机电一体化创新实验教学分析

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摘要:论述了机电一体化创新实验在培养机电产品设计创新人才方面的重要地位，从高职办学理念出发，结合高职机电一体化专业的特点，分析了该专业的人才需求背景，提出了高职机电一体化专业的实验教改思想及其改进的具体措施，充分打开学生的研究思路，全面提高学生处理实际专业问题的能力。

关键词:实验教学;管理;实验室建设;规范化管理

“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。

1对实验内容进行调整，以适应新形式发展的需要

现开设的实验中有许多已经不适应技术的发展。如微机原理实验，现在仍采用单片机系统，在用汇编语言编好程序后，还需手工翻译成机器码输入单片机系统。这种方式不仅速度慢，出错率也高，而且出错原因也不容易判断，可能编程有错误，也可能翻译时有错误。学生在用这种方式做实验时，还必须了解如内部读写、外部读写等不同的操作指令，在输入时极易出错。对于机械专业的学生来说，电类的基础课应以应用为主，现在其他的高校早已淘汰了这种方式，他们现在都采用的是将汇编语言直接输入计算机，由计算机直接翻译成机器码并自动运行。计算机在翻译的过程中如有错误，会提示用户，用户只需对汇编程序进行修改即可，可大大提高效率实验，学生可选做多个实验来巩固所学的知识，而不用浪费大量的时间在改错的环节上。

2以其他形式补充实验，充分发挥实验室功能

鼓励支持学生参加各类创新比赛，实验室提供实验场地，实验教师给予充分配合。学生也可自行设计有创意的实验，实验室可通过预约的形式开放，开拓学生的思维，发挥学生的创造能力。这些新的实验形式对教师的知识结构及知识面的要求相应增加。实验教师不仅要熟练掌握实验中各种仪器设备的性能及操作技巧，还应熟悉相关理论课的内容。通过这些既可锻炼教师队伍，又能增强学生动脑、动手、创新及整体设计能力。科学技术在不断进步，学院在不断升格，今后实验教学改革更要不断努力的探索。实验教学的最终目的还是要增强学生的感性认识，验证书本理论，训练实验技能，培养学生的分析问题、解决问题的能力。围绕这个目的，实验教师要不断充实自己，学习先进的技术及管理经验，从而为培养2l世纪工程所需的应用型人才作出自己最大的贡献。

3切实实施工学结合

要实施工学结合人才培养模式改革，为了提高学生的就业能力，在业余时间里，开放该门课程相应的实验室和实训室，使学生有更多的机会到这里来，提高和巩固自己在课堂上所学的专业知识和专业技能。实验教学是为教学服务，打破以课程内容来组织实验教学，以专业和学科体来组织实验教学，根据专业的特点和学科特点，按规范化要求开发一系实验项目，其中有不同专业和不同培养方向的必做实验项目，有不分专业的学生自选的项目。同时还根据生产实际需要而开发的综合性的实验项目。这些实验项目实验目的，实验步骤、实验大纲、实验结果的评价等都按一定的标准进行设计开发。必须要深化与企业的紧密合作，使企业技术人员参与专业教学改革与课程建设，教师参加企业工程项目，在工程项目建设过程中积累项目开发经验，了解工程项目开发过程所需要的实际知识。以一个工程项目为实例，可将课程知识点与项目中各子模块结合，在专业课程教学中，采用边讲边做的项目教学法。最好是在最后近一学年的实习时间内，在企业以工程项目建设为教学任务与目标，以工程项目技术人员与学生为教学小组，以工程项目各阶段为学习单元，以工程项目各阶段的任务书、报告书、项目完成情况等为考核内容，进行工学结合的人才培养模式的实施与研究。

4机电一体化教学实验系统设计的发展方向

4．1模块化

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又非常重要的事。例如，研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置时，可利用标准单元迅速开发出新产品、扩大生产规模。而这就需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。无论对生产标准机电一体化单元的企业，还是对生产机电一体化产品的企业来说，模块化都将给它们带来美好的前程。

4．2网络化

20世纪90年代，网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将实现全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，利用现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势，家庭网络就是将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统它使人们在家里就可以享受高科技带来的便利与快乐。因此，机电一体化产品无疑要朝着网络化方向发展。

5关于机电一体化创新实验未来发展的思考

尽管机电一体化创新实验已建成为机电学院创新体系的重要实践基地，但在支持机电一体化产品创新设计的实验条件以及实验管理机制等方面仍需要加强和完善，从以提供验证性实验为主逐步过渡到以提供探索性实验为主。如何充分发挥机电一体化创新实验在创新人才培养过程中的作用，更好地支持大学生创新活动，改变传统“填鸭式”教学模式，使学生从实践中获得知识以及思考源泉和求知动力，作者认为可从以下几方面着手:

第一，建立面向“课程体系”的创新实验支撑条件及关联实验系列。首先应该打通机械设计制造及自动化学科相关课程的实践环节，包括机械原理与机械设计、机电传动、机电控制工程、机电一体化设计等，完善创新实验条件，以一类机电产品为例开设贯穿课程体系的关联实验系列，如机械本体装配、传动机构分析、驱动部件设计、传感器与测量技术、控制器与接口技术、机电产品总体结构设计、控制程序编制等实验系列，使学生更主动地学习、更有效地掌握机电一体化技术的系统知识。

第二，以“从做中学”为指导思想，围绕学生的创新设计项目来完成整个课程体系的教学和实验。从专业基础知识学习伊始，建立学生创新设计项目小组，并通过创新实验室及其相关机制实现对创新设计项目整个研究过程的支持，使学生能够带着问题来学习和实践，并从中初步掌握科学研究的基本过程和基本方法，养成良好的学习自主性和能动性，培养学生动手能力、自学能力、发现问题与解决问题能力、交流协作能力等，达到创新能力培养的目标。

第三，建立开放性实验机制，建立面向创新的交流协作平台。通过改善实验室条件，建立开放性实验管理机制，为自主创新的学生提供个性化服务，支持学生利用课余时间从事科技创新活动。同时，以机电一体化创新实验为基础建立面向创新的交流协作平台，使指导老师与学生之间，不同项目组学生之间能进一步加强相关技术的交流与协作。

作者:熊淑平 单位:黄冈职业技术学院

参考文献:

［1］金南顺．关于重新构建大连大学教师激励机制的思考［J］．大连大学学报，2000，(1):51－55．