机电一体化系统课程群的教学模式改革

机电一体化系统课程群的教学模式改革

王涵蓉

天津市劳动保障技师学院 天津市 300162

摘要：近年来，经济快速发展，社会不断进步，本文通过以学生为中心，就业为导向的项目任务驱动法结合游戏教学策略进行教学，主要以提高学生综合素质及适应岗位能力为目标，结合高职学生特点，激发学生学习的兴趣，提高学生善于思考的能力；针对汽车行业的快速发展，增加实训课课程设计课时，提高学生机械设计的能力、岗位职业能力，培养了学生团队合作的精神。借助互联网技术、网络平台等，丰富机电一体化专业课程的教学课堂内容，在教学的过程中结合学生特点，通过教学改革，提高课程的教学质量和教学效率，为国家和社会需要培养出高素质的人才。

关键词：机电一体化；课程群；教学模式；改革

引言

机电设计制造行业进入新发展阶段，推动机电制造向智能化转型升级，融合电子信息互联网等技术，形成相应技术专利和技术体系，已经成为机电设计制造行业面临的重要课题。人才是行业发展的关键性要素，作为高层次机电设计人才的输出基地，地方高校可以在专业核心课程机电一体化系统设计课程群教学中探索产教协同合作的教学模式，从而为新时期的机电设计制造行业培养人才，开发新的道路。

1课程介绍

“机电一体化应用技术”是我校机电一体化专业的一门核心专业课。该课程是在学生学习完成“电工电子技术”等课程后开设的一门专业课程。学生通过该课程的学习，主要掌握机电一体化的基础知识，机电一体化主要技术以及典型应用，建立机电一体化技术的基本概念和框架，同时为机电一体化技术的学习、设计、开发和应用奠定前期基础。教学内容主要分为九个模块，分别是：导论、交流逆变技术、传感与检测技术、PLC技术、变频器技术、步进驱动系统、交流伺服驱动系统、CNC控制系统和机电一体化的计算机控制技术。

2机电一体化系统课程群的教学模式改革

2.1聚焦核心工程技术能力，重塑智能制造课程体系

地方应用型高校要把创新人才的培养作为主攻方向，而机电一体化系统设计课程群主干是人才培养课程体系中的核心课程群，它的教学成效直接影响着以智能制造为主导的工匠型人才培养的课程体系的全面性和实用性。石嘴山工贸职业技术学院与当地的政府、企业、职教联盟等进行全面合作，在智能化、数字化的生产线、设施设备、工艺技术等实践经验做全面的总结和凝练，把一些现代的虚拟现实、视觉感知等驱动元件、智能仪表的操作应用列为典型案例，纳入课程群的主干课程实践内容当中。同步开展教材的编制，内容体现原理和实践运用的紧密结合，通过多媒体的要素进行解释说明，在突出主干课程后，再对其他辅助课程进行梳理和配置，做到前后对应，深度融合。

2.2文化基础课程的融合

电工基础、电子技术基础、机械设计基础、液压与气动技术等课程涉及大量数学中向量、微积分等方面的知识，在制定数学课程教学大纲的时候，专业课程团队需要向数学课教学团队提出对应专业课中数学知识点使用要求比较高的知识点，数学课教学团队在重构课程内容时要加强后续课程所需知识点的设计，并加强与后续课程之间的衔接。计算机基础课程及计算机语言对后续单片机技术及应用、数控加工工艺与编程等课程有很大的影响，因此在课程内容融合设计中要充分考虑后续专业课程的需求，例如单片机技术及应用需要用到大量的C语言知识，在计算机语言课程中就要加强C语言知识的讲解，并可将单片机开发所用知识提前穿插到C语言课程中进行讲解。

2.3采用虚拟仿真软件进行实训

当前，在中专教学阶段，以“电气设备安装与调试”（“电机与电力拖动”）这门课为对象，参照以学业考试标准为指导标准，利用虚拟仿真软件来为学生反复练习提供条件。在软件中练习的优势在于：①不需要实训教师提前准备实训设备。学生只要有一台电脑就可以进行实训。②不需要产生耗材。每一次接线都是在电脑上完成的，即节约耗材又节约时间，等学生完全掌握接线原理图之后再进行实物接线，提高成功率。③不需要担心实训安全问题。所有实训结果都是通过软件仿真出来的，既可以让学生看到最后的实训效果，又不会发生电气和机械安全事件。在大专教学阶段，以专业性较强的“单片机原理及应用”“数控机床”等课程为对象，参照机电一体化专业人才培养方案，以现在企事业单位用人需求为导向，充分考虑当前无人机和物联网技术的发展趋势，利用虚拟仿真软件设计出多个在宿迁泽达职业技术学院现有条件下无法开展和难以见到成果的实训项目的硬件电路和仿真软件，并以实训指导书的形式加以推广，为工科类专业的教学改革和青年教师科研项目建设新的思路和方法。

2.4教学方法及课程设计指导学生方式多样化

根据高职学生自身特点，理论课堂游戏化教学：游戏化可以帮助学生集中注意力并建立基本技能同时保持学生积极性和课堂参与度。实训课项目化教学中采用现实中存在的案例进行，学生能够沉浸在一个真实的、细微的问题中，允许各个小组工作的学生找到自己的解决方案。除此之外，充分利用网络平台与传统课堂教学相结合，可以上传授课视频及辅助学习的资源帮助学生按照自己的进度学习量身定制的内容。教学过程中注重理实一体化，找到与相关课程的结合点，将所学知识与技能大赛相关项目实现对接。根据设计要求由学生自己确定零部件总体方案；分层次指导，根据学生成绩按一般、好和优秀进行分类指导；分阶段协作设计，即应在课程设计的不同阶段提出不同的要求，完成不同的任务。

2.5专业基础课程的融合

对于机械类基础课程可以先进行多课程的融合在进行课程内容的融合。课程内容设计中可将重要的知识点进行模块化重构，将金属材料、金属的加工性能、金属的热加工、金属的切削加工、金属的特种加工、机械设计原理、机械传动设计、机械连接设计、其他零部件设计以及液压与气动技术的一部分基础知识模块设计到机械基础课程中。电子、电气类专业基础课以电工技术基础、电子技术基础、电子技术实训、电工技术实训等课程为例，可以将其融合为电工电子技术基础及电工电子技术实训两门课程，如课程内容较多可分学期进行授课。

2.6虚拟平台化管理的未来

在互联网和物联网技术飞速发展的今天，足不出户就能完成工作和生活已经越来越成为常态。因此当虚拟仿真软件和服务器-客户端的形式，加上现有的仿真实训项目相结合就可以做到在寝室里就能完成实训教学的项目，打破了空间和时间的限制，为教师课堂管理提供了更灵活的选择，同时也为提高宿迁泽达职业技术学院教学质量，为学生多学习现代化技术，将来更好的就业提供帮助。

结语

机电一体化技术专业中高职贯通培养对高技能技术人才的塑造具有独特优势，但在中高职培养的衔接上还存在很多问题，其中中高职一体化课程衔接融合是迫切需要解决的问题，针对该问题需要根据实际情况综合分析问题存在的原因，并探讨制定适合专业培养目标的人才培养方案。根据课程模块以及相关课程的衔接融合逐步形成课程教学团队，开发中高职一体化培养教材，创新教学方法，发现并解决实际遇到的问题，促进培养方案的修订，最终形成更完善的机电一体化专业中高职贯通培养的培养方案。

参考文献

[1]李卫，张军昌，黄玉祥，等．“机电一体化系统设计”实践环节教学改革[J]．实验技术与管理，2016，33（11）：216-218．

[2]俞庆，何亚峰，刘春节，等．基于研究性学习的“机电一体化系统设计”课程教学改革[J]．装备制造技术，2016（8）：257-259．

[3]佚名．智能制造需要国际人才合作[J]．中国产业经济动态，2016（16）：32-34．