時間：2022-02-02 18:20:14
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2.先進教學手段的應用。（1）運用多媒體進行直觀教學。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件，集文字、圖片、動畫和聲音于一體，不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間，而且學生興趣倍加，容易理解，提高了教學效率，增大了課堂教學的信息量。（2）聯(lián)系生活，啟發(fā)學生思維。課堂教學重在理論聯(lián)系實際，運用生活中的實例，既有助于學生對理論知識的掌握，又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力。如在講解三相異步電機的變頻調速時，結合變頻空調原理和特點，來分析變頻空調與普通空調之間的區(qū)別，從而闡述變頻調速的優(yōu)點，學生增加了生活知識和學習的趣味性。（3）與時俱進，激發(fā)學生的求知欲。教師應該與時俱進，了解課程最新的技術動態(tài)，并把它傳授給學生，只有這樣才能激發(fā)學生的求知欲，真正的把課教好。如在介紹直流電機中，運用高速磁懸浮列車的例子給學生進行了講解，從而大大提高了學生的興趣、求知欲和學習的動力。
3.改革優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。實踐教學是技術應用能力形成的重要環(huán)節(jié)，也是高職專業(yè)教育教學的重點。為了培養(yǎng)學生專業(yè)技術能力，改革傳統(tǒng)的實踐教學模式，將實踐教學分為三個階段進行：（1）實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業(yè)基礎課和專業(yè)課中的實驗，使學生掌握基本實驗儀器的使用，基本數(shù)據(jù)的測量、采集和基本實驗方法的運用。（2）單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數(shù)控實訓等，學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業(yè)基本素質(數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。通過訓練使學生掌握相應的技能，參加職業(yè)資格考核取得數(shù)控工藝員或數(shù)控車、銑、加工中心操作工等級職業(yè)資格證書。（3）綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等，學在實訓中，采用邊教、邊學、邊做的教學方法，通過典型零件數(shù)控加工案例引導教學設計，針對實際零件數(shù)控加工任務討論工藝解決方案，并在加工現(xiàn)場實施，形成不同零件加工效果的直觀比較和認識，以合作完成實訓教學過程。融“理論、示范、練習、反饋”于一體，將“教、學、做”合而為一。有效培養(yǎng)學生的技術應用能力。生根據(jù)實際生產任務，在不同的崗位上完成實踐任務，畢業(yè)后實現(xiàn)“零距離上崗”。
（四）建設特色課程
在課程設置上根據(jù)對企業(yè)人才需求情況和對近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況的調查，以工作過程為導向，以工作任務或產品為載體，根據(jù)學生就業(yè)崗位群的任職要求，參照相關的職業(yè)資格標準，通過與企業(yè)有關人員共同論證，進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關，在與企業(yè)的深度耦合中，通過對職業(yè)崗位群從業(yè)人員和與職業(yè)崗位群有關的人員及專家進行調查，通過對在職業(yè)崗位上工作的學生的描述，經(jīng)過分析、歸納、整理、綜合，確立職業(yè)崗位工作過程中不同階段的工作任務，將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容，通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析，確定適用于不同層次的專業(yè)核心課程內容和學時安排。
（五）總結
機電專業(yè)教學中必須堅持“面向現(xiàn)代，面向世界，面向未來”的發(fā)展方針，從實際出發(fā)，確定教學改革思路、培養(yǎng)目標，深入改革課程體系、教學方法和教學內容，使專業(yè)人才培養(yǎng)與未來社會發(fā)展需要相適應。在對學生的培養(yǎng)方面要做到：1.培養(yǎng)學生的綜合應用能力、實際動手能力、工程設計和創(chuàng)新能力，學生能根據(jù)一般的設計要求和動作流程完成整個控制系統(tǒng)的設計。2.提高教學質量，培養(yǎng)了學生的學習興趣。3.在實驗和設計中增強了他們的團隊合作精神。從一個目的、兩個原則的教改思想出發(fā)，抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學環(huán)節(jié)，不僅充分發(fā)揮了學生的開拓創(chuàng)新精神，而且充分調動教師教學和教改的積極性，在教與學兩個積極性的推動下，教學質量得以大幅度提高，使高校為社會主義現(xiàn)代化建設培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的人才。
【論文關鍵詞】機電一體化教學改革專業(yè)特色
【論文摘要】針對機電一體化專業(yè)教學不能滿足經(jīng)濟快速發(fā)展的需求這一現(xiàn)狀，提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。闡述了機電教學改革的必要性、思路和方法，提出在實踐環(huán)節(jié)深化改革，在專業(yè)培養(yǎng)方案上努力突出專業(yè)特色的重要性，淡化了原專業(yè)課和專業(yè)基礎課的界限，對課程實踐教學進行了改革，體現(xiàn)了機電教學的特色。
【參考文獻】
[1]張超,劉愛云,王娜,葉婷.高職機電一體化專業(yè)教學計劃改革初探[J].中國科技信息,2007(22):202-204.
[2]李巧萍.生本教育理念來源于實踐服務于實踐[J].現(xiàn)代教育論叢,2002(5):6-20.
[3]魏增菊.機電一體化教學改革[J].平原大學學報,2007,24(5):93-95.
1.專業(yè)教學內容不夠完善第一，教學課程的整體設置遠遠滯后于當前機電技術的發(fā)展：教材內容更新慢，教學內容落后，教學設備陳舊等。部分技工學校仍然在用陳舊教材進行教學，學生學不到前沿知識。而與目前技術脫節(jié)的教學內容，學生不了解它的用途和學習的好處，感覺枯燥無味，難以引起他們學習的興趣，因此會導致課程教學陷入教師為教而教，學生為學而學的怪圈。其次，教師講授時僅停留于課本，教學方法單一，缺乏項目教學的涉入，學生不知如何將基礎知識與專業(yè)知識貫穿運用到實際工作過程中。如實踐教學電力拖動中多以電路工作原理、快速準確接線為主，忽視了按圖施工前元件的選擇、檢修及故障排除的學習，未強化學生對專業(yè)知識的綜合運用能力，未按崗位群必需的能力為主線來合理設置理論教學與實踐教學，直接導致學生知識面過窄，畢業(yè)后達不到用工企業(yè)對技能人才的需求。
2.機電一體化教學設備落后、匱乏部分技工學校的教學、實習設備落后，尤其缺乏具有專業(yè)特點的綜合性、設計性和創(chuàng)新性的實驗設備，僅有少數(shù)條件相對好的學校配備有車、銑、加工中心等數(shù)控機床，種類齊全的電力拖動與控制柜，PLC實訓一體化等。設備不足會影響機電專業(yè)學生的技能和實踐能力的提高。機電一體化教學水平要想得到提升與進步，就必須擁有優(yōu)良先進的教學設施。
3.教師隊伍素質有待提升技工學校機電專業(yè)的發(fā)展離不開高質量的教師隊伍，“雙師型”的教師隊伍會進一步推動機電專業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的技能人才。但是在當前的大多數(shù)技校里，教師隊伍的專業(yè)素質并沒有達到既定的標準。很多年輕的教師都是“高校—技?！蹦Ｊ剑瑳]有在用工企業(yè)工作過，沒有深入市場了解過，不清楚機電一體化在實操過程中的規(guī)范、標準，專業(yè)教學經(jīng)驗相當缺乏。
二、技工學校機電一體化教學改革的思路與方法
1.構建合理的課程體系技工學校應構建中國式“校企雙制”，從崗位的實際工作過程和崗位標準出發(fā)，與企業(yè)進行溝通交流，對企業(yè)的用人需求和近幾年畢業(yè)生就業(yè)情況進行深入分析，以工作過程為導向，以工作任務或產品作為載體，重新構建出合理的機電一體化課程體系。課程的設置必須要考慮學生的知識基礎，也要兼顧其可持續(xù)學習，因而課程內容從知識層面來說要以培養(yǎng)技術應用能力為目標，基礎理論以必需、夠用為度，專業(yè)教學要突出針對性和實用性。技工學校是用人企業(yè)技能操作崗位的大型人才儲備單位，技工學校的發(fā)展離不開用人企業(yè)的認可和好評，因此，技工學校的教學目標和考核標準理應與企業(yè)要求一致，以企業(yè)的崗位職業(yè)能力需求為中心，以技術應用能力和崗位工作技能為支撐，明確專業(yè)領域核心能力，并圍繞核心能力的培養(yǎng)形成專業(yè)領域課程體系，從教學設計、教學準備、教學組織、教學評價到教學改革等方方面面堅持使教學內容符合職業(yè)能力需求，同時培養(yǎng)方案要體現(xiàn)相關職業(yè)資格證書的要求，以使學生畢業(yè)時確實具備相應的上崗能力。
2.完善教學場地、設施設備教學場所、設備與設施在一定程度上決定了教學的效果。學校要保證教學的質量，就要加強教學場地一體化設施的建設。技工學校應努力建設模擬真實職業(yè)環(huán)境的“教、學、做”一體化實訓室，逐漸完善集教學、培訓、鑒定、生產“四位一體”的實訓基地，實現(xiàn)理論與實踐教學相結合。另外，有些學校受場地、資金等影響，無法構建完善的一體化實訓室，則可以本著資源共享、互惠互利的原則，加強與工廠企業(yè)的聯(lián)系，廣泛建立校外實習基地，加強校企合作，以滿足學生畢業(yè)前頂崗實習的需要。第一，聘請有實際企業(yè)工作經(jīng)驗的人才擔任實習教師；第二，安排學生寒暑假到企業(yè)參觀、實習，了解企業(yè)不同崗位的職業(yè)能力需求，最大限度地縮短技校生畢業(yè)后的試用期，提高競爭力。
3.通過多元的教學方法提高教學質量（1）多種教學方法和手段。機電一體化技術的相關課程具有信息量大、抽象、理論性強等特點，內容比較枯燥。因此，在教學手段方面，課程教學很有必要實現(xiàn)從板書、掛圖、模型教學向實訓室、現(xiàn)場教學與多媒體教學相結合教學模式的轉變。以電力拖動其中一個課題“按鈕和接觸器雙重連鎖正反轉”為例，傳統(tǒng)教學中，教師用直尺在黑板畫出該電路原理圖需要3～5分鐘，這段時間學生很容易出現(xiàn)走神、聊天等違紀問題。但若將該原理圖采用動畫演示，結合教師對該電路圖設計思路的講解，并將電動機正反轉的實際工作情況進行視頻播放，對教師而言，不僅能節(jié)省畫圖的時間，而且能在短時間內直觀地將電路中各元件的作用（各知識點）講解清楚，還能更好地掌控課堂的情況；對學生而言，其接受能力會更強，更能加強對相關知識點的理解，加強重點理論知識的內在聯(lián)系。教師要從觀念上進行轉變，必須學會了解學生的心理特點，以學生為中心，將多媒體教學、項目教學等各種教學方法相結合，充分調動學生的各個感官，讓學生感覺到學習是一件快樂的事情，從而由被動學習轉為主動學習，提高教學效果。（2）增加實踐教學環(huán)節(jié)，理論聯(lián)系實際。實踐教學環(huán)節(jié)包括實驗、課程設計等。根據(jù)機電一體化課程實踐性較強的特點，在教學中充分采用理論聯(lián)系實際的教學方法，設計和組織綜合性實踐項目。比如根據(jù)西門子公司機電一體化課程特點和實際崗位的工作環(huán)境，創(chuàng)建西門子機電一體化實訓基地，設計開發(fā)機器自動化實訓室、典型工作區(qū)實訓室、機電一體化實訓室等項目教學方案，學習常用的PLCS7-200、S7-300、S7-1200等系列的工作原理、硬件結構與維護、軟件編程、網(wǎng)絡通訊與診斷等內容，并根據(jù)實際生產線的工作要求進行程序編寫和組態(tài)，培養(yǎng)學生專業(yè)崗位的應用能力。（3）教師要做好示范操作。在實踐教學過程中，實際操作技能訓練中主要有兩個問題：一是帶電操作的安全注意事項；二是實際技能的規(guī)范要求。教師在教學過程中要做好引導和講解，強調安全性問題。教師通過行為引導，輔助于教學講解，督促學生通過互相之間的合作完成實踐操作。這種教學方式可以加強學生間的探討交流，讓學生互相分享自己的學習經(jīng)驗，促使學生間相互學習，取長補短，共同進步。
為了提高本課程的教學實際效果，本著我校五年制學生基礎不高的現(xiàn)象，提出本人的改進方法，通過調查訪談等方式了解到學生對理論課程剛開始還比較有興趣聽，但是隨著課程難度的加大，學生逐漸聽不懂，繼而失去學習興趣，本人的第一個方法是，對于五年制學生理論課不要過于強調理論知識，放棄多而廣的思想，應該聯(lián)系實際工作環(huán)境，本著理論知識夠用和實用的思想來安排理論課程的教學計劃。這樣拉近了理論與實際之間的距離，學生在接受起來相對容易許多。
1)對課程培養(yǎng)目標應該從以前的理論考試衡量轉變?yōu)閷嵺`動手能力的考核，課程的最終目標轉變?yōu)槟芫蜆I(yè)、好就業(yè)。在具體實施上可以按照我?！盎诠ぷ鬟^程和工作情景”的觀點，對理論課程的內容進行調整，理論知識與實際工作要求要聯(lián)系緊密，實際工作中用不到的知識點或理論公式就可以省去，其中心思想是論知識夠用和實用。
2)本系實驗室資源有限，加強校企合作，本系實驗室有數(shù)控車床維修裝置、數(shù)控銑床維修裝置，此設備應用范圍較廣，可用于數(shù)控編程，變頻器，機床維修等課程實驗，此設備可以調節(jié)數(shù)控裝置參數(shù)，變頻器參數(shù)，及簡單的故障設置，但是對機床電氣部分無法設置故障，而這正是本門課程的基礎，在維修上應先強電后弱電，先維修電氣強電，再維修數(shù)控參數(shù)弱電。本課程可以利用我校機械系的數(shù)控專業(yè)實驗室來彌補這方面的不足，但也需要領導的支持。此外，借助我校地區(qū)工業(yè)企業(yè)眾多的優(yōu)勢，繼續(xù)落實企業(yè)實訓，像以前的北方動力公司及機床廠等單位，在企業(yè)參與制造、維修等實際工作。
3)在職業(yè)教育中著手落實兩證，尤其是職業(yè)資格證，近年來國家教育部對高職教育提出很多要求，其中最主要的是高職學生要有職業(yè)資格證，換句話說高職學生畢業(yè)后要能勝任工作崗位，現(xiàn)在的本科教育也在提應用型本科，作為高職院校壓力劇增，因為這樣高職院校就失去了優(yōu)勢，所以作為高職院校需要繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢，加強職業(yè)培養(yǎng)才能在競爭中處于不敗，落實的方法在我校具體有幾各方面，首先重實踐，在課程安排方面進一步提高實踐課時，壓縮理論課時。課堂上課環(huán)境接近現(xiàn)場教學。其次每學期都組織技能大賽學生進行實踐比拼。再次系里對每一級學生進行職業(yè)資格培訓并組織考試，百分之80以上同學都能拿到職業(yè)資格證，對于學有余力和興趣的同學，還鼓勵報其他系的職業(yè)資格培訓，到畢業(yè)時拿到多個職業(yè)資格證。這樣既提高了學生學習的興趣，也提高了教學效果。
2教學模式的設計
本課程在理論課程上可以從以下幾方面進行探索
1)在課時安排上本課程在最后一學年學習，由于頂崗實習占用時間，本課程總的課時只有48學時，以前的課時安排理論課40學時，實驗課8學時?，F(xiàn)在改進后理論課時縮小到32學時，實踐課時增加到16學時，在課程排課上從原來一次兩節(jié)課，改變?yōu)閷嶒炚n時連上4節(jié)，這樣避免學習完理論課后要隔一段時間才能實踐的弊端，前兩節(jié)理論課，后兩節(jié)課立刻實踐，加強了知識的連貫性，便于學生操作理解。本課程《數(shù)控機床故障診斷與維修》總學安排具體如下表。
2)教案設計時需要理論與實踐知識融合，從以前的老的知識點到現(xiàn)在實例現(xiàn)場，整個體系都發(fā)生變化，對老師的要求也越來越高，老師不但要會理論還要會現(xiàn)場操作，教案也要按照實踐項目來編寫，例如機床電氣連接，先簡單介紹機床上的電器，通過實際演示了解其作用后，再詳細介紹其工作原理，這樣學生學習起來就有了興趣。
3)教學的層次安排，以前理論教學都遵循由簡單到復雜，現(xiàn)在實踐教學中也遵循這一規(guī)律，先由認識機床到使用機床再到簡單故障，最后設置綜合故障。例如在了解機床電氣設備后，先設置單一的電氣故障，再設置電氣與軟件參數(shù)綜合故障，這樣循序漸進學生才能掌握好知識。
4)教學形式上，可以采用多種形式，如課堂討論法，案例法，小組教學法等，讓學生積極地參與到課堂上，調動他們的積極性與主動性。
3結束語
利用校內的實訓基地讓學生進行基本技能、專項技能和綜合技能訓練(如表1)，同時充分利用校外實習基地讓學生經(jīng)歷認知實習、專業(yè)實習和頂崗實習的磨練。技能訓練主要由專職教師指導，實習主要由兼職教師指導，技能訓練和實習交替進行。這樣就形成了“三級遞進、雙師執(zhí)教、雙境育人”的工學結合人才培養(yǎng)模式。通過實施“三級遞進、雙師執(zhí)教、雙境育人”的工學結合人才培養(yǎng)模式，改變了過去“在黑板上學操作”，“在實訓場地訓練想象的項目”，“與實際的真實的工作不搭邊”的局面，做到在職場環(huán)境培養(yǎng)職業(yè)人、在真實環(huán)境和崗位上學到實用技能和知識。
二、實施名師引領，改革教師考核機制，組建專兼結合教學團隊
機電一體化技術專業(yè)實施專業(yè)雙帶頭人制度，選聘了專業(yè)水平高、業(yè)務能力強的校內專業(yè)教師作為校內專業(yè)帶頭人，同時聘請三環(huán)氣門驅動(湖北)有限公司技術總監(jiān)羅學照高級工程師作為校外專業(yè)帶頭人，充分發(fā)揮專業(yè)雙帶頭人在專業(yè)建設、技術服務等方面的作用。與此同時，還聘請夏明揚高級工程師為機電一體化技術專業(yè)湖北“楚天技能名師”，并建立了名師工作室。夏明揚高工重點指導產學研合作，指導人才培養(yǎng)方案的制定、實訓基地建設、課程建設等工作，充分發(fā)揮了楚天技能名師的專業(yè)引領作用和在專業(yè)建設中校企合作、工學結合的橋梁紐帶作用。學校將“雙師”素質教師的培養(yǎng)作為專業(yè)師資隊伍建設的重點，在教師培養(yǎng)和考核方面進行了全面的改革。根據(jù)《黃岡職業(yè)技術學院雙師素質教師認定與管理辦法》、《黃岡職業(yè)技術學院師資隊伍建設“六個一”工程實施意見》、《黃岡職業(yè)技術學院教師社會實踐鍛煉及服務行業(yè)企業(yè)管理辦法》，實施了雙師素質教師培養(yǎng)“六個一”工程，即要求每一位專業(yè)教師密切聯(lián)系一個企業(yè)、結交一個兼職教師朋友、深入一個專業(yè)建設、開發(fā)一門專業(yè)課程、每年做好一項研究、建好一個個人網(wǎng)站，達到在學生中有權威、教改中有作為、企業(yè)中有威信、行業(yè)中有影響、服務中有貢獻的“六有”要求。同時，專業(yè)教師必須通過教師教育教學能力達標、專業(yè)實踐能力達標、企業(yè)工作經(jīng)歷達標的“三證聯(lián)認”的測評才稱為合格教師。機電一體化技術專業(yè)30名專業(yè)教師中，“雙師”素質教師達到93．3%，教師合格率100%。按照開放性和職業(yè)性要求，通過校企合作多渠道聘請行業(yè)、企業(yè)專家作為兼職教師。要求兼職教師和專任教師共同參與專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂，共同開發(fā)工學結合課程和工學結合教材，共同建設實訓實習基地，共同進行實訓教學和學生頂崗實習的管理等工作。機電一體化技術專業(yè)目前建有30余名的兼職教師資源庫，常年聘用20余名企業(yè)專家作為兼職教師。
三、強化實踐育人，打造多元主體的實踐教學基地
引東貝集團歐寶機電有限公司入校門，在校內建立“歐寶實訓室”，引進現(xiàn)代企業(yè)“8S”管理模式，融入企業(yè)現(xiàn)代文化，將東貝集團歐寶機電有限公司壓縮機億元生產線瘦身建成校內“歐寶實訓室”，供學生實訓實習。引深圳博寶科技有限公司入校門，成立“深圳博寶科技(黃岡)沖壓制造事業(yè)部”，以“校中廠”的模式，實施企業(yè)化運作，獨立核算，共同建設校內生產性現(xiàn)代制造技術實訓基地，為學生提供生產性實訓場所，使專業(yè)生產性實訓達50%以上。與東貝集團歐寶機電有限公司合作，將學校搬到企業(yè)，成立了“廠中?！薄S岡職業(yè)技術學院歐寶學院。公司生產副總擔任院長，學校專業(yè)團隊負責人擔任副院長，成立了教務科、學生科、技術科和培訓科，分別由雙方骨干人員任職。與湖北彤鑫發(fā)動機有限公司合作，在企業(yè)建立“黃岡職業(yè)技術學院數(shù)控加工實習工廠”，專業(yè)每位學生在工廠進行為期兩周的編程與加工的生產教學，學生與工人同生活、同刷卡考核、同生產勞動。與武漢TCL空調器有限公司合作在公司設立專門培訓部，公司人事經(jīng)理任培訓部主任，學校派專人管理，學校派教師、企業(yè)派技術員，共同組成教師隊伍為學生在廠期間上課。這些“廠中校”、實習工廠、培訓部的建立，既滿足了教學需求，又節(jié)省了教學投入;既提供了真實的學習環(huán)境，又讓學生帶薪實習;既培育了學生的職業(yè)素質，又培養(yǎng)了學生的職業(yè)技能。達到了提高學效果、為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益雙贏的目的。
四、實施多方評價，完善教學質量保障體系
《機電一體化技術》是我校機械設計制造及其自動化專業(yè)的必修課程，它強調知識結構系統(tǒng)性和教學體系完整性的統(tǒng)一，使學生對機電一體化技術有較全面的認識，系統(tǒng)地掌握機電一體化系統(tǒng)各元部件的選擇、計算的基本理論和方法，初步具備機電一體化系統(tǒng)的設計能力。主要任務是使學生在機電一體化技術方面具有較廣泛的知識，了解機電一體化系統(tǒng)（產品）涉及的相關技術，重點掌握典型機電一體化系統(tǒng)構建、設計，使學生在今后的工作中具有綜合應用多學科知識的能力。所用教材是梁景凱主編的《機電一體化技術與系統(tǒng)》（機械工業(yè)出版社，2009年）[9]。先修課程主要包括電工學、機械原理、自動控制原理、微機原理、工業(yè)機器人等。電梯控制是《機電一體化技術》的重要內容，通過學習，使學生從應用角度出發(fā)熟悉常用控制電器的結構原理、用途、型號及選用方法，了解和掌握基本電氣控制系統(tǒng)的分析與設計方法。在此基礎上，學習可編程控制器(PLC)的基本原理，達到以下目的：具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力；掌握PLC的基本原理；掌握某一系列PLC的邏輯指令、步進梯形指令、功能指令；了解編程器與編程軟件及其使用方法；掌握PLC的系統(tǒng)設計與調試。最終能綜合運用所學知識解決一定實際問題，為畢業(yè)后從事本專業(yè)范圍內的各項工作奠定基礎。針對我校機械設計制造及其自動化專業(yè)的2012級本科生，把項目教學法應用到《機電一體化技術》的教學中，為該方法的推廣應用作鋪墊。
1）項目的確立和設計項目教學法的開展，依賴于學生現(xiàn)有的專業(yè)理論掌握情況，是在學生掌握一定專業(yè)理論前提下的教學活動。項目教學法成敗的關鍵是設計一項合適的工作任務，即提出目標。項目目標不僅指向某種專業(yè)知識內容的掌握和應用，而且指向專業(yè)知識的綜合探究過程，指向學生的探究意識，學生可以通過各種不同的探究途徑，有不同的選擇，項目的確定要從現(xiàn)實條件和可行性兩方面加以選擇，項目設定難度和可操作性，要直接與學生現(xiàn)有知識層次關聯(lián)。項目不能設得太大，太大使學生難以完成，提不起興趣，項目的難易應循序漸進，教師的條件和學?？商峁┑挠布h(huán)境也是項目設定中必須考慮的因素。因此，在此環(huán)節(jié)應充分考慮以下幾個方面：（a）項目活動能否調用學生已有的知識?（b）項目活動如何幫助學生完成新知識的自主學習？（c）此項目能否讓學生感興趣？（d）如何讓學生之間加強溝通與合作學習？（e）如何讓學生把所學的知識與現(xiàn)實聯(lián)系起來？（f）項目完成后是否有助于增強學生的自信心？在學習“第5章電梯信號控制系統(tǒng)”的第3節(jié)“電梯的PLC控制”時，我們設計了這樣的任務：要求學生自己選用某一種類型的PLC，完成4層載客電梯的控制，主要任務包括：設計電氣控制原理圖；進行PLC選型及I/O分配；PLC控制程序的編寫；系統(tǒng)安裝、調試；繪制設計圖樣等，最終實現(xiàn)電梯開、關門控制電梯轎廂快、慢速升降點動控制；電梯樓層連續(xù)顯示；電梯內選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制等具體功能。眾所周知，目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種方式：繼電路控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、微機控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設計復雜。而PLC控制系統(tǒng)由于運行可靠性高，使用維修方便，抗干擾性強，設計和調試周期較短等優(yōu)點，倍受人們重視，已成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式，也廣泛用于傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的技術改造。PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言，編程方法的多樣性使編程簡單、應用面廣，操作靈活方便，監(jiān)視和控制變量十分容易?，F(xiàn)在PLC的功能越來越強大，品牌很多，特點各異，世界上著名的品牌有西門子、三菱、歐姆龍、施耐德等，這四大品牌各有所長，三菱FX2N系列執(zhí)行速度快、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊；歐姆龍PLC功能完善，結構靈活不受環(huán)境的限制，傳輸質量高、速度快、帶寬穩(wěn)定，成本低，適用面廣；西門子PLC在我國廣泛應用于冶金、化工、印刷生產線等領域，其中型機可對設備進行直接控制，具有較強的控制功能和較強的運算能力；法國施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo－mentum等系列，其編程軟件是施耐德電氣自動化的核心產品，處理器的靈活性可以實現(xiàn)更高的性能。采用項目教學法，讓學生了解、熟悉PLC在電梯控制中的具體應用，這是在《機電一體化技術》課程中的一次全新嘗試，同學們既有濃厚的興趣，躍躍欲試，又感不知所措。
2）分組制訂計劃及自主學習項目確定后，接下來便是分組實施，以小組為單位，既體現(xiàn)合作性，又體現(xiàn)獨立性，分組時要注意學生的搭配。將基礎好、能力強的學生與基礎相對較差的學生組合在一起，這樣能保證任務及時地完成，利于優(yōu)生對基礎較差的學生進行幫助。全班30人，被分成4個組，每個組選出1名組長負責本組的實施，各組爭先恐后地開始查資料、自學，甚至向其他老師咨詢，不亦樂乎。
3）實施計劃第1組選用日本三菱FX2N系列PLC，第2組選用日本歐姆龍CPM1A-V1系列，第3組選用德國西門子S7-200系列，第4組選用法國施耐德Momentum系列。明確任務后，各小組在組長的領導下，有條不紊地校電工電子實訓中心進行，先從電梯的控制原理入手，查資料、討論、試驗、再討論、再試驗。具體實施步驟如下：①元件選擇。在明確項目任務的情況下，根據(jù)控制要求，確定PLC的輸入輸出點數(shù)，畫出I/O分配圖。②程序設計。在程序設計思路上，采用順序控制設計法，即根據(jù)系統(tǒng)的工作過程繪出順序功能圖，再根據(jù)順序功能圖設計出梯形圖的方法。這是整個項目的難點，同時也是培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題、解決問題、進行創(chuàng)造性思維的過程。③運行調試。在程序調試過程中，學生遇到了許多問題，在我們的啟發(fā)下，讓學生自己去分析發(fā)現(xiàn)錯誤原因，使他們在解決問題的過程中學習分析問題的方法和技巧，最終4個小組都完成了規(guī)定任務。
4）檢查、評估項目教學中，學習過程是人人主動參與的創(chuàng)造性實踐活動，注重的不是最終的結果，而是完成項目的過程。在這個過程中，學生理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力及溝通合作等關鍵能力。它改變了傳統(tǒng)教學老師介紹知識聲嘶力竭，學生覺得枯燥無味，效率低下，死記硬背，難以將知識運用于實際的弊端。經(jīng)過1周的團隊合作，4個組都完成了任務，都感到很欣慰。接下來讓學生進行自我評估，并講解、展示各自的成果。最后我們對各組進行點評，首先充分肯定了同學們的成績，點贊各組在實施過程中的靚點，指出這四種PLC各有自己的優(yōu)勢，并將主要優(yōu)勢列于表1中。總之，經(jīng)過這樣一次嘗試，讓學生獲得了一定知識，而且激發(fā)了他們繼續(xù)探索的興趣，好象打開了一扇窗口。不僅各組完成了規(guī)定的任務，在老師的啟發(fā)下，學生自己又將這幾種PLC進行了比較。比如：三菱PLC與西門子PLC的編程理念不同，三菱PLC編程直觀易懂，學習起來會比較輕松，而西門子PLC指令比較抽象，學習難度較大，但指令較少，而三菱的指令較多，所以學習三菱和學習西門子的周期是一樣的；三菱的優(yōu)勢還在于離散控制和運動控制，三菱的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服和步進容易實現(xiàn)，要實現(xiàn)某些復雜的動作控制也是三菱的強項，而西門子在這塊就較弱，沒有專用的指令，做伺服或步進定位控制也可以實現(xiàn)，但程序復雜，控制精度不高；過程控制與通信控制是西門子的強項，西門子的模擬量模塊價格便宜，程序簡單，而三菱的模擬量模塊價格昂貴，程序復雜，西門子做通信也容易，程序簡單，三菱在這塊功能較弱；假如某設備只要求控制動作，如機械手，可選擇三菱的PLC，某設備有伺服或步進要進行定位控制，也可選三菱的PLC；像中央空調，污水處理，溫度控制等這類有很多模擬量要處理的就要選西門子的PLC比較合適；若某設備在現(xiàn)場有很多儀表的數(shù)據(jù)要用通信進行采集，則選西門子的就比較明智，……。雖然所學的書本知識這一節(jié)已經(jīng)結束了，但同學們的興趣和討論卻遠遠沒有停止。
2結語
①教學內容改革的指導思想。改革理論課堂內容教學以灌輸知識為主、實驗教學內容以驗證/簡單設計為主的弊端，在實際中把握“立足測控專業(yè)基礎、緊跟測控技術發(fā)展前沿”的思想，以點帶面，加強教學內容及方法的改革，從以往單一的傳授知識為主過渡到教學內容上知識、能力與思維培養(yǎng)的并重，立足于調動學生主觀能動性，變學生“要我學”為“我要學”，把學生從應試學習中解放出來，全面激發(fā)學生的潛能。②教學內容改革的具體做法。選用及編寫合適的教材，制作相應的課件，強調工程應用實例的分析。根據(jù)實際需求，對課本內容進行整合、優(yōu)化，滿足理論知識夠用、強調工程實踐教學。據(jù)此將機電一體化原理課程分成三個模塊：機械傳動設計、伺服驅動（三大電機）部分、機電系統(tǒng)實現(xiàn)（軟件、硬件設計），根據(jù)各專業(yè)畢業(yè)生工作實際對三個模塊的課時、上機次數(shù)、作業(yè)量等進行分配。
2教學方法與教學手段改革
2.1教學方法改革①教學方法靈活多樣。采用傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學方法相結合的形式，從單一的課堂授課模式轉變?yōu)檎n堂講授輔以圖片、錄像、投影、課件、實驗等靈活多樣的多位一體的新型教學模式，加強理論知識與實踐相結合，使學生能更直觀、更形象地掌握知識，加深對機電一體化原理書本理論知識的理解與運用。②現(xiàn)代教育技術的運用。合理利用多媒體給學生上課，為了形象化的讓學生更易接受所學理論知識，課堂上還要穿插些圖片、幻燈片等。根據(jù)專業(yè)實驗課的特點，理論部分略講，主要講操作中的注意事項，這樣留出充分的時間讓學生動手操作；除此外，還要安排自組裝實驗，培養(yǎng)同學們的動手興趣及能力。③創(chuàng)新性教學。將課堂教學與實踐鍛煉相結合，在教學過程中涉及到實際工程應用的課程內容，布置學生在課外時間進行實訓，并對實訓成果進行評比，提高學生的動手能力和創(chuàng)新能力。④師生互動教學。教師授課中，善于提出問題，學生可進行討論或爭論，提出解決方案，教師適時引導，使學生從中領會教師思路，學會分析解決問題的能力。這種方法體現(xiàn)了以學生為主體的教育理念。
2.2教學手段改革①組織老師進行本課程網(wǎng)絡化建設，充分利用網(wǎng)絡教學手段，將本課程的教學課程和習題集等資源逐步公開在校園網(wǎng)上，學生在課外可自主下載學習。②在教學內容上側重應用，對于基本理論部分要少而精，多結合實例進行教學，并在教學過程中補充學科前沿內容，拓展學生的知識面，加強學生的工程應用能力的培養(yǎng)。③進一步充實多媒體課件的內容，并進一步制作網(wǎng)絡教學課程，網(wǎng)上系統(tǒng)庫，網(wǎng)上答疑輔導信息平臺等多種手段，彌補課件教學的不足之處。④加強實踐性教學環(huán)境的建設，完善課程設計的內容，開設設計性實驗、開放性實驗，讓學生自主構建簡單的機電一體化系統(tǒng)，培養(yǎng)學生動手能力和獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。
3優(yōu)化教學資源，建設高水平教材
3.1教學資源優(yōu)化。①理論教學資源的優(yōu)化。a協(xié)調整合校內外資源，加強機電一體化原理課程的習題、試題庫及網(wǎng)絡資源建設；b邀請國內外一流的專家學者，開設基于多學科交叉產生創(chuàng)新意識的機電系統(tǒng)設計方面的系列講座。②重新整合實踐教學資源。a設計采用MATLAB、LabView等軟件組成綜合實驗平臺，在其上做相關機電一體化系統(tǒng)的仿真、驗證實驗；設計綜合性、設計性及開放性實驗并編寫相應的程序和調試。b將科學研究積累的資源進一步轉化為提升以本科教育為核心的人才培養(yǎng)質量的平臺，構建不同層次的開發(fā)、測試、控制平臺；c把握學科發(fā)展動態(tài)，分層次、有重點、創(chuàng)特色地開展普及性和專題性工程實踐與科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力和技巧，提升學生綜合性、創(chuàng)新性思維能力。
3.2教材建設。①設立專項配套資金，鼓勵教師從教學、科研成果中提煉素材；②提高認識，加強領導，定期研究教材建設工作；③組織高學術水平一線教師與相關企業(yè)高水平專家一起，編寫以傳授機電控制原理、知識為主，輔以培養(yǎng)思維、啟迪智慧模塊的，能培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才的優(yōu)秀教材輔助學習材料。
4成績評價方式和課程評價體系改革
采用考試、實驗、大作業(yè)并重的方式改進成績評價方式，建成并完善以提高學生工程實踐能力為指標的課程評價體系，設計綜合成績評價體系，并進行模擬考核加以改進?？刹捎每荚嚒嶒?、大作業(yè)并重的考核方式，結合教師的科研項目，提出一個關于機電一體化系統(tǒng)設計的大作業(yè)。對授課教師授課效果的評價，既注重知識的獲取更注重學生工程能力的提高。
5課程建設體系的主要特色及效果
目前高等數(shù)學教學的現(xiàn)狀不容樂觀，現(xiàn)就機電一體化專業(yè)情況提出以下問題:機電一體化專業(yè)課程的學習究竟用到哪些高等數(shù)學知識?會用到什么數(shù)學思想，怎樣用?課堂教學中怎樣才能將高等數(shù)學與機電一體化專業(yè)相結合?這些是目前學生和老師都非常關心并感到困惑的問題。這些問題的出現(xiàn)與我們的教學內容和教學方式有很大關系:一方面，教學內容不能充分體現(xiàn)數(shù)學的工具性。長期以來，我國現(xiàn)行高等數(shù)學教材大多都重理論、輕實踐，重基礎、輕應用，這些教材適應研究型本科院校的教學需要，但卻不能滿足應用型本科院校的教學要求。應用型本科院校旨在培養(yǎng)有較強專業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)的高水平應用型人才，這就要求學生不僅能夠掌握專業(yè)知識，還要能將所學知識運用到實際工作中去。那么，我們在選擇教材時就要求具有實用性，能夠將數(shù)學知識與專業(yè)知識銜接起來。
另一方面，進行課堂教學的教師普遍缺乏與專業(yè)相關的知識，不了解機電一體化專業(yè)的課程內容。由于數(shù)學教師的知識結構較單一，對數(shù)學知識比較熟練，但是對機電一體化的專業(yè)知識卻知之甚少，這就導致教師在講授高等數(shù)學時只注重一些數(shù)學概念、數(shù)學公式和定理，不能將高等數(shù)學知識與專業(yè)課相結合，也把握不好該講解的重點。而在機電一體化專業(yè)課程中，用到相當多的高等數(shù)學知識和數(shù)學思想，專業(yè)課教師也不能清晰地進行講解，有的甚至跳過不講。目前在課堂教學中，沒有具體的案例訓練學生的分析、解決問題的能力，學生在課堂上從事數(shù)學活動的機會太少。這就導致學生難以將數(shù)學知識運用到專業(yè)課程中去，在后續(xù)學習專業(yè)課時，常常出現(xiàn)不會用基本數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法解決專業(yè)問題的現(xiàn)象。甚至是同一類問題，專業(yè)課程中換了個變量表示，學生就無法適從了。但是現(xiàn)在社會的發(fā)展對高等數(shù)學課的要求已不能僅停留在向學生傳授基本理論知識的層面上了，如何在課堂上有效地引導學生運用數(shù)學方法和知識解決問題、體會數(shù)學的應用價值是對課堂教學提出的新要求。
2機電一體化專業(yè)高等數(shù)學教學改革的基本思路與方法
針對以上問題，我們應該探索適合我院學生學習的教學方法，重新把握課程的定位，結合專業(yè)課對所用教材重新整合，加強基本數(shù)學思想和應用意識的滲透，突出數(shù)學課程的工具性及實用性，運用先進的教學手段，提高學生學習數(shù)學的興趣和積極性，有效改善教學效果。下面以機電一體化專業(yè)為例，從知識體系設計和課程教學實施兩個方面入手分析高等數(shù)學作為基礎課程在應用型本科院校機電類專業(yè)中的教學應用。
2．1按照專業(yè)及課程類型對高等數(shù)學課程重新定位，合理組織教學內容機電一體化專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具備專業(yè)技能的高素質的技能型專門人才。高等數(shù)學作為機電一體化專業(yè)一門重要的公共基礎課，旨在為學生后續(xù)學習專業(yè)課程打下堅實的數(shù)學基礎。主要講授內容有:極限，一元函數(shù)微積分學，常微分方程，行列式及矩陣等。在教學過程中要堅持“必需，夠用”的原則，體現(xiàn)為專業(yè)服務的思想。在此基礎上對教材內容進行整合分劃，應該根據(jù)專業(yè)需求合理地選擇教材上的內容，刪除一些理論性太強的數(shù)學證明，增添與專業(yè)有關的概念、案例。例如:在函數(shù)部分，可以引入機電專業(yè)常用的幾個函數(shù)，如階躍函數(shù)、簡諧波和矩形波等;在導數(shù)及其應用部分，引入電流強度、電動勢及最大輸出功率計算的例子;在常微分方程部分，也可以引入與電學相關的例子等等。在課堂教學中，可以加入大量與專業(yè)相關的例子，同時，教師在課堂教學中要注意多講解引入數(shù)學概念的實例，培養(yǎng)學生的數(shù)學思想及運用數(shù)學解決實際問題的能力。教師在課堂教學中對于后續(xù)專業(yè)課要用到的內容需著重強調，精講精練，幫助學生打下堅實的基礎，而對于一些理論性太強的定理及證明過程，則可以簡單帶過或者直接不講。
2．2課堂教學與專業(yè)實踐相結合機電一體化專業(yè)對高等數(shù)學知識的需求主要體現(xiàn)在兩個方面:一是要會用數(shù)學解析式表示專業(yè)課程中的相關概念和定律，二是利用數(shù)學工具進行專業(yè)課中的一些計算，能用數(shù)學方法分析和解決專業(yè)問題。從這兩個方面，高等數(shù)學要想達到為機電一體化專業(yè)服務的教學目的，在課堂教學中，教師必須做到要加強數(shù)學教學與專業(yè)實踐相結合。那么如何做到課堂教學與專業(yè)相結合呢?首先，課堂教學中在講解數(shù)學概念時，要與專業(yè)課中的相關概念結合起來。理解數(shù)學概念是學生運用數(shù)學知識的前提，而數(shù)學教材中對于數(shù)學概念的描述是較抽象的，學生難以將其運用到所學專業(yè)中去。這就要求教師在講解數(shù)學概念時不僅要用數(shù)學語言來描述，而且要用專業(yè)的語言來描述，通過專業(yè)例子解釋數(shù)學概念，用數(shù)學概念結合專業(yè)知識去分析、認識一些專業(yè)問題。也就是說，要使學生能夠將機電類專業(yè)中的相關概念與對應的數(shù)學概念進行相互轉換。
例如，導數(shù)概念與電流變化率之間的相互轉換等。其次，課堂教學中要注重培養(yǎng)學生的模型構建能力，使學生能根據(jù)專業(yè)中的實際問題建立相應的數(shù)學模型，然后用數(shù)學工具來解決問題。將數(shù)學建模思想融入到數(shù)學課堂教學中去，這就要求教師在講解一些數(shù)學概念時要聯(lián)系它的實際背景，同時注重知識的應用。高等數(shù)學不僅要教授學生一些數(shù)學知識，更重要的是要培養(yǎng)學生的數(shù)學思想、數(shù)學素養(yǎng)，使他們能夠運用數(shù)學來解決實際問題。最后，在課堂教學中要培養(yǎng)學生的數(shù)學計算能力、利用數(shù)學方法解決實際問題的能力。高等數(shù)學作為一門重要的工具課，它在專業(yè)課中的一個非常重要的應用就是計算。在課堂上，教師要結合具體的專業(yè)實例，分析并講解各個數(shù)學知識點在專業(yè)中的應用，例如，利用導數(shù)、微分等概念進行電流強度、測量誤差的近似計算等。這些都要求教師打破傳統(tǒng)的教學觀念，改變固有的教學模式，根據(jù)應用型本科院校培養(yǎng)高質量應用型技能人才的培養(yǎng)目標，形成新的教育理念。不能一味地講解數(shù)學理論，只注重知識的傳授，而忽視學生應用能力的培養(yǎng)，偏離高等數(shù)學的教學目標。同時也對數(shù)學教師提高自身素質提出更高的要求，要求數(shù)學教師在熟練把握數(shù)學理論體系的同時，還應該不斷擴大自己的知識面，與專業(yè)課教師多多交流，熟悉相關專業(yè)的重要概念及需用數(shù)學思維解決的實際問題。
3結語
