基于工程項目、社會需求的機電一體化實驗教學(xué)研究

劉建林

摘 要 作為一門綜合技術(shù)學(xué)科，機電一體化是多個學(xué)科例如微電子技術(shù)、控制檢測等共同交融、作用的結(jié)果。就我國目前的發(fā)展程度來說，這項技術(shù)以及其衍生出來的產(chǎn)品在社會生活的方方面面都有廣泛應(yīng)用，在我國不斷發(fā)展的新技術(shù)中占有重要地位。因此，源于社會需求，與之相適應(yīng)的機電一體化人才也備受青睞。但是，目前高校在培養(yǎng)機電一體化人才時，學(xué)生缺乏工程素質(zhì)、缺少創(chuàng)新能力等問題日益嚴(yán)重，為此，把工程項目作為基礎(chǔ)，進行機電一體化實驗教學(xué)的相關(guān)研究是非常必要的。

關(guān)鍵詞 機電一體化 工程項目 社會需求

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.053

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(jīng)濟的發(fā)展，對機電一體化人才是非常渴求的，這已經(jīng)引起了相關(guān)部門的重視。現(xiàn)在的中國正在飛速發(fā)展、追求創(chuàng)新，僅僅掌握基本技術(shù)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(shù)，還要具備一定的工程素質(zhì)，擁有創(chuàng)新精神，能夠在實踐中解決隨時出現(xiàn)的新問題。而工程項目具有現(xiàn)實性，能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和針對性。實踐教學(xué)的開展，既能夠檢驗學(xué)生是否真正掌握基本知識和技能，能否把所學(xué)知識應(yīng)用到實際操作中，又能夠讓學(xué)生在操作中發(fā)現(xiàn)問題，進而推動他們解決問題，這個過程能夠培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，增強基本能力和基本素質(zhì)。

1 基于工程項目的機電一體化實驗教學(xué)

在進行機電一體化教學(xué)時，開展基于工程項目的實驗，對學(xué)生的學(xué)習(xí)是很有利的，能夠促進學(xué)生對重點知識和概念掌握，提升學(xué)生的能力。但是，對此種實驗的要求也非常高，不僅要體現(xiàn)先進性、綜合性、實用性的特征，而且還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)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(tǒng)教學(xué)不同，這種工程項目實驗不會讓學(xué)生以既定的步驟開展實驗，它更加注重培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，讓他們自己完成構(gòu)思、設(shè)計、操作等過程，學(xué)生的角色完成轉(zhuǎn)化。與此同時，此類實驗非常關(guān)注學(xué)生工程素質(zhì)等方面的培養(yǎng)。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(xué)生一個操作對象以及操作要求，學(xué)生可以單獨或者結(jié)成小組，針對操作過程的某一個環(huán)節(jié)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(fā)現(xiàn)某個環(huán)節(jié)或部分存在的問題，共同設(shè)計方案，自主找出解決辦法，實現(xiàn)創(chuàng)新。這種基于工程項目的實驗對學(xué)生的培養(yǎng)，與社會發(fā)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(xué)

自從實施改革開放的偉大政策以來，中國的工業(yè)化程度越來越高，汽車、電器等大型制造業(yè)紛紛出現(xiàn)，中國逐漸成為一個制造型大國，這些產(chǎn)業(yè)在中國發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期極大地拉動了中國經(jīng)濟的增長，而同時，他們對機電一體化技術(shù)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(xué)時要注重培養(yǎng)機電一體化專業(yè)復(fù)合型人才，對此類人才的基本要求是必須能夠比較系統(tǒng)地掌握機、電、控制、計算機。因此，高校在組織學(xué)生進行機電一體化實驗時，必須要立足于社會需求，培養(yǎng)和提升當(dāng)前制造業(yè)急需的技能，同時，也有助于該校就業(yè)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(xué)的基本現(xiàn)狀

3.1 重視程度不夠

在以往的教學(xué)中，教師往往習(xí)慣于對學(xué)生進行理論上的灌輸，對實踐能力卻有所忽視，尤其是在應(yīng)試教育模式下，教師忽視了實驗教學(xué)的重要性，學(xué)生們完全淪為了被動學(xué)習(xí)的工具，他們無法在學(xué)習(xí)中獲得主動權(quán)。同時，僅僅是學(xué)習(xí)理論知識是遠遠不夠的，技術(shù)最終是要服務(wù)于實踐活動，再加上這門綜合課程具有非常特殊的學(xué)科性質(zhì)，它的知識體系中很多概念都比較抽象。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)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(xué)已經(jīng)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(xué)較為完整的體系尚未形成。教育者無法正確組織實驗教學(xué)，往往把操作的內(nèi)容步驟展示出來，讓學(xué)生在實驗操作中進行重復(fù)訓(xùn)練。而由此產(chǎn)生的后果就是學(xué)生的能力得不到鍛煉，更無法擁有創(chuàng)新意識，對其成長與發(fā)展十分不利。

3.3 缺乏完善的條件設(shè)施

在開展基于工程項目的機電一體化實驗教學(xué)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(shè)施。這是因為進行工程項目為基礎(chǔ)的實驗教學(xué)需要的設(shè)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(xué)的設(shè)備都很少，如今，就達不到進行實驗教學(xué)的目的了。

3.4 缺乏健全的考核機制

學(xué)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(xué)生的表現(xiàn)進行評價。但是，很多教師在評價的時候依然使用傳統(tǒng)的方法，即學(xué)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(xiàn)出學(xué)生的真正能力，不利于學(xué)生的長遠發(fā)展。

4 實驗教學(xué)體系方面的完善

4.1 校企合作

社會經(jīng)濟發(fā)展對于機電一體化技術(shù)的需求，是高校開展機電一體化教學(xué)的直接動力，而從另一個角度也反映出一個事實，那就是學(xué)生與此相關(guān)的技能必須要和社會需要相適應(yīng)，一旦機電一體化實驗教學(xué)缺乏目的性，和實踐脫離，那么就失去了該學(xué)科的意義。為此，必須要對學(xué)生嚴(yán)格要求，使其能力基礎(chǔ)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(guān)企業(yè)保持密切的合作關(guān)系，讓經(jīng)驗十足、能力突出的教師和企業(yè)人員一同制定教育方案、優(yōu)化教育內(nèi)容。

4.2 知識體系

在進行機電一體化實驗教學(xué)設(shè)計時，必須要考慮到對機電一體化專業(yè)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(fù)出現(xiàn)，又因為在每個課程中的側(cè)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(yǎng)，從而更好地參與實驗過程。

4.3 工程素質(zhì)

工程素質(zhì)集中體現(xiàn)了個體參與工程實踐的綜合素質(zhì)。工程素質(zhì)規(guī)律性可以通過對知識的分析，內(nèi)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(zhì)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(xué)理念，對知識與能力的辯證關(guān)系有清晰的認(rèn)識，進而建立課程群，課程群的分類依據(jù)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(xué)生的表現(xiàn)進行考核，而考核方法是否科學(xué)、考核機制是否完善，影響著是否對學(xué)生的真實表現(xiàn)做出了比較合理的檢測。

5.1 創(chuàng)新意識與能力的考核

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

5.2 協(xié)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(xué)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(xué)生之間進行討論、溝通，以及互幫互助。相反，學(xué)生間進行溝通，能夠促進思維的發(fā)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(xué)生的創(chuàng)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(xué)生對所學(xué)技能的把握程度，這種操作能力不僅體現(xiàn)在能否科學(xué)使用各種設(shè)備、儀器上，而且也體現(xiàn)在學(xué)生是否能把所學(xué)理論知識成功運用到實驗中去，是否實現(xiàn)了理論與實踐的真正結(jié)合，是否能夠從實驗中發(fā)現(xiàn)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。

6 結(jié)語

在高校開展基于社會需求、工程項目的機電一體化試驗教學(xué)，是目前中國社會經(jīng)濟發(fā)展的必要之舉，關(guān)系著制造業(yè)的興盛，更關(guān)系著中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整以及能否適應(yīng)未來的經(jīng)濟發(fā)展趨勢。

參考文獻

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