的階段，完全分開的機(jī)械和電子幾乎沒有。
因此，在教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。具體來說，可以結(jié)合機(jī)械專業(yè)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的實(shí)例，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外，在教學(xué)過程中，也可以充分結(jié)合機(jī)電一體化產(chǎn)品的具體設(shè)計(jì)思路，引導(dǎo)學(xué)生如何跨越機(jī)械專業(yè)的局限，盡可能多地接觸機(jī)電一體化領(lǐng)域。通過這些方式，學(xué)生們將會(huì)自然提升對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的興趣，從而增加在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項(xiàng)目教學(xué)法、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
為了使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)，啟發(fā)他們?cè)跈C(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的熱情，“項(xiàng)目教學(xué)法”引入到機(jī)電一體化的本科教學(xué)工作中去。項(xiàng)目教學(xué)法在國(guó)外的職業(yè)教育中應(yīng)用較多，目前在本科教學(xué)中還很少使用。為了讓機(jī)械專業(yè)的學(xué)生通過項(xiàng)目直接深入到機(jī)電一體化領(lǐng)域，教師提出使用項(xiàng)目教學(xué)法。
項(xiàng)目教學(xué)法是一種在“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種教和學(xué)的模式，這種教學(xué)法通過組織學(xué)生真實(shí)地參加項(xiàng)目設(shè)計(jì)，履行和管理項(xiàng)目的全過程，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中完成教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、分析能力及其他關(guān)鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心，以教師為中心，以教材為中心”的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)使用的技能和知識(shí)創(chuàng)新，有效地交流課堂與社會(huì)生活的聯(lián)系，充分展示現(xiàn)代教育“素質(zhì)教育”的本色。[2，3]
項(xiàng)目教學(xué)法主要特點(diǎn)是與現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，有助于培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力，更重要的是展示學(xué)生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。項(xiàng)目教學(xué)法的整個(gè)教學(xué)過程可以分為以下幾個(gè)階段：
1.擬定題目
學(xué)生自主分組或教師分組，查閱資料、主動(dòng)思考，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，擬定本小組的題目。教師在這個(gè)過程必須要干預(yù)，要求學(xué)生選定的題目具有創(chuàng)新性或?qū)嵱眯裕貏e是要適合該小組的特長(zhǎng)和興趣。要求項(xiàng)目既要體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性，又要切實(shí)可行、經(jīng)過學(xué)生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設(shè)計(jì)
通過項(xiàng)目可行性分析及方案設(shè)計(jì)、確定項(xiàng)目進(jìn)程計(jì)劃，要求該進(jìn)程安排基本與課堂教學(xué)進(jìn)度并行，即：按照課堂教學(xué)的進(jìn)度安排項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度，即首先是機(jī)械機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后是計(jì)算機(jī)、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認(rèn)真檢查各小組的可行性分析及方案設(shè)計(jì)。
3.項(xiàng)目實(shí)施要求學(xué)生按照工作進(jìn)度實(shí)施并做階段總結(jié)
這一階段，對(duì)于學(xué)生在項(xiàng)目研究所用到的內(nèi)容，有可能在課程學(xué)習(xí)中沒有學(xué)到，要求教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí)，以進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生將有大部分工作需要在實(shí)驗(yàn)室中完成，因此，在第三部分對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合和擴(kuò)建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項(xiàng)目考評(píng)
以小組為單位，認(rèn)真考核學(xué)生完成項(xiàng)目的情況。針對(duì)機(jī)電一體化項(xiàng)目的各系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方式、功能和項(xiàng)目報(bào)告等進(jìn)行考評(píng)。考評(píng)中要特別注意學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
5.項(xiàng)目拓展
建議學(xué)生以研究報(bào)告、學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)本小組的研究成果。對(duì)于考評(píng)成績(jī)優(yōu)秀的小組可以組織學(xué)生以申報(bào)專利、參加競(jìng)賽的形式進(jìn)一步拓展項(xiàng)目。
項(xiàng)目教學(xué)法可以極大提高學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維，同時(shí)使學(xué)生以真正項(xiàng)目的方式接觸到機(jī)電一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和項(xiàng)目管理。這種項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和總結(jié)問題的能力和經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言非常寶貴。項(xiàng)目考評(píng)優(yōu)秀的學(xué)生的科研論文和專利申請(qǐng)都將在學(xué)生畢業(yè)求職時(shí)增加不可或缺的砝碼，將成為機(jī)電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
現(xiàn)有的教學(xué)手段，還不足以提升學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。作為項(xiàng)目教學(xué)法的補(bǔ)充，還可以通過增加機(jī)電一體化原理設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，從而更大程度上提高學(xué)生的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力。
課程設(shè)計(jì)時(shí)，要求學(xué)生認(rèn)真回顧教師在課堂上所授要點(diǎn)，分析各要點(diǎn)對(duì)產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)及其特性的影響。希望學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)一步理解、吸收和消化課程理論知識(shí)以及在項(xiàng)目教學(xué)法中所存在的尚未解決的問題。
課程設(shè)計(jì)課題要盡可能選擇具有產(chǎn)業(yè)背景的實(shí)際課題，學(xué)生通過原理方案的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及總體設(shè)計(jì)等過程，加深對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體認(rèn)識(shí)。在指導(dǎo)過程中，注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。此外，還要注意課程設(shè)計(jì)必須與項(xiàng)目教學(xué)法互補(bǔ)，對(duì)于項(xiàng)目教學(xué)法中沒有涉及的部分，要適當(dāng)加強(qiáng)。[4]
課程設(shè)計(jì)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生熟悉機(jī)電一體化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全面掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范和過程，并培養(yǎng)學(xué)生扎扎實(shí)實(shí)的工作作風(fēng)。
六、結(jié)論
本文以拓寬機(jī)械類學(xué)生的就業(yè)面為主要目標(biāo)，針對(duì)“機(jī)電一體化原理”本科教學(xué)的若干問題，進(jìn)行了深入探討和思考。以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ)，論述該課程對(duì)學(xué)生的重要性，以及如何引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該課程的重要性進(jìn)行再認(rèn)識(shí)。通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。提出項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)改革方案，著重培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力；該項(xiàng)目教學(xué)法與“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計(jì)相輔相成。期待機(jī)電一體化課程在提高綜合素質(zhì)、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
