《工程综合实践》教学改革探讨

陆萍蓝 王栋 张火明 邵铁锋

[摘要]实践教学是培养大学生创新能力和实践能力最重要的环节。本文结合我校《工程综合实践》课程的实践教学经验，分析了目前课程教学中存在的问题，提出了教学、工程实践相结合的教学新模式。

[关键词]实践教学 创新能力 实践能力

[中图分类号]G642.O [文献标识码]A

随着科学技术的飞速发展，机、电、液综合技术产品不断涌现，用人单位对毕业生的创新意识和知识综合运用能力提出了更高的要求，这促使高等院校工科类实践教学不断深入改革，探索新的实验教学内容，突出学生的创新能力和工程实践能力培养[1]。对强电、弱电的综合自动控制技术人才的需求更为突出，对于面向企业的大学毕业生，就必须具有综合运用机械、电气、液压、计算机等方面的理论知识，特别是掌握自动控制方面设计、安装、调试等综合技能。为此，我们机电综合创新实验室于2009年开设了《工程综合实践》这门课，以满足大学生工程环境锻炼的实践需要。

《工程综合实践》对培养学生的创新能力和机电产品设计能力具有重要作用。这门课程涉及的知识面广，知识点多，综合性和应用性强，要求学生在上课学时内系统地掌握该课程是不现实的。因此本文针对课程学习中存在的问题，提出了改革教学内容，教学、工程实践相结合的《工程综合实践》教学新模式。

一、改革思路

机电综合创新实验室在教改的整体思路下，进行了思索和改造：如何充分利用原有的实验设备进行有目的的建设，把原来零散的电机启动控制、变频器控制、步进电机控制、气压传动控制、PLC控制与监控、单片机测控应用、IPC应用于设计等控制单元建设成具有设计能力、动手操作、调试能力的符合教改要求的综合实践性项目。为此，实验室的老师结合各专业学生的特点，设计了多个跟专业相关的项目供学生选择。我们将学生进行分组，六到八个人组成一个大组，一个大组又分成3-4个小组，每组成员2-3人，大家分工合作，有的人搞机械设计制作，有的人搞电气设计制作，有的人从事软件编程，有的人完成电路板的制作，也有的人可以从事PLC或单片机的软件设计等等。做项目之前，根据所选的项目会让每个同学做一些和项目相关的基础性的实验，为后面综合性项目的完成做铺垫。小组成员可以根据自己的兴趣、专长选择自己要做的那个部分，发挥个人的优势，集小组成员的智慧，共同协力完成项目制作。最后，全班同学进行PPT成果展示，相互介绍自己的项目内容及学习心得体会。

在整个项目设计制作过程中，我们始终坚持计算机的综合应用，从单片机的设计与程序应用、PLC的程序设计与实践调试、IPC的远程控制及调试、CAD图纸的设计与制作、PPT的制作及最后实验报告的完成等各方面，大大加强了学生应用当今最新技术的能力，为将来适应现代化的工作打下了坚实的技能基础。

二、课程教学改革内容

针对以往所反映的问题，对教学内容和教学方式进行了下面一系列的改革。

1.课程内容改革

《工程综合实践》课程包含的知识点很多，如果一一介绍，在有限的授课学时内，势必造成每一知识点都点到为止，学生只能了解皮毛，而无法深入本质。考虑到大二、大三的学生已学习了很多机械方面，电气方面、PLC程序设计、单片机程序设计等相关知识。所以在授课的过程中，对于基础性的知识点到为止，只重点介绍其中典型的、先进的技术和产品的应用。对于多方面结合的知识则重点介绍。对近年来的新技术、新发展、新应用，尽量给予增添，为学生进一步了解机电产品设计打下坚实的基础。

2.教学方法的改革

《工程综合实践》课程具有信息量大、抽象等特点，内容比较枯燥。为此，我们采用形式多样的教学方法来激发学生的学习兴趣。在授课的过程中，采用动画演示、实物展示等多种形式强化学生的感性认识，帮助学生对相关知识点的理解。教学过程中善于提出问题，从而引导学生去思考，让他们去发现问题，去怀疑可能的问题。在怀疑中发现问题，在思考中提出创新，可以培养学生良好的思维能力和创新能力。以实际项目为引线，从系统观点出发，增加课堂讨论环节，通过提问、讨论等方式引导学生思考并发现系统设计时要注意的问题，并及时点评、讲解，增强学生的实际应用能力，启发学生的创新欲望。

3. 教学与工程实践相结合

针对《工程综合实践》课程综合性强的特点，开设了综合性和创新性的项目实验，如中包堆垛监控系统、动态称重系统、车间环境检测与安防系统、传送检测与故障告警、智能下料与传送系统、气动下料与在线检重、机器臂码盒装置

三坐标码垛装置等等。学生根据自己的专业特点、兴趣及特长，选做项目。通过项目的设计、制作及调试，使学生对以前学过的诸多专业知识在这里得到全面认识、综合的训练和极大提升。

三、课程教学改革的效果

以《中包堆垛装置》实验项目为例，我们把最终要完成的项目与基础性的实验项目相结合，要求学生在动手做项目之前，先完成电机启动控制箱的测绘实验，变频器控制实验、气压传动控制实验、PLC的基础实验、触摸屏的基础实验等，最后提出项目设计要求，要求学生根据前面基础实验的知识，采取分组合作完成的方式，在24学时内完成整个项目的设计、制作、安装和调试等内容。我们根据教改需要，提前布置项目任务，使学生有充裕的时间做出项目选择。在实验过程中，根据自己设计的机械、气压、电气、程序方面的相关任务，在实验室分别调试，最后各小组联合组装进行集中调试。做项目期间，实验室采用开放形式，方便学生充分利用业余学习时间，提高了同学们的自主创新能力和综合设计能力，使学生学以致用，同时开发的机电产品也可作为课堂教具或实验装置，丰富了实践教学内容。

在《工程综合实践》课程教学中，把握系统性和整体性这一主线，课程理论与工程实践相结合，培养学生的创新能力和实践能力。实践证明，通过该课程的教学改革，增强了学生的学习兴趣，提高了教学效果，取得了优良的教学效果。

教改项目：基于“任务驱动”的《工程综合实践》课程研究（项目编号HEX2012041）

[参考文献]

[1]梁莹林.王文一.改进智能机电综合实验教学提高大学生实践创新能力[J].教育教学论坛，2012，（01）

（作者单位：中国计量学院 浙江杭州）