機電一體化綜合實踐報告范文

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本文圍繞機電一體化綜合實訓的目標，結合實訓設備的具體情況，對綜合實訓的內容、教學模式、實訓條件、考核方式等方面做了探討。

【關鍵詞】

機電一體化；探索

機電一體化專業培養的是具有機電一體化技術基礎理論和專業知識，能從事機電一體化設備管理、技術應用、營銷和技術服務等一線崗位工作的高素質高技能人才。實訓是培養學生職業技能的重要手段，目前部分高職院校機電一體化專業學生在校期間往往只經過機械或電氣技術的專項實訓，而機電一體化技術是一個系統工程，學生缺乏機電綜合實踐技能和職業素養的系統性培訓,畢業后很多學生無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調試、運行與維護崗位的工作要求。因此，隨著高等職業教育改革的深化，有必要改進實訓教學模式，強化機電綜合實踐技能的培養，使高職院校機電一體化專業機電綜合實訓模式能適應行業的職業要求，提高實訓效果。

1.機電一體化實訓課程目標

機電一體化實訓課程是集機械技術、電機技術、檢測技術、自動控制技術、計算機網絡技術于一體的專業技能綜合訓練課程。課程緊扣機電一體化技術的核心技術環節，即檢測、控制與執行三大技術環節展開，同時引入最新的網絡控制技術。

2.實訓課程的內容和模式

機電一體化的綜合實訓可以選擇某一生產流程的模擬控制系統或典型的機電產品為崗位的控制操作技術。在實訓過程中以該系統為載體，以工作任務為中心，將學習過程分解成若干個小任務，并結合實際操作，將所要求的知識點、能力點和職業素質融于培訓過程。實訓時把學生分組，由老師布置實訓任務，通過實訓指導書讓每組同學明白工作要求和規范，隨后監控整個實訓過程，盡量發揮同學的積極性。實訓項目的安排也是由易到難，開始階段進行供料單元簡單的電機控制實現，讓同學們熟悉實訓要求，接下來進行較為復雜的氣動機械手搬運和工件分揀工作站項目。首先結合實際的裝置，了解該裝置所能完成的任務及工作流程。其次，分析該裝置的硬件組成，讓學生明白各部分硬件的組成元件，各自完成何種功能；再說明本設備所包含的技術和應掌握的知識點；然后通過實際操作，如拆裝、調試、故障診斷等，掌握機電設備的裝配、操作；最后，將所要掌握的知識點和技能歸類，并做一定的延伸，使部分能力較強的學生有所發展。可以把在東洋電裝產學研中，獲得的汽車零部件電檢設備資料一部分整理成拓展案例，在案例中融入常用西門子、三菱、歐姆龍PLC的編程指令比較及使用，為學生以后從事相關工作奠定基礎。

3.實訓設備

為培養學生真正的職業技能，一定要選擇真實的或模擬實際的機電一體化實訓設備，例如我校機電一體化實訓室的設備有：光機電一體化設備，立體倉儲系統，小車機器人，專門為機電一體化技能訓練而設計，部件全部采用工業標準元件，安裝和調試也符合工業規范，為滿足實訓要求，每個設備配有編程電腦一部和安裝工具一套。1)光機電一體化設備實訓裝置由由鋁合金導軌式實訓臺、典型的機電一體化設備的機械部件、PLC模塊、變頻器模塊、按鈕模塊、電源模塊、接線端子排和各種傳感器、計算機等組成。學生通過操作此裝置，了解氣動機械手的動作，PLC（可編程控制器）對系統的控制，傳感器的接線及應用，變頻器參數設置及使用。2)立體倉儲系統控制器采用西門子PLC，在PLC上增加一個RS-232模塊，就能實現PLC與RFID讀寫器之間的串行通信，是PLC獲得貨物電子標簽的目標地址信息。傳感器傳回PLC位置信息，PLC控制X、Y、Z軸電機運行，有效、準確地把堆垛送到任意倉位。通過操作此系統，讓學生了解RFID技術，立體倉庫的運作流程，步進電機的應用。3)小車機器人用單片機實現對小車的控制，通過QTI循線傳感器依循地上或臺子上的自制軌道獲得的信息反饋給兩輪小車，使小車沿一定軌跡運行。通過操作，學生能了解單片機的C語言編程，從簡單的讓小車動起來，到復雜些的讓小車以最快速度循跡運行。

4.考核辦法

實訓總評成績由平時項目成績、實操成績、實訓報告成績三部分組成，其中平時項目成績占40%，實操成績占40%，實訓報告成績占20%。主要考查學生是否運用所學的理論知識分析、處理實際問題；識圖能力和動手能力；是否有團結協作精神等。總而言之，高職院校在機電一體化實訓教學過程當中應當迎合行業發展的趨勢，結合職業教育的特點積極推行教學改革，探索實訓教學模式，提高實訓教學的質量和水平，培養學生的實踐能力，為其踏入社會就業打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]金芬,陶亦亦,陸春元.高職院校機電一體化綜合實訓教學的實踐探討[J].職業教育研究.2009,(10).

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關鍵詞：機電一體化；實驗平臺；課程改革與設計；開放性

隨著科技的發展，社會對機電一體化技術人員的要求也越來越高。目前，機電一體化實驗教學的形式主要有驗證、現場參觀實習等。這樣的教學方法存在明顯的不足，學生的參與性不夠強，無法深入了解教學內容和應用技巧。傳統的演示、驗證教學方法已經無法適應社會、經濟對人才需求的發展和變化[1,2]。針對這樣的實際情況，本文提出了一種新型機電一體化實驗教學平臺，該平臺采用模塊化設計，開放性強，可以模擬自動化生產線的簡單工藝流程，具有上料、裝配、檢測和分揀等功能。并基于該平臺進行了機電一體化實驗課程的設計與研究，通過各種典型的機電一體化實驗項目，加深學生對機電一體化基本知識和理論的理解，擴展知識面，培養學生的科學思維、創新精神、實踐能力。

1新型機電一體化實驗平臺的設計與研究

1.1技術方案

本文設計的機電一體化綜合實驗平臺總體結構，主要由電控系統、機械傳動系統、自動化工位及各種傳感器組成。各子系統有機的配合在一起，模擬自動化生產線的簡單工藝流程，實現上料、裝配、檢測、分揀等多種功能[3]。學生通過相關實驗項目的操作，可以加深對機電一體化理論知識的理解，同時提高分析問題和動手實踐的能力。

(1)電控系統。是整個實驗平臺的核心，是各實驗項目功能和指標的重要保障。其主要由基于PLC設計的電控箱、操作面板、變頻調速控制器及數碼管、指示燈等組成。

(2)機械傳動系統。實現工件在輸送帶上流水傳輸，主要由三相異步電動機、減速器、輸送帶組成。

(3)自動化工位。由上料、機械手、檢測和分揀等多個自動化工位組成，每個工位都是通過氣缸活塞伸出或縮回實現自動操作。

(4)傳感器系統。主要用于工件定位和質量檢測等，采用光電式傳感器或接近開關設計。實驗臺工作原理：按下開始按鈕，控制系統通過變頻器控制電動機的轉速和方向，從而實現輸送帶的自動運行；延時5秒后，控制系統控制上料工位氣缸，實現自動上料；控制器通過接近開關自動感應工件是否來到裝配工位，并自動控制機械手裝置實現自動裝配；檢測工位自動檢測裝配是否合格，并實現分揀與計數、顯示。

1.2設計目標

通過上面的分析，實驗平臺應設計實現如下功能。

(1)實驗平臺能夠直觀地體現自動化生產線的工藝流程。

(2)平臺輸送帶的電動機具有啟動和停止控制功能，且為了安全起見，設計有急停按鈕。

(3)采用變頻器實現電動機及輸送皮帶的速度及轉向控制，具有調速和正反轉控制功能[4-5]。

(4)上料、裝配、檢測和分揀等功能采用氣壓傳動系統來實現。

(5)能用機械手實現工件的自動裝配。

(6)具有良好的人機接口，自動顯示系統狀態及工件統計狀態。

(7)電控系統采用PLC控制器設計，方便同學從底層理解典型的機電控制原理。系統用變頻器控制三相異步電動機啟動、停止、正反轉及各種轉速的改變，經過減速器、三角帶帶動傳輸帶運輸，從而達到輸送工件的目的。在傳輸帶邊上設置上料工位、機械手工位、檢測工位、分揀工位，各個工位的運動都采用氣壓傳動。另外采用指示燈來顯示系統工作狀態和采用LED數碼管顯示毛壞數和成品數。

2實驗課程總體設計

我們基于新設計的綜合實驗平臺，對原有的實驗教學大綱進行了修訂，增加了新的實驗項目，實驗內容的安排更加注重學生知識面的擴展與分析、實踐能力的培養，以適應新形勢對機電一體化技術人才需求的發展和變化[6]。編寫了適合本實驗平臺的實驗指導書、實驗報告、相關測試程序等。實驗項目的設計遵循“由淺入深、循序漸進”的原則。不同的實驗項目，考核的內容和培養的目標各不相同，具有明確的針對性。通過全部實驗項目的學習，使學生達到4個層次的目標：一是理解和掌握機電一體化系統的基本理論和概念；二是培養學生對PLC控制系統硬件和軟件的設計與調試能力；三是分析和解決系統調試運行過程中出現的各種實際問題；四是掌握機電一體化系統設計的相關技術、設計方法。

3實驗項目詳細設計

前面已經介紹了，基于本實驗平臺可以開展4個層次的實驗項目。下面以一個與實踐結合較緊密的綜合實驗項目——工件裝配實驗為例，介紹實驗項目的詳細設計。

3.1實驗目的

理解、掌握工件裝配的原理及工藝過程；培養學生對PLC控制系統硬件和軟件的設計與調試能力；分析和解決系統調試運行過程中出現的各種實際問題。

3.2實驗內容

工件裝配由一臺氣動機械手裝置完成。裝配前，裝置應處于原點位置，即夾爪氣缸應伸出，處于松開狀態，水平氣缸應縮回，垂直氣缸應伸出；當定位傳感器檢測到有工件就位后，控制垂直氣缸向下運行，到底后，夾爪氣缸夾緊工件；然后垂直氣缸向上運行，運行到頂后，水平氣缸向前推出，推到行程后，垂直氣缸向下運行，到底后松開工件，完成工件的裝配；最后垂直氣缸向上到頂，水平氣缸向后縮回，裝置重新回到原點。

3.3實驗設備及技術參數

(1)電源：AC220V±10V(帶保護地三芯插座)。

(2)空氣壓縮機：0.6Mpa～0.8Mpa。

(3)氣動機械手裝置：手動控制功能由操作面板按鈕完成，自動控制功能由PLC完成。

(4)KJ223A型綜合實驗臺。

3.4實驗電路

3.5PLCIO分配表

3.6實驗程序流程

3.7安全注意事項

(1)氣動系統使用壓力不得超過800KPA。

(2)在氣動系統管路接好之前不得接通氣源。

(3)接通氣源和長時間停機后開始工作，個別汽缸可能會動作過快，所以要特別當心。

(4)機械手在運動過程中不能受到障礙物阻礙，否則會造成損害。

(5)機械手運行過程中不要用手去觸摸它，也不要人為地阻止它運動。

(6)一段時間不用機械手或檢修氣動系統，應放掉壓縮空氣。

3.8編寫實驗報告

(1)根據運動控制要求，畫出機械手運行梯形圖。

(2)試編制機械手程序，實現工件的裝配。

(3)思考工件在傳送帶上是如何實現定位的。

4結束語

針對目前機電一體化課程實踐教學環節存在的問題，本文提出了一種新型機電一體化綜合實驗平臺。并基于該平臺進行了機電一體化實驗課程的設計與研究，通過各種典型的機電一體化實驗項目，開拓了學生的視野，提高了學生的理論素養和實踐能力。更為重要的是，本實驗臺采用模塊化設計理念，具有極強的開放性，學生可以依據平臺提供的軟硬件資源自行設計實驗項目，大大提高了學生的學習能動性和分析解決問題的能力。

參考文獻

[1]張艷花.強化實踐教學過程,提高學生綜合素質和創新能力[J].高校實驗室工作研究,2004(3):54-57.

[2]梁風.機械設計實驗教學與創新能力培養[J].實驗室研究與探索,2006(11):1433-1435.

[3]陳功福.機電一體化實驗裝置設計[J].制造技術與機床,2004(6):31-33.

[4]潘樹勛.機電一體化實驗裝置研究[J].機床與液壓,1996(3):42-43.

[5]張培國.機電一體化綜合控制實驗裝置的研制及實驗課程設計[J].實驗室研究與探索,2008,27(9):34-38.

[6]袁嫣紅.機電一體化綜合設計性實驗方法及裝置的研究[J].浙江理工大學學報,2008,25(3):297-300.

[7]王立權.模塊化機電一體化實驗系統研究與實踐[J].實驗室研究與探索,2002,21(6):47-50.

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關鍵詞： 機電一體化 專業技能 培養方法

機電一體化技術是機械工程和電子工程、機械技術和電子技術合成的產物，其產品一般是在機械產品的基礎上采用電子技術、控制技術和計算機技術等通過相互滲透和融合所產生的新一代產品和系統。目前機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合。近年來我國高職院校得到了快速發展，機電一體化專業在高職院校教學體系中占據了非常重要的位置。機電一體化專業以培養實用型和技術型人才為目標，技能訓練教學對于機電一體化專業是非常重要的。

1.人才培養模式是專業建設的根本

面對社會對高技能人才的需求和當前具體形式，應該對人才培養模式進行改革和創新。將校企合作、工學結合作為人才培養模式中的一項重要任務，加強學生的社會實踐和生產學習，推行學、做合二為一，產學一體化的新型人才培養模式，有效拓寬“理技一體化”教學途徑。

在這種人才培養模式中，學生在企業生產一線的實習時間很多，能夠接觸到最新的生產設備，學習到最實用的專業技能。不僅積累了工作經驗，提高了操作能力，而且提高了就業競爭力。人才培養模式是緊隨著現實需要而變化的，在實踐過程中，要根據市場變化和崗位需求對教學模式進行調整。

2.合理利用資源，加強訓練基地建設

高職教育對技術、技能訓練要求比較高，對實訓條件的要求遠比普通高等教育高。據發達國家相關統計顯示，培養普通高等教育人才的成本為應用型人才的2/5，要想搞好高職教育，在地方政府財力有限的情況下，僅依靠學生繳費是難以實現目標的。可以采取以下措施解決上述問題：（1）各高職院校對學校自身發展建設進行規劃，合理利用資源，把每一分錢都花在刀刃上；（2）創新辦學體制，拓寬辦學投資渠道，實現投資渠道多樣化。從目前湖南高職院校的發展來看，可以采取多元化合作辦學方式解決這一問題。主要思想是擺脫單一的政府辦學體制，通過銀行貸款、自籌集資、尋求企業投資、吸引外資等多種渠道籌措資金，努力改善辦學環境與技能訓練條件，使高職教育的專業技能訓練教學得到保障。

3.整合教師隊伍，實現理論教學和實踐教學一體化

對教師隊伍進行有效整合，努力培養“雙師型”專業教師，實現理論教學和實踐教學一體化。具體講就是，把機電一體化專業課程中的專業技術理論課和實習課進行有機結合，由一名專業教師擔當教學任務，采用理論和實踐相結合的教學模式。重點是做好理論和實踐的密切聯系，用實踐驗證理論，用理論指導實踐。

4.建設特色課程

在課程設置上根據對企業人才需求情況和對近幾年畢業生就業情況的調查，以工作過程為導向，以工作任務或產品為載體，根據學生就業崗位群的任職要求，參照相關職業資格標準，通過與企業有關人員共同論證，進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關，在與企業的深度耦合中，通過對職業崗位群從業人員和與職業崗位群有關人員及專家進行調查，通過對在職業崗位上工作的學生的描述，經過分析、歸納、整理、綜合，確立職業崗位工作過程中不同階段的工作任務，將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容，通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析，確定適用于不同層次的專業核心課程內容和學時安排。

5.技能培訓為核心

技能實訓教學要突出應用能力和綜合能力培養。

5.1基本技能訓練

認真練好傳統的基本功，如鉗工鋸切割、鑿切、切割和備案、鋸位置、鑿切精度等都要精益求精，扎實到位，使學生達到能干、會干、實干、巧干、精干的目的和水平，真正實現“干啥像啥”的目標。

5.2熟練掌握設備及工量器具

學生學習各種技能首先要熟練掌握各工種工量器具的使用方法、結構構造和工作原理，能夠進行基本的維護和修理。

5.3理論后的第一次練習

第一次練習激發興趣，然后探索理論，是一種有效的方法。如鉗工的鋸削實訓，先讓學生畫線看誰的鋸縫直，然后根據訓練情況，研究和討論鋸縫歪斜、鋸條斷和鋸齒狀的裂縫。如整機組裝訓練，讓學生在同一時間基本掌握裝配過程，并要求學生在本子上寫上作品，從而更深入全面地了解課程的運作。

機電一體化高技能人才培養不僅要改革教學模式，更新教育觀念，更要培養學生生存、學習、合作的綜合能力。改變教學模式，應用理論、技能實訓、企業實踐為一體的“理技一體化”的教學模式，以便為我國機電一體化產業提供更多高技能的專業人才。

參考文獻：

[1]郝巧梅.機電一體化專業課程改革調研報告及改革建議――進行課程整合、實行理實一體的項目教學[J].科技創新導報，2012，17：165-166.

[2]張平亮，辛望旦，唐育正，何永華，劉福基.高職機電一體化復合型人才課程體系的構建[J].寧波職業技術學院學報，2009，03：5-8+23.

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Abstract As an integrated technology， mechatronics is the result of the interaction of many subjects， such as microelectronics， control and detection. As far as the development level of our country is concerned， this technology and its derivative products are widely used in all aspects of social life， and play an important role in the continuous development of new technologies in China. Therefore， from the social needs， and adapt to the mechanical and electrical integration is also favored. However， the current university in cultivating Mechatronics talents， students lack of engineering quality， lack of innovation ability is becoming a serious problem. Therefore， the project as a basis， relevant research of electromechanical integrated experimental teaching is very necessary.

Key words electromechanical； engineering project； social demands

0 前言

目前，中國社會的進步，尤其是經濟的發展，對機電一體化人才是非常渴求的，這已經引起了相關部門的重視。現在的中國正在飛速發展、追求創新，僅僅掌握基本技術是遠遠不夠的，機電一體化人才不僅要能夠熟練掌握基本技術，還要具備一定的工程素質，擁有創新精神，能夠在實踐中解決隨時出現的新問題。而工程項目具有現實性，能夠增加學生學習的目的性和針對性。實踐教學的開展，既能夠檢驗學生是否真正掌握基本知識和技能，能否把所學知識應用到實際操作中，又能夠讓學生在操作中發現問題，進而推動他們解決問題，這個過程能夠培養他們的創新意識，增強基本能力和基本素質。

1 基于工程項目的機電一體化實驗教學

在進行機電一體化教學時，開展基于工程項目的實驗，對學生的學習是很有利的，能夠促進學生對重點知識和概念掌握，提升學生的能力。但是，對此種實驗的要求也非常高，不僅要體現先進性、綜合性、實用性的特征，而且還要培養學生的創新能力，培養學生的科學思維以及工程意識。因此，在選擇工程項目的時候必須要綜合考慮。

與以往的傳統教學不同，這種工程項目實驗不會讓學生以既定的步驟開展實驗，它更加注重培養學生的自主能力，讓他們自己完成構思、設計、操作等過程，學生的角色完成轉化。與此同時，此類實驗非常關注學生工程素質等方面的培養。具體來說，在實驗中，教師并不會展示出非常詳盡的操作步驟，僅僅是給學生一個操作對象以及操作要求，學生可以單獨或者結成小組，針對操作過程的某一個環節或部分進行分析研究，在這個過程中鍛煉他們的團隊意識和合作能力；通過發現某個環節或部分存在的問題，共同設計方案，自主找出解決辦法，??現創新。這種基于工程項目的實驗對學生的培養，與社會發展對機電一體化人才的需求是非常一致的。

2 基于社會需求的機電一體化實驗教學

自從實施改革開放的偉大政策以來，中國的工業化程度越來越高，汽車、電器等大型制造業紛紛出現，中國逐漸成為一個制造型大國，這些產業在中國發展轉型的關鍵時期極大地拉動了中國經濟的增長，而同時，他們對機電一體化技術的需求也越來越大，要求也越來越高。

社會的需求，使得高校在開展機電一體化教學時要注重培養機電一體化專業復合型人才，對此類人才的基本要求是必須能夠比較系統地掌握機、電、控制、計算機。因此，高校在組織學生進行機電一體化實驗時，必須要立足于社會需求，培養和提升當前制造業急需的技能，同時，也有助于該校就業率的提高。

3 基于工程項目、社會需求的機電一體化實驗教學的基本現狀

3.1 重視程度不夠

在以往的教學中，教師往往習慣于對學生進行理論上的灌輸，對實踐能力卻有所忽視，尤其是在應試教育模式下，教師忽視了實驗教學的重要性，學生們完全淪為了被動學習的工具，他們無法在學習中獲得主動權。同時，僅僅是學習理論知識是遠遠不夠的，技術最終是要服務于實踐活動，再加上這門綜合課程具有非常特殊的學科性質，它的知識體系中很多概念都比較抽象。因此，學生在學習的時候很容易疲倦，喪失興趣，只有在具體的實踐中才能將抽象的知識與技能融合起來，才能鍛煉能力。

3.2 缺乏比較完善的體系

雖然機電一體化實驗教學已經引起了一些教育者的重視，但是在具體的實施過程中依舊充滿阻礙，其中最重要的原因就是實驗教學較為完整的體系尚未形成。教育者無法正確組織實驗教學，往往把操作的內容步驟展示出來，讓學生在實驗操作中進行重復訓練。而由此產生的后果就是學生的能力得不到鍛煉，更無法擁有創新意識，對其成長與發展十分不利。

3.3 缺乏完善的條件設施

在開展基于工程項目的機電一體化實驗教學時，遇到的一個很大的客觀麻煩，即目前我國的很多高校都缺乏完善的條件設施。這是因為進行工程項目為基礎的實驗教學需要的設備大多都非常龐大，占用的空間也不小，再加上昂貴的價格，造成各大高校適合進行實驗教學的設備都很少，如今，就達不到進行實驗教學的目的了。

3.4 缺乏健全的考核機制

學生在完成基于工程項目的機電一體化實驗之后，教師需要對學生的表現進行評價。但是，很多教師在評價的時候依然使用傳統的方法，即學生寫出實驗報告，隨后由教師進行打分，這樣的評價方式不能體現出學生的真正能力，不利于學生的長遠發展。

4 實驗教學體系方面的完善

4.1 校企合作

社會經濟發展對于機電一體化技術的需求，是高校開展機電一體化教學的直接動力，而從另一個角度也反映出一個事實，那就是學生與此相關的技能必須要和社會需要相適應，一旦機電一體化實驗教學缺乏目的性，和實踐脫離，那么就失去了該學科的意義。為此，必須要對學生嚴格要求，使其能力基礎能夠使用開展基于工程項目、社會需求的機電一體化實驗；同時，高校要和相關企業保持密切的合作關系，讓經驗十足、能力突出的教師和企業人員一同制定教育方案、優化教育內容。

4.2 知識體系

在進行機電一體化實驗教?W設計時，必須要考慮到對機電一體化專業人才知識方面的要求，弄清開展基于工程項目、社會需求的機電一體化實驗需要具備哪方面的基本知識之后，將這些基本知識放置于多個課程之中。這就使得知識在多個課程中反復出現，又因為在每個課程中的側重點有所差異，建立起比較完整的知識體系。之后，就著手技能的培養，從而更好地參與實驗過程。

4.3 工程素質

工程素質集中體現了個體參與工程實踐的綜合素質。工程素質規律性可以通過對知識的分析，內化以及升華能力而形成，它無法作為一個獨立體存在，更不可能和個體的多方面素質例如品德、人文等相脫離，這就對教育者提出了更高的要求。教育者首先要改變自身的教學理念，對知識與能力的辯證關系有清晰的認識，進而建立課程群，課程群的分類依據就是能力，課程群對機電一體化實驗起到重要的支撐作用。

5 實驗考核機制的完善

開展基于工程項目的機電一體化實驗之后，教師需要對學生的表現進行考核，而考核方法是否科學、考核機制是否完善，影響著是否對學生的真實表現做出了比較合理的檢測。

5.1 創新意識與能力的考核

對于學生來說，掌握一定的知識與技能并不是難事，而能否擁有創新的能力才是關鍵，同時，它也是評價學生的重要指標。在學生進行機電一體化實驗時，教師要留意學生創新能力的發揮，觀察其是否能夠采取獨特的方法應對操作中出現的問題，此外，在學生表達出新的想法時，教師要對其創新意識表示肯定，并在適當的情況下予以一定的指導。

5.2 協作溝通能力的考核

開展機電一體化實驗的目的之一就是鍛煉學生的自主能力以及獨立解決問題的能力，但是，這并不意味著禁止學生之間進行討論、溝通，以及互幫互助。相反，學生間進行溝通，能夠促進思維的發散，集思廣益，探索出不同的解決方法，促進問題的解決的同時，也提升學生的創新能力。

5.3 操作能力的考核

在實驗中的實際操作能力，反映著學生對所學技能的把握程度，這種操作能力不僅體現在能否科學使用各種設備、儀器上，而且也體現在學生是否能把所學理論知識成功運用到實驗中去，是否實現了理論與實踐的真正結合，是否能夠從實驗中發現問題，并想辦法促進問題的完美解決，是否在實驗中得到了技能的有效提升。

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關鍵詞：工程實踐能力；創新意識；高職教育

0引言

隨著經濟的發展，傳統的勞動密集型產業必須進行產業升級和改造，進行技術革新，工藝提高，這必將需要大批具備工程實踐能力的高素質技能型人才，而大范圍的技能型人才短缺無疑會制約整個國家經濟的增長[1]，因此，培養出符合行業企業需求的高素質技能型人才是高職教育的現代使命。無錫商業職業技術學院機電技術學院整合相關專業，組建機電一體化技術專業群，修訂人才培養方案，實施教育資源和實踐資源共享，加強學生課外科技活動，在實踐過程中，使學生逐步具備方案設計、材料選擇和采購、零件加工、裝配調試等相應工程實踐能力。

1學生工程實踐能力培養的內涵

1.1學生工程實踐能力培養定位分析

高職院校是培養面向生產、建設和管理第一線急需的高素質技能型人才。機電一體化技術專業群所培養的學生能夠勝任行業、企業里所對應的崗位，并具備一定的實踐能力和創新意識，滿足社會發展和技術革新的需要，為以后的職業發展打下堅實的基礎。

1.2學生工程實踐能力培養的內涵

以就業為導向，根據企業崗位能力需求和行業發展趨勢，設置人才培養方案，把崗位知識、先進技術、技術能力、職業素質的內容融入到教學全過程，培養出滿足企業需求和發展的高素質技能型人才，實現人才培養目標和企業人才要求的對接。以崗位技術技能培養為主線，做到“三個結合，五個對接”。理論教學與實踐教學相結合，用理論指導實踐教學，通過實踐提升學生工程實踐能力；教學與生產實踐相結合，使學生在生產實踐過程中，能夠應用所學知識解決生產問題，加深理論知識的理解和把握；學習和工作相結合，養成終生學習的習慣。為了培養出適合產業、企業需要的高素質技能型人才，在培養過程中專業與產業、職業崗位對接，專業課程內容與職業標準對接，教學過程與生產過程對接，學歷證書與職業資格證書對接，職業教育與終身學習對接，使學生在學習過程具備崗位知識和崗位技能。工學交替，教、學、做相統一，學生前兩年半在校內系統進行理論學習和技能訓練，具備扎實的專業理論知識和綜合技能，最后半年到企業頂崗實習，實現知識運用、職業技能和職業素質的“三位一體”綜合培養和訓練，全面提升學生綜合素質。

2學生工程實踐能力培養體系的構建

2.1學生工程實踐能力培養體系構建原則

學生工程實踐能力培養應基于學生全面提高，協調發展，在培養過程中，要注重學生知識的掌握和運用能力的培養，也要注重素質教育的滲透；在教學過程中，應充分發揮學生主體作用，優化教學計劃、課程標準、課程內容，采用現代教學方法進行教學，并注重學生工程能力的訓練，通過校內、校外實訓、校企的聯合培養，以及各類技術技能競賽提高學生工程能力，培養學生創新意識和能力；隨著經濟發展、技術創新，對人才技術技能要求也就越高，培養體系必須不斷完善和改進，從而適應經濟和技術的發展。

2.2構建學生工程實踐能力培養體系

2.2.1工學結合，課證融通

整合機電一體化技術專業群實訓資源和教育資源，合理安排理論教學和實踐教學，使理論教學和實踐教學合理銜接。如圖1是機電一體化技術專業針對工作崗位設置的培養體系，學生學習電工電子技術課程后進行維修電工實訓，掌握基本控制電路設計，熟知各類電器元件，同時開設電機與拖動技術課程，學生對控制類知識掌握一定程度后，學習可編程控制器應用課程，然后進行可編程控制器考證實訓，其內容、培訓過程、考核標準嚴格按照職業資格證書考證要求進行，同學期開展液壓與氣動和機電一體化技術應用課程，此外，機械制圖與實訓、機械設計理論與實訓也同期進行，使學生熟知機械傳動裝置，并能選擇傳動機構，最后開展綜合性實訓-簡單機電系統制作，綜合訓練學生機構設計、傳動裝置選擇、執行部件選取以及控制系統的設計等能力，初步具備機電一體化技術員崗位技能和專業素質，在最后一學期學生到企業頂崗實習，在實際的工作崗位鍛煉，整體提升學生專業素質和技術技能。學生在畢業資格也與職業資格證書掛鉤，要求學生在校期間必須考取2個專業職業資格證書，如機電一體化技術專業學生，在校期間可考取普通車工初級證書、可編程控制系統設計師中級證書、Pro-E/UG設計工程師證書、CAD中級證書和可編程控制系統設計師高級證書等，且要求學生在畢業前必須獲得2個以上職業資格證書，方可順利畢業，這樣也促進“三個結合，五個對接”有效開展和實施。

2.2.2校企合作，共育人才

校企合作能夠有效解決高職學校教育、實訓資源的匱乏等問題，能夠為高職院校提供優質的實訓場所和良好的師資，能夠共同制訂符合企業行業對人才要求的人才培養方案，共同編寫教材和實驗實訓指導書；校企合作可根據實際需要開展多種形式的合作，如采取“訂單班”“、現代學徒班”等形式聯合培養學生，學校老師和企業有經驗工程師共同指導學生學習和生產實踐，教學資源相互補充，師資力量相互支持，人才培養目標和企業對人要求相一致，才能培養出企業、行業需求的，受社會歡迎的人才[2-4]。

2.2.3課外科技活動

課外科技活動是課堂教學有效延伸和補充，是學生成才的重要渠道和手段，是校園文化建設的主要途徑之一[5]。機電一體化技術專業群近幾年在學生課外活動上加強引導和投入，鼓勵學生根據興趣組建專業協會，如現代制造專業協會，機電產品營銷協會等，協會為成員討論專業知識、解決專業問題提供了良好的平臺，也利于老生和新生之間的溝通，便于開展傳幫帶活動，有利于形成良好的學習風氣和相互趕超的良性競爭，有利于從根本上解決學生厭學棄學的老大難問題[6]；對創新設計有興趣的同學組建創新班，課外開展創新知識專題講座、組建創新團隊參加各類技能競賽；依托江蘇省機械創新設計大賽、發明杯以及挑戰杯等賽事設置院級競賽，鼓勵學生參加校級技能競賽，并在資金上給予一定支持，配備專業指導老師。學生參加課外活動過程中，只有在碰到自己團隊不能解決的問題才向指導老師尋求幫助，這樣培養學生獨立分析、解決問題能力，提高學生創新意識，擴大學生知識視野。

3實踐成效

3.1專業建設

2013年機電技術學院機電一體化技術專業群成功申報無錫市職業院校重點專業群，修訂人才培養方案，根據人才培養目標，新增電火花線切割實訓室、3D打印快速成型實訓室、自動化生產線實訓室，可編程控制器考證實訓室等，也為理論教學、實踐教學合理有序安排提供了物質基礎，也為人才培養方案的實施提供了堅實的基礎。根據麥可思《無錫商業職業技術學院社會需求與培養質量年度報告》，近三年機電一體化技術專業學生在畢業半年后就業率均高于江蘇省高職院校同專業學生畢業半年后的就業率，且2013屆就業率不降反升，就業率達到100%，比江蘇省高職院校同專業畢業生半年后就業率高9個百分點。第三方的調研報告較為客觀的顯示出通過校企合作、實踐體系構建等有效提升了學生崗位技術技能，深得社會和企業的認可。

3.2校企合作

機電技術學院與多家企業進行了有效合作，如與無錫市信捷電氣有限公司（以下簡稱無錫信捷）持續有效的合作，根據培養目標和崗位能力要求共同編寫了項目驅動式校本教材《機電控制理論及實訓》和《電氣控制與PLC技術實驗指導書》，共建可編程控制器實驗室，聯合培養學生，學生經過系統理論知識學習和實踐技能訓練后，考取了可編程控制器設計師職業資格證書，證書的獲取也作為畢業資格一個重要條件，每年學校都和無錫信捷聯合舉辦專業技能競賽，對成績優異的學生給予獎勵，鼓舞學生學習專業理論知識和專業技能鍛煉，每年都有部分學生進行無錫信捷工作，得到無錫信捷公司的肯定。此外，與無錫市五金機電商會合作成立“無錫市五金機電學院”，與金鑫美萊克有限公司開展了“現代學徒班”，取得了學校、企業、學生多方的好評。

3.3科技創新

近幾年，機電一體化專業群在課外科技活動中取得了可喜的成績，如學生完成江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃項目9項；在全國高職高專“發明杯”大學生創新創業大賽中獲一等獎5項、二等獎2項、三等獎2項；學生在校獲得專利20多項；在江蘇省大學生機械創新設計大賽上獲二等獎4項，三等獎3項；在“挑戰杯”競賽獲江蘇省二等獎1項，三等獎1項。這些足以說明通過課外科技活動能夠有效提高學生創新意識和創新能力。

4結束語

機電一體化技術專業群經過幾年的探索和實踐，學生素質及技能的培養取得了一定的實效，但也存在不足，一是需要進一步加強實訓室建設，完善實踐教學體系；二是建立“互惠共贏”長效持久的校企合作機制，保證合作持續有效，真正成為雙方發展的推進劑；三是結合人才培養方案，逐步完善課外科技活動，擴大學生受眾面。

作者:杜春寬 李正峰 單位:無錫商業職業技術學院機電技術學院

參考文獻：

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[3]陳達美；鄧秀芬；李正義，等.民辦高職校企合作培養人才探索[J].教育探索，2014，279（9）：84-85.

[4]李焱斌，黃瑋，趙恒華，等.地方高校提升工科學生工程實踐能力的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2013，30（9）：165-169.

篇6

關鍵詞：機電一體化 專業群 技能大賽 課程改革 以賽促教

隨著現代科學技術的發展，各學科之間相互融合、相互滲透，各行業綜合技術的應用和產品的開發標志著一個國家機械工業的現代化水平。社會主義現代化建設迫切需要大量既有機械專業知識又有電子技術知識的一體化專業人才。化工行業是山東淄博地區工業經濟重點培養和發展的戰略性產業。機電一體化技術是化工行業的核心技術之一，是該行業實現自動化、柔性化、集成化的基礎，是提高產品質量、提高勞動生產率必不可少的手段。為了滿足淄博地區先進化工行業快速發展的人才需求，山東省鼓勵發展職業技術教育，采取訂單式、定向式培訓，相應或超前調整職業技術院校的教育結構、專業設置、課程安排和教學內容，加強學校與企業、學校與工業園區的合作，采取崗前培訓和崗位培訓相結合的形式，培養適合企業發展的技能型人才。本文主要從以下幾個方面進行分析。

一、專業群建設與技能大賽中實訓設備的融合

機電一體化實訓中心是淄博技師學院專業群中機電一體化、電氣自動化設備安裝與維修兩個專業共享的一體化課程實訓中心，擁有機電一體化設備9套，分為供料、檢測、加工、裝配、搬運、倉儲多個工作單元，包含PLC控制、變頻器控制、觸摸屏控制、氣動控制、傳感器控制、步進電機控制、伺服電機控制等多種自動控制元素，設備為西門子、三菱雙系統，可實現西門子、三菱兩種系統的編程、調試訓練，可滿足現階段學院機電一體化專業教學需要，承接社會技能培訓及舉辦省市機電一體化項目比賽。擁有世界技能大賽、國家技能大賽機電一體化項目指定設備FESTO系列電驅動操作手、氣動沖壓兩個單元，可滿足國家大賽機電一體化項目培訓的基本要求。但與機電一體化專業群技術領先、功能示范的要求及組建省級國家大賽培訓基地的要求仍存在較大差距。

為了對接產業發展需要，對接國賽和世賽標準，學院將完善機電一體化實訓中心硬件建設。新的機電一體化實訓中心將遵循從單一到綜合的認知規律，分為單一模塊訓練區、多個模塊訓練區、生產線應用模擬訓練區。

1.單一模塊訓練區

主要模塊：供料單元、加工工作單元、檢測工作單元、操作手工作單元、工件壓緊工作單元、組裝工作單元、成品分裝工作單元、元件分類工作單元、存儲工作單元。

2.生產線應用模擬實訓區主要設備

模擬自動化工業生產線功能： 多個工作單元自由組合，各PLC通過通信接口聯網控制，實現模擬自動化工業生產線的編程、調試、維修實訓，完成供料、檢測、加工、搬運、組裝、分裝、存儲等多種工作控制的實訓；支持師生學習科研，提供社會培訓及社會服務功能。

二、依托專業群建設實現技能大賽項目與師資配置的融合

為了實現“以賽促教”，建立相同專業以及不同專業之間教師的合作機制，電氣系進行了一系列的改革，合作和競爭并存。

1.合作

成立相關課程的課題組，主要的課題組包括：電力拖動控制線路安裝與維修、電工基本技能訓練、電機與變壓器、PLC應用技術、電子技術應用、機械設備安裝與維修等。每個課題組中至少包含了各團隊中的一個人，每個課題組都指定一名負責人。課題組負責人的主要作用是：擬定本課題的工作頁學習任務；制定工作頁編寫流程并進行分工與匯總；負責本課題組教學計劃的編寫；備課；保證本課題組的一體化教學。

2.競爭

每個教研室負責不同班級的一體化教學任務，班級的教學與管理都是該團隊負責。班級與班級之間可以形成學生的學習競爭，同時任課教師之間也有合理的競爭機制。而機械知識、機械制圖等由本專業教師與機械專業的教師共同完成，兩個專業的教師在完成課程教學的過程中互相督促與學習。

3.師資隊伍建設

一是培養專業帶頭人，學院將設立機電一體化的專業帶頭人。二是“一體化”骨干教師隊伍建設，學院根據專業群建設的要求及大賽的實際情況，將評選出相關的一體化教師。三是兼職教師隊伍建設。計劃邀請FESTO費斯托（中國）有限公司培訓部兩位專家來校作報告，相關專業教師和大賽備戰學員參加會議。FESTO是中國技能大賽合作伙伴，專家將詳細介紹近年來中國技能大賽機電一體化項目的發展動態及發展趨勢，并針對專業實際情況，在硬件配置、課程優化和師資培養等方面與到會師生們進行討論，提出建議。

三、專業群、技能大賽項目與課程改革的融合

分析機電一體化大賽涉及的主要課程體系及相關內容，針對專業群中對課程資源的要求，實現專業群、技能大賽項目與課程改革的融合。根據本課程體系，在專業群建設期內，做好教改規劃及任務分工，開發電工基礎、機械與電氣識圖、液壓與氣動技術等三個共享優質課程，并完成該課程的資源庫建設。同時開發機電一體化專業方向的電力拖動控制線路、變頻技術、PLC應用技術等三個核心專業課的一體化教材。開發過程中，與企業、行業緊密結合，共同研究人才培養方向與目標定位，共同制定專業人才培養方案，提煉典型工作任務，并以具體工作任務為學習載體，按照工作過程和學習者自主學習要求安排教學活動，通過工作實現一體化課程教學改革，構建工作過程系統化的課程體系。

四、特色與創新

特色和創新是示范性高職院校建設的靈魂，沒有辦學特色，學院就無法生存與發展。筆者學院在多年辦學實踐中，在辦學理念與機制、人才培養模式、專業建設、質量管理、素質教育、特色與創新方面進行了一些實踐與探索，取得了良好的效果。

首先，機電一體化專業屬于老牌專業，專業建設根底扎實。其次，校內外實訓基地建設突出特色。再次，明確專業特征，服務區域經濟和社會發展。最后，“工學結合、校企合作”下的人才培養模式改革出成效。

學院在工學結合人才培養總體思路下，結合行業背景和專業實際建設情況，進行廣泛深入的調研，深化“2+1”校企合作的人才培養模式。完善了人才培養模式實施條件和保障制度，深化校企合作，資源共享，互惠互利。在人才培養過程中，引進企業資源，開發實訓項目；模擬企業環境，開展生產實訓；聘請企業教師，規范工作行為。同時，教師參與企業項目開發，為企業提供技術服務。學院與臺達集團等企業合作開設了訂單培養班，眾多學生通過訂單班的學習在合作企業頂崗實習并就業，學生體現出的高素質、高技能受到企業的好評。通過人才培養模式的改革，推動了機電一體化專業內涵建設，帶動了專業人才培養質量和社會服務能力的穩步提高。學生的雙證制獲取率達到100%，學院參賽選手在2014年全國技能大賽中獲第六名。

參考文獻：

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篇7

明確機電一體化專業含義

機電一體化技術是將機械制造技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術等在系統工程的基礎上有機地加以綜合，利用微電子技術、信息技術、自動控制技術使機械實現柔性化和智能化的技術。其本質是將電子技術引入機械控制中，也就是利用傳感器檢測機械運動，將檢測信息輸入計算機，計算得到能夠實現預期運動的控制信號，由此來控制執行裝置。

精心設置專業課程

機電一體化技術是機械和微電子技術緊密集合的一門技術。將機械技術與電子技術、信息技術相結合，實現機械的柔性化和智能化。專業理論課程的設置應包括3方面的課程。

機械方面課程

機械制圖、金屬材料與熱處理、互換性與測量技術基礎、機械原理、機械設計、機械制造工藝學、機械工程測試技術、工程力學、計算機繪圖、液壓傳動技術。

電氣方面課程

機電傳動控制、電工技術、電子技術、變頻技術、可編程控制器、單片機技術、安全用電、電機與變壓器、機床電氣控制技術、傳感器與檢測技術。

實習實踐課程

金工實習、機械零件拆裝與繪圖實習、電工電子基本技能實習、電機拆裝與修理、PLC應用實習、單片機應用實習、機械課程設計、電氣控制課程設計。

加強教學組織與安排

對于機電一體化專業來說，理論教學的組織與安排要使學生畢業時具有熟練的職業技能和適應職業變化的能力，培養學生的基本知識和基本素質，為專業課提供理論知識基礎。在教學過程中，對基礎原理內容要簡化，注重增強應用性和強化解決實際問題的能力培養。實踐性環節訓練是技工教育的重要組成部分，是提高學生技能操作的重要途徑，機電一體化專業的該環節訓練實行模塊化教學，模塊化教學具有很強的針對性、靈活性和趣味性，打破了傳統的教學模式，能充分調動學生的學習積極性。

機械技術模塊

機械技術是機電一體化的基礎，它對系統的結構、重量、體積、剛性與耐用性等有著重要的影響。機械結構的合理性與控制的復雜程度有直接關系，從而也影響了系統的性能和可靠性。機械技術的著眼點在于如何與機電一體化技術相適應，利用其他高新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上的變更，滿足減少重量、減少體積、提高精度、提高剛性、改善性能的要求。

電氣控制技術模塊

主要介紹機械制造過程及機械設備使用過程中生產設備的電氣控制原理、電氣控制線路及設計等有關方面的知識。本課程的主要任務是使學員掌握常用控制和保護電器的結構、原理、用途、型號及選用方法，掌握電動機起動、反轉、制動控制的基本環節，熟悉一般電氣控制線路的分析方法，掌握金屬切削機床電氣控制系統的原理，使學員對電氣控制設備具有一定的應用、維護、改造與設計能力。

微機接口技術與可編程控制器模塊

系統技術就是以整體的概念組織應用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互有聯系的若干功能單元，以功能單元為子系統進行再次分解，或成為功能更單一、更具體的子功能單元。這些子功能單元同樣可以繼續逐層分解，直到能夠找出一個可以實現的技術方案。

在系統技術中，接口技術是一個重要方面，它是實現系統各部分有機連接的保證。接口包括：電氣接口——實現系統間電氣信號連接；機械接口——完成機械間的連接；人機接口——提供人與機電一體化系統間的交互界面等。

傳感與檢測技術

傳感與檢測裝置與信息系統輸入端相聯并將檢測到的信號輸送到信息處理部分。傳感與檢測是實現自動控制的關鍵環節，它的功能越強，系統的自動化程度就越高。在傳感與檢測技術中，要求傳感器及其放大處理電路能快速、精確地獲取信息，并能經受各種工作中的嚴酷環境的考驗。傳感與檢測技術不僅是發展機電一體化技術的關鍵，而且對現有技術的改造也具有重要意義。

機電一體化技術綜合應用模塊

伺服傳動包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，由微型計算機通過接口與這些傳動裝置相連接，控制它的運動，并帶動工作機械做回轉、直線或其他各種復雜的運動。因此，伺服傳動是實現電信號到機械動作轉換的轉換裝置與部件，對系統的動態性能、控制質量和功能具有決定性的影響。伺服傳動技術的發展，為機電一體化提供了小型號、大功率、高精度、使用簡便的操作執行部件，極大地推進了機電一體化技術的發展。

規范安排學生頂崗實習工作

學生企業頂崗實習是為了拓展學生的專業技能，適應所從事的職業崗位需要和學生職業能力形成的關鍵教學環節，也是深化“工學結合”人才培養模式改革、強化學生職業道德和職業素質教育的較好途徑。通過工學交替、頂崗實習，使學生能夠盡快將所學專業知識、能力與生產實踐相結合，實現在學期間與企業、與崗位的零距離接觸，使學生快速樹立起職業理想，養成良好的職業道德，練就過得硬的職業技能，從根本上提高人才培養質量。

頂崗實習要作為正式的教學安排，安排學生到企業進行頂崗實習，根據專業教學計劃和企業的用工要求采用兩種模式，一是工學交替模式的頂崗實習，實習的時間安排在第二學期和第四學期；二是采取傳統的“2+1”模式的頂崗實習，實習的時間安排在第五、第六學期。兩種模式的教學計劃不同，時間安排不同，實習崗位和實習的目的也有所不同。

頂崗實習要本著整體協調的原則，科學規劃建設校外實訓基地。認真選擇與學生學習有關的實習地點；按實綱的要求，結合實習現場條件擬定實習程序。結合實習單位的實習條件，同實習單位的主管人員，擬訂出具體的實習進度計劃。認真組織學生學綱和具體的實習計劃，講明時間安排和步驟，提出寫實習日記、實習報告的要求，介紹實習單位情況和實習應注意的事項，宣布實習紀律。與企業指導實習教師根據學生的實習崗位，共同制訂出進一步培育學生對專業能力、專業素質等方面的實習指導計劃。實習計劃應包括：實習地點、實習內容、實習時間及人員安排、實習程序安排、考核等。

相關鏈接

機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合，并綜合應用到實際中去的綜合技術。該專業旨在培養從事機電設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作的高素質、高技能、應用型高級職業技術人才。

參考文獻

[1]睢雪亮.技工院校機電一體化專業建設的探討[J].湖南農機,2011(3):

篇8

高職專業教學資源庫要遵循以下建設原則：第一，工學結合原則，即按照“工學結合”理念組織資源庫素材，滿足企業高技能人才需求；第二，標準化原則，即必須有可依的規范和可參照標準，保證教學資源實現共享和互換，便于對教學資源庫進行有效管理；第三，結構化原則，即確保網絡教學資源的合理性、易用性和可擴展性，方便操作和使用；第四，科學化原則，即專業教學資源庫設計、開發、組織要科學，從根本上保證資源庫的建設質量。鑒于此，機電一體化專業教學資源庫建設總體思路是：“調研需求，循證設計；統籌規劃，科學建設；多元合作，機制保障；開放運營，持續發展”，遵循“設計-制作-集成-應用”的技術路線開發，旨在建成一個內容豐富、實用快捷的共享型專業教學資源平臺［2］。基本思路如下：1.在行業企業人才需求狀況和畢業生就業現狀的充分調研基礎上，系統設計機電一體化技術專業課程體系及人才培養方案，并以此為依據，結合不同類型的用戶需求，構建出資源庫的總體框架。2.按照企業的工作流程以及對崗位技能和人才綜合素質的要求，建設基于職業化、面向崗位任務的課程資源；并搜集包括文本類、圖片類、音頻類、視頻類、動畫類等課程中單元及關鍵知識點對應的素材。3.將搜集和開發的資源，圍繞課標進行科學整合，確定資源庫結構，設計頁面和導航，資源入庫，邊制作邊修改邊調整。4.建立資源庫推廣應用中心，收集使用者的不同需求、資源庫使用過程中存在的不足等，在整理分析的基礎上，及時予以調整與改進。積極探索建立資源庫運營更新機制，促進資源庫持續發展。5.充分利用現代信息技術，開發虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗等虛擬工作場所，通過虛擬工作場所開展實訓項目，降低開展實訓教學的成本。

二、機電一體化專業教學資源庫的框架與具體內容

基于學校、企業、社會學習者多方需求，結合共享型教與學、繼續教育與培訓、就業服務與管理、技術交流推廣等功能的實際需要，利用網絡信息平臺，整合企業和專業優質教學資源，構建出機電一體化技術專業教學資源庫的內容框架如圖1所示。“專業建設標準子庫”是在專業教學資源開發標準的指導下，以職業崗位和社會需求為導向來開發，主要包括：專業介紹、人才需求調研報告、機電一體化技術專業人才培養方案、課程體系、課程建設標準、專業辦學條件配置標準、職業資格標準、教字團隊信息、專業建設成果等。“課程資源子庫”是以《普通機床的零件加工》等7門項目化專業核心課程為基礎，以課程項目或學習單元為單位開發課程資源，主要內容包括：課程標準、教學設計方案、課件、授課錄像、學習手冊、在線測試、工程案例、試題庫、課程評價方案、技術資料和參考資料等。“專業基礎素材子庫”是專業教學資源和課程教學資源的素材提供地。主要的素材形式有：文本文件庫、圖片素材、視頻素材、動畫素材等。按應用類型分類，主要有：機械與電氣相關技術標準、產品與零件工程圖、工藝文件、作業規范、操作說明書等技術文本；企業生產用的各類機床、刀具、夾具、量具、企業產品與零件、生產場景等圖片；企業生產過程、學生實習實訓、課程錄像等影音視頻；各類機械機構和機電設備內部結構、工作過程等動畫；企業工作項目案例、企業網站鏈接；課程習題庫、試題庫及在線測試系統；數字化教材、各類教學課件、校企合作編寫的培訓教材。

“虛擬仿真資源子庫”由仿真動畫集、典型機電—體化產品仿真學習包、編程及仿真軟件包、自動線安裝調試仿真工廠虛擬場景、機電—體化競賽虛擬平臺等5個特色資源包組成。學習者可在一個仿真平臺下，建立機電應用系統搭建、程序編制及調試的虛擬環境，根據要求完成仿真訓練，以降低實訓成本。“自主學習與專業拓展子庫”包括精品課程及相關網站鏈接、校企合作案例、工學結合教學案例、在線測試平臺、科技創新與國際交流等。該模塊主要為高職機電類專業教師備課教學、高職在校學生及畢業生自主學習提供服務。學生可通過網絡課堂、教學錄像等多種資源完成課程理論部分的學習，通過虛擬車間、虛擬設備、虛擬實訓等資源完成實踐階段的訓練，最后通過在線測試平成理論與實踐的考核，從而構建“學、練、考”全方位的自主學習與考核體系。“職業培訓資源子庫”由職業信息、職業資格認證培訓、企業員工專項培訓、技能大賽平臺四部分組成。“職業信息”包含機電行業、各個職業的全部信息內容，分別按照行業分類和職業分類來對每個職業做具體分析。還包括企業人才求職信息與個人求職信息、就業咨詢。“職業資格認證培訓”包含中、高級車銑工、數控車銑床操作工、鉗工、維修電工、工藝員與CAD職業資格取證培訓和學習資源。“企業員工專項培訓”為機電行業企業生產及相關領域在崗從業人員、高職畢業生提高和更新專業技能，為農民工、下崗人員的再就業提供的專項培訓。“技能大賽平臺”為全國機電一體化技術專業的師生提供專業技能賽事服務，展示比賽場景和參賽選手的風采。“合作企業資源子庫”以合作企業為主，通過校企業合作的方式，匯集行業領先企業的技術標準、典型工程解決方案等，為同業單位在崗員工或其他學習者的專業知識更新、專業技能提高提供全面的企業學習資源，此資源庫主要由企業培訓教程、行業企業標準、企業解決方案和產品技術資料組成。根據機電行業企業的特點和人員培訓需求，企業培訓教程可以分為兩大類：機電設備制造企業、機電設備使用企業等單位的員工技術培訓。國內外機電一體化技術設備生產和應用企業的生產標準、使用標準、操作規范等組成相應行業企業標準集合。以校企合作完成的典型機電一體化技術工程案例和行業領先企業為機電一體化技術應用企業所做的典型解決方案組成企業解決方案，為企業、社會學習者和師生提供實際的企業解決方案，提高學習者的工程應用能力。“職教立交橋資源子庫”的建設，有利于機電一體化技術人才職教立交橋的構建，有利于機電一體化技術專業中高職、本科的銜接貫通，有利于各層次人才的成長和終身學習，有利于加工制造類產業的技術進步和轉型升級。主要由職業教育各學習層次的課程標準、銜接課程標準、教學共享課程和機電專業對口單招考試等部分組成。

三、專業教學資源庫建設體會

教學資源庫建設是一項長期、艱巨、復雜、工作量大的系統工程，通過對機電一體化技術專業教學資源庫建設的探索與實踐，我們的體會可概括為“特色、規范、完善、服務”。首先，教學資源庫建設要體現高職院校和專業特色。高職院校采用工學結合人才培養模式，高職機電一體化技術專業的教學模式具有其鮮明的特色，如項目化教學，專業課程教學的內容、策略與教學的方式方法更注重實用性、互動性和動手性。因此，高職教學資源的設計應圍繞專業核心知識、專業拓展知識，之后將這些知識與行業企業相關知識信息加以融合，形成校企合作、實訓實踐等課程內容，設計制作出更多普通教學資源庫不具備的特色資源。其次，要規范教學資源庫建設標準和要求。教學資源庫建設應嚴格制定相應的質量技術標準、歸類屬性標準、教學資源評價標準以及開發技術標準，規定教學資源管理系統框架和基本功能，避免教學資源低水平重復建設，實現資源高度共享。然后，教學資源庫內容要不斷完善、持續更新。新形勢下知識技術的變更，要求教學課程必然緊跟更新步伐。教學資源庫要利用強大的網絡技術支撐，及時獲得前沿信息，提高庫內教學資源的更新頻率。要建立相應的激勵機制和配套措施，確保專業教學資源庫內教學資源優質、先進，更好地滿足用戶需求。

篇9

關鍵詞：高職機電；工程體驗；課程整合

作者簡介：丁度坤（1981-），男，廣東汕頭人，東莞職業技術學院教師，博士，研究方向為機器人技術、光機電一體化，高職教育。

課題項目：廣東高職研究會重點課題“增強高職院校工科類學生工程體驗方法研究”（編號：GDGZ11Z001），主持人：丁度坤；東莞職業技術學院校級課題“PCB板微鉆視覺檢測方法研究”（編號：2011c13），主持人：丁度坤。

中圖分類號：G712

文獻標識碼：A

文章編號：1001－7518（2012）18－0086－04

高職院校承擔著為國家培養高技能復合型人才的重任。高職院校的畢業生，必須在掌握相關專業技能的基礎上，具備相關的工程能力；必須培養相關的職業素養與嚴謹求實的敬業精神；必須使其在進入工作崗位之前，具備對企業工程文化的認同感。國家工程教育專業認證標準以及美國的ABET對此都有相關的文件規定[1]。

可是目前，大多數高職院校的課程設置，均是偏重于學生專業技能方面的提升，而忽略了對其工程文化、工程能力等方面的培養。學生在進入相關工作崗位之前，普遍缺乏基本的工程經驗以及對工程文化的認同和了解。從某種意義上來講，這也是造成我國企業的產品質量不穩定的根源所在。

培養工程類畢業生的工程能力，使得在進入相關設計制造崗位之前，對企業工程文化具備一定的認同感，培養其嚴謹樸實的敬業精神，有利于從源頭上保證產品的生產質量，具有極其重要的意義。本文將以培養學生的工程能力為主線，以機電類學生為研究對象，構建工程能力與工程文化一體化教學的自動線實訓課程，著力使學生獲得一種類似于實際的工程體驗。

一、體驗感在工程類人才培養中作用

體驗感的概念來源于心理學，指的是人類在與環境的交互中所獲得的個人經驗。概括地講，人的知識來源有兩大途徑：一是通過書籍、老師傳授、圖片或者文字等方式間接獲得；一種是通過實踐直接獲得。而體驗感更強調的是后者，從某種意義上來講，通過實踐直接獲取的知識要比通過間接手段獲取的知識更為重要。這是因為環境的信息可為學習者提供豐富的背景，方便學習者協調與更新自己的知識體系；另一方面，體驗過程中獲得的成功和獎勵也會使學習者建立起更為濃厚的興趣和自信，激勵其不斷獲取新的知識。

體驗感教育對工程類的人才培養尤為重要，因為工程類的課程絕大部分均是實踐性相當強的課程，工程科學本身也是在不斷地發明與創造新事物中得到發展的。可以說，工程知識的認知過程就是從具體到抽象，再由抽象到具體的反復過程。工程師的知識體系來源于社會生產的實際。將工程體驗感融入工程類課程的教學當中，有助于學生更好地理解各種基礎知識和專業知識；有助于培養學生嚴謹樸實的敬業精神；有助于學生正確認識理論與實際、知識與能力的關系；有助于學生發現自己的優勢和興趣，為其未來的就業奠定基礎。回憶我國第一批大學生的成長歷程，他們絕大部分都有工廠、農村的實踐經驗，所以盡管他們的理論基礎不如應屆高中畢業生，但他們的理解與接受能力卻要比應屆高中畢業生強，因此這批學生在畢業后很快就成為了各個領域的骨干，在各崗位大顯身手，為我國的改革開放做出了巨大的貢獻。而反觀目前的大學畢業生，入學后就根據學校的人才培養計劃按部就班地學習一門又一門的公共基礎課和專業基礎課。工程經歷的缺乏使得各門課程對他們而言都是獨立的，無法在相關工程背景的指導下，將各門課程有機地聯系起來，構筑自己的知識體系，也就更談不上能力的形成了。不少學生，學了一個學期的課程，都還沒弄清楚這門課程的用途，要一直到走上工作崗位，從事了相關的技術崗位，參加了一些實際的工程項目，才能理解在校期間所學課程的作用，這嚴重制約了個人未來的發展。

為培養學生的工程能力，營造一種工程體驗感，國內外許多高等院校均專門開設了相關的課程。如美國哈佛的三一學院工程系就開設了“工程設計導引—移動機器人”課程，每年選課人數約2O人。課程以滅火機器人競賽為背景，通過研制參賽的機器人，“旨在為學生提供一年的工程經驗，以培養專業技能，建立專業視角，了解工程世界的社會與人文環境”[1]。麻省理工學院的航空航天工程系開設了“航空航天與設計導引”選修課。通過課堂教學、互聯網教學和航天器設計項目為學生營造了“提供真實的工程體驗”[1]。瑞典的林克平大學開設了名為“Engineering Project Y”的工程導引課程，學生將用一學期四分之一的學時修該課程。課程包括講課、討論、項目工作和項目總結報告幾個部分。每年大約有140名學生選課，來自5個系的教師參與指導，構建10個不同的項目。每5個學生為一組開展工作，完成從構思、設計、實現到評價的全過程[2]。Joy Beatty等提出了一種游戲式的教學模式，針對計算機工程需求分析師的課程特點，設計相應的游戲項目，讓學生在游戲中得到相關知識的工程體驗[3]。René Sallier等根據測試專業學生的特點，設計了血壓測試項目，使用了NI公司的LabVIEW平臺，讓學生自主去構建相關的軟硬件，并體驗血壓測量，增強其工程體驗[4]。國內深圳大學的費躍農等以機器人教學套件為載體，為新生開設了滅火機器人的早期工程體驗課程，旨在增強學生的學習興趣[1]。

二、機電類專業人才培養目標探索

近年來，隨著我國制造業的持續發展以及國家產業政策的調整，各企業普遍出現了“招工難、用工難”的困境，生產設備的自動化是解決上述問題的最佳途徑。它能有效地緩解企業“用工難”的困境，提高勞動生產率，保證產品質量的一致性，且能將人類從單調、惡劣的生產環境中解放出來，是未來制造企業的發展方向。全球知名的制造企業—富士康甚至提出了百萬“機器人大軍”計劃，計劃在未來十年內，在生產線上配置百萬臺機器人，用來代替人工進行生產、搬運。而以單片機技術、液壓氣動技術、電氣控制技術、傳感器技術、PLC技術、網絡及通訊技術等多學科交叉的機電一體化方向正好順應了這一趨勢，在近年來也得到了迅猛的發展。

現在，基本每個工科類的高職院校都開設了機電一體化專業方向，可是目前國家卻沒有關于機電一體化方向的專業標準出臺，這使得各院校在機電一體化專業的課程設置方面，各有特色，有的偏機械方向，而有的偏重于電氣方面。同時，由于缺少機電一體化的職業技能評價體系，以及機電產品本身的復雜多樣性，使得機電一體化方向在人才培養方面存在很多急待解決的問題。如何明確機電人才的培養目標、加強專業建設、并以此制定相關的人才培養方案成為了擺在各院校面前的一道研究課題[5-7]。

培養目標的確定對高職院校而言是非常重要的，它直接關系到后續專業課程的設置，直接影響到學生在校期間學到知識的多少、掌握職業技能的深淺、畢業時能從事的崗位以及是否能較好地勝任相應崗位的工作等實際問題。

我院近年來非常重視對機電方向人才培養目標的修訂，通過召開培養方案研討會、到相關企業調研、畢業生信息反饋等方式，著力于制定最合理的人才培養方案。從調研的情況來看，目前，機電一體化方向畢業生的就業崗位群主要有：（1）機電一體化設備和自動生產線的運行、安裝、調試和維護；（2）各種機械設備的自動化、數字化改造；（3）自動化生產車間的生產工藝設計、質量管理、生產管理等崗位；（4）新興的崗位如機器人的維護、維修技術員等。

據此確定了我院機電一體化方向的人才培養目標為：自動化生產設備的安裝、調試、操作、維護與管理。圍繞此培養目標，我院將機電類的課程劃分為四大模塊，分別為：職業工具課模塊、職業基礎課模塊、職業核心課程模塊以及職業選修課模塊，如圖1所示。

三、機電類工程體驗一體化實訓課教學設計

為使學生獲得一種更為真實的工程體驗，我院從多個方面進行了探索。選取了“自動線的安裝與調試”實訓課作為試點，將工程文化課也融入其中，如圖2所示。將其貫穿于整個實訓課的開始、實施以及最終的課程評價當中，極力營造一種類似于實際生產的全過程，使得學生獲得一種接近于未來實際工作崗位的工程體驗，培養其團隊協作能力、溝通能力以及嚴謹樸實的工作作風。

（一）工程文化課程的選取

工程文化是指企業在實際的生產經營活動中，逐步形成的、為全部員工所認同的、帶有特色的價值觀、生產作風、經營理念、企業精神、企業道德準則等各方面的總和[8-9]。它是企業全體成員在長期的生產與經營活動中日積月累而形成的，是企業的靈魂所在。優秀的工程文化是企業在激烈的市場競爭中出奇制勝的法寶，是企業實現可持續發展的軟實力。從目前許多院校畢業生頂崗實習與就業情況發現，大多數畢業生并不能適應企業的要求，難以真正轉變為一名合格的企業員工，適應崗位需求。而從用人單位反饋來的意見又可看出，畢業生的專業技能并不是當前用人企業看重的第一要素，企業更為重視的是員工的基本職業素質、對企業的忠誠感以及對企業工程文化的認同程度。所以，在校期間提前對學生進行企業工程文化的相關教育，培養他們對工程文化的認同感就顯得非常重要。

而一個企業的工程文化，往往是各具特色的，但也有其共性所在。因此，選取了最具代表性的工程文化四大共性部分作為我院學生的工程文化培訓課程，它們分別為：企業對員工的職業素養要求；6S理念（即整理、整頓、清掃、清潔、素養、安全）；企業的品質理念；企業的生產管理理念（選取了豐田的看板管理方法）。將這些共性的企業文化貫穿于實訓課的全過程，培養學生對工程文化的認同感。

（二）工程體驗實訓課的設計

為使學生獲得一種類似于實際生產的工程體驗，選取了“自動線的安裝與調試”實訓課作為實施載體，并在其中貫穿了相關的企業文化課程。我院的“自動線安裝與調試”實訓是作為“機電一體技術”理論課的實訓課程而專門開設的，課時為84學時，共歷時3周時間。要求學生在實訓前必須具備電工電子基礎、傳感檢測基礎、PLC編程基礎、電機原理與驅動等前期知識。

實訓課選取的設備是亞龍公司的YL-335B自動化生產線實訓臺，如圖3所示。它模擬了一條自動化生產線的下料、搬運、加工、裝配、分揀的全過程。

整條生產線包括了5個工作分站（即供料站、搬運站、加工站、裝配站與分揀站），各分站使用了西門子的S7-200PLC進行控制，可對其進行單獨控制，也可將各PLC組合起來，進行聯網控制。根據實驗臺特點，將實訓課劃分為供料站、搬運站、加工站、裝配站、分揀站的拆裝與調試，以及整線的安裝與調試六大實訓模塊，每個模塊均可自成一體，對學生的機械拆裝、電氣路連接、PLC編程、觸摸屏技術等多個方面進行訓練，提高其專業技能。以其中的“供料站拆裝與調試”實訓課為例，其具體的教學過程如表1所示。

（三）課程的實施與評價

課程的具體實施過程是先由指導老師講授企業工程文化課，以及講解體現企業工程文化的實訓注意事項，總共為12學時。然后進入實訓環節，實訓環節極力模擬實際自動化生產設備的安裝調試過程，采用采用小班制，每班學生數在40～50人之間，以小組形式進行實訓，各組配備一臺實訓臺，各小組的學生數為5人左右，配備2名專業教師進行指導。

對每一模塊的實訓，其教學實施過程是先由指導教師對實訓內容做簡單講解，然后并對各組下發任務書，最后對各小組的完成情況進行評價，相關的評價標準如表2所示。

四、結束語

工程能力的匱乏是我國高職院校學生普遍存在的問題，直接影響了學生對未來的崗位適應程度，乃至企業產品的品質等方面。因此，本文以“自動線安裝與調試”實訓課為載體，融入了職業素養、企業6s理念、企業的品質理念以及豐田的看板管理模式等共性的工程文化課程，極力營造一種類似于實際的工程環境，進行工程體驗一體化實訓課教學的探索，使學生在實訓的同時獲得一種工程體驗感。

從實施的效果看，參加過工程體驗實訓的同學，其對未來工作崗位的適應能力明顯增強了許多，實訓的效果也有了顯著提高。去年我院第一次參加“自動線的安裝與調試”全國技能大賽，就取得了團體三等獎的良好成績，這也從另一側面說明工程體驗一體化教學的有效性。

參考文獻：

[1]費躍農，邱建，李衛民，等.早期工程體驗課程的設計與實踐[J].實驗技術與管理，2008,25（12）.

[2]Edward Crawley eta1.Rethinking Engineeirng Education：The CDIO Approach[M].NewYork：Springer，2007．

[3]Joy Beatty，Mike Alexander. Games-Based Requirements Engineering Training: An Initial Experience Report[C]. NewYork: IEEE press, 2008.

[4]René Sallier, Rüdiger Miβler, Andreas Schütze. VenDASys –a versatile experimentation platform for educational purposes[C].NewYork: IEEE press, 2010.

[5]林昌杰.高職機電類專業學生能力培養的探討[J].武漢交通職業學院學報,2004,6(04).

[6]孫余一，黃瑋，楊普國，等.機電一體化技術專業頂崗實習質量保障體系的建設[J].昆明冶金高等專科學校學報，2010，26（06）.

[7]譚憲云.論高職院校機電一體化專業建設[J].高教高職研究,2010(26).

篇10

1.CDIO的基本思想。CDIO①（Conceive,Design,Implement,Operate）是美國麻省理工學院(MIT)和瑞典皇家工學院等4所大學聯合探索創立的工程教育理念，以構思(Conceive)—設計(Design)—實現(Implement)—運作(Operate)理念開展基于工程項目全過程的學習，著重培養學生全面的工程實踐能力。其指導思想是：以誠信、職業道德培養為基礎，以工程設計任務為導向，以培養個人能力(實踐能力和終生學習能力)、團隊能力和系統的適應與調控能力為主要目標，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有聯系的方式學習工程②③。《機電一體化系統設計》是一門農業工程學科課程群中最具專業特色的專業基礎課程，教學改革中，完全可以在相應的教學中應用CDIO的理念。2.基于項目教學法的教學改革方案。在教學過程中打破原有的教師講授，研究生被動接受知識的模式，采用以項目為驅動的教學方法，增添師生通過共同實施一個完整的項目工作而有目標進行的教學活動。這種方式可以提高研究生的學習興趣，讓其有目標地自主學習，進而很好地融入到有意義的任務完成的過程中，使學習變成一個生動有趣的事情。同時，研究生可以通過自己的實踐進行知識構建和技能訓練④，不再需要枯燥無味的重復就能理解并牢牢記憶理論知識。項目法教學流程圖如圖1所示。（1）研究項目的確定。如圖1所示，在教學活動實施之初根據機電一體化系統設計課程的需要及參與本門課程學習的研究生人數，由教師確定項目個數并進行分配任務。（2）研究生分組。由教師主導根據研究生的不同興趣、個人擅長的特點及團隊合作需求，對研究生進行分組作業并選舉各組組長。（3）討論項目目標和任務。由教師布置相關教學任務，組長協助并組織組員進行項目內容討論并確定具體任務目標，進而分配各成員任務分工。（4）制定項目實施時間表。教師根據本課程的學時數和項目內所包含的任務量，制定具體的項目實施時間表。（5）講授項目實施規范與考核標準。項目實施前，教師專題講授項目實施規范與具體的相關考核標準，及研究報告的書寫規范。考核制度采用百分制標準，其中項目研究占80%的分數，其余20%教師根據組員的團隊合作情況酌情給分。（6）項目實施階段。教師跟蹤各組研究的進展狀態，項目實施過程中根據所遇到困難及問題的普遍性，組織專題討論或者進行個別組具體指導，解決所出現的問題。本課程涉及的主要問題在于硬件系統搭建和上位機軟件設計部分。通過舉辦講座進行具體講解示范及解惑。（7）項目結題階段。項目完成后組織答辯，各組需要準備好項目技術報告及幻燈片材料，由各組組長匯報項目流程，其他研究生成員分別負責答辯涉及具體問題的解答。答辯結束并完成后，教師會對課程進行綜合總結并給所有研究生打分作為最終成績。

二、教改方案實踐

基于本文的教學改革在佳木斯大學農業工程學科2011級、2012級研究生及2013級留學生教學中實行了教改方案實踐，并取得了良好效果。1.項目任務的確定。本課程主要講授步進電機、伺服電機的驅動原理、運動控制系統的設計與調試。以我校農業工程學科2011級研究生課程為例，選修機電一體化系統設計這門課共有12名研究生，共計確定分為2組研究項目，每組人數為6人，研究項目表如表1所示。期間開展的基礎知識講座內容如表2所示。2.項目實施時間表的確定。培養計劃中規定本門課程共計38個學時，其中理論學時占20學時,實驗占18學時。本次課程改革將全部學時用于項目開發，教學過程中根據各組項目進展和需要，開展定向基礎知識講座，同時要求各組成員每兩周進行一次項目進展報告，每組每周開兩次組會，時間地點由各組自行商議選定，組長負責考核各成員績效并作詳細記錄。學生邊做邊學，理論和實踐結合，教學效果非常好。3.項目實施過程。在教學改革實踐過程中，全體參與教學改革的研究生體現出極大熱情投入到項目開發過程中，在學習中不但掌握了實踐技能，培養了科研素養，還對自己即將從事的科研項目有了明確思路與方法。對研究生完成后續的碩士學位論文具有重要意義。

三、結論