《机电一体化技术》教材内容体系及特色研究

王增胜 孔令云 杨汉嵩

摘要：

通过对目前机电一体化技术教材的调研，分别分析了机电一体化传统教材和以项目式教材的内容体系，并指出传统教材和项目式教材在编写时应注意的问题。提出通过在教材中开辟“小栏目”的方式增强教材的可读性、趣味性、实用性，并体现教材特色。最后对传统教材和项目式教材内容体系进行对比分析，给出项目式机电一体化技术教材内容体系的具体改革措施。

关键词：

机电一体化技术；内容体系；项目式；小栏目；特色

中图分类号：

G4

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2014）04-0148-01

1 机电一体化技术课程性质及培养目标

机电一体化技术是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课程。该课程从机械电子结合的角度介绍机电一体化的主要研究内容及应用领域、机电一体化系统的构成、典型产品分析、机电一体化系统的设计等内容。使学生了解和掌握机电一体化的重要实质及机电一体化设计的理论和方法；能综合这些技术进行机电一体化产品的分析、设计与开发。

2 机电一体化技术传统教材的内容体系

一个典型的机电一体化系统，应包含以下五大基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程，其主要相关技术可以归纳为六个方面，即机械技术、传感检测技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术和系统总体技术。

机电一体化传统教材正是按照以上机电一体化的五大组成要素或六大关键技术而构建内容体系的，其典型内容体系如表1所示。

表2所示的内容体系，全书围绕机床工作台的驱动这一大项目，以进给传动机械系统、工作台单片机控制系统、数据采集系统、步进电动机的环形分配系统四个分项目分散于对应章节内容的最后一节，通过四个分项目来串接整个教学内容，并在最后一章列举了其它机电一体化项目教学案例。表2所示的内容体系将子项目和章节内容融为一体、有机结合，既实现了项目式教学模式导向的目标，又不失传统教材的严谨性和完整性。学生在学习各章节并完成相应子项目的过程中均要考虑对总项目“机床工作台驱动”这一系统的影响，由此使学生形成从“系统”的角度考虑问题的思想，而“系统论”正是“机电一体化”的精髓所在。

在编写项目式教材的过程中，除了考虑要兼顾知识体系的完整性，还要考虑所选项目的针对性和难易程度。

4 增设“小栏目”体现教材的特色和亮点

小栏目是以“豆腐块”的形式置于章节的前面、后面或穿插在章节内容中间，并以不同于正文的字体或字号来表达。例如，开辟一些实践性、经验性和工程性较强的栏目，如“工程背景”、“选用思维”、“应用点评”、“工程案例”等，以引导学生培养工程意识；也可增加如“知识目标”、“小结”、“延伸阅读”、“学习方法”等栏目，一方面可以方便学生自学，另一方面可体现相关技术应用的最新成果、研究的前沿热点等，增强教材的可读性和趣味性。

5 项目式教材改革举措

将传统教材和项目式教材内容体系对比分析如表3所示。

由表3可见，一本理想的机电一体化项目式教材除了要体现项目式教学模式的导向外，还应完整传达机电一体化的知识体系，所选项目要具备典型性、难易适中，与机电一体化相关技术有机融合。同时，可通过增设的小栏目的方式，以引导学生培养工程意识、增强可读性、趣味性、方便自学等。

参考文献

[1]徐航，徐九南.机电一体化技术基础[M].北京：北京理工大学出版社，2010.

[2]吴晓苏，范超毅.机电一体化技术与系统[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3]杜建铭.机电一体化导论[M].北京：电子工业出版社，2011.

[4]张燏.机电一体化概论[M].北京：人民邮电出版社，2009.