机电一体化综合实践报告范文

导语：如何才能写好一篇机电一体化综合实践报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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本文围绕机电一体化综合实训的目标，结合实训设备的具体情况，对综合实训的内容、教学模式、实训条件、考核方式等方面做了探讨。

【关键词】

机电一体化；探索

机电一体化专业培养的是具有机电一体化技术基础理论和专业知识，能从事机电一体化设备管理、技术应用、营销和技术服务等一线岗位工作的高素质高技能人才。实训是培养学生职业技能的重要手段，目前部分高职院校机电一体化专业学生在校期间往往只经过机械或电气技术的专项实训，而机电一体化技术是一个系统工程，学生缺乏机电综合实践技能和职业素养的系统性培训,毕业后很多学生无法满足一些需要机电综合技能的设备安装与调试、运行与维护岗位的工作要求。因此，随着高等职业教育改革的深化，有必要改进实训教学模式，强化机电综合实践技能的培养，使高职院校机电一体化专业机电综合实训模式能适应行业的职业要求，提高实训效果。

1.机电一体化实训课程目标

机电一体化实训课程是集机械技术、电机技术、检测技术、自动控制技术、计算机网络技术于一体的专业技能综合训练课程。课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节，即检测、控制与执行三大技术环节展开，同时引入最新的网络控制技术。

2.实训课程的内容和模式

机电一体化的综合实训可以选择某一生产流程的模拟控制系统或典型的机电产品为岗位的控制操作技术。在实训过程中以该系统为载体，以工作任务为中心，将学习过程分解成若干个小任务，并结合实际操作，将所要求的知识点、能力点和职业素质融于培训过程。实训时把学生分组，由老师布置实训任务，通过实训指导书让每组同学明白工作要求和规范，随后监控整个实训过程，尽量发挥同学的积极性。实训项目的安排也是由易到难，开始阶段进行供料单元简单的电机控制实现，让同学们熟悉实训要求，接下来进行较为复杂的气动机械手搬运和工件分拣工作站项目。首先结合实际的装置，了解该装置所能完成的任务及工作流程。其次，分析该装置的硬件组成，让学生明白各部分硬件的组成元件，各自完成何种功能；再说明本设备所包含的技术和应掌握的知识点；然后通过实际操作，如拆装、调试、故障诊断等，掌握机电设备的装配、操作；最后，将所要掌握的知识点和技能归类，并做一定的延伸，使部分能力较强的学生有所发展。可以把在东洋电装产学研中，获得的汽车零部件电检设备资料一部分整理成拓展案例，在案例中融入常用西门子、三菱、欧姆龙PLC的编程指令比较及使用，为学生以后从事相关工作奠定基础。

3.实训设备

为培养学生真正的职业技能，一定要选择真实的或模拟实际的机电一体化实训设备，例如我校机电一体化实训室的设备有：光机电一体化设备，立体仓储系统，小车机器人，专门为机电一体化技能训练而设计，部件全部采用工业标准元件，安装和调试也符合工业规范，为满足实训要求，每个设备配有编程电脑一部和安装工具一套。1)光机电一体化设备实训装置由由铝合金导轨式实训台、典型的机电一体化设备的机械部件、PLC模块、变频器模块、按钮模块、电源模块、接线端子排和各种传感器、计算机等组成。学生通过操作此装置，了解气动机械手的动作，PLC（可编程控制器）对系统的控制，传感器的接线及应用，变频器参数设置及使用。2)立体仓储系统控制器采用西门子PLC，在PLC上增加一个RS-232模块，就能实现PLC与RFID读写器之间的串行通信，是PLC获得货物电子标签的目标地址信息。传感器传回PLC位置信息，PLC控制X、Y、Z轴电机运行，有效、准确地把堆垛送到任意仓位。通过操作此系统，让学生了解RFID技术，立体仓库的运作流程，步进电机的应用。3)小车机器人用单片机实现对小车的控制，通过QTI循线传感器依循地上或台子上的自制轨道获得的信息反馈给两轮小车，使小车沿一定轨迹运行。通过操作，学生能了解单片机的C语言编程，从简单的让小车动起来，到复杂些的让小车以最快速度循迹运行。

4.考核办法

实训总评成绩由平时项目成绩、实操成绩、实训报告成绩三部分组成，其中平时项目成绩占40%，实操成绩占40%，实训报告成绩占20%。主要考查学生是否运用所学的理论知识分析、处理实际问题；识图能力和动手能力；是否有团结协作精神等。总而言之，高职院校在机电一体化实训教学过程当中应当迎合行业发展的趋势，结合职业教育的特点积极推行教学改革，探索实训教学模式，提高实训教学的质量和水平，培养学生的实践能力，为其踏入社会就业打下坚实的基础。

参考文献：

[1]金芬,陶亦亦,陆春元.高职院校机电一体化综合实训教学的实践探讨[J].职业教育研究.2009,(10).

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关键词：机电一体化；实验平台；课程改革与设计；开放性

随着科技的发展，社会对机电一体化技术人员的要求也越来越高。目前，机电一体化实验教学的形式主要有验证、现场参观实习等。这样的教学方法存在明显的不足，学生的参与性不够强，无法深入了解教学内容和应用技巧。传统的演示、验证教学方法已经无法适应社会、经济对人才需求的发展和变化[1,2]。针对这样的实际情况，本文提出了一种新型机电一体化实验教学平台，该平台采用模块化设计，开放性强，可以模拟自动化生产线的简单工艺流程，具有上料、装配、检测和分拣等功能。并基于该平台进行了机电一体化实验课程的设计与研究，通过各种典型的机电一体化实验项目，加深学生对机电一体化基本知识和理论的理解，扩展知识面，培养学生的科学思维、创新精神、实践能力。

1新型机电一体化实验平台的设计与研究

1.1技术方案

本文设计的机电一体化综合实验平台总体结构，主要由电控系统、机械传动系统、自动化工位及各种传感器组成。各子系统有机的配合在一起，模拟自动化生产线的简单工艺流程，实现上料、装配、检测、分拣等多种功能[3]。学生通过相关实验项目的操作，可以加深对机电一体化理论知识的理解，同时提高分析问题和动手实践的能力。

(1)电控系统。是整个实验平台的核心，是各实验项目功能和指标的重要保障。其主要由基于PLC设计的电控箱、操作面板、变频调速控制器及数码管、指示灯等组成。

(2)机械传动系统。实现工件在输送带上流水传输，主要由三相异步电动机、减速器、输送带组成。

(3)自动化工位。由上料、机械手、检测和分拣等多个自动化工位组成，每个工位都是通过气缸活塞伸出或缩回实现自动操作。

(4)传感器系统。主要用于工件定位和质量检测等，采用光电式传感器或接近开关设计。实验台工作原理：按下开始按钮，控制系统通过变频器控制电动机的转速和方向，从而实现输送带的自动运行；延时5秒后，控制系统控制上料工位气缸，实现自动上料；控制器通过接近开关自动感应工件是否来到装配工位，并自动控制机械手装置实现自动装配；检测工位自动检测装配是否合格，并实现分拣与计数、显示。

1.2设计目标

通过上面的分析，实验平台应设计实现如下功能。

(1)实验平台能够直观地体现自动化生产线的工艺流程。

(2)平台输送带的电动机具有启动和停止控制功能，且为了安全起见，设计有急停按钮。

(3)采用变频器实现电动机及输送皮带的速度及转向控制，具有调速和正反转控制功能[4-5]。

(4)上料、装配、检测和分拣等功能采用气压传动系统来实现。

(5)能用机械手实现工件的自动装配。

(6)具有良好的人机接口，自动显示系统状态及工件统计状态。

(7)电控系统采用PLC控制器设计，方便同学从底层理解典型的机电控制原理。系统用变频器控制三相异步电动机启动、停止、正反转及各种转速的改变，经过减速器、三角带带动传输带运输，从而达到输送工件的目的。在传输带边上设置上料工位、机械手工位、检测工位、分拣工位，各个工位的运动都采用气压传动。另外采用指示灯来显示系统工作状态和采用LED数码管显示毛坏数和成品数。

2实验课程总体设计

我们基于新设计的综合实验平台，对原有的实验教学大纲进行了修订，增加了新的实验项目，实验内容的安排更加注重学生知识面的扩展与分析、实践能力的培养，以适应新形势对机电一体化技术人才需求的发展和变化[6]。编写了适合本实验平台的实验指导书、实验报告、相关测试程序等。实验项目的设计遵循“由浅入深、循序渐进”的原则。不同的实验项目，考核的内容和培养的目标各不相同，具有明确的针对性。通过全部实验项目的学习，使学生达到4个层次的目标：一是理解和掌握机电一体化系统的基本理论和概念；二是培养学生对PLC控制系统硬件和软件的设计与调试能力；三是分析和解决系统调试运行过程中出现的各种实际问题；四是掌握机电一体化系统设计的相关技术、设计方法。

3实验项目详细设计

前面已经介绍了，基于本实验平台可以开展4个层次的实验项目。下面以一个与实践结合较紧密的综合实验项目——工件装配实验为例，介绍实验项目的详细设计。

3.1实验目的

理解、掌握工件装配的原理及工艺过程；培养学生对PLC控制系统硬件和软件的设计与调试能力；分析和解决系统调试运行过程中出现的各种实际问题。

3.2实验内容

工件装配由一台气动机械手装置完成。装配前，装置应处于原点位置，即夹爪气缸应伸出，处于松开状态，水平气缸应缩回，垂直气缸应伸出；当定位传感器检测到有工件就位后，控制垂直气缸向下运行，到底后，夹爪气缸夹紧工件；然后垂直气缸向上运行，运行到顶后，水平气缸向前推出，推到行程后，垂直气缸向下运行，到底后松开工件，完成工件的装配；最后垂直气缸向上到顶，水平气缸向后缩回，装置重新回到原点。

3.3实验设备及技术参数

(1)电源：AC220V±10V(带保护地三芯插座)。

(2)空气压缩机：0.6Mpa～0.8Mpa。

(3)气动机械手装置：手动控制功能由操作面板按钮完成，自动控制功能由PLC完成。

(4)KJ223A型综合实验台。

3.4实验电路

3.5PLCIO分配表

3.6实验程序流程

3.7安全注意事项

(1)气动系统使用压力不得超过800KPA。

(2)在气动系统管路接好之前不得接通气源。

(3)接通气源和长时间停机后开始工作，个别汽缸可能会动作过快，所以要特别当心。

(4)机械手在运动过程中不能受到障碍物阻碍，否则会造成损害。

(5)机械手运行过程中不要用手去触摸它，也不要人为地阻止它运动。

(6)一段时间不用机械手或检修气动系统，应放掉压缩空气。

3.8编写实验报告

(1)根据运动控制要求，画出机械手运行梯形图。

(2)试编制机械手程序，实现工件的装配。

(3)思考工件在传送带上是如何实现定位的。

4结束语

针对目前机电一体化课程实践教学环节存在的问题，本文提出了一种新型机电一体化综合实验平台。并基于该平台进行了机电一体化实验课程的设计与研究，通过各种典型的机电一体化实验项目，开拓了学生的视野，提高了学生的理论素养和实践能力。更为重要的是，本实验台采用模块化设计理念，具有极强的开放性，学生可以依据平台提供的软硬件资源自行设计实验项目，大大提高了学生的学习能动性和分析解决问题的能力。

参考文献

[1]张艳花.强化实践教学过程,提高学生综合素质和创新能力[J].高校实验室工作研究,2004(3):54-57.

[2]梁风.机械设计实验教学与创新能力培养[J].实验室研究与探索,2006(11):1433-1435.

[3]陈功福.机电一体化实验装置设计[J].制造技术与机床,2004(6):31-33.

[4]潘树勋.机电一体化实验装置研究[J].机床与液压,1996(3):42-43.

[5]张培国.机电一体化综合控制实验装置的研制及实验课程设计[J].实验室研究与探索,2008,27(9):34-38.

[6]袁嫣红.机电一体化综合设计性实验方法及装置的研究[J].浙江理工大学学报,2008,25(3):297-300.

[7]王立权.模块化机电一体化实验系统研究与实践[J].实验室研究与探索,2002,21(6):47-50.

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关键词： 机电一体化 专业技能 培养方法

机电一体化技术是机械工程和电子工程、机械技术和电子技术合成的产物，其产品一般是在机械产品的基础上采用电子技术、控制技术和计算机技术等通过相互渗透和融合所产生的新一代产品和系统。目前机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合。近年来我国高职院校得到了快速发展，机电一体化专业在高职院校教学体系中占据了非常重要的位置。机电一体化专业以培养实用型和技术型人才为目标，技能训练教学对于机电一体化专业是非常重要的。

1.人才培养模式是专业建设的根本

面对社会对高技能人才的需求和当前具体形式，应该对人才培养模式进行改革和创新。将校企合作、工学结合作为人才培养模式中的一项重要任务，加强学生的社会实践和生产学习，推行学、做合二为一，产学一体化的新型人才培养模式，有效拓宽“理技一体化”教学途径。

在这种人才培养模式中，学生在企业生产一线的实习时间很多，能够接触到最新的生产设备，学习到最实用的专业技能。不仅积累了工作经验，提高了操作能力，而且提高了就业竞争力。人才培养模式是紧随着现实需要而变化的，在实践过程中，要根据市场变化和岗位需求对教学模式进行调整。

2.合理利用资源，加强训练基地建设

高职教育对技术、技能训练要求比较高，对实训条件的要求远比普通高等教育高。据发达国家相关统计显示，培养普通高等教育人才的成本为应用型人才的2/5，要想搞好高职教育，在地方政府财力有限的情况下，仅依靠学生缴费是难以实现目标的。可以采取以下措施解决上述问题：（1）各高职院校对学校自身发展建设进行规划，合理利用资源，把每一分钱都花在刀刃上；（2）创新办学体制，拓宽办学投资渠道，实现投资渠道多样化。从目前湖南高职院校的发展来看，可以采取多元化合作办学方式解决这一问题。主要思想是摆脱单一的政府办学体制，通过银行贷款、自筹集资、寻求企业投资、吸引外资等多种渠道筹措资金，努力改善办学环境与技能训练条件，使高职教育的专业技能训练教学得到保障。

3.整合教师队伍，实现理论教学和实践教学一体化

对教师队伍进行有效整合，努力培养“双师型”专业教师，实现理论教学和实践教学一体化。具体讲就是，把机电一体化专业课程中的专业技术理论课和实习课进行有机结合，由一名专业教师担当教学任务，采用理论和实践相结合的教学模式。重点是做好理论和实践的密切联系，用实践验证理论，用理论指导实践。

4.建设特色课程

在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查，以工作过程为导向，以工作任务或产品为载体，根据学生就业岗位群的任职要求，参照相关职业资格标准，通过与企业有关人员共同论证，进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关，在与企业的深度耦合中，通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关人员及专家进行调查，通过对在职业岗位上工作的学生的描述，经过分析、归纳、整理、综合，确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务，将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容，通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析，确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。

5.技能培训为核心

技能实训教学要突出应用能力和综合能力培养。

5.1基本技能训练

认真练好传统的基本功，如钳工锯切割、凿切、切割和备案、锯位置、凿切精度等都要精益求精，扎实到位，使学生达到能干、会干、实干、巧干、精干的目的和水平，真正实现“干啥像啥”的目标。

5.2熟练掌握设备及工量器具

学生学习各种技能首先要熟练掌握各工种工量器具的使用方法、结构构造和工作原理，能够进行基本的维护和修理。

5.3理论后的第一次练习

第一次练习激发兴趣，然后探索理论，是一种有效的方法。如钳工的锯削实训，先让学生画线看谁的锯缝直，然后根据训练情况，研究和讨论锯缝歪斜、锯条断和锯齿状的裂缝。如整机组装训练，让学生在同一时间基本掌握装配过程，并要求学生在本子上写上作品，从而更深入全面地了解课程的运作。

机电一体化高技能人才培养不仅要改革教学模式，更新教育观念，更要培养学生生存、学习、合作的综合能力。改变教学模式，应用理论、技能实训、企业实践为一体的“理技一体化”的教学模式，以便为我国机电一体化产业提供更多高技能的专业人才。

参考文献：

[1]郝巧梅.机电一体化专业课程改革调研报告及改革建议――进行课程整合、实行理实一体的项目教学[J].科技创新导报，2012，17：165-166.

[2]张平亮，辛望旦，唐育正，何永华，刘福基.高职机电一体化复合型人才课程体系的构建[J].宁波职业技术学院学报，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，中国社会的进步，尤其是经济的发展，对机电一体化人才是非常渴求的，这已经引起了相关部门的重视。现在的中国正在飞速发展、追求创新，仅仅掌握基本技术是远远不够的，机电一体化人才不仅要能够熟练掌握基本技术，还要具备一定的工程素质，拥有创新精神，能够在实践中解决随时出现的新问题。而工程项目具有现实性，能够增加学生学习的目的性和针对性。实践教学的开展，既能够检验学生是否真正掌握基本知识和技能，能否把所学知识应用到实际操作中，又能够让学生在操作中发现问题，进而推动他们解决问题，这个过程能够培养他们的创新意识，增强基本能力和基本素质。

1 基于工程项目的机电一体化实验教学

在进行机电一体化教学时，开展基于工程项目的实验，对学生的学习是很有利的，能够促进学生对重点知识和概念掌握，提升学生的能力。但是，对此种实验的要求也非常高，不仅要体现先进性、综合性、实用性的特征，而且还要培养学生的创新能力，培养学生的科学思维以及工程意识。因此，在选择工程项目的时候必须要综合考虑。

与以往的传统教学不同，这种工程项目实验不会让学生以既定的步骤开展实验，它更加注重培养学生的自主能力，让他们自己完成构思、设计、操作等过程，学生的角色完成转化。与此同时，此类实验非常关注学生工程素质等方面的培养。具体来说，在实验中，教师并不会展示出非常详尽的操作步骤，仅仅是给学生一个操作对象以及操作要求，学生可以单独或者结成小组，针对操作过程的某一个环节或部分进行分析研究，在这个过程中锻炼他们的团队意识和合作能力；通过发现某个环节或部分存在的问题，共同设计方案，自主找出解决办法，??现创新。这种基于工程项目的实验对学生的培养，与社会发展对机电一体化人才的需求是非常一致的。

2 基于社会需求的机电一体化实验教学

自从实施改革开放的伟大政策以来，中国的工业化程度越来越高，汽车、电器等大型制造业纷纷出现，中国逐渐成为一个制造型大国，这些产业在中国发展转型的关键时期极大地拉动了中国经济的增长，而同时，他们对机电一体化技术的需求也越来越大，要求也越来越高。

社会的需求，使得高校在开展机电一体化教学时要注重培养机电一体化专业复合型人才，对此类人才的基本要求是必须能够比较系统地掌握机、电、控制、计算机。因此，高校在组织学生进行机电一体化实验时，必须要立足于社会需求，培养和提升当前制造业急需的技能，同时，也有助于该校就业率的提高。

3 基于工程项目、社会需求的机电一体化实验教学的基本现状

3.1 重视程度不够

在以往的教学中，教师往往习惯于对学生进行理论上的灌输，对实践能力却有所忽视，尤其是在应试教育模式下，教师忽视了实验教学的重要性，学生们完全沦为了被动学习的工具，他们无法在学习中获得主动权。同时，仅仅是学习理论知识是远远不够的，技术最终是要服务于实践活动，再加上这门综合课程具有非常特殊的学科性质，它的知识体系中很多概念都比较抽象。因此，学生在学习的时候很容易疲倦，丧失兴趣，只有在具体的实践中才能将抽象的知识与技能融合起来，才能锻炼能力。

3.2 缺乏比较完善的体系

虽然机电一体化实验教学已经引起了一些教育者的重视，但是在具体的实施过程中依旧充满阻碍，其中最重要的原因就是实验教学较为完整的体系尚未形成。教育者无法正确组织实验教学，往往把操作的内容步骤展示出来，让学生在实验操作中进行重复训练。而由此产生的后果就是学生的能力得不到锻炼，更无法拥有创新意识，对其成长与发展十分不利。

3.3 缺乏完善的条件设施

在开展基于工程项目的机电一体化实验教学时，遇到的一个很大的客观麻烦，即目前我国的很多高校都缺乏完善的条件设施。这是因为进行工程项目为基础的实验教学需要的设备大多都非常庞大，占用的空间也不小，再加上昂贵的价格，造成各大高校适合进行实验教学的设备都很少，如今，就达不到进行实验教学的目的了。

3.4 缺乏健全的考核机制

学生在完成基于工程项目的机电一体化实验之后，教师需要对学生的表现进行评价。但是，很多教师在评价的时候依然使用传统的方法，即学生写出实验报告，随后由教师进行打分，这样的评价方式不能体现出学生的真正能力，不利于学生的长远发展。

4 实验教学体系方面的完善

4.1 校企合作

社会经济发展对于机电一体化技术的需求，是高校开展机电一体化教学的直接动力，而从另一个角度也反映出一个事实，那就是学生与此相关的技能必须要和社会需要相适应，一旦机电一体化实验教学缺乏目的性，和实践脱离，那么就失去了该学科的意义。为此，必须要对学生严格要求，使其能力基础能够使用开展基于工程项目、社会需求的机电一体化实验；同时，高校要和相关企业保持密切的合作关系，让经验十足、能力突出的教师和企业人员一同制定教育方案、优化教育内容。

4.2 知识体系

在进行机电一体化实验教?W设计时，必须要考虑到对机电一体化专业人才知识方面的要求，弄清开展基于工程项目、社会需求的机电一体化实验需要具备哪方面的基本知识之后，将这些基本知识放置于多个课程之中。这就使得知识在多个课程中反复出现，又因为在每个课程中的侧重点有所差异，建立起比较完整的知识体系。之后，就着手技能的培养，从而更好地参与实验过程。

4.3 工程素质

工程素质集中体现了个体参与工程实践的综合素质。工程素质规律性可以通过对知识的分析，内化以及升华能力而形成，它无法作为一个独立体存在，更不可能和个体的多方面素质例如品德、人文等相脱离，这就对教育者提出了更高的要求。教育者首先要改变自身的教学理念，对知识与能力的辩证关系有清晰的认识，进而建立课程群，课程群的分类依据就是能力，课程群对机电一体化实验起到重要的支撑作用。

5 实验考核机制的完善

开展基于工程项目的机电一体化实验之后，教师需要对学生的表现进行考核，而考核方法是否科学、考核机制是否完善，影响着是否对学生的真实表现做出了比较合理的检测。

5.1 创新意识与能力的考核

对于学生来说，掌握一定的知识与技能并不是难事，而能否拥有创新的能力才是关键，同时，它也是评价学生的重要指标。在学生进行机电一体化实验时，教师要留意学生创新能力的发挥，观察其是否能够采取独特的方法应对操作中出现的问题，此外，在学生表达出新的想法时，教师要对其创新意识表示肯定，并在适当的情况下予以一定的指导。

5.2 协作沟通能力的考核

开展机电一体化实验的目的之一就是锻炼学生的自主能力以及独立解决问题的能力，但是，这并不意味着禁止学生之间进行讨论、沟通，以及互帮互助。相反，学生间进行沟通，能够促进思维的发散，集思广益，探索出不同的解决方法，促进问题的解决的同时，也提升学生的创新能力。

5.3 操作能力的考核

在实验中的实际操作能力，反映着学生对所学技能的把握程度，这种操作能力不仅体现在能否科学使用各种设备、仪器上，而且也体现在学生是否能把所学理论知识成功运用到实验中去，是否实现了理论与实践的真正结合，是否能够从实验中发现问题，并想办法促进问题的完美解决，是否在实验中得到了技能的有效提升。

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关键词：工程实践能力；创新意识；高职教育

0引言

随着经济的发展，传统的劳动密集型产业必须进行产业升级和改造，进行技术革新，工艺提高，这必将需要大批具备工程实践能力的高素质技能型人才，而大范围的技能型人才短缺无疑会制约整个国家经济的增长[1]，因此，培养出符合行业企业需求的高素质技能型人才是高职教育的现代使命。无锡商业职业技术学院机电技术学院整合相关专业，组建机电一体化技术专业群，修订人才培养方案，实施教育资源和实践资源共享，加强学生课外科技活动，在实践过程中，使学生逐步具备方案设计、材料选择和采购、零件加工、装配调试等相应工程实践能力。

1学生工程实践能力培养的内涵

1.1学生工程实践能力培养定位分析

高职院校是培养面向生产、建设和管理第一线急需的高素质技能型人才。机电一体化技术专业群所培养的学生能够胜任行业、企业里所对应的岗位，并具备一定的实践能力和创新意识，满足社会发展和技术革新的需要，为以后的职业发展打下坚实的基础。

1.2学生工程实践能力培养的内涵

以就业为导向，根据企业岗位能力需求和行业发展趋势，设置人才培养方案，把岗位知识、先进技术、技术能力、职业素质的内容融入到教学全过程，培养出满足企业需求和发展的高素质技能型人才，实现人才培养目标和企业人才要求的对接。以岗位技术技能培养为主线，做到“三个结合，五个对接”。理论教学与实践教学相结合，用理论指导实践教学，通过实践提升学生工程实践能力；教学与生产实践相结合，使学生在生产实践过程中，能够应用所学知识解决生产问题，加深理论知识的理解和把握；学习和工作相结合，养成终生学习的习惯。为了培养出适合产业、企业需要的高素质技能型人才，在培养过程中专业与产业、职业岗位对接，专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接，学历证书与职业资格证书对接，职业教育与终身学习对接，使学生在学习过程具备岗位知识和岗位技能。工学交替，教、学、做相统一，学生前两年半在校内系统进行理论学习和技能训练，具备扎实的专业理论知识和综合技能，最后半年到企业顶岗实习，实现知识运用、职业技能和职业素质的“三位一体”综合培养和训练，全面提升学生综合素质。

2学生工程实践能力培养体系的构建

2.1学生工程实践能力培养体系构建原则

学生工程实践能力培养应基于学生全面提高，协调发展，在培养过程中，要注重学生知识的掌握和运用能力的培养，也要注重素质教育的渗透；在教学过程中，应充分发挥学生主体作用，优化教学计划、课程标准、课程内容，采用现代教学方法进行教学，并注重学生工程能力的训练，通过校内、校外实训、校企的联合培养，以及各类技术技能竞赛提高学生工程能力，培养学生创新意识和能力；随着经济发展、技术创新，对人才技术技能要求也就越高，培养体系必须不断完善和改进，从而适应经济和技术的发展。

2.2构建学生工程实践能力培养体系

2.2.1工学结合，课证融通

整合机电一体化技术专业群实训资源和教育资源，合理安排理论教学和实践教学，使理论教学和实践教学合理衔接。如图1是机电一体化技术专业针对工作岗位设置的培养体系，学生学习电工电子技术课程后进行维修电工实训，掌握基本控制电路设计，熟知各类电器元件，同时开设电机与拖动技术课程，学生对控制类知识掌握一定程度后，学习可编程控制器应用课程，然后进行可编程控制器考证实训，其内容、培训过程、考核标准严格按照职业资格证书考证要求进行，同学期开展液压与气动和机电一体化技术应用课程，此外，机械制图与实训、机械设计理论与实训也同期进行，使学生熟知机械传动装置，并能选择传动机构，最后开展综合性实训-简单机电系统制作，综合训练学生机构设计、传动装置选择、执行部件选取以及控制系统的设计等能力，初步具备机电一体化技术员岗位技能和专业素质，在最后一学期学生到企业顶岗实习，在实际的工作岗位锻炼，整体提升学生专业素质和技术技能。学生在毕业资格也与职业资格证书挂钩，要求学生在校期间必须考取2个专业职业资格证书，如机电一体化技术专业学生，在校期间可考取普通车工初级证书、可编程控制系统设计师中级证书、Pro-E/UG设计工程师证书、CAD中级证书和可编程控制系统设计师高级证书等，且要求学生在毕业前必须获得2个以上职业资格证书，方可顺利毕业，这样也促进“三个结合，五个对接”有效开展和实施。

2.2.2校企合作，共育人才

校企合作能够有效解决高职学校教育、实训资源的匮乏等问题，能够为高职院校提供优质的实训场所和良好的师资，能够共同制订符合企业行业对人才要求的人才培养方案，共同编写教材和实验实训指导书；校企合作可根据实际需要开展多种形式的合作，如采取“订单班”“、现代学徒班”等形式联合培养学生，学校老师和企业有经验工程师共同指导学生学习和生产实践，教学资源相互补充，师资力量相互支持，人才培养目标和企业对人要求相一致，才能培养出企业、行业需求的，受社会欢迎的人才[2-4]。

2.2.3课外科技活动

课外科技活动是课堂教学有效延伸和补充，是学生成才的重要渠道和手段，是校园文化建设的主要途径之一[5]。机电一体化技术专业群近几年在学生课外活动上加强引导和投入，鼓励学生根据兴趣组建专业协会，如现代制造专业协会，机电产品营销协会等，协会为成员讨论专业知识、解决专业问题提供了良好的平台，也利于老生和新生之间的沟通，便于开展传帮带活动，有利于形成良好的学习风气和相互赶超的良性竞争，有利于从根本上解决学生厌学弃学的老大难问题[6]；对创新设计有兴趣的同学组建创新班，课外开展创新知识专题讲座、组建创新团队参加各类技能竞赛；依托江苏省机械创新设计大赛、发明杯以及挑战杯等赛事设置院级竞赛，鼓励学生参加校级技能竞赛，并在资金上给予一定支持，配备专业指导老师。学生参加课外活动过程中，只有在碰到自己团队不能解决的问题才向指导老师寻求帮助，这样培养学生独立分析、解决问题能力，提高学生创新意识，扩大学生知识视野。

3实践成效

3.1专业建设

2013年机电技术学院机电一体化技术专业群成功申报无锡市职业院校重点专业群，修订人才培养方案，根据人才培养目标，新增电火花线切割实训室、3D打印快速成型实训室、自动化生产线实训室，可编程控制器考证实训室等，也为理论教学、实践教学合理有序安排提供了物质基础，也为人才培养方案的实施提供了坚实的基础。根据麦可思《无锡商业职业技术学院社会需求与培养质量年度报告》，近三年机电一体化技术专业学生在毕业半年后就业率均高于江苏省高职院校同专业学生毕业半年后的就业率，且2013届就业率不降反升，就业率达到100%，比江苏省高职院校同专业毕业生半年后就业率高9个百分点。第三方的调研报告较为客观的显示出通过校企合作、实践体系构建等有效提升了学生岗位技术技能，深得社会和企业的认可。

3.2校企合作

机电技术学院与多家企业进行了有效合作，如与无锡市信捷电气有限公司（以下简称无锡信捷）持续有效的合作，根据培养目标和岗位能力要求共同编写了项目驱动式校本教材《机电控制理论及实训》和《电气控制与PLC技术实验指导书》，共建可编程控制器实验室，联合培养学生，学生经过系统理论知识学习和实践技能训练后，考取了可编程控制器设计师职业资格证书，证书的获取也作为毕业资格一个重要条件，每年学校都和无锡信捷联合举办专业技能竞赛，对成绩优异的学生给予奖励，鼓舞学生学习专业理论知识和专业技能锻炼，每年都有部分学生进行无锡信捷工作，得到无锡信捷公司的肯定。此外，与无锡市五金机电商会合作成立“无锡市五金机电学院”，与金鑫美莱克有限公司开展了“现代学徒班”，取得了学校、企业、学生多方的好评。

3.3科技创新

近几年，机电一体化专业群在课外科技活动中取得了可喜的成绩，如学生完成江苏省高等学校大学生实践创新训练计划项目9项；在全国高职高专“发明杯”大学生创新创业大赛中获一等奖5项、二等奖2项、三等奖2项；学生在校获得专利20多项；在江苏省大学生机械创新设计大赛上获二等奖4项，三等奖3项；在“挑战杯”竞赛获江苏省二等奖1项，三等奖1项。这些足以说明通过课外科技活动能够有效提高学生创新意识和创新能力。

4结束语

机电一体化技术专业群经过几年的探索和实践，学生素质及技能的培养取得了一定的实效，但也存在不足，一是需要进一步加强实训室建设，完善实践教学体系；二是建立“互惠共赢”长效持久的校企合作机制，保证合作持续有效，真正成为双方发展的推进剂；三是结合人才培养方案，逐步完善课外科技活动，扩大学生受众面。

作者:杜春宽 李正峰 单位:无锡商业职业技术学院机电技术学院

参考文献：

[1]张祖明.高职教育技能型人才培养浅议[J].中国职业技术教育，2011（14）：92-44.

[2]葛俊杰，吴旭军，杨旭.基于信息资源共享的校企合作服务平台研究[J].中国成人教育，2013（8）：36-38.

[3]陈达美；邓秀芬；李正义，等.民办高职校企合作培养人才探索[J].教育探索，2014，279（9）：84-85.

[4]李焱斌，黄玮，赵恒华，等.地方高校提升工科学生工程实践能力的研究与实践[J].实验技术与管理，2013，30（9）：165-169.

篇6

关键词：机电一体化 专业群 技能大赛 课程改革 以赛促教

随着现代科学技术的发展，各学科之间相互融合、相互渗透，各行业综合技术的应用和产品的开发标志着一个国家机械工业的现代化水平。社会主义现代化建设迫切需要大量既有机械专业知识又有电子技术知识的一体化专业人才。化工行业是山东淄博地区工业经济重点培养和发展的战略性产业。机电一体化技术是化工行业的核心技术之一，是该行业实现自动化、柔性化、集成化的基础，是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的手段。为了满足淄博地区先进化工行业快速发展的人才需求，山东省鼓励发展职业技术教育，采取订单式、定向式培训，相应或超前调整职业技术院校的教育结构、专业设置、课程安排和教学内容，加强学校与企业、学校与工业园区的合作，采取岗前培训和岗位培训相结合的形式，培养适合企业发展的技能型人才。本文主要从以下几个方面进行分析。

一、专业群建设与技能大赛中实训设备的融合

机电一体化实训中心是淄博技师学院专业群中机电一体化、电气自动化设备安装与维修两个专业共享的一体化课程实训中心，拥有机电一体化设备9套，分为供料、检测、加工、装配、搬运、仓储多个工作单元，包含PLC控制、变频器控制、触摸屏控制、气动控制、传感器控制、步进电机控制、伺服电机控制等多种自动控制元素，设备为西门子、三菱双系统，可实现西门子、三菱两种系统的编程、调试训练，可满足现阶段学院机电一体化专业教学需要，承接社会技能培训及举办省市机电一体化项目比赛。拥有世界技能大赛、国家技能大赛机电一体化项目指定设备FESTO系列电驱动操作手、气动冲压两个单元，可满足国家大赛机电一体化项目培训的基本要求。但与机电一体化专业群技术领先、功能示范的要求及组建省级国家大赛培训基地的要求仍存在较大差距。

为了对接产业发展需要，对接国赛和世赛标准，学院将完善机电一体化实训中心硬件建设。新的机电一体化实训中心将遵循从单一到综合的认知规律，分为单一模块训练区、多个模块训练区、生产线应用模拟训练区。

1.单一模块训练区

主要模块：供料单元、加工工作单元、检测工作单元、操作手工作单元、工件压紧工作单元、组装工作单元、成品分装工作单元、元件分类工作单元、存储工作单元。

2.生产线应用模拟实训区主要设备

模拟自动化工业生产线功能： 多个工作单元自由组合，各PLC通过通信接口联网控制，实现模拟自动化工业生产线的编程、调试、维修实训，完成供料、检测、加工、搬运、组装、分装、存储等多种工作控制的实训；支持师生学习科研，提供社会培训及社会服务功能。

二、依托专业群建设实现技能大赛项目与师资配置的融合

为了实现“以赛促教”，建立相同专业以及不同专业之间教师的合作机制，电气系进行了一系列的改革，合作和竞争并存。

1.合作

成立相关课程的课题组，主要的课题组包括：电力拖动控制线路安装与维修、电工基本技能训练、电机与变压器、PLC应用技术、电子技术应用、机械设备安装与维修等。每个课题组中至少包含了各团队中的一个人，每个课题组都指定一名负责人。课题组负责人的主要作用是：拟定本课题的工作页学习任务；制定工作页编写流程并进行分工与汇总；负责本课题组教学计划的编写；备课；保证本课题组的一体化教学。

2.竞争

每个教研室负责不同班级的一体化教学任务，班级的教学与管理都是该团队负责。班级与班级之间可以形成学生的学习竞争，同时任课教师之间也有合理的竞争机制。而机械知识、机械制图等由本专业教师与机械专业的教师共同完成，两个专业的教师在完成课程教学的过程中互相督促与学习。

3.师资队伍建设

一是培养专业带头人，学院将设立机电一体化的专业带头人。二是“一体化”骨干教师队伍建设，学院根据专业群建设的要求及大赛的实际情况，将评选出相关的一体化教师。三是兼职教师队伍建设。计划邀请FESTO费斯托（中国）有限公司培训部两位专家来校作报告，相关专业教师和大赛备战学员参加会议。FESTO是中国技能大赛合作伙伴，专家将详细介绍近年来中国技能大赛机电一体化项目的发展动态及发展趋势，并针对专业实际情况，在硬件配置、课程优化和师资培养等方面与到会师生们进行讨论，提出建议。

三、专业群、技能大赛项目与课程改革的融合

分析机电一体化大赛涉及的主要课程体系及相关内容，针对专业群中对课程资源的要求，实现专业群、技能大赛项目与课程改革的融合。根据本课程体系，在专业群建设期内，做好教改规划及任务分工，开发电工基础、机械与电气识图、液压与气动技术等三个共享优质课程，并完成该课程的资源库建设。同时开发机电一体化专业方向的电力拖动控制线路、变频技术、PLC应用技术等三个核心专业课的一体化教材。开发过程中，与企业、行业紧密结合，共同研究人才培养方向与目标定位，共同制定专业人才培养方案，提炼典型工作任务，并以具体工作任务为学习载体，按照工作过程和学习者自主学习要求安排教学活动，通过工作实现一体化课程教学改革，构建工作过程系统化的课程体系。

四、特色与创新

特色和创新是示范性高职院校建设的灵魂，没有办学特色，学院就无法生存与发展。笔者学院在多年办学实践中，在办学理念与机制、人才培养模式、专业建设、质量管理、素质教育、特色与创新方面进行了一些实践与探索，取得了良好的效果。

首先，机电一体化专业属于老牌专业，专业建设根底扎实。其次，校内外实训基地建设突出特色。再次，明确专业特征，服务区域经济和社会发展。最后，“工学结合、校企合作”下的人才培养模式改革出成效。

学院在工学结合人才培养总体思路下，结合行业背景和专业实际建设情况，进行广泛深入的调研，深化“2+1”校企合作的人才培养模式。完善了人才培养模式实施条件和保障制度，深化校企合作，资源共享，互惠互利。在人才培养过程中，引进企业资源，开发实训项目；模拟企业环境，开展生产实训；聘请企业教师，规范工作行为。同时，教师参与企业项目开发，为企业提供技术服务。学院与台达集团等企业合作开设了订单培养班，众多学生通过订单班的学习在合作企业顶岗实习并就业，学生体现出的高素质、高技能受到企业的好评。通过人才培养模式的改革，推动了机电一体化专业内涵建设，带动了专业人才培养质量和社会服务能力的稳步提高。学生的双证制获取率达到100%，学院参赛选手在2014年全国技能大赛中获第六名。

参考文献：

[1]姜汉荣.“理实一体化”模式在机电一体化专业教学中的应用[J].职业技术教育，2007（29）.

[2]杨伟荣.论机电一体化的内涵和发展方向――兼谈机电一体化专业课程设置[J].金卡工程（经济与法），2009（2）.

[3]刘智勇.校企合作 共建专业――江门职业技术学院机电一体化专业办学思考[C].中国自动化学会中南六省（区）2010年第28届年会・论文集，2010.

篇7

明确机电一体化专业含义

机电一体化技术是将机械制造技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，利用微电子技术、信息技术、自动控制技术使机械实现柔性化和智能化的技术。其本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机，计算得到能够实现预期运动的控制信号，由此来控制执行装置。

精心设置专业课程

机电一体化技术是机械和微电子技术紧密集合的一门技术。将机械技术与电子技术、信息技术相结合，实现机械的柔性化和智能化。专业理论课程的设置应包括3方面的课程。

机械方面课程

机械制图、金属材料与热处理、互换性与测量技术基础、机械原理、机械设计、机械制造工艺学、机械工程测试技术、工程力学、计算机绘图、液压传动技术。

电气方面课程

机电传动控制、电工技术、电子技术、变频技术、可编程控制器、单片机技术、安全用电、电机与变压器、机床电气控制技术、传感器与检测技术。

实习实践课程

金工实习、机械零件拆装与绘图实习、电工电子基本技能实习、电机拆装与修理、PLC应用实习、单片机应用实习、机械课程设计、电气控制课程设计。

加强教学组织与安排

对于机电一体化专业来说，理论教学的组织与安排要使学生毕业时具有熟练的职业技能和适应职业变化的能力，培养学生的基本知识和基本素质，为专业课提供理论知识基础。在教学过程中，对基础原理内容要简化，注重增强应用性和强化解决实际问题的能力培养。实践性环节训练是技工教育的重要组成部分，是提高学生技能操作的重要途径，机电一体化专业的该环节训练实行模块化教学，模块化教学具有很强的针对性、灵活性和趣味性，打破了传统的教学模式，能充分调动学生的学习积极性。

机械技术模块

机械技术是机电一体化的基础，它对系统的结构、重量、体积、刚性与耐用性等有着重要的影响。机械结构的合理性与控制的复杂程度有直接关系，从而也影响了系统的性能和可靠性。机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其他高新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上的变更，满足减少重量、减少体积、提高精度、提高刚性、改善性能的要求。

电气控制技术模块

主要介绍机械制造过程及机械设备使用过程中生产设备的电气控制原理、电气控制线路及设计等有关方面的知识。本课程的主要任务是使学员掌握常用控制和保护电器的结构、原理、用途、型号及选用方法，掌握电动机起动、反转、制动控制的基本环节，熟悉一般电气控制线路的分析方法，掌握金属切削机床电气控制系统的原理，使学员对电气控制设备具有一定的应用、维护、改造与设计能力。

微机接口技术与可编程控制器模块

系统技术就是以整体的概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互有联系的若干功能单元，以功能单元为子系统进行再次分解，或成为功能更单一、更具体的子功能单元。这些子功能单元同样可以继续逐层分解，直到能够找出一个可以实现的技术方案。

在系统技术中，接口技术是一个重要方面，它是实现系统各部分有机连接的保证。接口包括：电气接口——实现系统间电气信号连接；机械接口——完成机械间的连接；人机接口——提供人与机电一体化系统间的交互界面等。

传感与检测技术

传感与检测装置与信息系统输入端相联并将检测到的信号输送到信息处理部分。传感与检测是实现自动控制的关键环节，它的功能越强，系统的自动化程度就越高。在传感与检测技术中，要求传感器及其放大处理电路能快速、精确地获取信息，并能经受各种工作中的严酷环境的考验。传感与检测技术不仅是发展机电一体化技术的关键，而且对现有技术的改造也具有重要意义。

机电一体化技术综合应用模块

伺服传动包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，由微型计算机通过接口与这些传动装置相连接，控制它的运动，并带动工作机械做回转、直线或其他各种复杂的运动。因此，伺服传动是实现电信号到机械动作转换的转换装置与部件，对系统的动态性能、控制质量和功能具有决定性的影响。伺服传动技术的发展，为机电一体化提供了小型号、大功率、高精度、使用简便的操作执行部件，极大地推进了机电一体化技术的发展。

规范安排学生顶岗实习工作

学生企业顶岗实习是为了拓展学生的专业技能，适应所从事的职业岗位需要和学生职业能力形成的关键教学环节，也是深化“工学结合”人才培养模式改革、强化学生职业道德和职业素质教育的较好途径。通过工学交替、顶岗实习，使学生能够尽快将所学专业知识、能力与生产实践相结合，实现在学期间与企业、与岗位的零距离接触，使学生快速树立起职业理想，养成良好的职业道德，练就过得硬的职业技能，从根本上提高人才培养质量。

顶岗实习要作为正式的教学安排，安排学生到企业进行顶岗实习，根据专业教学计划和企业的用工要求采用两种模式，一是工学交替模式的顶岗实习，实习的时间安排在第二学期和第四学期；二是采取传统的“2+1”模式的顶岗实习，实习的时间安排在第五、第六学期。两种模式的教学计划不同，时间安排不同，实习岗位和实习的目的也有所不同。

顶岗实习要本着整体协调的原则，科学规划建设校外实训基地。认真选择与学生学习有关的实习地点；按实纲的要求，结合实习现场条件拟定实习程序。结合实习单位的实习条件，同实习单位的主管人员，拟订出具体的实习进度计划。认真组织学生学纲和具体的实习计划，讲明时间安排和步骤，提出写实习日记、实习报告的要求，介绍实习单位情况和实习应注意的事项，宣布实习纪律。与企业指导实习教师根据学生的实习岗位，共同制订出进一步培育学生对专业能力、专业素质等方面的实习指导计划。实习计划应包括：实习地点、实习内容、实习时间及人员安排、实习程序安排、考核等。

相关链接

机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。该专业旨在培养从事机电设备的使用、维护、维修、设备的管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型高级职业技术人才。

参考文献

[1]睢雪亮.技工院校机电一体化专业建设的探讨[J].湖南农机,2011(3):

篇8

高职专业教学资源库要遵循以下建设原则：第一，工学结合原则，即按照“工学结合”理念组织资源库素材，满足企业高技能人才需求；第二，标准化原则，即必须有可依的规范和可参照标准，保证教学资源实现共享和互换，便于对教学资源库进行有效管理；第三，结构化原则，即确保网络教学资源的合理性、易用性和可扩展性，方便操作和使用；第四，科学化原则，即专业教学资源库设计、开发、组织要科学，从根本上保证资源库的建设质量。鉴于此，机电一体化专业教学资源库建设总体思路是：“调研需求，循证设计；统筹规划，科学建设；多元合作，机制保障；开放运营，持续发展”，遵循“设计-制作-集成-应用”的技术路线开发，旨在建成一个内容丰富、实用快捷的共享型专业教学资源平台［2］。基本思路如下：1.在行业企业人才需求状况和毕业生就业现状的充分调研基础上，系统设计机电一体化技术专业课程体系及人才培养方案，并以此为依据，结合不同类型的用户需求，构建出资源库的总体框架。2.按照企业的工作流程以及对岗位技能和人才综合素质的要求，建设基于职业化、面向岗位任务的课程资源；并搜集包括文本类、图片类、音频类、视频类、动画类等课程中单元及关键知识点对应的素材。3.将搜集和开发的资源，围绕课标进行科学整合，确定资源库结构，设计页面和导航，资源入库，边制作边修改边调整。4.建立资源库推广应用中心，收集使用者的不同需求、资源库使用过程中存在的不足等，在整理分析的基础上，及时予以调整与改进。积极探索建立资源库运营更新机制，促进资源库持续发展。5.充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验等虚拟工作场所，通过虚拟工作场所开展实训项目，降低开展实训教学的成本。

二、机电一体化专业教学资源库的框架与具体内容

基于学校、企业、社会学习者多方需求，结合共享型教与学、继续教育与培训、就业服务与管理、技术交流推广等功能的实际需要，利用网络信息平台，整合企业和专业优质教学资源，构建出机电一体化技术专业教学资源库的内容框架如图1所示。“专业建设标准子库”是在专业教学资源开发标准的指导下，以职业岗位和社会需求为导向来开发，主要包括：专业介绍、人才需求调研报告、机电一体化技术专业人才培养方案、课程体系、课程建设标准、专业办学条件配置标准、职业资格标准、教字团队信息、专业建设成果等。“课程资源子库”是以《普通机床的零件加工》等7门项目化专业核心课程为基础，以课程项目或学习单元为单位开发课程资源，主要内容包括：课程标准、教学设计方案、课件、授课录像、学习手册、在线测试、工程案例、试题库、课程评价方案、技术资料和参考资料等。“专业基础素材子库”是专业教学资源和课程教学资源的素材提供地。主要的素材形式有：文本文件库、图片素材、视频素材、动画素材等。按应用类型分类，主要有：机械与电气相关技术标准、产品与零件工程图、工艺文件、作业规范、操作说明书等技术文本；企业生产用的各类机床、刀具、夹具、量具、企业产品与零件、生产场景等图片；企业生产过程、学生实习实训、课程录像等影音视频；各类机械机构和机电设备内部结构、工作过程等动画；企业工作项目案例、企业网站链接；课程习题库、试题库及在线测试系统；数字化教材、各类教学课件、校企合作编写的培训教材。

“虚拟仿真资源子库”由仿真动画集、典型机电—体化产品仿真学习包、编程及仿真软件包、自动线安装调试仿真工厂虚拟场景、机电—体化竞赛虚拟平台等5个特色资源包组成。学习者可在一个仿真平台下，建立机电应用系统搭建、程序编制及调试的虚拟环境，根据要求完成仿真训练，以降低实训成本。“自主学习与专业拓展子库”包括精品课程及相关网站链接、校企合作案例、工学结合教学案例、在线测试平台、科技创新与国际交流等。该模块主要为高职机电类专业教师备课教学、高职在校学生及毕业生自主学习提供服务。学生可通过网络课堂、教学录像等多种资源完成课程理论部分的学习，通过虚拟车间、虚拟设备、虚拟实训等资源完成实践阶段的训练，最后通过在线测试平成理论与实践的考核，从而构建“学、练、考”全方位的自主学习与考核体系。“职业培训资源子库”由职业信息、职业资格认证培训、企业员工专项培训、技能大赛平台四部分组成。“职业信息”包含机电行业、各个职业的全部信息内容，分别按照行业分类和职业分类来对每个职业做具体分析。还包括企业人才求职信息与个人求职信息、就业咨询。“职业资格认证培训”包含中、高级车铣工、数控车铣床操作工、钳工、维修电工、工艺员与CAD职业资格取证培训和学习资源。“企业员工专项培训”为机电行业企业生产及相关领域在岗从业人员、高职毕业生提高和更新专业技能，为农民工、下岗人员的再就业提供的专项培训。“技能大赛平台”为全国机电一体化技术专业的师生提供专业技能赛事服务，展示比赛场景和参赛选手的风采。“合作企业资源子库”以合作企业为主，通过校企业合作的方式，汇集行业领先企业的技术标准、典型工程解决方案等，为同业单位在岗员工或其他学习者的专业知识更新、专业技能提高提供全面的企业学习资源，此资源库主要由企业培训教程、行业企业标准、企业解决方案和产品技术资料组成。根据机电行业企业的特点和人员培训需求，企业培训教程可以分为两大类：机电设备制造企业、机电设备使用企业等单位的员工技术培训。国内外机电一体化技术设备生产和应用企业的生产标准、使用标准、操作规范等组成相应行业企业标准集合。以校企合作完成的典型机电一体化技术工程案例和行业领先企业为机电一体化技术应用企业所做的典型解决方案组成企业解决方案，为企业、社会学习者和师生提供实际的企业解决方案，提高学习者的工程应用能力。“职教立交桥资源子库”的建设，有利于机电一体化技术人才职教立交桥的构建，有利于机电一体化技术专业中高职、本科的衔接贯通，有利于各层次人才的成长和终身学习，有利于加工制造类产业的技术进步和转型升级。主要由职业教育各学习层次的课程标准、衔接课程标准、教学共享课程和机电专业对口单招考试等部分组成。

三、专业教学资源库建设体会

教学资源库建设是一项长期、艰巨、复杂、工作量大的系统工程，通过对机电一体化技术专业教学资源库建设的探索与实践，我们的体会可概括为“特色、规范、完善、服务”。首先，教学资源库建设要体现高职院校和专业特色。高职院校采用工学结合人才培养模式，高职机电一体化技术专业的教学模式具有其鲜明的特色，如项目化教学，专业课程教学的内容、策略与教学的方式方法更注重实用性、互动性和动手性。因此，高职教学资源的设计应围绕专业核心知识、专业拓展知识，之后将这些知识与行业企业相关知识信息加以融合，形成校企合作、实训实践等课程内容，设计制作出更多普通教学资源库不具备的特色资源。其次，要规范教学资源库建设标准和要求。教学资源库建设应严格制定相应的质量技术标准、归类属性标准、教学资源评价标准以及开发技术标准，规定教学资源管理系统框架和基本功能，避免教学资源低水平重复建设，实现资源高度共享。然后，教学资源库内容要不断完善、持续更新。新形势下知识技术的变更，要求教学课程必然紧跟更新步伐。教学资源库要利用强大的网络技术支撑，及时获得前沿信息，提高库内教学资源的更新频率。要建立相应的激励机制和配套措施，确保专业教学资源库内教学资源优质、先进，更好地满足用户需求。

篇9

关键词：高职机电；工程体验；课程整合

作者简介：丁度坤（1981-），男，广东汕头人，东莞职业技术学院教师，博士，研究方向为机器人技术、光机电一体化，高职教育。

课题项目：广东高职研究会重点课题“增强高职院校工科类学生工程体验方法研究”（编号：GDGZ11Z001），主持人：丁度坤；东莞职业技术学院校级课题“PCB板微钻视觉检测方法研究”（编号：2011c13），主持人：丁度坤。

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1001－7518（2012）18－0086－04

高职院校承担着为国家培养高技能复合型人才的重任。高职院校的毕业生，必须在掌握相关专业技能的基础上，具备相关的工程能力；必须培养相关的职业素养与严谨求实的敬业精神；必须使其在进入工作岗位之前，具备对企业工程文化的认同感。国家工程教育专业认证标准以及美国的ABET对此都有相关的文件规定[1]。

可是目前，大多数高职院校的课程设置，均是偏重于学生专业技能方面的提升，而忽略了对其工程文化、工程能力等方面的培养。学生在进入相关工作岗位之前，普遍缺乏基本的工程经验以及对工程文化的认同和了解。从某种意义上来讲，这也是造成我国企业的产品质量不稳定的根源所在。

培养工程类毕业生的工程能力，使得在进入相关设计制造岗位之前，对企业工程文化具备一定的认同感，培养其严谨朴实的敬业精神，有利于从源头上保证产品的生产质量，具有极其重要的意义。本文将以培养学生的工程能力为主线，以机电类学生为研究对象，构建工程能力与工程文化一体化教学的自动线实训课程，着力使学生获得一种类似于实际的工程体验。

一、体验感在工程类人才培养中作用

体验感的概念来源于心理学，指的是人类在与环境的交互中所获得的个人经验。概括地讲，人的知识来源有两大途径：一是通过书籍、老师传授、图片或者文字等方式间接获得；一种是通过实践直接获得。而体验感更强调的是后者，从某种意义上来讲，通过实践直接获取的知识要比通过间接手段获取的知识更为重要。这是因为环境的信息可为学习者提供丰富的背景，方便学习者协调与更新自己的知识体系；另一方面，体验过程中获得的成功和奖励也会使学习者建立起更为浓厚的兴趣和自信，激励其不断获取新的知识。

体验感教育对工程类的人才培养尤为重要，因为工程类的课程绝大部分均是实践性相当强的课程，工程科学本身也是在不断地发明与创造新事物中得到发展的。可以说，工程知识的认知过程就是从具体到抽象，再由抽象到具体的反复过程。工程师的知识体系来源于社会生产的实际。将工程体验感融入工程类课程的教学当中，有助于学生更好地理解各种基础知识和专业知识；有助于培养学生严谨朴实的敬业精神；有助于学生正确认识理论与实际、知识与能力的关系；有助于学生发现自己的优势和兴趣，为其未来的就业奠定基础。回忆我国第一批大学生的成长历程，他们绝大部分都有工厂、农村的实践经验，所以尽管他们的理论基础不如应届高中毕业生，但他们的理解与接受能力却要比应届高中毕业生强，因此这批学生在毕业后很快就成为了各个领域的骨干，在各岗位大显身手，为我国的改革开放做出了巨大的贡献。而反观目前的大学毕业生，入学后就根据学校的人才培养计划按部就班地学习一门又一门的公共基础课和专业基础课。工程经历的缺乏使得各门课程对他们而言都是独立的，无法在相关工程背景的指导下，将各门课程有机地联系起来，构筑自己的知识体系，也就更谈不上能力的形成了。不少学生，学了一个学期的课程，都还没弄清楚这门课程的用途，要一直到走上工作岗位，从事了相关的技术岗位，参加了一些实际的工程项目，才能理解在校期间所学课程的作用，这严重制约了个人未来的发展。

为培养学生的工程能力，营造一种工程体验感，国内外许多高等院校均专门开设了相关的课程。如美国哈佛的三一学院工程系就开设了“工程设计导引—移动机器人”课程，每年选课人数约2O人。课程以灭火机器人竞赛为背景，通过研制参赛的机器人，“旨在为学生提供一年的工程经验，以培养专业技能，建立专业视角，了解工程世界的社会与人文环境”[1]。麻省理工学院的航空航天工程系开设了“航空航天与设计导引”选修课。通过课堂教学、互联网教学和航天器设计项目为学生营造了“提供真实的工程体验”[1]。瑞典的林克平大学开设了名为“Engineering Project Y”的工程导引课程，学生将用一学期四分之一的学时修该课程。课程包括讲课、讨论、项目工作和项目总结报告几个部分。每年大约有140名学生选课，来自5个系的教师参与指导，构建10个不同的项目。每5个学生为一组开展工作，完成从构思、设计、实现到评价的全过程[2]。Joy Beatty等提出了一种游戏式的教学模式，针对计算机工程需求分析师的课程特点，设计相应的游戏项目，让学生在游戏中得到相关知识的工程体验[3]。René Sallier等根据测试专业学生的特点，设计了血压测试项目，使用了NI公司的LabVIEW平台，让学生自主去构建相关的软硬件，并体验血压测量，增强其工程体验[4]。国内深圳大学的费跃农等以机器人教学套件为载体，为新生开设了灭火机器人的早期工程体验课程，旨在增强学生的学习兴趣[1]。

二、机电类专业人才培养目标探索

近年来，随着我国制造业的持续发展以及国家产业政策的调整，各企业普遍出现了“招工难、用工难”的困境，生产设备的自动化是解决上述问题的最佳途径。它能有效地缓解企业“用工难”的困境，提高劳动生产率，保证产品质量的一致性，且能将人类从单调、恶劣的生产环境中解放出来，是未来制造企业的发展方向。全球知名的制造企业—富士康甚至提出了百万“机器人大军”计划，计划在未来十年内，在生产线上配置百万台机器人，用来代替人工进行生产、搬运。而以单片机技术、液压气动技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等多学科交叉的机电一体化方向正好顺应了这一趋势，在近年来也得到了迅猛的发展。

现在，基本每个工科类的高职院校都开设了机电一体化专业方向，可是目前国家却没有关于机电一体化方向的专业标准出台，这使得各院校在机电一体化专业的课程设置方面，各有特色，有的偏机械方向，而有的偏重于电气方面。同时，由于缺少机电一体化的职业技能评价体系，以及机电产品本身的复杂多样性，使得机电一体化方向在人才培养方面存在很多急待解决的问题。如何明确机电人才的培养目标、加强专业建设、并以此制定相关的人才培养方案成为了摆在各院校面前的一道研究课题[5-7]。

培养目标的确定对高职院校而言是非常重要的，它直接关系到后续专业课程的设置，直接影响到学生在校期间学到知识的多少、掌握职业技能的深浅、毕业时能从事的岗位以及是否能较好地胜任相应岗位的工作等实际问题。

我院近年来非常重视对机电方向人才培养目标的修订，通过召开培养方案研讨会、到相关企业调研、毕业生信息反馈等方式，着力于制定最合理的人才培养方案。从调研的情况来看，目前，机电一体化方向毕业生的就业岗位群主要有：（1）机电一体化设备和自动生产线的运行、安装、调试和维护；（2）各种机械设备的自动化、数字化改造；（3）自动化生产车间的生产工艺设计、质量管理、生产管理等岗位；（4）新兴的岗位如机器人的维护、维修技术员等。

据此确定了我院机电一体化方向的人才培养目标为：自动化生产设备的安装、调试、操作、维护与管理。围绕此培养目标，我院将机电类的课程划分为四大模块，分别为：职业工具课模块、职业基础课模块、职业核心课程模块以及职业选修课模块，如图1所示。

三、机电类工程体验一体化实训课教学设计

为使学生获得一种更为真实的工程体验，我院从多个方面进行了探索。选取了“自动线的安装与调试”实训课作为试点，将工程文化课也融入其中，如图2所示。将其贯穿于整个实训课的开始、实施以及最终的课程评价当中，极力营造一种类似于实际生产的全过程，使得学生获得一种接近于未来实际工作岗位的工程体验，培养其团队协作能力、沟通能力以及严谨朴实的工作作风。

（一）工程文化课程的选取

工程文化是指企业在实际的生产经营活动中，逐步形成的、为全部员工所认同的、带有特色的价值观、生产作风、经营理念、企业精神、企业道德准则等各方面的总和[8-9]。它是企业全体成员在长期的生产与经营活动中日积月累而形成的，是企业的灵魂所在。优秀的工程文化是企业在激烈的市场竞争中出奇制胜的法宝，是企业实现可持续发展的软实力。从目前许多院校毕业生顶岗实习与就业情况发现，大多数毕业生并不能适应企业的要求，难以真正转变为一名合格的企业员工，适应岗位需求。而从用人单位反馈来的意见又可看出，毕业生的专业技能并不是当前用人企业看重的第一要素，企业更为重视的是员工的基本职业素质、对企业的忠诚感以及对企业工程文化的认同程度。所以，在校期间提前对学生进行企业工程文化的相关教育，培养他们对工程文化的认同感就显得非常重要。

而一个企业的工程文化，往往是各具特色的，但也有其共性所在。因此，选取了最具代表性的工程文化四大共性部分作为我院学生的工程文化培训课程，它们分别为：企业对员工的职业素养要求；6S理念（即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全）；企业的品质理念；企业的生产管理理念（选取了丰田的看板管理方法）。将这些共性的企业文化贯穿于实训课的全过程，培养学生对工程文化的认同感。

（二）工程体验实训课的设计

为使学生获得一种类似于实际生产的工程体验，选取了“自动线的安装与调试”实训课作为实施载体，并在其中贯穿了相关的企业文化课程。我院的“自动线安装与调试”实训是作为“机电一体技术”理论课的实训课程而专门开设的，课时为84学时，共历时3周时间。要求学生在实训前必须具备电工电子基础、传感检测基础、PLC编程基础、电机原理与驱动等前期知识。

实训课选取的设备是亚龙公司的YL-335B自动化生产线实训台，如图3所示。它模拟了一条自动化生产线的下料、搬运、加工、装配、分拣的全过程。

整条生产线包括了5个工作分站（即供料站、搬运站、加工站、装配站与分拣站），各分站使用了西门子的S7-200PLC进行控制，可对其进行单独控制，也可将各PLC组合起来，进行联网控制。根据实验台特点，将实训课划分为供料站、搬运站、加工站、装配站、分拣站的拆装与调试，以及整线的安装与调试六大实训模块，每个模块均可自成一体，对学生的机械拆装、电气路连接、PLC编程、触摸屏技术等多个方面进行训练，提高其专业技能。以其中的“供料站拆装与调试”实训课为例，其具体的教学过程如表1所示。

（三）课程的实施与评价

课程的具体实施过程是先由指导老师讲授企业工程文化课，以及讲解体现企业工程文化的实训注意事项，总共为12学时。然后进入实训环节，实训环节极力模拟实际自动化生产设备的安装调试过程，采用采用小班制，每班学生数在40～50人之间，以小组形式进行实训，各组配备一台实训台，各小组的学生数为5人左右，配备2名专业教师进行指导。

对每一模块的实训，其教学实施过程是先由指导教师对实训内容做简单讲解，然后并对各组下发任务书，最后对各小组的完成情况进行评价，相关的评价标准如表2所示。

四、结束语

工程能力的匮乏是我国高职院校学生普遍存在的问题，直接影响了学生对未来的岗位适应程度，乃至企业产品的品质等方面。因此，本文以“自动线安装与调试”实训课为载体，融入了职业素养、企业6s理念、企业的品质理念以及丰田的看板管理模式等共性的工程文化课程，极力营造一种类似于实际的工程环境，进行工程体验一体化实训课教学的探索，使学生在实训的同时获得一种工程体验感。

从实施的效果看，参加过工程体验实训的同学，其对未来工作岗位的适应能力明显增强了许多，实训的效果也有了显著提高。去年我院第一次参加“自动线的安装与调试”全国技能大赛，就取得了团体三等奖的良好成绩，这也从另一侧面说明工程体验一体化教学的有效性。

参考文献：

[1]费跃农，邱建，李卫民，等.早期工程体验课程的设计与实践[J].实验技术与管理，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.高职机电类专业学生能力培养的探讨[J].武汉交通职业学院学报,2004,6(04).

[6]孙余一，黄玮，杨普国，等.机电一体化技术专业顶岗实习质量保障体系的建设[J].昆明冶金高等专科学校学报，2010，26（06）.

[7]谭宪云.论高职院校机电一体化专业建设[J].高教高职研究,2010(26).

篇10

1.CDIO的基本思想。CDIO①（Conceive,Design,Implement,Operate）是美国麻省理工学院(MIT)和瑞典皇家工学院等4所大学联合探索创立的工程教育理念，以构思(Conceive)—设计(Design)—实现(Implement)—运作(Operate)理念开展基于工程项目全过程的学习，着重培养学生全面的工程实践能力。其指导思想是：以诚信、职业道德培养为基础，以工程设计任务为导向，以培养个人能力(实践能力和终生学习能力)、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标，让学生以主动的、实践的、课程之间有联系的方式学习工程②③。《机电一体化系统设计》是一门农业工程学科课程群中最具专业特色的专业基础课程，教学改革中，完全可以在相应的教学中应用CDIO的理念。2.基于项目教学法的教学改革方案。在教学过程中打破原有的教师讲授，研究生被动接受知识的模式，采用以项目为驱动的教学方法，增添师生通过共同实施一个完整的项目工作而有目标进行的教学活动。这种方式可以提高研究生的学习兴趣，让其有目标地自主学习，进而很好地融入到有意义的任务完成的过程中，使学习变成一个生动有趣的事情。同时，研究生可以通过自己的实践进行知识构建和技能训练④，不再需要枯燥无味的重复就能理解并牢牢记忆理论知识。项目法教学流程图如图1所示。（1）研究项目的确定。如图1所示，在教学活动实施之初根据机电一体化系统设计课程的需要及参与本门课程学习的研究生人数，由教师确定项目个数并进行分配任务。（2）研究生分组。由教师主导根据研究生的不同兴趣、个人擅长的特点及团队合作需求，对研究生进行分组作业并选举各组组长。（3）讨论项目目标和任务。由教师布置相关教学任务，组长协助并组织组员进行项目内容讨论并确定具体任务目标，进而分配各成员任务分工。（4）制定项目实施时间表。教师根据本课程的学时数和项目内所包含的任务量，制定具体的项目实施时间表。（5）讲授项目实施规范与考核标准。项目实施前，教师专题讲授项目实施规范与具体的相关考核标准，及研究报告的书写规范。考核制度采用百分制标准，其中项目研究占80%的分数，其余20%教师根据组员的团队合作情况酌情给分。（6）项目实施阶段。教师跟踪各组研究的进展状态，项目实施过程中根据所遇到困难及问题的普遍性，组织专题讨论或者进行个别组具体指导，解决所出现的问题。本课程涉及的主要问题在于硬件系统搭建和上位机软件设计部分。通过举办讲座进行具体讲解示范及解惑。（7）项目结题阶段。项目完成后组织答辩，各组需要准备好项目技术报告及幻灯片材料，由各组组长汇报项目流程，其他研究生成员分别负责答辩涉及具体问题的解答。答辩结束并完成后，教师会对课程进行综合总结并给所有研究生打分作为最终成绩。

二、教改方案实践

基于本文的教学改革在佳木斯大学农业工程学科2011级、2012级研究生及2013级留学生教学中实行了教改方案实践，并取得了良好效果。1.项目任务的确定。本课程主要讲授步进电机、伺服电机的驱动原理、运动控制系统的设计与调试。以我校农业工程学科2011级研究生课程为例，选修机电一体化系统设计这门课共有12名研究生，共计确定分为2组研究项目，每组人数为6人，研究项目表如表1所示。期间开展的基础知识讲座内容如表2所示。2.项目实施时间表的确定。培养计划中规定本门课程共计38个学时，其中理论学时占20学时,实验占18学时。本次课程改革将全部学时用于项目开发，教学过程中根据各组项目进展和需要，开展定向基础知识讲座，同时要求各组成员每两周进行一次项目进展报告，每组每周开两次组会，时间地点由各组自行商议选定，组长负责考核各成员绩效并作详细记录。学生边做边学，理论和实践结合，教学效果非常好。3.项目实施过程。在教学改革实践过程中，全体参与教学改革的研究生体现出极大热情投入到项目开发过程中，在学习中不但掌握了实践技能，培养了科研素养，还对自己即将从事的科研项目有了明确思路与方法。对研究生完成后续的硕士学位论文具有重要意义。

三、结论