基于團隊協作的機電系統創新實驗探索與實現

楊慧斌+閆娟

摘 要：上海工程技術大學（以下簡稱“我校”）創新實驗課程開放式的運行模式，以學生為創新實驗主體、團隊協作為運行方式、開放式任務為目標，通過自行建模、設計、編程及調試等一系列實踐過程的訓練，提高學生的創新意識、實踐動手能力和團隊協作能力，激發學生的學習興趣，達到培養創新性人才的目的。

關鍵詞：機電系統；團隊協作；創新實驗；教學實踐

中圖分類號：TP1 文獻標識碼：A

一、引言

很多高校在機電一體化方面的教學內容、教學方法和教學水平等方面存在諸多問題，課程實踐環節多以演示性實驗、驗證性實驗為主，普遍缺乏對綜合設計能力和工程實踐環節的訓練。

我校積極推進創新實驗教學改革，優化教學大綱和培養模式；設置獨立性、綜合性創新實驗課程；建立了與開放性實驗教學內涵特征相適應的創新實驗課程運行模式。基于這一模式，我校機械工程學院開設了基于團隊協作的機電系統創新實驗，并在此基礎上進行優化，提出切合實際的教學思想，采用行之有效的教學模式，彌補了常規機電系統實踐教學環節的不足，經過兩年的教學實踐，達到了預期的效果。

二、開放式創新實驗項目的教學思想

“基于團隊協作的機電系統創新實驗”依托于我校的實踐教學課程建設項目，建設具有創新性、開放性、自主性的實踐訓練環節，其內涵特征及教學思想在于建立全新的開放式運行機制，使學生充分發揮主觀能動性，使實驗活動成為一種主動探索的過程。學生以團隊的形式作為實驗主體，團隊分工合作，任務明確，教師全局引導，采用對學生從選題、構思、設計實現及加工完成的系統訓練的教學思想，注重學生的綜合創新能力、團隊協作能力的培養。

三、基于團隊協作的機電系統創新實驗的教學模式

1.實驗教學的全方位開放

基于團隊協作的機電系統創新實驗教學的關鍵點是把握好實驗教學的目標、主體、教學方式、教學內容，教學資源是全開放的。這種開放性的特征是基于實驗教學過程和能力培養過程的復雜性、培養模式以及教學方式的多樣性、人才的個性化和發展目標的多元化因素。開放式教學模式的特點是學生自主性學習，教師是學生知識學習和能力培養的設計者、組織者和指導者。

學習該課程的學生在學習了機械原理、機械設計、測試與傳感技術、計算機接口技術等先期課程的理論知識后，具備了一定的專業理論知識。本課程提供一個實踐平臺，學生運用前期學過的專業知識，進行機電一體化系統、機械運動控制系統的綜合設計，掌握實際工業生產線的三維建模、控制程序開發和人機界面開發的過程。通過開放的綜合性創新設計，激發學生求知欲，為后續的專業課程設計和畢業設計實踐教學環節作準備。

2.實驗項目的工程化管理

在常規的機電系統實驗教學過程中，學生只是簡單地驗證實驗，根據老師的講解和實驗指導書的步驟按部就班地完成實驗要求即可，學生學完該課程后，總覺得老師雖然講了很多，但是實訓機會很少，實踐機會不夠，很難真正掌握理論知識，一旦遇到實際的工業問題，將無從下手，不知如何設計 。

“基于團隊協作的機電系統創新實驗”采用實驗項目的工程化管理方式，課程內容是基于機電一體化實驗臺，要求學生對實驗臺三個工作站分別進行測繪、建模、編程調試和人機界面設計。學生以小組為單位對實驗任務進行分配。通過這些工程化項目的訓練，提高學生的團隊協作能力和創新能力。項目結題時以答辯形式完成，以小組為單位，由老師隨機提問，小組成員現場答辯，進行項目完成度的考評。

四、 結語

在創新實驗過程中，學生是學習的主體，通過學生自由組合、分工、測繪、建模、設計編程方案、自行編譯、調試等一系列過程提高學生的創新能力。教師進行方向引導、規范實驗過程，提高創新實驗的實施質量，達到培養學生的動手實踐能力、團隊協作能力和創新能力的目標。

參考文獻：

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[2]梁松堅.三維軟件教學要點探討[J].裝備制造技術，2010（2）.