机电一体化课程设计案例范例6篇

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机电一体化课程设计案例

机电一体化课程设计案例范文1

摘 要:基于培养创新型人才的目的,本文以机械设计基础为例,从课程设置、课程内容、课堂设计以及考核方式等方面介绍了如何设计说课,这对提高教师的素质以及教学团队建设具有极大的帮助,并能提高机械设计基础课程教学质量。

关键词 :机电一体化专业 机械设计基础 技工院校

说课有利于老师之间进行交流学习,有利于提高老师的教学质量,有利于促进教学改革等。为此,本文以机电一体化专业为基础,基于培养创新型人才的目的,从三个方面介绍如何进行机械设计基础说课设计。

一、课程设置

1.课程性质

本门课程是基础课程,学生在对本门课程学习后,能够掌握机械基础知识,比如让学生了解一些常见机械的构成特征、常见机械设备的工作原理等,为学生学习机电一体化其他课程奠定了基础。

2.课程地位

本门课程的前置课程有工程力学与机械制图等,学生通过学习这些前置课程,能够识别基本的机械零件图样,了解机械零件材料特性,会进行简单绘图等。这些都为学好本门课程奠定了基础。此后,本课程为机电一体化专业学生进行机械设计实训、电动机实训等实训课程提供了理论基础。总而言之,机械设计是一门承前启后的课程,在机电一体化专业中具有重要的地位。

3.课程目标

学习本门课程,要求学生实现三大目标:

(1)知识目标领域,要求学生了解机械设计的基本要求,熟悉一些常见机械设备的工作原理。

(2)能力知识领域,使学生掌握机械零件的结构以及制动原因,使学生掌握简单的机械传动装置的设计。

(3)素质目标领域,培养学生爱岗敬业、勤劳苦练的优良品质。

4.教材选择

对于技工院校一体化专业,笔者推荐选择国家规划教材,课外一些资料多登录国家精品课程资源网上下载资料进行学习。

二、课程内容

基于培养创新型人才,机械基础设计课程应该根据机电一体化专业对培养学生职业能力的要求,突出提高学生技术应用能力以及创新能力。

1.理论知识的安排

机械设计基础课程中计算公式比较多,但是实际案例比较少,而且实际案例还比较陈旧。因此,在实际教学中,可以选择机械行业零部件设计为主线,来优化本门课程的理论知识内容,教学过程中多举例,多安排机械设计习题,让学生在实际设计中提高机械创新能力。

2.课程设计内容

现在技工院校机械设计基础课程中的课程设计内容大多选择减速器为对象,并且在课程设计内容中设定好了设计数据与方案,学生在进行减速器设计时,只需要按照设计思路进行,这种课程设计说到底还只是对以前学过的知识进行再一次巩固罢了,很难提高学生的创新能力。为了真正提高学生的创新能力,在毕业前半学期,笔者安排给学生一个课程设计内容,要求学生利用剩下的半学期完成一个创新发明型任务,为了减轻学生的压力,课程设计任务可以只要求学生提出设计思路,发明创新点或者发明价值。

三、课堂设计

1.教学内容的重点与难点

本门课程的教学重点是常用机械设备的工作原理、结构特征,常用零部件的设计原则与方式等。教学难点是常用机械设备的工作原理、齿轮与轴等不标准零件的设计方法。

2.教学方法

本门课程教学可以采用多媒体教学法、案例导入教学法、模型演示教学法、同类比较教学法、启发教学法、现场教学法、分组讨论教学法等。比如在讲授牛头刨床以及轮系变速动画等知识时可以利用多媒体教学法;讲解连杆机构时可以应用案例导入教学法;在剖析机械零部件时,可以利用模型演示教学法;在讲解不同传动时,可以利用同类比较教学法;对于一些相关联知识可以利用启发式教学法,由旧知识引入新知识;可以视条件应用现场教学法让学生直接到实训现场观摩机械的实际运行过程;分组讨论法则是组织学生共同分析问题与解决问题。

3.考核方式

当前大多技工院校机械设计基础课程的考核方式采用理论笔试形式,这并不能真实反映学生的创新能力。因此,需要对课程考核方式进行改革:笔试考核环节,可以多增加设计类知识;讲授完一个主要零件的时候,可以留下一个大作业,即要求学生上交一个设计性作业,提高学生的设计创造性。特别地可以安排一个课外机械创新训练,采用考核的方式要求所有学生都参与这个课外机械创新训练。

4.教学质量监控

老师可以要求学生课前进行预习,对于课前预习,老师可以不定期进行抽查,比如随机抽查学生,让学生面对全体同学讲解课前预习。老师可以对学生在课堂上听讲情况进行监控以及对课后作业进行质量监控等。

参考文献:

机电一体化课程设计案例范文2

【关键词】工作过程导向 高职 机床电气线路维修 课程设计

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)12C-0087-02

近年来,随着国际装备制造业的智能化发展,国内制造业也加快了工业智能化的步伐,“机器代人”已成为制造业提高劳动生产率的必然选择。因此,社会和地方区域经济发展都急需大批动手能力强、有较强创新和实践应用开发能力的高素质应用型人才。而课程始终处在人才培养的核心地位。机床电气线路维修课程是高职院校机电一体化技术专业的专业必修核心课程,该课程内容涉及知识面广、相关技术更新快、与生产实际结合紧密,对培养高素质工程应用型人才具有重要作用。该课程目标在于培养学生在机电技术领域的工作岗位上,从事机床电气控制线路设计、安装、调试及维护维修方面的专项职业能力,达到本专业学生获得维修电工中/高级职业资格证书考证基本要求,同时培养学生团结协作、吃苦耐劳、精益求精的职业素质和毕业后从事机电技术领域工作所必需的职业综合能力。

一、课程教学现状

(一)沿用传统的教学模式

该课程在教学上仍然采用理论为主、实践为辅的教学模式。学生学到的基本上都是零碎的知识点。这种教学模式, 因为没有充分考虑教学内容、教学对象、教学条件和学生的学习兴趣、学习认知规律等方面的因素,课堂上难免会出现生硬、呆板的现象,限制了学生的思维和创造力。由此可见,这种碎片式教学模式不符合高职学生的培养目标,而且教学效果不够理想。

(二)教学方法与手段有限

该课程是一门理论性深、知识系统性强、实践性很高的课程。目前我们采用的教学方法与教学手段有:一是单一注入式课堂教学方法;二是案例教学法;三是教师讲授与课堂讨论相结合;四是讲练结合。但是教学手段还较为单一。

二、基于工作过程的课程设计

(一)课程定位

本课程是在电工电子技术课程学习的基础上开展,也是进一步学习PLC控制系统安装与编程等专业课程的基础,在专业课程体系中起着承上启下的作用。

(二)设计思路

本课程紧扣机电一体化技术专业的人才培养方案,改变以知识传授为主要特征的学科课程模式,以项目为载体,以学习情境为主线,引入国家维修电工职业标准,以合作企业自动化生产设备控制电路的安装、调试、维修、管理职业岗位的典型工作任务为导向,结合学生认知规律,从简单到复杂,设计普通车床电气控制线路分析与维修、平面磨床电气控制线路分析与维修等五个学习情境。以教师为主导、学生为主体,学生独立思考、各小组团结协作共同完成各学习情境的工作任务,实现对完成工作任务的真实体验,从而提高学生的职业岗位能力和职业素养。

(三)具体工作过程设计

根据岗位职责的在知识、技能和素质三方面的能力需求及学生的认知规律,解构传统知识,根据实际的工作过程,由浅到深,由简单到复杂,循序渐进地进行内容重组。调整后的学习情境及学习任务如表1。

三、课程实施的注意事项

(一)应采取多样化的教学方法和手段

因本课程的内容特点,教学中必须不断丰富教学方法及手段,并将多种教学方法融会贯通。在灵活运用任务驱动、教学做一体化的教学方法同时,融入先进的教学手段,具体有:运用现代化多媒体技术和设备,主要包括计算机、投影仪、教学软盘、光盘等,集声、光、图等于一体;虚拟仿真教学软件;工学相结合;基于网络课程的网络教学手段。采用多媒体教学向学生展示电气原理图,不仅形象直观,而且提高了学生兴趣和课堂教学效果;在校中厂的实训室中,综合采用多媒体演示教学和软件仿真教学法,并在教学过程中融入企业的6S管理理念,让学生在真实的职业体验中动手实践。多样化的教学手段可以使原本枯燥、抽象、复杂的原理,直观、形象的展现在学生面前,让学生更好的掌握所学知识,让学生有“寓教于乐”的感觉而主动学习。

(二)应采用多元化的评价方式

采用多元化的考核评价方式,体现教学的公正、公平、公开。由注重知识考核,转变为注重能力和过程考核,采取笔试、口试、实操、作业展示等多种方式进行综合考核,将过程考核与结果考核结合起来。其中,过程考核占总成绩的60%,结果考核占总成绩的40%。

注重对学生能力的考核,过程考核采用教师评价和学生自评相结合的方式,每个学习任务完成后,由各小组提交报告书,教师根据报告的内容和完成质量进行评分,并进行小组答辩,对学习的完成提出创新的小组适当加分,小组成绩由教师先给出各小组得分,组长再根据组员在工作任务完成中所起的作用和表现状况,给出各组员的得分,教师将每个学生的个人成绩与小组分配成绩相加,得出课程过程考核的最终考核成绩,课程考核的成绩组成如表2所示。

通过公开公正的综合考核全面考核学生的能力,多样化的评价手段受到学生的一致好评。

此外,还要加强双师型任课教师的培养;提高完善实训条件;配套校本教材、实训指导书的开发等等。

总之,以工作过程为导向,重构机电一体化技术专业的核心课机床电气线路维修的内容,受到学生的一致好评,新的教学模式和丰富的教学方法提高了学生的学习积极性和主动性,有效地突破了教学重难点,增强了学生的职业素质,教学质量明显提高。

【参考文献】

[1]中国经济网―《经济日报》.工信部部长苗圩:着力构建新型制造业体系[EB/OL].[2016-09-01].http:///view/ent/201609/01/t20160901_15474507.shtml

[2]徐惠敏.基于工程应用项目的机床电气控制与PLC课堂教学改革实践[J].中国现代教育装备,2015(23)

[3]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计―关于工作过程系统化课程开发的解读[J].中国高教研究,2009(4)

[4]熊幸明.电气控制与PLC[M].北京:机械工业出版社,2011

[5]张海鸥.基于工作过程导向的《软件测试》课程设计[J].吉林省经济管理干部学院学报,2016(3)

[6]慕君.多样化教学方法在《机床电气维修》课程中的尝试[J].黑龙江科技信息,2015(33)

[7]方小菊.高职以工作过程为导向的电工电子技术课程改革与设计[J].广西职业技术学院,2016(2)

【基金项目】广西职业技术学院教研课题“高职以工作过程为导向的机电一体化专业课程体系建设的研究与实践”(桂职院〔2014〕142209)

机电一体化课程设计案例范文3

关键词:机器人;机电专业;创新;竞赛

作者简介:黄大志(1977-),男,河南新野人,淮海工学院机械工程学院,讲师;周庆贵(1963-),男,江苏仪征人,淮海工学院机械工程学院,副教授。(江苏连云港222005)

基金项目:本文系淮海工学院教改项目(项目编号:5509002)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)11-0016-02

国家教育“十二五”规划和国家中长期教育改革发展纲要中明确指出,高等教育承担着培养高级专门人才、发展科学技术文化、促进社会主义现代化建设的重大任务。提高人才培养质量乃是高校工作的中心任务,而只有通过不断深化教学改革才能有效提高人才培养的质量。[1]

适应国家和社会发展需要,遵循教育规律和人才成长规律,创新教育教学方法,探索多种培养方式,形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面,是未来教学改革的主要方向。[2]机器人作为典型的机电一体化系统,成为机械电子工程专业学生常见的教学和实验对象。而机器人竞赛具有能够激发学生的好奇心、营造独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境及培养学生的兴趣爱好等特点,正越来越多地被广大高校所重视。本文以机器人竞赛为平台,探索出一条培养机电专业创新能力的新途径。

一、机器人竞赛介绍

2001年6月21日中国自动化学会机器人竞赛工作委员会成立标志着我国机器人竞赛事业进入了一个新的阶段。通过机器人比赛和技术研讨,除了增强参赛者的创新能力外,也为推动和促进机器人与自动化技术的发展与创新,为我国的快速持续发展贡献力量。国内的机器人竞赛很多,影响力比较大的主要有两个,一个是以由中国自动化学会机器人竞赛工作委员会、RoboCup 中国委员会等组织的一年一度的“中国机器人大赛”,另一个是由中央电视台组织的一年一度的“Robocop 机器人大赛”。省级机器人竞赛中影响力较大的属江苏省教育厅支持、江苏省自动化学会组织的江苏省大学生机器人大赛,距今已举办4次。大学生机器人大赛设立的比赛项目已达数十项,包括RoboCup 足球机器人比赛、RoboCup 救援组比赛、RoboCup 家庭组比赛、FIRA足球机器人比赛、空中机器人比赛、水中机器人比赛、舞蹈机器人比赛、双足竞步机器人比赛、机器人游中国比赛、机器人创新设计等。[3]随着比赛项目的逐年丰富,越来越多的高校都投入到机器人大赛中来。

二、机电专业的创新能力培养

机械电子工程专业俗称机电一体化,是机械工程与自动化的一种,也是最有前途的一个方向。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法、计算机软硬件应用能力,能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验、开发工作。这个专业的特色就是强调机械动手能力与机电控制能力相结合,侧重于机电控制和数控维修。以数控所需各种能力为主线,突出机电控制的专业核心地位,培养会设计、能编程、具有较强的机电设备操作、调试、维修、维护等实际操作技能的技术工程师和职教师资。[4]

针对机电专业的特色不难看出,要想培养学生的创新能力就离不开动手能力的培养和实际操作能力的训练。而机器人竞赛作为机电专业创新能力培养的平台是非常合适的,这也正是机器人竞赛举办的初衷。下面以淮海工学院机械工程学院为例来探讨如何以机器人竞赛为平台实现对机电专业创新能力的培养。

1.政策的支持

一直以来,学校和学院对机器人竞赛都非常支持,淮海工学院为此专门制定了相关的奖励措施,对举办机器人竞赛也都大力支持并积极组织参与。机械工程学院为了支持机器人竞赛,设立了机器人创新活动室,还配备了电脑,购买了实验工具以及器材,专为机电专业的同学们使用。对能够获得奖项的参赛同学除了颁发特殊奖学金外,还奖励一定的选修学分,这些都促使很多学生参与到机器人竞赛当中。与此同时,机器人创新活动都安排有经验丰富的教师,对于能够获奖的给予适当奖励,也激励着许多老师从事机器人的教学和竞赛工作。学校和学院对于机器人活动室的同学在申请创新项目上也有一定的政策倾斜。近年来活动室先后有两个江苏省大学生实验室创新项目,三个校大学生实验室创新项目被批准,直接参与的学生达20多人,在项目中有两个机器人参加2011年江苏省大学生机器人大赛,在机器人游中国项目和机器人创新设计项目分获二、三等奖。好的政策支持是培养学生创新能力的重要基础。

2.教师的努力

教师在培养学生创新能力方面的作用是不可或缺的。没有教师的努力,学生创新能力的培养就是一句空话。由于大学生还正处在学习阶段,知识结构尚不完善,加之学校一般又都没有专门针对机器人的系统的训练计划,大多数机电专业学生对于机器人知识体系的理解比较片面,尤其是低年级同学,参加机器人竞赛的过程很多时候都还是一个摸着石头过河的过程。这就需要指导教师抽出时间系统培训和引导学生。告诉学生应该看什么专业书籍、学习什么设计软件等等。这对学生快速建立起对机器人的系统认识、更深入地了解机器人起着非常重要的作用。

韩愈曾说过:“千里马常有而伯乐不常有。”积极参与机器人活动的同学是很多的。作为指导教师应该发掘那些有科技创新能力或有潜质的同学,并鼓励他们积极地参与机器人竞赛。教师在平时的教学中,要留心寻找那些基础好、创新能力强的同学,支持他们到大学生创新活动室学习和工作,为将来各种竞赛储备人才。待竞赛时再从这些同学中挑选表现突出的同学参赛。实践证明,好的开始是成功的一半。

3.结合其他教学环节

现阶段,我国还没有专门设置机器人的专业,只有机电专业与机器人的关系最接近。但机电专业关于机器人方面的课程还是太少。所以淮海工学院有针对性地在专业课程的教授过程中加入机器人相关技术。

增加机器人技术课程,开设了“机器人技术基础”课程,又增加了“机器人控制技术”、“特种机器人”等选修课程,目的是希望增加学生对机器人技术的认识,提高他们学习机器人知识的兴趣。在其他专业课中多引入机器人案例。例如在“机电一体化设计”课程中删掉了部分数控机床的内容,增加了机器人的教学案例。在“机械设计”中增加了关于机器人方面的结构分析案例。这样,就可以将机器人的机械、控制、传感器、电机等部分分别对应到相关课程,学生对机器人会有一个系统的认识。将竞赛机器人引入课程设计和毕业设计。针对高年级学生的“控制技术课程设计”、“机电系统课程设计”和毕业设计,将竞赛机器人作为课程设计和毕业设计的任务分配给学生,课程设计做相对成熟的内容,而毕业设计就可以结合竞赛来实施。通过其他的教学环节来支撑机器人教学能够取得较好的效果,学生也感到学习的针对性和趣味性增加了。

4.学生的分工协作

机器人作为一个复杂的机电系统,不是一个人所能完成的。所以团队的合作、个人的不同分工是非常重要的。对于大学生们来讲,知识结构、自学能力、工程实践、团队分工与协作是相辅相成的,他们需要在竞赛过程中不遗余力地完善自己的知识结构,提高和培养自学能力、工程实践、团队分工与协作能力。机电一体化是以机械学科为基础,融合了电子、计算机等学科的交叉学科,这就要求机电专业的学生所学的专业知识较多。在有限的时间里每个专业课都要学精那是不可能的,每个同学只能在一个或两个领域里有所深入。对于机器人竞赛而言,这就要求同学们有不同的侧重点,比如有些同学把重点放在机器人机构的设计和制作上,有些同学就以控制系统电路设计作为自己的主攻方向,还有编程能力强的同学主要负责算法和程序的设计。这样每个同学都会得到深入的锻炼,再通过同学们的相互交流、取长补短,同学们的创新能力就会有质的飞跃。

三、实践创新能力培养

通过参加机器人竞赛提高和锻炼了学生理论与实践相结合的能力、动手能力和自主创新能力。每年举行的各种机器人大赛为机电专业大学生在基本理论与实践相结合、实际动手能力、创新设计等方面提供了良好的平台。在当前注重学生综合能力的形势下,该平台的建设对学生们参加机器人竞赛和机器人、机电一体化系统创新设计、教学科研以及锻炼和提高学生们的创新能力都具有非常重要的意义。通过机器人竞赛前的培训和演练以及竞赛过程锻炼和提高参赛队员机电一体化系统的软硬件创新设计能力,从机器人竞赛平台的机械本体结构设计、传感检测技术与方法、自动控制理论与方法以及计算机编程技术等多方面都得到了很好的锻炼。淮海工学院机械工程学院一直以来都重视大学生参加机器人竞赛,在历届江苏省大学生机器人大赛获得“机器人游江苏”项目二、三等奖及“机器人游中国”项目二等奖、“机器人创新设计”项目三等奖,取得了丰硕的成果。

四、结束语

新的形势下,高等院校如何实现可持续发展关键在于是否能够培养出高素质的创新人才,而机器人竞赛则是培养学生创新精神和动手能力的最佳平台。参加机器人竞赛可以激发学生的兴趣与爱好,有利于提高学生自主学习的主动性、科研动手创新能力、团队协作能力以及就业竞争能力。借助机器人竞赛这个平台,教师可以改进教学方法,提高教学质量,促进教学体系的不断完善。

借助机器人竞赛的平台,在提高学生创新能力方面作出了积极尝试,并取得了良好的效果。若要想取得更好的成绩,需要学校进一步在政策和资金上加大投入力度,完善教师的激励机制,鼓励学生尽早参与机器人竞赛,夯实专业基础知识,建立起机器人的科研梯队,这些都需要坚持不懈的努力。

参考文献:

[1]房明,杨云川,于雷岩.浅谈普通高校本科创新型人才的培养[A].第八届沈阳科学学术年会论文集[C].

[2]田玉兰.关于应用型本科院校人才培养模式的研究[J].金融理论与教学,2011,(4).

机电一体化课程设计案例范文4

机械制造与自动化专业控制类课程教学设计机械制造与自动化专业的各门控制类课程之间有着一定的联系,部分内容在某些课程中甚至是重复进行,因此可将《传感器与检测技术》《PLC与电力拖动技术》《机电一体化》等机械制造与自动化专业的控制类课程进行整合。采用理论与实践教学一体化的职业教育课程模式,以职业任务和行动过程为导向,将课程归纳出若干个典型工作任务,通过实施一个完整的工作任务进行教学活动。由于课程部分内容不成系统。因此,在工作任务中未涉及到的教学大纲规定的内容可通过其他形式的教学活动完成。

一、课程总体设计思路

结合机械制造与自动化专业课程体系的建设目标,在本专业的控制类课程设计时,分析《传感器与检测技术》《PLC与电力拖动技术》《机电一体化》等课程的教学大纲。同时,分析所培养学生的能力、就业趋势与职业技能,使理论知识紧紧围绕工作任务的需要选取十个左右的能基本涵盖课程教学内容的典型工作任务,通过工作任务为单元,使学生在完成工作任务的过程中学习专业知识,培养职业能力。

二、典型工作任务教学设计案例

1.典型工作任务选取原则

学习单元中的工作任务来源于企业或生活实际的典型案例,通过归纳、提炼,找出适合学生的学习型的工作任务。同时,课程模块的设计结合职业能力的培养规律,从简单到复杂地设计学习单元。

2.典型工作任务教学设计

(1)“控制门”案例包含的知识点

通过对“控制门”整个装置的研究,可发现“控制门”这个案例中包含有气动和电动元件知识,包含有能实施控制的继电器,同时应包含有关于安全方面的知识。

细分各部分知识可知,整个“控制门”装置所涉及的知识点包括:传动器、阀、气缸、控制器、气动装置、气动管线、压力测量、电力元件、电压源、电路图、安全知识、PLC、控制系统基本组成。将这些知识点进行分类和归纳后整理出如下几类知识:控制方面基础知识,包括电路元件、阀、空气过滤器、气缸、气动装置、控制器、控制系统基本组成;气动液压参数,包括参数计算、编程;动力源,包括电压源、气动管线、空压机;电气气动控制图,包括电路图、气动图、编程;信号及压力值,包括压力测量、传感器;安全知识包括安全知识、门以及经济学及环保知识。

(2)课堂教学设计

①课堂教学设计整体思路

在进行课堂教学设计时,不仅注重培养学生的专业能力,也应注重方法能力和社会能力的培养。课堂理论教学设计时同时应分阶段、目标明确,注重培养学生的资料收集整理能力、制订实施及巩固计划的能力以及检查、判断能力,同时还应学会将理论知识综合应用的能力。教学内容也不能仅限于工作任务涉及的知识点,针对这些知识点所辐射的部分知识点,也应在课堂理论教学中进行学习。如“控制门”中虽仅涉及气动方面的知识,但与气动相关联的液压的基本知识、液压参数的计算也应进行相应学习。

在教学方法的设计上,应注意培养学生的沟通能力及团队协作精神、培养学生自主分析问题、解决问题的能力,最重要的是,一定不能忽视培养学生的安全意识及自我保护能力。

②课堂教学设计举例

本文以安全知识为例说明通过阶段目标的完成来进行教学设计,如表1所示。

3.考核方式设计

为了考核学生的综合能力,加强过程考核,同时将学生的工作与职业操守、学习态度、团队合作精神、交流及表达能力、组织协调能力作为工作任务的公共考核评价纳入考核项目,以此来对学生进行综合评价。

在工作任务的实施中,项目采用了专业知识占30%,专业技能占30%,职业素质占30%及总体评估占10%的评价权重。

三、教材建设

职业教育的教材建设与传统的大专、本科教材是有所区别的。在教材建设的思路上,绝不能套用本科教材的思路。因此,从项目实施至今,笔者与同事们一直致力于校本教材的建设,突出职业教育的特点,将理论与生产实际相结合,突出动手能力的培养,以典型工作任务为载体,通过学生自主的行动和教师有效的组织、合理引导实施教学进程,以此来满足职业教育中工学结合的教学改革的需要。

四、总结

工学结合的教学模式是目前职业教育的发展方向,而典型工作的任务的选取又保证了基本工学结合教学模式的教学改革顺利进行的前提。我国职业教育的诸多模式许多吸取了德国的职业教育模式的经验进行的创新与试验。只有结合各校的实际情况,考虑我国学生的真实文化水平、学习态度及学习现状,才能完成符合各校实际情况的课程改革,才能推动我国职业教育的发展。

参考文献:

[1]王子媛.基于工作过程导向的高职机械制图课程设计.新课程,2010,(8):152-153.

机电一体化课程设计案例范文5

关键词:高职;专兼结合;机电一体化技术;教学团队建设

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0158-03

为了提升教学质量、实现可持续发展,不少高职院校尤其是民办高职院校十分重视“专兼结合”教学团队建设。如何将行业、企业的技术权威和能工巧匠有机地纳入教学团队并管理好这支教学团队,是有关学校生存与发展的大计。我院信控分院机电一体化技术专业遵循学院“专兼结合”的办学宗旨,在“专兼结合”教学团队的建设中取得了初步成效。

“专兼结合”教学团队的内涵

“专”是指专职教师,是具备国家认定的教师从业资格、正在从事正常教学工作的教师,并具有教师编制;“兼”是指兼职教师,是不一定具备国家认定的教师从业资格、主要从事非教学工作、利用业余时间也从事教学工作的教师,兼职教师不具有教师编制。“专兼结合”是指专职教师与兼职教师共同组成一个教学团队,一起参与学校的教学、实践工作,按时完成学校的正常教学任务。

“专兼结合”在办学的不同时期起到了不同的作用。

在建校初期,由于资金大部分投向校舍建设与软、硬件设备的配置之中,为了保证教学的正常进行,学校往往聘用成本较低的兼职教师增强师资力量。兼职教师在降低办学成本、改善教师队伍结构、促进学术交流、加强专业建设等方面都起到了一定的作用。

随着学校的发展,学校虽然拥有属于自己的稳定的专职教师队伍,然而要在竞争中取胜,需要不断地开办特色专业、开设特色课程,才能实现学校的可持续发展。于是,学校需要聘请一部分从事特色工种的能工巧匠作为兼职教师,充实到教学团队,引领整体教学质量的提升。这些技术权威、能工巧匠为“专兼结合”赋予了更深的内涵。

构建“专兼结合”教学团队的实施方法

不拘一格聘用学科带头人 我院是一所年轻的民办高职院校,地处浙江省东阳市,由于地理位置受限,要想引进专业带头人难上加难。我院打破常规的用人制度,按照效率优先、按需设岗的原则,聘请了一位兄弟院校的德高望重、富有才学,并能带领专业建设、教材建设、科研工作的专业人才作为兼职教师,并作为专业的学科带头人。由于学科带头人是兼职的,加上跨区域、跨院校,不仅受时间的限制,而且兼职教师还要承受奔波之苦,所以,在管理和任用上存在一定的困难。为了很好地沟通,学院安排专业学科带头人按常规每个月来院一次,为教师做一次专题性指导,或为学生开设针对性讲座。同时,我院专兼职教师之间还利用QQ等信息渠道,保持彼此间的随时沟通,相互探讨教学问题。

广招德才兼备、富有实践经验的骨干教师 我院依据“能力为重、理论够用”的办学方针,按照优劳优酬的原则,积极吸纳了一批德才兼备并具有中、高级专业技术职称的企业技术骨干,使之充实到专职教师队伍中,提升了我院的整体师资水平。这些教师以企业产品作为实践教学内容,指导学生进行实践教学,使理论教学与实践教学有机而又真实地结合。专业带头人引领骨干教师,一起培养新教师,采用一带一的导师制,以老带新,通过相互听课、评课等形式,带领一批青年教师共同成长。我院还积极倡导教师提高实践能力,利用暑假,通过组织年轻教师到企业工作锻炼、承担科技项目工作、参加职业技能培训等多种方式,提高年轻教师的职业技能和教学水平。

聘请企业技术权威及能工巧匠作为兼职教师 我院积极发挥地域优势,与浙江省东阳市、永康市先进的机电企业合作,聘请这些企业的技术权威、能工巧匠作为兼职教师。专兼职教师共同参与、探讨专业课程的建设,使专业课程设计更加合理、实用。同时,抓住机遇,大胆出击,与日立电梯杭州工程有限公司合作办学,首创面向电梯行业的专业人才培养模式。在具体操作上,打破旧规,邀请日立电梯杭州工程有限公司精通电梯构造的专业技术人员充当兼职教师,配合专职教师完成电梯的原理与构造、电梯的维护和保养等专业性很强的专业课教学,学生实训就安排在日立电梯杭州工程有限公司,边学习操作规程,边到维保现场熟悉设备构造,实现了校企深度合作。尤为重要的是,我院有一个管理平台,专门管理兼职教师队伍,并根据他们的特长、工作性质等实际情况,使之分别参与教学、讲座、学生毕业设计指导及答辩等活动,充分发挥兼职教师的潜能。在报酬方面,实行中、高、正高分级制,上课、讲座等课时费各有区别,真正实现了优劳优酬,多劳多得。在居住方面,有环境优良的教师公寓,实实在在地解决了兼职教师的后顾之忧,稳定了兼职教师队伍。当然,在对兼职教师的聘用方面,由于了解不足、把关不严等因素,难免一些水平较低、责任心不强的人员被招入兼职教师队伍之中。我院通过相关专职教师多听兼职教师讲课等方式,尽量避免和减少教学事故的发生,使专兼职教师共同努力,完成教学工作。

以评促进并提高教师水平 我院一年一度的年终评比,采用客观公正的绩效评价体系,通过合理的评价指标和评价方法,评价教师的教学和科研能力,采取个人、同行、各级领导分别打分的方法,评定教师的科研、教学、管理学生的能力,并相应地采取奖惩制度,激励教师积极参加与校外企业合作开发新产品,以教带研、教研结合。这些评价方法不仅提高了我院服务地方经济的能力,也提升了教师的专业技能水平。

构建“专兼结合”教学团队的成效

优化了教师结构,提升了教师的教学科研水平 专业的学科带头人引进了先进的教学、科研、管理理念,引领实践经验丰富的骨干教师,带领一批青年教师共同成长,优化了教师结构,稳定了专职教师队伍。整个教研室90%以上的教师都有一定的企业工作经验,70%左右的教师拥有中、高级企业专业技术职称。以产学研为纽带,通过科技创新活动培育高水平教学团队,在资源共享、互惠互利的基础上积极开展校企联合,高度重视教学科研与社会经济发展紧密结合,及时跟踪机电一体化技术领域的发展与学科专业前沿,对企业产品创新、工艺技术创新、管理创新进行技术咨询和科技成果转化。我院先后与浙江东阳衡班机电有限公司、浙江永康正阳实业投资有限公司进行了多项科研项目的合作,完成了汽车防撞自动刹车装置、安防监控云台专用电机、智能直行程电动执行器、智能角行程电动执行器等省级新产品项目的开发工作。我院机电一体化技术专业经过短短几年的发展,取得了丰硕的成果,正式出版了一本专业教材、三本自编的专业教材、多套自编的工学结合教学讲义,在多项国家级教师技能大比武中取得二等奖、三等奖各一次,申请了金华地区、东阳市、院级科研项目共10项,扭转了以往重理论轻实践、重教学轻应用的局面,大大提升了教师的专业水平。

提高了教学质量 (1)改革了教学内容。一是改革了专业课程设计,认真整合了专业课程。例如,将《工程材料与热处理》、《公差与技术测量》、《金属切削原理与刀具》、《金属切削机床》、《机械制造工艺学》等传统机械专业课程整合为《机械制造基础》一门课程;依据顶岗企业的需求,提供多种CAD/CAM等软件供学生选学,以符合顶岗实习的不同要求。二是改革了实践教学环节,构建了由浅入深的专业实践教学体系。具体包括基础性实训(钳工与车工基本技能实训、电子技术实训等)、专业性实训(机件测绘实训、机械设计能力实训、机床电气控制实训、PLC原理及应用实训、数控机床操作实训、CAD/CAM软件应用实训等)、综合性实训(设备维修综合实训、数控加工中高级工种考工实训等)、企业顶岗实训、进入企业进行岗位适应性实训、强化岗位就业能力实训等等。总之,通过改革教学内容,达到了专业核心职业能力与就业岗位的“零距离”对接。(2)构建了模块化、双证制、“教学做”合一的专业课程体系。专兼职教师共同讨论教学方案,利用企业典型的生产案例,按照企业岗位任职要求,校企合作开发专业技能实训项目和职业技能培训项目。例如,与机械制造企业合作,以设计、制造、安装为主线,构建了轴类零件、套类零件、箱体类零件等项目的模块化教学体系;完成了CAD/CAM的实训考证工作,80%以上学生拥有双证;边教、边学、边做,真正实现了“教学做”一体化。

成就了学生高就业率 通过对企业、行业的调查并经常与兼职教师互通信息,我院把握了社会需求,适时调整了专业课程设置,兼职教师凭借实际工作经验,参与学生毕业设计的指导和答辩工作,使学生的毕业设计充分体现出时代性、实用性,大大提高了学生的毕业设计水平。因此,我院机电一体化技术专业的毕业生供不应求,初次就业率高达99%以上,可以说,专兼结合的教学团队大大提升了我院学生的就业能力。

“专兼结合”是提升高职院校教学质量的重要举措。要有效地实现“专兼结合”,学校不仅要制定适时适地的政策,还要采取切实可行的措施和灵活机动的管理方式,既要多方出击、层层把关,聘用有特色、高水平的兼职教师,又要采取正规化、科学化、现代化的管理方式,以稳定兼职教师队伍,要使兼职教师感受到成功,更好地实现其人生价值。

参考文献:

[1]顾文明.谈双师型教师的培养和措施[J].中国职业技术教育,2008(6).

[2]李光寒.高职院校教学团队建设探讨[J].中国成人教育,2009(4).

[3]高俊强,陈红.高职院校教学团队建设的思考[J].湖北职业技术学院学报,2009(2).

机电一体化课程设计案例范文6

课程设计理念以培养学生具备机电设备操作及机械加工的职业能力为重点,使学生在工程材料和工艺方法方面具有解决实际问题及改造创新的能力。课程教学目标服从专业培养目标,课程教学内容符合课程教学目标,课程教学方法及教学模式适合课程教学内容需要。与行业企业合作进行课程开发与设计,课程内容引入行业标准,依据岗位的需求,对课程内容进行重构,将生产实际的项目融入课程内容中。课程中融入职业资格认证的相关内容,以学生获得中高级钳工、车工、铣工等职业资格证为目标,以岗位所必备的知识、能力和职业素质为依据进行本课程的开发和设计。依据企业专家座谈和专业培养目标、岗位分析确定学习领域;与企业人员合作开发课程标准;引进企业专家担任主讲教师,实质性参与整个教学过程。

坚持以生产实际过程设计学习情境,教学过程“以任务为载体、学生为主体、能力训练为目标”,使学生在学中做、做中学,实现知识与能力并进。课程内容选取及组织以专业培养目标为依据,以应用为目的,以能力为本位,以职业实践为主线,打破传统学科限制,遵循由浅入深、循序渐进的原则,课程内容模块化,突出工作任务与岗位能力要求的相关性,使学生掌握有关机械制造工艺与设备的基本知识与基本技能,形成分析和解决实际问题的能力,并注意渗透思想教育,逐步培养学生的辨证思维、科学态度和科学方法,加强学生的职业道德观念,使其成为从事生产一线工作的优秀高端技能型专门人才。

课程选取合适的教材,以机电产品零件的加工过程为主线,将工程材料、热处理、毛坯成形、测量技术基础及部分简单的切削刀具和机床、各种表面加工等内容及现代制造技术的内容整合序化,既有传统制造基础的知识,又有新技术、新知识,循序渐进,重点突出,简明扼要。课程中还配以大量生产中的图片及视频,增强学生的学习兴趣和直观印象,提高学习效果。同时配有真实的零件、工具以及模拟真实加工的虚拟仿真等丰富的教学资源。

教学过程与生产过程相对接

根据传统教学,一般按照常用的机械工程材料——热处理的原理和工艺——毛坯成型方法——几何量公差——各类金属切削机床加工——机械加工的工艺过程的顺序进行讲授,课程内容庞杂,涉及面广,学生抓不住主线,缺乏学习兴趣。在以前的教学中,我们将材料时,介绍所有的材料,将毛坯时介绍所有的毛坯成型方法,讲车削时讲外圆和端面的加工,讲铣削时讲键槽的加工……使有机连续的机械制造过程被分裂开来。在课程改革过程中,以典型工作任务——具体的零件加工为背景,以达到零件的加工质量要求为核心,以实施过程为主线,围绕零件的加工过程进行系统化教学,将教学过程与生产过程相对接。把实验、实训、现场教学等实践性教学环节融入到教学过程中,尽量为学生创造动手操作的机会,不断强化应用、强化实践,在教学过程中做到教学做一体化教学。作为课程载体的典型零件来自校企合作的真实产品,学生能够有更多机会到企业学习和了解现代制造企业常用的制造技术、设备,并能真实接触和了解企业的工艺管理、生产运作、质量管理等知识,从多方面加深了学生对企业工作的了解和认识,对他们毕业后尽快适应工作岗位有很大帮助。

教学模式与方法改革

教学模式设计。实现由单纯讲授的传统模式向教师指导下“基于项目的探究式自主学习”模式的转变。

注重学生的主动参与。课堂教学的时间安排中教师所占用的时间一般不超过一多半,采用学生独立完成项目、随堂讨论和专题讨论的形式,给学生充分的发表见解、自主锻炼以及互相学习、互相启发的机会。

以案例、问题为中心组织教学。以生产实际的案例设置教学内容,学生要解决的问题,多为条件不充分或者无标准答案的实际问题。

采取多种形式教学模式。根据课程特点有针对性地采取任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的多种形式的教学模式。

教学方法运用。根据课程内容和学生特点,灵活运用案例分析、分组讨论、情境教学、启发引导等教学方法,引导学生积极思考、乐于实践,提高教学效果。例如:案例教学法。以生产一线实际案例进行教学,具有很强的实用性,对学生有较大的吸引力与启示作用。教学中体现了以学生为主体的教育思想。如对45号钢圆柱棒料外圆表面加工方案分析等。情境教学法。利用《机械制造技术生产实习》,使学生在真实生产环境中掌握机械制造的相应技能。启发式教学法。如在“纯铁同素异晶转变”内容中,启发学生回忆碳的同素异晶转变(金刚石和石墨),学生在中学学过这个概念,思维就会比较活跃,就可加深对纯铁同素异晶转变的理解。

教学手段运用。充分利用传统和现代教育手段,综合运用多媒体教学、实物教学、虚拟仿真教学、现场教学等多种教学手段提高教学效果。例如采用多媒体教学,配以生产实际的图片和视频,利用现代教育技术手段开展教学活动,可以加强学生的感官意识,掌握机械制造的生产过程。在例如车刀的几何角度测量课程中,可采用实物教学,通过测量真实的车刀的几何角度,掌握刀具几何角度的测量方法。构建虚拟实训和仿真工厂,对于不同的加工工艺,通过仿真软件让学生以动画形式展现虚拟加工过程,使学生身临其境对设备进行操作。

考核方式改革

课程以岗位需要为考试、考核内容,结合国家职业工种技能鉴定的教学要求,确定课程的技能考核内容。将原来的终结性考