應用型本科機電一化系統設計課程改革
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摘要：針對機電一化系統設計課程本科教學的現狀，在研究高等學校該課程教學改革的思路的基礎上，提出理論教學與實踐教學并重，并調整與優化了教學內容。同時，在教學方式上采用項目驅動式教學方法，并對實踐教學內容進行了改革。實踐證明收到了良好的教學效果。
根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010－2020年）》，國家教育部提出，對我國部分高校，特別是2000年以后升本的高校應向應用型本科高校轉型，以適應高等職業教育的發展。然而，在長期傳統高等教育發展模式下，轉型需要從結構到形態、從形式到內涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業的相關課程，特別是專業類課程進行調整和變革來充實本專業應用型轉型的內涵。筆者所在高校即為一所應用型本科轉型高校，對所教授的《機電一體化系統設計》課程進行了一些改革和調整，努力提高學生解決工業現場實際問題的能力，滿足企業工程師崗位要求。具體改革內容主要包括以下幾個方面。
1當前教學中存在的問題
機電一化系統設計課程是機械電子工程、機械設計制造及自動化專業的一門重要專業課、綜合課，通過本課程的學習將學生所學理論知識轉化為實際應用，構建起一座理論和實際間聯系的橋梁。然而，在當前的教學過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷，不適合應用型本科培養目標。（1）課程教學內容滯后當前應用技術；（2）課程章節相對獨立、內在聯系不足；（3）課程教學方式和手段不適合應用型人才培養需求；（4）理論教學和實踐教學獨立進行。
2改革措施和方法
2.1課程教學內容的優化
機電一體化系統設計作為一門新興的課程，具有明顯的時代特征。隨著計算機技術的快速發展，新型機電一體化產品研發成功后，很快就得到普及應用。而目前機電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數控機床和傳統的機器人等，學生在學習的時候往往感覺知識陳舊，與當前實際應用脫節。因此，筆者在講授過程中部分地淘汰掉這些陳舊案例，引入當前企業中產品型號。例如，采用多軸聯動機床代替傳統機床；在講授機床導軌時加入傾斜導軌與平導軌之間的比較；引入目前熱門的四軸飛行器和3D打印機等案例。通過新型案例的引入，調動了學生學習積極性，拉近了課程與企業之間的聯系。
3改進教學方法
針對機電一體系統設計課程，如何使學生通過這門課程的學習逐步到達企業對機電工程師的崗位要求呢？最直接、有效的辦法就是將企業中的典型應用項目搬到教學中來。項目式教學，又叫任務驅動式教學，是實施探究式教學模式的一種教學方式。在傳統教學方式中，往往以課堂理論教學為主，課后作業也是理論計算或理論設計。雖然，學生掌握了扎實的理論基礎，但面對實際系統設計時，總是感覺無從下手。機電一體化系統設計是一門實踐應用和理論知識同等重要的課程，傳統的教學方式就顯得有失偏頗。因此，在教學過程中，采用了項目式教學方法，蘊理論知識于項目實例中。例如，機械傳動部件設計一章，主要講解各種機械傳動系統的選擇、設計及其對機電一體化產品的影響等。在本章中采用了兩個項目實例：數控機床傳動系統設計和無碳小車設計（全國大學生工程訓練大賽題目）。在講解項目設計過程中介紹各種傳動系統的特點、效率，齒輪、絲杠等結構的間隙調整及其對數控系統動態特性和無碳小車運行軌跡的影響等。學生在學習過程中既掌握了基礎理論，又明白了產品設計中是如何進行機械系統設計的，同時去除了枯燥的理論課學習，提高了學習興趣。
4實踐教學內容的改革
機電一體化系統設計的實踐教學主要包括課程實驗和課程設計兩部分。隨著學校應用型本科的轉型，加大了對實驗室建設的經費投入，課程所需實驗設備逐漸齊備和完善。課程實驗項目也進行了相應調整，增加了綜合性、設計性實驗，由原來的單一性、驗證性實驗，調整為認知性實驗、驗證性、綜合性和設計性實驗。在課程講授初期（一般在第二周），開設了柔性制造系統和數控加工中心方面的認知性實驗，對機電一體化系統有一個總體了解；增加了液壓系統的PLC控制和伺服電機控制系統設計兩個綜合性、設計性實驗。在實驗中務求學生自己設計、自己搭接系統、自己分析數據，以達到最好的教學效果。對于課程設計，先前教學中課程設計與理論教學是分開進行的，課程設計集中在學期的最后一周進行。對此，筆者進行了一些探索，在學期初，就下達課程設計任務書，每組一題，同時，允許學生采用大學生挑戰杯和創新設計大賽所設計題目作為課程設計。課程設計貫穿整個學期，隨著課程的進行，完成課程設計相關內容，在課程結束時，學生也完成了整個課程設計，并在學期最后一周進行總結，撰寫說明書。同時，分組向全班匯報設計過程，接受其他同學和老師的提問與質疑。
5結束語
為了滿足提高應用型本科專業學生的綜合素質和能力的要求。根據教學過程中出現的問題和不足，近年來對機電一體化系統設計課程的理論與實踐教學的改革和實踐，取得了較好的教學效果。在今后的教學過程中還將不斷探索新的思路、新的方法，以培養出更多更好的創新型和應用型人才。
參考文獻：
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作者：韓向可 吳耀春 單位：安陽工學院
