机电一体化技术课程教学改革与探讨

杨丙辉　闫树军　郭文松

塔里木大学机械电气化工程学院　新疆阿拉尔　843300

机电一体化技术课程教学改革与探讨

杨丙辉闫树军郭文松

塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300

在分析机电一体化技术课程教学过程中存在问题的基础上，从制定特色课程教育目标、选用合理教材和增设工厂自主实习环节等方面地提出了该课程的改革措施和建议，以期能够提高学生的学习积极性，获得良好的教学效果。

机电一体化；特色课程教育目标；教材选用；生产实践

伴随着《中国制造2025》国家战略规划的实施，高端制造业必将迎来新的发展机遇，与此同时我国的机电制造产业也将快速同步发展。机电一体化是当今世界及未来机械工业技术和产品发展的主要趋向，也是我国机械工业发展的必由之路，国内机电一体化行业的迅速发展，使机电一体化人才成为社会亟须的紧缺人才之一。在此背景下，很多高等院校纷纷强化提升机电一体化相关专业的培养质量以满足社会对其人才的需求［1］。机电一体化技术课程是机电一体化专业、机械工程及自动化专业、机械电子工程专业、材料成型与控制工程专业和工业工程等专业的必修课程，属技术基础课，在教学计划中占有重要的地位，是对所学的基础课及一些技术基础课的综合与运用［2］。它具有很强的实践性和综合性，其内容涵盖机械本体的设计与分析、传感器技术、伺服系统、接口技术、控制系统等基础知识；通过学习该课程，学生能够掌握机电一体化系统设计的基本概念、基本方法、基本技能，具有初步的设计、分析和应用机电一体化产品的能力［3］。但是在现实教学过程中出现的一些问题，已经影响到了该课程教育目标的实现和专业人才的培养质量，影响到了企业对高校机电一体化人才培养的印象，让我们必须思考并改变传统的培养方式来提高实际的教学效果。

1　课程教学中存在的问题

1.1课程教育目标相似性大特色不突出

对于机电一体化技术这门课，它是机电类相关专业很重要的一门技术基础课，是关键课程之一，因此现在很多工科院校的机电类专业都会开设这门课，也就是说机电一体化技术这门课的课程涉及面非常广，这是一个大趋势。但是我们在分析现在机电一体化技术人才培养的现状和研究各高校的机电一体化技术课程教育目标时就会发现一个问题，那就是很多高校的该课程教育目标几乎是一样的，相似性很大，没有自己的特色，或者说课程教育目标的设置中仅有共性部分，而缺乏根据各校、各专业制定的特色部分。如果课程教育目标设置完全一样，从理论上讲就会导致所有的学生所接受的知识内容、形式、深浅等都是一样的，即培养出来学生的专业素养是基本完全一样的，可现实是各个学校的专业特色不同、学生层次结构不同、地域环境不同、学生就业方向不同等等，怎么能够用一个几乎完全统一的标准来实施呢？如此培养出来的学生又怎能较好的适应实际工业生产中各行各业的现实需求呢？

1.2教材选用不合理与特色专业结合不紧密

由于机电一体化技术课程的理论内容综合性较强，但各个知识点之间又具有相对独立性，导致学生学到的知识比较零散，不能准确地掌握所学的各个模块知识，因此学生的学习难度、压力比较大，整体学习兴趣和积极性不高。据了解，这种情况在不少高校中都存在，尤其是在学生基础素质比较弱的一些高校更甚。出现这种现象的原因是多方面的，但是比较重要的一方面就是现在的教师选教材的余地比较大，教材选用不合理，多数教师总喜欢选一些名校名师编写的教材或者权威部门规划的教材，此类教材都是质量较高的好教材，这是毋庸置疑的，但是每一个高校都有各自的人才培养目标和专业特色，因此并不适合每一个高校和专业；尤其是对于比较一般的地方院校，部分名校教师编写的高质量教材适合教师备课用，但是不适合学生学习用。一方面原因是这类教材通常内容较多、讲解较深，理论性较强，而应用性内容较少，学生自学相对较难懂；另一方面即使选择的教材中有较多应用性内容的讲解，但是其所采用的案例也通常也多为比较典型的机电一体化产品，如数控机床，或者采用专业性很强的案例产品，如航空雷达。如我校是以农林、水利类专业为特色的高校，如果我校的机电专业选择这样的教材，上课时教师的备课、讲课，学生听课效果和实际授课效果都会打折扣的，而对学生来讲最重要的是不能很好地利用教材进行自学，学习效果是就要受到很大的影响，更容易打击学生的学习积极性和课程兴趣，这些都反映了一个问题那就是教材的选用不合理，没有结合本校特色、本专业特色，从而不利于教师的教和学生的学，进一步影响学生对该课程的兴趣。

1.3实践性环节中工程应用部分缺失与生产实践衔接不到位

机电一体化技术课程教学环节设置的基本现状是“理论教学+实验教学+课程设计教学”三位一体的教学模式，理论教学主要讲授各个模块的理论内容，重在讲解传授知识；实验教学则对每一个模块的内容进行相应的实验验证，重在验证所学知识；课程设计则是通过一个设计题目锻炼学生对所学知识的基本应用能力，重在应用输出知识。这个教学环节设置从传统教学的角度是完善的，是一个内部闭环，但是从不断提高学生的实践操作能力、创新能力的现代教学角度来讲是有缺失环节的，对于一门课程、一门技术学生学完之后就没有见过是如何在工程实践中具体应用的，谈何输出设计、谈何创新呢？所以现行的教学环节设置中实践性环节中工程应用部分是缺失的，与生产实践衔接不到位的。

2　教学改革措施

2.1根据地域特色和学生就业方向等要素制订课程特色教育目标

对于机电一体化技术课程教育目标在现实教学过程中存在无特色的问题，笔者根据自己多年的教学经验和思考，建议制订课程教育目标时既要体现课程的共性内容，又要切实根据各自自身实际情况（考虑专业特色、地域特色和学生就业方向等）体现特色教育目标，从而满足培养特色专业学生的需求。例如，我校的机电一体化技术课程教育目标的制订关于共性部分就不赘述，而对于专业特色部分就是必须要考虑我校的机械专业中农机方向是比较有特色的，可以把一些典型的机电一体化农机技术应用融合到课程教育目标中；地域特色就是要考虑我校是新疆兵团高校，培养出来的学生多数是留在新疆、服务新疆的建设，而新疆特色的机电一体化产品技术要求尤其是规模化农机应用与内地其他地方是不一样的；关注学生就业方向则要知道我校的机电类学生毕业后从事机电产品安装、调试、操作、维护、维修、管理等方面工作所占的比重较大，而从事机电一体化技术或产品研发的工作比重较小，这些都是我们在制定课程教育目标时必须考虑的问题，否则就体现不了课程教育目标的特色性了，培养出来的学生也就没有特色了，也不能更好地适应地方特色经济的发展需求了。

2.2结合本校人才培养的特色选用教材或自编校内教材

关于机电一体化技术课程教材的选用，笔者的建议是要在明确课程教育目标的基础上结合自身专业特色进行选择。前文已经阐述了课程教育目标的制定原则，如此就会有比较明确的教学大纲，那么教师在选教材时就可以依据教学大纲尽量选择与本专业教育目标一致的教材，如果能够选定名校名师编写的教材或者权威部门规划的教材最好，如我校原来就是以农林专业为特色的院校，那我校的机电类专业在选择机电一体化技术课程教材时就应尽量采用同类农林院校、相近专业的教师编著的教材，这样教材对学生的适应性会更好一些。但是不同的学校又有自己的自身特色和实际情况，即使同类院校、相近专业教师编著的教材也可能不满足实际需要。此时就需要教师自己动脑动手解决自己的实际需求了，也就是相关专业教师自己在一起编著校内特色教材，这样就可以集百家之长同时又可以把自身特色内容融合到校内教材中了，满足对特色教材的需求。

2.3增设学生自主工厂实习以弥补工程实践应用环节的缺失

关于机电一体化技术课程教学实践性环节中工程应用部分缺失，与生产实践衔接不到位的问题，解决的办法也很简单：就是在该课程的教学环节中增设课程自主工厂实习环节，即将现有的课程教学环节调整为“理论教学+实验教学+课程自主实习+课程设计教学”。课程自主工厂实习安排周期以一周左右为妥，时间在寒、暑假为宜，要求学生提前提交实习的主题、计划等，从而预先敲定主题保证实习质量。安排此实习好处有如下两方面，其一是确实督促了学生到工厂的生产现场关注某些机电产品或机电设备的结构、原理、运行、维修、保养等情况，获得第一手的实践知识，提高了对机电一体化技术的认知和理解，达到预期的教学目的；其二也客观上督促学生增加了与企业、工厂生产实践的接触机会，弥补了现行教学体制中与生产实践接触较少、脱离生产实践的缺失，从而使学生提高了对生产实践的认知，调动学生的积极性，让学生体会到学有所用、学即可用的成就感。

3　改革实践效果

经过近两年的理论教学和实践教学探索，改革措施实施后，一方面教师和学生对机电一体技术这门课的课程教育目标认同性提高了，对教材的意见也基本没有了，学习积极性和教学效果都改善了很多；另一方面，在实践教学过程中增设自主实习环节后，学生在进行机电一体技术课程设计时的目标性和方向性都较原来清楚了很多，课程设计的质量得到了明显提高，获得了良好的教学效果。

4　结束语

通过对教学过程中遇到的实际教学问题的思考，并结合自身的教学经历，提出了根据地域特色和学生就业方向等要素制定特色课程教育目标的建议；对于教材的选用则希望结合本校人才培养的特色选用教材或自编校内教材；同时在实践教学环节中建议增设学生自主工厂实习以弥补工程实践应用环节的缺失，在实际教学过程中以上改革措施已经明显提高了学生的学习兴趣，获得良好的教学效果。

［1］ 洪小丽，孙涛.高职机电一体化专业课程现状及改革思考［J］.长沙航空职业技术学院学报，2009（3）：14-16.

［2］ 熊淑平.机电一体化系统设计课程建设［J］.河南科技，2013（15）：260.

［3］ 闫华，汪木兰，朱思洪.《机电一体化系统设计》课程教学改革的实践［J］.中国科技信息，2008（15）：241-242.

The Teaching Reform and Discussion on the Mechanotronics Technology

Yang Binghui， Yan Shujun， Guo Wensong
Mechanical and Electronic Engineering College of Tarim University， Alar， 843300， China

There are some problems which are analyzed existing in teaching process of Mechanotronics Technology. So the course reformed measures and Suggestions which formulating the characteristic education goal， Choosing reasonable textbook， adding practice in factory by themselves are put forward. Then in order to improve the students' learning enthusiasm and obtain good teaching effects.

mechanotronics； characteristic education goal； choosing textbook； practice

2016-03-22

杨丙辉，硕士，讲师。闫树军，硕士，讲师。通讯作者：郭文松，硕士，讲师。

塔里木大学高等教育教学研究项目（编号：TDGJ1515）。