时间：2023-09-17 14:51:24
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇机电一体化专业必修课，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！
机电一体化技术是集机、电、液、计算机、通讯和自动控制为一体的新兴复合技术，是工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它代表着现代制造技术的前沿方向，体现着制造产业的发展水平。当前机械制造过程已向自动化、智能化方向发展。为提高国际经济竞争力、实现可持续发展，培养国家急需的面向二十一世纪具有创新能力的从事机电产品开发、设计、制造等高级应用开发型人才是高等工科院校机械电子工程专业目前最紧迫的任务之一。要实现这样的人才培养目标，实践创新是关键。近年来，由于现代控制技术的迅猛发展，原有的课程体系、实践教学环节等已难以适应新型人才培养的需求，深化教学改革和实践创新已势在必行。
二，改革思路
机电专业的课程主要包括机、电、计算机等主干课程，其技术“核心”是控制，现已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局：但目前该专业的办学理念、课程体系、教育观念等，不是以学生为中心、以教师为主导、以市场为生命线，而仍习惯于传统的机械专业办学模式，知识明显偏重于机械方面，限制了电控：另外课程设置陈旧，机电比例失衡，机与电缺少结合点，机类学时多而覆盖面小，学生的知识面窄，动手能力不足，不仅严重制约了“机电一体化”高新技术的可持续发展：也影响了在新形势下高校对机电专门人才特别是拔尖创新人才的培养。在实践方面，由于各门课程的独立建设，使得实验教学基本上是围绕各课程知识的验证性实验，缺少设计性和综合实验，客观上限制了学生实践创造力的发挥。
针对上述问题，我们提出了相应的教学改革与实践创新措施。其指导思想是：以机械制造过程机电一体化为方向，以“数控技术”和“现代电气控制及PLC应用技术”为突破口，以机械工程、电子工程和控制工程三个主干学科为主导，改革课程设置与内容，增加电控比重，突出机电结合特色，引入创造性设计课程，培养学生的创新思维建立新的实践教学体系，加强实验环节，创建综合性实验，全面提升学生的实践创新能力。
三、改革措施
1、构建学科专业的课程群
为适应数字化制造时代的要求，学生在学习机械类课程的同时必须加强计算机、电控知识的学习。处理好机与电的关系，采用“以机为主，以电为用。机电结合”的机电一体化培养原则，对原有课程精简、优化、机电合理渗透整合与重构教学体系和内容，以知识结构为主线即：主干技术基础课——专业方向限选课——专业方向任选课，采用系统化、模块化模式，并提出了基于机械课程群‘、电气课程群、计算机课程群和创造学系列课程四个模块课程群，使它们的比重分别为4：3：2：1。
2、更新教学内容
结合本专业的特点，从实际工程应用出发，精炼传统内容不断融人前沿技术，较好地体现基础性、先进性和前沿性突出机电一体化应用技术如现代电气与PLC控制技术课程去掉延边三角形降压法、定子串电压降压法等陈旧过时的知识，加入软启动技术、变频技术等先进电气技术，突出传统继电接触电气控制的设计思想，强调PLC控制技术内容，以先进的西门子S7—200PLC机型为主机进行授课，不断追踪前沿动态，以适应社会经济发展的需要。“数控技术”课程应减少机械结构的篇幅，增加伺服控制内容，将原来作为一节的检测装置增加内容，另立成章。另外还增加了数控机床的故障诊断。
3、改革实验教学体系，创建开放式综合实验平台
按照机械电子工程学科对学生知识能力结构的要求创建了开放式创新实验平台，该平台由数控加工模拟实验平台、机构创新组合组件、慧鱼机器人拆装组件、德国博士力士气动实验室、HJD一4机电一体化教学实验系统、PXPLC一3可编程控制实验模拟装置、智能机器人等先进设备组成。这些实验设备集各种先进制造技术为一体，极大促进了学生创新思维和实践能力的提高开放式创新实验平台分三个阶段向学生开放：第一，在学生三、四年级服务于专业方向限选课、专业方向任选课等。第二，向大学生科技创新小组开放，接纳各个小组利用实验室的设备和条件进行课题研究，第三，向学生的专业方向课程设计和毕业设计开放，接纳学生开展课题研究，完成设计任务。
4、创建三维训练体系
三维训练体系的构建，主要是以开放式创新实验平台为基础，以专业方向分支的知识结构为主线，研究课程体系与教学内容的衔接、课程实验与创新实践环节的配合、公选课与学生课外科技活动的结合，分析各种影响元素在整个体系中的功能及作用。三维训练体系的知识结构见图2其主线为：主干技术基础课一专业方向必修课～专业方向选修课。注重课程的合理安排、教学内容的有机衔接以数控技术分支为例：除主干技术基础课外，在专业方向必修课中安排机电一体化系统设计和可编程控制技术，在专业方向选修课中，安排伺服控制技术和检测与传感技术，在跨专业方向选修课中，安排创造性设计和机械产品创新设计。在对相关课程的教学基本要求进行整合后，就形成了紧扣知识结构主线的课程群。
一、技术基础的共同点
机电一体化技术系统一般由机械本体、传感检测、执行机构、控制及信息处理、动力系统等五部分组成。而电梯可以分为系统即曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统和安全保护系统。两者的相关技术基础是相同的，有机械技术、传感技术、接口技术、伺服驱动技术及信息处理技术和自动控制技术。因此，电梯作为《机电一体化技术》一体化教学项目有着共同的技术基础。
二、教学侧重的不同点
《机电一体化技术》课程作为机电类专业学生的专业课程在各大本专科院校均有开设。是本科机械设计制造及其自动化、高职机电一体化专业的必修课程，开设范围广。课程旨在让学生了解相关技术的基础上学习系统论、信息论和控制论三大理论体系，掌握机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力。然而，从解决电梯人才缺口而对电梯的学习的教学计划来看，我们需要让学生了解电梯的结构与各大功能系统的同时，还要掌握电梯日常运行的维护和管理的相关知识。为此，在侧重点上有所不同，为此对于课程的设置上带来了一定的困难，所以要有所取舍。
三、解决方案的探讨
首先，技术对应。现行的专业教材上多用CNC机床（计算机数控机床）作为教学的案例，其优点在于CNC机床是典型的机电一体化产品。满足《机电一体化技术》中所提及的技术基础及功能要素。从技术基础来看，《机电一体化技术》所讨论的技术基础在电梯这个典型的机电一体化设备上都能找到。在这一点上为电梯作为机电一体化技术的教学内容提供了可能。对此，可以将电梯的各大系统和机电一体化技术的组成系统根据技术基础的一致性做一一对应的融合。此外，完整课程体系。介于课程重点在于机电一体化技术，所以课程上必定有一个关于《机电一体化技术》的完整课程体系。课程定位为让学生掌握电梯这种典型的机电一体化产品的系统设计能力和系统分析的能力，通过理论的学习和电梯的动手拆装，让学生通过本课程的学习后达到举一反三的效果。同时尽量加入电梯日常运行的维护和管理的相关知识。
四、课程优点
该种课程的优点有三方面。首先，让更多机电类专业的学生通过学习《机电一体化技术》课程的时候了解电梯，吸引更多优秀的人才继续学习进入电梯这个行业，解决电梯行业人员缺口的问题。其次，将学生熟悉的电梯设备作为教学案例给学生讲述机电一体化技术，能更好地增强学生的学习兴趣。最后，通过电梯各大系统理论知识的拆分和系统技术的学习，学生可以将理论的知识通过对电梯动手的组装和维修得到强化。让学生在学中做、做中学，两门课程最后融合成一门课程，增加了知识的内容，却减少了学习的时间和难度。
五、推广难点
从技术理论上看，电梯和机电一体化技术的技术基础是相通的，但是电梯作为《机电一体化技术》的教学项目在各大高校开展起来还有一定的难度。主要有师资和教学设备两个方面的问题。一方面高校专业教师大多没有电梯行业工作的经验，缺乏专业的团队针对性的进行课程的开发，完整课程开发的难度较大。另外一方面，鉴于电梯行业属于高危行业，普通电梯不太适合教学的使用。为了适应教学的需要，需要建设专业的电梯教学设备，这些技术上和经济上的困难是电梯作为机电一体化教学项目推广困难的关键因素。
六、总结
机电一体化技术这门课程是机电一体化专业的必修课程。课程除了正常的实验环节之外，需要进行机电一体化设计。以往的做法是布置课题后，由学生进行机电结合设备的参数设计和CAD绘图设计，并将设计内容熟练掌握。通过答辩验证学生的课程设计结果。在建立仿真实验室后，在课程设计的内容上，增加了利用仿真软件进行电机驱动电路设计，并进行仿真的环节。其做法是，教师布置并讲解电机驱动的相关电路，学生根据驱动原理设计与机电一体化结构设计相配套的驱动电路，然后进行仿真。所设计的驱动电路，采用PROTEUS完成。按下S1、S2、S3键盘，电机分别完成正转、反转和停转控制。学生在设计前，必须复习步进电机的驱动原理。就是步进电机是将单片机的电脉冲转换成步距角进行旋转运动的装置。一个脉冲，步进电机转一个步距角。而脉冲的频率决定步进电机的转动速度。步进电机的驱动脉冲是分时由脉冲分配器供給的。
2机电一体化仿真设计过程
学生设计好教师要求的软件和电路图后，必须使用PROTEUS程序调用KEILC51程序进行联调。KEILC51可以根据PROTEUS程序的调试结果进行修改，直到两软件将PROTEUS所设计的硬件电路和KEILC51程序所代表的软件程序完美地被结合到一起，并符合所要求的设计要求后，整个设计过程结束。学生要能够完整地设计所要求的电路，并根据电路特点进行编程。所谓的电路特点的掌握，就是机电一体化设计中自动控制理论所需达到和掌握的知识。这些知识中，确定为核心与必须学生掌握的部分，包括步进电机转向原理的掌握、步距角与电机脉冲数的关系、步进电机与直流伺服电机和交流伺服电机的控制特点上的区别与联系、步进电机环形脉冲分配的顺序和特点、C程序设计流程图与编程语句中需要解决与注意的几大问题等等。
关键词：机电一体化；传感器；检测技术
中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 06-0100-01
目前，我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。机电一体化是现代科技发展下的产物，它在各个领域都有所应用，并且起着非常大的作用。本文主要介绍传感器与检测技术的基本概念，和传感器检测技术在机电一体化系统中的具体应用及发展趋势。
一、传感器与机电一体化的介绍及联系
（一）传感器的概念
在工程作业中，能按照固定规律将一种量转换成同种或者不同种量值并且传输出去的工具，我们称它为传感器。传感器和人类的器官有相同点，并且在人类器官上有所延伸。在信息化的社会中，人们通常也利用传感器检测力、压力、速度、温度、流量、湿度、生物量以及更多的非电量信息来促进生产力的发展。
（二）机电一体化的简介
日本机械振兴协会经济研究所对机电一体化提出的解释在国际上被首次认可，也可以说是机电一体化的初步定义，“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融合而成的系统总称”。从它的定义上能看出，机电一体化技术涉及到了很多方面，例如，机械制造技术、测试技术、人工智能技术、微电子技术等等。
（三）传感器与机电一体化的联系
传感器技术在机电一体化中起到非常关键的作用，它不仅能控制机电一体化系统的正常运作，还能在各种程度上为机电一体化提供相关运作的信息。在具体的操作上，传感器主要的作用是检测机电一体化系统自身、操作对象以及作业环境。从此可以看出，克服种种自身与环境带来的影响，并且能够准备，快捷的获取到所需的信息，才能使机电一体化系统的工作效率提高。所以，没有传感器对信息精确、快速的处理，就没有机电一体化的高水平工作效率。机电一体化在某种程度上带动了自动化技术的发展，而传感器技术水平的高低，很大程度上影响着机电一体化的自动功能，传感器技术水平越高，自动化水平就越高。
二、传感检测技术在机电一体化中的具体应用
（一）机器人需要传感器
机器人是自动化科技的代表产物，它的自动化程度在某些方面实现了很大的突破。它之所以具备良好自动化功能，在操作中能够准确无误，其中主要原因是传感器的作用。传感器在机器人内部感知到自身、外部或者操作对象的状态，从而对信息进行处理，比如，速度、加速度、方向、位置等等。
（二）机械加工过程的传感检测技术。
1.切削过程和机床运行过程中的传感技术应用
切削过程中，传感器的主要作用是对提高切削过程的效率、制造成本和对金属材料的切割的检测。传感器通过对切削力、切削过程振动、切削过程的声音发射和切削过程中电机的功率等传感参数的检测，来对切削过程中的切削力、振动的变化进行有效的辨识。在机床的运行方面，传感器的主要是对驱动系统、温度的监测与控制、轴承和回转系统以及安全性进行跟踪检测，其检测结果具体有机床故障停留时间、工件的粗糙程度、加工过程中的准确度和精度、液的流量和机床的运行状态等传感参数。
2.工件加工过程的传感
对工件的过程监视是传感器在工程与研究中最早的应用，同时在此中也是应用最广泛的，但在很早的时候传感器技术在工件制作的过程中只起到对质量的监控，直到20世纪80年代，传感器才同时应用在工件的识别和安装位置上。主要表现在检测用来加工工件的工作过程是否符合工件加工的标准程序、即将被加工的工件是否是当前要求被加工的工件、工件所安装的具置是否是当前工件要求安装的位置。
（三）传感器在数控机床上的应用
数控机床的主要工作过程是利用数控技术中的数字信号对机床的工作过程进行控制，也就是说将刀具的具体运行过程与路线以数字信号的形式记录下来，然后经过系统的识别发出信号，使机床上的工件与刀具产生相对运动，从而加工出达到标准的零件。
三、传感检测技术的地位和作用
传感检测技术不仅是机电一体化中不可缺少的技术，也是实现自动控制、自动调节的关键环节。在很大程度上传感器的检测技术影响着自动化系统的质量。在一个自动化系统中，只有利用传感器的检测技术对各方面参数进行检查，才能使整个自动化系统正常的工作。在科技高速发展的今天，不论是生活中还是生产中都能利用到检测传感技术。例如，部分仪器设备、办公设备、家电中的计算机继承制造系统、CNC机床、大型发电机等等。在国防事业和装备武器上，传感检测技术同样有着重要的作用。可以看出，传感检测技术在提高生产设备和系统安全经济运行监控检测手段、控制产品质量等方面都推动了社会生产力和科学技术的发展。总的来说，无论从宇宙到陆地，从陆地到海洋，从顶尖技术到基础知识，从复杂的大型自动化设备到社会中每个细节，传感检测技术都扮演着重要的角色。
四、我国传感器技术的发展方向
精度的发展：在原有的基础上研究出更加具有灵敏度、准确度、灵活性的传感器；可靠性的发展。传感器的抗温度性能、抗压力性能、抗干扰性能都是影响传感器可靠性的关键因素，所以我们应该注重这些因素，增强传感器的可靠性；微型化发展：努力开发出更好的材料与技术使传感器微型化的理想成为现实；节能性发展：传感器的工作是建立在电源的基础上的，既耗费能源又费时费力。所以我们应该努力研制出不靠电源的传感器。
总之，虽说目前我国在传感器上的研制与传感检测技术的应用已经有所成就，但是与外国的很多先进技术还具有很大的差距。所以，我们应该从研究手法和设备上做出提高，从而使传感器与检测技术在整体的运用上有所增强。
参考文献：
关键词：高职；机电一体化；现代学徒制；特点和难点；措施
高职院校中广泛运用的技术人才培养模式就是学徒制，这主要是借鉴外国的一种比较先进、新颖的教学培养方法。关于学徒制是否能真正有效地适用于我国高职机电一体化技术专业中，是一个值得探索研究的问题。所有的教学模式不能生搬硬套国外的，要根据实际国情进行不断改革和创新[1]。
一、学徒制的主要含义和内容
（一）含义
学徒制指的是在相关专业人员的带领下，在实际中展开真实的拓展实践活动，并且在这个过程中不断观察和学习，自己将所学知识结合实情运用到工作中去，达到掌握课本内容和工作技巧的目的。学生在实践中加深了对课本内容的掌握和理解，同时又具有了实际工作经验，在毕业以后便可直接进企业上线工作。因为高职机电一体化技术专业学术性不高，实际应用性高，就业中讲求的就是操作经验，因此这种学徒制是高职技术专业人才教学培养的有效管理模式。
（二）内容
高职院校的教育重点是实现学生的“学”与“术”双向发展和综合运用，学生同时也具有了双重身份。现代学徒制是一种文化、技术和知识同步传承手段。在这种学徒制中，学徒将在学校里学到的知识运用到企业实际运作中，相当于是将学习场所搬到了公司，将学习内容进行了深化和拓展。从学习层面来说，学生能够做到学以致用，并且能够从实际中发现问题、思考问题和解决问题，最后总结出自己的经验和技巧，形成自我认知和成长，完善了学习过程、升华了学习结果；从就业层面来说，一般机电一体化技术专业在进行高校招生时，企业会直接参加面试，对于考察合格的学生会直接签订就业协议，作为企业预备人才，学徒同时享有佣工待遇，这为学生就业提供了机会和保障[2]。
二、机电一体化专业学徒制的实施
（一）实施过程
学徒制的核心内容是学习与工作有机结合，相互交替、相互联系，实现人才培养中工学交替并且以企业为主。学徒制第一学年，还是以学校教学为主，学生主要在学校学习基本的理论知识，巩固专业基础。学期末，学生需要完成一个短期的实习培训，一般是在企业内部进行，有相关技术人员和专家到场指导，训练学生的基本技术技能，让学生能够更好地了解企业主要岗位和日常工作，为今后学生就业快速适应公司环境打下一个基础。第二学年，学生基本上已经完成学校全部的理论课程，可以根据企业的岗位空缺和岗位需求，自主选择岗位进行为期约两个月的技能培训。接下来第三学年，是学生正式进入企业实习，学生和企业需要进行双向选择，确定好要进入的岗位。此时学生正式转变为学徒身份，在技术师傅和专业教师的带领下完成岗位实训。
（二）实施原则
现代学徒制是一种新型人才培养方案，主要是为了适应经济发展的需要，是基于现代创新教育基础，根据企业实际的岗位需求和学生自身的发展特点而制定、实施的。在实施学徒制的过程中，要构建合理的课程体系，规范引导、讲求实用，在专业教育中需要注重学生创新能力的培养。对机电一体化技术专业进行系统性的课程改革，培养活动要以企业岗位需求、工作任务和人才定位为主要参考方向，从专业的社会化发展前景和学生的可持续发展要求考虑。专业课程教育的开发要时刻以学生为核心，重点培养学生的专业能力和专业技术。机电一体化技术专业的课程设计要从实际岗位需求出发，做好产业和岗位的连接，根据行业标准和职业规范，学和实践[3]。实施学徒制主要包括两大领域的学习安排，学校学习和企业学习，要将学科专业知识融入到企业技能培训中去，构建实用型、创新型课程教学体系。关于课程设置上要符合专业要求，处理好必修课、选修课、公共教育课和实践设计课之间的关系，合理分配，综合要求。实施学徒制，无论是在理论教学还是实践操作过程中，都要保证教学资源的充足和均等。现代学徒制将学校教育和企业培训进行有机结合，是一种跨界教育模式，学校安排的授课教师和企业提供的专业师傅就成了“双导师”。企业专业人员在操作技术上熟练，在工作经验上丰富，带徒效率高、质量优。
三、学徒制实施的特点和难点
（一）特点
现代企业经济发展迅速的主要原因是新设备和新技术的不断产生和进步，企业大多采用流水化生产和自动化设备，机电设备不断数字化、现代化，对于专业安装、操控、维护和管理设备的人才需要量也不断增加。针对这一市场需求，高职院校对于机电一体化技术专业人才的培养力度加大，培养模式也不断创新发展。应运而生的现代学徒制教育模式在应用其中，效果明显。学徒制的主要教育特点是将企业学习作为课程教学的一部分，这是一种系统化的组织性学习，学徒制强调学生的动手能力，注重在实际操作中巩固学生课堂所学，实现理论结合实际，“习”“训”交替。学生在课堂上的学习始终结合实际工作特点，可以不断丰富理论知识，完善教学内容；在企业实习中，学生又可以接触最真实的工作模式，能够根据所学发挥个人的聪明才智，解决实际中出现的问题。
（二）难点
机电一体化专业技术实行学徒制的时间不长，尚且存在一些问题和难点。一方面，国家对于这种校、企合作教学模式支持力度不够，学校考虑到学生安全、意愿和家长反应等因素，不敢加大这种教学实践力度，而企业在没有得到国家相关政策鼓励的情况下对于这种学徒制的参与积极性不高。本身学徒的实践经验不足，专业技术水平不高，即便是定岗上线也无法给企业创造收益，而企业还要排出专业师傅带领、指导，还要在保证学生安全的情况下支付给学生工资，大大增加了企业的运营成本。从这些方面来说，国家对于学徒制的激励体制不完善直接影响了企业对高职专业教育的支持力度。教师专业实践经验缺乏。高职学校的教师长期待在课堂上，一线操作经验不足，难以深入课本给学生讲解专业知识。机电一体化技术专业属于工科，注重实际操作能力的培养和提升，教师只有不断强化自身的专业技能，才能使学生更透彻地掌握基本理论知识。教师整体水平要和行业服务要求对等，才能使学生的校外实习与课堂教学相辅相成，才能为学生的上岗操作提供基础。企业环境对学徒的影响。学徒进入企业实习，环境和身份的转变都比较大，学徒不了解工作内容、操作生疏，企业工作节奏快、环境嘈杂，这期间的学习操作和安全比较难以保障。加上初入社会，企业对于学徒的认同感普遍不高，学生容易产生消极情绪。针对这些，学校和企业要对学徒有足够的耐心和包容，教师和带工师傅也要做好沟通，为学生实地实训提供良好的环境条件。
四、机电一体化技术专业实施学徒制的有效措施
（一）建立、完善学校管理制度
在高职院校机电一体化技术专业中实施学徒制，需要不断跟进学生的学分管理，促进课程考核。在安排学生进入企业实习时，要合理安排学生作息时间，加强日常管理，实习持续周期要与课堂学习时间相适应。同时，在学习时要注意增进学生对企业文化、企业制度的了解，随时把握学生的思想动态。专业教师要做好学生的思想工作，注重安全教育和纪律教育，帮助学生更好地适应企业环境，同时要积极引导学生对日常工作进行经验总结，做好学习笔记、分享心得。学徒制是培养专业技术人才的主要教育途径，需要不断在实践中发现问题、改革创新，要用严谨、专注的态度建立健全学校的教学管理制度。让更多的企业参与学生，通力合作，培养专业的机电一体化人才。
（二）实现教学、实践一体化教学
高职教育中，关于机电一体化技术专业实施学徒制，学生在入学初并没有太多深入的了解，为了让学生在后期的实习中更好地践行企业实习标准，在校期间就要有意识地将具体的实践任务搬上课堂。机电一体化技术专业需要学生具有大量的实际经验，对于高职院校的学生来说，学徒制为他们提供了更多安全可靠的实习机会。例如，在课堂教学中，专业教师要积极引入企业案例进行知识剖析，或者模拟一些列企业生产工序，加深学生对企业工作的认识和了解。学生只有形成一个具体的实践意识，才能在后期的学习中更好地投入到工作中，才能对专业实战经验保有积极性。
五、结语
随着市场经济的发展，企业生产模式发生转变，大量机械化数字设备的使用提高了企业生产力，社会对于机电一体化技术专业人才的需求也不断增加。学徒制的推行满足了这种市场需求，也顺应了教育改革新趋势。在高职院校机电一体化技术专业教学中实施现代学徒制，充分锻炼了学生的实践能力，在提升教学质量的基础上大大提高了学生的专业技术水平，为学生以后的就业发展提供了保障。
参考文献：
[1]丁度坤.基于“校中厂”的现代学徒制探索[J].职教论坛，2014，(18)：68-71.
[2]张庆玲.高职机电一体化技术专业现代学徒制实践探索[J].职业技术教育，2014，(14)：27-29.
【关键词】Matlab；机电一体化专业；教改实践；应用
1.引言
在政府大力开展教育事业的影响下，很多高校都将教学改革作为完善教学水平的主要手段，逐渐成为高校开展教育事业中的重要组成部分。随着我国工业化进程的飞速发展，机电一体化专业在各个领域中的应用越来越多，社会对于高级的机电一体化人才的需求也有所提升，为了满足社会和企业的需求，高校必须要对传统的机电一体化教学模式进行调整，充分发挥出Matlab软件在机电一体化专业教改实践中的应用效果。
2.机电一体化专业的人才培养目标
要想充分发挥出机电一体化专业教学改革的效果，首先要明确机电一体化专业的人才培养目标，只有这样才能做到“知己知彼百战百胜”的效果。机电一体化专业主要表现出了“机”与“电”的结合，但是这种结合并不是简单的讲“机”、“电”相加在一起，而是通过特殊的教学模式在二者之间建立一种联系，从而更好地发挥出机电一体化的效果。由此可见，机电一体化专业的人才培养目标是为社会培养出一批具有优秀机械加工和机械设计相关理论知识与实践能力的人才，并且还要能够熟练的掌握计算机技术、电气控制的相关技巧，通过各种手段对机电产品进行更好的控制[1]。既包括了传统的机械专业的相关知识，还加入了计算机专业、电气专业、自动控制专业，充分体现出了机电一体化专业的“机”与“电”相结合。
3.机电一体化专业的教学改革现状
随着教学改革计划的逐渐完善，很多高校都进行教学模式的调整，采取更加成熟的教学手段去促进学生发展。然而，通过对现阶段机电一体化教学模式的分析来看，教学计划的设计还是比较传统，无外乎基础教学模块、机械基础模块、电气基础模块、控制基础模块等，从理论上来讲是比较符合现代社会对机电一体化专业人才需求的，但是，从实践操作的角度看，学生的实际能力与理论知识的掌握不一致，很难适应变幻莫测的市场经济形式。而造成这种现象的原因既不是教师的教学水平问题，也不是学生学习态度问题，而是教学计划的制定脱离了现代社会需求，学生虽然能够从课堂中学到丰富的知识，但是并不能将这些知识联系起来，更不用说将这些知识利用起来[2]。机电一体化专业的实践性比较强，因此在进行机电一体化教学的时候，不能只重视理论知识教学，还要充分发挥出实践教学的重要性。目前，我国机电一体化专业对实践教学的关注度并不是非常的高，尽管在理论教学上已经趋于成熟，但是，机电一体化的学生在社会上的发展总是差强人意，对于社会的适应性和理论的操作性都比较差。造成这种现象的主要原因就是由于我国高校在开展机电一体化教学的时候，并没有采取理论教学与实践教学相结合的方式，很多学生都掌握了丰富的机电一体化理论知识，可是却不能将掌握的知识充分的利用起来，很多知识点的使用方式并没有被理解，只是死记硬背下来应对考试。由此可见，要想充分发挥出教学改革的效果，还需要一种能够将教学知识连接起来的模块，而这种方式就是Matlab软件[3]。
4.Matlab软件的相关介绍
Matlab软件是一套商业数学软件，在数学领域中的应用非常广泛，像是算法开发、数据可视化、数据分析等都可以使用Matlab软件进行计算，并且还结合了先进的计算机科学技术，在计算结果的准确性与计算速度上都有所提升。Matlab软件是三大数学软件之一，在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指，不管是矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法，还是创建用户界面、连接其他编程语言的程序[4]，只要与数学相关，就都可以使用Matlab软件进行分析。将Matlab软件应用在机电一体化专业中，为机电一体化专业的教学改革带来了新的曙光。
5.Matlab在机电一体化专业教改实践中的应用
5.1在基础教学模块中加入Matlab的基础入门高等数学是工科生的必修课，传统的高等数学教学过程是通过教师讲、学生听的方式，这种方式不仅无法提升学生对机电一体化专业的兴趣，还会影响学生的操作能力与应变能力，不利于学生综合素质的培养。将Matlab引入到基础教学中就能够妥善的解决这一问题，利用Matlab软件强大的计算功能，将复杂的数值简单化，不仅减轻了学生的负担，还能够让学生在学习的过程中感受到快乐，改善对机电一体化专业的看法。5.2使用Matlab软件进行实际操作在学生充分了解机电一体化的理论知识以后，就应该培养学生将理论知识应用到实践中的能力，在学习控制理论的时候，要结合Matlab软件共同学习，利用Matlab软件来进行运算、建模、分析等环节的控制系统仿真，将教学过程中比较繁琐的数据变换、复杂领域交给计算机进行分析，通过Matlab将所学到的机电一体化理论知识整合起来，使学生能够更好的理解机电一体化的实际应用效果[5]。
6.结论
综上分析可知，Matlab能够将机电一体化专业的教学模块连接在一起，是原本分散的模块有机的结合起来，帮助学生进行理论知识的整合，是学生能够更加完整的理解理论知识的含义，对于学生的理论知识和实践能力都是一种提升。另外，Matlab不仅在机电一体化专业中有着广泛的应用，在各个行业中都受到了一定的关注，也就是说，学生在步入社会之后，依然可以使用Matlab软件去解决实际问题。
【参考文献】
[1]冯巧红,韩江.Matlab在机电一体化专业教改实践中的应用探讨[J].滁州职业技术学院学报,2010,03:19-21.
[2]叶慧群.项目教学法在高职机电一体化专业实践教学中的应用[J].科技创新导报,2013,34:145+147.
[3]郑永锋.高职机电一体化专业项目驱动课程体系研究[D].浙江师范大学,2014.
[4]陆志全.《电气控制技术》教学的研究与实践——机电一体化技术专业AHK教改班为例[J].内江科技,2016,08:145-146.
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。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0075-02
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.
姜大源先生曾指出：“在任何一种教育?w系中，课程始终处于核心地位。同样，职业教育的改革与发展，最终都会归结到课程的改革与发展。”[1]课程是教育的核心和载体，中高职教育衔接的本质就是二者课程的相互承接、协调分工的一种科学化、系统化的教育体系。自《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》以来，我国出现了中高职“3+2”五年一贯制培养、“3+3”分段培养以及中本“3+4”分段培养等贯通模式，为构建现代职教体系做出了有益探索。但正如《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》（教职成〔2011〕9号）所指出的：“中等和高等职业教育在专业、课程与教材体系、教学与考试评价等方面仍然存在脱节、断层或重复现象，职业教育整体吸引力不强，与加强技能型人才系统培养的要求尚有较大的差距。”也正是这些“脱节、断层或重复”现象深刻影响着职业院校的整体办学效益和质量，一定程度上制约了中高职教育衔接的健康发展。以机电一体化专业课程的中高职衔接实践反思为基础，厘清问题本源，明晰实践路径，期冀抛砖引玉。
一、专业课程标准
所谓课程标准，就是对学生在经过一段时间的学习之后应该知道什么和能做什么的界定和表述，是国家层面对学生学习结果的期望，是内容标准（学生学习领域的划定）和结果标准（学生某领域应达到的水平）的内在统一。
（一）中高职课程衔接在课程标准上存在的主要问题
一是中高职课程内容标准界限模糊。现有试点院校都注重从一体化培养的角度来设计课程标准，力求实现同一专业方向的一体化培养，但模糊了职业教育中职与高职层次之间的培养界限，不利于现代职教体系的整体构建。二是中高职课程标准随意性大，表述各一。试点院校自行选择结对，自行拟定课程标准，造成校际之间课程壁垒，而在同一院校内，由于未能界定出有效目标，标准无效或虚化现象十分普遍。三是中高职课程标准的内在不协调。互为衔接的课程标准往往在时空上局限于试点院校，制约了课程标准横向“面”的统一，制约了教育生产力的可持续发展。
（二）中高职机电一体化专业人才培养目标的对比
中高职课程由于院校的专业教学资源与学生起点的不同，其在培养学生职业能力、核心能力等方面有着明显的层次差异。一般认为，中高职是技能培养的不同阶段，内容与形式相互依存，共同发展，进而形成分级职业教育的连续流，使中高职教育在人才培养上实现贯通。而人才培养目标的确立是中高职教育衔接的前提和逻辑起点，明晰中高职机电一体化专业人才培养目标，可以有效编制出相对科学的课程标准。（见表1）
（三）中高职机电一体化专业课程标准的制定
首先，国家或省级教育部门应从宏观上进行科学的顶层设计，依据人才培养目标相对统一地制定中高职贯通的分类课程标准体系，明确课程目标、内容框架、改革要求等，为课程设置明确画线定界。其次，机电行业发展的区域性特征在根本上要求职业院校共同制定适用于本地区的中高职衔接的课程标准，实现机电专业在中高职教育中的层次和贯通。再次，职业院校还应该与本地机电行业保持联系，在与行业的互动中不断调整课程标准，促使培养的人才能够与产业发展协调一致。
二、专业课程结构
课程结构是指课程的各个组成部分如基础课、专业课、实践课或必修课、选修课等的构成比例及其相互关系，包括课程体系结构以及单一课程的内部结构两种。
（一）中高职课程结构现状
目前，中高职的课程结构通常还是按照文化基础课、专业理论课、专业实践课三大块模式构建，作用力相对平均，与职业教育人才培养的分层目标并不协调。在单一课程结构中，其组织和结构形式，基本上也还是按照知识体系结构编写教材、实施教学，从概念（原理）到应用“两张皮”，与职业教育培养学生职业技能为主的课程标准相去甚远。机电一体化专业还存在同一学科在中高职之间不衔接的现象，如物理课程在中职阶段有的学校只开设一个学期，课时不足，只能选讲，这就造成学生在高职阶段诸如工程力学等课程的学习中感到难度，影响了高职阶段相关课程的教学效果。
（二）中高职机电一体化专业课程的模块化衔接
根据中高职人才培养职业能力的分析，将所有课程标准，包括基本的职业资格证书的应知应会要求和高一层级的技能大赛要求，都细化到知识点，通过知识点来确定中高职教学内容的衔接点，进而设计不同专业大类的课程模块（包括基础课程模块和各专业模块），实现中高职课程的一体化。这样，既可以保证中职课程与高职课程的独立性，又兼顾到两个层次之间的沟通，中职阶段侧重于基础理论及基本技能的训练，高职阶段则注重学生专业知识、职业能力和职业素质的全面培养，从而提高学生可持续发展能力。（见表2）
三、专业课程教材
作为教与学的典型材料，课程教材既是一种学习资源，更是一种教与学之间联系的媒介及催化剂。按照当代教育理念，职业教育课程教材不再只是学科知识的汇编，而应该是反映教育和教学规律，体现学生认知特点，体现职业需求的崭新教与学的资源，包括课程学本、教本、辅助教学资料等，其载体也有纸质、电子文本、影音视频之分。
在中高职课程衔接中，机电一体化专业主要存在两个方面的问题。一方面，专业课程教材在编写体例上仍然沿袭着过去的学科框架，强调知识结构的系统性、完整性，缺乏职业教育的特点，而艰深的理论、繁复的教材内容与职业院校学生的学力及有限的课时形成尖锐的冲突，造成教与学的紧张关系；另一方面，中高职课程缺乏衔接意识，科目重复，如机械制图、电气控制技术等，课程内容重复率在30%―60%之间，教学资源的消耗影响了中高职衔接后的整体学习效率。
以?C电一体化专业核心课程为改革重点，以任务驱动来设置学习项目，将原先系统学科知识模块化为工作现场的具体内容，实现中高职专业学习任务或项目的系统化衔接。就中高职机电一体化专业课程的衔接而言，首先在宏观上要有统一分类的、具有明确对接属性的课程标准，便于中高职教材明确定位；其次在教材编写体例上要按照项目化或模块化的体例来编写，并通过区分项目或模块的难易、大小等相对容易、内容单一、规模较小的编入中职教材，而将难度大、综合性强、规模大的项目编入高职教材；再次，在教材运用上要注重整合创新，倡导教材“多本化”，可以通过大数据平台建立精品课程示范教材遴选机制，促使提升教材质量。（见表3）
四、专业课程评价
课程评价就是对课程标准、课程设计、教材编制和教学实施在多大程度上实现了教育目的的一种价值判断，并据此作出改进课程的决策。课程评价方式呈现多样化趋势，可以是定量的，也可以是定性的；可以是形成性的，也可以是诊断性的。而参与职业院校课程评价的主体则包括了教师、学生、学校、企业和行业、政府主管部门等。
在中高职机电一体化专业课程评价中存在的最大问题是众多职业院校仍然沿袭过往以阶段性、终结性考试成绩作为唯一的评价标准，侧重于学习成果的书面评价，对学生职业岗位能力及职业发展能力的判断缺失，隔断了学生成长的连续性，对中高职课程的衔接造成了消极影响。
中高职课程评价的衔接是课程衔接的一个重要方面，应该根据本区域经济发展特点、职业岗位能力需求等，探索新的、能够有效衔接课程的中高职一体的过程性考核方式，重点是建立灵活的职业技能鉴定考核机制，探索从职业资格证书与相应课程对接，寻求中高职课程评价有效衔接的方法与途径。在中高职课程衔接尚处于试点阶段时，建立中高职学分或课程认同机制应该是解决当前课程重复设置的重要可选途径。
五、几点思考
课程衔接是中高职教育衔接的重要内容，但绝不是全部，也绝非一蹴而就，并且，课程依专业其衔接要素也会呈现出较为明显的差异。机电一体化专业与本区域经济社会及该行业的发展基础、将来的发展趋势有着密切的关系，这必然影响到该专业中高职衔接的必要性、稳定性及政商校企合作的迫切性，也决定着区域内中高职专业衔接的改革、创新力度。要实现中高职机电一体化专业课程的全面衔接，有些问题亟需通过探索实践来认识和解决。
（一）通过学业的灵活选择解决好长学制带来的学习倦怠。在中高职教育衔接的实践中，由于初中毕业生是主要招生对象，他们的价值观、职业观还未能真正确立，学生在第二或第三年普遍存在学习积极性不高等现象，其中原因之一就是中高职衔接培养过早限定了学生的专业面向，一旦学生在学习过程中有了新的专业或职业兴趣，原先专业的学习倦怠也就不可避免地出现了。而在第三年结束或第四年开始阶段，让学生再一次进行相邻专业的调整，理论上可以缓解学生对既定专业的厌学情绪。学生对专业及学习的这种心理认同机制是中高职教育课程衔接的最可靠的支撑力量。
购物车(0)
