機(jī)械電子工程科技論文
機(jī)械電子工程科技論文
機(jī)械電子工程是通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代機(jī)械科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)、機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，掌握機(jī)械、電子信息和計(jì)算機(jī)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)理論和方法。學(xué)習(xí)啦小編整理了機(jī)械電子工程科技論文，有興趣的親可以來(lái)閱讀一下!
機(jī)械電子工程科技論文篇一
機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的探索
1、引言
機(jī)械電子工程專業(yè)是通過(guò)學(xué)習(xí)現(xiàn)代機(jī)械科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)、機(jī)電一體化應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，掌握機(jī)械、電子信息和計(jì)算機(jī)等方面的基礎(chǔ)知識(shí)及相關(guān)理論和方法。學(xué)生畢業(yè)后可從事現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品與系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用及技術(shù)管理等工作。
在教學(xué)方面注重學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，依托光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、信息控制等方面的綜合優(yōu)勢(shì)，提供計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)、自動(dòng)化儀表及裝置、機(jī)電工程智能檢測(cè)、光電轉(zhuǎn)換與通信技術(shù)等系列選修課程，供學(xué)生自主選讀。使學(xué)生能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)各行業(yè)所需的測(cè)控系統(tǒng)及測(cè)試儀器。兼顧工程科學(xué)教育與工程實(shí)踐訓(xùn)練，以培養(yǎng)個(gè)性健全、情操高尚、基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面廣、應(yīng)用能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。
2、機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建
本專業(yè)是機(jī)械和電子的綜合學(xué)科，因此，通過(guò)對(duì)新形勢(shì)下機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)的分析，應(yīng)用型教育以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐性教學(xué)體系，其實(shí)踐性課程和項(xiàng)目設(shè)置方面，要注重先進(jìn)性、開(kāi)放性、創(chuàng)新性，形成適應(yīng)機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)的多層次、多形態(tài)的完整實(shí)踐性教學(xué)體系。
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中，合理安排實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)尤為重要，為了培養(yǎng)的系統(tǒng)性、全面性，在實(shí)踐教學(xué)的安排上，應(yīng)根據(jù)每個(gè)學(xué)期的理論課程的安排，合理的安排不同形式的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，以保證實(shí)踐教學(xué)階梯性和不間斷性。根據(jù)課程的安排，除了相應(yīng)課程的實(shí)驗(yàn)外，應(yīng)設(shè)置專業(yè)課實(shí)訓(xùn)或綜合性的實(shí)訓(xùn)課程，以對(duì)當(dāng)前及先前所學(xué)課程的鞏固。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的安排：①多安排設(shè)計(jì)性或綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，減少驗(yàn)證性的內(nèi)容，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主性、獨(dú)立性，激發(fā)學(xué)生的思維潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。②合理設(shè)置實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，使實(shí)訓(xùn)具有系列性、銜接性，盡可能的通過(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。③加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的管理，以培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性、綜合性及項(xiàng)目完整性的能力及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的培養(yǎng)。因此在教學(xué)平臺(tái)的設(shè)置中，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容應(yīng)能夠滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，達(dá)到培養(yǎng)目的，根據(jù)要求，在實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)置中，以小車為載體，從大一機(jī)械制圖實(shí)訓(xùn)開(kāi)始到大四的機(jī)電工程系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)結(jié)束，均以該模塊為平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的圖形設(shè)計(jì)能力，到實(shí)物制作能力，小車的驅(qū)動(dòng)，控制等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。以能夠達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的項(xiàng)目意識(shí)和系統(tǒng)控制的設(shè)計(jì)能力，等所有的實(shí)踐課程和理論課程完成后，第八學(xué)期為學(xué)生畢設(shè)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。通過(guò)上述的一系列的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、自主學(xué)習(xí)，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力的符合社會(huì)需要的應(yīng)用型本科人才。
3、機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施
在實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施過(guò)程中，首先先基礎(chǔ)性教學(xué)，實(shí)踐課內(nèi)容的安排主要是驗(yàn)證性方面的教學(xué)，其特點(diǎn)是對(duì)理論課內(nèi)容的時(shí)間實(shí)踐操作驗(yàn)證;稍深入層次的實(shí)踐教學(xué)主要是綜合性、設(shè)計(jì)性方面的教學(xué)即為獨(dú)立的實(shí)踐性教學(xué)，因此強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性項(xiàng)目必須獨(dú)立設(shè)置;再次為系統(tǒng)層實(shí)踐性教學(xué)，主要是探索性方面的教學(xué)。即畢業(yè)設(shè)計(jì)、第二課堂、創(chuàng)新性想法的實(shí)現(xiàn)。
教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施：①是機(jī)械制圖實(shí)訓(xùn)：主要為機(jī)械圖形的手工繪制，訓(xùn)練學(xué)生的徒手制圖能力。②機(jī)電產(chǎn)品認(rèn)知實(shí)訓(xùn)：主要為電器元件的識(shí)別、焊接訓(xùn)練、無(wú)線話筒及循跡小車的實(shí)物裝配、還有圖形的計(jì)算機(jī)輔助繪制;③金工實(shí)習(xí)和電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)：主要內(nèi)容為：小車車體的制作和基本的金工實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的進(jìn)行、利用數(shù)電結(jié)合實(shí)現(xiàn)小車的控制及車速采集;④檢測(cè)與控制實(shí)訓(xùn)：主要是為小車的智能控制;⑤電氣控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)：主要內(nèi)容為車載機(jī)械手、挖掘機(jī)及電梯控制系統(tǒng);⑥機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)：完成前面實(shí)訓(xùn)制作出的小車系統(tǒng)，完成小車實(shí)物的三維、仿真圖，完成標(biāo)準(zhǔn)圖形設(shè)計(jì);⑦機(jī)電系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)：完成一個(gè)綜合系統(tǒng);⑧畢設(shè)：完成畢設(shè)任務(wù)。在四年的實(shí)訓(xùn)課程中，涵蓋了機(jī)械實(shí)訓(xùn)和電子電路、單片機(jī)、PLC等內(nèi)容的實(shí)訓(xùn)任務(wù)，培訓(xùn)學(xué)生的機(jī)械和電子控制系統(tǒng)的測(cè)繪和設(shè)計(jì)能力。
4、實(shí)踐教學(xué)方式方法
由于應(yīng)用型本科教育要處理好理論教育與實(shí)踐教學(xué)的配比關(guān)系，處理好專業(yè)課程的設(shè)置與目前人才需求的關(guān)系，處理好學(xué)生動(dòng)腦與動(dòng)手之間的關(guān)系。盡量避免水桶式的教育，應(yīng)還主動(dòng)學(xué)習(xí)與學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)內(nèi)容要求獨(dú)立完成，而不是采用灌輸式或機(jī)械師教育，而是實(shí)踐過(guò)程中一員。采用此種方法可以培訓(xùn)學(xué)生的獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力了。同時(shí)，多開(kāi)展一些課外活動(dòng)，如指導(dǎo)學(xué)生參加各種大賽，比如：電子設(shè)計(jì)大賽、機(jī)構(gòu)創(chuàng)新大賽等，以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)思想、敢于創(chuàng)新的精神、分析解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
5、應(yīng)用型本科師資隊(duì)伍的培養(yǎng)
培養(yǎng)應(yīng)用型人才，對(duì)教師的要求也較高，要求教師除了具備較高的理論知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力，而目前的應(yīng)用型本科教育中教師的素質(zhì)即存在較多問(wèn)題，如應(yīng)用性學(xué)科的教師理論知識(shí)水平較高，而教師實(shí)踐場(chǎng)所和實(shí)踐機(jī)會(huì)少，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致了學(xué)生所學(xué)知識(shí)受限，缺乏實(shí)踐能力，因此，培養(yǎng)教師的理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，是應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，只有這樣才能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。
6、結(jié)束語(yǔ)
總之，合理處置理論教學(xué)與實(shí)跋教學(xué)的關(guān)系。在實(shí)踐教學(xué)中以學(xué)生為中心, 堅(jiān)持理論與實(shí)踐相結(jié)合, 強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力,培養(yǎng)具有較強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的符合社會(huì)需求的應(yīng)用型人才。
機(jī)械電子工程科技論文篇二
機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列課程建設(shè)與教學(xué)改革
摘要：本文針對(duì)目前我校“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向系列核心課程存在著設(shè)置及內(nèi)容不盡合理、課程之間的銜接與分工不夠明確等問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化整合，更新人才培養(yǎng)理念，進(jìn)一步深化教學(xué)方法和手段的改革創(chuàng)新，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)及其與課堂教學(xué)之間的有機(jī)聯(lián)系。
關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程;系列課程;課程建設(shè);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介：黃民(1965-)，男，江蘇徐州人，北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，教授，北京市機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心主任。(北京100192)
基金項(xiàng)目：本文系北京市高等學(xué)校教育教學(xué)改革項(xiàng)目、北京市人才強(qiáng)教深化計(jì)劃教學(xué)創(chuàng)新人才項(xiàng)目、北京市高等學(xué)校教學(xué)管理創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079(2011)03- 0182-03
近年來(lái)，筆者根據(jù)國(guó)家科技發(fā)展形勢(shì)和市場(chǎng)對(duì)人才需求的變化，對(duì)北京信息科技大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)機(jī)械工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、模式進(jìn)行了明確定位，培養(yǎng)面向北京地區(qū)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的，具有良好綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的一線工程技術(shù)人才。在專業(yè)方向課設(shè)置方面，注重某一專業(yè)方向特長(zhǎng)和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，設(shè)有以下三個(gè)專業(yè)方向。機(jī)械設(shè)計(jì)方向(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與工程)：突出計(jì)算機(jī)工程技術(shù)在機(jī)電一體化產(chǎn)品及自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用和專業(yè)軟件工具應(yīng)用開(kāi)發(fā)。機(jī)械制造方向(制造過(guò)程信息化技術(shù))：注重機(jī)械制造過(guò)程中設(shè)備、工裝的設(shè)計(jì)與加工、生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理能力的培養(yǎng)，以及應(yīng)用信息技術(shù)和先進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在產(chǎn)品制造及自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的能力。機(jī)械電子工程方向(光機(jī)電一體化技術(shù))：側(cè)重培養(yǎng)應(yīng)用光機(jī)電技術(shù)從事機(jī)電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)與研究的能力。
“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向的系列專業(yè)課程包括：“控制工程基礎(chǔ)”、“測(cè)試技術(shù)”、“微機(jī)原理及應(yīng)用”、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”、“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“可編程控制技術(shù)”、“機(jī)電傳動(dòng)控制”、“數(shù)控技術(shù)”、“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”、“虛擬儀器技術(shù)”等，但目前這些課程存在著內(nèi)容設(shè)置不盡合理、統(tǒng)籌規(guī)劃不夠完善等問(wèn)題，具體表現(xiàn)在：課程體系設(shè)置仍不夠完善合理，核心系列課程門數(shù)太多、部分課程只注重了自身內(nèi)容的完整性，缺乏對(duì)教學(xué)計(jì)劃的整體考慮，致使內(nèi)容交叉重復(fù)、課程之間的銜接與分工不夠明確;核心課程教學(xué)內(nèi)容尚需進(jìn)一步整合、優(yōu)化和更新;有針對(duì)性的教育教學(xué)方式方法和手段仍有待進(jìn)一步革新;課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺，一些核心課程的基本實(shí)驗(yàn)不夠健全，設(shè)計(jì)性、綜合性以及課外選修和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的比例偏少。
針對(duì)上述問(wèn)題，筆者通過(guò)承擔(dān)完成北京市高等學(xué)校教育教學(xué)改革項(xiàng)目和校級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目“機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革”，圍繞如何對(duì)“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向的系列核心課程進(jìn)行優(yōu)化整合和教學(xué)改革開(kāi)展了深入的研究，進(jìn)行了有針對(duì)性的優(yōu)化課程體系、整合教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方法等教學(xué)改革與實(shí)踐，并取得了較好的成效。
一、更新人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想和理念
基于本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)指導(dǎo)思想，筆者提出了機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大工程理念，即：充分開(kāi)發(fā)學(xué)校和社會(huì)的各種資源，科學(xué)延伸實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間，拓寬專業(yè)人才內(nèi)涵，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新的行為理念，使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系，實(shí)施多層次、全方位的實(shí)踐訓(xùn)練。資源包括校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)、學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及校外實(shí)習(xí)基地、科研合作企業(yè);延伸時(shí)空是指開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)、第二課堂、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、科學(xué)研究等工程實(shí)踐環(huán)境;拓展內(nèi)涵是指理工與人文知識(shí)的融合，機(jī)、電、信息、管理等專業(yè)知識(shí)的融合，注重工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，樹(shù)立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神。
二、系列核心課程的整合和優(yōu)化
系列核心課程是根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，用于提供成為合格的專門人才所必需的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的關(guān)鍵主干課程。因而，系列核心課程的設(shè)置、建設(shè)及教學(xué)改革，是本專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的成敗關(guān)鍵?；舅悸肥牵横槍?duì)目前培養(yǎng)計(jì)劃中，存在的相關(guān)核心課程內(nèi)容交叉、重疊，課程之間銜接與分工不夠明確，課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺等問(wèn)題，本著注重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)、以機(jī)為主、光機(jī)電及信息技術(shù)有機(jī)融合的原則，對(duì)系列核心課程進(jìn)行逐步整合和優(yōu)化，建立以測(cè)控技術(shù)與儀器類課程、機(jī)電一體化及運(yùn)動(dòng)控制類課程、計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程的系列課程體系;注意專業(yè)知識(shí)及內(nèi)容的整體性和相關(guān)性，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化整合，注意分工和銜接，避免重復(fù)，努力提高核心課程的系統(tǒng)化和綜合化程度，充分利用有限的課程和學(xué)時(shí)滿足日益增長(zhǎng)的專業(yè)知識(shí)需求;適當(dāng)減少課內(nèi)講授學(xué)時(shí)，增加實(shí)踐學(xué)時(shí)和課外第二課堂學(xué)時(shí)，結(jié)合教學(xué)方法和手段的改革，大力運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量和收益，為學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展提供必要的時(shí)間和空間。
1.測(cè)控技術(shù)與儀器類課程
增設(shè)選修課“傳感器與調(diào)理電路”，將“控制工程基礎(chǔ)”、“測(cè)試技術(shù)”、“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”、“虛擬儀器技術(shù)”歸為一類課程，并進(jìn)行整體優(yōu)化。明確“控制工程基礎(chǔ)”與“測(cè)試技術(shù)”相關(guān)內(nèi)容的分工和銜接，“控制工程基礎(chǔ)”對(duì)于系統(tǒng)的描述側(cè)重性能及其參數(shù)指標(biāo)，而后續(xù)的“測(cè)試技術(shù)”則側(cè)重在學(xué)習(xí)工程測(cè)試中系統(tǒng)性能對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。精減原“測(cè)試技術(shù)”課程中傳感器原理及變送電路部分，突出對(duì)信號(hào)檢測(cè)方法、變換原理與信號(hào)檢測(cè)分析裝置和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法，增加工程應(yīng)用方面的內(nèi)容和實(shí)例分析。
2.機(jī)電一體化及運(yùn)動(dòng)控制類課程
包括“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“機(jī)電傳動(dòng)控制”、“數(shù)控技術(shù)”等課程，將“數(shù)控技術(shù)”硬件設(shè)計(jì)方面的相關(guān)內(nèi)容與“機(jī)電傳動(dòng)控制”的控制器內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái)，實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與之融合呼應(yīng)。同時(shí)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，將“控制工程基礎(chǔ)”、“測(cè)試技術(shù)”、“機(jī)電傳動(dòng)控制”以及“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”內(nèi)容綜合運(yùn)用到同一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中，針對(duì)系統(tǒng)特定功能需求，綜合運(yùn)用傳感檢測(cè)技術(shù)、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等方面的知識(shí)，滿足或提高系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)指標(biāo)要求，使學(xué)生能更好地理解各專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)，提高其對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
3.計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程
增設(shè)專業(yè)方向限選課“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”和專業(yè)選修課“虛擬儀器技術(shù)”，進(jìn)一步豐富、完善了計(jì)算機(jī)類課程，突出實(shí)用技能、綜合應(yīng)用能力及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。加強(qiáng)“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”、“可編程控制技術(shù)”的實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出課程的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容，同時(shí)增加課程設(shè)計(jì)，且學(xué)生可按興趣選修其一。
三、系列核心課程建設(shè)與教學(xué)改革
1.“測(cè)試技術(shù)”課程建設(shè)與教學(xué)改革
“測(cè)試技術(shù)”課程是機(jī)械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，是一門多學(xué)科滲透，工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代傳感技術(shù)、信號(hào)分析新方法、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試技術(shù)等快速發(fā)展，而課程計(jì)劃學(xué)時(shí)仍然只有40學(xué)時(shí)，依靠傳統(tǒng)授課方式及實(shí)驗(yàn)教學(xué)則很難達(dá)到預(yù)期的效果，這就給教師的教學(xué)提出了新的、更高的要求。
基于課程的上述特點(diǎn)，為適應(yīng)和滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)新形勢(shì)的客觀要求，確保教學(xué)質(zhì)量，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，筆者在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、教學(xué)方法和手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了改革和實(shí)踐。
(1)教學(xué)內(nèi)容的整合完善。根據(jù)本課程的特點(diǎn)，結(jié)合我校本科生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及實(shí)驗(yàn)條件，筆者對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合，既注意課程知識(shí)體系的系統(tǒng)性，又突出主題，強(qiáng)調(diào)共性，科學(xué)分類，避免重復(fù)，使教學(xué)內(nèi)容具有較好的結(jié)構(gòu)和層次。筆者將課程內(nèi)容分成以下三大板塊：基本理論(信號(hào)的分析與處理、測(cè)試系統(tǒng)的響應(yīng)特性)、基本知識(shí)(傳感器及信號(hào)調(diào)理、信號(hào)采集與記錄)和測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用(典型物理量的測(cè)量)。同時(shí)，注重基本理論、基本知識(shí)與工程實(shí)際的緊密結(jié)合，注重理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)融合，注重把現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助智能測(cè)試技術(shù)以及虛擬儀器技術(shù)等先進(jìn)測(cè)試技術(shù)及系統(tǒng)介紹給同學(xué)們，緊跟課程相關(guān)學(xué)科發(fā)展的步伐。
(2)教學(xué)方法改革。針對(duì)不同授課內(nèi)容，采用靈活提問(wèn)式、互動(dòng)式、板書(shū)講解與多媒體演示講解相結(jié)合等多種授課方式，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。采用啟發(fā)思考、簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)、強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用等方式提高知識(shí)傳授的效率和效果。
充分發(fā)揮現(xiàn)代 教育手段的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)多媒體教學(xué)以及CAI課件的相互交流和完善。針對(duì)“測(cè)試技術(shù)”課程內(nèi)容多、涉及面廣的特點(diǎn)，尤其是其中大量?jī)?nèi)容涉及到傳感器、測(cè)試裝置、分析儀器等的結(jié)構(gòu)、原理及其實(shí)際操作，借助于數(shù)字?jǐn)z像及錄像技術(shù)，將一些典型傳感器、測(cè)試分析儀器的實(shí)物及其操作使用鏈接到課件中來(lái)，使得相關(guān)教學(xué)內(nèi)容更加直觀和生動(dòng)。同時(shí)，注意加強(qiáng)課程組教師之間教學(xué)法研討和交流，通過(guò)互相聽(tīng)課討論以及共享多媒體課件等方式提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果。
(3) 實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革。長(zhǎng)期以來(lái)，測(cè)試技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。做實(shí)驗(yàn)之前教師將每一實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容到實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理等都做詳盡的介紹，這種傳統(tǒng)教學(xué)模式，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，失去了“實(shí)驗(yàn)”真正的目的和意義，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)也只剩下 機(jī)械地模仿操作。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生分析和處理實(shí)際問(wèn)題的能力，筆者采用了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?。具體做法是：把同一類儀器的不同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)組合在一起，安排兩次實(shí)驗(yàn)。第一次實(shí)驗(yàn)中采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)法，通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)儀器已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí)，克服了學(xué)生對(duì)儀器及實(shí)驗(yàn)原理的陌生感。第二次實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生必須自己提出實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)出電路圖、數(shù)據(jù)表格，然后獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。最后由教師 組織大家集體討論，分析由于實(shí)驗(yàn)方案的不同所引起不同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因以及學(xué)生各自方案的優(yōu)缺點(diǎn)。
2.“單片機(jī)原理與 應(yīng)用”課程建設(shè)與教學(xué)改革
“單片機(jī)原理與應(yīng)用”是機(jī)械電子專業(yè)方向的專業(yè)必修課程，課堂教學(xué)的重點(diǎn)是讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)MCS51系列單片機(jī)原理和應(yīng)用技術(shù)，掌握如何應(yīng)用單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品控制系統(tǒng)的基本理論知識(shí)。實(shí)踐教學(xué)主要側(cè)重基本程序設(shè)計(jì)及調(diào)試方法的學(xué)習(xí)，包括I/O控制、中斷、定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用、鍵盤處理及串口通訊等程序設(shè)計(jì)。
筆者在實(shí)踐環(huán)節(jié)中主要圍繞學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)的普遍情況，不斷琢磨改進(jìn)教學(xué)的方法，每個(gè)實(shí)驗(yàn)依據(jù)涉及的知識(shí)點(diǎn)列出系列思考題，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不是簡(jiǎn)單地驗(yàn)證課堂知識(shí);課程設(shè)計(jì)從電路設(shè)計(jì)、焊接、連線到 軟件調(diào)試，力爭(zhēng)為學(xué)生創(chuàng)造親自動(dòng)手的條件。
目前，國(guó)內(nèi)高校單片機(jī)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在諸多不足之處。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)順序安排方面仍然采用傳統(tǒng)的先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式，即：?jiǎn)纹瑱C(jī)硬件結(jié)構(gòu)→匯編指令系統(tǒng)→系統(tǒng)擴(kuò)展→接口技術(shù)→應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。課堂理論教學(xué)的學(xué)時(shí)大大多于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般在“匯編指令系統(tǒng)”講完之后才開(kāi)始進(jìn)行。這種教學(xué)體系的不足之處在于：以大量的原理介紹引導(dǎo)學(xué)生入門，學(xué)生不僅理解起來(lái)有難度，而且感覺(jué)枯燥乏味;教學(xué)過(guò)程中以原理知識(shí)為核心，應(yīng)用技術(shù)只是點(diǎn)綴，造成學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)不足;軟硬件介紹分離，對(duì)單片機(jī) 軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法強(qiáng)調(diào)不夠，這使得學(xué)生在構(gòu)建實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)缺少系統(tǒng)化的思路。同樣，實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是預(yù)先由實(shí)驗(yàn)教師設(shè)計(jì)好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如程序設(shè)計(jì)、I/O口使用、中斷與定時(shí)器使用、顯示與鍵盤等。然后由學(xué)生照本宣科地重復(fù)，完成教學(xué)大綱所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在一定程度上可以讓學(xué)生盡快熟悉和進(jìn)入單片機(jī)這個(gè)領(lǐng)域，但是也存在不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力的問(wèn)題，同時(shí)也不能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動(dòng)性，甚至出現(xiàn)了學(xué)生不做實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、抄襲他人程序和實(shí)驗(yàn) 報(bào)告的不良現(xiàn)象，學(xué)生普遍反映這種驗(yàn)證式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)收獲不大。
為了解決上述問(wèn)題，筆者引入“實(shí)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”思想，將其與單片機(jī)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)造出了一種以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)的體驗(yàn)式、探究式的新型單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)模式，把所要教授的各項(xiàng)理論知識(shí)和實(shí)踐技能按由淺入深、夠用、現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的原則分解到一個(gè)個(gè)具有明確應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)課題中，通過(guò)讓學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)依次完成這些課題來(lái)達(dá)到教學(xué)目的。在課題的設(shè)計(jì)和順序安排上力求做到循序漸進(jìn)、合理銜接、不斷深入。此外，筆者還采取了以下具體措施。
(1)在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的份量。要求學(xué)生必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的硬件電路和程序，并對(duì)軟硬件進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。
(2)實(shí)驗(yàn)室實(shí)施開(kāi)放 管理模式。允許學(xué)生自選時(shí)間來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主權(quán)，為其提供更多自由學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。
(3)改革課程考核方式。重點(diǎn)考核和評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用和創(chuàng)新能力，采取與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的多樣化考核形式，增加實(shí)驗(yàn)考核的分量。
3.“ 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程建設(shè)與教學(xué)改革
在新的課程體系中增設(shè)了“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”課程，同時(shí)盡可能建立該課程與其他計(jì)算機(jī)類課程之間的 聯(lián)系，發(fā)揮其在計(jì)算機(jī)類系列課程體系中的歸納和統(tǒng)領(lǐng)作用。教學(xué)中，將“可編程控制技術(shù)”作為具體應(yīng)用范例對(duì)象之一，有針對(duì)性地介紹接口類型與PLC中不同模塊之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、在PLC系統(tǒng)中A/D換算關(guān)系、PID控制算法實(shí)現(xiàn)、通訊 網(wǎng)絡(luò)以及人機(jī)界面設(shè)計(jì)與使用等。
在課堂教學(xué)方面，制作了“計(jì)算機(jī)控制技術(shù)”多媒體課件及相關(guān)教具，使教學(xué)更加直觀、生動(dòng);同時(shí)在授課過(guò)程中提供了大量科研實(shí)踐中獲取的范例，有利于培養(yǎng)學(xué)生興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和改善教學(xué)效果。
完成了FESTO 物流加工系統(tǒng)配套仿真教學(xué)系統(tǒng)采購(gòu)與應(yīng)用，使學(xué)生在集成軟件 環(huán)境下，運(yùn)用同實(shí)物完全一致的三維圖形化仿真教學(xué)系統(tǒng)，完成系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試運(yùn)行全過(guò)程，解決了實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)少、昂貴易損的問(wèn)題。完成了PLC運(yùn)動(dòng)與溫控試驗(yàn)箱設(shè)計(jì)與采購(gòu) 工作，使得教學(xué)內(nèi)容更貼近工廠實(shí)際需求，解決PLC實(shí)踐教學(xué)中閉環(huán)控制與運(yùn)動(dòng)控制空缺的問(wèn)題。
4.“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程建設(shè)與教學(xué)模式改革
“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是本專業(yè)重要的綜合性專業(yè)課程，其基本任務(wù)是闡明機(jī)電一體化的基本概念、基本原理、相關(guān)技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運(yùn)用機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的能力和從事一般機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力。機(jī)電一體化的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測(cè)傳感技術(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)、精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)。
(1)更新和完善教學(xué)內(nèi)容。機(jī)電一體化是多學(xué)科的交叉與綜合，以機(jī)為主、機(jī)電結(jié)合，同期學(xué)習(xí)的課程有單片機(jī)原理及應(yīng)用、可編程控制技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)控制、數(shù)控技術(shù)等。多年來(lái)一直把北京理工大學(xué)張健民編寫的《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》作為該課程的教材，但在教學(xué)中卻存在著一個(gè)突出問(wèn)題：課程內(nèi)容與相關(guān)課程有較大的重疊。所以在教學(xué)中應(yīng)按以下程序進(jìn)行：首先要論述機(jī)電一體化的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和 發(fā)展趨勢(shì)等;其次要去介紹各單元技術(shù)，由于它們是作為單獨(dú)的課程分別介紹的(先修或同期學(xué)習(xí))，所以對(duì)其不必詳細(xì)介紹，只需著重強(qiáng)調(diào)其在整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品中的作用;再次，引入豐富的系統(tǒng)實(shí)例，并貫穿于教學(xué)始終，作為課堂精講內(nèi)容，以便使學(xué)生能夠掌握單元技術(shù)的精髓;最后介紹典型的機(jī)電產(chǎn)品實(shí)例，主要以CNC、激光打印機(jī)、ROBOT 等為例，詳細(xì)分析其功能設(shè)計(jì)和系統(tǒng)構(gòu)成，幫助學(xué)生們掌握設(shè)計(jì)方法和提高其設(shè)計(jì)、分析能力。此外，還注意把本門學(xué)科的最新發(fā)展及其前沿知識(shí)引入教學(xué)。
(2)豐富教學(xué)手段。采用多種教學(xué)手段，引入課堂討論題目和設(shè)計(jì)實(shí)例，有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深入思考和掌握、運(yùn)用。組織和鼓勵(lì)學(xué)生參加科研活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)本專業(yè)發(fā)展的了解和對(duì)所學(xué)知識(shí)重要性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)興趣。
(3)改革課程實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)。加大并抓好實(shí)踐環(huán)節(jié)，變抽象為直觀，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。除了基本實(shí)驗(yàn)外，還增設(shè)了選修實(shí)驗(yàn)、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，如步進(jìn)電機(jī)、交通指示燈控制、電機(jī)調(diào)速、數(shù)據(jù)采集等。在進(jìn)行本課程的課程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)模式進(jìn)行改革，對(duì)設(shè)計(jì)選題慎重考慮，題目盡可能靈活多樣、貼近工程實(shí)際，使同學(xué)們得到系統(tǒng)的“機(jī)電一體化”綜合訓(xùn)練，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
四、結(jié)語(yǔ)
以上是對(duì)我校近三年機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革的一個(gè)簡(jiǎn)要 總結(jié)。提高教育教學(xué)質(zhì)量的根本途徑是不斷進(jìn)行教學(xué)改革和科學(xué)研究，更新教育教學(xué)理念，不斷改革和完善課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段，實(shí)現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)融合，力求教學(xué)內(nèi)容的工程實(shí)用性、系統(tǒng)性和延展性。應(yīng)該說(shuō)課程建設(shè)與教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)工程，如何使其主動(dòng)適應(yīng)人才市場(chǎng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才知識(shí)及能力結(jié)構(gòu)的需要及變化，在我校“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”北京市特色專業(yè)建設(shè)、培養(yǎng)面向首都區(qū)域 經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的、創(chuàng)新能力較強(qiáng)的應(yīng)用型人才的過(guò)程中發(fā)揮應(yīng)有的作用，將是一項(xiàng)持之以恒、不斷深化、與時(shí)俱進(jìn)的工作，需要本專業(yè)方向全體教師銳意進(jìn)取、不懈努力。
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