機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程建設(shè)

熊淑平

(黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃岡 438002)

一 課程的性質(zhì)

“機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械電子工程專業(yè)、材料成型與控制工程專業(yè)和工業(yè)工程專業(yè)的必修課程，屬技術(shù)基礎(chǔ)課，在教學(xué)計(jì)劃中占有重要的地位。它是對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)課及一些技術(shù)基礎(chǔ)課的綜合與運(yùn)用。例如，在一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中，傳動(dòng)系統(tǒng)就是機(jī)械原理及機(jī)械設(shè)計(jì)中常見的機(jī)構(gòu)，如齒輪機(jī)構(gòu)、絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)等;動(dòng)力系統(tǒng)主要為電力拖動(dòng)課程中的步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī);測(cè)試技術(shù)中的各種傳感器、信號(hào)調(diào)理電路作為機(jī)電一體化系統(tǒng)中的傳感與檢測(cè)裝置;伺服控制系統(tǒng)與自動(dòng)控制理論、模擬數(shù)字電路、微機(jī)原理等課程的內(nèi)容密切相關(guān);用PLC可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的順序控制;為了進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性分析，系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立又是以數(shù)學(xué)和自動(dòng)控制理論等課程的內(nèi)容為理論基礎(chǔ)。所以，機(jī)電一體化課程詮釋了基礎(chǔ)課及一些技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的應(yīng)用。

二 機(jī)電一體化系統(tǒng)的技術(shù)組成

1.機(jī)械技術(shù)

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)。

2.計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)

信息處理技術(shù)包括信息的交換、存取、運(yùn)算、判斷和決策，實(shí)現(xiàn)信息處理的工具是計(jì)算機(jī)，因此計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息處理技術(shù)是密切相關(guān)的。計(jì)算機(jī)技術(shù)包括計(jì)算機(jī)的軟件技術(shù)和硬件技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)，數(shù)據(jù)技術(shù)等。

3.自動(dòng)控制技術(shù)

自動(dòng)控制技術(shù)范圍很廣，機(jī)電一體化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)在基本控制理論指導(dǎo)下，對(duì)具體控制裝置或控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì);對(duì)設(shè)計(jì)后的系統(tǒng)進(jìn)行仿真和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試;最后使研制的系統(tǒng)可靠地投入運(yùn)行。

4.傳感與檢測(cè)技術(shù)

傳感與檢測(cè)裝置是系統(tǒng)的感受器官，它與信息系統(tǒng)的輸入端相連并將檢測(cè)到的信息輸送到信息處理部分。傳感與檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度就越高。傳感與檢測(cè)的關(guān)鍵元件是傳感器。

5.伺服傳動(dòng)技術(shù)

伺服傳動(dòng)包括電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓等各種類型的驅(qū)動(dòng)裝置，由微型計(jì)算機(jī)通過接口與這些傳動(dòng)裝置相連接，控制它們的運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)工作機(jī)械作回轉(zhuǎn)、直線以及其他各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。

6.系統(tǒng)總體技術(shù)

系統(tǒng)總體技術(shù)是一種從整體目標(biāo)出發(fā)，用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和全局角度，將總體分解成相互有機(jī)聯(lián)系的若干單元，找出能完成各個(gè)功能的技術(shù)方案，再把功能和技術(shù)方案組成方案組進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)和優(yōu)選的綜合應(yīng)用技術(shù)。

三 課程建設(shè)策略

1.能力本位的課程開發(fā)模式

課程建設(shè)服務(wù)于專業(yè)崗位群需要，能力本位的CBE/DACUM課程開發(fā)模式可使教學(xué)內(nèi)容保證學(xué)生職業(yè)技能培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成。課程改革和建設(shè)可依托機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的CBE/DACUM專家委員會(huì)。專家委員會(huì)應(yīng)覆蓋專業(yè)崗位群的行業(yè)企業(yè)，在專家組指導(dǎo)下的課程改革能夠強(qiáng)化以就業(yè)為導(dǎo)向的崗位意識(shí)，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，促進(jìn)工學(xué)交替、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向、頂崗實(shí)習(xí)等教學(xué)模式的科學(xué)應(yīng)用，使實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)具有實(shí)踐性、開放性和職業(yè)性特點(diǎn)。

2.教學(xué)內(nèi)容的適應(yīng)性

教學(xué)內(nèi)容的選取適應(yīng)企業(yè)的要求，在和企業(yè)研討課程內(nèi)容中，反復(fù)強(qiáng)調(diào)企業(yè)用人不僅關(guān)注學(xué)生的職業(yè)技能，是否具有較扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和熟練的專業(yè)技能，更注重學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)如何。因此從課程的整體設(shè)計(jì)一直到課程的實(shí)施，緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行展開。培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能的同時(shí)，更注重職業(yè)道德、職業(yè)意識(shí)、職業(yè)行為習(xí)慣和職業(yè)精神的培養(yǎng)。

教學(xué)內(nèi)容的選取適應(yīng)學(xué)生的要求，項(xiàng)目分層設(shè)置，滿足學(xué)生個(gè)性差異，以適應(yīng)不同層次的學(xué)生;項(xiàng)目由易到難設(shè)置，符合學(xué)生的認(rèn)知學(xué)習(xí)規(guī)律;規(guī)定項(xiàng)目和自選相目結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維;課堂內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)課程內(nèi)容相結(jié)合，體現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的完整性;虛擬項(xiàng)目和實(shí)操項(xiàng)目相結(jié)合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;項(xiàng)目訓(xùn)練涉及不到的非重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，可以通過作業(yè)和網(wǎng)絡(luò)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。