《机电一体化原理》课程建设体系研究

摘要：本文介绍了《机电一体化原理》课程的现状，阐述了该课程建设体系的研究目标及以人才培养模式创新，教学内容、方法、手段的改革，优化教学资源、建设高水平教材，成绩评价方式和课程评价体系改革的研究内容，及其特色及效果。

关键词：工程实践 培养体系 教学体系 优化教学资源 人才培养模式

0 引言

《机电一体化原理》课程是机械设计制造及其自动化等专业学生必修的一门专业基础课，强调学生机械动手能力与机电控制能力相结合，如何在有限的课时内让学生熟练掌握机电一体化系统设计理论的基本原理，基本方法，构建机电一体化系统，加强工程素质的培养，成为本课程改革的关键。

1 机电一体化原理课程现状

《机电一体化原理》课程在教学活动中存在学时紧、内容多的矛盾，仅靠课堂教学和实验室中做较少的实验，对所学内容不易消化吸收和巩固。传统教学方法理论与实践脱节或实践环节设置不合理，使学生对所学的知识不能融会贯通，不会综合运用，难以满足教学要求。因此，进行教学改革，提高教学质量和学习效率是广大师生的迫切要求。

2 课程建设体系的研究目标

以理论知识够用、强调工程实践为宗旨改革机电一体化原理课程教学内容，采用以多媒体教学为主、重点讲解工程实例改进该课程教学方法，搭建综合实验平台、设计综合性、设计性及开放性实验改革该课程的实脸内容和方法，采用考试、实验、大作业并重的方式为该课程的成绩评价方式、提高学生工程实践能力为该课程评价体系，探索人才培养模式创新措施，进行以提高学生的工程实践能力为导向的机电一体化课程体系的建设。

3 课程建设体系的研究内容

3.1 探索人才培养模式创新措施 ①采用“两条腿走路”方式进行因材施教，既注重培养实践能力强的技术型毕业生，又注重培育理论水平与实践能力兼备的高素质研究生后备人才，并针对学生特点加强个性化培养，使得一大批有特色的学生脱颖而出。②以学生课外科技创新活动为动力，用有价值的研发项目激发学生的科研及实践激情，形成用竞赛与科技活动培养创新型人才的模式，培养学生动手能力和创新思维能力。③以国内著名/大型用人单位的需求为导向，以“产学研合作”为纽带，探索订单式培养人才的模式，让学生到实践中去学习，将提高人才培养质量落到实处。

3.2 教学内容改革

①教学内容改革的指导思想。改革理论课堂内容教学以灌输知识为主、实验教学内容以验证/简单设计为主的弊端，在实际中把握“立足测控专业基础、紧跟测控技术发展前沿”的思想，以点带面，加强教学内容及方法的改革，从以往单一的传授知识为主过渡到教学内容上知识、能力与思维培养的并重，立足于调动学生主观能动性，变学生“要我学”为“我要学”，把学生从应试学习中解放出来，全面激发学生的潜能。

②教学内容改革的具体做法。选用及编写合适的教材，制作相应的课件，强调工程应用实例的分析。根据实际需求，对课本内容进行整合、优化，满足理论知识够用、强调工程实践教学。据此将机电一体化原理课程分成三个模块：机械传动设计、伺服驱动（三大电机）部分、机电系统实现（软件、硬件设计），根据各专业毕业生工作实际对三个模块的课时、上机次数、作业量等进行分配。

3.3 教学方法与教学手段改革

3.3.1 教学方法改革

①教学方法灵活多样。采用传统教学与现代教学方法相结合的形式，从单一的课堂授课模式转变为课堂讲授辅以图片、录像、投影、课件、实验等灵活多样的多位一体的新型教学模式，加强理论知识与实践相结合，使学生能更直观、更形象地掌握知识，加深对机电一体化原理书本理论知识的理解与运用。

②现代教育技术的运用。合理利用多媒体给学生上课，为了形象化的让学生更易接受所学理论知识，课堂上还要穿插些图片、幻灯片等。根据专业实验课的特点，理论部分略讲，主要讲操作中的注意事项，这样留出充分的时间让学生动手操作;除此外，还要安排自组装实验，培养同学们的动手兴趣及能力。

③创新性教学。将课堂教学与实践锻炼相结合，在教学过程中涉及到实际工程应用的课程内容，布置学生在课外时间进行实训，并对实训成果进行评比，提高学生的动手能力和创新能力。

④师生互动教学。教师授课中，善于提出问题，学生可进行讨论或争论，提出解决方案，教师适时引导，使学生从中领会教师思路，学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。

3.3.2 教学手段改革

①组织老师进行本课程网络化建设，充分利用网络教学手段，将本课程的教学课程和习题集等资源逐步公开在校园网上，学生在课外可自主下载学习。

②在教学内容上侧重应用，对于基本理论部分要少而精，多结合实例进行教学，并在教学过程中补充学科前沿内容，拓展学生的知识面，加强学生的工程应用能力的培养。

③进一步充实多媒体课件的内容，并进一步制作网络教学课程，网上系统库，网上答疑辅导信息平台等多种手段，弥补课件教学的不足之处。

④加强实践性教学环境的建设，完善课程设计的内容，开设设计性实验、开放性实验，让学生自主构建简单的机电一体化系统，培养学生动手能力和独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。

3.4 优化教学资源，建设高水平教材

3.4.1 教学资源优化。①理论教学资源的优化。a协调整合校内外资源，加强机电一体化原理课程的习题、试题库及网络资源建设;b邀请国内外一流的专家学者，开设基于多学科交叉产生创新意识的机电系统设计方面的系列讲座。②重新整合实践教学资源。a设计采用MATLAB、LabView等软件组成综合实验平台，在其上做相关机电一体化系统的仿真、验证实验;设计综合性、设计性及开放性实验并编写相应的程序和调试。b将科学研究积累的资源进一步转化为提升以本科教育为核心的人才培养质量的平台，构建不同层次的开发、测试、控制平台;c把握学科发展动态，分层次、有重点、创特色地开展普及性和专题性工程实践与科技创新活动，培养学生分析、解决问题的能力和技巧，提升学生综合性、创新性思维能力。 3.4.2 教材建设。①设立专项配套资金，鼓励教师从教学、科研成果中提炼素材;②提高认识，加强领导，定期研究教材建设工作;③组织高学术水平一线教师与相关企业高水平专家一起，编写以传授机电控制原理、知识为主，辅以培养思维、启迪智慧模块的，能培养创新思维人才的优秀教材辅助学习材料。

3.5 成绩评价方式和课程评价体系改革 采用考试、实验、大作业并重的方式改进成绩评价方式，建成并完善以提高学生工程实践能力为指标的课程评价体系，设计综合成绩评价体系，并进行模拟考核加以改进。可采用考试、实验、大作业并重的考核方式，结合教师的科研项目，提出一个关于机电一体化系统设计的大作业。对授课教师授课效果的评价，既注重知识的获取更注重学生工程能力的提高。

4 课程建设体系的主要特色及效果

从注重知识传授到注重能力培养转变;从注重学习成果评价到注重学习过程评价;从系统角度，推进课程建设。

以传授知识、训练技能、培养思维、启迪智慧为全面强化学生能力、提高教学质量的思路，全面强化学生能力、提高教学效果。

在培养方式上，从过去在课堂上以传授知识为主，转化到以传授知识为基础，更侧重培养工程素养;结合测控技术与仪器、机械制造及其自动化专业人才的需求方向，对学生获取知识的能力、应用知识的能力和创新能力培养并重;注重通过典型案例或专题讲座途径，采取启发式、互动式等教学方式，培养学生的思维能力;通过典型测控案例讲解，启迪学生的智慧之门。

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