时间：2023-08-10 09:23:02
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇机电一体化概论，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：机电一体化；技校教育；教学改革
机械工业举足轻重，随着社会的发展和科学技术的进步，机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统，机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。当前，机电一体化产品已经进入发展成熟期，高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。
技校机电一体化技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才，但是目前我国技术院校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离，因此，机电一体化技术教学改革势在必行。
一、当前技校机电一体化教育存在的问题
（一）课程设置不合理
当前技工院校课程设置不合理主要表现在两个方面：首先，重理论轻实践。很多学校的课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，但学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备、设定工艺、查找并排除故障，而不是研究、开发、设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。其次，教学内容落后。由于机电一体化是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电一体化的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应。例如，当前很多技工院校的单片机课程的教学内容是仍以MCS-51单片机为主，而实际生产中新的单片机层出不穷，种类繁多。
（二）教材建设落后
职业教育的教材建设仍是当前技校教育的薄弱环节并严重影响了技校教学质量。现在机电一体化的一些教材过于偏重理论、脱离实际、缺乏实用性、部分教材内容陈旧、严重落后于现实，各科教材之间存在衔接性差、内容重复或内容脱节等现象。这些问题给教学带来了很多不便，也在一定程度上影响了学生的学习积极性，制约了教学质量的保证和提高。
（三）教学、实习设施不够先进
目前很多学校的教学、实习设备缺乏且严重落后。只有少数条件较好的技工院校配备有为数不多的数控车床、铣床、线切割机床、电火花成型机，很多学校的学生一学期只有三四次操作设备的机会，并且这些设备又比较落后，学生难以学到真正有用的技能。
二、教学改革的思路
（一）制订适应新形势的教学内容
制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。
(1)关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看,它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体,而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看,它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备,是一个自动化的工作系统。
(2)培养目标。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展,热爱祖国,热爱本职岗位,具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神,掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能,对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
（二）先进教学手段的应用
(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。
(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。
（三）改革优化实践环节
实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是技校专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。
（四）加强对学生的培养
机电专业教学中必须坚持从实际出发,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。
三、结语
为提高机电一体化的教学教学质量，广大相关教育工作者必须紧跟行业发展的步伐，既保证学生的基本素养和知识结构，又要突出技工教育的特点，在教学过程中积极推进教学改革，不断调动学生的学习积极性，加强对学生动手能力和综合能力的培养，加强社会实践能力，不断为社会提供适合时代需要的高技术机电一体化人才。（泰安市高级技工学校；山东；泰安；271000）
参考文献：
关键词:中国制造2025；机电一体化；现状；展望；863计划
1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状
1.1国内研究现状
我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展，我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展，目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。（1）数控技术方面：截止2016年，我国数控技术经历58年，目前国产数控机床可供品种达2000左右多种，船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展，进而推动机电一体化进程。（2）工业机器人方面:目前，国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长，并且我国计划有系统地攻关，在原有的良好基础上更上一层，后期能立于世界先进行列之中。（3）激光术方面：近年来，激光技术发展很快，我国自1985年以来，更以每年25%以上速度增长，最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围，例如，用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。（4）互联网应用方面：推行互联网思维下的智能制造，苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造，提高了效率，建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展，但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。
1.2国外研究现状
机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始，在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段，并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支，现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”，并在国际上处于领先地位。
2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义
未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远，在新的技术不断冲击下，机电一体化会不断提高，能提高我国的机械工业化水平，也是社会生产力的必然要求，能在追求特定价值功能的基础上，实现系统的最优化，能很好地代表当今机械工业主要趋势。
3未来机电一体化的发展展望
未来，随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展，机电一体化必将注入更多新的内容，各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展，并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展，总理在政府工作报告中指出，实施“中国制造2025”计划，坚持创新驱动，智能转型，强化基础，绿色发展，加快从制造大国转向制造强国，并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念，并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛，并取得不错的效果，让机电一体概念设计理论与方法化不断升级，加强了工业化与信息化的紧密结合，下一阶段我们将运用信息—物理融合系统（CPS）,实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务，更好利用机电一体化解决实际问题，不断促进中国工业化发展。
4结语
在“中国制造2025”计划的推动下，机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展，当然，与机电一体化相结合的技术（机电液和机电光）很多，相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。
作者:于志业 单位:太原科技大学
参考文献：
[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社，2007.
[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社，2004.
关键词：机电专业课；理实一体；课程改革
“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”，是中职学校机电专业人才培养的出发点也是它的归宿点。机电专业课程改革必须遵循机电专业自身的特点，进一步深化机电技术应用专业技能型人才的培养模式的改革，以满足社会和企业对高素质技能型人才需求。具体而言就是要打破传统学科课程的教学模式，将理论教学和实践教学、教学环境与工作环境、理论教师与实训指导教师等有机地融为一体，全面实施“一体化”的模式。
一、理论教学与实践操作一体化
理论教学与实践操作一体化，顾名思义，就是将专业理论教学与实训操作组合起来，一体教学。这样做既可以实现理论与实践的融会贯通，还可以激发学生自主学习的动力和兴趣。 “理实一体化”的教学模式不只是理论教学和实践教学在某种形式上的简单组合，而是遵循学生的认知发展的规律与技能技巧形成教学规律，实现专业理论与实践二者有机合成。
机电专业传统的教学模式虽然也强调学生的实训教学，但理论和实践两个环节在时空上有所脱节，基本上体现为两个互为独立的体系。而一体化教学模式从根本上打破了传统的理论与实践教学的时空界限，将专业理论和实践教学有机地融为一体。教学时从感性而不是从理性认识入手，强调直观教学的力度，促进学生认知力的提高，不失为一种培养技能型实用型人才有效的教学模式，是一种适合当前中职学生实际情况的有效教学模式。
理实一体化模式突破了中职教育传统的“文化课专业基础课专业课技能训练”教学程式，理论的学习以“必需、够用”为原则，以技能实训为中心，与相关的理论知识组合为教学模块，理论教学和实习指导由同一位教师担任，一以贯之，确保理实同步，二者协调。以专业理论指导实践操作，反过来又以实践操作加深对专业理论知识的理解，理实相长，促进专业知识与技能双飞跃。
二、教学环境与工作环境一体化
“一体化”教学模式不只是理论教学与实践教学内容的一体化，还包含教学环境与工作环境一体化。为了更好地体现专业理论对课程实践的指导作用，让专业理论教学与专业技能实践真正融合一体，可以把专业课相对集中起来，搬到实验室，搬到实训中心，搬到企业的车间里去。采取理论教学与实践作业齐头并进，穿行。教师在讲完一个理论知识或原理构造之后，就指导学生动手操作；也可以和学生对着实物，一边讲一边做，使理论学习与实践训练有机地融为一体。例如钳工工艺的教学，可以完全在实训室内进行。教师边讲边示范，示范结束，学生便可动手实践。这样学生记得牢，做得好。学生遇到问题及时反馈，当堂解决，效果明显。这样的专业实训室既是理论教学的课堂，又是工作实践场所。
教学环境与工作环境一体化的具体实践，有如下特点。①把实训中心包装为教学工厂，建立理实一体化教学专业教室，融教室、实训、实验、考工、技术服务与生产为一体，使专业教室具有多媒体教学、实物展示、演练实训、实验、考工强化训练和考工等多种功能，营造出真实(仿真)的企业氛围和环境。②把学校的实训室包装成企业的“车间”，按照企业生产要求张贴安全生产标语、规范操作流程、安全操作规程。③把学生包装成企业的“工人”，统一穿上实训服（厂服)、带上工具包、凭胸卡进“车间”上岗，同时加强对“员工”组织纪律性教育，严明时间观念，不得迟到早退，严格按照安全操作规程和操作流程上岗生产。
三、理论教师与实训指导教师一体化
中职学校传统教学模式将专业课的教学分为理论教学与实践教学两大块。理论部分由理论教师在课堂内完成，实践部分由实训指导教师在实训中心（车间）进行。理论教学由学校教务处安排，实训教学由学校实训处管理。两大部分自成体系，互不相干。这样安排的结果容易造成理论与实践的脱节，对教学质量产生不利的影响。理论学习时不能顾及实际的应用，实训时不能与理论结合起来相互印证。以专业课《彩色电视机原理与维修》为例，该课程分为《彩色电视机原理》与《彩色电视机维修实习》两部分，分别由两位教师担任，有的甚至分别在两个学期开设。这样不但学生难以学以致用，两位教师的教学也互不联系，增加了难度，不能有效提高学生技能。
因此，“一体化”还应包含教师在知识、技能与教学能力上的一体化。机电专业教师必须是“双师型教师”，能将专业课程的专业技术理论教学与实训课教学一肩挑起来。既是理论教学能手，更是技能实训指导的高手。一门专业课，仅由一位教师来承担全部教学任务（理论教学与实践指导）。在教学过程中，可以先讲理论知识，再进行实践操作；也可以边讲理论边操作，甚至可以先操作，当学生遇到问题时再从理论上加以阐述解决。这样做，能做到理论与实践的无缝结合——用专业理论指导实践，用实践操作去验证理论。例如前面论及的《彩色电视机原理与维修》，就可以把原理与维修放到一起来教。在讲清扫描电路的原理后，就讲一些扫描电路的常见故障，并设置一些故障让学生动手排除。在排除的过程中遇到问题，又用理论去解释，去解决。这样理论与实践相辅相成，相得益彰。
理论教师与实训指导教师一体化的最关键问题是师资。中职学校要努力改变当前师资结构单一化，教师实践经验不足，教学质量不高的现状，就必须大力培养“双师型”教师。通过下企业实践、顶岗进修等措施弥补专业科任教师实践经验的不足，并获得相关行业的职业资格。只有通过不断培训和进修，不断汲取行业的新工艺、新技术、新理念，专业教师才能使自己的专业知识与技能始终保持着新鲜状态，使理论和实践始终保持最佳结合状态。理实双佳的教师才能在教学中，显得如鱼得水，游刃有余。例如，在讲解《机械制图》的圆锥时，教师可以把自己在车床上制作圆锥的过程拍成视频，在教室里播放，让学生看到在车床上制作圆锥的全过程。这样避免了理论教学的“纸上谈兵”，让学生对机械制作有一个感性的认识。然后通过课堂教学的讲解与分析，促使学生的认识从“感性”向“理性”转变。
对机电专业课程改革的探讨，除了以上三个方面的一体化之外，还可以从“教学”与“科研”一体化、传统与现代教学方式的一体化、专业文化与企业文化的一体化以及“教法”与“学法”的一体化等方面去探索、去研究。囿于文章的篇幅，在此不能一一展开论述。综上所述 ，“一体化”教学的核心在于现场教学，强调的是工作本位，能力本位。若将理论教学与实验、实训、实习融为一体，把教学环境与工作环境融为一体，理论教师与实训指导教师融为一体，让学生对自己的学习内容与学习方式有更大的自主选择权，就可以有效地提高机电专业课的教学效果，最大限度地提高中职生在就业中的竞争力、
参考文献：
[1]包旺华.理实一体化教学在机械专业课教学中的运用[J].中国教育技术装备,2012(17).
关键词：数字电子技术基础，理论实践一体化，项目导引
作者简介：郭玉华（1977-），女，河南南阳人，信息工程大学理学院电子信息工程系电子工程教研室副主任，讲师；庞学民（1963-），男，河南长垣人，信息工程大学理学院，副教授。（河南郑州450001）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）14-0069-02
主席强调指出，全面实施“素质教育”，应成为教育工作的主题。当前，我国高等教育进入内涵发展、提高质量的新阶段，确立了全面发展、人人成才、多元选择、终身学习、系统培养的新教育理念，更加注重学思结合、知行统一、因材施教，更加注重各类人才的社会责任感、创新精神和实践能力的培养。[1-4]
“数字电子技术基础”是一门强调理论联系实践的课程，重在培养学生的工程意识和科学思维能力。为此各高校都根据自身情况进行了形式多样的教学改革，在教材内容、教学手段、教学方法、教学模式、考核方式上进行了创新实践，[5]在教学模式上引入了多元化、信息化、启发式、立体式、项目驱动式的方法和手段，[6-10]全面推动了该课程的建设和发展。
“数字电子技术基础”是信息工程大学（以下简称“我校”）的一门重要的专业基础必修课程，具有开课面广、专业平台种类多、涉及学科面大等特点，要求教师不仅具有扎实的基础知识，还要有广泛而深入的专业知识。根据我校新的培养理念和不断深化改革的客观形式，教学组对该课程进行了“基于项目导引的理论与实践一体化”的教学改革实践，并将改革试点的成果进行了全面推广。“基于项目导引的理论与实践一体化”教学模式重在调动学生主动跟进、超前思维的本能，培养学生建立工程思维和创新意识，提高学生工程实践和科技创新能力。
一、基本情况和主要特色
“数字电子技术基础”课程“基于项目导引的理论与实践一体化”教学的基本组织模式是：在小班授课的基础上，采取“课堂理论教学+阶段研讨+习题课+基础实验+创新实践”相结合的组织模式，小班规模一般为40人以下。以电类专业为例，各环节学时安排如下：总计划学时80，其中理论讲授48学时，阶段研讨6学时，基础实验教学16学时，创新型实践教学10学时，习题课放在课下辅导答疑时间。该教学改革方案主要有以下几个特色：
1.模块化教学
模块化教学就是贯彻精讲原则，按照教学内容知识点的相关性，将课程划分为几个系统模块，将多个章节揉合在一起，突出讲解教学内容的重点难点。在课程学时日益压缩的情况下，模块化教学可以提高课堂效率，让学生学到尽量多的内容，并且对知识点之间关联性理解得更加清楚。
2.教学研讨
运用启发式和讨论式教学模式，在原来习题课的基础上，增加自主学习和阶段性研讨环节。自主学习和阶段性研讨可有效地增强学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣。
3.EDA虚拟实验环境
要求学生熟练掌握计算机仿真虚拟实验环境，利用课下时间熟悉常用器件和仪器的使用规则，掌握常规电路的设计和调试方法。在节约实验室资源的情况下，可以培养学生综合运用知识、科学观察、分析和解决实际问题的能力。
4.创新型实践
创新型实践属于较为复杂的综合性实验，基于工程项目引导，多数内容是最新的电子技术实际应用的简化模型。该实践活动安排在理论教学结束后集中两周的时间，由教师提出功能和指标要求，学生自己设计、仿真、搭建、测试、调试完成。这种实践活动可以培养学生独立设计和实现电路系统的能力。
5.项目驱动和导引
在整个教学过程中都贯穿工程导引的思想。理论授课时运用项目驱动式教学模式，在引入每一单元模块知识前给学生布置一个设计任务，在教学过程中围绕如何实现该设计任务进行相关知识点的介绍；在研讨课上布置一些工程实践项目让学生设计并讨论，教师对其指导；创新型实践活动更是让学生直接接触工程实践的一次切身经历。
6.理论与实践一体化
理论教学与实验教学统一安排学时，理论课学时和实验课学时不强制区分。教学内容每一模块结束后即进行实验，让学生能够及时地“学一学、练一练”，有效提高学生的实践能力，也加深了学生对理论知识的理解。
改变理论任课教师不参与实验教学的现状，理论课教师组织并辅导学生实验，实验课程由理论课教师与电子实验中心的教师共同承担，由此解决了长期以来教学和实践易脱节的问题，同时也提高了教师的综合能力。
二、改革实施方案要点
1.理论教学的改革措施
（1）模块化的教学方法。由于改革方案中将课堂讲授学时由原来的60减少为48学时，节省的12学时分别调整到学生研讨和创新实践中，因此课堂讲授采用模块化的教学方法，将教学内容整合为4个单元模块。第一单元是逻辑代数基础和组合逻辑电路，包含教材中第一、二、四章，共14学时；第二单元是时序逻辑电路，包含教材中第五和六章，共14学时；第三单元是门电路和基本数字电路，包含教材中第三、十、十一章，共14学时；第四单元是半导体存储器和大规模集成电路，包含教材中的第七、八章节，共6学时。利用模块化教学可以提高课堂效率，让学生在较少的时间内学到尽量多的内容，并且对知识点之间的关联性理解得更加清楚。
（2）增加阶段性研讨。在课程教学组织中，增加自主学习和阶段性研讨环节。为了使理论授课与教学研讨有效结合，教师分别在第一、第二、第三单元结束后组织讨论，每次研讨2个小时。教师需要在教学研讨中把握好研讨的内容和方式。一是需要根据课程标准的基本要求及学生在学习和作业中存在的疑难问题，精心选择讨论题并设计教学过程；二是需要安排一些适当的知识点让学生自学并在讨论课上检查自学效果，比如组合电路中的加法器和数值比较器、时序电路设计中自启动修正问题等；三是需要布置一些工程实践项目让学生设计并在讨论课上对其指导，比如自适应单行道交通灯控制器、超市自动计费器、复杂密钥的密码锁电路等。
托尔斯泰指出：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发兴趣。”通过自主学习和阶段性研讨，在教师和学生之间形成了积极互动的局面，增强了学生的学习主动性，激发了学生的学习兴趣。
（3）引入工程应用实例。运用项目驱动式教学模式，在引入每一单元知识前给学生布置一个项目，在教学过程中围绕如何实现该项目进行相关知识点的介绍。比如在介绍组合逻辑电路前引入病房呼叫系统、在讲解触发器前引入抢答器电路，在讲时序电路的计数器前引入数字时钟系统、讲解D/A转换器前引入任意波形发生器电路等。在每个单元结束后，给学生举案例分析，通过该单元知识点的学习，可以获得怎样的能力，可以设计出怎样的电路，这些电路在具体的工程实例中是如何应用的。在教学过程中引入工程应用实例，一方面使学生对基本概念和分析方法有更深入透彻地理解，另一方面使他们解决问题的工程实践能力有所提高。
2.实践教学的改革措施
为了培养学生的工程应用实践能力，将实践教学分成三个层次：基础实验、仿真型实验和创新型实践。多层次的实践教学模式可以使那些有兴趣、有能力的学生被筛选出来，为学校科技创新基地挑选人才。
（1）基础实验。基础实验以单元电路训练和基本操作为主，学生在教师具体的指导下完成实验，主要是巩固、加深所学数字电路的基本理论，学习仪器设备的使用，提高学生的基本实验技能和操作水平。基础实验包含设计型与验证型两种，共安排16学时，主要由实验中心的教师承担。
（2）仿真实验。仿真实验是基于Multisim10.0计算机虚拟仿真实验平台，让学生在课下进行电路设计的一种实验手段。内容包括两个方面：一方面是基础实验中需要通过仿真预习的内容；另一方面是为了对理论知识加深理解而进行的拓展的简单综合性实验。教师利用辅导答疑时间给予原理和方法指导，要求学生自己独立设计并且完成仿真结果，最后上交文档和设计报告。
教学改革方案中所选择的仿真实验内容主要包括：数码锁电路、占空比可调的振荡器、模拟声响发生器、汽车防盗报警电路、多通道顺序选择电路、时钟变换电路、智力竞赛抢答器、数字钟晶振时基电路、数控放大器、可编程任意波形发生器等。
仿真实验的目的是使学生有效掌握利用计算机软件设计电路的能力，提高学生工程设计和独立工作能力，也使得学生从理论知识到实际电路之间有一个过渡认识，对学生进一步实现硬件电路和系统调试打下基础。
（3）创新型实践。创新型实践属于较为复杂的综合性实验，基于工程项目引导，多数内容是最新的电子技术实际应用的简化模型。实验内容涉及多门课程的知识，还有书本上没有学到的内容，要求学生自学实验指导书，自己查阅资料和手册并独立完成。
教学改革方案中所选择的创新型实验内容主要包括：汽车尾灯控制电路、病房呼叫系统、多路数显报警器、多功能智力竞赛抢答器、数字时钟、数字频率计、出租汽车里程计价表、数字电子秤、数字温度计、红外线转速表。创新实践的时间集中在理论课程结束后的两周，共安排10学时，主要由理论课教师承担，要求学生两人一组，自由选题，在完成仿真的基础上交实物作品。
创新型实践的目的是使学生从深度和广度上扩充知识，熟悉工业前沿的电工电子新设备、新技术，开拓知识面，进行系统和工程方面的训练，培养学生的创新精神和技术创新能力。
3.课程考核方式的改革
课程考核分为理论考核、平时成绩、创新实践成绩三部分。
理论考核：试点班课程考核仍采取教考分离方式，与非试点班同卷、同时进行考试，考试得分按70%计入总成绩。平时成绩：包括平时作业、研讨课和仿真实验三部分。平时作业的书写态度和正确率占总成绩10%，研讨课准备的充分性、发言的积极性和结论的科学性占总成绩5%，仿真实验设计的合理性占总成绩5%。创新实践环节成绩按10%计入总成绩，根据学生题目选择难易程度、设计方案、焊接、调试及参数测试和实践总结等方面计分。
三、思考和体会
组织教学组对“数字电子技术基础”课程进行“基于项目导引的理论与实践一体化”教学改革，使笔者对教学规律有了更深刻的理解、教学方式有了更全面的改善、对教育工作者的责任和义务有了更深刻的体会。主要总结为以下三点：
1.对学生要有信心，要敢于放手
在我校进行教学改革必需面临这样的实际情况：一方面由于学生没有就业压力而产生学习惰性并且缺乏学习热情；另一方面，一直以来僵硬的管理模式和课程标准的约束使教师不敢放开手脚。
教师选择自学内容时非常谨慎，担心影响考试成绩。而改革实践结果表明学生的自学能力很强，理解问题、解决问题的能力也很强，只要教师给予足够的信任和引导，学生可以做得很好。虽然由于时间不足没在考前例行复习串讲和做模拟试卷，但是学生比平行班考得更理想，这证明了“素质教育”才是最重要的，绝对不能采取“应试教育”。
通过各方面的改革措施，学生的学习热情调动了起来，研讨课上积极发言，并且愿意尝试各种实验。仿真实验虽然放手在课下进行，但是通过创新实践活动反映出，他们在课下独立完成了实验，并且较好地具备了创新能力。
2.研讨交流，教师可向学生学习
教师要想很好地掌控研讨课的局面，需要有丰富的教学经历、扎实的理论知识、广泛的实践经验、实事求是的治学态度，对自己的教学能力充满自信，又能够包容学生不同的学术见解。
教师需要全面提高注意力应对学生不断涌现的思维火花，自己习惯用常规解法，而学生不按常规思考，而且能提出多种不同的解决方法；自己思维定式，而学生敢于提问，甚至对工程业界的行规标准敢于，提出自己的想法。只有通过研讨课，教师才能明白学生的思维方式以及与自己的不同处，这样的课程形式大大提高了趣味性，而且对教师自己也是一个挑战。
研讨可以促进教学，教学双方的交流使得教师了解了学生的思维，学生得到了教师的引导，相得益彰。
3.要让学生真正接触工程实践
根据我校的培养目标，只有懂工程技术、能独立创新的学生才能够适应业务单位的需求；只有让学生真正接触工程实践，真正熟悉硬件设备，才能够到业务单位熟练地操作和维护先进的装备。
而实际的情况是，学生在校期间学习理论知识的时间很多，但是参与实践的机会较少。软件的设计仅依赖电脑即可完成，但硬件设计需要构建环境，这需要学校投入大量的人力、物力和财力支持，还需要各部门协调管理，参加校科技创新活动或电子设计大赛的是较好的解决方式。但是在课程中贯穿工程思维、增加创新实践环节则是教师组织和引导学生跨出实践的第一步。
参考文献：
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[关键词]机电一体化 概念设计 理论研究
中图分类号：T9 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）10-0047-01
机电一体化技术是以其产品为载体而体现出来，是机电一体化技术发展至今的技术水平体现。机电一体化产品设计人员，要使产品设计符合机电一体化技术要求，并富于时代感，就要对于产品设计技术以掌握，并具备多种技术融合的技术能力。面对机电一体化产品的技术先进性和复杂性，就要将符合当代机电一体化技术发展的产品设计理论建立起来。
一、机电一体化产品概念设计理论构建的意义
在机电一体化产品设计中，概念设计对于产品质量起到至关重要的作用。作为产品设计中的重要阶段，对于产品质量的决定程度可以达到70%以上。要获得性能优异的机电一体化产品，就要将机电一体化产品概念确定下来，制定出相应的设计方案和设计技术方法。概念设计理论首先是基于概念设计思想而建立起来的，在其基础上还先后出现了多种阶段性设计理论，如TRIZ设计、公理化设计QFD设计理论等等，对于机电一体化技术发展进程中所获得的创新设计成果发挥了重要的推动作用。
在机械工程研究领域中，这些理论被运用于其中，进行组合设计而形成了技术综合性较强的设计产品，由此而促进了机电一体化系统的多种学科交叉。系统的继承性决定了其设计的复杂性，多门科学技术的融合，使得原有的单一化设计理论不再适应目前的科技发展需求。那么，在机电一体化产品概念设计理论研究中，就要从机电一体化系统自身的性能出发，结合设计目标而建立起完整的概念设计理论，以对创新设计的机电一体化产品以指导。与此同时，还要在机电一体化产品设计概念理论建立起来之后，结合相关学科，以使理论研究逐渐扩展。
二、机电一体化产品概念设计理论研究现状
按照现代机构角度对机电一体化系统进行分类，可以划分为三个子系统，即广义执行机构、信息处理及控制系统和传感检测系统。将三个子系统相衔接，建立起框架体系，不仅有效实现机电一体化运动功能，而且还促进了产品创新设计。在机电一体化产品设计系统中，广义执行机构子系统是核心部分，其概念设计理论研究关乎到机构运动的总功能。特别是在基本工艺动作设计过程中，要基于广义执行机构的概念设计理论对基本的工艺动作进行构思，以使其具有动作的独立执行能力。当执行动作的创新技术确定下来之后，就可以结合机构系统建立框架模型，以使系统设计更具有可操作性，而且采用这种方式更能够结合计算机辅助进行产概念设计。
对于机电一体化产品的框架模型而言，仿真问题是最为重要的。作为设计结构复杂的动态系统，机电一体化产品实现动态性能的同时，更要注重系统仿真性嫩的验证。那么，在机电一体化产品概念设计阶段，就要确立功能实现的约束条件，将各种相关的仿真软件技术纳入到框架模型当中，运用各种通用建模技术，使用仿真软件将诸如原理图、键合图、信号流图以及方框图等等参数化。运用Simulink仿真软件将系统仿真平台建立起来，以为机电一体化产品概念设计的实现奠定基础。
三、机电一体化产品概念设计理论的发展展望
对于机电一体化产品设计人员而言，产品概念设计理论具有重要的指导作用。国外研究机电一体化产品概念设计理论所获得的成果，是建立在研究电子控制理论的基础上的。国内的研究学者则着重于机电一体化产品的运动结构研究。机电一体化系统是基于多种学科而建立起来的，这就需要产品设计者对于产品从多种学科角度进行研究，并趋向于产品概念理论的使用操作性。虽然国内外对于机电一体化产品设计理论的研究方向有所不同，但研究目标是相同的，且对于新技术、新产品的开发具有重要的指导意义。
关于机电一体化产品概念设计理论，从研究趋势上来看，还要面临诸多问题有待解决。比如，在进行机电一体化产品概念设计理论时，还要将推理方法建立起来；对于机电一体化产品的运动机构进行分类，为了对驱动元件以及传动机构等等进行选择，还要将驱动元件库以及机构执行库建立起来；对于传感器的选择，有赖于测物理量的参数定量化，以确定传感器类型。此外，还要将信息处理、控制方法库建立起来，以提高系统软件和硬件的可控性。机电一体化产品在不同的设计阶段，都会产生不同的概念设计理论，将产品概念设计评价体系建立起来，以利于产品不同阶段设计有效衔接。
总结
综上所述，对于机电一体化产品设计人员而言，概念理论设计所发挥的指导作用是不容忽视的。中国目前对于机电一体化产品设计的研究主要是基于运动功能为主产品结构设计。作为多种学科集合的机电一体化技术，其复杂性决定了机电一体化产品概念设计理论的重要性。
参考文献
关键词：数字电子技术；课程改革；理论教学；实践教学
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.257
0 引言
近年来随着教学改革的不断深入，对“数字电子技术基础”课程的教学方法、教学模式的研究各高校都非常重视，有许多好的成果。启发式教学模式、多元化教学模式、信息化教学模式、设计立体教学体系、项目驱动教学模式等；运用多媒体技术、网络技术、仿真技术等构建各种现代化教学平台也具有实际意义。提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，是高等工程教育的发展方向，也是“数字电子技术基础”课程教学改革的难点与重点[1][2][3]。
1 教学改革的方法探索
（1）整合优化课程的教学内容。针对目前微电子技术飞速发展的现状，我们将集成芯片的实现工艺这些以前略讲或自学内容引入课堂正式讲解，进行优劣工艺对比，加深学生对器件选择的理解；针对EDA技术在硬件系统设计方面的迅速流行，我们以HDL语言示例和maxplus教学软件等方式将EDA技术讲解引入课堂演示，加深和引导学生对数字电路设计的感性认识。（2）精心设计教学内容，积极探索教学改革。经过多年的摸索和经验积累，目前“精讲多练”教学实践，教学方式已基本形成。取得了很好的教学效果。我们一般采用“讲”2/3学时，“练”（包括课堂练习、课堂研讨、课后作业、配套练习等方式）1/3学时的方式，将讲练结合，同时利用课外时间，多角度开设课程讲座，拓宽学生的学习视野，开展“启发性”、“探究性”教学。通过多种教学方法的运用，使学生由被动的继承式学习为主动的创造性的学习，教学效果得到明显提高。在教学过程中，大量应用了电子教案，我们还利用很多EDA软件以及自己设计的演示程序，通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解。通过将讲解式、对比式、讨论式、启发式、习题课等多种教学方法有机融合在一起的多种教学方式。同时，我们将科研成果引入到教学环节，加强了学生理论联系实际能力和创新能力的培养。（3）大力加强教学与实验的结合，理论与实践的结合。在课程教学及实验教学工作中引入EDA软硬件进行教学示例演示，积极开展“数字电子技术”课程设计的“项目式管理”工作，理论联系实际，建立学生的感性认识，激发和培养学员的学习兴趣，引导他们进行实践阶段学习，鼓励学生实验创新。本着“强调基础、拓宽专业、突出创新”的原则，充分发挥开放性实验室和电子创新基地的实践作用，对原有以验证实验为主的实验内容进行了改革，将验证性实验改为以虚拟仿真实验为主，以原理理解为目的；增加综合性、设计性实验，专门开设了“数字电子技术课程设计”、和“综合电路实验”课程，使学生的实践创新训练难度逐渐加大，由专题设计到综合设计，逐步提高创新水平。（4）多方面综合评分的考核方式。在课程的考核方式上，采用了多方面综合评分的方法，淘汰了“一考定乾坤”的考核方式，强调平时作业和实验教学，期终卷面考试成绩仅占总成绩50%；期中测试占总成绩20%；实践性教学环节（实验、课程设计等）则采取单人单组“现场验收制”考核方式（考核成绩占总成绩30%），提高了学生动手能力及分析和解决问题的能力，对实践中有创新的学生，在考查考核等方面予以奖励。
2 教学改革取得的教学成果
（1）提出新的教学体系，适应发展趋势。组织教师探讨“数字电子技术基础”课程的改革，提出了“数字电子技术基础”课程新的体系结构。新的教学体系结构将现代PLD发展和EDA技术和经典的数字电子技术的基础理论教学有机结合；将理论教学与实验教学有机结合；将课程设计与本科毕业设计有机结合，使学生更好地掌握数字电子技术理论的本质，同时减少了学时。（2）采用先进教育手段，提高学习积极性。广泛使用先进的教学方法和手段，积极探索现代教育技术手段在教学中的应用。[4]根据本课程理论与实际紧密结合的特点，综合使用板书和多媒体教学手段，不断改进和优化电子讲稿，将理论讲解和计算机辅助分析（EDA软件）有机结合，相得益彰，大大提高了学生学习的积极性。（3）全面进行教学改革，提高教学效果。从课堂讲课、讨论、实验、实习、考核等教学环节进行“数字电子技术基础”课程教学改革，全面提高了教学效果。（4）结合教学内容，参加各类竞赛。结合“数字电子技术基础”教学内容，组织学生进行课外科技活动，深化了教学内容，取得了突出成果。依托上述开放式实验平台和学生电子创新实验室，组织了全国大学生电子设计竞赛、湖北省大学生电子设计竞赛、挑战杯电子制作竞赛等课外科技活动。
3 结束语
“数字电子技术基础”课程具有自身的体系和特点，既具有很强的理论性、系统性和完整性，又具有很强的工程性、实践性，我们在教学进程中将理论教学与实践教学平台相结合，根据教学内容与特色，引入EDA软硬件进行教学示例演示以及“项目式管理”工作过程等“启发性”、“探究性”教学，激发学生的学习热情。实践证明这种教学改革能提高学生的理论知识应用能力及工程实践能力，改善教学效果。
参考文献：
[1]刘金华.“数字电子技术基础”课程引入案例教学的探讨[J].黄石理工学院学报，2009，08（15）.
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经过了一年的学习，我们，特指我，对我所学的专业即机械工程及自动化还是认识不是很够，可能老师考虑到我们这些学生的潜在问题，就给我们安排了一个专业认识的实习周。我们要通过这几天的实习对机械工程有一个直观上的认识（通过之前的理论课专业概论课，我们已经对机械工程有了一个大体的认识）。在进入工厂之前，老师给我们上了两节基础知识课，让我们了解什么是机械工程及自动化，机械工程及自动化应该学些什么。
由于微电子高新技术的迅速发展，使工业自动化的程度大幅度提高。新的机电设备和产品将机械、电子、计算机和自动控制技术有机地结合在一起，形成了所谓的机电一体化技术，大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性;提高制造技术水平，实现生产方式向柔性方向发展;增强企业的应变能力;节约能源和材料消耗，降低成本，提高劳动生产率。机电一体化已是当今世界及未来机械工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国机械工业发展的必由之路。然而，我国现有的机械专业人员的知识结构与当今机械工业的发展极不相称。学机械专业的，对电子、自动控制技术懂得较少;学电子专业的，对机械专业知识掌握的也不多，不能将机械与电子进行有机的结合。此外，由于近二十年科学技术的迅猛发展，多数机械专业人员知识老化，对新知识、新技术了解甚少，难以从事机电一体化产品的设计与开发。因此，除现有机械专业人员需知识更新，解决机电一体化人才短缺的部分问题外，急需大批量培养这类人才,老师还说，目前工程机械的发展已经达到了顶峰，设备可以完成人们所想到的任何工件，大型设备的专业化也在逐步加强，国内外的工程机械设备的差距也在逐渐减小，工程机械有小型化、家用化的趋势
所谓机电一体化，就是机械与电工合二为一。日本企业界在1970年左右最早提出“机电一体化技术”这一概念，当时他们取名为“Mechatronics”，即结合应用机械技术和电子技术于一体。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，目前正向光机电一体化技术（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）（Opto-mechatronics）方向发展，应用范围愈来愈广。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。我们需要学的基础科目有：英语、计算机、高等数学、线性代数、大学物理、物理实验、工程力学、机械原理、画法几何及机械制图课程等。
上完了这两节的基础课以后，在一男一女两位老师的带领下，我们机械工程及自动化的三个班分别参观了北京建筑工程机械厂与北京现代汽车厂两个地方。
周三那天早上下起了瓢泼大雨，可到了北京现代以后，天就放晴了。在向导的带领下，我们观看了有关宣传片，听了关于展车的相关介绍，又参观了总装车间。给我留下深刻印象的就是总装车间。一千多米长的生产线，经过工人师傅准确而迅速的操作后，在OKLINE最后出来的就是成品车。
Abstract: By introducing virtual prototype technology into practice of mechatronics CDIO teaching, the paper investigates its idea, structure, and evaluating method, which is meaningful for modern engineering teaching methodology of mechatronics course.
关键词： 机电一体化；虚拟样机；CDIO
Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0216-02
0引言
2001年，由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所大学合作开发了一个新的工程教育模式，称为CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线，综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能，及在整个企业、社会环境下进行CDIO的过程。近年来，东北石油大学机电工程系将CDIO模式引入到实践与工程应用性较强的“机电一体化”课程建设中，以提高课程教学质量和教学效果，本文就其实践教学过程中的一些认识作以探讨。
1现状分析
“机电一体化”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程，它在培养学生的机电系统设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生以系统的角度理解和掌握机电一体化技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机电一体化系统的分析和综合方法，具备进行现代机电系统设计的初步能力。随着机械和电子工业发展到新的阶段，现代机械必然是由计算机控制的系统，理论性与实践性联系密切、工程实用性强是该课程最大的特点。近年来的教学实践表明：原有的课程结构、教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等，已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。究其原因，主要有以下几个方面。
1.1 课程内容繁杂。机电一体化技术是机械技术、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的融合。以系统的角度理解和掌握机电一体化系统的工作原理及其应用是教学的中心内容，这对教师和学生都提出了非常高的要求。但是针对具体系统进行分析和研究时，常会出现“一叶障目”，以偏概全之感，并无总体把握的能力和认识。
1.2 概念抽象，理论繁琐，并且插图多、公式多、叙述内容多，教师不易抓住教学重点，学生学起来也常感到力不从心，对某些理论问题似是而非、模糊不清、严重时会导致学不下去。
1.3 教材存在局限性。目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限，在多达几十种版本的有关教材中，内容的编排大致相似，框架相同。在选材上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机电一体化系统章节，往往虎头蛇尾，没有受到足够的重视，不能起到综合和系统总结的作用。
1.4 理论与实践环节脱节情况严重，实验内容少且针对性不强，学生不能感受到实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解知识、掌握知识，如何培养与增强学生动手操作能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是课程教学的难点所在。
2基于虚拟样机技术的CDIO教学理念
目前全国有近百所高校开展了CDIO项目的实践和探索工作，汕头大学、成都信息工程学院等院校已经取得了显著的成绩。调研发现，实施CDIO战略是一项庞大的系统工程，需要很大资金投入和人员投入。根据自身实际情况，我们确立首先以虚拟样机技术为载体，按照CDIO战略对“机电一体化”课程的教学进行了探索和实践。
虚拟样机技术是近年来普遍应用的一种全新的机械设计方法,它作为一项计算机辅助工程技术于上个世纪80年代随着计算机技术的发展而出现，在90年代特别是进入21世纪以后得到了迅速发展和广泛应用。CDIO标准明确指出采用产品和系统生命周期的开发及使用这一工程教育方法论，它强调它作为知识和能力培养的载体及环境，即知识和能力之间的关联，而不是具体内容。从这一角度出发，虚拟样机技术可以为开展CDIO战略提供适合的载体及环境。具体表现在如下几个方面：
2.1 面向产品全生命周期的设计、仿真、分析是虚拟样机技术的核心，这在某种程度上与CDIO战略产品和系统生命周期的开发及使用标准不谋而合。
2.2 CDIO强调“做中学”教学模式，“做”具有广泛的含义，既可以是在实验室亲自制作模型、样机，也可以通过数字化工具在设计和仿真层面全面展开。
2.3 在市场竞争日益激烈的今天,为了达到时间、质量、成本、服务、环境等多方面要求,必须以最短的时间、最好的质量和最低的价格推出产品。采用虚拟样机技术既可以减少模型样机的试制,降低投入成本，又可以帮助学生在短时间内掌握产品开发的全部过程。
2.4 虚拟样机技术支持并行设计,便于设计团队之间的沟通和交流，这也正是CDIO战略重点强调的一种基本能力。
3机电一体化课程的CDIO架构
CDIO强调学生的工程能力不是单纯的理论知识或直观的技能，而是两者的有机融合，这对学生的创新能力、学习能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求。机电一体化技术的先修课程除了力学、模电数电等基础课程外，还包括机械设计、微机与接口技术、控制工程等专业基础课程，同期学习课程有单片机、可编程控制、机电传动系统等。该课程有着鲜明的技术基础和工程背景，因学时有限，包含的内容较多，所以在教学中把握一个基本原则：了解机电一体化技术的发展动态，掌握其核心思想和技术，运用现代工程设计方法中的虚拟样机技术，完成机电一体系统的创新设计与仿真分析。基于CDIO的思想，我们对“机电一体化技术”课程教学分成三个部分：课堂讲授、小组项目、自选实验。
课堂讲授。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。授课时采用模块化方式对教学内容进行了重新编排，侧重于通过实例分析加深对重要知识点的理解。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机电一体化技术的内涵、体系结构、特点、发展趋势、典型系统（本田机器人、大狗、数控加工中心）分析，学时数为4学时。②系统部件模块：主要讲解执行装置的工作原理、驱动方法、对比分析与选用原则；机械传动部件的种类、特点、对比分析与选用原则；检测装置工作原理、特点、对比分析与选用原则，学时数为6学时。③系统集成模块：主要讲解单片机、PLC、接口电路结构及特点，通过典型实例分析理解系统集成的内涵与相关技术，学时数为4学时。④系统控制模块：主要讲解机电一体化系统的设计方法与步骤、系统数学模型、现代控制方法简介、典型反馈控制和状态控制系统分析与设计，学时数为4学时。⑤虚拟样机技术概论模块：主要讲解虚拟样机的概念、原理、方法。通过典型实例领会基于虚拟样机技术的机电一体化系统的设计思想和方法，学时数为4学时。小组项目以3-5人为单位自发形成设计小组。该阶段需要完成下述内容。①项目调研：查阅资料，拟定项目范畴和设计内容。②项目申报：功能、原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定研究计划，分配设计任务，选择设计工具和仿真工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对学生进行辅导，每个阶段项目小组都要作公开汇报，并且需要回答指导老师和其它项目小组提出的问题，及时改进，完善设计。小组项目部分不占用教学学时，教师和学生利用课余时间开展该项内容。自选实验阶段，项目小组根据设计需要，可以提出自选实验项目，用以加强对机电一体化系统典型部件和单元的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为10学时。
4课程考核与评价
学生的工程能力等素质很难通过传统的教学测试方法进行考核与评价。在CDIO模式下，课程的考核与评价不再是一个孤立的行为。在“机电一体化技术”课程中，我们根据课程教学的三个部分―课堂讲授、小组项目、自选实验分别进行测试，然后与学生讨论考核与评价体系，综合学生的意见，再适当修正，尽可能做到灵活多样。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式，小组项目部分根据学生的自我评价、公开汇报、虚拟样机完成的质量等情况进行综合评价，自选实验部分根据学生完成实验过程中体现出的创新性、实验内容的连续性和执行完成情况等做出判断。
按照上述规划，近几年在我校机自专业进行了CDIO实践教学活动。学生表现出极高的热情,围绕机器人、数控机床等设计主题共提交了众多项目报告和虚拟样机产品，许多项目小组还额外提供了自己开发的仿真控制程序。在参与同学中展开了问卷调查发现，多数同学认为课程项目对于帮助理解机电一体化系统非常有用。在问到课程项目是否有必要继续在下一年级开展时,绝大多数同学认为应该继续开展。总体来看学生对该项活动抱有足够的信心，提出了很多具体意见，如提前在低年级开展设计工具类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、实验验证等深层次的设计内容，提高设计质量。
5结束语
机电一体化技术课程博大精深，具有内容多、原理深奥的特点。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践，既能使学生巩固所学基本知识，抓住主次，又能锻炼学生的观察能力、设计能力、分析问题的能力、书面表达能力和交流能力，使学生的积极主动性得到最大程度的发挥。本文将CDIO模式引入到“机电一体化”的课程建设中，从教学理念、课程架构、课程考核与评价等方面展开探讨，为“机电一体化”课程的教学提供了新的思路，这些对于提高教学质量和效果，培养学生的实践与创新能力具有积极意义。
参考文献：
[1]查建中.工程教育改革战略“CDIO”与产学合作和国际化[J].中国大学教学，2008，5.
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