机电专业课程论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇机电专业课程论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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2课程设计的实施方式

课程设计实施方案：设计报告书是对整个设计过程的总结和提升，也是进行工程交流的重要文献资料，通过指导学生撰写课程设计报告书，培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写，提出如下要求：1）严禁课程设计报告抄袭，基本工作独立完成；2）根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理；3）设计要符合国家标准，学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范；4）设计图图纸规范，符合设计说明书的要求，不照抄手册和案例，设计参数与图纸相一致；5）学会使用专业相关软件，对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真，是验证设计正确的有效手段之一；6）课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用，以及基本的控制电路，学生要具备一定的实践操作能力，掌握器件的选择与焊接，会进行程序的编写，掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行，每个小组3～5人，视工作量而定。课题难度较大可以分五人，原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求，每个学生都要参与该组课程设计答辩，通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作，检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生，结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。

3实施效果

通过在重庆大学机械电子工程专业的实践，在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计，已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练，学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后，不能很好地将机、电的知识融会贯通，大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能，在系统运用中存在问题，在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节，通过理论设计与实际操作，比如数控工作台进给系统的设计，从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真，最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来，提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计，为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛（重庆赛区）中，学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中，“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置，控制系统采用单片机控制，执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术，机电一体化课程设计改革效果显著。

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传统的实践教学方法是在完成既定理论知识学习后，再辅以少量的验证性实验，并多以演示为主，学生直接参与的实践活动很少，这种教学方法已经不能适应现阶段高等教育的要求。有的学校围绕专业培养目标，以科技竞赛为引导构建学生科技创新活动体系，通过学生的科技创新活进一步强化课堂教学内容，将理论教学与实践教学融为一体，这种教学方法虽然为学生提供了动手操作的机会，但是仍然不能很好地激发大多数学生的学习兴趣。很多学生为了获得好成绩，通过网络购买或代工方式购入半成品，进行简单的修改和调试，而没有真正地去参与设计与制作，更无法消化吸收所学内容，创新学习能力得不到很好锻炼。

1.2教学内容与学生个人兴趣脱节

机械电子专业是机械与电子专业的交叉学科，需要学生在学习机械和电子课程的同时，能够将两种类型的知识融会贯通。对于机械类专业的学生，面对比较深奥的电子与电气知识，很难有自觉深入学习的兴趣和动力。在教学中，即使采用了多媒体教学、实物演示与动手操作等教学模式，大多数学生也只是被动机械地完成学习任务，仍然不能有效地提高学生的技能和创新能力。大学生思维十分活跃，只要教学内容符合他们的需求，引起他们的兴趣，就能激发他们学习的动力和创造力。但是，目前很多高等院校机电类课程的教学内容偏多偏难，从单片机的组成结构、可编程逻辑控制器再到电机传动控制，在教学过程中都想面面俱到把所有知识点教给学生，学生无法在有限的学时内主动地消化大量的知识，很容易失去学习兴趣。

2Arduino开源硬件的特点

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件(Arduino开发环境)，适合人群非常广泛。Arduino硬件开源表现为用户可以根据需要下载电路图，自己购买所需独立部件，制作相应的电路。可以利用Arduino作为控制板，用开关、传感器或其他控制器等作为其输入，也可使用数码管、电机、液晶显示等作为其输出装置，从而形成完整的系统。以往的实践教学多以51单片机为对象，功能单一，扩展性差，开展实验有限。Arduino与传统单片机相比有如下几个方面的优势[3,4]：(1)学习Arduino单片机可以完全不需要了解其内部硬件结构和寄存器设置，仅仅知道它的端口作用即可；可以不懂硬件知识，只要会简单的C语言，就可用Arduino单片机编写程序。(2)Arduino软件语言仅仅需掌握少数几个指令，而且指令的可读性较强，稍微懂一点C语言即可，轻松上手，快速应用。(3)Arduino的理念就是开源，软硬件完全开放，技术上不做任何保留。针对周边I/O设备的Arduino编程，很多常用的I/O设备都已经带有库文件或者样例程序，在此基础上进行简单的修改，即可编写出比较复杂的程序，完成功能多样化的作品。(4)Arduino由于开源，也就意味着从Arduino相关网站、博客，论坛里得到大量的共享资源，在共享资讯的辅助下，通过资源整合，能够加快创作作品的速度及效率。(5)相对其他开发板，Arduino及周边产品相对质廉价优，学习或创作成本低，重要一点是：烧录代码不需要烧录器，直接用USB线就可以完成下载。Arduino实验开发平台易学易用，降低了微电子学习的门槛，没有程序开发和电路设计经验的学生也可以很快掌握，这非常适用于目前机械类专业学生的教学与学习。

3Arduino在机电专业实践教学改革中的应用模式

通过以上对Arduino的特色优势分析，在机电专业的实践教学中引入Arduino开源平台辅助教学具备较强的可行性，可以弥补实践教学中创新力度不够的问题。以下分别探讨教学内容制定、机电一体化实验室建立、科技创新活动体系和实践评价体系。

3.1为学生量身打造教学内容

3.1.1演示环节

在专业课程的教学中，引入Arduino使得课程更贴近实际应用。如在机电传动控制与智能机器人的课堂教学中，可设置模拟值、PWM调光、舵机、步进电机和伺服电机控制实验演示科目，在演示过程中将依次向学生讲解系统结构设计、电路实现、控制程序的编制方法，以及接口服务器的原理，增强面对面授课的生动性、趣味性。

3.1.2动手操作环节

通过教师对实践平台的讲解和实验演示，在实践环节中将自己所掌握的机械与电路知识实践化。Arduino平台安装简单可以反复使用，像积木可以随意组合任意搭配，学生可以根据自己的想法任意设置电路，编写简单的程序控制整个电路运行过程。学生通过动手操作对机械和电路方面知识得到最大限度的运用，同时动手能力和创新能力得到了提升。实践过程中，将每个班级分成若干项目小组，每组三到五人，选取一人为组长。预先设定难易程度不同的题目，供小组自由选择，充分发挥学生的创造力。如机电传动控制课程，可预先设定单轴、XY两轴、XYZ三轴工作台、3D打印机和六自由度机械臂等多个题目，各组可根据自身能力与兴趣选择，每个步骤都制定详细的教学目标、教学方法要求和能力培养要求。

3.2建立基于Arduino开发平台的机电一体化实验室

教学活动中以“技术—应用—实践”为主线，在强化课堂教学的同时，面向本科生建立由“课堂教学—学科交叉—动手实践—工程应用—创新研究”的机电一体化实验室，从组装、调试到应用整个过程全部由学生亲自完成，提升学生对于机械电子的全方位学习能力。实验室由若干实验台构成，每个实验台要配备Arduino实验开发板、面包板、面包板连接线和所需的电子元器件，并配有电源接线端子。学生可以在面包板上直接连接线路，不需要进行焊接，所以电子元器件和连接线都可以循环利用，配备常用的电子测量工具和示波器。

3.3构建以科技竞赛为引导的学生科技创新活动体系

围绕专业培养目标，合理定位，以科技竞赛为引导构建学生科技创新活动体系，通过学生的科技创新活动得到进一步的强化和综合应用。围绕Arduino开发平台设置多个竞赛门类，如机械臂、3D打印机、传感器应用和智能家居等。为了处理好科技创新活动的普及与竞赛选手的选拔关系，在科技创新活动体系的建设中，首先确立了竞赛体系的层次性构建，把科技竞赛分为学院级和国家级两个层次。学院级竞赛主要是为了在学生中普及科技创新活动，使更多的学生参与其中；同时也为选拔优秀选手参加国家级竞赛提供后备人才。国家级竞赛主要是为了进一步培养优秀学生，培养创新型的拔尖人才；也是为了提高专业和学校的知名度，进一步增强学生的荣誉感和成就感。

3.4建立机电专业课程实践教学综合评价体系

目前许多高校对实践教学环节、实践教学基地建设、工程训练中心建设等已经日益重视，然而，对实践教学环节质量的考核、评价以及对实践性教学改革创新和基础建设还缺乏具有指导作用的评价体系[5]。机电专业涉及机械与电子两个门类的科目，评价实践教学效果很难采用统一的评价标准。因此，构建一套适应高等学校发展和实践性教学自身特点的实践教学质量综合评价体系，不仅有利于促进学生学习的积极性与主动性，有利于教师把握教学重点和难点，还有利于推动实践教学改革。为评价机械课程、电子课程交叉教学与竞赛实践活动相结合教学法的有效性，将实践教学质量的监控与评估重心前移，参考Arduino机电一体化实验室开设的实践题目，从实践教学培养计划制定入手，以实践教学内容确定课堂教学重点，跟踪教学过程的各个具体环节进行质量控制。课程实践教学综合评价体系以各科目实验教学和课程设计等实践教学环节为评价对象，采用学生自我评价、授课教师评价和教务科评价相结合的评价运行机制。第一步学生自我评价。从各班级中随机抽调若干名学生，对本科目实践教学情况进行在线匿名问卷测评，问卷测评结果作为授课教师评价和教务科评价的基础。第二步授课教师评价。授课教师在学期末对课堂教学效果、互动效果以及学生实践作品进行点评和总结，并将实践结果作为期末考试成绩的一部分。同时分析学生知识与技能掌握的程度，并对机电一体化实验题目内容进行调整，提交总结报告。第三步院教务科评价。院教务科每学期末组织对本院所有专业实践教学环节的教学准备情况、实施情况和教学效果等分别进行评价，找出薄弱环节，分析影响实践教学质量的问题症结，提出相应整改措施，同时形成评价总结报告和评价结果，并报学校管理部门。第四步汇总整改。院实践教学质量评价组汇总学生自我评价、授课教师评价和教务科评价结论和意见，制定整改计划，调整Arduino实验内容，完善管理制度和保证措施，逐步解决影响课程实践教学质量的关键问题。

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二、以往单片机课程采用多媒体理论教学加单片机实训的形式

这次单片机课程改革最主要的目的是增加学生上课时的操作项目，力求达到每节课学生都有事可做。过去在多媒体教室上课最主要的问题就是课堂讲授部分到实训的时候很多内容还得重新讲一遍，费时费力，学生动手能力得不到充分锻炼，学习过程非常被动。其主要矛盾可以归结为C语言的程序编写与多媒体教学之间的矛盾。单片机课改的具体做法是将授课地点改为机房，包括实训器材也都拿到机房，在课程安排上，先从C语言上机实训开始学习C语言基础，本着以C语言够用为原则试着编写一些单片机程序下载到单片机集成电路板当中完成单片机实训，实现教学做一体式教学。总的来说，以C语言为载体的这种教学模式效果要好于以硬件为载体的教学模式，并且从教学条件角度，这样做更容易实现教学做一体式教学。单片机课程改革前后最明显的区别就是学生自主设计能力增强了，动手能力、分析能力、团结协作能力都得以锻炼。

三、电机与PLC控制是本专业的一门强电类课程。

本课程改革的重点是在理论部分增加操作项目，并且加入PLC实训部分。以往电机与PLC控制课程采用的是多媒体理论教学加电机实训的形式，电机理论部分和PLC控制部分在多媒体教室进行，电机实训部分在实训室进行。改革之后上课地点选在机房和实训室进行，机房增加一款电气设计软件和一款PLC编程软件及其仿真软件。由于强电课程不是本专业的主干课程，在实训设备配备上还比较欠缺，主要表现在PLC实训方面缺少相关设备。多媒体教室上电气原理图的课程学生得不到动手操作的机会，学习效果不理想。其主要矛盾可以归结为学生手绘图困难与原理图分析之间的矛盾，梯形图程序学习与多媒体教学之间的矛盾。在机房利用已学过的AutoCAD软件平台教学生使用SuperWorks软件载入低压电器符号及绘制电气控制原理图，然后到实训室对熟悉的控制环节进行电机实训演练，进一步加深对控制原理的理解;PLC部分在机房使用STEP7软件和S7－200仿真软件进行梯形图的程序编写及仿真实训。这样一来，学生们通过自己动手利用软件熟悉器件的符号、型号及工作原理，掌握电气控制原理图的绘制及控制方法和控制环节，进一步开发了学生们自主学习理论知识的潜力和创造力，再通过实物接线实操，进一步巩固和验证了之前的学习成果。利用软件辅助教学要好于多媒体教学的效果，通过仿真软件做实训弥补了设备不足的缺陷。对于本专业的弱电类课程也可以采用相关软件进行辅助教学。例如用Protel99SE软件可以辅助电子技术类课程的进行。

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《机电一体化系统设计》是一门面向机械设计制造类专业所开设的专业综合特色课程，是集机械、电子等基础课程知识为一体的综合性专业课程，课程在学生所学专业课的基础上，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，并结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，阐明机电一体化技术原理。课程具有较强的实践性特征，因此，要求学生在学习过程中既重视和掌握基本概念、基本原理和基本方法，又重视相关理论的应用，加强实践环节的学习和运用[1-2]。针对该课程以上特点，如何开展课程的考核成为课程教学改革的关键，本文在综合分析课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，分析探讨了不同考核方式优缺点，提出课程考核方式改革的思路，为高校机械设计制造类专业《机电一体化系统设计》课程教学改革提供一定参考。

1.《机电一体化系统设计》课程特点

《机电一体化系统设计》课程作为机械技术与微电子技术的新兴交叉学科，在机制专业课程体系中占据重要地位，融合了机械技术、电子技术、信息技术等多种学科，将机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术融于一体，体现了“以机为主、以电为用、机电有机结合”的原则，具有综合性和应用性强的突出特点，课程对培养学生机电一体化设计能力具有重要作用。

课程在学生所学专业课的基础上，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，结合机电一体化典型设备，讲述相关系统产品的组成原理及工作过程，使学生了解机电一体化的组成及发展方向，掌握典型机电一体化系统及产品的基本工作原理，了解有关机电一体化仪器、设备的应用。通过该课程的学习，以期达到课程教学目标，即通过相关学科知识的学习和掌握，促进学生系统了解机电技术学科知识，掌握机电一体化产品系统设计方法，提高学生“机电有机结合”的实际应用能力[3-4]。

2.当前主要的考核方式及其特点

2.1试卷考试。

试卷考试主要通过期末考试评估学生对专业知识的掌握情况，主要有开卷考试、闭卷考试及半开卷考试等形式。试卷考试一定程度上反映了学生对于机电一体化系统设计课程知识点的学习水平，但是，学生突击背复习题应付考试现象较为普遍，而且结合《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，单纯采用试卷考试很难实现课程“提升学生机电有机结合的实际应用能力”的教学目标，而且课程考试一般在结课后一次性完成，无法完全反映学生对于课程的整体学习效果，缺乏对于课程的过程管理。

2.2平时成绩与试卷考试相结合。

针对试卷考试存在的过程监控不足等弊端，许多院校在考核过程中引入平时成绩考核环节，平时成绩主要由期中考试测验、出勤、平时作业等组成，一般权重在20―40%。课程总评成绩最终由平时成绩和期末成绩两部分组成，期末成绩为试卷成绩。该种方式对课程的过程管理进行了监控，提高了学生平时学习的积极性，有助于学生在课堂上认真学习、积极思考，课下认真完成作业，但是该种考核方式对于课程考核权重及平时考核项目的设置要求较高，教师需对平时作业的布置、创新类实践项目设置等平时考核环节进行较好的把握。

2.3结课论文。

结课论文通过学生在课程结束后提交结课论文的方式完成课程考核，结课论文考核方式有助于培养学生的创新和初步的科研能力，有助于培养学生查阅文献的能力，对于课程论文，一般要求选题结合机电一体化系统设计方面的内容，原则上一人一题。

结课论文考核方式一定程度上调动了学生的学习主动性，但是在实施过程中，针对《机电一体化系统设计》实践性、应用性强的课程特点，要求学生在结课后期较短时间内完成质量较高的课程结课论文难度较大，易出现论文分析肤浅、运用课程理论知识点不足等问题。

2.4基于CDIO的“机电一体化系统设计”考核方式[5]。

基于传统考核方式存在的问题，相关人员提出CDIO考核方式，该方式以项目设计为导向，强调学习评估方法和学习成果相结合。考核模式采取“4+3+1+2”考核方式。具体做法是：在考核前一个月左右给学生布置一批应用性比较强的机电一体化系统设计方面的课题，学生在这段时间内有针对性地查阅有关资料，编制程序框架，调试程序并进行仿真，在考前一周，进一步强化学生的上机调试能力，适当缩小命题范围，减小难易程度，突出重点，命题采用分类随机抽签的方法，学生在上机考核过程中，规定时间，一人一机，分组进行，教师重点考核其对课程内容的掌握及实践技能，并进行答辩。答辩时，教师针对考题进行提问，考核成绩最终由平时、上机技能、答辩情况及调试结果综合评定，从而考核学生对课题的准备情况、理解程度及实践技能。对于动手能力较强的学生，鼓励成立兴趣小组，开展科技创新活动，明确职责，利用实验室的开放，对自己的课题设计一个机电一体化系统实物模型，通过当场演示，讲解分析，教师注重过程考核，根据学生的分工、设计、演示情况和答辩情况综合打分，得出本门课程成绩。这种考核方式的优点是引导学生平时注重学习，有的放矢，积极主动地配合教师的日常教学活动，上课互动性好，能有效地激发学生上课学习的积极性，提高学习效率。

2.5采用职业技术资格考试来代替传统考试[6]。

职业资格证书是反映劳动者具备某种职业所需要的专门知识和技能的证明，与学历文凭不同，职业资格证书更多地反映了特定职业的实际工作标准和规范，以及劳动者从事这种职业所达到的实际能力水平。它是劳动者求职、任职、开业的资格凭证，是用人单位招聘、录用劳动者的主要依据，也是境外就业、对外劳务合作人员办理技能水平公证的有效证件。

职业技术资格证书涉及知识、技能、能力和素质等多个角度，并侧重于技能、能力和素质的提高。因此，在利用其取代传统考试的同时，需对照人才培养目标和课程教学目标的要求，从认知、操作技能与能力和职业素质等方面，全面系统地考察其可行性，并将其作为选择和确定结业考试内容的依据。目前，可参照“数控中级工”、“维修电工”等工种中的一类或多类项目进行考虑，学生通过取得相应职业资格证书后申请课程免考的方式进行。

3.课程考核方式改革思路

基于《机电一体化系统设计》课程实践性、应用性强的课程特点，结合机械类专业人才培养目标，考核过程中，可在充分论证的基础上，将简单的一次性考试考核向多种形式并重的方式转变，将理论考核向理论与实践相结合方向转变，将组织方式由学校组织向社会认可的职业资格考试方式转变，具体思路如下：

3.1丰富考试考核形式，强化其合理性。

为了提高考试考核的公平性与合理性，考试考核的形式不能仅仅局限于传统方式[7]。考核过程中，合理引入平时成绩考核，将现有的一次性考试考核转变为多次考核，通过综合课堂表现成绩、随堂测验成绩、平时作业成绩、实习成绩等多方面的指标决定最终的综合考核成绩，在此基础上，确立合理的评价指标体系，优化评价标准，合理分配考核指标权重，以期合理、公正地反映学生对于课程的学习效果。

3.2完善考核内容，强化考核过程管理。

为了使课程考核能够真实反映学生学校效果，课程组需在进一步分析课程教学目标的基础上，完善课程考核内容，形成理论考核与实践考核试题库，并结合机电一体化技术发展方向，及时更新完善考核内容，根据实际及时修正考试内容，提高考核内容更新效率。在平时考核环节，需进一步加强过程管理，完善平时考核方式方法，提高其可操作性。

3.3拓展考核组织方式，多渠道实现课程考核。

在考核组织方式上，突出国家职业资格鉴定考试，引入职业资格证书制度[8]，通过课程学习，在合理分析人才培养目标及课程教学目标的基础上，确立适于课程考核要求的职业资格类别，建立与国家职业资格鉴定考试考核接轨的以职业综合能力（职业技能）和职业素质考核为主线、知识能力素质全面全程考核的考试考核体系，实现课程的多方式考核，使学生在实现课程教学目标的同时，达到国家职业资格考核要求，从而提高学生创新能力与应用能力。

4.结语

本文在综合分析《机电一体化系统设计》课程特点的基础上，论述了现有考核方式的特点，提出了课程考核方式改革的思路，然而课程考核改革是一个长期过程，要改变先前的考核模式，必须引导学生注重平时学习和技能训练，同时要求教师加强课程教学改革的研究，这对教师、对学生都将是一种挑战。因此，要想切实做好《机电一体化系统设计》课程考核方式改革，务必制定好长期策略，注重积累，保障落实，只有这样，才能建立科学、规范、合理的考核机制。

参考文献：

[1]董爱梅.《机电一体化系统设计》课程考核改革的探索与实践[J].考试周刊，2008，41：11-12.

[2]朱国云.基于过程化考核的机电一体化实训教学实践研究[J].科教导刊（中旬刊），2014，05：110-111.

[3]叶慧群.项目教学法在高职机电一体化专业实践教学中的应用[J].科技创新导报，2013，34：145+147.

[4]刘延霞，宁玲玲，马广勇.《机电一体化技术》课程教学改革研究[J].中国校外教育，2013，09：111.

[5]袁健，朱龙英.基于CDIO的“机电一体化系统设计”课程考核方法改革的探索[J].中国地质教育，2010，02：18-20.

[6]朱敏红，闫红蕾.机电一体化专业课程考核改革的研究与实践[J].职业时空，2012，06：24-25.

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一、高等数学课程在高职机电一体化专业的重要作用

随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，该专业要求学生能利用计算机辅助设计软件进行结构设计，并能进行简单的机电产品设计，重点培养的是高级应用型技术人才。高等数学是机电专业的一门重要的基础课，科学合理的机电数学教学内容，对学生专业课程学习、可持续发展以及职业素养培育具有基础和支撑作用：

二、高职机电专业高等数学的教学现状

1、教学内容与专业脱节。高等数学课程的自身特点是逻辑的严密和抽象性，很多同学认为高等数学理论性太强，比较枯燥，不好学懂，因此学生的学习积极性不高。而之所以出现这种现象，是因为：高等数学与专业课程的结合不够紧密，很多院校较多地注重在数学领域研究数学，并没有在机械工程领域研究数学，这就造成了高等数学的学习与机械类专业课程学习的脱节，缺少实用性。其次，高职类院校在课时不足的情况下对高等数学的课时进行缩减，这就造成了学时少和内容多的矛盾，很多老师为了完成教学任务只能在课上多讲，造成没有时间和学生互动，学生的困惑得无法及时解决，从而使学生产生畏惧和厌学心理，严重影响了教学效果。

2、考核方式单一。很多高职院校目前采用的仍然是传统的单一理论考试，仍然是重视考核结果、忽视考核过程、重视考核理论、忽视考核能力的。因此，我们在考核过程中要注重考核过重，摈弃传统的单一理论形式，采取期末考核和考核过程并重的形式，不仅要考察学生理论知识的掌握，还要考察学生的学习能力。

三、高职机电专业高等数学的改革途径

1、教学内容的改革。在内容选取时我们注重加强专业针对性，探讨数学教学内容与专业教学内容的深度衔接，实行教学内容模块化，层次化，做到因材施教，将数学建模与数学实验的思想方法融入到课程教学，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。

根据机电一体化专业课程需求，我们遵循“以应用为目的，以必须够用为度”的选取原则，将传统的高等数学课程的内容进行合理的切割，并加以优化和整合，将本门课程设计为三个模块：首先是基础模块，我们以机电一体化专业课程涉及到的数学知识点来设计教学内容，把各知识点与相关的专业课程内容结合起来转化为课程的教学项目，突出数学知识与专业内容的联系，每一项目均以相关的专业实际问题引入；其次是应用模块，我们认为每一项目要有该知识点在相关专业领域内应用的学习案例，让学生在应用数学知识解决专业问题的实践活动中掌握知识，增强数学内容与专业实践的相关性，提高学生的理论联系实际能力。再次是拓展模块，即引入数学建模和数学实验，以机电一体化相关案例和数学模型的实例为引领，将数学的基础知识合理地连接、过渡到专业上，为后续专业课的学习打好坚实的数学基础。

2、教学模式的改革。在教学模式方面我们可以适当地采用翻转课堂教学模式，“翻转课堂式教学模式”是指学生在课下完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。主要将教学分为课前、课中、课后三个阶段，在授课之前，檠生提供相关内容的微课视频、课件和素材资源等，并利用手机教学软件“云班课”、QQ群、等手段布置学习任务，学生根据相关任务，结合自己的实际情况，通过微课视频先自行学习，并记录自己在学习过程中遇到的难点和疑问。在课堂中，通过互动来完成教学和学习，由学生互相分享学习效果，讨论、解决学习过程中的问题，再由教师进行重难点的分析讲解。通过这个过程，学生逐步提高了自主学习能力，构建了适合自己的知识体系，同时也使课堂教学具有了很强的针对性，学生增强了学习的目的性，极大地提高了教学效果。课后，我们还可以利用手机教学软件云班课的云服务功能可以记录跟踪每个学生的每次学习行为和学习时长，同时可以对学生的总体学习进度和每章节的学习进度进行评价统计。学生的笔记、练习、测试、活动等情况可作为平时学习的考核依据。

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“机电专业应用数学”是机电工程专业一门必修课程，其先修课程是初等数学，后续课程为：机械零件数控加工、机电设备维修技术、机械设计基础、工程力学、数控编程及操作等专业课程。这些专业课程根据岗位不同，主要分研发岗位课程、生产岗位课程，学习期间学生还要参加各类技能比赛、考取技能证书，毕业前要进行顶岗实习、撰写毕业论文或毕业设计。学生通过对数学基本知识的学习，不仅可以提高其逻辑思维能力、判断能力，还可以为专业课程的学习提供数学支持，为专业问题的解决提供思想方法，所以本课程定位是：为专业课程的学习服务，为工作岗位的需求服务，为学生的可持续发展服务。

二、机电类专业毕业生岗位及能力分析

机电类专业毕业的常见就业岗位是：机械（模具）设计、制造、安装、检测、维护及调试，技术改造，产品开发与营销等。

机电类专业毕业生需要具备的与数学有关的岗位能力有：能够正确选择加工工具与设备（机），能够灵活操作数控机床进行零件加工（机），能够正确选择、组装、检修设备的元器件（电），能够对产品的质量进行检验，能够对设备状态进行正确判断（综合），企业决策与管理能力（综合）。

机电类专业课程中与数学相关的能力有：刀具角度、零件尺寸的计算能力、数控机床加工零件时的参数计算能力，会计算机床电流向量，会对零件各类数据进行分析等。

三、设计思路

“机电专业应用数学”课程设计，就是通过以上分析，提炼出机电类专业学生需要具备的数学能力，以及支撑这类数学能力所需的数学知识，将机电专业应用数学教学内容按项目进行划分。采用以实际问题解决为导向的项目教学法，辅以案例、任务驱动和问题导向教学法，教学环节采用项目式情境引入――数学新知学习――项目解决导出。整个教学遵从数学课程的基础性、针对性、现代化、互动性和层次性原则。

四、教学目标

（一）通识能力目标

1.具有概念互译能力，能够将机电类概念与数学概念对接；2.具有问题转化能力，会将机电类问题转换成数学问题；3.具有运算能力，能计算出数学模型的解；4.具有回归能力，会将数学解回归成实际问题的解决办法；5.具有迁移能力，会将一个实际问题的解决方案迁移成其它问题的解决方案。

（二）专项能力目标

会利用各类方程对凸轮、齿轮、连杆等机械构件运动轨迹进行描述、分析与计算，会利用微积分对电路、电机的电流、电压等的变化进行定量分析与计算，会利用微积分计算工程机械中受弯构件的刚度、强度，会利用微积分对机械元件进行设计和性能校核，会用解析几何知识对数控编程中的基点与节点进行选取与计算，会利用数理统计知识对加工零件的质量、误差做数据分析。

（三）知识能力目标

掌握函数、三角函数、参数方程、极坐标基本知识，充分理解极限、连续、导数、微分、积分概念，熟练进行极限、导数、微积分基本运算，理解常微分方程的概念及求解方法，掌握空间直角坐标系、向量、空间平面、直线、概率论与数理统计基本知识。

（四）素质教育目标

通过本课程学习，树立学生吃苦耐劳的实干精神，形成敢于创新的职业习惯，养成细致、严谨的工作作风，具有较强的团队协作能力。

五、教学内容

整个教学内容以数学知识体系为主线，以岗位与专业课程需求的教学项目为引领，构建项目化教学内容。“机电专业应用数学”分为四个教学项目，分别是：项目一：机械构件运动轨迹的描述、测量与计算。项目二：机电工程中受弯构件的变形计算，机械元件的设计计算、性能校核和优化设计。项目三：机械零件的绘制、测量及加工计算。项目四：零件测量精度分析。

四个教学项目对应四个教学模块，分别是：初等数学（函数、参数方程、极坐标）、微积分学（极限与连续、导数与微分、不定积分、定积分及其应用、常微分方程）、空间解析几何和空间角度的计算、概率论与数理统计（随机事件及概率计算、随机变量、随机变量的数字特征）。

六、情景设计

在项目四（零件测量精度分析）中采用的情境是：要对一批零件的加工精度进行统计分析，通常首先对每个零件的尺寸进行测量并记录，然后将尺寸划分成数个等长度的区间段，统计各个区间段内的零件数目，最后在平面直角坐标系里，以每个区间的中点为横坐标，以该区间内的零件数占总零件数的百分比为纵坐标，画出若干个离散点，将这些离散点用光滑曲线连起来，就得到了零件尺寸的正态分布图。由此情境进入概率论与数理统计知识的学习。

七、首末次课设计

（一）第一次课设计

环节一：畅所欲言

学生自由发言，介绍对机电类专业的认识、对本门课程的认识、希望从本课程的学习中获得什么等。

环节二：项目展示

展示机电专业中需要的数学知识，明确学习数学的目的。

环节三：课程要求

教师介绍本课程的特点、学习方式、学习要求，考核标准。

环节四：分组交流学生分组交流自己的学习计划和目标。

（二）最后一次课设计

环节一：谈谈收获

每个学生谈谈本课程的学习收获，老师补充，进行课程总结。

环节二：秀秀实力，分组进行

1.计算交流电路中电阻元件从电源吸收的平均功率

2.用微分方程知识分析机械运动中的阻尼现象及特点。

环节三：评评成果

各小组之间开展互评打分，教师参与评价并进行评分。

八、考核方式

1.学习态度考核：10%。学习态度包括课前预习、课堂纪律、课堂参与度、作业完成情况；

2.完成项目情况考核：30%。包括完成项目过程中表现出的数学互译能力、模型构建能力、计算能力、创新能力、应用数学知识解决问题的能力。

3.期末考试考核：60%。期末进行闭卷考试，考查一学期所学基本数学知识及运用知识解决问题的能力。

九、设计效果

篇（7）

加强“双师型”师资建设是职业学校加强职业技能教学，提高职业教育教学质量的关键，是新形势下职业教育关注的热点、难点问题。机电专业在中等职业学校中始终是重点专业，如何成为一名优秀的“双师型”教师是每一位中职学校机电专业教师应该思考的问题。笔者从事机电教学多年，仅就“双师型”教师的培养问题谈一下自己的体会。

一、进一步提高对“双师型”教师的认识

“双师型”教师特指职业教育中既具有专业理论知识又具有熟练专业技能，既能从事一线教学又能指导实践的复合型人才。这种教师能够根据生产所需，发挥自身理论、技能的双重优势，使学生活学活用，满足当今社会和行业对人才的需求。我们作为重点专业的教师，应该了解本专业的就业方向，精通专业理论和技能，根据社会生产实际需要适时确定专业培养目标，使教学改革和课程设置更有实效性，真正做到有的放矢。

二、机电专业“双师型”教师能力要求

我们培养出来的学生将来要在一线的生产岗位工作，因此，他们不仅要有扎实的理论知识和勤于动脑的习惯，还要有突出的实际操作能力，成为下车间就能进行实际操作并能够指导生产的技术工人。缺少这些能力，在社会中就不具备竞争能力。而作为指导学生实习的“双师型”教师，也应该具备以下几方面的能力：

1.教育教学能力

（1）能深入钻研教材，拥有精深的机电专业基础理论知识；（2）能胜任两门及以上专业课程的理论教学；（3）能负责编制所任课程的教学大纲，也能参与编制相关课程的教学大纲；（4）能运用多媒体技术上好观摩课，教学效果突出，并能做好新教师的“传、帮、带”工作；（5）能够胜任与专业相关的实训、课程设计、毕业设计、毕业实习的组织与辅导工作；（6）具有优秀的班级教育管理能力；（7）具有进行教育教学反思的能力。

2.教科研能力

（1）能担任专业课程开发工作，并参与校本教材的编写；（2）努力探索中职教育教学规律，能进行创新教育教学改革并参与研讨；（3）积极申报省一级的课题，能撰写出高质量的学术论文，并能将科研成果运用到日常教学中去。

3.生产实践能力

（1）具有一些机械产品和电子产品的设计能力，能用CAD绘图并能指导学生参加各级职业技能大赛；（2）具有中级技工及以上的生产实践知识和技能，并具有工程职业资格证书或相应职业技能等级证书；（3）有在厂矿工作的实践经验，具有指导机电专业实训及实习工作的能力，并具有创新精神。

三、机电专业双师型教师应加强实践操作技能

中职机电类专业，由于其专业特点，更要求专业课教师具有更高层次的实践性知识，其核心就是本专业实际工作的实践能力和实践经验。目前笔者学校中职教师提高自身专业实践能力的措施主要有假期挂职锻炼、参与精品课程建设与开发、专业带头人赴国内外学习研修、参加职教理论及教学方法培训、参加技能培训和职业资格考试、参与学校建设和实习实训工作、开展社会实践和调查等。机电生产实践工作比如实训实习教学等工作量大，有些工种如焊工、车工等工作环境差，带学生费心费力，这就需要我们专业实习教师提高对“双师型”教师的认识，不计报酬，无私奉献。

篇（8）

机电一体化技术专业是一个传统的机电类专业,为做到学校与社会职业岗位能力需求相结合、师生与实践劳动者相结合,努力使专业实践教学具有良好的技能适应性,形成以技术应用与综合实践为特色的实践教学体系。

(一)高职院校电一体化课程改革模式存在的现状

机电一体化专业建设与课程体系的现状是:专业定位模糊;“双师型”教师队伍力量薄弱;教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高;适应新技术发展需要的课程体系有待构建;体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。

1.专业定位模糊

由教学计划可看出,目前高职院校机电一体化专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。

2.“双师型”教师队伍力量薄弱

由于种种原因,目前高职机电一体化专业“双师型”教师比例仍很低,专业理论教师不能指导实训教学,实训教师基础理论薄弱,不能讲授专业理论课的现象还较普遍,必须采取加强培训或从企业聘任兼职教师等途径加以解决。

3.教学实验、实训条件落后

各高职院校虽具备一些专业基础课、专业课的实验条件,但基本上都是以验证性、演示性为主,很少具有本专业的综合性、设计性实验,缺乏融合机与电为一体的大型综合性实验或综合性课程,影响了专业技能和工程实践能力的提高。教学实训设施也大大落后于当今企业,实践训练水平不高,应采用与企业合作等方式尽快提升层次。

4.适应新技术发展的课程体系有待构建

现行的机电一体化专业课程体系,明显偏重于机械方面,这与当前该专业所处于的“机、电、计算机”三大块内容三足鼎立的实际格局很不适应。因此,在课程体系构建时应突出电气控制、计算机应用的地位。

5.体现当代工业发展水平的专业教材有待突破

目前高职院校所采用的机电一体化专业教材大多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。

(二)高职院校电一体化课程改革模式存在的深层次因素

高职院校电一体化课程改革模式存在的深层次因素有下述几个方面:

1.高层管理者办学意识不到位或没有精力顾及。

2.盲目跟进、没有实质性的改革措施及评价体系。

3.缺乏教学改革的大气候。

(三)目前高职院校电一体化课程改革模式的对策

首先要明确与之配套的鼓励教师个人或教学团队进行教改的细化的、科学的评价体系,以保护、推进、巩固改革的成果,营造健康向上的学术环境,并可执行到位。谓之大环境。

聘请省内外名望较高的师资、学者,筛选或整合适应于地方区域经济高职院校机电一体化课程改革的教材及与之配套的三纲(教学大纲、实验实训大纲、考试大纲)、实训指导书,营造教改的软实力。谓之借力发力。

着重培养一批忠诚于职教事业的一体化教学名师或专业教学团队。在专业教师中,遴选一批德才兼备、有创新精神的中青年教师,分批次进入“国家骨干教师”“双师型”培训班培训或专业教师进企业顶岗实习。列入培训计划实施前提:就是要担当在教改实践教学中的试点作用,而不是培训完毕束之高阁;每年必须规定在所进修的领域发表一定数量的论文或申报完成一定的科研成果,让教师的教学变被动为主动,推动整个职教改革的良性发展。谓之可持续发展。

在课程体系设置中,按下述思路构建:

将培养目标分解到每一教学模块单元,确定每一教学模块单元所承担的功能,应培养的知识和能力,相应的配套实践教学环节,每一教学模块单元主干课程的内容组成,每一课程要传授的知识、能力以及考核学生的方法。

对各个教学模块之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用知识能力的培养。

理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和“启发式”等主动型教学方法。整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。

基于高职院校电一体化课程改革模式存在的现状,应设立若干个专门化方向,重构专业课程体系,实践教学课时的设置要把握“保量”与“适时”两个原则。

总结

高职教育机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。

高职院校机电一体化课程改革不仅仅是专业建设的片面改进,而是多元化、高层次的综合体制推进,各种因素要相辅相成。只有这样,教改的成果才能在各个专业课程改革中(下转第110页)

(上接第103页)具有可持续发展的生命力。

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0 引言

“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础，其发展依赖于其他相关技术的发展，因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程，涉及知识面广、容量大，这门课的教与学都不容易。

传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成，将机电一体化系统分为若干个功能结构模块，逐一进行讲解，例如分别讲解机械本体功能模块，传感检测功能模块，中央控制功能模块等等，这样的教学方法易于学生理解，但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系，为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点，对其教学方法和教学策略进行改革与尝试，以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。

1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析

结合我国目前高等教育的现状，造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面：

1.1 师生思想上都不够重视

从目前的高等院校的教学现状来看，重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法，在这样的教学模式下，尤其是像机电一体化这样的课程，理论课本来就比较晦涩难懂，加之实践实训比较少，学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系，对于机电一体化的理解只是停留在表面层次，因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说，师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因，教师认为对于机电一体化课程教学任务重，往往疲于应付授课；而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力，往往兴趣不大，加之实践实验时间较少，最后将实践实训流于形式，因此，师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。

1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容，目前，绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响，课程的内容过多过深奥，理论课时数太大，实践技能教学课时不足，而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准，导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远，很多学生学习了很多知识，可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定，这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

1.3 实践教学条件不完善

由于机电一体化类课程所开设的实验，往往实验设备体积比较庞大，集成度较高，价格昂贵，因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的，目前很多高等院校也在进行教学改革，增大实验实践课程量，但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子，主要表现在以下几个方面：

（1）实验实践条件差，硬件实验设备陈旧，很多实验台或者实验设备都是演示性实验，整个实验过程都是老师在做实验，学生只负责看，即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍，实验教学效果比较差，这使得整个实验就流于形式化。

（2）缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践，目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验，缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验，这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力，无法提高学生动手实践能力。

（3）实验实践评价机制不够健全，很多实验实践流于形式，这导致学生对实验重视程度不够，多数学生的实验报告依靠抄袭完成，老师对学生没有印象，学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分，实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。

2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨

2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候，我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革，添加符合专业特色的实践教学内容，不断完善实践教学条件和教学手段，尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验，加大动手实践实验及综合性实验内容，并和理论课程对应起来，使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验，这样更容易掌握机电专业知识和技能。

2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节，同样的，机电一体化课程实践教学也需要考核，考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式，这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力，只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分，因此传统的考核方式并不合理，就需要对传统的考核方式进行改革。

结合机电一体化课程实践教学的特点，对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准，而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式，采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验，应当减小考核的比重，而对于综合实验及动手考查较为全面的实验，考核比重就应当加大；另一方面，还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核，重点不是考查学生的知识理解程度，而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度

对于机电一体化这样的实践要求较高的课程，实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果，而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设，以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果，就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面，机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地，而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备，因此对于机电一体化类课程的专业实习实践，必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度，为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会，以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。

3 结语

随着科学技术的飞速发展，教育的方法和手段应适应这一发展的需要，传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标，加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究，是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的，能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果，对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言，必须要不断加强实验实践教学的份量，而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练，对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]赵松年，李恩光，裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社，2004.

[2]钟波，陈容，冯云.高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛，2006(6):79-80.

[3]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛，2006(6):23-24.

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中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1006-5962（2013）02-0027-02

高职机电一体化专业课程设置的培养目标是：面向工业企业生产现场，电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司，培养适应社会需要，全面发展，适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才，主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等，本专业有五个主干学科：电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程，都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。

1自动化生产线的课程设置

机电一体化专业人才培养能力有：识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制，后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到：机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程；能力目标有：对已安装的机械手机械部件进行测量；对机械手的气路进行基本调试；根据故障现象判断故障部位；检查分析、找到故障点并分析解决故障；遵守安全操作规程；素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。

此核心课程以项目驱动教学开展课程教学，提升学生的职业能力，以具体自动化生产线为载体，融合认知、安装、调试和检测等内容，实现教、学、做、评一体化教学，突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体，采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程，涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域，设置六个学习情境：零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试，分成20个任务。

项目一：供料站的安装，有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务；项目二：加工站的安装，设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务；项目三：装配站的安装，设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务；项目四 ：分拣站的安装，设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务；项目五：输送站的安装，设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务；项目六：整体运行调试，有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。

2自动化生产线的教学方法与评价设计

2.1教学方法。

（1）讲授法：讲解项目任务，传授项目任务相关的知识点，针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。

（2）现场教学法：在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践，提高职业氛围，在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。

（3）任务驱动法：将教学过程融入项目任务中，让学生自主讨论分析实施，学生在工作过程中得到知识。

（4）小组讨论法：学生每六～八人为一个小组，小组讨论分析，讨论解决，分工协作完成项目任务。

六步教学实施：明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标，注意观察和记录小组对现象分析情况，解答学生提出的问题，对跟主题分析偏离太远的小组予以引导，让学生自行摸索，在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正，最后老师组织小组进行故障排除工作汇报，互评，并对每组进行考核评价，再引导学生自行总结。

2.2评价设计。

课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式，利于理论联系实际，有利于学生的学习创新和思考，更督促他们到实际中去发现和改进，去寻找合适自己的项目和课题。

课程考核为：校内项目，企业，综合实训三大类。当堂课的考核有：教师考核、小组互评、小组自评；教师考核内容为五项：任务分析情况，实施方案制定，任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。

和很多专业课一样，多种教学方法和全面的评价方案，有效保证了教学效果。

3相关课教学

3.1电机与电气控制的教学。

本课程以发电机为主题，以工作任务为导向，以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程，用实物进行直观性教学，使学生感性认识强，理性认识够。

典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制（或三相异步电动机Y-降压启动）、机械手控制等。

课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号；了解个元器件的工作原理和使用方法；把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求：两台电动机都存在重载启动的可能，任何一级传送带停止工作时，其他传送带都必须停止工作，控制线路有必要的保护环节，有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。

3.2PLC教学。

PLC是可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称，早期是一种开关逻辑控制装置，随着计算机技术和通信技术的发展，其控制核心采用微处理器，功能有了极大扩展，除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外，还有过程控制，数据处理，通信联网与显示打印，PLC接口采用光电隔离，实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。

PLC有5种编程语言：

（1）顺序功能图（SFC）。

顺序功能图常用来编制顺序控制类程序，包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态，这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。

（2）梯形图（LD）。

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，形象、直观、实用，电气技术人员容易接受，要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号，是目前用得最多的一种PLC编程语言。

（3）功能块图（FBD）。

功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言，与数字电路中的逻辑图一样，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。

（4）指令表（IL）。

采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表，使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC，在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。

（5）结构文本（ST）是文字语言。

编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容，中间加以不同的应用实例：顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理，使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计，LED数码管显示设计，还经常根据继电器电路图设计梯形图。

增加的学习情境还常有如下任务：洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制；寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。

3.3单片机。

单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面，在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域也都有广泛应用。

数据大都在单片机内部传送，运行速度快，抗干扰能力强，可靠性高，微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句，以实例应用为线索：单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。

教学采用ISP-4单片机实验开发板，可以完成大量的单片机学习、开发实验，对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机，有程序下载功能，可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。

3.4变频器技术及应用。

变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术；掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围；掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术；了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统，掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等，是强电应用和现代技术推广的有力体现。

3.5传感器与自动检测技术。

传感器技术代替人的感观，在各种环境下应用，检测技术是一套有效的反应体系，包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能，并能正确选用，了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成，对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案，能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。

教学过程进行小论文制作，让学生提高计算机应用水平，使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。

4毕业论文指导分析

毕业论文专业联系实际，通常小型自动化系统以单片机为主，大型自动化生产线以PLC为主，系统运行动力离不开电机，观察离不开传感器，调速可用变频器，综合所学，学生的论文涉及广泛，有效教学可对应从如下方面侧重指导。

4.1立意选题。

根据实际和研究方向做好侧重和体现，如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性，“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。

4.2材料整合。

在任务要求明确的基础上，首先确定相关技术指标，对应查找并列出论文结构，一份毕业论文至少含有三到五门课的内容，对应于研究方向进行相应编排和取舍。

4.3技术处理。

所搜集图片的背景往往有水印，要去掉，图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五，注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。

多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生，系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生，专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。

参考文献

[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》，中国铁道出版社，2010年7月

[2]马玉春.《电机与电气控制》，北京交通大学出版社，2011年1月