机电一体化实验教学改革和实验室建设研究与探索*

◆陈义明 姚三九

机电一体化实验教学改革和实验室建设研究与探索*

◆陈义明 姚三九

阐述目前机电一体化专业课程实验教学体系中存在的问题。在重视学生理论学习的基础上，着重强调实践的重要性，建立完整的实验教学体系，同时结合湖北商贸学院的实际教学环境，整合优化学校的实验教学资源，对实验室建设进行探索，以此来培养学生的实践创新能力。

机电一体化；实验教学；实验室建设

*项目来源：湖北商贸学院校级教研项目“机电一体化实验教学体系和实验室建设研究”（基金编号：JY校201304）。作者：陈义明，湖北商贸学院助教，研究方向为机电一体化；姚三九，湖北商贸学院教授，研究方向为材料成型（430079）。

1　机电一体化专业现有实验教学体系中存在的问题

在机电一体化专业课程实验教学中，最突出的问题是缺少实验课程、学时偏少和缺乏实验设备。 液压与气压传动就是一门非常典型的专业课程，如果在学习过程中缺少实验课程，会使学生觉得空洞，进而产生厌学的情绪，达不到理想的学习效果，实现不了课程设置的目的。

再者，实验教学都是根据相应课程设置的，课程之间存在相关性，但是实验设置存在缺少关联性和综合性的问题。机电一体化专业课程的一个特点就是可控性，因此有很多关于控制的课程，比如单片机、PLC（可编程控制器）等的学习。一方面，这些课程缺少实验，大都在理论学习的基础上进行模拟仿真，很多学生在学完这些课程后，都没见过硬件系统；另一方面，控制实验没有与执行机构有机地关联起来，不能实现真正意义上的控制。

最后就是实验室管理差以及实验指导教师业务能力低的问题。实验器材缺少相应的维护会损坏和丢失，如果得不到及时的补充和更新，会导致整个实验无法进行。同时，实验都是在实验指导教师的带领下进行，需要指导教师有过硬的综合业务能力来培养学生。

2　机电一体化专业的实验教学体系改革

根据目前机电一体化专业的课程实验教学中存在的问题，对实验教学方法、内容以及整个体系进行改革。

首先，改变传统的实验教学方法，使学生由被动学习变为主动学习。可以挑选学习和动手能力比较强的学生，在实验教师的指导下，上台进行实验操作和讲解，其他学生在观察和学习的过程中进行提问讨论，在了解实验原理和操作步骤后再进行实验操作。这样可以有效地激发学生的学习热情，从而更好地培养学生思考和解决实际项目问题的能力。

其次，实验教学是学习与工作的桥梁，因此，实验内容既要突出课程的特点，又要适应未来工作的需要。一方面，由于课程的实践性和关联性较强，实验内容应从基础性实验向综合性实验发展，由简单向复杂逐步推进；另一方面，实验内容应紧密围绕实际生活中的应用，突出运用，使学生毕业后能很快适应工作需要。

最后，建立与培养计划相适应的实验教学体系，并根据行业的发展，不断进行更新改进。实验教学体系反映了学生在整个学习过程中的实验计划，应包括课程实验、综合性实验以及相应的学时和考核办法。在制定实验教学体系时，应突出实验项目的可操作性、全面性和有效性，同时根据学生的操作和反馈情况进行改进。

3　实验室建设探索

通过对一些高校的实验室建设经验进行调研，为了适应学科技术的发展，更好地培养学生的实践创新能力，与相关企业合作，定制和引进一批先进的实验教学硬件系统，在实验室的建设与发展方面进行一系列探索［1］。

建立综合性实验室 高校能够根据学生的年级以及所需要学的实验课程，开设具有不同功能的实验室。

1）基础性实验室，主要是加强对机电一体化专业的相关课程的概念和理论进行感性认识和理解，可以进行初步的课程实验，通过实验操作，理解实验目的和意义，对理论知识进行验证。

2）综合性实验室。在学生学习相关的基础课程后，可以对相关联的课程进行综合性实验，培养综合实践能力。比如机电液控制实验、基于单片机原理的控制实验以及电工电子控制器设计实验等，都是在基础实验的基础上进行综合性的操作，学生在实验过程中可以深入学习理论知识，也可以培养实践创新能力。

3）创新型设计实验室。创新型设计实验室会配备先进的实验设备、小型的机械加工设备以及电子元器件等，同时提供具有计算机以及网络软硬件平台的工作间。成绩优异的学生可以在实验教师指导下进行创新性实验，去申请学校的创新基金或者参加全国大学生创新比赛等。也可以在平时的理论学习和实验过程中，对一些想法进行实验，或者通过与指导教师沟通讨论进行拔高创新，再根据创新点制订详细的实验方案，然后在实验室中进行创作实现，以此来培养学生的实践创新能力。

建立和完善实验室管理制度

1）通过对实验设施的维护，可以保证实验的顺利开展，同时对管理中发现的问题可以及时地采取补救措施；

2）实验室要长期开放，可以采取集中预约和网上预约等多种形式，让学生可以更加方便地做实验；

3）完善对学生的考核机制，鼓励学生大胆进行创新性实验。对这类学生进行重点培养， 让他们组成一个创新团队，代表学校参加比赛或者与相关企业开展创新项目等。

强化实验指导教师队伍的管理与建设 加强对实验指导教师队伍的管理与建设：

1）定期对实验指导教师进行职业培训，以提高指导教师的业务水平；

2）鼓励实验指导教师指导学生参加创新比赛；

3）建立师生互评制度，以得到更好的实验教学效果。

4　结束语

根据目前机电一体化专业的实验教学体系中存在的问题，对其进行改革，同时结合学校的实际教学环境，优化了实验资源，对实验室建设进行了一些积极探索，改善学生的实验条件。实践证明，这些举措有效地提高了学生的学习热情，增强了学生的实践创新能力。今后还需要不断地发展，与时俱进，培养出更多具有创新能力的综合型技术人才。■

［1］罗玉.探讨机电一体化技术现状以及发展趋势［J］.科学中国人，2014（3S）：96.

Experimental Teaching Reform and Laboratory Construction Research and Exploration of Mechanical and Electrical Inte-

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.12.136 gration//CHEN Yiming， YAO Sanjiu

This paper describes the problems that existed in Mechanical and electrical integration experimental teaching system. We emphasize the importance of practice based on the theory learning and build a complete experimental teaching system. Combining with the actual teaching environment of Hubei Business College，integrated optimization of experimental teaching resources and explored laboratory construction in order to cultivate the students' practical ability to innovate.

Mechanical and electrical integration； experimentalteaching； laboratory construction

G642.0

B

1671-489X（2016）12-0136-02