机电本科论文

2022-03-22 版权声明 我要投稿

评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《机电本科论文(精选5篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。【摘要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。

第一篇:机电本科论文

机电类专业本科教学加强创新能力培养方法探索

摘要:创新能力的培养是当前高等教育的主要任务之一。除在课堂理论教学环节中要注重对学生创新能力的培养外,其他课程教学形式对创新能力的培养同样起着至关重要的作用。本文结合机械制造及电气工程领域发展的新形势,针对我校机电类专业本科生的培养现状,研究探讨了提高机电类本科生创新能力的培养方法。

关键词:机电专业;人才培养;课程改革;实践创新

21世纪是知识经济世纪,综合国力和人力竞争日趋激烈,社会对应用型人才的需求愈来愈迫切,培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才,已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状,开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。

一、机电专业在教学中存在的问题

为地方经济发展培养应用高级人才,在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一,过分强化专业教育,过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄,从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养,造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际,保证知识体系的系统性和完整性,同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。

二、明确培养目标

21世纪,学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求,在教学中应尽量拓宽学生的知识面,培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此,培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才,其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨,以“将工程实践带入课堂,探索课程教学创新模式”为宗旨,以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中,我们已经做了下面的几项工作:

(一)合理规划专业课课程的教学

依照拓宽基础知识层面,浅化专业知识意识,增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划,加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面:对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率,强化实践教学的过程,设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程,让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择,同时增加新知识点的传授。

(二)设置创新实践课程

设置一系列创新实践课程,使学生在校期间建立起大工程观念,加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练,培养学生的创新精神,增强学生的动手实践能力。

(三)培养学生的创新精神

增强实践,重点培育学生的创新精神和个性发展,在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力,培养他们独立思考的能力,推动学生思维和想象力发展,更好地发展学生的思维,培养学生的创新型思路,重点培养学生们收集和处理信息的能力。

三、科学规划制订课程教学计划

当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉,为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时,应依据上述培养原则,培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力,以培养学生们的创新能力为核心,将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。

大学一年级按工科要求设置通识教育课程,包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础;大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课,并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合,减少理论课时,增加实验课时。并提前到大一开课,使电类学生提前接触专业知识,为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础;大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理,灵活设置多个方向选修课课程,每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向,在教师的指导下选定一组方向课程进行修学;大学四年级,学生应不再以课堂学习为主,而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式,提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习,对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。

同时结合本校培养方案,在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度,帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等,用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学,例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程,增加了学生的知识面,培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中,实施新的教学计划,可有效改变学生的知识结构,有效提高学生的创新能力,增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置,增进了各学科之间的交流、结合,促进了课程之间的结合,通过学习选修课程,学生可获得重要的价值分析,完善自己的学习方式,提高自身的综合能力,促进师生、生生之间的沟通交流。

四、改革实验教学提高学生的创新能力

一直以来,在本科教学过程中,大多数教师采取的都是传统的教学方式,以教师为主体,教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而,在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养,学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以,在实践教学过程中要考虑学生的实际需求,改变传统的教学模式,以技能的培养为主体,通过由浅入深的教学方式,使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据,同时具有重要的指导意义。

实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台,充分发挥实验室的硬件设备,对实验室进行开放,可提高实验仪器的利用率。同时,学生可通过开放的实验室满足自己的需求,提高实效性,有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。

结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有:电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。其中:

第一阶段:主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含:万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量,示波器等设备检查、测量简单电路故障,常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段,重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识,为以后的工程实践打下扎实的基础。

第二阶段:通过学习基础专业知识和基本的技能,学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以,本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括:金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验;机械专业包括:金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工,电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容,巩固和加深对理论知识的理解,掌握相关的分析方法,培养学生完成单元电路实验的能力。

第三阶段:依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则,提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业:开设微机原理,单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验,注重培养学生的创新能力,利用电子设计自动化仿真软件,设计组装的系统电路板等工具,建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构,对现代电子技术进行设计。机械专业:开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习(工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图)等。在这一过程,需要学生能单独完成实验的设计和制作,在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间,使学生在初期所获得的感性认识加深,达到理论知识的掌握和综合技能的训练,提高学生的实践操作能力和创新能力。

五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展

实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位,高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平,在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系,增强学生的思维能力,拓展学生的想象能力,培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式,培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。

在调研中,企业对高校毕业生普遍的反映是,毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时代发展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一,它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用,同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一,是实践创新人才培养模式,完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程,形成连贯性的实践教学过程,可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例,增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合,完成多项控制与结构性能的测试实验,熟悉各种先进仪器设备,使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践,让学生们自己设计实验过程,培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐,积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础,运用类似于科研及实践的方式,增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中,教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生,在老师的引导下,学生们分成小组,各个小组的学生依照实际工作程序,一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动,每个人看重的不是最终结果,而是达成项目目标的过程。在课程过程中,为了保证学生既参与了全程实践工作,又有自己独自承担的任务,应将任务分解,由学生在小组内自行讨论任务的分配方案,既要发挥每个小组组长的作用,又要积极调动每个小组成员学习的主动性。

实践教学过程跟传统教学模式是不一样的,它是学生自主学习的过程,教学任务的实施其实是一个探索过程,借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”,与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等,都有很高要求。因此,教师的备课过程就十分重要,要准备项目,又要对项目进行深刻研究,对项目操作实施的过程了如指掌,对实践过程中要用到的知识点充分准备,同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。

实践教学充分注意到学生的个性发展,充分发挥学生的学习主体作用,是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式,在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能,重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求,教师能够在实际产品的生产过程中指导学生,全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升,对于实现学校的“以就业为导向,服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。

六、结束语

创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程,综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革,包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践,才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程,在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责,还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高,真正实现科研教学互促进。因此,高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。

参考文献:

[1]郭涛,刘乃安,等.培养大学生实践创新能力的探索与思考[N].电子电气课程报告论坛论文集,2009:128-131.

[2]冯金福.应用型本科院校电类专业人才培养模式改革与创新[N].电子电气课程报告论坛论文集,2009:413-416.

[3]吕翔,马朝兴,等.深化实践教学改革培养创新工程技术人才[J].江苏大学报(高教研究版),2005,(04).

[4]张磊,李莉,等.多元化教学形式对学生创新能力培养的研究[C].电子电气课程报告论坛论文集,2009:522-526.

[5]杨树兴.项目教学法在机电专业实践教学中的应用[J].中国科技信息,2010,(16).

作者:姚刚 梁璟旻 许晓彦 吴滢

第二篇:“机电一体化原理”本科教学的若干思考

摘要:“机电一体化原理”是机械设计制造及其自动化本科生的一门专业必修课。针对该课程教学过程中存在的问题,对课程的重要性、实验室建设、激发学生开拓就业思路、项目教学法和增设课程设计环节等五个方面进行了认真思考和研究,希望能够进一步提升该课程的教学效果。

关键词:机电一体化;本科教学;人才培养;项目教学法

作者简介:王昊(1972-),男,安徽泗县人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授;吴懋亮(1970-),男,山东莱芜人,上海电力学院能源与机械工程学院,副教授。(上海 200090)

基金项目:本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目(项目编号:20115301)的研究成果。

为了满足电力行业对机械类专门人才的需求,各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年,该专业毕业生的就业形势喜人,但是,由于制造类相关行业广受金融危机的影响,导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势,作为专业教师,应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。

机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科,在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习,能明显提高学生素质,从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题,以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题,提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路,并辅以项目教学法的教学改革方案,以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。

一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性

学生在学习“机电一体化原理”的时候,由于缺乏实际经验,加上该课程牵涉面很广,学习难度较大,因而学习热情不足。因此,在教学过程中,教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性,从而激发学生的学习热情。

首先,应使学生明确,机电一体化是多学科交叉,相互渗透的综合性课程,广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”(计算机信息处理与控制),极大限度地延伸了机械的概念,使机电一体化产品几乎无处不在。例如,“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一,已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]

其次,针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点,认真学习“机电一体化原理”这门课程,将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段,学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。

最后,机电一体化的重要性还体现在很多产品,特别是高科技产品,难以将机械和电子部件完全分开。例如,机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识,又要精通电子方面的知识。因此,掌握机电一体化原理,并将其应用到解决实际工程问题当中,已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。

二、增加实验课时、加强实验室建设与整合

“机电一体化原理”理论学习固然重要,实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中,实验教学所占学时明显偏少,而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此,现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。

此外,很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上,广泛开拓思路,整合、组合、创造出新的机电一体化实验,以实现锻炼学生动手能力的目的。而且,实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面,进行广泛市场调研,根据需要进行采购和扩充。

因此,必须在加强实验室建设的基础上,适当增加机电一体化的实验课时,才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握,体会机电一体化应用的目的。

三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路

激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法,是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法,才会产生学好“机电一体化原理”的动力。

目前,机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业,但就业机会终归有限。由于能力的欠缺,择业的时候,面对机电一体化行业广泛的就业机会,学生更多的是无奈。鉴于此,任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。

引导学生领悟,若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养,将会拓宽自己的就业面,从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业,若是在机电一体化方面有比较扎实的基础,也会开拓自己的视野,何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段,完全分开的机械和电子几乎没有。

因此,在教学过程中,应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说,可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例,引导和激发学生的学习热情。另外,在教学过程中,也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路,引导学生如何跨越机械专业的局限,尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式,学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣,从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。

四、开展项目教学法、培养学生综合能力

为了使学生加强对机电一体化领域的认识,启发他们在机电一体化行业内就业的热情,“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多,目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域,教师提出使用项目教学法。

项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式,这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计,履行和管理项目的全过程,在项目实施的过程中完成教学任务,培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心,以教师为中心,以教材为中心”的教学模式,强调使用的技能和知识创新,有效地交流课堂与社会生活的联系,充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2,3]

项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系,加强理论联系实际,有助于培养学生的多方面能力,更重要的是展示学生的创造性,培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段:

1.拟定题目

学生自主分组或教师分组,查阅资料、主动思考,充分发挥主观能动性,拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预,要求学生选定的题目具有创新性或实用性,特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性,又要切实可行、经过学生的努力可以完成。

2.可行性分析及方案设计

通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划,要求该进程安排基本与课堂教学进度并行,即:按照课堂教学的进度安排项目的实施进度,即首先是机械机构、执行机构,然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。

3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结

这一阶段,对于学生在项目研究所用到的内容,有可能在课程学习中没有学到,要求教师指导学生进行再学习,以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中,学生将有大部分工作需要在实验室中完成,因此,在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。

4.项目考评

以小组为单位,认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。

5.项目拓展

建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。

项目教学法可以极大提高学生的兴趣,激发学生的学习热情,挖掘学生的创造性思维,同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验,发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码,将成为机电一体化行业的敲门砖。

五、增设“机电一体化原理”课程设计环节

现有的教学手段,还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充,还可以通过增加机电一体化原理设计环节,从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。

课程设计时,要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点,分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中,进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。

课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题,学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程,加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中,注意培养学生的创新设计能力,充分发挥学生的创新潜能。此外,还要注意课程设计必须与项目教学法互补,对于项目教学法中没有涉及的部分,要适当加强。[4]

课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准,全面掌握机电一体化产品设计规范和过程,并培养学生扎扎实实的工作作风。

六、结论

本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标,针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题,进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础,论述该课程对学生的重要性,以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设,增加学生动手实践的机会,以拓宽学生的就业面为目的,激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案,着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力;该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。

参考文献:

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京:北京理工大学出版社,2006.

[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]刘志忠,张丽梅,孟凡茂.将科研项目引入机电一体化课程教学的实践和探讨[J].高教论坛,2009,(5):68-70.

[4]祁志生,朱春梅,李启光.《机电一体化系统技术》课程教学的若干探讨[J].中国电力教育,2008,(13):110-111.

(责任编辑:宋秀丽)

作者:王?昊?吴懋亮?王化更?陈乃超

第三篇:浅谈应用型本科机电专业实训体系的构建

【摘 要】应用型本科教育不仅要加强实训环节,而且还必须对实训体系进行科学合理的构建,才能达到应用型本科教育的培养目标。本论文以我系机电专业为例,提出了以项目为导向,以课本理论知识为基础的系统性实训体系,详细介绍了实训内容安排、实训过程的管理以及实训耗材的可持续利用。

【关键词】机电 实训内容 实训过程 实训耗材管理

应用型本科教育与研究型本科教育相比,最大的特点是培养实践动手能力强的应用工程型人才。而应用工程型人才的培养,必须以就业岗位所需能力为基础构建一套科学合理的实训体系。通过对我系以往毕业生工作情况的调查,大部分同学认为我系机电专业实训环节基本足够,但是实训内容较为分散,仅仅注重了与课本理论知识结合,却缺乏系统性、整体性,学生就业后很难适应工作岗位对技术的全面整体性要求。为培养企业所需人才,达到应用型本科教育的培养目标,必须对实训进行改革。改革原则是以理论课程为基础,以项目为导向,建立系统的实训体系。

一 实训内容安排

机电专业从大一到大四总共八个学期,其中,最后一学期为毕业设计,前七个学期每学期都安排1~3周的实训环节。整个大学四年的实训内容安排应以某个项目为主线,上下衔接,形成一个系统,如功能型机器人的设计和制作。同时要符合本学期专业基础课和专业课的理论要求。具体的每学期实训名称、实训周数安排详见下表所示。

第一学期,新生刚刚入校,主要学习工程制图这一门基础课。对机电专业学生来说,对机械制图的学习要求不亚于机械专业的学生。开展为期1周的机械制图实训,通过徒手

绘制机器人平台和各基础部件,让学生掌握工程制图的绘制方法和标准等。大一第二学期,学生已经学习了AutoCAD、电子线路CAD等机械、电路绘图课程,因此在本学期开设机电产品认知实训,为期3周。此实训的主要内容有:计算机绘制机器人模型、参观工厂企业,邀请企业工程师开展讲座,识别电子、电气元件,学习焊接、绑线,制作简易小电路板等。本实训的主要目的是让学生真正开始进入机电实践环节中,从最基本的基本功学起、练起,给学生建立一个机电专业的感性认识。第三学期,学生已经学习了电工技术、电子技术等电路基础课程。此学期实训称为电子技术实训,实训内容主要围绕机器人的基本电路展开,如机器人寻线电路、避障电路、电机驱动电路、电源电路、音频电路等。这些电路板的设计和制作是机器人最基本的电路。同时本学期还有一个金工实习,打破传统的锤头、钢球等的实训内容,根据功能型机器人改为机器人底盘、手臂、车轮、手、轴承等的加工。第四学期学生学习了机械原理、液压与气压传动、三维绘图等课程,由此开设机械设计实训,让学生自主设计机器人模型,机器人可以采用不同的驱动方式,完成机器人二维图纸绘制和三维动画演示,该实训为期2周。第五学期开设检测与控制实训,把本学期所学的单片机原理与接口技术、传感器检测技术、机电传动与控制三门理论课综合起来。学生可以根据能力大小自行完成机器人核心电路板的设计和制作,并为机器人增加功能模块,如机器人寻迹、机器人颜色识别、机器人语音等。第六学期的电气控制系统实训主要针对本学期的PLC电气控制技术展开,让学生在机器人上增加气动驱动方式、用PLC控制完成机器人夹持物品、机器人物料运输等功能。第七学期安排机电一体化系统综合实训,需要把三年来学的专业知识综合起来。学生把以前做的功能型机器人进一步完善和强大,然后根据老师拟定的机器人比赛规则组织机电专业学生举行一场机器人对抗赛。总之,把大学四年来学的所有知识综合应用起来,为第八学期的毕业设计做好铺垫。

二 实训过程管理

严格的实训过程管理对实训质量起着一个监督、保障的作用。可根据实训内容、性质对实训环节分散或集中进行。如:机电产品认知实训中的讲座、企业参观等就可分散进行,充分利用学生的课余时间举行。为保证良好的实践动手效果,其他实训建议停课在实验室集中进行。实训过程包括以下环节:实训开题动员、实训专题技术讲解、学生集中设计和制作、实训验收答辩、实训论文提交等。在实训动员时具体告诉学生详细的实训时间安排、实训内容、实训检查、实训考核方式等,让学生完全进入实训状态。根据题目难易程度和学生能力可把实训专题讲解放在实训初或实训中。如电子技术实训是学生接触的第一个专业基础实训,那么最好在实训初给学生具体讲解一下每个题目的大致思路和实训报告的撰写方法。机械设计实训和检测与控制实训可让学生拿到题目后首先自行设计,在学生设计过程中发现问题后再针对问题进行讲解。实训过程中相应地安排指导老师在实验室值班,负责学生考勤、答疑、指导和实验室管理等工作。在此期间,学生按班次、时间段到实验室分批设计和制作。一般,实训最后几天为实训验收或答辩时间。排好时间段,几位指导老师共同验收,根据学生做的实物进行提问。最后,学生提交实训报告。实训报告撰写方法原则上同毕业设计论文写法、格式相近。这也是为学生毕业设计的论文撰写奠定基础。

三 实训耗材的可持续利用

对机电类专业来讲,由于学生必须制作实物,因此实验耗材开支较大。如果每次实训都购买耗材,这将是极大的浪费。系统性的实训内容安排已为循环利用实验耗材做好保障。每一学期的实训作品都是下一学期实训的地基,犹如必须一步步做好底层才可以最后建造出金字塔来。如何在保证作品质量的前提下,合理、可持续利用实验耗材是实训管理中较难解决的问题。例如,从实训性质来说,电子技术实训和检测与控制实训主要让学生做电路板来实现一定的功能,这两个实训的主要成品都是电路板。可以在这两门实训结束后,由实训负责老师把电路板收集起来统一放在大纸箱里集中保管。机电产品认知实训部分内容,如电子元件识别、电路板焊接就可以使用这些保存的电路板让低年级学生练习,大大节省电子元器件的开支。机电产品认知实训购买的电气元件可以继续为电气控制系统实训服务。当然,实训中常用的各种电子、电气元器件可以由实验室早期统一购买,实训时到实验室领取并做好登记。不常用的,或有些特殊的,由学生提出申请,指导老师同意后方可购买。由于大学四年的实训内容是系统性的,如果严格做好实训耗材的进出管理,妥善保管好每一次实训作品,都可重复、循环使用实验耗材,为节约实训耗材成本提供保障。

四 结论

本文提出的机电实训体系构建是根据我系对毕业生就业情况调查和理论课程设置总结出来的。实训体系的合理构建为工程应用型人才培养奠定基础,满足社会对高技术人才的需要。我们将在今后的实践教学中根据各方反馈的信息加以调整和完善此实训体系。

参考文献

[1]杜伟、吴永、任纬兵.以促进就业为导向的实习教学模式初探[J].中国科技信息,2008(21)

[2]石伟平、徐国庆.以就业为导向的中等职业教育教学改革理论探索[J].中国职业技术教育,2008(11):18~22

〔责任编辑:庞远燕〕

作者:李静

第四篇:研讨式教学法在机电专业本科学生毕业设计中的应用

摘 要: 研讨式教学法是在教师的具体指导下充分发挥学生的主体作用,通过学生自我学习、 自我教育、自我提高来获取知识和强化能力培养与素质提高的一种教学法。其实施步骤包括 教师指导选题、学生独立探索、师生小组交流、大班讲评、成果总结五步。将研讨式教 学法应用在机电专业本科学生毕业设计中,可以提高学生学习的积极性、主动性及综合 素质,增强学生团结协作意识和合作能力,同时可以提高教师的教学与科研的水平,促进 教师的专业发展。

关键词: 研讨式教学法;机电专业本科学生;毕业设计;应用

文献标志码:A

温家宝总理曾经指出,“要把学生作为教育的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动 性,主动去提出问题,主动去思考问题,主动去探索问题”[1],主要目的是培养 大学生的 创新精神和实践能力。要提高大学生学习的主动性和创造性,就必须积极推进教学方法改革 。研讨式教学法对高等教育教学具有较强的适用性。将研讨式教学法应用于理工科学生毕业 设计当中,可以使学生处于教学的主体地位,提高其综合素质和能力,充分发挥其进 行研究与实践的能动性,极大程度地体现毕业设计的实践意义。同时能够促使高校教师不 断加强自身修养,提高教学与科研水平。

一、研讨式教学法概述

1.研讨式教学法的概念

湖南师范大学郭汉民教授在教学改革实验中探索出了“研讨式五步教学法”。这种方法实现 了从教师对学生单项传授知识的讲授式到教师指导学生研究问题和讨论交流的研讨式的转变 。如果给它下一个简单定义的话,研讨式教学法是在教师的具体指导下,充分发挥学生的主 体 作用,通过学生自我学习、自我教育、自我提高来获取知识和强化能力培养与素质提高的一 种教学法。

2.研讨式教学法的实施步骤

研讨式教学法具有很强的可操作性,其将一门课程的教学分为五个步骤,五个步骤环环相扣 ,逐 步递进,每一步都是后一步的必要准备,也是其前一步的自然延伸。下面对这五个步骤进行 简单介绍。

(1)指导选题

教师在讲述课程基本线索之后,提出若干课题让学生选择,将学生按所选课题分成若干小组 并系统讲解研究的方法,包括如何查阅资料、运用资料以及撰写论文,让学生分头准备。

(2)独立探索

学生带着课题去图书馆查找索引,检阅文献,收集资料,撰写讲稿。这个过程学生从选择课 题到写成讲稿,中间要自己动手查找有关索引,寻找资料,收集整理,反复推敲、研究、分 析、选择,形成自己的看法。写成文稿后,再反复修改,实际上进入了科研的学习阶段。

(3)小组交流

教师与每个小组互动,每位学生轮流在小组内登台,对研讨题目进行讲解,其他同学与 教师则对 其讲解内容、仪态、语言以及板书设计等加以评论,并推荐小组最优秀的同学到大班讲课。

(4)大班讲评

学生讲课,师生评议,教师做阶段性的综述。每组推选的代表逐一在班上讲课,师生共同听 课并加以评议。教师对每位同学做总评,最后由教师做系统性的综述。

(5)成果总结

每个学生根据切身体会写一篇学习总结。教师根据学生完成任务的情况确定本门课程的成绩 ,成绩由讲稿或论文、组内报告、讨论、讲课或评课、学习态度等各方面情况组成。

二、研讨式教学法在机电专业本科学生毕业设计中的应用

1.在指导选题中的应用

毕业设计的第一步,即选题。选题的成功与否直接影响毕业设计的成败。指导选题时,教师 可以将题目按设计内容归纳为三类,即理论性题目、实践性题目、理论与实践结合性题目。 教师分别举例说明。例如,以课题内容“移动机器人”为例,可以将题目定为“移动机器人 路径规划的一种新方法”,这里侧重研究路径规划的一种新算法,属于理论研究。若以实践 性为侧重点,可以将题目定为“四足智能移动机器人的结构设计”,学生主要研究结构并设 计图纸,最后可以进行仿真。若使设计内容包含理论与实践两方面,可以将题目定为“移动 机器人路径规划的方法与控制”。这里既要研究理论算法,又要设计控制电路并进行程序设 计和联合调试等几个方面的实验。

选题的方式要遵循研讨式教学法提出的自主性与灵活性的原则,给学生自由选择的空间。教 师在选 题前要做好充分准备,提前拟定若干设计题目,教师要对每个题目的难易程度、设计任务、 设计步骤、设计内容和进度安排一一讲解。然后可以为学生提供三种方式进行选题。第一种 ,给定题目。如果某学生认为直接由教师给定题目比较合适,教师可以直接指定题目给学生 。第二种,自选题目。学生根据自己的兴趣爱好,在拟定的若干题目中选择自己喜欢的题目 。第三种,自行设计题目。如果学生在拟定的题目当中没有自己满意的题目,可以自行设计 和拟定题目。

2.在独立探索阶段的应用

主要体现在以下四方面:

(1)查阅资料

本科生在这方面的训练还非常有限,教师必须要系统向学生传授查找资料、运用资料的经验 与方法。比如如何上网利用数字图书馆,如何搜索相关文献,如何从大量资料中筛选与自 己 课题相关的内容,等等。学生运用已经学习过的查阅方法查阅开题的相关内容并撰写3000字 左右 的开题报告。内容包括课题的立题目的与意义、课题来源与研究背景、国内外相关研究现状 等。学生在这段时间独立查阅资料,检索文献,在大量的文献阅读中逐步了解自己课题的内 容,筛选与自己课题密切相关的精华内容,将这些资料整理并撰写成开题报告。这段时间学 生虽然独立完成相关工作,教师仍需跟踪帮助学生完成任务,在必要时给出系统具体的方 法与指导,充分发挥教师的主导作用。

(2)独立设计与研究

学生在独立设计与研究课题内容的过程中,需要查阅大量文献及工具书,独立思考课题每个 部分的设计方案,通过自主学习与自我教育,运用已经掌握的理论知识或自行学习设 计所需的相关知识来独立完成课题每个部分的设计。例如,以“搬运贵重礼品机器人的设计 与控制”课题为例,学生要完成机器人的机械结构、电路设计和程序控制三个部分的设计。 机械结构部分主要完成行走机构、升降机构、抓取机构、定位机构几大功能模块的设计与制 作,并完成一张零号装配图和若干张三号零件图的绘制。电路控制部分要研究出一套可以有 效操纵机器人的控制系统,其中包括颜色传感器、行程开关、驱动模式的选择以及最终运用 Protel99SE来完成单片机控制电路设计。对于这种典型的机电结合的题目来说,学生在独立 设计与研究的过程中,会遇到许多问题。所谓的独立,是让学生独立思考、自行学习、自我 教育,同时自我提高。这并不意味着教师可以袖手旁观,放任自流。研讨式教学法应用于本 科学生毕业设计中,实际上对教师提出了更高的要求。在此期间,教师要不断研究每个学生 的课题内容,将课题中涉及到的具有鲜明实证性和客观性的知识传授给学生,以免其浪费时 间走弯路。在学生独立设计与研究过程中,教师要不断跟踪学生的进度,答疑解惑并给予帮 助和指导。

(3)实验指导

对于课题涉及到实验步骤的同学,教师要为其提供必要的实验场所和设备。在学生做实验的 过程中,仍以其独立思考、自己动手实践为主。教师同步跟踪进度,在必要时给予指导,师 生共同努力得到预期的实验目的和实验结果。以“搬运贵重礼品机器人的设计与控制”课题 为例,在设计部分完成后,学生编写AVR单片机程序并最终运用该程序完成与机械部分的联 合调试。调试是个复杂的过程,涉及到硬件调试、软件调试和软硬件联合调试。学生在实验 的过程中会遇到很多意想不到的问题和困难,在学生通过自主学习和实践解决不了时,教师 要和学生共同面对并解决问题。

(4)论文写作

毕业设计的末期,学生要独立完成论文的撰写。学生根据学校要求的撰写规范来撰写论文。 论文内容包括自己课题每部分的设计思路、设计方案、理论依据、方案的可行性与可靠性以 及实验结果。在写作上,学生要反复推敲,不断修改,要达到文字流利顺畅、图表清晰规范 、格式规范正确的标准。 机电专业的学生属于理科学生,写论文的基本功较弱,教师要在学生的写作内容和格式上给 予必要的辅导,使之完成高标准的论文。

3.在小组交流时的应用

主要体现在以下五个方面:

(1)切磋选题

学生在确定下来选题后,教师要组织小组交流讨论。教师要把握讨论的方式和内容。讨论的 方式包括学生与学生讨论、学生与教师讨论以及教师与教师讨论。讨论的内容包括选题范围 的 大小、选题的难易程度以及选题包含工作量的合理性等。通过讨论和交流,学生能够更加明 确 自己课题的目的和任务。有的同学选题内容不合理,可以根据讨论结果进行修改。在讨 论的最后,师生也可以分享自己在选题时的心得、经验以及遇到的问题和解决方法。

(2)开题讨论

学生写出开题报告后,教师组织学生讨论开题。学生在组内依次发言,阐述开题报告。其他 同学和教师悉心听取,讨论该同学开题报告的优缺点和需修改完善之处并进一步讨论,明确 下一步的设计任务。

(3)方案研讨

学生通过一个时期的独立学习和思考,在设计中会产生很多问题,在学生独立设计与研究阶 段,教师要定期组织讨论。在研究与讨论中,教师要首先答疑解惑,解决学生的问题,然后 师生共同讨论评价已经完成的工作,及时发现学生设计方案的缺点和不足,通过研讨来修改 或改进,最后讨论下一步设计目标与方案的可行性与可靠性。在研究与讨论中,学生也会获 得许多心得体会,教师与其他学生可以共同分享。当然,在研讨的过程中,也会遇到师生意 见不统一的情况。这时,教师要充分听取、尊重学生的意见,和学生认真分析,共同探讨 设计方法和思路的可行性,力求方案论证严密,设计合理。要认真贯彻教 学相长原则, 通过研讨去激发学生的兴趣,激活学生的思维,引导学生去思考,去讨论,去求证与论证。

(4)成果展示

学生通过实践得出实验结果后,教师可以组织学生讨论交流各自的实验结果。包括图纸、软 件、硬件的成果演示。学生演示的同时还可以介绍其心得体会,其他同学和教师可以讨论其 优点和不足,针对不足之处,讨论完善的方法。 例如,侧重机械结构设计的题目,学生要讨论设计图纸,验证图示机械结构的可行性与可靠 性等 。侧重机电结合的题目,学生讨论交流图纸的同时,还要讨论控制电路的设计是否合理。有 些同学根据控制电路的设计动手实践做出了PCB印制电路板,在小组讨论时,完全可以将功 能做以演示,和师生一同讨论存在的问题以及实验过程的心得。包含软件测试结果的题目, 学生可以演示介绍软件的功能,然后师生讨论其功能的完善性与多样性问题。

(5)写作交流

论文撰写完毕后,教师组织学生组内讨论,形式是互相传阅。然后师生从几个方面来讨论论 文的优缺点。例如论文结构安排的合理性、阐述文字的流畅性、图表绘制的规范性、论证的 逻辑性与严密性以及公式的正确性等。师生也可以根据撰写规范来讨论以上几个方面。学生 根据讨论结果回去继续完善论文。

4.在大班讲评时的应用

在大班讲评阶段可以将其分为三个方面。

(1)“生—生”互评

学生和学生之间互相评价。在每名学生报告并答辩结束后,每位听讲的学生都对其从报告形 式、内容、效果表达和写作等方面进行评价,评价的形式可以是分别给几项内容打分, 也可以是写出简短评语后给一个综合分数。

(2)“师—生”互评

教师和学生之间互相评价。教师对学生进行评价又分为指导教师和非指导教师评价两项。指 导教师除了对其报告和答辩进行评价以外,还要结合该生整个毕业设计期间的表现做以综合 评价并分别给出分数。非指导教师则针对其报告和答辩给出评价和分数。

反过来,学生也要给予指导教师评价。例如从教师的师德、教学能力、科研水平、个人修养 、文化底蕴等方面进行评价和打分。

(3)“师—师”互评

教师和教师之间互相评价。教师之间根据每个人在指导毕业设计期间所表现出来的教学与科 研能力、指导的毕业设计内容、达到的教学效果、学生的最终答辩成绩等几方面互评并打分 。

5.在成果总结中的应用

让学生根据其在整个毕业设计阶段的切身体会写一篇学习总结报告。内容与学术内容无关, 主要写心得和收获。笔者认为,毕业设计虽然重在设计阶段和最终答辩,但心得总结也十分 重 要。教师结合每个所指导学生这一学期的毕业设计情况和自我总结报告情况进行口头总结, 对每个学生进行评价并给予鼓励。

最后,教师根据学生在整个毕业设计期间的各项评分给出毕业设计的总成绩。包括开题报告 、设计阶段的表现、独立探索能力、解决问题的能力、实践能力、论文图纸和实验结果完成 情况、生生互评和师生互评的成绩以及答辩委员会的答辩成绩。

三、应用的效果

1.提高了学生学习的积极性与主动性

学生学习的积极性与主动性被调动起来,这也是“研讨式五步教学法”检验教改成效的一条 主要标准。通过教学,笔者发现学生通过自己查资料、做设计、写论文以及准备答辩,学习 的积极性和主动性都大有提高。2004级毕业生李雪松说:“学习由被动变为主动就变成了一 件快乐的事,精神上没有了压力和负担,学习的热情和兴趣自然就提高了。”

2.极大提高了学生的综合素质

研讨式教学法应用在机电专业学生毕业设计的过程中,在实践中培养了学生的自学能力、思 维能力、写作能力、口头表达能力、研究与创新能力等多方面能力,全面锻炼和提高了学生 的综合素质。2002级学生宁聪设计的“基于计算机视觉的自动报靶系统设计”还申请了国家 专利。

3.增强了学生团结协作意识和合作能力

在整个设计过程中,学生体会到了团结协作的重要性,通过合作,增强了团队的合作能力。 这些难得的实践经历对即将走上工作岗位的毕业生大有裨益。

4.提高了教师的教学与科研的水平,促进了教师专业发展

实施研讨式教学法的教师,不但要具备精良的专业知识,还要具有深厚的文化底蕴。教师要 在教学过程中对课题的内容准确把握,既要引导学生主动研究,又要随时观察帮助学生解决 问题,引导学生思考与研讨。这就促使教师要在不断学习本专业的新知识、新技术和不断更 新自身知识结构的同时,丰富文化底蕴,强化自身修养,提高创新能力。

参考文献:

[1]温家宝在接见第五届高等教育国家级教学成果奖获奖代表时的讲话[J].中国 地质教育,2005(4).

[2]马力鹏.试论研讨式教学的特色与意义[J].湘潭师范学院学报,2000(1).

[3]彭庆军.本科教学中运用的研讨式教学法[J].中国冶金教育,2009(3).

[4]辛仁臣,李桂范.试论本科教学中的研讨式教学法[J].中国地质教育,2006(2).

[5]郭汉民.研讨式教学与大学生科研能力培养[J].吉首大学学报,1999(4).

〔责任编辑:张 华〕

作者:马 薇

第五篇:应用型本科高校机电实验室建设探索与实践

摘要:本文对应用型本科高校机电实验室实验教学管理存在问

题进行分析,并针对实验室建设和管理存在的问题提出了一些解决措施。

关键词:机电 建设 管理

1 概述

机电专业属于应用技术学科,因而对于实践能力的培养显得尤为重要。机电人才要具有更高、更全面的实践动手能力,这就对实验实践教学提出更高的要求。当今的各个行业对既懂机又懂电的机电一体化人才的需求日渐增长。如何才能培养出满足市场需要的机电一体化人才, 创造一个理论结合实践的实验环境?培养机电一体化的应用型创新人才是众多工科院校一直探索研究的问题。

2 高校机电专业实验室建设中存在的问题

2.1 实验教学管理欠规范。虽然近年一直提倡加强实验教学,但是大多数教师、学生仍然轻视实验实践教学。主要表现在:实验课表不规范,随意更改上课时间;不按规定分组,学生成绩考评体系不完整,学生上课不认真,得过且过已成风气,最终造成了实验室资源的浪费。

2.2 综合性、设计性实验质量和开出率问题。首先,综合性、设计性实验的质量不高,大多数达不到设计和综合知识点的作用;其次,因为课时少、实验复杂,造成了实验项目数量不够;最后,因为有的学校因实验场地、条件和人员问题,实验项目打折扣,再因实验项目区分不严,设计实验变演示实验,综合性实验变理论讲解实验,使综合性、设计性实验的开出率降低。

2.3 实验室实现全开放困难重重。第一实验室少,一般情况下一个实验室承担几门课程的实验教学任务;第二实验教师少,设备维护和管理难;第三教师待遇以及思想上不重视,很多实验室不给学生开放,即使开放也缺少教师现场指导。

2.4 大型数控加工等设备使用效率低,管理欠规范。为了满足学校学科建设、科学研究工作,大型仪器的购买逐年增多。但是,很多大型仪器只有个别教师能够使用,利用率不高,使用时间严重不足,有的甚至出现被闲置的现象。在设备的管理上,缺少专人管理和专人使用执行不到位,同时缺少教师使用记录,不能及时反馈设备情况。

3 机电专业实验室建设方案探究

3.1 建立机电实验室管理信息系统。建立网络化的实验教学和实验室管理信息平台。通过信息平台实现实验项目信息的管理、排课、选课、实验成绩及实验室利用率统计分析等,同时也实现了实验教学管理工作的系统化、信息化和规范化。通过平台学生可以网上申做实验、预习实验、观摩实验、查询实验室的实验教学情况、实验教师上课情况等综合信息。实验室的信息化管理大大提高了实验室的利用率,实现了资料共享,为加大实验室的开放力度,奠定了基础。

3.2 产学研结合加强实验室工作队伍的建设。实验教师队伍是实验教学和实验室建设的直接参与者,机电专业是应用型专业,要求学生有较强的动手能力和紧跟时代的先进技术,这就要求具有一支结构合理、素质优良的实验教师队伍。让实验教师到企业、研究单位进行学习深造,获取实际经验,将当前先进的生产经验带回课堂,解决学校教育与社会需求脱节的问题,缩小学校和社会对人才培养与需求之间的差距,增强学生的社会竞争力。

3.3 以竞赛为契机推进机电专业创新实验室建设,激发学生学习兴趣。积极组织机电专业的大学生参加竞赛。学生通过机电实验室提供的平台,进行创新实践。制作的机电作品,将材料应用技术、传感器与检测技术、单片机技术、控制算法及软件设计等内容有机结合起来,这又为实验室开设机电综合设计实验提供了更多途径,而创新实验室建设又为以后的大学生竞赛活动提供了良好的创新实践基地,充分发挥了学生的想象能力和综合运用机电知识的能力,实现了竞赛与实验室建设的互补。

3.4 成立创新创业团队,形成以旧带新梯队管理模式,充分利用大型加工设备。因机电专业特点,实验室具有数控加工中心,线切割激光内雕机等大型设备较多,而这些设备除了正常教学外,很少他用,因此成立创新创业团队,团体成员主要由学生构成,主要以机电专业学生为主,其他专业为辅,知识传授主要是高年级的学长带低年级的学弟进行自主学习,实验室教师从旁指导。团队成员可以使用和管理实验室的大型设备,设计新产品投入市场,以此来培养学生创新创业意识,提高设备的利用率。创新创业团队实行梯队管理模式,减少实验教师的工作量,通过以旧带新实现了知识的合理过渡,同时也完善了对大型设备的规范管理。

3.5 应用现有条件自主开发综合性、设计性实验项目,使学生有更多的选择性。验证性实验多,综合性设计性实验少,大多数高校按课程设置实验室,实验内容单一,学生在实验室里学到的实验操作技能缺乏实际价值。实验操作学时数得不到有效保证,学生只能在教师规定的时间内完成规定的内容,不能按自己的爱好和兴趣做一些设计性、综合性实验,这种状况造成学生被动学习,动手能力得不到提高,潜能得不到挖掘。因此根据现有条件,自主设计开发综合性设计性实验是非常必要的。

4 总结

通过本文的介绍我们知道,机电专业实验室建设的任务艰巨,我们要做好长期奋斗的准备,同时要转变观念,强调以理论教学、实验教学并重的制度及以信息化管理为主要手段建设实验室。

参考文献:

[1]石虹.高校实验室体制改革初探[J].当代经济,2010(1).

[2]洪彬,陈小飞.新形式下高校实验室建设模式探讨[J].高校实验室工作研究,2008.

[3]邢钧.高校实验人员管理新机制探索[J].实验室科学,2006,3:92-93.

作者:毛春昱 许玉昆

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