機械電子工程科技論文
機械電子工程科技論文
機械電子工程是通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代機械科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)、機電一體化應(yīng)用技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)，掌握機械、電子信息和計算機等方面的基礎(chǔ)知識及相關(guān)理論和方法。學(xué)習(xí)啦小編整理了機械電子工程科技論文，有興趣的親可以來閱讀一下!
機械電子工程科技論文篇一
機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)改革的探索
1、引言
機械電子工程專業(yè)是通過學(xué)習(xí)現(xiàn)代機械科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)、機電一體化應(yīng)用技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)，掌握機械、電子信息和計算機等方面的基礎(chǔ)知識及相關(guān)理論和方法。學(xué)生畢業(yè)后可從事現(xiàn)代機電產(chǎn)品與系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、應(yīng)用及技術(shù)管理等工作。
在教學(xué)方面注重學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，依托光、機、電、計算機、信息控制等方面的綜合優(yōu)勢，提供計算機測控系統(tǒng)、自動化儀表及裝置、機電工程智能檢測、光電轉(zhuǎn)換與通信技術(shù)等系列選修課程，供學(xué)生自主選讀。使學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識設(shè)計、開發(fā)各行業(yè)所需的測控系統(tǒng)及測試儀器。兼顧工程科學(xué)教育與工程實踐訓(xùn)練，以培養(yǎng)個性健全、情操高尚、基礎(chǔ)扎實、知識面廣、應(yīng)用能力強、具有創(chuàng)新精神的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才。
2、機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
本專業(yè)是機械和電子的綜合學(xué)科，因此，通過對新形勢下機械電子工程專業(yè)實踐性教學(xué)發(fā)展的新趨勢的分析，應(yīng)用型教育以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實踐性教學(xué)體系，其實踐性課程和項目設(shè)置方面，要注重先進性、開放性、創(chuàng)新性，形成適應(yīng)機械電子工程專業(yè)實踐性教學(xué)發(fā)展的新趨勢的多層次、多形態(tài)的完整實踐性教學(xué)體系。
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中，合理安排實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)尤為重要，為了培養(yǎng)的系統(tǒng)性、全面性，在實踐教學(xué)的安排上，應(yīng)根據(jù)每個學(xué)期的理論課程的安排，合理的安排不同形式的實踐教學(xué)內(nèi)容，以保證實踐教學(xué)階梯性和不間斷性。根據(jù)課程的安排，除了相應(yīng)課程的實驗外，應(yīng)設(shè)置專業(yè)課實訓(xùn)或綜合性的實訓(xùn)課程，以對當(dāng)前及先前所學(xué)課程的鞏固。實踐教學(xué)內(nèi)容的安排：①多安排設(shè)計性或綜合性的實驗內(nèi)容，減少驗證性的內(nèi)容，以充分調(diào)動學(xué)生的自主性、獨立性，激發(fā)學(xué)生的思維潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。②合理設(shè)置實訓(xùn)內(nèi)容，使實訓(xùn)具有系列性、銜接性，盡可能的通過實訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力及團隊協(xié)作精神。③加強畢業(yè)設(shè)計的管理，以培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性、綜合性及項目完整性的能力及項目開發(fā)經(jīng)驗的培養(yǎng)。因此在教學(xué)平臺的設(shè)置中，實踐教學(xué)內(nèi)容應(yīng)能夠滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，達到培養(yǎng)目的，根據(jù)要求，在實踐教學(xué)課程的設(shè)置中，以小車為載體，從大一機械制圖實訓(xùn)開始到大四的機電工程系統(tǒng)實訓(xùn)結(jié)束，均以該模塊為平臺，對學(xué)生的圖形設(shè)計能力，到實物制作能力，小車的驅(qū)動，控制等方面對學(xué)生進行訓(xùn)練。以能夠達到培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的項目意識和系統(tǒng)控制的設(shè)計能力，等所有的實踐課程和理論課程完成后，第八學(xué)期為學(xué)生畢設(shè)和生產(chǎn)實習(xí)。通過上述的一系列的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)出具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、自主學(xué)習(xí)，具有創(chuàng)新精神和實踐動手能力的符合社會需要的應(yīng)用型本科人才。
3、機械電子工程專業(yè)實踐教學(xué)活動的實施
在實踐教學(xué)內(nèi)容的實施過程中，首先先基礎(chǔ)性教學(xué)，實踐課內(nèi)容的安排主要是驗證性方面的教學(xué)，其特點是對理論課內(nèi)容的時間實踐操作驗證;稍深入層次的實踐教學(xué)主要是綜合性、設(shè)計性方面的教學(xué)即為獨立的實踐性教學(xué)，因此強調(diào)實踐性項目必須獨立設(shè)置;再次為系統(tǒng)層實踐性教學(xué)，主要是探索性方面的教學(xué)。即畢業(yè)設(shè)計、第二課堂、創(chuàng)新性想法的實現(xiàn)。
教學(xué)內(nèi)容的實施：①是機械制圖實訓(xùn)：主要為機械圖形的手工繪制，訓(xùn)練學(xué)生的徒手制圖能力。②機電產(chǎn)品認(rèn)知實訓(xùn)：主要為電器元件的識別、焊接訓(xùn)練、無線話筒及循跡小車的實物裝配、還有圖形的計算機輔助繪制;③金工實習(xí)和電子技術(shù)實訓(xùn)：主要內(nèi)容為：小車車體的制作和基本的金工實訓(xùn)內(nèi)容的進行、利用數(shù)電結(jié)合實現(xiàn)小車的控制及車速采集;④檢測與控制實訓(xùn)：主要是為小車的智能控制;⑤電氣控制技術(shù)實訓(xùn)：主要內(nèi)容為車載機械手、挖掘機及電梯控制系統(tǒng);⑥機構(gòu)設(shè)計實訓(xùn)：完成前面實訓(xùn)制作出的小車系統(tǒng)，完成小車實物的三維、仿真圖，完成標(biāo)準(zhǔn)圖形設(shè)計;⑦機電系統(tǒng)實訓(xùn)：完成一個綜合系統(tǒng);⑧畢設(shè)：完成畢設(shè)任務(wù)。在四年的實訓(xùn)課程中，涵蓋了機械實訓(xùn)和電子電路、單片機、PLC等內(nèi)容的實訓(xùn)任務(wù)，培訓(xùn)學(xué)生的機械和電子控制系統(tǒng)的測繪和設(shè)計能力。
4、實踐教學(xué)方式方法
由于應(yīng)用型本科教育要處理好理論教育與實踐教學(xué)的配比關(guān)系，處理好專業(yè)課程的設(shè)置與目前人才需求的關(guān)系，處理好學(xué)生動腦與動手之間的關(guān)系。盡量避免水桶式的教育，應(yīng)還主動學(xué)習(xí)與學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)內(nèi)容要求獨立完成，而不是采用灌輸式或機械師教育，而是實踐過程中一員。采用此種方法可以培訓(xùn)學(xué)生的獨立解決問題的能力和創(chuàng)新能力了。同時，多開展一些課外活動，如指導(dǎo)學(xué)生參加各種大賽，比如：電子設(shè)計大賽、機構(gòu)創(chuàng)新大賽等，以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計思想、敢于創(chuàng)新的精神、分析解決工程實際問題的能力。
5、應(yīng)用型本科師資隊伍的培養(yǎng)
培養(yǎng)應(yīng)用型人才，對教師的要求也較高，要求教師除了具備較高的理論知識的同時，還應(yīng)具有較強的實踐動手能力，而目前的應(yīng)用型本科教育中教師的素質(zhì)即存在較多問題，如應(yīng)用性學(xué)科的教師理論知識水平較高，而教師實踐場所和實踐機會少，實際經(jīng)驗不足，導(dǎo)致了學(xué)生所學(xué)知識受限，缺乏實踐能力，因此，培養(yǎng)教師的理論與實踐相結(jié)合的能力，是應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，只有這樣才能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。
6、結(jié)束語
總之，合理處置理論教學(xué)與實跋教學(xué)的關(guān)系。在實踐教學(xué)中以學(xué)生為中心, 堅持理論與實踐相結(jié)合, 強化學(xué)生創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力,培養(yǎng)具有較強就業(yè)競爭力的符合社會需求的應(yīng)用型人才。
機械電子工程科技論文篇二
機械電子工程專業(yè)方向系列課程建設(shè)與教學(xué)改革
摘要：本文針對目前我校“機械電子工程”專業(yè)方向系列核心課程存在著設(shè)置及內(nèi)容不盡合理、課程之間的銜接與分工不夠明確等問題，對其進行優(yōu)化整合，更新人才培養(yǎng)理念，進一步深化教學(xué)方法和手段的改革創(chuàng)新，加強實踐教學(xué)及其與課堂教學(xué)之間的有機聯(lián)系。
關(guān)鍵詞：機械電子工程;系列課程;課程建設(shè);教學(xué)改革
作者簡介：黃民(1965-)，男，江蘇徐州人，北京信息科技大學(xué)機電工程學(xué)院，教授，北京市機械工程實驗教學(xué)示范中心主任。(北京100192)
基金項目：本文系北京市高等學(xué)校教育教學(xué)改革項目、北京市人才強教深化計劃教學(xué)創(chuàng)新人才項目、北京市高等學(xué)校教學(xué)管理創(chuàng)新團隊項目資助的研究成果。
中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079(2011)03- 0182-03
近年來，筆者根據(jù)國家科技發(fā)展形勢和市場對人才需求的變化，對北京信息科技大學(xué)(以下簡稱“我校”)機械工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、模式進行了明確定位，培養(yǎng)面向北京地區(qū)經(jīng)濟與科技發(fā)展的，具有良好綜合素質(zhì)、實踐能力和創(chuàng)新能力的一線工程技術(shù)人才。在專業(yè)方向課設(shè)置方面，注重某一專業(yè)方向特長和工程實踐能力的培養(yǎng)，設(shè)有以下三個專業(yè)方向。機械設(shè)計方向(計算機輔助設(shè)計與工程)：突出計算機工程技術(shù)在機電一體化產(chǎn)品及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用和專業(yè)軟件工具應(yīng)用開發(fā)。機械制造方向(制造過程信息化技術(shù))：注重機械制造過程中設(shè)備、工裝的設(shè)計與加工、生產(chǎn)運營管理能力的培養(yǎng)，以及應(yīng)用信息技術(shù)和先進計算機輔助技術(shù)在產(chǎn)品制造及自動化生產(chǎn)系統(tǒng)的能力。機械電子工程方向(光機電一體化技術(shù))：側(cè)重培養(yǎng)應(yīng)用光機電技術(shù)從事機電一體化產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計、制造、運行、實驗與研究的能力。
“機械電子工程”專業(yè)方向的系列專業(yè)課程包括：“控制工程基礎(chǔ)”、“測試技術(shù)”、“微機原理及應(yīng)用”、“單片機應(yīng)用技術(shù)”、“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”、“可編程控制技術(shù)”、“機電傳動控制”、“數(shù)控技術(shù)”、“計算機控制技術(shù)”、“虛擬儀器技術(shù)”等，但目前這些課程存在著內(nèi)容設(shè)置不盡合理、統(tǒng)籌規(guī)劃不夠完善等問題，具體表現(xiàn)在：課程體系設(shè)置仍不夠完善合理，核心系列課程門數(shù)太多、部分課程只注重了自身內(nèi)容的完整性，缺乏對教學(xué)計劃的整體考慮，致使內(nèi)容交叉重復(fù)、課程之間的銜接與分工不夠明確;核心課程教學(xué)內(nèi)容尚需進一步整合、優(yōu)化和更新;有針對性的教育教學(xué)方式方法和手段仍有待進一步革新;課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺，一些核心課程的基本實驗不夠健全，設(shè)計性、綜合性以及課外選修和開放性實驗的比例偏少。
針對上述問題，筆者通過承擔(dān)完成北京市高等學(xué)校教育教學(xué)改革項目和校級重點課程建設(shè)項目“機械電子工程專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革”，圍繞如何對“機械電子工程”專業(yè)方向的系列核心課程進行優(yōu)化整合和教學(xué)改革開展了深入的研究，進行了有針對性的優(yōu)化課程體系、整合教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方法等教學(xué)改革與實踐，并取得了較好的成效。
一、更新人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想和理念
基于本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)指導(dǎo)思想，筆者提出了機械工程專業(yè)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大工程理念，即：充分開發(fā)學(xué)校和社會的各種資源，科學(xué)延伸實踐教學(xué)的時間和空間，拓寬專業(yè)人才內(nèi)涵，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新的行為理念，使學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建系統(tǒng)化的實踐教學(xué)培養(yǎng)體系，實施多層次、全方位的實踐訓(xùn)練。資源包括校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地、專業(yè)實踐平臺、學(xué)科重點實驗室以及校外實習(xí)基地、科研合作企業(yè);延伸時空是指開放性實驗、第二課堂、創(chuàng)新實踐、學(xué)科競賽、科學(xué)研究等工程實踐環(huán)境;拓展內(nèi)涵是指理工與人文知識的融合，機、電、信息、管理等專業(yè)知識的融合，注重工程實踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，樹立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和團隊精神。
二、系列核心課程的整合和優(yōu)化
系列核心課程是根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，用于提供成為合格的專門人才所必需的專業(yè)知識和專業(yè)技能的關(guān)鍵主干課程。因而，系列核心課程的設(shè)置、建設(shè)及教學(xué)改革，是本專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的成敗關(guān)鍵?；舅悸肥牵横槍δ壳芭囵B(yǎng)計劃中，存在的相關(guān)核心課程內(nèi)容交叉、重疊，課程之間銜接與分工不夠明確，課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺等問題，本著注重工程實踐能力的培養(yǎng)、以機為主、光機電及信息技術(shù)有機融合的原則，對系列核心課程進行逐步整合和優(yōu)化，建立以測控技術(shù)與儀器類課程、機電一體化及運動控制類課程、計算機技術(shù)類課程的系列課程體系;注意專業(yè)知識及內(nèi)容的整體性和相關(guān)性，進行課程內(nèi)容的優(yōu)化整合，注意分工和銜接，避免重復(fù)，努力提高核心課程的系統(tǒng)化和綜合化程度，充分利用有限的課程和學(xué)時滿足日益增長的專業(yè)知識需求;適當(dāng)減少課內(nèi)講授學(xué)時，增加實踐學(xué)時和課外第二課堂學(xué)時，結(jié)合教學(xué)方法和手段的改革，大力運用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量和收益，為學(xué)生的全面發(fā)展和個性發(fā)展提供必要的時間和空間。
1.測控技術(shù)與儀器類課程
增設(shè)選修課“傳感器與調(diào)理電路”，將“控制工程基礎(chǔ)”、“測試技術(shù)”、“傳感器技術(shù)與應(yīng)用”、“虛擬儀器技術(shù)”歸為一類課程，并進行整體優(yōu)化。明確“控制工程基礎(chǔ)”與“測試技術(shù)”相關(guān)內(nèi)容的分工和銜接，“控制工程基礎(chǔ)”對于系統(tǒng)的描述側(cè)重性能及其參數(shù)指標(biāo)，而后續(xù)的“測試技術(shù)”則側(cè)重在學(xué)習(xí)工程測試中系統(tǒng)性能對測試結(jié)果的影響。精減原“測試技術(shù)”課程中傳感器原理及變送電路部分，突出對信號檢測方法、變換原理與信號檢測分析裝置和系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法，增加工程應(yīng)用方面的內(nèi)容和實例分析。
2.機電一體化及運動控制類課程
包括“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”、“機電傳動控制”、“數(shù)控技術(shù)”等課程，將“數(shù)控技術(shù)”硬件設(shè)計方面的相關(guān)內(nèi)容與“機電傳動控制”的控制器內(nèi)容有機結(jié)合起來，實驗課和課程設(shè)計內(nèi)容與之融合呼應(yīng)。同時，在機電一體化系統(tǒng)設(shè)計及課程設(shè)計教學(xué)中，將“控制工程基礎(chǔ)”、“測試技術(shù)”、“機電傳動控制”以及“計算機控制技術(shù)”內(nèi)容綜合運用到同一個機電一體化系統(tǒng)中，針對系統(tǒng)特定功能需求，綜合運用傳感檢測技術(shù)、驅(qū)動與傳動技術(shù)、計算機控制技術(shù)等方面的知識，滿足或提高系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)指標(biāo)要求，使學(xué)生能更好地理解各專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)，提高其對專業(yè)知識的綜合運用能力。
3.計算機技術(shù)類課程
增設(shè)專業(yè)方向限選課“計算機控制技術(shù)”和專業(yè)選修課“虛擬儀器技術(shù)”，進一步豐富、完善了計算機類課程，突出實用技能、綜合應(yīng)用能力及系統(tǒng)設(shè)計能力的培養(yǎng)。加強“單片機應(yīng)用技術(shù)”、“可編程控制技術(shù)”的實踐環(huán)節(jié)，突出課程的設(shè)計性和綜合性實驗訓(xùn)練內(nèi)容，同時增加課程設(shè)計，且學(xué)生可按興趣選修其一。
三、系列核心課程建設(shè)與教學(xué)改革
1.“測試技術(shù)”課程建設(shè)與教學(xué)改革
“測試技術(shù)”課程是機械類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，是一門多學(xué)科滲透，工程性、實踐性很強的課程。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代傳感技術(shù)、信號分析新方法、計算機輔助測試技術(shù)等快速發(fā)展，而課程計劃學(xué)時仍然只有40學(xué)時，依靠傳統(tǒng)授課方式及實驗教學(xué)則很難達到預(yù)期的效果，這就給教師的教學(xué)提出了新的、更高的要求。
基于課程的上述特點，為適應(yīng)和滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)新形勢的客觀要求，確保教學(xué)質(zhì)量，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力，筆者在課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)等方面進行了改革和實踐。
(1)教學(xué)內(nèi)容的整合完善。根據(jù)本課程的特點，結(jié)合我校本科生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及實驗條件，筆者對教學(xué)內(nèi)容進行了整合，既注意課程知識體系的系統(tǒng)性，又突出主題，強調(diào)共性，科學(xué)分類，避免重復(fù)，使教學(xué)內(nèi)容具有較好的結(jié)構(gòu)和層次。筆者將課程內(nèi)容分成以下三大板塊：基本理論(信號的分析與處理、測試系統(tǒng)的響應(yīng)特性)、基本知識(傳感器及信號調(diào)理、信號采集與記錄)和測試技術(shù)的工程應(yīng)用(典型物理量的測量)。同時，注重基本理論、基本知識與工程實際的緊密結(jié)合，注重理論教學(xué)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有機融合，注重把現(xiàn)代傳感技術(shù)、計算機輔助智能測試技術(shù)以及虛擬儀器技術(shù)等先進測試技術(shù)及系統(tǒng)介紹給同學(xué)們，緊跟課程相關(guān)學(xué)科發(fā)展的步伐。
(2)教學(xué)方法改革。針對不同授課內(nèi)容，采用靈活提問式、互動式、板書講解與多媒體演示講解相結(jié)合等多種授課方式，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。采用啟發(fā)思考、簡化理論推導(dǎo)、強化知識點的理解和運用等方式提高知識傳授的效率和效果。
充分發(fā)揮現(xiàn)代 教育手段的優(yōu)勢，加強多媒體教學(xué)以及CAI課件的相互交流和完善。針對“測試技術(shù)”課程內(nèi)容多、涉及面廣的特點，尤其是其中大量內(nèi)容涉及到傳感器、測試裝置、分析儀器等的結(jié)構(gòu)、原理及其實際操作，借助于數(shù)字?jǐn)z像及錄像技術(shù)，將一些典型傳感器、測試分析儀器的實物及其操作使用鏈接到課件中來，使得相關(guān)教學(xué)內(nèi)容更加直觀和生動。同時，注意加強課程組教師之間教學(xué)法研討和交流，通過互相聽課討論以及共享多媒體課件等方式提高課程教學(xué)質(zhì)量和效果。
(3) 實踐環(huán)節(jié)的改革。長期以來，測試技術(shù)實驗教學(xué)基本沿襲了傳統(tǒng)的教學(xué)模式。做實驗之前教師將每一實驗，從實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗內(nèi)容到實驗步驟、數(shù)據(jù)處理等都做詳盡的介紹，這種傳統(tǒng)教學(xué)模式，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，失去了“實驗”真正的目的和意義，學(xué)生做實驗也只剩下 機械地模仿操作。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，挖掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生分析和處理實際問題的能力，筆者采用了傳統(tǒng)實驗與設(shè)計性實驗相結(jié)合的實驗?zāi)Ｊ?。具體做法是：把同一類儀器的不同內(nèi)容的實驗組合在一起，安排兩次實驗。第一次實驗中采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)法，通過這次實驗，學(xué)生對儀器已經(jīng)有了初步認(rèn)識，克服了學(xué)生對儀器及實驗原理的陌生感。第二次實驗是設(shè)計性實驗，要求學(xué)生必須自己提出實驗方案，設(shè)計出電路圖、數(shù)據(jù)表格，然后獨立完成實驗。最后由教師 組織大家集體討論，分析由于實驗方案的不同所引起不同實驗結(jié)果的原因以及學(xué)生各自方案的優(yōu)缺點。
2.“單片機原理與 應(yīng)用”課程建設(shè)與教學(xué)改革
“單片機原理與應(yīng)用”是機械電子專業(yè)方向的專業(yè)必修課程，課堂教學(xué)的重點是讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)MCS51系列單片機原理和應(yīng)用技術(shù)，掌握如何應(yīng)用單片機來設(shè)計機電一體化產(chǎn)品控制系統(tǒng)的基本理論知識。實踐教學(xué)主要側(cè)重基本程序設(shè)計及調(diào)試方法的學(xué)習(xí)，包括I/O控制、中斷、定時/計數(shù)器應(yīng)用、鍵盤處理及串口通訊等程序設(shè)計。
筆者在實踐環(huán)節(jié)中主要圍繞學(xué)生不重視實驗的普遍情況，不斷琢磨改進教學(xué)的方法，每個實驗依據(jù)涉及的知識點列出系列思考題，讓學(xué)生帶著問題進行實驗，而不是簡單地驗證課堂知識;課程設(shè)計從電路設(shè)計、焊接、連線到 軟件調(diào)試，力爭為學(xué)生創(chuàng)造親自動手的條件。
目前，國內(nèi)高校單片機傳統(tǒng)教學(xué)模式存在諸多不足之處。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置和教學(xué)順序安排方面仍然采用傳統(tǒng)的先基礎(chǔ)后應(yīng)用的模式，即：單片機硬件結(jié)構(gòu)→匯編指令系統(tǒng)→系統(tǒng)擴展→接口技術(shù)→應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。課堂理論教學(xué)的學(xué)時大大多于實驗教學(xué)的學(xué)時，而且實驗教學(xué)一般在“匯編指令系統(tǒng)”講完之后才開始進行。這種教學(xué)體系的不足之處在于：以大量的原理介紹引導(dǎo)學(xué)生入門，學(xué)生不僅理解起來有難度，而且感覺枯燥乏味;教學(xué)過程中以原理知識為核心，應(yīng)用技術(shù)只是點綴，造成學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)不足;軟硬件介紹分離，對單片機 軟硬件結(jié)合的系統(tǒng)設(shè)計方法強調(diào)不夠，這使得學(xué)生在構(gòu)建實際的單片機應(yīng)用系統(tǒng)時缺少系統(tǒng)化的思路。同樣，實驗教學(xué)往往是預(yù)先由實驗教師設(shè)計好相應(yīng)的實驗項目，如程序設(shè)計、I/O口使用、中斷與定時器使用、顯示與鍵盤等。然后由學(xué)生照本宣科地重復(fù)，完成教學(xué)大綱所規(guī)定的實驗，這種實驗教學(xué)方法在一定程度上可以讓學(xué)生盡快熟悉和進入單片機這個領(lǐng)域，但是也存在不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合運用知識的能力的問題，同時也不能進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，甚至出現(xiàn)了學(xué)生不做實驗前的準(zhǔn)備、抄襲他人程序和實驗 報告的不良現(xiàn)象，學(xué)生普遍反映這種驗證式的實驗教學(xué)收獲不大。
為了解決上述問題，筆者引入“實驗驅(qū)動”思想，將其與單片機教學(xué)有機結(jié)合起來，構(gòu)造出了一種以學(xué)生為主體，以教師為指導(dǎo)的體驗式、探究式的新型單片機實踐教學(xué)模式，把所要教授的各項理論知識和實踐技能按由淺入深、夠用、現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用的原則分解到一個個具有明確應(yīng)用目標(biāo)的實驗課題中，通過讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)依次完成這些課題來達到教學(xué)目的。在課題的設(shè)計和順序安排上力求做到循序漸進、合理銜接、不斷深入。此外，筆者還采取了以下具體措施。
(1)在單片機實驗教學(xué)中增加了綜合性和設(shè)計性實驗的份量。要求學(xué)生必須根據(jù)實驗的目的，獨立設(shè)計實驗的硬件電路和程序，并對軟硬件進行聯(lián)機調(diào)試。
(2)實驗室實施開放 管理模式。允許學(xué)生自選時間來完成實驗，賦予學(xué)生更多的學(xué)習(xí)自主權(quán)，為其提供更多自由學(xué)習(xí)的時間和空間。
(3)改革課程考核方式。重點考核和評價學(xué)生的實際應(yīng)用和創(chuàng)新能力，采取與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的多樣化考核形式，增加實驗考核的分量。
3.“ 計算機控制技術(shù)”課程建設(shè)與教學(xué)改革
在新的課程體系中增設(shè)了“計算機控制技術(shù)”課程，同時盡可能建立該課程與其他計算機類課程之間的 聯(lián)系，發(fā)揮其在計算機類系列課程體系中的歸納和統(tǒng)領(lǐng)作用。教學(xué)中，將“可編程控制技術(shù)”作為具體應(yīng)用范例對象之一，有針對性地介紹接口類型與PLC中不同模塊之間的對應(yīng)關(guān)系、在PLC系統(tǒng)中A/D換算關(guān)系、PID控制算法實現(xiàn)、通訊 網(wǎng)絡(luò)以及人機界面設(shè)計與使用等。
在課堂教學(xué)方面，制作了“計算機控制技術(shù)”多媒體課件及相關(guān)教具，使教學(xué)更加直觀、生動;同時在授課過程中提供了大量科研實踐中獲取的范例，有利于培養(yǎng)學(xué)生興趣，提高課堂教學(xué)質(zhì)量和改善教學(xué)效果。
完成了FESTO 物流加工系統(tǒng)配套仿真教學(xué)系統(tǒng)采購與應(yīng)用，使學(xué)生在集成軟件 環(huán)境下，運用同實物完全一致的三維圖形化仿真教學(xué)系統(tǒng)，完成系統(tǒng)程序的設(shè)計與調(diào)試運行全過程，解決了實驗設(shè)備臺套數(shù)少、昂貴易損的問題。完成了PLC運動與溫控試驗箱設(shè)計與采購 工作，使得教學(xué)內(nèi)容更貼近工廠實際需求，解決PLC實踐教學(xué)中閉環(huán)控制與運動控制空缺的問題。
4.“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”課程建設(shè)與教學(xué)模式改革
“機電一體化系統(tǒng)設(shè)計”是本專業(yè)重要的綜合性專業(yè)課程，其基本任務(wù)是闡明機電一體化的基本概念、基本原理、相關(guān)技術(shù)和機電一體化產(chǎn)品的設(shè)計方法，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運用機電一體化相關(guān)技術(shù)的能力和從事一般機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的能力。機電一體化的關(guān)鍵技術(shù)包括檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)。
(1)更新和完善教學(xué)內(nèi)容。機電一體化是多學(xué)科的交叉與綜合，以機為主、機電結(jié)合，同期學(xué)習(xí)的課程有單片機原理及應(yīng)用、可編程控制技術(shù)、機電傳動控制、數(shù)控技術(shù)等。多年來一直把北京理工大學(xué)張健民編寫的《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》作為該課程的教材，但在教學(xué)中卻存在著一個突出問題：課程內(nèi)容與相關(guān)課程有較大的重疊。所以在教學(xué)中應(yīng)按以下程序進行：首先要論述機電一體化的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點和 發(fā)展趨勢等;其次要去介紹各單元技術(shù)，由于它們是作為單獨的課程分別介紹的(先修或同期學(xué)習(xí))，所以對其不必詳細(xì)介紹，只需著重強調(diào)其在整個機電一體化系統(tǒng)或產(chǎn)品中的作用;再次，引入豐富的系統(tǒng)實例，并貫穿于教學(xué)始終，作為課堂精講內(nèi)容，以便使學(xué)生能夠掌握單元技術(shù)的精髓;最后介紹典型的機電產(chǎn)品實例，主要以CNC、激光打印機、ROBOT 等為例，詳細(xì)分析其功能設(shè)計和系統(tǒng)構(gòu)成，幫助學(xué)生們掌握設(shè)計方法和提高其設(shè)計、分析能力。此外，還注意把本門學(xué)科的最新發(fā)展及其前沿知識引入教學(xué)。
(2)豐富教學(xué)手段。采用多種教學(xué)手段，引入課堂討論題目和設(shè)計實例，有利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的深入思考和掌握、運用。組織和鼓勵學(xué)生參加科研活動，增強學(xué)生對本專業(yè)發(fā)展的了解和對所學(xué)知識重要性的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)興趣。
(3)改革課程實驗和課程設(shè)計。加大并抓好實踐環(huán)節(jié)，變抽象為直觀，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。除了基本實驗外，還增設(shè)了選修實驗、開放性實驗，如步進電機、交通指示燈控制、電機調(diào)速、數(shù)據(jù)采集等。在進行本課程的課程設(shè)計時，對設(shè)計模式進行改革，對設(shè)計選題慎重考慮，題目盡可能靈活多樣、貼近工程實際，使同學(xué)們得到系統(tǒng)的“機電一體化”綜合訓(xùn)練，為進一步的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
以上是對我校近三年機械電子工程專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革的一個簡要 總結(jié)。提高教育教學(xué)質(zhì)量的根本途徑是不斷進行教學(xué)改革和科學(xué)研究，更新教育教學(xué)理念，不斷改革和完善課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段，實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機融合，力求教學(xué)內(nèi)容的工程實用性、系統(tǒng)性和延展性。應(yīng)該說課程建設(shè)與教學(xué)改革是一個長期的系統(tǒng)工程，如何使其主動適應(yīng)人才市場對專業(yè)技術(shù)人才知識及能力結(jié)構(gòu)的需要及變化，在我校“機械設(shè)計制造及其自動化”北京市特色專業(yè)建設(shè)、培養(yǎng)面向首都區(qū)域 經(jīng)濟和科技發(fā)展的、創(chuàng)新能力較強的應(yīng)用型人才的過程中發(fā)揮應(yīng)有的作用，將是一項持之以恒、不斷深化、與時俱進的工作，需要本專業(yè)方向全體教師銳意進取、不懈努力。
參考文獻：
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