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机电一体化培养方案范文1
【摘要】文章分析了中高贯通专业人才培养方案的设计路径，结合上海电机学院电气自动化专业建设的实践，提出了通过国际商务中高贯通专业建设的目标、人才培养方案设计的原则、一体化实施机制及措施。
【关键词】中高贯通 电气自动化 一体化设计 人才培养方案
中高职一体化人才培养模式改革，是当前职业教育改革发展的一项重要工作，对于办好人民满意的教育、形成合理的教育结构、促进职业教育可持续发展具有重要的意义。推进中高职一体化人才培养模式改革，有利于加强中高职衔接，提升职业教育的竞争力和吸引力，有利于高素质高技能人才的培养，以更好地适应经济社会发展的需要，有利于职业学校学生多样化的成长，满足人民群众的教育需求。
一、中高职贯通专业的培养目标
中等职业教育和高等职业教育是职业教育的两个层次，和规格上既有共性又有区别。中高职人才培养最终目标都是要立足于区域、行业的经济建设和生产实际需求，人才培养目标、规格都必须贴近企业生产、经济建设的实际需要。但中高职处在不同的教育目标体系和层次上，具有不同特点，因此，围绕中高职不同的培养目标，中高职课程体系一方面要做到高职以中职为基础，注意相互的衔接；另一方面，中职要以高职为导向，根据高职更高层次的要求对其课程体系进行改革。
二、电气自动化专业中高贯通专业建设目标
上海电机学院与上海海大职校依托贯通培养平台，集聚双方资源优势，通过梳理、调整及优化原中高职各自独立的课程体系，全程实施适应岗位、能力递增，提高教育资源和智力资源的使用效能，凸显上海电机学院在电气自动化领域技术应用型人才培养的主导作用，发挥上海海事大学附属职业技术学校在校企合作和岗位能力培养方面的特色，创新中高职贯通培养模式，在贯通培养上全面实现“一体化”。
中高贯通专业将引领学校同类专业的发展、推进学校其它中高贯通试点专业实施，促进学校中本贯通专业的发展、为推进本市职业教育体系的改革创新，起到积极的示范作用。
三、电气自动化专业中高贯通人才培方案设计
以职业能力为核心，根据学生的心理和认知特点及成长发展规律，彻底打破原有中高职各自独立的课程体系，去除重合、交叉内容，避免教育资源和智力资源的浪费，有效整合，强化课程结构的合理性、连续性、层递性和技能训练的持久性，创建中高职一体化课程体系。设计符合不同年龄段学生的身心特征、认知规律及发展趋势的课程体系，突出专业课程，加强实践课程，重视人文课程，实现“知识+技能+态度”一体化培养，全面提高学生的综合职业素质。
服务学生终身发展原则。从学生成长规律出发，在学生文化基础扎实的前提下，注重对学生思想道德发展、心理品质、艺术与审美能力、职业素质、创新精神与实践能力、兴趣爱好与个人特长等几方面综合素质的培养与评价。
凸现学生技术技能培养。以技能型人才为培养目标，加强技能培养，抓住技能训练一条线，技能训练由低到高，学生的实践能力得到螺旋上升、提高。
四、课程教学实施过程监督
师资融通：中高职所有教师授课不再以学校为授课单位，实现中高职教师联合授课、交叉授课，中高职教师课时互认和高职教学提前介入，加强中高职教师之间课程互听互评与企业评课机制。
教学资源一体化：中高职在专业课程大纲、课程标准、授课计划、教材、习题库、案例焓迪肿试赐澈稀⒈曜纪骋唬做到中高职教学资源的规范化、一体化；建立核心课程高低年级学生互助平台，由授课教师参与管理；
教学管理一体化：在贯通培养领导小组的统一领导下，对教学工作统一规划、统一标准、统一管理。两校联合成立专门的工作组织机构和成立各相关职能部门，并合作成立质量监控委员会，邀请来自合作企业的主管及校外职教专家参与，确保教学工作规范、科学、高效开展。五年制高职具有接受教育对象年龄小、可塑性大、有效教学时间长、知识能力培养的系统性强等特点，贯通培养过程中，结合专业特点、学生特点，有针对性地组织实施教学和管理。
育人工作一体化：按照系统工程的思维方法，遵循中高职学生思想品德形成、身心发展和成才规律及社会发展的要求，针对学生的不同层次，科学的规划教育内容、实施途径和方法，建立长期、稳定、系统化的育人机制，确保育人工作全过程贯穿、全员参与、全方位覆盖，达到中高职一体化教育的整体效果。
五、中高贯通培养关键在于一体化实施
中高贯通一体化培养。上海电机学院着力打造贯通培养6个一体化举措，即信息管理平台一体化、课程设置一体化、师资队伍一体化、实践实习资源与管理一体化、教学管理一体化、育人工作一体化。
机电一体化培养方案范文2
（1）设计题目、内容不规范，要求不统一。
由于每届或每班的指导教师不同，设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等，要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难，有的设计任务又太简单。
（2）设计资料缺乏。
由于机电一体化是一门新兴的技术和专业，这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载，书籍相对少一些。要进行课程设计，收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册，学生要花费较多的时间找资料，往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。
（3）师资不足。
最早几年机电专业方向只有一个班或两个班，指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招，机电专业扩展到4~5个班，指导教师需要8~10人，明显不够，因此有必要进行培养。
2机电一体化课程设计改进措施
（1）编写合适的机电一体化课程设计指导书，配齐设计资料。
到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书，所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书，并收集较全的资料进行汇编，与指导书汇编成册。
（2）规范设计题目，统一要求。
规范设计题目不是整个设计都用同一个题目，而是在一个范围内选择题目，教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很，不是所有的机电产品都适合做题目，因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的，在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统；机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件，如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床（或铣床、钻床等）设计、车床（或铣床、钻床等）数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容，如数控机床进给轴传动部件，机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计，计算机控制系统设计及对机械部分的控制；从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。
（3）指导教师的培养。
首先被培训的教师可以跟班听课，熟悉掌握相关的课程内容，然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导，以培养出合格的指导教师。
（4）加强督察。
当指导教师接到指导课程设计任务后，首先拿到机电一体化课程设计指导书，根据要求写出课程设计任务书；并由教研室主任或院教学指导委员会审查，合格才可向学生下达任务。指导中，教师要填写指导日志，随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法，并进行小结，以便下一次指导时提高设计水平。
3机电一体化课程设计指导书主要内容
3.1设计题目确定及要求
3.2总体方案确定
（1）总体方案设计；
（2）绘制总体方案图。
3.3伺服系统机械传动部件设计
（1）切削力计算；
（2）滚动丝杠螺母副的计算与选型；
（3）伺服系统传动设计；
（4）步进电机当量扭矩计算及选型；
（5）机械传动结构设计（绘制一个轴的机械装配图）。
3.4控制系统硬件电路设计
（1）确定控制系统方案及绘制系统框图；
（2）单片机的选用；
（3）存储器的选用与扩展；
（4）译码电路设计；
（5）接口电路设计；
（6）绘制控制系统硬件电路原理图。
3.5基本的参考图表汇编。
4近一届学生机电一体化课程设计进行情况
4.1教师配备
近一届机电专业学生，每届有四个班进行机电一体化课程设计，共配备6名教师；其中有四名为独立指导教师，两名为辅导教师，为培养新的指导教师储备力量。
4.2指导书的使用及设计过程
设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书，并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中，要求设计进给轴部件时，一部分学生设计X轴进给部件，另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法，先进行总体方案设计，再进行机械传动部件设计，最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练，实现了机电结合，达到预期效果。
4.3填写指导日志
教师在指导设计的过程中，及时填写指导日志，记录设计中的难点、问题，并进行小结。
5本文总结
机电一体化培养方案范文3
轨道交通行业是广东省确定重点发展的战略性新兴产业之一，按照规划，到2020年高速铁路建成1866公里，广东省将新增城市轨道交通线路690公里，城际轨道交通线路1593公里。随着上述规划的实施，轨道交通装备制造业的快速发展必然伴随各种技术装备的发展，所有这些新型技术装备的维护自然需要大量的技术人员，另外装备制造业生产的各种装备的装配、调试也需要大量熟悉机电业技术的高技能人才。各种机电设备尽管形态千差万别，但是基本技术原理具有相同性。“机电一体化技术”是机械、电子、计算机及信息处理技术、自动控制、检测传感技术、伺服控制技术、系统工程等有机结合的一门复合技术，它代表着机电工程技术发展的前沿方向，具有强大的创新应用潜力。而如何培养机电一体化技术专业人才服务轨道交通行业，针对轨道交通装备制造、车站相关机电设备维护保养及车辆检修基地等技术岗位，着力进行人才培养模式的改革是亟待解决的问题。目前国内外大部分工科类职业学院都开设了机电一体化技术专业，通过对相关院校的调研，该专业的培养目标大体上可归纳为:培养以机械和电子技术为基础，熟悉现代机械制造的基本理论、掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修技术的，具有机电一体化产品局部设计和新产品开发能力的，以及产品管理、推广及售后服务等工作的高等技术应用性专门人才。［2］尽管专业培养目标明确，但各高校都有自己的专业特点，例如新加坡南洋理工学院机电一体化技术专业开设了32门专业课程，其中带有航空或飞行器字样的课程就有9门，培养目标明确，专业特色鲜明;广东轻工职业技术学院的机电一体化技术专业紧紧依靠啤酒、食品包装等轻工行业，培养在自动生产线及相关自动化机械工作岗位从事安装与调试、维护与管理、技改与销售等工作的应用型人才，其校企合作基础扎实，人才培养质量稳定，社会声誉较高。广州铁路职业技术学院的机电一体化技术专业，在向兄弟院校学习的基础上，在学院骨干院校建设及创一流高职院校中针对如何适应地方经济发展，打造专业特色，培养社会需要的人才等方面进行了有益的探索与实践。
二、专业定位、课程体系与教学改革
(一)专业定位
机电一体化技术涉及的知识面宽广，是集机械、电子、信息和管理等诸多学科于一体的新兴交叉学科，因此机电一体化专业是一个很宽泛的专业，也可以说是一个专业平台。［3］我们对接广东省区域经济发展，通过对机电专业相关的企业、行业、企业联盟调研，分析与预测专业对应的区域产业人才需求，提炼出轨道交通行业特定工作岗位(岗位群)对机电一体化人才的职业技能与素质要求，其毕业生主要面向机电行业，以及轨道交通行业的机电产品研发制造企业、设备运行等就业单位，面向的主要职业岗位有:自动化设备检修、电气设备安装调试、机电产品开发、设计等。据此，我们依据高技能人才培养要求，将专业的培养目标定为:以市场为导向，主动适应珠江三角洲传统优势产业和新型特色制造业发展需要，面向生产、建设、服务和管理第一线，以“产教一体，寓学于工”的模式培养具有创新精神和良好职业道德，具备机电一体化技术基础知识和专业技能，适应机电一体化产品设计制造、轨道交通机电一体化设备的安装调试、维护与保养、管理等工作岗位，具有工匠精神、创新精神的技术技能型人才。
(二)课程体系的构建
坚持一条主线、强化能力的原则。即从专业技术应用出发，以培养学生的职业能力为主线，运用倒推法，从职业能力结构，演绎出知识、能力、素质结构，直至人才培养方案、课程标准。其“公共基础课”按照国家和省教育主管部门的有关精神设置基础性人文课程以外，根据专业特点和就业市场需求，精心设置了“机械+电气”双支撑的“专业基础课程(专业群平台课程)”，设置了“机械制图与CAD”“机械基础”“电工电子技术应用”“机电传动与控制”“液压与气动技术”“可编程控制器”六门课程。在此基础上，根据就业市场需求和学生的职业发展需要，设置“专业核心课”和“综合能力课”，专业核心课开设了“单片机原理及应用”“数控机床电气控制”“生产线组装与调试”“机器人技术应用”;综合能力课开设了机加工实训、钳工实训、机电设备拆装实训、电气控制综合实训、数控机床操作与编程、毕业顶岗实习。专业核心课中还开设了城市轨道交通车站机电设备、车站电梯维护课程;专业选修模块中还设置了铁道概论、轨道交通车辆构造与维修、车站空调与通风系统维护课程，以对接轨道交通行业发展对车站设备管理和维护人员的需求。为了激发并培养学生的创新创业意识，还开设了就业指导、创新创业指导，以及专业选修课中设置了机电产品创新设计课程，鼓励学生参加市级及以上大学生创新创业大赛或各类科技创新、创意设计、创业计划等专题竞赛，获得三等奖及以上奖项的学生可以免修该课程。
(三)教学方法改革
深入开展课程建设与改革，创新课堂教学。推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等融“教、学、做”为一体的教学模式。改革教学方法和手段，强化“以学生为中心”的理念，广泛运用启发式、讨论式、探究式等教学，以激发学生主动学习的动力。通过建设专业核心课程的精品在线开放课程，使教师利用课程平台，自主搭建课程、辅助教学实施，实现教学目标;使学生利用该开放的平台，通过动画变换视角、直观形象地学习抽象的概念，使教学活动更加符合学习者的自然思维习惯，提高学习者的学习兴趣和积极性，用虚拟仿真替代危险性高或难以安排的现场实习，或展示现实教学中难以理解的复杂结构、复杂运动等，提高实际教学效果，在课堂教学以外巩固所学和拓展学习。构建选课平台，借助网络学习，真正实现弹性教学模式［4］。
三、专业的主要特色和成就
(一)进行订单班培养模式探索
紧密对接广东省轨道交通行业的发展需求，依托学院的传统和专业集群优势，牵手轨道交通行业企业，联合培养适应企业特殊需求的高端技能型人才。目前与广州地铁、广州铁路(集团)公司、东莞地铁、深圳地铁、香港地铁等轨道行业企业开展“订单式”培养，逐渐形成“人才共育、过程共管”的紧密型校企合作机制，开设“2+1”模式订单班。校企双方形成共同制定人才培养方案、共同培养学生、师傅教师互派共培、资源共享的机制。同时建立企业兼职教师库，聘请企业的能工巧匠与校内教师共同讲授课程，针对学生未来的工作岗位技能进行授课。在跟岗、顶岗过程中采用企业教师一对多、一对一的教学，指导学生独立操作。通过半年的企业顶岗实习，切实提高学生职业素质，实现顶岗实习与工作岗位对接。
(二)建成中高职衔接培养体系
近年来先后实施了3+证书、三二分段、中职自主招生等中高职衔接的人才培养模式改革，在人才培养规格定位、人才培养方案、课程设置、实训实习、培养模式、实训条件建设及师资队伍培养等方面做好衔接和沟通，探索构建中高职模块化课程体系，形成中高职一体化的人才培养方案以及相应的人才培养机制，促进中等职业教育与高等职业教育协调发展。在项目建设中从实践上升到理论，并制订了中高职衔接的专业教学标准和课程标准。
(三)利用工学结合园中的“校中厂”和校内实习基地，提高学生的实践动手能力
专业以培养学生的岗位职业能力为核心，构建以校内专业岗位实践和校外顶岗实习组成的实践教学体系。校内生产性实训教学根据教学目标和毕业生就业岗位能力要求，按照由浅入深，从简到繁，从单一到综合的逻辑进行安排。校内生产性实训注重单项能力的强化训练及简单功能系统的设计、装调、维修等。为此我们通过“引企入园”的方式，引进了广州市鸿辉电工机械有限公司、广州冠通机械设备实业有限公司、东莞景腾自动化科技有限公司等以机电一体化产品为主业的实体企业，校企共建“校中厂”。在“校中厂”内安排对应的岗位进行顶岗实习，达到综合锻炼毕业生解决问题、适应工作岗位要求的培养目标。如在“校中厂”进行可编程控制设计、机电设备拆装实训、单片机产品控制系统设计、生产线的安装与运行调试、数控机床的电气线路连接及系统调试等。
(四)毕业生得到社会认可
根据广东省教育厅委托第三方专业评估机构麦可斯MICOS对毕业生评估报告数据显示，我校机电一体化技术专业2014届毕业生毕业半年后就业率高达100%，高于全国94%的水平。毕业半年后平均月收入为3746元，高于其他国家骨干校相第2期邹伟全，张晓东，张杨:具有轨道交通特色的机电一体化技术专业建设探索与实践关专业3478元的水平。近三年用人单位对毕业生综合评价的称职率达100%，优良率大于70%。毕业生就业后，在较短的时间内得到了企业的高度认可，其工作态度端正，具有较强的吃苦耐劳、勤奋务实的精神;知识面宽，上手快，并具有较强的创新精神，赢得了良好的社会声誉。
(五)报考、报到率处于较高的水平
从广东省自主招生分专业报名情况来看，机电一体化专业报考率2015年达604.44%，2016年达513.24%;在普通高校招生考试中2015年报考率达147.37%，2016年达153.22%。从报到率来看，2015年为92.39%，2016年为93.12%，以上数据说明广州铁路职业技术学院机电一体化专业得到社会的认可。
四、结语
经过多年的建设，机电一体化技术专业依托广州铁路职业技术学院在轨道交通行业的传统和集群优势，定位于轨道交通特色的机电一体化人才培养，从人才培养模式改革、教学方法创新、师资队伍建设、实践教学条件改善等方面开展一系列特色专业实践活动，各项工作卓有成效，特色更加鲜明，现已成为面向轨道交通车站培养特色专门人才的基地。
作者:邹伟全 张晓东 张杨 单位:广州铁路职业技术学院
参考文献:
［1］教育部．关于印发《高等职业教育创新发展行动计划(2015—2018年)》的通知［Z］．教职成［2015］9号．
［2］朱敏红，闫红蕾．机电一体化专业职业技能体系的研究［J］．职教通讯，2012(3):20．
机电一体化培养方案范文4
根据机电一体化人才培养方案和本专业的课程设置，研究改革课程设计大纲基本要求。根据应用型和创新型人才培养要求，课题的方向主要分为两大方向进行选择：一类题目主要针对应用能力培养，把本专业的知识进行有机的综合，提高学生的综合实践能力；另一类题目主要针对创新能力培养，结合创新设计大赛相关题目，把本专业的知识进行创新性应用，提高学生的创新设计能力。普通型课程设计题目1）向学生征集。在课程中学生拥有与课程设计相关的好想法，可以展开讨论，要求对其方案进行分析，符合课程设计要求的，教师根据其内容下达课程设计的任务。实践证明，对自己提供方向的题目，学生的积极性会很强。2）选择典型机电一体化产品让学生进行设计，结合学生的实力进行选取，同时与本专业的专业方向尽可能的相关，开发学生的潜能。比如数控方向的学生，可以选择数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计、数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计等，为未来职业发展打下好的基础。3）学习借鉴其他学校机电一体化设计的内容，在现有设计内容的基础上，根据本校本专业课程设置的特点，对设计的内容做以适当增减，以适合本专业的学生。创新型课程设计题目可以借鉴全国机械创新设计大赛的课题[3]，其中每届成功参与全国总决赛的作品都收录在决赛作品选集中，由高等教育出版社出版。这里面有比较好的案例，同时作品中也存在可以改进的地方，有兴趣的学生可以从中选择与机电一体化相关的课题，提升自己的能力。在条件允许的情况下，可以做出产品的模型，提高学生的机电一体化能力，同时也可以为学生参加今后的机械创新设计大赛做准备，做到“以学促赛，以赛促学”。在专业教学中，学生经常会困惑本专业毕业后到底有什么前途？能做什么？机电一体化课程设计教学贴近实际，能把多门专业课有机地结合起来，把枯燥的课本知识灵活地运用，极大地鼓舞了学生的兴趣，激发学生对实际问题的思考，对工程实践产生浓厚的兴趣。坚持理论教学与实践教学并重，可大幅提高教学效率和教学质量，同时为选拔优秀学生参加机械类学科竞赛提供条件。
2课程设计的实施方式
课程设计实施方案：设计报告书是对整个设计过程的总结和提升，也是进行工程交流的重要文献资料，通过指导学生撰写课程设计报告书，培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写，提出如下要求：1）严禁课程设计报告抄袭，基本工作独立完成；2）根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理；3）设计要符合国家标准，学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范；4）设计图图纸规范，符合设计说明书的要求，不照抄手册和案例，设计参数与图纸相一致；5）学会使用专业相关软件，对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真，是验证设计正确的有效手段之一；6）课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用，以及基本的控制电路，学生要具备一定的实践操作能力，掌握器件的选择与焊接，会进行程序的编写，掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行，每个小组3～5人，视工作量而定。课题难度较大可以分五人，原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求，每个学生都要参与该组课程设计答辩，通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作，检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生，结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。
3实施效果
通过在重庆大学机械电子工程专业的实践，在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计，已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练，学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后，不能很好地将机、电的知识融会贯通，大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能，在系统运用中存在问题，在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节，通过理论设计与实际操作，比如数控工作台进给系统的设计，从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真，最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来，提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计，为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛（重庆赛区）中，学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中，“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置，控制系统采用单片机控制，执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术，机电一体化课程设计改革效果显著。
4结语
机电一体化培养方案范文5
【关键词】机电一体化 教学改革 专业特色 智能化
一、引言
随着现代化工业生产的发展，由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术，已成为当今工业科技的重要组成部分。但是也存在不足之处，学生毕业后大部分被分配在生产第一线，所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等，而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障，在学校学的知识相当一部分用不上，而现场工作所必需的工作能力又不具备。
二、改革的必要性
随着国民经济的增长，社会对人才的需求也开始增长，社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约，使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”，在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因，学生理论知识学习不扎实，又缺乏必要的社会实践与动手能力，以至于课程结束后，了解的只是一些课本上的理论知识。
三、改革的思路
1 制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划，遵循国家、省教委的有关文件精神，以综合素质培养为基础，以能力培养为主线。围绕培养目标，对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排，力求整体优化，培养实用的职业技术人才。
2 先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。(2)联系生活，启发学生思维，理论与实践相结合。(3)与时俱进，激发学生的求知欲。
3 改革优化实践环节。为了培养学生专业技术能力，改革传统的实践教学模式，将实践教学分为三个阶段进行：(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验，使学生掌握基本实验仪器的使用，基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等，学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能，参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等，学在实训中，采用边教、边学、边做的教学方法，通过典型零件数控加工案例引导教学设计，针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案，并在加工现场实施，形成不同零件加工效果的直观比较和认识，有效培养学生的技术应用能力，毕业后实现“零距离上岗”。
四、机电一体化的智能化发展
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，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有：
1 智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。
2 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是非常重要的事。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。
3 网络化。20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。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，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4 微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
5 绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面，物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是，人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。
机电一体化培养方案范文6
Abstract The students' innovation consciousness and innovation ability in mechatronics system design were improved by introducing the case teaching method into the course of "mechatronics system design" for solving the question in cultivating students' innovation consciousness and innovation ability in the traditional teaching mode. It is proved that case teaching method was introduced into the curriculum was effective to stimulate students' learning interest and improve students' in the design of mechatronic system innovation consciousness and innovation ability by the result of teaching practice case of the development of branch pipe welding system.
Key words Case teaching method； mechatronics； system design； innovation consciousness
0 前言
“?C电一体化系统设计”是机械制造专业的一门主要专业课程，其任务是通过机械本体结构、控制原理、伺服系统和检测系统等诸方面基本知识的学习，使学生掌握机电一体化系统设计的主要步骤、过程和方法，它是机械专业中总结性较强的课程，对提高机电专业类毕业生的综合专业素养及专业创新能力十分重要。在教学过程中，传统教学存在难以对学生机电系统设计创新能力进行有针对性的培养的问题。
1 将案例式教学法引入“机电一体化系统设计”课程教学的可行性
高等学校应面向国家经济发展要求，培养具有创新意识、创新能力的工程技术人才。在机电一体化设备地位愈来愈重要的今天，培养具有设计创新意识和创新能力高校毕业生是高等学校教育任务的必然要求。
案例教学，是一种开放性、互动性较强的教学方式。在课堂教学前要进行周密的策划和准备，选择特定的案例并指导学生提前阅读；课堂上要组织学生开展讨论或争论，形成反复的互动、交流、辩论，通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的。案例教学法的主要优势在于给予学生较大程度的自主发挥、自由创造的空间，能够有效实现学生由注重知识向注重能力方向的转变，适用于有一定的专业基础背景知识学生。案例教学的不足主要是相关课程知识不易有效地、系统地进行传授，如何保证学生学习效果考核的客观性存在一定程度的困难等。
而传统教学模式中注重知识系统传授、考核明确客观是其突出的优点，但在培养学生的当前所必备的创新能力方面有一定程度的欠缺。两种教学模式存在一定程度的互补性。如何在有限的课时内既实现知识的系统传授，又实现案例教学的各个过程，有着相当的困难。但在机电一体系统设计课程中，将此两种方式进行有机融合有一定的有利条件：机电一体化系统设计课程通常是安排在机械、机电专业类学生在大学生四年级上半期进行，学生的基础课、专业基础课均已修完，具有一定的专业基础知识。当然，有些学生课程欠帐较多，基础知识较弱，需要教师运用相当的方法去鼓励、激励他们补上欠账并完成新任务，在大四学生心思相对较散的情况下，这是有较大难度的。
2 案例式教学法在“机电一体化系统设计”课程教学的具体实施
2.1 教学案例的选取
机电一体化系统设计强调的是机电专业知识在系统设计中的综合运用，强调设计者站在机电一体化的全局角度去设计和优化机电一体化的系统。同时，也要考虑教学主体学生的理解和接受能力。因而所选择的案例要兼顾知识的综合性、实用性、创新性与系统的复杂程度适中相结合。经考虑，选用便携式插管焊接设备开发作为案例教学的基本案例。
确定此案例作为机电一体化系统设计课程的主讲案例是基于以下几点考虑：插接管道焊接系统的便携化、工作现场化、价格低廉化、操作便利化是插管焊接相关各行业的迫切要求，因而此案例为较强的工程实践背景；此案例在机械结构设计方面，包括控制电机选择、传动机构选择与设计等内容；在电气方面包括基本电路设计、电气元器件选择与搭配，传感器的选择等；在系统设计方面，包括硬件平台的搭建，也包括软件系统的设计，其内容涵盖了机电一体化系统设计的绝大部分内容；难度适中且有一定的基础，先期已通过大学生创业项目“便携式插接管道焊接系统开发”对此案例内容进行研究，从项目完成过程看，学生通过努力可以较好地完成此案例的全部工作。
2.2 教学案例与传统教学具体内容融合步骤
在课堂教学前，要进行如下准备工作：由于机电产品设计方案的提出有其自身的特点，它总是在一定的基础上提出然后不断改进形成的，所以针对每个子案例，教师都要准备一至两套简要技术方案路线来为学生作为参考，使得学生能够按时提出较为合理的技术方案；根据五个子案例内容做好学生的分组工作，共十组，每两组负责一个子案例，对每个子案例给出几种技术可能实现方案，由各组学生在课下完成相关方案选择与细化，并完成相应的辩论预案。
在课堂进行中，一次课堂教学完成一个子案例的教学任务。教师只是负责情景导入及必要的启发工作，由负责此子案例的两组学生自主完成案例完成方案设计、讨论与辩论任务。经试验，课堂上比较合适的安排如下：
（1）设计方案讲述：每次由负责同一个子案例两个小组根据各自预先完成的PPT阐述各自的设计方案，每个小组讲5-10分钟，共需要10-20分钟。
（2）两小组成员相互辩论环节，先就A组方案进行讨论， 由B组同学主要指出其方案的不足，A组同学就本组方案进行辩论，此过程安排15～20分钟。然后按同样方法就B组方案进行讨论，两种方案的讨论共需30～40分钟。
（3）班内其他同学对两种方案评论环节：由班内同学自由发言对两种方案进行评论，最后选择出最优方案或提出其他设计思路，对于各小组方案的不足可提出补救或改进意见。此过程安排20分钟左右。
（4）教师评论启发环节：教师应从以下几个方面对本节案例课程进行总结，首先对两组学生准备方案的态度、由所设计方案和答辩过程中所体现的专业素质进行评价；然后对学生所提出方案的本身优、缺点进行评价，并根据情况对已经提出设计方案改进或补救意见进行?结；最后根据具体情况对学生设计思路进行启发，如可以提出其他设计思路等。
3 两种教学模式下学生的教学效果对比
在两届学生中进行实验，通过学生问卷和试卷成绩测评来比较不同教学模式下的教学效果。分别对两届学生进行调查，统计结果对比如见表1，其中2015届是按传统教学法讲授课程，2016届学生引入案例教学法讲授本课程，同时将课程成绩统计结果也列入表1中。
在表1中：
F1：机械结构优化理论掌握程度（%）
F2：机械结构选择掌握程度（%）
F3：电气元件选择掌握程度（%）
F4：硬件平台选择掌握程度（%）
F5：对软件编程的掌握程度（%）
F6：对于案例与传统教学相结合的满意度（%）
