一体化教学的论文发表

机电一体化课堂教学改进措施论文

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一、机电一体化概念

机电一体化概念是由日本机械振兴协会第一次提出来的：机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。1996年，美国IEEE/ASME给出了一个较为全面的定义：“对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括11个方面：成型和设计;系统集成;执行器和传感器;智能控制;机器人;制造;运动控制;振动和噪声控制;微器件和光电子系统;其他应用。”机电一体化概念主要包括机电一体化技术和机电一体化产品两方面。

二、机电一体化

(一)机电一体化的发展历程

从第一次提出机电一体化概念到现在，机电一体化技术发展经历了三个阶段：20世纪60年代前的第一阶段为“萌芽阶段”，20世纪70年代到80年代的第二阶段为“蓬勃发展阶段”，20世纪90年代后期的第三阶段为“智能化阶段”。随着机械技术、计算机技术、控制技术和通信技术的发展，机电一体化技术的产品得到了各国的关注和支持，并出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。目前，学界对机电一体化的学科体系和法阵趋势都进行了深入研究;同时，人工智能技术、神经网络及光纤技术等领域发展取得巨大进步，促使机电一体化进一步形成完整的科学体系。

(二)机电一体化的应用领域

1.计算机数控机床。计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。数控机床发展至今，经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控到微型计算机数控等5代演变。工业发达国家，数控机床占机床总数的30%-40%。近十年来，我国普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。

2.汽车的机电一体化。汽车的机电一体化是以微机为中心，通过自动控制来改善汽车性能，增加汽车的功能，实现汽车降低油耗，降低排气污染，提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年来，在机电一体化技术飞速发展的背景下，汽车机电一体化的研究和发展都有了质的飞越。

3.工业机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人有以下几个显著特点：可编程、拟人化、通用性等。工业机器技术是机电一体化技术的典型应用。工业机器人越来越广泛地应用在食品工业、自动化生产等民用及工业生产领域。

4.计算机集成制造系统。计算机集成制造系统(CIMS)是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机集合起来，形成适用于多品种、小批量生产、实现整体效益的集成化和智能化制造系统。

(三)机电一体化的发展趋势

纵观机电一体化的发展历程、发展现状，结合目前国内外高新技术的发展现状和发展趋势，机电一体化技术和机电一体化产品的发展趋势主要体现在以下几方面。

1.微型化。微型机电一体化系统是在机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是机电一体化一个新的发展方向。微型机电一体化产品具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，在生物医疗、军事等方面有显著的优越性，是机电一体化将来发展的关键技术之一。

2.智能化。21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化，人工智能在机电一体化建设的研究中得到越来越多的重视，其重要应用体现在机器人和数控机床的智能化方面。

3.绿色化。随着工业的发展，现有资源的减少，以及近年来回归自然理念的产生，绿色化是机电一体化发展的必然趋势。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。

三、关于机电一体化的课堂教学改进

《机电一体化系统设计》是一门综合性和应用性都很强的课程，也是机械设计制造及自动化专业的一本专业必修课程之一。该课程的基本任务是让学生了解机电一体化的概念，应用、发展趋势，掌握机电一体化系统设计理论、方法和相关的关键技术，了解机电一体化产品设计、开发流程。作为一门综合学科，其先修课程包括《机械设计》《机械原理》《机械工程控制基础》《机械工程测试技术》《电动技术》和《电子技术》等。

(一)机电一体化系统设计课堂教学现状

1.课堂理论教学内容重复。基于《机电一体化系统设计》课程综合性、应用性强的特点，其主要内容在前期的先修课程中都有专门课程讲授，比如，机械本体机械技术的相关知识在《机械设计》和《机械原理》等课程种有专门学习的;《机械工程测试技术》中有专门学习检测传感技术的相关内容，包括各类传感器的工作原理、工作特性及传感器的应用等知识;《机械工程控制基础》有关于控制理论与控制器设计的相关内容。而在《机电一体化系统设计》课程中，这些内容的回顾和重复，虽然是对前期的回顾和重复，但对大四学生的务实性而言，这些知识的学习对他们并没有多少吸引力，课堂教学效果不理想。

2.重理论轻实践的课堂教学方法。目前，《机电一体化系统设计》的教学还是以教师的课堂授课为主，整个学习流程为：机电一体化设计的关键技术的理论学习后→结合几个常用实例讲解其具体应用(三相异步电动机、机械手应用等实例)→结合机电一体化产品的设计流程讲解具体设计案例。最后以考试的方式来考核整个学习效果。从上述介绍的课程学习流程看，整个学习过程中涉及学生动手的环节很少，而且应用案例分析和设计案例讲解都是以课堂教学为主，这就会造成学生对案例分析和讲解的理解认知比较抽象，不够具体化。综上所述，我们可以得出结论：《机电一体化系统设计》课程设计的初衷是在于让学生能够综合所学相关专业知识，综合运用，具有一定的分析、设计产品的能力，为学生后期的毕业设计甚至是工作奠定基础，建立一定的'设计思路和培养其动手能力。但从整个现状分析看，教学效果不尽人意。

(二)机电一体化系统设计课堂教学改进

1.理论教学内容的改进。调整理论教学在整个教学过程中的比例，协调好各部分理论知识与前期先修课程之间的关系。一方面，可以适当减少与前期先修课程设计理论知识重复的部分，让学生保持对知识的求知欲;另一方面，加大相关技术前沿知识和发展现状及发展趋势的比重，让学生对学科发展的前瞻性有一个感性认识，争取做到课本知识与现有技术和现状良好衔接，尽量避免出现理论知识与实际脱节，做到与时俱进。

2.课程设计环节的改进。课程设计环节方面，可以在单纯理论教学的基础上加入实践教学环节。对于课程实践教学与动手能力的培养，不要仅限于几个课时的实验课，而是真正让学生做到将理论知识学以致用，在实践过程中对所学理论知识有更深刻的理解，甚至提出自己的设计思路和见解。3.教学方法的改进。教学方法的改进主要体现在理论知识和实践环节两方面。理论教学方面，可以不拘泥于PPT和单纯课本知识的讲解。可以利用现有的比赛项目或科研项目，让学生理论联系实际，真正做到在实际中感受知识的应用。比如，北京工业大学在2007年时，利用机电一体化综合教学培训系统，将该培训系统应用到本科生机电一体化课程设计中，这极大地提高了学生的工程实践能力、动手能力和学生创新意识以及团队合作精神的培养。北京航空航天大学提出了一体化项目教学的概念，通过实施一个完整的项目工作来进行教学活动，让学生学以致用。

四、结语

本文结合机电一体化的发展现状，提出现阶段《机电一体化系统设计》课程教学现状，并针对目前存在的不足，就理论教学内容、课程设计环节和教学方法三方面提出改进方法。

参考文献:

[1]姜培刚.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2011.[3]杨明,路琴.机电一体化研究现状与发展趋势[J].农机化研究,2006,8(8):38-40.

[4]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,2008:7(35):1-4.

[5]杨春光.我国机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技促进发展,2007,3(28):6-8.

[6]孙树文,杨建武,张慧慧.机电一体化教学培训系统分设计与实现[J].中国现代教育装备,2007,6(52):79-80,84.

[7]王田苗,陈殿生,吴永亮.《机电控制基础》一体化项目教学实践[J].北京航空航天大学(社会科学版),2008,21(2):77-80.

机电一体化论文范文

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论文题目：

机电一体化专业教学模式研究

摘要：

本文主要研究的是职业院校机电一体化技术专业人才培养，通过探索一体化教学模式，研究了课程体系、教学设计、师资队伍、教学场地、教学评价等的一体化内容，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式。

关键词：

机电一体化；职业院校；教学模式

研究机电一体化专业的一体化教学模式，有很强的现实意义。因为，从目前来看，国内研究一体化教学，普遍关注某门具体课程的一体化教学实施，对专业定位模糊和对新技术发展跟踪不够的机电一体化专业而言，课程之间相互割裂，该专业的教学模式、人才培养方案、课程体系等滞后于社会对人才的实际需求，严重削弱了一体化教学模式的整体效益。

1、一体化教学模式

我国职业教育在现代教学模式的研究中借鉴了国外先进的教学模式，引进了现代科学技术的新理论、新成果，逐步形成了例如产教结合模式、产学研结合模式等教学模式。对一体化教学模式而言，教学信息的传递是将知识传授、技能训练和能力培养融于一体，并进行了有机组合，同步进行；同时避免学生在认识和实践环节的不一致。采用一体化教学模式可以将理论与实践融于一体进行教学，形象、直观，使学生由被动接受变为主动认知。这种方式打破了普通教育的传统教学模式即“以教师为中心，以教室为阵地”，强化实训实习的教学功能，并与企业、行业紧密结合，走产学结合的道路。

2、一体化教学模式实施

在专业建设各环节中，教学实施过程承载着专业建设的思想与目标，最能体现人的能动性，也是保障教学质量的最关键的环节。为此，我课题组以机电一体化专业人才培养为载体，探索课程体系一体化、教学场地一体化、教学设计一体化、师资队伍一体化、教学评价一体化等内容。通过探索与实践，形成了成熟的融知识传授和能力培养于一体的教学模式。

2.1一体化课程体系

（1）基本结构。构建一体化课程体系的灵魂是科学地序化与整合。课程体系充分考虑培养学生的可持续发展能力，依据机电一体化专业定位，将理论与实践进行优化整合，分析确定了典型工作任务、专业行动领域及学习领域，对学习领域科学整合，让学生在完成具体工作项目的过程中构建相关理论知识，并发展相关职业能力，形成了机电一体化专业一体化课程体系。

（2）工学交替人才培养模式。根据机电一体化技术的专业定位，实施校企合作，构建符合职业能力形成规律的职业教育模式，建立了工学交替人才培养模式。

（3）校企合作，突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。课程内容要充分体现专业特色和职业性，行业、企业专家或技术人员必须共同参与课程体系的构建。尤其是在行动领域确定、课程内容设置、岗位工作调研、工作任务归纳等方面，必须广泛征求行业、企业专家的'意见，并进行论证。

2.2一体化教学设计

一体化教学设计是教学三要素为一体的教学方案设计。即基于学生主动行动的“学”、教师支持和咨询意义的“教”、为完成工作任务而设定的“学习情境”等。基本流程为：根据选定的学习领域课程，通过教学过程分析，将其分解为融“教、学、做”于一体的学习情境；根据不同的项目和任务，结合学生特点，选用适当的教学方法，将理论与实作合为整体；采取分层次教学，在每个项目中分不同的阶段，逐段升级，并针对不同学生的理解能力，对每一个项目进行分层次考核。

2.3一体化师资队伍

建立一支把专业理论与生产实际有机地结合起来的高素质的“双师型”师资队伍，能够高效实施教学。实施一体化教学模式，要求教师不但教学行家，也是生产好手，要有扎实的理论知识，还必须要有丰富的实践经验，具有解决生产实际问题的能力。能将各种知识、技能相互渗透和融合，更好地达到教学目标。我院机电一体化专业的师资队伍建设，组成了15人教学团队，具有专业带头人1人、骨干教师4人，聘请校外兼任教师10人。专业理论课教师到实习教学队伍中去，课程教材从静态向动态转变，了解实习教学的各个环节、手段和特点，参与学生的实习指导，提高了教师的动手能力和指导学生训练的教学能力。先后派4名骨干教师到企业锻炼，增加了教师的实践经验，与行业企业需求协调发展，有利于“双师”素质的提升。

2.4一体化教学场地

一体化教学要有硬件设备和学习环境与之相适应。按照一体化设计原则，必须融教室、车间、实训、鉴定于一体，将教学环境工厂化，使专业教室具有多种功能，例如多媒体教学、实物展示、演练实训、技能鉴定等，营造良好的职业氛围。我院机电一体化专业依托校企合作，具有鲜明特色的机电一体化实训基地。根据实践能力培养要求，在现有条件的基础上，将实训基地内所有的实训室进行优化整合，成为机电工程基础实训中心、综合能力实训中心和创新能力培养中心；引进企业生产设备以及车间布局，引入企业管理模式，在一体化教室中设置理论教学区、资料查询区、小组工作讨论区、实验实训区等，建成生产性实训基地，实现实训设备与生产设备一致，教室与企业现场合一。

2.5一体化教学评价

为了达到一体化教学的理想效果，我院机电教研室坚持知识考核与能力考核并重的原则，采用形式多样化的考核方式，学生成绩评定以职业岗位能力为重点，将课程学习与职业资格认证相结合，建立了一套科学、可行的教学检查、评价制度，充分体现了以实训为中心的考核体系，全面考查学生的综合职业能力。要求学生通过学习专业核心课程，参加“机电一体化职业技能高级认证”等考试，并取得职业资格证书，掌握本专业所要求的核心专业知识和专业技能。

3、结语

我院机电一体化专业通过一体化教学设计的实施，将理论与实作合为整体。充分发挥了专业一体化整体设计的优势，形成了较为成熟的具有机电专业特色的教学模式，增强了一体化教学改革的整体效益。

参考文献:

[1]李茹,张容.高职机电一体化专业教学模式研究与实践[J].天津职业大学学报,2006,04.

[2]张庆臣.高职机电一体化技术专业人才培养方案制定中的几个问题及其思考[J].教育教学研究,2011,51.

[3]汪卫星,叶刘琴.高职院校的教学模式改革与实践[J].广西科学院学报,2011,08.

论文题目：

专科机电一体化专业课程设置

高等职业教育可分为研究生、本科、专科教育，其中最多的是专科教育。机电一体化技术专业培养德、智、体、美全面发展，具有创业、创新精神和良好职业道德的高等专门人才，掌握机械技术和电气技术的基础理论和专业知识；具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练进行机电一体化产品和设备的应用、维护、安装、调试、销售及管理的第一线高等技术应用型人才。

高等职业教育以适应社会需要为目标，以培养技术应用能力为主线来设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案。强调理论教学和实践训练并重，毕业生具有直接上岗工作的能力。同时，许多学校按劳动和社会保障部门有关职业技能考核标准，对学生实施职业技能考核鉴定，使学生毕业时能同时获得相应的学历证书和职业资格证书。因此此类专业学生有很好的就业前景。为了机电专业学生能更好的吸取专业知识，提高学生们的动手能力，更好适应与满足市场需要，对在校时的课程设置应该逐步改革。

一、教学计划的改革

以往的教学计划没有针对性，千篇一律都是运用本科生教育的教学计划。使高职专科的课程偏向于普通高校，理论偏多一些，操作性偏少一些。高职专科的培养目标应该更多是动手能力，所以教学计划应该与普通高校区分开，要设定毕业时要达到的学生目标、三年的总计划、学年的总计划、学期的计划，使学生毕业时能独立完成关于机电产品和设备的一些操作。使教学计划更具体化、人性化，改掉以往的以课程为主的教学计划，改为以培养目标为主的教学计划。

二、培养目标的设定

1、按机电产品的分类确定培养目标

机电一体化产品种类繁多，目前还在不断扩展，但仍可以按产品的功能划分为以下几类。数控机械类——数控机械类主要产品为数控机床、工业机器人、发动机控制系统和自动洗衣机等。其特点为执行机构是机械装置。电子设备类——电子设备类主要产品为电火花加工机床、线切割加工机床、超声波缝纫机和激光测量仪等。其特点为执行机构是电子装置。机电结合类——机电结合类主要产品为自动探伤机、形状识别装置和扫描仪、自动售货机等。其特点为执行机构是机械和电子装置的有机结合。电液伺服类——电液伺服类主要产品为机电一体化的伺服装置。其特点为执行机构是液压驱动的机械装置，控制机构是接受电信号的液压伺服阀。信息控制类——信息控制类主要产品为电报机、磁盘存储器、磁带录像机、录音机以及复印机、传真机等办公自动化设备。在这些分类中，拿出几个市场需求大的方向，平均分配学生来学习自己的目标。这些培养目标的设定必须包含所用到的基础课程的知识，从而学生在完成目标的过程中学会基础知识，提高动手能力与完成任务的能力。

2、按就业岗位的定位培养目标

高职院校学生的就业方向很明确，并且校企合作是必然趋势。在校期间直接定岗定位培养学生，会更鲜明化培养目标，既提高了设定培养目标的针对性，企业也减少了培养毕业生的时间与精力。企业定岗、学校设定培养目标必须合理化、人性化、专业化，使学生在学习过程中，学到各基础知识，不要片面化。

三、课程讲授的范围

以往讲课不是针对于总教学计划，而是针对每个课程。每个课程的教学计划与总培养目标没有协调性与连贯性。导致学生学完之后无法运用到实际，缺乏动手能力与创新能力。所以确定总教学计划与培养目标之后，每个老师应该是负责培养毕业时所要达到的目标，而不是每一个片面的课程。所以学校应该改革授课的片面性，教学任务不是学时，应该是负责的学生质量，把自己负责的学生毕业时能达到我们的培养目标才是完成任务。

总而言之，课程设置应该适合高职专科培养人才的需要，把学生培养成应用性、技术性。德智体全面发展的社会所需要的人才。所以高职专科的课程设置的改革指日可待。