机电一体化概述大全11篇

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[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）10-0155-02

机电一体化技术与系统课程是南京理工大学泰州科技学院机械电子专业的专业主干课，是一门综合性、应用性很强，具有系统工程应用意义的课程。[1]课程涉及专业内容多，知识广泛，理论性和实践性较强。为帮助学生实现从理论学习到实践应用的过渡，提高学生对所学知识的综合运用能力以及工程实践能力，更好地培养应用型、创新型人才，我校机械电子专业教学团队对该课程不断进行教学改革，更新教学内容，积极探索理论与实践相结合的教学方法。

一、教学中存在的问题

（一）理论教学方面存在的问题

教材和教学内容与先修课程重复率高，各知识点分散。[2]机电一体化技术与系统是许多高校相关专业为高年级本科生开设的一门课程，旨在让高年级学生厘清前三年的各专业课之间的关系，能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础知识的巩固和加深，因此，教材和教学内容包括了之前学过的多门课程，教材大而全，教学内容多而广；此外，该课程现有教材内容一般按照机电一体化大系统的各组成子系统组织设计，即每一子系统对应一章内容，不同章节知识点之间缺少有机联系。虽然知识点可以独立教授，但容易孤立，学生无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。

（二）实践教学方面存在的问题

机械电子专业由于为我校后增专业，机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长，加之机电设备的复杂性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等原因，在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验，学生动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节，则通常纸上谈兵，模仿设计，学生学习积极性主动性不高，更谈不上创新设计。

上述原因使得理论教学与实践教学脱节，在教学中出现“理论教学教懂难、实验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题，结合我校现场工程师的培养目标，机械电子教学团队探索构建了以学生为主体，以项目驱动为主线，通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统（项目）的结构组成、工作原理、设计过程中，串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现，进而将项目实施和理论讲授有机融合，实现一体化教学。教学改革探索的实践表明，在机电一体化技术与系统这门课程的教学上，采用此方法是可行且有效的。

二、以项目驱动为主线的教学新模式应用

以项目驱动为主线，是指以项目为载体、教师为主导、学生为主体，将某一门课程的核心概念和原理，通过一个或多个项目的形式来体现[4]，将课程中分离的知识点转换为在具体项目中应用的相关联的技术支持点，将学生认为枯燥乏味的理论知识转变为生动的、具体的技术实现，有利于学生更加系统地认识和掌握所学习的知识。

（一）项目选择

教学新模式应用中，项目设计或选取尤为重要，其成功与否直接影响教学效果。首先，项目应具有代表性，以体现机电一体化关键技术的典型应用；其次，项目应具有可操作性，即项目的难易程度应适中；最好配套有足够数量的、具体可操作的装备供学生实践操作；再者[5]，项目应具有可拓展性，以培养学生综合应用和创新能力。

基于上述考虑，并在我校实验室二期建设经费大力投入的支撑下，分别以PLC和51单片机两大控制核心为基点，提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例，此项目涉及的知识模块包括：西门子S7-200PLC控制，异步电动机的变频调速，辨识物料颜色、材质的传感检测，触摸屏监控，自动定位控制，光电编码器及气动元件应用等多项技术，均为机电一体化共性重要技术。与此相对应，MPS实验室增配了多台套可拆装式物料分拣实验装置，学生可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作，既可进行单项实验，也可进行综合性、创新性实验。

（二）具体实施

1.理论教学方面

概述部分仍沿用教材内容，重点讲述机电一体化概念、体系结构、特点及发展趋势。在课程开始即强化机电一体化产品（系统）“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。

其余内容则采用项目驱动教学法，并分两大模块，分阶段展开。

（1）第一阶段：以教师讲授为主，选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目，按“任务分析方案总体设计硬件选型、设计软件设计系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍，使学生熟悉项目开发的一般流程，总体方案设计的一般要求和原则，掌握系统原理图的设计要求，学习如何结合功能实现和成本控制进行硬件选型，常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上，使学生掌握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与控制、步进电机与控制、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论知识。

（2）第二阶段：采用讨论互动课的模式进行，教师主要起引导和指导作用，选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。教师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书，包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。学生结合自身的兴趣爱好，每3-5名同学自由组合为一组，从6套任务书中任选一套，每套设定限选额度（上限为4组）。选题在讨论互动课正式开始前两周即确定完毕。在两周准备时间内，各小组需要完成的工作内容是：任务分析组员分工资料查阅组内讨论方案拟订方案形成书面报告并制作PPT。在讨论互动课上，按相同任务书抽签选取1-2个小组进行10分钟的上台演讲、报告，5分钟的讨论互动答辩。每组答辩完成后，教师利用2分钟左右的时间总结学生讨论、发言情况，提出改进意见。[6]讨论互动课通过教师创设情境，激发学生思维，强化对知识点的理解学习，促进学生参与合作，有效调动了学生在课堂上的积极性和主动性，变单纯传授知识为培养学生的学习方法和能力。

2.实践教学方面

实践教学主要包括实验教学和课程设计。

（1）实验教学：由于实验室新购置了多台实训装置，因此，开出的实验项目从之前单一的验证性、演示性实验，扩展跃升到集难度递增的单项实验和综合性实验于一体的系统全面的实验体系。同时，实验环节所需要的理论知识、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合，极大增强了学生实验时的自信心、积极性和主动性，学生敢于并愿意动手操作，实验效果突出，学生动手能力显著提高。

（2）课程设计：在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式，改为可从教师给定的多组题目中任选或学生自由选择的方式。其中，教师给定的题目主要为讨论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证，因此，对这部分设计题目详细设计部分要求完成度较高，最好可通过实物验证。

（三）课程考核

与教学模式改革相匹配，对课程考核方式进行了调整，更加强调应用能力的测试，加大实验环节考核比重，增加讨论互动课考核。其中，对于实验环节的考核，除了考察实训时的常规表现（如出勤率、操作规范情况、实验完成情况、实验报告情况）外，在最后一次实训课上以现场发放任务卡的形式，要求各组学生利用现场实训装置，在限定时间内，完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作，最终根据完成情况现场打分，该分值为实验环节最终考核成绩的主要组成部分。

三、总结

教学改革实践表明，以项目驱动为主线的理论实践一体化的教学新模式，实现了理论教学与实践教学的深度结合，将教学内容与工程实践紧密联系，提高了学生对相关技术的工程综合应用能力，以‘用’促‘学’，学以致用；体验型的讨论互动教学方式，让学生主动参与教学过程，发挥其主体作用，增强了学生的团队协作能力、沟通能力，提升了学生的综合素质。

[ 注 释 ]

[1] 杨汝清.机电控制技术[M].北京：科学出版社，2009：1.

[2] 陈英俊.“机电一体化设计基础”课程教学内容创新设计分析[J].中国电力教育，2014（11）：94-95.

[3] 姜庆昌，郭士清，陈光军.基于CDIO理念的机电一体化系统设计课程教学改革实践[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012（1）：8-9.

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关键词：

中职院校；电类专业；一体化教学；改革

引言：

随着中职院校教学改革的深入发展，中职院校一体化的教学改革势在必行，中职院校领导开始重视起一体化教学在中职院校教育中的重要性。对于中职院校《电工技术基础与技能》课程而言，其教学内容较为枯燥乏味，传统的刻板教学方法更是无法为学生营造良好的学习氛围，理论性强、课程内容抽象让电类专业的教学质量止步不前，在很大程度上影响了电类专业教学水平的提升。然而将理论与实践操作有机结合的一体化教学却能很好地解决这一矛盾，中职院校教师通过“实践-理论-再实践”的一体化教学模式，大大的提升了学生学习兴趣，激发了学生学习电类技术的积极性。

1一体化教学改革在中职院校开展的重要意义

1.1一体化教学适应了中职院校教学改革的大纲要求

近年来，我国各大中职院校开始开展对《电工技术基础与技能》教学改革，新的教学改革大纲要求“以就业为导向和学生能力可持续发展”和“教学与生产相结合，理论与实践相结合”的原则；改变了“学科中心，知识本位”的课程思想，建立了“以能力本位，以应用为主线”的课程体系，一体化教学改革正是符合了中职院校教学改革的大纲要求，在中职院校教学改革过程中起到了重大的促进作用。

1.2一体化教学满足了社会岗位的人才需求

中职院校是培养技术型人才的重要摇篮，技术专业对学生的要求非常高，对此中职院校的教学目标在于培养具有高素质、高技能的生产一线的实用性人才，提出一体化教学改革是非常必要的，因为一体化教学能够通过理论与实践相结合的方式教导学生，能够让学生更快的掌握到岗位工作的专门知识和技能，熟悉生产工艺流程，为步入社会打下良好的技能基础。

1.3一体化教学是提高中职院校教学质量的重要保障

随着诸多中职院校电类专业的一体化教学改革的顺利推进，教师紧抓课堂教学的质量，缩短理论教学的时间，通过理论与实践相结合的方式，制定了一套符合电类专业学生特点的教学环节重视加强对课堂教学的检查与评估，及时反馈课堂教学质量的信息，对中职院校教学质量有极大的提升。

2电类专业学生教育存在的问题

2.1教学内容抽象乏味，不易理解

《电工技术基础与技能》是电类专业的重要基础课程，它具有理论性强、课程内容抽象的特点，导致教师教学难度大，学生学习不易学。同时《电工技术基础与技能》主要涵盖的内容是安全用电、室内照明电路、电动机及其控制电路、低压配电装置、架空线和电缆、直流稳压电源等操作技能和电路基本物理量、简单直流电路、复杂直流电路、电与磁、交流电路、电容器、变压器等基础知识，知识的专业性极强，对于初学者的学生而言，过于抽象，难以理解。

2.2理论知识与实践操作分离

在大部分中职院校在对电类专业教学时，教学方法较单一，仍沿用传统的教学模式，《电工技术基础与技能》课教学过分注重基础知识的讲解，把理论和实践人为分离，导致理论知识与实践操作相互脱节，同时理论知识学习课时要多于实践操作的教学课时，枯燥乏味、冗长的理论知识根本无法调动起学生对电类专业学生学习的积极性和主观能动性。

2.3欠缺一支“双师型”的教师队伍

教师在一体化教学改革中是主要得执行者，但是目前很多中职院校在对《电工技术基础与技能》课程进行一体化教学时，往往忽略了对教师的一体化教学指导和培训，很多教师只擅长理论知识的教学，实践操作能力并不过硬，大大影响了这类教师对电类专业的学生教学的质量，更是不利于中职院校一体化教学的全面推广。

3电类专业一体化教学改革的举措

中职院校《电工技术基础与技能》是应用性和实践性均很强的一门专业课程，针对以上对电类专业教学活动中存在的问题，传统的教学模式已不适应形势要求，不利于充分发挥理论指导实践的作用，这将困扰和制约着职业教育的发展，如何摆脱困扰，促进教育健康发展已迫在眉睫，可以看出中职院校推行一体化教学改革势在必行，笔者经过多年的教学经验，摸索出一条符合中职院校电类专业学生特点的一体化教学，具体如下：

3.1整编符合一体化教学改革的教材内容

传统的教学内容和教学大纲通常都是分段式的教学模式，然而中职院校采用的一体化教学模式主要采用的是模块化的教学方式，对于《电工技术基础与技能》课程是一门实践很强的专业基础课，其中许多知识来源于实践，知识的理解、难点的突破都有赖于大量丰富的感性材料。因此，我们在教学中不断充实演示实验、实物展示、技能训练等内容，使理论教学内容与实践教学内容接近1:1。如在教《电工技术基础与技能》课程的电工器材，不能光讲白炽灯原理，而是要增加对节能灯、LED照明等现代化的新光源应用进行深入介绍，使学生在学习中更贴近生活实际。同时《电工技术基础与技能》课程所涉及到的知识、技能、方式方法都要进行分类和整合，教学计划中可以设置教学项目，每个项目设置若干的任务，然后把所学知识内容综合起来，如在学习电动机，主要以电动机为教学主体，通过知识链接，可以让学生了解磁与电、单相交流电、三相交流电、电动机的工作原理，通过“方法技能”介绍了识读电动机铭牌、安装（折装）小型电动机、电动机的维护和检修等技能方法。同时，教师根据学生的知识结构，对学生的培养目标，编写适合中职学生教学的教材，教学知识内容要与时俱进。

3.2创新多样性的一体化教学改革方式

中职院校《电工技术基础与技能》的一体化教学改革必须要坚持以学生是教学活动的主体，要将电类专业的理论知识与实践操作融合起来，通过多样性的一体化教学，使学生能够掌握更高的技术能力，更加适合社会对技术人才的需求。如电工技术基础与技能实训室建设的实践应用中我们体会到，只有让学生能充分接触实物实验、实训，才能达到通过实验、实训帮助学生理解电工理论知识，掌握电工操作的基本技能，也只有这样，才能让学生在实操的成功体验过程中逐步激发学生学习的兴趣，达到一体化教学的目的；部分实训室的管理宜由统一的上课管理结合对学生开放的课余管理结合，使学生能在其感兴趣的时候及时动手体验。电工基础技能实训室的建设，必须打破一间实训室就能满足所有技能实训的设计思路，必须从学生学习的角度思考，达到充分满足学生实训需求为目的，当然要结合各校的实际，做出最为实用的方案，才能使《电工技术基础与技能》真正通过一体化教学实现教学目标。

3.3培养一支符合一体化教学的“双师型”教师队伍

中职院校《电工技术基础与技能》一体化教学改革离不开教师的教学执行力，往往一体化教学对教师的职业技能要求要更高一些，一体化教学背景下的“双师型”教师不仅仅能够教学理论知识，还要有较强的技术操作能力，能够将电类专业的理论知识更好的转变为电工技能，知识与实践的相互渗透、融合和转化，从而成功塑造更加符合电类专业的一体化教学。对此，对于培养这种一体化的“双师型”教师队伍，需要中职院校领导的高度重视和大力投入。首先，要引进双师型教师，要到各大高校区聘请专业化教师，要不拘一格降人才，壮大学校教师队伍。其次，要加大对现有教师的培训力度，鼓励电类专业的教师在寒暑假到电类专业相关企业进修参观和学习，大量的专家讲座、各类的在职培训为培养“双师型”教师队伍提供更为便利的条件，再次，要加大理论教师和实训教师的沟通力度，实现二者的互融式教学。从而加快中职院校《电工技术基础与技能》一体化教学改革的进程。

4结语

一体化教学改革是目前中职院校教学改革的重要方式之一，中职院校领导应该坚持学生在教学活动中的主体地位，根据中职院校的教学模式、培养目标和中职生的特点，摒弃传统的课堂教学模式，加强理论知识与实践操作统一结合的教学举措，通过理论知识指导实践操作，然后再通过实践操作检验理论知识的学习漏洞，从而让理论和实践有机结合，提高电类专业学生的职业技能，为中职生毕业后更快的从学生转变为职工打下良好的基础。

作者：韦国期 单位：广西经贸高级技工学校

参考文献：

[1]毕银彦;电子技术“理实一体化”教学模式研究[J];出国与就业(就业版);2011年22期＊

[2]马俊芳;浅谈一体化教学模式在PLC课程教学中的应用[J];科技风;2010年20期

[3]翁雪平;职高电工专业电力拖动“一体化”教学的研究[J];中国科教创新导刊;2010年05期＊

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(一)"机电一体化"的发展历程

1.数控机床的问世,写下了"机电一体化"历史的第一页;

2.微电子技术为"机电一体化''''''''带来勃勃生机;

3.可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础;

4.激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶.

(二)"机电一体化"发展趋势

1.光机电一体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋势.

2.自律分配系统化——柔性化.未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

4.“生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。

5.微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。

二、典型的机电一体化产品

机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。

三、北京发展“机电一体化”而临的形势和任务

机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深层次工作。

(一)北京“机电一体化”工作面临的形势

1.北京用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度

(1)在700余家北京市属工业系统的企业中，有60%以上的企业用微电子技术改造机床设备、工业窑炉、风机电泵、生产过程的任务还未完成需要量的一半。

(2)北京工业系统还有2000余台机床设备亟需用微电子技术进行改造；在已改造的近6500台机床设备中，大约有15%需进一步改造。

(3)北京工业系统尚有近250座工业炉窑亟需用电子信息技术进行改造；且610座已改造过的工业炉窑也很有进一步应用模糊技术进行二次改造的必要。

(4)北京工业系统CAD应用还有较大差距。目前，北京工业品设计，CAD应用率仅17%(而美、日等国已超过85%；国内先进地区也超过了30%)；CAD的覆盖率才达到11%(而全国CAD应用工程领导小组指出，“八五”期间大中型企业要达到35%，中小型骨干企业要达到15%—20%；到“九五”时，按国务委员宋健的要求，基本上要甩掉绘图板)。

(5)北京工业系统共有改造价值的各种风机电泵装机容量50万千瓦，尚49万多千瓦用变调速技术进行改造的任务，占总任务量的99.5%左右。

(6)工业是全市能源消耗大户。1992年，北京工业系统占全市能耗总量的59.5%。而北京是一个能源严重缺乏的城市，1992年北京工业系统万元产值能耗折合标煤为2.47吨，比上海的1.57吨高57%，比天津的2.15吨高14%，比先进的工业化国家高近9倍。因此，北京工业系统节能降耗的任务非常重，而电力电子技术是节能降耗的王牌。

2.北京用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。北京市的工业产品大约有3万种，每年约开发试制新产品3000种，更新周期很长。由于更新换代速度跟不上市场变化的需要，影响了北京工业产品的竞争能力。

1993年，北京市工业系统生产的机电一体化产品约837种，在当年生产的产品品种总数中仅占7.8%左右。其中：机械局系统主要产品约1200种，机电一体化产品不到150种机电一体化产品所占比例仅4%强；仪器仪表总公司系统主要产品350种，机电一体化产品210种，机电一体化产品所占比例为60%；轻工系统主要产品总数为649种，机电一体化、智能化产品15种，机电一体化、智能化产品所占比例约2.3%；汽车工业总公司系统平均每辆汽车的总成本为3.5万元，每辆汽车平均装用电子产品的费用约300元，不是总成本的1%；与国外约28%的先进水平相差甚远；与国内先进水平相差一半左右。

3.北京用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在北京工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重，且不少地处城区和近郊区。近年来北京的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。

另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。

(二)北京“机电一体化”工作的任务

北京在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为北京产业结构和产品结构调整作贡献。

1.北京应用机电一体化技术改造传统产业的工作重点

(1)大力采用模糊技术，工业炉窑改造应上新台阶

国内外成功的范例表明，应用模糊技术改造工业炉窑比单纯用计算机和PID技术好的多。因此，我们建议今后北京在改造工业炉窑时要大力推广应用模糊技术，到2000年，对应该进行改造但尚未改造的近250座工业炉窑要用模糊技术等先进电子信息技术改造完毕，其中采用模糊技术改造要在80%。

(2)积极采用数控技术，机床高备改造要达新水平

对机床设备的改造重点应放在经济型数控系统的推广应用上。根据需要和可能，到1995年，北京应该改造的机床设备(8420台)的改造率要达80%以上，到本世纪末要改造完毕。

(3)努力推广变频调速技术，风机电泵改造要攀新高度

风机、电泵采用变频调速后一般可节电20%以上，效果十分显著。因此，在今后几乎，北京要把交流变频调速技术的推广应用作为重点来抓。到1995年，应该采用变频调速技术改造的风机、电泵要改造完60%；到本世纪末，北京的风机、电泵和其它调速电机要普遍；采用先进的变频调速技术。

(4)优先应用CAD／CAM技术，工业设计水平提高要有新目标

北京工业产品更新换代慢，设计工作跟不上需求变化是重要原因之一。目前，北京工业系统CAD的应用率为17%，CAD的覆盖率为11%，到1995年应分别达到20%和15%，本世纪末，要力争分别达到55%和45%。

2.北京机电一体化产品开发的奋斗目标

(1)总体目标：到1995年全市的机电一体化产品数应不少于800种，2000年，应不少于2000种，机电产品的机电一体化率分别达到25%和60%。

(2)单项目标：

机床数控化率：1995年，产量数控化率达5%，产值数控化率达16%；2000年，分别达12%和40%。

汽车电子化程度：1995年，平均每辆汽车上装用和电子产品的费用不少于1000元，在整车成本中所占比例不低于3%；到2000年分别不少于3000元，不低于8%。

PLC的开发生产能力：“八五”期间，开发能力要稳居全国首位；“九五”北京要成为全国主要的PLC生产基地之一。

“电力电子”开发生产能力：“八五”期间掌握第二代电力电子器件的批量生产技术和第三代电力电子器件的开发技术。“九五”期间第三代电力电子器件的生产要形成经济批量。在电力电子产品应用方面，“八五”期间，开关电源、高频电源、逆变电源要成为拳头产品；交流变频调速装置要达到批量生产程度；高频电子镇流器要能出口创汇；“九五”，北京要形成一个具有电力电子器件、电力电子装置研制、生产、开发、推广综合配套能力的高新技术产业。

模糊控制器的开发生产能力：“八五”要把北京建成全国模糊技术控制器的开发生产基地，开发出用于工业炉窑改造，压力、温度、流量控制的模糊技术控制系统典型产品来；交逐步将模糊技术应用于家用电器中。1995年，空调器、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电风扇等家用电器产品模糊控制器的普及率要分别达到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世纪末，北京家用电器模糊技术普及率要达到50%以上。

其它机电一体化产品的开发生产能力：微机控制多色印刷机要稳居全国第一；电子医疗仪器的开发、生产争取在“八五”有较大突破，“九五”在品种和产量上全国领先；在“八五”期间，以30万千瓦汽轮发电机组为代表的发电设备要形成综合配套能力，打出规模效益来；数字化、智能化仪器仪表，自动化装置要上品种、上批量……

总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启北京机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。如果北京完成好上面所建议的“机电一体化”发展两方面的目标，那么，到本世纪末，北京就会形成一个销售额超过200亿元的机电一体化产业。其中，数控机床、机电一体化印刷系统、新型电子医疗设备和数字化智能化仪器仪表等机电一体化装备销售额可超过150亿元；“电力电子”的销售额可超过20亿元；PLC模糊控制器等销售额可超过15亿元；汽车电子化、自动化智能化轻工民用电器产品销售额可超过25亿元。机电一体化产业不仅是北京高新技术产业的主力军，也是机电行业停工、待产、明亏、潜亏企业的出路所在。

四、北京发展“机电一体化”的对策

(一)加强统筹安排，协调发展计划

目前，北京地区从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套发展策略和计是。同时，市政府各有关委、办、局(总公司)也有不少相应的发展计划与规划。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，市政府各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，全市缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议市政府责成有关机构在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出北京统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车!

(二)强化行业管理，发挥“协会”作用

目前，北京“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，北京有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。

“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作……

(三)优化发展环境、增大支持力度

优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到北京投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。

增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。

在经济政策上，要多给机电一体化科研攻关课题、开发应用项目利用科技专项基金和科技三项费用的机会；银行发设贷款要多向机电一体化技术改进、生产合资和机电一体化产业规模化建设项目上倾斜；成立“机电一体化”发展基金，支持机电一体化生产发展等。

(四)突出发展重点，兼顾“两个层次”

机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。

我们认为，北京“机电一体化”发展，当务之急，重中之重是：

抓紧开发生产GTO、GTR、VDMOS等新型电力电子器件及其应用装置——交流变频调速器、逆变焊机、高频电子镇流器等，用电力电子技术进行的节能、节材为主要目的的技术改造；

篇（4）

机电一体化技术内容多，涉及面广，综合性强，因此，根据教学大纲要求，精选教学内容，制定合理的教学计划，以达到最佳的教学效果。

（一）根据教学目标优选教材

机电一体化技术作为一门新兴的综合性学科，发展非常迅速；目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限。为此按照教学大纲的要求选取一套内容体系相对合理且能反映机电一体化学科水平的教材，就尤为重要。依托培养目标，在对教材的选择上应把握以下几点：实用性，教材避免纸上谈兵，避免冗长的理论推理、介绍，使用时既要有入门的引导，又要兼顾提高和深入；系统性，教材针对机电一体化技术的组成展开，因此，对于每一环节都要强调在整个系统中的作用及其与系统其他要素的关联性；先进性，介绍最新技术前沿，让学生了解最新发展状况，激发学生学习兴趣，把握学习方向。

（二）教学内容的改革

由于该课程开设之前，其主要内容都有多学时的专门课程讲授，如传感器有传感器测试技术在前，机械部分有机械设计基础等；如果课程内容仅仅是对先修课程的回顾和重复，势必造成学生普遍对该课程提不起兴趣，教学效果很不理想。因此，课程内容的设置上必须要有所突破。

1.理论教学内容的改革

首先，透彻讲述机电一体化的概念、体系结构等。本部分内容对学生建立机电一体化技术框架有高屋建瓴的作用，透彻的理解能对课程学习能起到事半功倍的效果。

其次，对各单元技术的讲解，要分清主次。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。虽然这些技术在系统设计中都很重要，但是如果在教学过程中不分主次，对每项技术的讲解等同视之，势必会大大加重学生负担，转移系统设计这一教学重点。因此，要分清主次，增删结合。对伺服驱动技术和检测传感技术要重点讲解，特别是伺服驱动技术，它是系统设计的核心；检测传感技术要突出检测系统的设计，减少传感技术的讲解，可改为学生自学。自动控制技术、信息处理技术内容较多，且前期相关科目有所讲解，所以不宜过细，可以总结性的讲解。

最后，重点引导学生运用所学知识进行课程设计，可以采用较多课时，分析实际系统的设计过程。比如工业机器人、数控机床、全自动洗衣机等典型机电一体化产品为实例，可以精讲其中一两个，使达到举一反三的效果。同时，可以根据实际情况，引入最新科技产品，提高学生学习兴趣。

2.实践教学内容的改革

在教学过程中，由于学生缺乏综合应用知识的经验，普遍感到学习《机电一体化技术》的难度较大。因此，实践教学就显得尤为重要。根据课程特点，在此环节中应该避免或减少验证性实验，加强综合性、设计性实验的开设。随着我院实验设备的不断完善，机械工程实训中心、创新实验室、机械原理实验室等逐步投入使用，实训、实验条件大大改善。同时，在实践教学中，做到以学生动手为主，教师辅导为辅的教学模式，充分调动学生的主观能动性，由被动学习转变为主动学习。

另外，安排学生进行课程设计时到企业进行调研，了解不同企业的岗位要求，明确自己能做什么，再经过指导教师的指导，最终进行设计选题；在做中学，学中做，最后完成课程设计及论文。这样可以避免学生设计时理论与实践脱节，纸上谈兵多、实际动手少的问题。

二、教学方法的改革研究

（一）采用多种教学方法和手段

《机电一体化技术》课程具有内容丰富、信息含量大、抽象、理论性强等特点，内容比较枯燥。为此，采用形式多样的教学方法，例如多媒体教学法、启发式教学法等，来激发学生的学习兴趣。采用动画演示、实物展示等形式强化学生感性认识，加强学生对相关知识点的理解。重点讲授知识的精华、知识的内在联系。从能力培养着眼，注重讲、练结合。

此外，在理论教学方面重点采用类比法。类比法是指对两个或几个相似的的对象进行联想，根据它们之间在某些方面的相同或相似，而推出它们在其他方面也可能相同或相似的逻辑推理方法。

（二）增强实践教学环节，理论联系实际

实践环节包括实验、课程设计等。针对《机电一体化技术》课程综合性强的特点，减少演示性、验证性实验，增加综合性、创新性实验，在教学中充分采用理论联系实际的教学方法。

开设综合性实践环节，如《机电一体化系统设计课程设计》，要求学生在两周内，利用简易模块，任意搭建各种机械模块，如打印机等，在构建机械模块之余，完成电机、传感器的选择、安装，完成其控制电路板的设计、开发、制作、调试，以及软件编程调试。通过小型机电一体化系统的开发设计，来培养学生的动手能力和创新意识，增强学生“工程化”的意识，激发学生的学习兴趣，提高其学习的主动性和目的性。

三、结束语

通过笔者近两年对《机电一体化技术》课程的教学改革，把握系统化、整体化、工程化这一主线，充分调动学生的学习积极性和参与性，综合运用多种有效的教学方法，增强实践环节，提高了教学效果和教学质量。

参考文献：

[1]梁景凯.机电一体化技术与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

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一、引言

数字电子技术这门课程适应当今科学技术发展，当今的信息时代并且以数字化为基础运用到社会各界行业，如通信、计算机、航天、医学、工业自动化、仪器仪表、消费类电子产品等领域，为了拓展中职学生的就业门路，为了使他们在就业后能更加适应新型的社会变化改革，为了在以后就业中能有良好的理论和实践基础，人们必须针对于这门课程进行一体化教学进行研究。

二、从理论教学内容进行优化

现在这门课程内容大概包括数字电子技术基础、组合逻辑电路和时序逻辑电路、数字电路的应用等，数字电路的应用也是传统的555时基电路等。但是随着电子技术飞速发展，一方面数字集成电路在电子信息技术领域应用起来越来越广，另一方面各种不同规模数字集成电路及其在数字系统逻辑设计中的应用,学生要掌握逻辑设计基本理论和方法的基础上,了解数字电路更新换代,使数字系统设计方法产生的重大变化,进而了解新的动向,掌握新的技术,以适应数字技术快速发展的需要。这些都必须使人们从内容上进行更新。针对如此现状,依据以下两点进行优化第一，引进新的器件、新的技术、新的工艺和新的方法等，尽量采用在现实实际引用中的新的芯片等,加强当今应用广泛的实例，理论知识要做到比较广，学生接触的信息要多，这样做到了知识新、理论广、基础实等特点。第二，人们在学分立元件后要转换思想，思考为什么人们的手机、电视等电器越来越薄等特点，这就要求大家能换位到由分立元件组成集成电路、由小集成大中大规模集成、最终实现可编程逻辑集成电路功能。

三、如何实现一体化教学

第一，教学场地的要求。一体化教学的改革打破传统的教学模式，这样教学场地的设备设施的要求就更高了，而在学中做，在做中学的模式中实验是课程教学中不可或缺的重要环节,那对于现代教室来讲在以前专门的实训教师中，人们必须配备好多媒体教具，能够边讲理论的同时、学生能同时进行操作练习。第二，教学方式的改变。采用多样化教学方法，在教学中人们主要是学生为主体，教师为主导的教学模式，强调学生的自主学习的教学模式，由教师为学生提供优良的学习环境,如资料、仪器、工具、器材和问题,然后抛出问题，然学生设法解决有关问题,在解决问题的过程中,有哪些涉及新的知识，教师穿插讲新的知识点。在这样的教学课堂上,把教、学、做三者完全结合起来,不能再去区分传统的“理论课”、“实验课”、“习题课”和“讨论课”等，这样把三者有机结合起来，教学效果会更加明显。整个教学中人们可以运用多种教学方法，譬如:讨论法、多媒体教学法、讲授法、教具展示法、分组法等，采用不同的教学模式运用到一体化的教学过程,这样就打破传统的单一教学程式,讲授课就不在是单纯的从基础开始，以具体事例为导向，在完成事例的时候会遇见各种问题，解决好每个问题最终完成任务。这样以问题的形式贯穿整个教学中，学生的兴趣高了，学生的团队配合、自主能力完全能得到充分体现。这样多元化的教学方法使学生充分发挥自己的想象和他们的个性，同时也充分调动他们的学习积极性。在学生愿意学习的前提下，教师只要穿针引线的作用，把新知识灵活地灌输到学生的头脑中，这样的教学更适合人们中职的学生。例如：在讲解制作家用调光台灯电路时，电路包括整流、稳压等，还包含测量电阻大小、二极管、三极管等，示波器的使用。在最终能使的调光台灯电路实现成功，在整个教学过程中，学生组成自主探究，同时他们根据自己之前的学习状态产生不同的问题，教师根据学生问题采用不同的教学方式，新知识问题可以统一进行解答，个人之前不同问题可以单独解答，这也适应了因材施教的原则，在一体化教学中，人们打破传统理论和实践脱离的教学模式。第三，学生课程学习考核办法。教师之所以要进行课程考核，一方面可以监督学生了解自己知识到底学习怎么样，根据自己的学习情况进行下一步的预习及复是方便教师通过考核可以了解学生学习状况，好好调整下次的教学方法和策略，所以教学进行考核是非常有必要，传统的做法就是最后安排学生书写实训报告的形式，这种形式只注重结果而忽视过程，不能充分展示学生在过程当中的准确性，更加无法调动学生的积极性，不能使学生重视数字电子技术实验，严重影响了高技能专门人才的培养。因此,要改变这种以实验报告成绩定优劣的只注重结果而忽视过程的考核方式,人们可以采用三种方法进行考核：一方面实验考核成绩是理论教学考核的前提,一票否决制加强了实验教学内容的权重,即若实验考核不通过,不能参加理论教学考试,从制度上更完善了实验教学和理论课程。二是采用多种评价体系,实行过程性考核和终结性考核并重,这样有利于培养学生自主、自控的学习能力。三是学生自评整个教师教学过程和自己的学习过程，这样有利于教学过程信息反馈,并促进教学活动的改进和完善。

四、结束语

综上所述,随着教育信息数字化、现代化的发展,一体化教学模式将在以后《数字电子技术》中灵活运用,这不仅为学生自主学习提供了更加便利的条件,同时对教师、学生也提出了新的挑战,教师的许多教学方法和手段能够可以实现，但人们也应该看到,任何事物都不是万能的,都有自身无法克服的弱点,因此,人们教师也要努力跟上时代的信息步伐，在课程教学中,要以现今时代的实例来指导教学，力求达到最好的教学效果。

参考文献：

篇（6）

1.轻型工具磨床与数控机电一体化的概况

1.1轻型工具磨床的现状分析

世界经济的快速发展带动了各行各业的繁荣发展，也给机械制造业带来福音。工具磨床作为机械制造的一个重要组成部分，也迎来了发展上的机遇和挑战。众所周知，轻型工具磨床具有加工测量上精度高、质地刚性好的特点，更重要的是它经济实用性，价格低廉。轻型工具磨床的加工对象主要是一些中小型工具，例如一些钻头、齿刀等等。磨床主要是根据磨具来对材料进行加工，如果采用质地坚硬的石轮，轻型工具磨床还可以加工硬质合金刀具。因此，轻型工具磨床备受青睐。但是，随着信息化时代的到来，传统的加工方式效率地下，方式陈旧，已经不能适应当前的工艺制造趋势，轻型工具磨床也面临着技术改造[1]。

1.2机电一体化的近况

现代科学技术的发展使得各个学科领域关系更加密切，学科之间的界限越来越模糊，而相互之间的协调促进性越来越强。计算机技术和微电子技术的结合就是一个显著的表现，它们的融合铸就了数控机电这一技术的形成，从而使整个机械制造行业发生质的转化。就当下而言，世界各国的数控机电发生着革命性的转变，并且这场转变也势在必行。传统的数控机电技术多采用封闭式的形式，而如今则实现了超薄化和智能化，工作流程大大简化，效率也得到显著提高。在发展初期，由于技术发展水平有限，机电一体化应用领域是非常狭窄的，机电一体化的产品也无法进行广泛的推广使用。现在，人们的物质追求越来越得不到满足，机电一体化正是符合了这一发展趋势，得到了人们重视以及普遍的接受。从另一个角度讲，科学技术促进了数控机电一体化，而发过来机电技术的发展也反作用于整个科技行业，两者是相辅相成的[2]。

2.轻型工具磨床的数控机电一体化

传统的轻型工具磨床存在着众多的问题。首先一个突出的问题就是体现在操控的复杂性上，传统的工具磨床一般是利用平台上的按钮进行生产掌控，这样就显得操作不便复杂，也浪费了人力资源。其次，工作程序不够灵活也是一个不能忽视的方面，现阶段的操作只能按照固有的单一程序进行生产，不能再实现其他的程序加工。最后就是传统工具磨床上的数控技术已经落后很多，并且严重影响到了生产效率。

工具磨床的数控机电一直被认为是一种高精尖的技术，在世界各国一直是作为保密的技术发展的，所以这一项技术很难推广使其在在各个领域内得到普及与发展，只有很少的生产厂家能够掌握这项技术。在我国，许多厂商为了能够生产出质量、性能更好的产品也在试探性的发展引进，试图对传统的轻型工具磨床进行科学性的改造。改造的发展趋势主要体现在以下几个方面：

2.1更加智能化

智能化是体现与传统工具磨床区分的标志，更是改造的主要方向。在现在科技强流的冲击下，实现智能化的重要基础就是计算机和处理器的发展。这两个领域革新产品的速度是飞速的，两种技术的融合更是为智能化提供了坚固的保障。智能化的目的就是为了能够替代人们的脑力劳动，使工具磨床能够根据指令自行判断，实现自行决策。这就需要赋予轻型工具磨床的机电数控一定的逻辑能力和判断能力[3]。

2.2更加微型化

轻型工具磨床作为工具磨床之中的一类小型的设备，在未来的数控机电改造中会让其变得更加轻巧实用。微型化也是改造的发展目标。微型产品在各个领域都得到了广泛利用，例如教学方面、医学方面、军事方面等等。现在通过半导体技术以及纳米技术，使数控机电的配件越来越微小，这样它们之间就可以实现集成。微型化具有巨大的优点，主要体现在资源的消耗以及自身的体积上。实现刀具产品的精细化，微型化就显得尤为重要，这是迈向机电一体化的重要步骤，也是向微观领域发展的必然要求，因此，在国内外历来受到格外重视。

2.3更加系统化

传统的轻型工具磨床加工程序是固定的，无法改变使其实现编外加工生产。这种死板的系统存在着重大的缺陷。改造后的数控机电是开放式的系统，它需要加强各个系统之间的协调配合。更重要的是，在改造后将大大改变原有系统的固有性。在中枢的协调下可以灵活利用，任意组合，从而能真正实现综合管理。系统性也是智能性的基础。系统化的另一个方面就是能够增强信息的利用性，利用网络的渗透与普及，改变原来传统通信方式，使信息的获取上更加宽泛，利用远程终端网络进行监视和控制，实现网络化。

2.4更加环保化

工业历来被人们认为是环境的一大杀手，工业的发展给我们带来物质财富的同时也造成了巨大的伤害。环保已经成为工业发展的前提，也是发展的趋势。因此，机电一体化也应当顺应这一趋势。轻型工具磨床的机电一体化数控改造也要把环保考虑在内。在改造的过程中要注意提高产品的资源利用率，把对环境的危害降到最低，实现可持续发展，真正实现绿色制造[4]。

2.5更加人性化

人始终是机器的操纵者，在机电一体化的数控共改造中还要注重人性化构造，让操作者更加愿意去操控设备，由工作变成一种享受，真正实现人机合一。

3.结语

总而言之，轻型工具磨床的机电一体化数控改造势在必行，它不是偶然出现的，而是发展使然。毕竟我国在这一领域的技术发展还不是很深，难免在这一改造过程中出现问题，但是要坚信发展前景是好的，为了这一行业的蓬勃发展，我们还需要坚定的走下去。

【参考文献】

[1]唐义祥.论数控技术发展趋势智能化数控系统[J].中国社会科学，2009（10）.

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电工电子技术是一门实践性很强的学科。中职学校电工电子技术课程设置和教学一方面远离生产实际，理论教学与实训教学分离直接造成了理论与实训教学脱节，不但给学生的学习造成很大困难，也影响了教学质量的提高和应用型、技能型人才的培养。因此，为了切实提高教学质量，为社会培养合格技能型人才，学校对电工电子技术一体化教学模式进行了有益探索和实践。

一、教学内容的改革

1.修正教学计划

教学计划是教学安排、组织的依据，是实施一体化教学的前提。结合学院实际情况和学生的特点，依据知识够用、重在实践的准则，教师将电工电子技术基础课程按其所包含的知识和技能，按照由简单到复杂，由单一到综合的顺序分解成若干个学习任务，每个学习任务依据不同的知识点又分成若干个子任务。通过在教学中反复修改和完善，我们制定出了《电工电子技术课程标准》。

2.教材一体化

一体化教材是实施教学的基础，依照《电工电子技术课程标准》和职业技能鉴定标准，我们组织教师编写与其相配套的一体化教材，以培养学生的综合职业能力为目标，按照科学性、针对性、实用性的原则进行编写，充分体现了职业教育重知识应用和重技能提高的特点。教师在具体实施的过程中还配套编写课件等相应的教材。

二、教学方法和手段的改革

采用一体化的教学模式，教师的教学方式变得灵活多样。从传统课堂，教师讲授学生被动接受，转变成一体化课堂，学生为主体教师为引导的模式。从理论教学和实训教学分离变成了理论实训一体化的模式。学生通过完成教师所设定的工作任务，制订工作计划，在实施计划的过程中学到完成任务所用到的知识点和技能点。一体化教学模式培养学生的专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力，以实际工作过程贯穿整个课堂，增强教学的直观性，充分体现学生的主体参与作用，有助于弥补教学和实际生产的脱节问题。

三、师资队伍的建设

一体化教学改革的关键就是建设一支“双师型”专业化教师队伍。也就是要求老师不仅要有扎实的理论知识，还要有极强的实践动手能力；不仅要有驾驭课题、组织教学的能力，还要具有工程师的实践操作、解决实际问题的能力。学校通过一方面组织教师参加校内举办一体化教师培训，一方面派专业教师到其他一体化改革的优秀学校参观学习，另一方面派遣教师下厂参观见习、顶岗锻炼，平时每周六上午所有教师学习等多种形式提高教师的专业素质水平和教学能力。在每学期教务处还采用听课、检查教学资料、开展观摩课等形式督促自我学习。学校还组织专业教师积极参加职业技能鉴定，取得相应工种的职业资格证书，并鼓励其参加本专业各类技能竞赛，促其成长；通过从工科院校引进高学历人才，从企业引进高技能人才，使学校拥有一支能胜任专业一体化教学任务、较为稳定的“双师型”师资队伍。

四、教学条件一体化

要实施一体化教学，就必须具有既能满足理论教学、又能满足实训教学的实训场地，也就是一体化工作站。学校按照一体化教学的要求，建立相对完备的、具有一定先进性的、与培养目标教学计划相适应的校内实训基地。现有电子、电力拖动、PLC、照明线路等多个一体化工作站，为一体化教学的开展奠定了坚实的基础。

五、一体化教学应该注意的问题

一是规范一体化教学过程管理，切实提高一体化教学质量。一体化教学要严格按照教师布置任务、制订工作计划阶段、项目实施阶段，学生在教师的指导下进行实践操作、总结和评价教学，程序按要求实施。

二是推进教学改革，提高教师的业务能力和教学水平，培养出一支既能胜任理论教学又能指导实训操作的“双师型”专业化教师队伍。

篇（8）

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）08-0089-04

Teaching Mode Reform of Mechatronics in Colleges //ZHANG Lixiu，ZHANG Ke，WU Yuhou，WANG Liyan

Abstract The curriculum of mechatronics is a comprehensive and strong practicability. It plays an important role for cultivation of Applied Talents and innovation ability. Starting from the teaching content， teaching method， experiment contents and evaluation methods， this paper forms the teaching mode to meet its own characteristics. The application of the teaching mode reform measures has certain reference function to improve the practice ability and innovation ability of students.

Key words electromechanical integration technology； teaching mode reform； experiment

1 引言

“机电一体化技术”是机械类专业的一门综合性、应用性很强的课程，是多种学科相互交叉、渗透而形成的一门综合性技术学科，是机械行业创新设计、科学研究的重要工具，对于培养具有一定创新能力的现代化机械类应用型人才具有重要的作用。“机电一体化技术”课程传统的教学方法只是对先修课程的简单重复，缺乏对学生进行实践性及综合性训练，学生感到难以致用，导致学习兴趣逐渐丧失。因此，在“机电一体化技术”课程教学活动中，改革现行的教学模式，寻求体现“机电一体化技术”课程教学特点的教学方法及手段成为当务之急。

随着机械工业的蓬勃发展，世界各国对机械类专业的高等教育越来越注重实践性、应用性及前沿性。德国机电一体化专业课程体系建设是通过校企合作和工学结合的形式，以学习者专业能力、方法应用能力和适应社会能力等综合职业能力培养为本位，以市场需求为目标，以就业为导向，将学习和工作要素相结合，并通过分析与综合，把工作过程的各个部分按一定的顺序，导入课程体系中以构成一个有机的整体。美国宾夕法尼亚大学机械工程与应用力学系提出“机电一体化”课程改革思路，在学期项目中预定实验方案，根据实验方案决定课程内容[1]。马来西亚莫纳什大学工程学院在机电一体化课程教学过程中从工程项目出发，将传统教学和项目讲座相结合，有效为学生提供实际工程经验[2]。

南京航空航天大学在机电一体化课程教学改革中，将科研成果引入课程的理论和实验教学中，自主研发教学实验系统平台，简化项目研究内容，研究一体化的系统教学法，培养学生创新意识，提高学生综合素质[3]。郑州航空工业管理学院采用开放式的课堂教学，基于MATLAB的虚拟实验辅助教学及基于案例的多种教学方法进行机电一体化技术课程的教学方法改革，提高了学生对课程的学习兴趣 [4]。石家庄铁道学院将“发现体验学习”理论应用于实践教学中，通过机电一体化实验内容的设计，在实验室建设及实验教学组织多方面采取措施，提高机电一体化技术的课程教学质量[5]。

此外，昆明理工大学为了切实培养学生的电机及控制技术的综合应用能力，进一步促进机电结合，取得良好的教学效果，从课程的教学内容、教学方法和实验设计等方面并结合步进电动机的教学实例，对“机电传动控制”研究型教学进行了一些有益的探讨[6]。扬州大学基于Capstone-CDIO教学理念，从知识项目化、学科交叉化、项目平台化三方面进行课程体系实践优化，通过调研技能、知识构建、问题解决、团队技能四方面进行评价研究，为应用型、创新型机电一体化人才培养打下良好基础[7]。南华大学针对机械大类开设的检测与控制系列课程现状，提出面向机电一体化方向整合优化课程体系和教学内容的教改目标，改变传统教学中电、机分离的教学方式，有效引导学生形成良好的机电合一的认识，提高教学质量[8]。

国内高校关于机电一体化专业人才的教育改革各有特色，但与国外教学水平相比，仍处于初级阶段，还没有形成系统的改革方案。建立适应“机电一体化技术”课程本身特点的教学模式任重而道远。

2 “机电一体化技术”课程教学改革思路

从“机电一体化技术”课程实践性、综合性特点出发，对其进行教学改革，是高校培养应用型机械类人才的关键。“机电一体化技术”课程教学改革主要包括教学内容改革、教学方法改革、实验内容改革及考核方式改革四个方面，总体改革思路如图1所示。

1）教学内容的改革，针对机电一体化课程的自身特点，在教学内容上避免简单重复先修课的已有知识，从机电融合的角度出发，以等效性和互补性为出发点，采用系统工程观点和方法，改革机电一体化课程的教学内容。

2）教学方法的改革，注重引进本学科的科研成果，利用科研过程中设备创新的经验，自主研发教学实验系统平台，并根据学生的实际能力水平合理细化、简化项目研究内容，构建理论学习、实验操作、项目研究一体化的系统教学法，以实验操作促进理论学习，以项目研究提升综合应用能力。

3）实验内容的改革，机电一体化作为一个学科领域，所涵盖的内容是十分宽泛的，涉及机械设计、电路设计、控制及软件编程等综合性知识和技术，考虑接受创新教育学生的理解、编程、器材加工能力以及教育的连续性，使学生能够设计出从简单到复杂各种层次和各种不同水平的机电一体化创新产品，遵循深入浅出的原则，改革机电一体化技术课程实验内容，使其涵盖基本技能训练、综合实践能力训练及创新能力培养等几个不同层次的实验内容。

4）考核方式的改革，改变以理论考核为主、实践技能考核为辅的做法，加大实践技能考核的比例，探寻能够锻炼学生的书面表达能力，提高学生独立动脑能力及实际动手能力，激发学生创新动力，提高学生针对实际工程问题的分析能力、解决工程问题的能力的考核方案。

3 “机电一体化技术”课程教学改革实施方案

教学内容改革实施方案 教学内容的改革将从机电一体化技术的五大要素出发，以电能作为主要动力源，确定机械系统、执行机构、传感检测系统及计算机控制系统的具体教学内容。其中，机械系统注重与传统机械学的区别，重点介绍机电一体化系统设计中，精密机械零件的设计与选择过程；执行机构中，除介绍开环系统中常用的步进电机选择与计算外，还要介绍常用伺服电机的选择以及无级调速用变频器应用；在传感检测系统中，以常用光栅尺及编码器为对象，介绍光栅尺及编码器的特点、选择及使用方法；在计算机控制系统中，以PLC为主，介绍PLC在机电一体化系统中的应用实例。

教学方法改革实施方案 在整合优化课程教学内容的基础上，以学科现有的科研项目为基础，通过对科研任务的简化，确定适合机电一体化技术的教学方案，并建立相应的实验平台，在教学过程中通过对项目的分析、讨论、实施、实验、总结等环节，实现“做中学”与“学中做”的有机结合。如以学科科研项目“异型石材车铣加工中心”为对象，将加工中心机械部分分为横梁、回转工作台、主轴头、进给机构等模块，为学生讲解系统中齿轮、滚珠丝杠等传动系统及支撑部件的设计方法。

由于加工中心控制系统相对复杂，不适合教学，因此在“机电一体化技术”课程其他要素的讲解中，可以自制实验平台，即通过对传统机床的改造，使改造后的实验平台包含简单的机械结构、PLC控制系统、检测工作台位移的光栅尺、检测电机位移及转速的编码器。将自制实验平台的设计改造过程作为工程实例穿插于理论教学中。此外，在理论教学中充分利用现代综合教育技术，抓好多媒体技术、网络技术在课堂教学中的普及应用，利用影像、动画等丰富的多媒体信息，提高课堂教学的生动性。

实验内容改革实施方案 加强实验环节建设，积极开发面向知识群应用的模块化实验，训练学生的基本技能，设计面向解决问题的综合性实验，提高学生的工程实践能力，提供面向创新能力培养的开放性创意实验，培养学生的创新能力和工程意识，是机电一体化技术课程实验内容改革的宗旨。具体实验内容如表1所示。

考核方式改革实施方案 采用理论考试、实验考核、创新设计及作品阐述等多种方式对学生进行考核，综合考核学生对机电一体化概念的理解能力，知识运用能力、实验动手能力、写作能力及创新能力。其中理论考试分为阶段考试与期末考试，包括基础性试题、综合性试题。创新设计及作品阐述分组进行，产品设计题目自拟，在课程之初即开始实施，期末上交设计作品。实验考核采取自拟题目和规定题目相结合的方式，即以表1中的PLC运动控制实验作为考核项目，通过自行设计如图2所示的工作台运动路线及运动参数，完成工作台的运动控制。具体考核实施路线如图3所示。

4 结语

高等教育机械类专业注重培养学生的实践能力及创新能力，这些能力的培养可以借助专业课的训练获得。“机电一体化技术”课程具有综合性及实践性，是培养学生上述能力的重要平台。在“机电一体化技术”课程的教学改革中，通过教学内容、教学方法、实验内容及考核方式的综合改革，并在机械设计制造及其自动化专业2010、2011级学生中进行实验，取得了较好的教学成果，提高了学生的实践能力及创新能力。

参考文献

[1]Fiene J P， Yim M. Project first： A case study in mechatronics course design[J].2008 Proceedings of the ASME International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference，2009：525-534.

[2]See A. Challenging computer-based projects for a mechatronics course： Teaching and learning through projects employing virtual instrumentation[J].Computer Applications in Engineering Education，2006，14（3）：222-242.

[3]韩向可，李菲.《机电一体化系统设计》课程的教学改革[J].中国科技信息，2010（9）：262-263.

[4]李琦，王基，刘永葆.《机电一体化系统设计》课程教学改革与实践[J].高等教育研究学报，2010（3）：100-101.

[5]王翠艳，吴文江，高占凤，等.机电一体化创新教育探索与实践[J].中国电力教育，2010（4）：154-155.

[6]吴涛，尹志宏.机电传动控制课程的研究型教学模式[J].实验室研究与探索，2013，32（1）：105-107，187.

篇（9）

作者简介：熊小琴（1983-），女，湖北黄冈人，武汉生物工程学院机电工程系，讲师；谢丹（1983-），女，湖北荆州人，武汉生物工程学院机电工程系，讲师。（湖北 武汉 430415）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0033-02

众所周知，制造业是我国的支柱性产业，也是自动化程度较高的行业。如今为提高产品质量与生产效率，制造企业越来越多地采用自动化生产设备和制造技术，而自动化生产制造的核心技术是机电一体化技术。所谓机电一体化技术即机械技术与电子技术的融合，是一项集控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机信息技术等于一体的综合性技术。

通过为期三年的机电一体化专业教学实践及对走上工作岗位的机电一体化专业毕业生的访谈，笔者了解到目前机电一体化专业毕业生的瓶颈所在，即学校学习的理论知识较多用不上，能用得上的理论知识又不知如何应用于实践，普遍动手能力较差。针对这一现象，结合目前机电一体化人才市场对毕业生的具体需求情况，笔者对其主讲课程“机电一体化技术”的教学改革进行了研究与探索。对该课程的教学改革提出了自己的思路，目的在于提高学生的动手能力，以尽可能地减少理论与实践脱节的现象。

一、课程理论教学改革

1.教学内容的取舍应以够用为原则

相对于重点院校，三本院校的机电一体化专业学生在知识接受能力及学习积极性方面稍差一些，有关基础课程学得不够扎实，给本课程的学习带来较大的困难。

首先，作为教师要认清这种形势，在给学生讲授“机电一体化技术”课程之前应先给学生定位，定位包括依据学生原有的知识结构及目前市场上对该专业岗位能力的具体要求针对性地选择教学内容，并以够用为原则。如在讲授机械传动技术时，由于学生缺乏系统建模所需的积分变换方面的数学知识，而且已上岗学生基本上主要从事操作性工作，所以就可将机械传动系统的数学建模忽略，重点讲授机械传动系统的特性及常见机械传动系统的故障分析及处理方法；又如在讲授机电一体化技术时，考虑到从事机电一体化相关工作的毕业生主要从事电机驱动控制，尤其是步进电机驱动控制，因此将伺服传动技术，尤其是步进电机伺服传动技术作为教学重点。

其次，作为教师要认清每个学生知识结构存在个体差异，这种个体性必然会导致参差不齐现象的出现，因此选择课程内容时应遵循在够用的基础上尽可能地使大部分同学能够接受。如每堂课开始时，首先给学生讲授该堂课所必须掌握的基本知识，然后再进行扩展，这样既可照顾到起点较低的学生又可给基础较好的学生有进一步学习的空间。

2.充分运用现代化教学手段，不断提高教学效果

相比于原来单一的粉笔教学，多媒体能把现场图片、声音、动画等展现给学生，使学生接受到更多信息，教学效果会好很多。尤其是对于“机电一体化技术”课程，由于机电一体化技术普遍应用于自动化设备（如数控机床、加工中心、机器人等）和自动化生产线（如柔性制造系统等），而学生基本未见过上述自动化设备和生产线，即使有些学生见过，也应未见过其内部核心结构，然而它正是涉及到机电一体化技术的关键部位，那学生就无法了解自动化设备和生产线是如何利用机电一体化技术进行工作的。

另外机电一体化技术是集控制技术、伺服传动技术、传感检测技术、计算机信息技术等于一体的新兴综合性学科，具有涉及面广、综合性强的特点。因此，要想学生掌握好该课程并懂得应用该课程的知识点，就必须在教学过程中将自动化设备中的内部结构及其工作过程展示给学生，在没有多媒体之前这种展示是难以实现的，但有了多媒体之后这种展示是很容易实现的，并且是很直观的。借助于多媒体不仅可以将现实中的自动化设备搬至课堂上，而且还可以让学生清晰地看到其内部结构及其工作过程。这样在课堂教学中既有理论讲解又配有图片及动画，图文并茂，学生的学习兴趣大增，教学效果便可以得到极大提高。同时，教师在教学的过程中再结合实体教学，教学效果便可以达到事半功倍的效果。

3.注重知识向能力转化，培养学生的实践能力

“机电一体化技术”课程至少由五种知识体系构成，而学生在学习“机电一体化技术”课程之前已分散地学习了该课程所包含的部分知识体系，但是在学生的脑海中只是将这些知识体系当中的部分知识进行了简单的堆积，并没有形成一个完整的知识系统。因此，教师在上课时除了讲解基本知识之外，应更多地注重讲解各部分知识体系的内在联系以及如何使用所学的知识体系构建和分析机电一体化系统，进而使知识转化为分析和解决问题的能力。如在讲授机电一体化技术时结合学生比较熟悉的数控机床进行讲授，并利用实践教学时间带领学生进入机电实训室，提出与实践相关的问题，让学生结合课堂所学的理论知识进行思考并作答；又如在讲授机电一体化技术应用时结合历年高职院校参加的机电一体化技能竞赛作品进行讲授，这激发了学生对机电一体化技术的学习兴趣，从而为学生将知识转化为分析和解决问题的能力打下坚实基础，也使学生积累了一定的实践经验。

另外，掌握知识与提高能力是相互依存、相互促进的。能力是在学习知识的过程中逐渐形成的，而能力的提高又促进知识的学习和积累。所以，在教学过程中教师要注重传授学生知识的同时注意开发学生的智力，培养其学习的能力，并着力使学生学习的各种知识转化为学生相应的实践能力。

4.理论教学和实践教学紧密结合，防止理论和实践脱节

理论联系实际是教学应该遵循的重要原则，对于“机电一体化技术”课程教学尤其如此，对此应做好以下三点：

第一，教学过程中采用“启发式”教学，引导学生学好理论，以理论为主导，同时注意联系实际讲授基本原理、基本知识，且要讲透彻，整个课程内容强调理论知识的针对性和应用性。如在讲授传感检测技术时结合典型的机电一体化系统——数控机床和工业机器人。一般情况下，这两种系统不会用到教材编写的所有传感器， 因此对于教材中的传感器均详细讲解并无必要， 于是这一板块的教学设置偏重于光栅、光电编码器、测速发电机三种传感器，压缩理论推导，强调三种传感器的应用及其在检测系统中的连接问题。

第二，教学过程中积极推动“行动导向教学法”，重视培养学生运用知识的能力，通过教学实践（如实验、参观和实训等）引导学生如何做到理论联系实际。如在学生一周的实训期内，由教师将学生分组并布置实训任务，通过实训指导书和实训任务书让学生了解实训要求和规范，随后监控整个实训过程，尽量发挥学生的主观积极性。学生在规定的时间内对整个实训任务进行思考、研究、分析和实施，完成实训项目。规定的实训时间到，每组学生停止工作，由教师对每组实训结果进行现场公开演示、点评，根据综合表现评定成绩。通过这种公开点评的方式让各组认识到不足，形成组间竞争，促使各组不断改进技能，从而促进运用知识能力的提高。

第三，教学过程中组织各类有效的教学实践，如引入集传感器技术、电子电气技术、P L C技术、装配技术、传动技术和机械技术等于一体的机电一体化综合教学培训系统。学生通过机电一体化综合教学培训系统不仅可以进行各单科知识的学习和实践，而且还可以进行机电一体化系统的综合训练。培养和树立学生的实践精神，使学生乐于实践，勇于实践，勤于实践，具有较强的创新精神和创新意识，在实践中不断发现问题并解决问题。

二、课程实践教学改革

实践教学是技术应用能力形成的重要环节，也是包括机电一体化在内的相关专业教学的重点。在实际操作中应结合本校实践教学的基本条件，紧紧围绕机电一体化专业的教学大纲开设与本专业培养目标一致的综合性实验课，以达到预期的目的。如建立以机电一体化设备维修能力培养为主线的实践教学体系，即基本技能训练—专项技能训练—综合技术应用能力训练。基本技能训练、专项技能训练主要在学院内完成，且侧重单项技能训练，主要包括金工实习、数控实训等，同时学生还要进行基本技能（钳工、机加工、电工）、职业基本素质（数控车、铣、线切割的编程和操作）的训练；综合技术应用能力训练由学院和企业共同完成。

三、结语

随着我国制造业自动化程度的提高，企业对机电一体化专业毕业生提出了更高的要求。面对这种要求，三本院校或高职院校只有培养出适应机电一体化人才市场需求的毕业生才能在市场竞争中占有一席之地。本文针对培养适应市场需要的机电一体化专业的学生，对“机电一体化技术”课程的教学改革进行了探索与思考，在教学中实行理论实践一体化教学，不断优化教学内容，在教学实践中取得了较好的效果。在今后的教学工作中，根据企业对学生知识结构和操作技能的要求设计出更多与机电一体化技术实际应用相关的教学项目，并且这些项目具有一定的前瞻性，能够提高学生的综合技术应用能力，使学生更快更好地掌握机电一体化技术，更好地应用这门技术，从而更好地适应制造业自动化的需要。

参考文献：

[1]冯建平.机电一体化教学改革初探[J].大众科技，2009，（2）：58-59.

[2]张平亮，辛望旦，等.高职机电一体化复合型人才课程体系的构建[J].宁波职业技术学院学报，2009，（3）：5-8.

篇（10）

【基金项目】重庆市高等教育教学改革研究重点项目“高职机电一体化技术专业工作过程系统化专业课程体系改革与研究”（项目编号：1202090，主持人程德蓉）；重庆市高等教育教学改革研究重点项目“高职机械类专业基本技能实训项目化教学内容开发与教学体系构建”（项目编号：112091，主持人邢晓林）。

【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0228-01

一、引言

为了跟上我国经济转型升级的加速和全球化的加速的步伐，我院机电一体化技术专业紧紧围绕其作为中央财政支持的教学改革重点建设专业，以市级教学改革重点项目研究为契机，以培养市场需求的复合型、创新型、发展型的高级技术技能人才。

二、改革思路

按照工作过程系统化专业课程体系的思路[1]，以职业能力培养为核心，以典型工作任务为载体，将职业的工作任务、要素、过程、工作技术要求融合到课程体系和教学内容中，采取“市场调研定位人才培养目标工作任务分析行动领域归纳知识的解构与重构、学习领域转换教学内容序化、学习情境设计教学实施动态反馈”等措施和方法推进课程体系的改革与实践[2]。

三、改革实践

（一）调研分析，明确人才培养目标

在专业建设指导委员会的指导下，开展针对行业背景、企业人才需求状况、毕业岗位、岗位工作任务、岗位职业能力、典型工作任务等多项内容的专业人才需求调研，对专业服务面向、专业培养目标、典型工作任务、岗位职业能力等进行分析，明确专业职业岗位（即：机电产品生产制造；机电设备和自动化生产线的装调与维修；自动化生产线的运行管理和检测维护；机电设备技术改造；机电产品的质量检测及售后技术服务；车间班组、设备等的管理）；确定机电一体化技术专业人才培养目标。

（二）“典型工作任务―工作过程―职业能力”分析，归纳行动领域

通过对职业岗位（群）工作任务的分析，归纳出9项专业岗位典型工作任务；每项典型工作任务的工作过程与职业能力；职业能力对应的行动领域与学习领域，详见表一。

（三）重构专业学习领域，形成工作过程系统化的专业课程体系

按照职业岗位和工作任务所需的知识与能力要求，将知识分散到完成工作任务的各个工作过程中。基于工作过程是对工作过程的理性转化 [3]，由此按工作任务和工作过程的逻辑关系重构与序化课程内容，引入行业标准，嵌入职业标准，要求课程内容基于工作过程而又高于工作过程，避免课程内容的交叉与重复。

（四）项目化学习情境设计

教学项目和学习情境项目既保证了学习情境内容能反映企业职业岗位的工作过程和工作要求，便于学生掌握职业技能；学习情境项目设计的思路则是由分到总的过程，即一个单元对应一个子任务，由子任务组合成任务，任务组合成子项目，子项目最终组合成一个综合项目[4]。

（五）职业化教学内容设计

工作过程系统化的教学内容是将知识点解构后分散在不同任务环节中展示，因此须整理和归纳总结整个工作过程中涉及的知识点，重构与工作过程相关的知识体系，使学生在完成任务的同时获取专业知识，从点到面，构建起自己的知识体系。

（六）创新“工学结合、校企合作”人才培养模式，推进工作过程系统化课程改革

结合地区产业发展，与企业密切合作，形成校企双主体人才培养模式，让企业最大程度参与学生的培养，为课程建设和人才培养模式改革搭建基于工作过程的改革平台，为选定的载体（任务、项目等）承担最大限度能力单元的教学目标提供保证，促进工作过程系统化课程改革，实现课程教学与企业真实工作的零接触。

四、结束语

基于工作过程系统化专业课程体系的人才培养过程是将在工作过程中学习和课堂学习相结合的过程，是着重培养学生的职业实践能力、技术应用能力、技术改造能力和职业素养的过程，是训练教师基于工作过程的教学过程设计能力与实施能力提高的过程，这充分体现了高职教育的宗旨和特色，才能满足现代职业教育的需要，提升职业教育的人才培养质量。

参考文献：

[1]姜大源. 论高等职业教育课程的系统化设计――关于工作过程系统化课程开发的解读[J]，中国高教研究 2009（4）

[2]姜大源.论高职教育工作过程系统化课程开发[J].徐州建筑职业技术学院学报， 2010.10（1）.

[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社， 2007.

篇（11）

一、工学一体化教学的实施

工学一体化是一种以提高学生的职业素养和专业技能为目标，将学生的课堂学习与实际工作结合在一起培养学生的职业能力，更好地促进学生职业发展的人才培养模式。当前条件下，一体化教学是职业院校重要的教学方法之一，我校以《电子技术基础》课程为例，从专业设置与目标确立出发，对课程建设、教学内容、教学方法等几个方面，围绕工学结合的教育模式，对电子专业一体化教学进行了探究。

二、工学一体化教学模式相对于传统教学模式的优点

现在技工院校的生源普遍存在底子薄、素质差的问题，既学生学习差、纪律差、思想差，如何让这样一帮被中小学应试教育抛弃的头脑重新喜欢上学习并学有所成？面对学生的实际情况，我们一直以来沿用企业管理的思路-变向管理要效益为向管理要成绩。这样的做法在一定程度上确实起到了改善学风、教风的效果，可是面对学生不爱学习的洪流，一味的用管理来堵并不能从根本上解决问题。只有真正通过有效的工学一体化模式让学生自发主动的学习，才能从源头上解决伴随而来的纪律、卫生、德育等问题。而电子技术又是一门实践性很强的学科，所以要打破传统的教学模式，应用工学一体化的教学已势在必行。激发学生的学习兴趣，调动学生的听觉和视觉功能，使学生的学习不再觉得单调乏味。就电子技术教学理论性强、内容抽象、原理难以理解等实际情况，传统的电子技术实训课在进行中出现瓶颈。工学一体化的教学模式，打破常规，从单方面的教师“教”为主，转向以学生“学”为主，从课程设置中使得理论与实践同步；而最大的改变在于改变过去教室只能教授理论，实训室只能动手训练的格局。学校的教室突出专业氛围，配置了投影器、多媒体平台，教师可通过多媒体演示如：操作录像、课件等演示使学生对专业理论了解更清晰，教师采用分组教学，每个课题以任务书的形式下发给每组。学生通过动手实践加强对专业理论的理解，理论课都在实训室中得到验证。且教师要做到首件必做，每个课题教师需要提前把电路的制作过程和调试效果及方法用数码相机录下来，再通过投影仪对其进行播放，且展示教师的作品，这样大大提高教师的教学水平与学生的学习效率。

三、从技校学生的培养目标出发，对课程进行了一体化教学的改革

一体化课程构建分为四个步骤，即行业情况分析、工作分析、确定典型工作任务、学习领域描述和学习情境设。其主要内容包括：开发制定一体化课程教学标准、组织开发一体化课程教材、编制一体化教学大纲和教学计划。一体化教材的编写应该本着适度够用的原则对教学内容进行取舍。过度注重知识的系统性和过度依据技能知识都是不可取的。

挖掘基于工作过程体系的工作项目、教学案例、及典型工作载体，实现学习领域向学习情境的转换，并根据每个工作项目的特点与工作目标，设计与分解各个典型工作任务的知识、技能与态度目标，以提高学生的兴趣，将学生牢牢抓住，在电子实训中培养学生的学习电子的兴趣。让兴趣成为电子学习的切入点，在工学一体化的教学课题的选择上，紧扣电子技术教学大纲，以兴趣为主线、实用电路为主题、兴趣电路相结合的原则，按照“任务描述任务要求理论知识技能训练技能考核”的编写模式，实现理论与实践的有机融合，让学生真正体会到在学习中工作，在工作中学习的乐趣，理解并领悟了从明确任务，搜集信息，到策划工作实施方案；从选择适用工作方案，到具体实施工作方案；从检测与控制工作效果，到评价与改进工作方法等换发了学生想学、愿学、会学的自主学习激情。课题的选择以项目模块为主，每个项目下设相应的工作任务，教学目标明确，学习任务清楚，使教学的主体由老师，变成课堂上的学生。

工学一体化的课程以典型工作任务为载体，以学生为中心，鼓励学生独立思考，激发学习的主动性，充分尊重学生在教学过程中的主体地位。同时在教学中加入了职业能力的培养，使学生在学习到专业技能的同时，也学会人际交往，在工作中培养团队协作意识；让学生发现自己的亮点。比如，有的同学在装焊方面比较优秀，有的同学在调试方面比较得法，在教学过程中，通过项目中的任务，让学生自主的去选择自己的任务，在完成任务的过程中，培养团队协作精神，增强学习信心。

四、一体化教学评价

考评与评价既是教学工作的终结节点又是教学工作的指挥棒，根据一体化教学的本质特征，改变了以期中期末考试成绩作为学生教师考评主要依据的传统做法，加强并注重了过程考核。把学生在平常的表现纳入对学生的评价，即把学生的作业成绩、课堂表现、品德素养纳入评价。作业评价、课堂评价和品德素养评价均实行打分制，教师根据评价标准量化表所示按评价等级给学生打分。采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，建立并实施了全员参与、全程控制、全面管理的动态评价体系、机制与模式，加强并注重对学生职业道德培养、职业习惯养成与职业能力形成的考核评价力度，以培养学生全面的素养。

五、总结

总之，教学模式由传统型转向一体化，通过一体化教学使得教师教学更严谨，学生专业学习更充实；在教学过程中体现了学生的主体作用，有利于学生提高综合职业能力和创新能力。实施一体化教学需要“双师型”教师，“培养“双师型”教师，应采用多种培训形式加强对教师素养的培训。教师定期到企业锻炼机制，通过到企业锻炼可以最大程度的使教师接触生产实践，获得需要的生产知识。

如何实现一体化课程教学，这是一个崭新而庞大的命题，需要职业教育工作者、研究者共同讨论。以上仅是针对一体化教学现状的初步探讨，目的是为了加深对教改思想的理解，促进日常教学教改工作和职业教育发展。一体化教学改革要推广，需要教育政策的支持，需要学校的激励，需要教师更大奉献！■

参考文献

[1]郭建锋. 大胆改革，积极推行项目课程教学[J]. 新课程研究， 2008， （11）

[2]朱国兴.电子技能与训练[M].北京.高等教育出版社.2000.