基于团队协作的机电系统创新实验探索与实现

杨慧斌+闫娟

摘 要：上海工程技术大学（以下简称“我校”）创新实验课程开放式的运行模式，以学生为创新实验主体、团队协作为运行方式、开放式任务为目标，通过自行建模、设计、编程及调试等一系列实践过程的训练，提高学生的创新意识、实践动手能力和团队协作能力，激发学生的学习兴趣，达到培养创新性人才的目的。

关键词：机电系统；团队协作；创新实验；教学实践

中图分类号：TP1 文献标识码：A

一、引言

很多高校在机电一体化方面的教学内容、教学方法和教学水平等方面存在诸多问题，课程实践环节多以演示性实验、验证性实验为主，普遍缺乏对综合设计能力和工程实践环节的训练。

我校积极推进创新实验教学改革，优化教学大纲和培养模式；设置独立性、综合性创新实验课程；建立了与开放性实验教学内涵特征相适应的创新实验课程运行模式。基于这一模式，我校机械工程学院开设了基于团队协作的机电系统创新实验，并在此基础上进行优化，提出切合实际的教学思想，采用行之有效的教学模式，弥补了常规机电系统实践教学环节的不足，经过两年的教学实践，达到了预期的效果。

二、开放式创新实验项目的教学思想

“基于团队协作的机电系统创新实验”依托于我校的实践教学课程建设项目，建设具有创新性、开放性、自主性的实践训练环节，其内涵特征及教学思想在于建立全新的开放式运行机制，使学生充分发挥主观能动性，使实验活动成为一种主动探索的过程。学生以团队的形式作为实验主体，团队分工合作，任务明确，教师全局引导，采用对学生从选题、构思、设计实现及加工完成的系统训练的教学思想，注重学生的综合创新能力、团队协作能力的培养。

三、基于团队协作的机电系统创新实验的教学模式

1.实验教学的全方位开放

基于团队协作的机电系统创新实验教学的关键点是把握好实验教学的目标、主体、教学方式、教学内容，教学资源是全开放的。这种开放性的特征是基于实验教学过程和能力培养过程的复杂性、培养模式以及教学方式的多样性、人才的个性化和发展目标的多元化因素。开放式教学模式的特点是学生自主性学习，教师是学生知识学习和能力培养的设计者、组织者和指导者。

学习该课程的学生在学习了机械原理、机械设计、测试与传感技术、计算机接口技术等先期课程的理论知识后，具备了一定的专业理论知识。本课程提供一个实践平台，学生运用前期学过的专业知识，进行机电一体化系统、机械运动控制系统的综合设计，掌握实际工业生产线的三维建模、控制程序开发和人机界面開发的过程。通过开放的综合性创新设计，激发学生求知欲，为后续的专业课程设计和毕业设计实践教学环节作准备。

2.实验项目的工程化管理

在常规的机电系统实验教学过程中，学生只是简单地验证实验，根据老师的讲解和实验指导书的步骤按部就班地完成实验要求即可，学生学完该课程后，总觉得老师虽然讲了很多，但是实训机会很少，实践机会不够，很难真正掌握理论知识，一旦遇到实际的工业问题，将无从下手，不知如何设计 。

“基于团队协作的机电系统创新实验”采用实验项目的工程化管理方式，课程内容是基于机电一体化实验台，要求学生对实验台三个工作站分别进行测绘、建模、编程调试和人机界面设计。学生以小组为单位对实验任务进行分配。通过这些工程化项目的训练，提高学生的团队协作能力和创新能力。项目结题时以答辩形式完成，以小组为单位，由老师随机提问，小组成员现场答辩，进行项目完成度的考评。

四、 结语

在创新实验过程中，学生是学习的主体，通过学生自由组合、分工、测绘、建模、设计编程方案、自行编译、调试等一系列过程提高学生的创新能力。教师进行方向引导、规范实验过程，提高创新实验的实施质量，达到培养学生的动手实践能力、团队协作能力和创新能力的目标。

参考文献：

[1]巩勇智.基于三维软件的机构创新实验教学改革研究[J].计算机光盘软件与应用，2014（24）.

[2]梁松坚.三维软件教学要点探讨[J].装备制造技术，2010（2）.