职业中专机电一体化教学改革
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职业中专机电一体化教学改革【1】
摘要：随着国民经济的增长，社会对人才的需求也开始增长，社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。
针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状，提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。
阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法，提出在实践环节深化改革，在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性，对课程实践教学进行了改革，体现了机电教学的特色。
关键词：教学改革 特色课程 学生培养
长期以来，机电专业基本上是按照传统的理论体系以学科为核心来组织教学，把传授系统的理论知识作为组织教学的出发点。
作为教学过程的主线和质量考核的主要标准，对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。
但是也存在不足之处，职中学生毕业后大部分被分配在生产第一线，所从事的工作是操作设备、查找故障和排除故障等一线工作，在学校学的知识相当一部分用不上，而现场工作所必需的工作能力又不具备。
为此，对教学进行改革势在必行。
一、改革的思路
1.制订适应新形势的教学内容。
制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划，遵循国家、省教委的有关文件精神，以综合素质培养为基础，以能力培养为主线。
围绕培养目标，对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排，力求整体优化，培养实用的职业技术人才。
(1)关于“机电一体化”内涵的认识。
机电一体化技术从学科角度来看，它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体，而不是机械技术、电气技术的简单组合体;从机电一体化技术的成果或最终体现来看，它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备，是一个自动化的工作系统。
(2)培养目标。
机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展，热爱祖国，热爱本职岗位，具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神，掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能，对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
2.先进教学手段的应用。
(1)运用多媒体进行直观教学。
课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件，集文字、图片、动画和声音于一体，不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间，而且学生兴趣倍加，容易理解，提高了教学效率，增大了课堂教学的信息量。
(2)联系生活，启发学生思维。
课堂教学重在理论联系实际，运用生活中的实例，既有助于学生对理论知识的掌握，又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。
如在讲解三相异步电机的变频调速时，结合变频空调原理和特点，来分析变频空调与普通空调之间的区别，从而阐述变频调速的优点，学生增加了生活知识和学习的趣味性。
(3)与时俱进，激发学生的求知欲。
教师应该与时俱进，了解课程最新的技术动态，并把它传授给学生，只有这样才能激发学生的求知欲，真正的把课教好。
3.改革优化实践环节。
实践教学是技术应用能力形成的重要环节，也是高职专业教育教学的重点。
为了培养学生专业技术能力，改革传统的实践教学模式，将实践教学分为三个阶段进行：(1)实验技能训练。
实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验，使学生掌握基本实验仪器的使用，基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。
(2)单项技能训练。
单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等，学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。
通过训练使学生掌握相应的技能，参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。
(3)综合技能训练。
综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等，学在实训中，采用边教、边学、边做的教学方法，通过典型零件数控加工案例引导教学设计，针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案，并在加工现场实施，形成不同零件加工效果的直观比较和认识，以合作完成实训教学过程。
融“理论、示范、练习、反馈”于一体，将“教、学、做”合而为一。
二、建设特色课程
在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查，以工作过程为导向，以工作任务或产品为载体，根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关的职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。
课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查，通过对在职业岗位上工作的学生的描述，经过分析、归纳、整理、综合，确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务，将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容，通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析，确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。
三、对学生的.培养
机电专业教学中必须坚持“面向现代，面向世界，面向未来”的发展方针，从实际出发，确定教学改革思路、培养目标，深入改革课程体系、教学方法和教学内容，使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。
在对学生的培养方面要做到：1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力，学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。
2.提高教学质量，培养了学生的学习兴趣。
3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。
从一个目的、两个原则的教改思想出发，抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节，不仅充分发挥了学生的开拓创新精神，而且充分调动教师教学和教改的积极性，在教与学两个积极性的推动下，教学质量得以大幅度提高，使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。
机械工业举足轻重，随着社会的发展和科学技术的进步，机电一体化技术的应用与发展对我国经济建设所起到的促进作用越来越明显。
现代化设备逐渐发展成为集光、电、机、气、声、像、磁、热等技术于一体的智能化系统，机电一体化产品几乎贯穿到国民经济的所有行业。
当前，机电一体化产品已经进入发展成熟期，高速率、高精确度的智能系统越来越成为机械制造业的主流。
随着我国后经济危机时代产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，因此对高技能的机电一体化人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。
但是目前我国中职院校培养的机电一体化专业的学生与社会、市场的需要还有不小的距离，因此，机电一体化技术教学改革势在必行。
高职机电一体化专业主干课程改革【2】
摘要：从高职机电一体化专业的培养目标出发，以项目开发为出发点，提出了以单片机为核心的专业主干课程的改革思路，使学生明确学习目标，能更好地掌握专业相关的知识和技术，培养其综合运用知识解决实际问题的能力，增强在就业中的竞争力，提升就业层次，服务地方经济建设。
关键词：机电一体化;主干课程;控制模块;上位机模块
机电一体化技术是机械技术与电子技术的有机结合。
近年来，随着微电子技术、计算机技术及其工业通信技术的发展，机与电的联系更加紧密，机电一体化技术有了长足的进步。
高职院校的机电一体化专业，应从实际就业岗位需求出发，着重于培养具有较强实践技术的应用型人才。
苏州市职业大学(以下简称“我校”)机电一体化专业目前的专业培养方案中，课程设置侧重于PLC，单片机所占比重不高。
在教学计划的安排上，先导课程与后续课程间的衔接也存在不足，学生对于机电一体化技术的理解就是机与电的简单结合。
本文以机电一体化项目开发为起点，提出了以单片机为核心的专业主干课程改革思路，对原来的课程设置作了调整，并加入了一些尚未开设的课程，合理安排进度，使学生在有效掌握专业知识的基础上，加强其实践应用能力的培养，进一步提高其专业技能和职业素养，在提高就业竞争力的同时，也能在就业层次上有所提升。
一、明确培养目标，调整课程体系
地方高职院校首先要为地方的经济建设培养人才，因此，课程体系的确立也应从地方经济发展的角度出发，以便合理设置。
苏州地区经济的支柱产业是制造业，而机电一体化技术是制造业的支柱，因此机电一体化专业的人才应当为地区制造业的发展服务。
但是随着近年来产业的升级，苏州地区的制造业向着高端、精密的方向发展，这就要求高职院校机电一体化专业的学生，在掌握机电一体化专业理论和技术的基础上，能够使用、调试、诊断和维护高端精密制造设备。
因此高职院校的机电一体化专业应随之对课程体系进行调整，以适应当前人才市场的需求。
我校机电一体化专业目前的课程体系与实际岗位知识能力需求之间出现了一定的偏差，因此有必要对课程体系进行调整：以单片机控制系统的设计开发为主线，构建以电为主、以机为辅的课程体系。
以电为主，是指合理选择和安排机电一体化专业所需的电子类课程，通过合理安排相应的实践环节，强化学生对电子类课程知识的理解能力，着重培养学生分析问题、动手解决问题的能力;以机为辅，是指机电一体化专业的学生，在掌握电子类课程的基础上，能够对其操作控制的对象——机械部分有所了解，既要能理解其基本的动作原理，又要能够对其基本的结构进行剖析，这样才能更有利于实现对机械装置的控制，真正做到机与电的有机结合。
同时，运用单片机技术实现机电一体化设备的操作控制，还必须掌握基本的、能够在单片机中有效运行的控制方法，以进一步提升学生的综合职业素养。
二、以项目开发为目标，合理选择主干课程
机电一体化专业的主干课程是根据机电一体化专业的人才培养目标而确立的。
以单片机为核心的机电一体化设备，主要由机械受控模块、测量模块、驱动模块、单片机模块、通信模块、接口模块和上位机模块组成，如图1所示。
因此，机电一体化专业主干课程应围绕项目开发的每个环节所应具备的知识能力进行选择。[1]
1.第一环节：机械受控模块的分析
机电一体化专业的课程体系主张以机为辅，因此机械结构的设计，不作为机电一体化专业的主体教学内容。
但对于机电一体化项目的开发来讲，机械模块是整个系统的受控对象，因此，要实现对机械模块的控制，必须对其结构和动作原理能够充分理解，才能有助于下一步设计工作的展开。
这就对相关课程的设置提出了相应的要求。
在这一阶段，应开设“机械制图与AUTOCAD”、“机械设计基础”，辅以“机械产品精度设计与测量”等课程。
“机械制图与AUTOCAD”使学生认识基本的机械零件，并在此基础上掌握基本的AUTOCAD的应用能力;而“机械设计基础”则可使学生了解机械系统基本的结构、动作原理和设计方法。
2.第二环节：驱动模块和测量模块的设计
(1)驱动模块。
驱动模块的作用是为机械受控模块提供驱动力。
在机电设备中，液压和气压驱动、电机驱动是常用的驱动方式。
机电一体化设备的开发中，在对机械受控模块进行分析的基础上，要为其选择合适的驱动方式。
这一部分的支持课程有“液压与气动传动”、“电机与拖动”，并选择“电气控制与PLC”作为辅助课程，该课程以讲授电气控制技术为主，附带讲授PLC的相关应用知识。
(2)测量模块。
测量模块是用来测量机电设备中的相关物理量，以实现对机械受控模块的监测或控制。
相关的课程主要是“测试技术”，要求学生掌握传感器的基本原理及选择应用、信号调理电路的设计和信号的变换。
在驱动模块和测量模块的设计中，涉及了电力电子相关技术，因此，完成与之相关的设计内容前，应安排前期课程“电路分析”、“电子技术”，这两门专业基础课程是后续电子电气类课程的基础，因此可以将Proteus软件引入到教学过程中来。
Proteus软件是由英国Labcenter公司开发的系统仿真与开发平台。
该软件提供了丰富的元件库，并为大多数的元器件提供相应的仿真模型，在完成系统原理图构建的基础上，配合动态元器件，能实现系统的交互式仿真，完成虚拟的实验。
Proteus软件应用到课堂教学和实践教学中，[2]能形象地演示学习内容，有助于激发学生的学习兴趣，使其能更好地掌握相关的教学内容。
Proteus软件更为突出的特点是能支持微处理器结合其编程软件实现系统的联合调试。
3.第三环节：控制模块的设计
单片机模块、通信模块和接口模块统称为控制模块。
控制模块以单片机为核心，实现对驱动模块的控制、采集测量模块的输出信号，以分析机械受控模块的当前工作状态，在有需要的情况下，通过通信模块和接口模块与上位机(计算机)模块进行通信，以实现不同控制级之间的数据交换。
通信模块和接口模块主要用于单片机和上位机之间通过特定的通信协议和硬件通道完成数据交换，目前较为常有的有RS232、RS485和USB通信。
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