机电一体化课程设计

杨雪君

(黄冈职业技术学院，湖北 黄冈 438002)

现代科学技术的迅猛发展，尤其是微电子技术、信息技术、传感与检测技术和机械技术的相互渗透，使传统的机械工业产生了深刻的变革。一些被广泛应用的传统机械传动系统，逐渐被机械电子机构所取代，传感器和微电子控制系统已成为机电产品的重要组成部分。

一 机电一体化技术与其他技术的区别

1.机电一体化技术与传统机电技术的区别

传统机电技术的操作控制主要通过具有电磁特性的各种电器来实现，如继电器、接触器等，在设计中不考虑或很少考虑彼此间的内在联系;机械本体和电气驱动界限分明，整个装置是刚性的，不涉及软件和计算机控制。机电一体化技术以计算机为控制中心，在设计过程中强调机械部件和电器部件间的相互作用和影响，整个装置在计算机控制下具有一定的智能性。

2.机电一体化技术与并行工程的区别

机电一体化技术将机械技术、微电子技术、计算机技术、控制技术和检测技术在设计和制造阶段就有机地结合在一起，十分注意机械和其他部件之间的相互作用。而并行工程将上述各种技术尽量在各自范围内齐头并进，只在不同技术内部进行设计制造，最后通过简单叠加完成整体装置。

3.机电一体化技术与自动控制技术的区别

自动控制技术的侧重点是讨论控制原理、控制规律、分析方法和自动系统的构造等。机电一体化技术将自动控制原理及方法作为重要支撑技术，将自控部件作为重要控制部件应用自控原理和方法，对机电一体化装置进行系统分析和性能测算。

4.机电一体化技术与计算机应用技术的区别

机电一体化技术只是将计算机作为核心部件应用，目的是提高和改善系统性能。计算机在机电一体化系统中的应用仅仅是计算机应用技术中的一部分，它还可以在办公、管理及图像处理等方面得到广泛应用。

二 教学方法

改以教师为主体的知识灌输型为以学生为主体的素质能力培养型教育。教学方法采用启发式、直观式、讨论式、发现式等多种教学手段的有机结合，充分发挥学生学习的主体性和自主性，培养学生的自主意识和合作精神，鼓励学生独立思考，激发学生的主动性和学习的兴趣。具体的教学方法包括:问题教学法、实物引导法、过程教学法、实验教学法、案例教学法等。一是问题教学法，即围绕重点、难点问题集中讨论和分析，力争做到重点、难点问题当堂解决。二是实物引导法，即课堂上，教师发放凭证、账簿、报表等实物，让学生通过观察真实的凭证、账簿、报表等，培养学生的感性认识，缩短书本与现实之间的“距离”。三是过程教学法，即借助于多媒体教学手段，将处理的程序进行过程演示或通过模拟实验室电子流程板循序渐进地进行讲解，使学生形成系统的知识体系。四是实验教学法，即在实验室让每一位同学进行实际手工和上机操作，熟悉各岗位的手工操作，培养学生的实际动手能力，实现学生“零距离”上岗。五是案例教学法，改变传统的课堂讲授教学方法，选用或自行设计相关案例，由教师组织学生参与，在分析案例的过程中开展教学活动，促进学生相互讨论和交流的教学方式。案例教学法能极大地激发学生学习的兴趣和主动性。

整个课程的组织是以多项目为导向，每个项目分成基于工作过程的不同任务来完成。项目的设计遵从学习认识规律和职业成长规律，从简单到复杂、从单一技能训练到综合技能训练。项目的设计也遵从学生的个性差异，设计具有难度梯度的项目，适应不同基础的学生完成，即使难度最低的项目也能满足课程大纲要求。在每个项目类中，有一个案例教学项目，另外的三个项目难度递减，学生根据自身的情况选择完成。最终达到学生的PLC应用技术由生手变为熟手，职业素养得到较大的提升。

企业项目不是一成不变的，是根据企业目前生产实际情况，决定学生完成什么样的企业项目。另外企业项目的时间安排也要随着企业生产情况进行调整。课程以项目为主线，基于工作过程的任务驱动进行项目的实施，体现“做、学、导”的过程。项目布置后，先由学生自己思考、自己尝试，体现学生的“自主探究”，也就是学生“做”的过程;当在完成项目中遇到困难和问题时，小组学生相互讨论，老师参与但不指导;当小组内无法解决时，组与组之间进行讨论，体现学生的“合作探究”，也是“学”的过程;当仍然解决不了问题时，老师加以启发引导，学生重新思考解决方案;若还是无法解决，教师则进行案例(案例所用项目与学生完成项目不同)教学，针对学生出现的问题作为教学重点，尤其特别注重教授学生分析问题、解决问题的方法和新的知识点，然后学生结合讲解，再次完成自己的项目，这个过程体现了“协助探究”，也是“导”的过程。教师在整个教学过程中只是起到引导、启发作用，只教授学生各种方法，但不替学生完成任务的任何部分，让学生“不等”、“不靠”，自己想方设法完成自己的任务。充分体现了学生的自主学习、探究性学习。另外，每次课的开始，同学之间相互交流上一次课完成项目中遇到的问题以及解决问题的方法，针对好的方法和思路，教师加以点评，供其他同学借鉴。这样不仅使学生的专业知识得到巩固，更重要的是系统地提升了学生的专业技能，掌握了应对未来工作岗位上需完成项目或工作任务的方法。另外，课程中采用多项目，难度逐渐递进，这样可以使学生的技能和完成项目的方法得到反复训练，达到不断巩固的程度。

三 教学成果

1.课程改革推动实训基地建设，产学研成果使教学效果不断提高。为了满足该专业和课程的改革需要，学校组建了机械电子学生实训培训基地，为了使机电一体化课程能够在真实环境下实现工学交替和顶岗实习，学校引入校外真实企业和真实产品，以此项改革带动下的“校企合作，实现工程实训基地运行机制创新的探索与实践成果，优越的实践环境使教学效果不断提高，该课程学完后学生基本达到了两个职业资格标准。

2.高素质的“双师型”教师队伍保证了教材建设、实验设备开发和教学方案实施。课题组教师知识、年龄结构合理，来自企业的兼职教师为实践环节提供了有力的保障。教材和实训材料由课题组教师编写。课题组教师以项目导向模式带领学生研发了大量实验设备，并指导学生参加全国机械创新和电子竞赛，均取得较好的成绩。