引论：我们为您整理了13篇机电一体化的课程范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
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一、机电一体化竞赛的特点与PLC的应用及特点
(一)机电一体化项目竞赛的特点。1．标准化和控制的一致性。在机电一体化比赛中，所有选手都将获得一个指定的有限控制端口表。另外，选手无法在整个比赛操作期间更改此端口表，并且由于端口表已标准化，因此每个完成操作的选手的结果必须一致。区别在于，每个参与者花费在完成一项任务上的时间长短和控制效果的准确性。2．控制功能准确性。在机电一体化竞赛中，控制功能准确性高则得分相对较高。为了确保控制功能的正确性，参赛选手必须具有非常强的技术要求，以确保他们能够准确完成比赛所需的技能标准动作。错误的操作过程将直接被判断为结束，因此错误的操作也将失去分数。因此，控制功能的准确性对参赛选手来说非常重要。控制的准确性取决于操作系统的控制程序，以满足机电一体化竞争性工作条件的要求，并且参与者必须充分利用实况提供的控制核心设备来创建准确的控制程序，然后完成要达到的目标。由此可见，控制功能的准确性是机电一体化竞赛的关键要素。(二)促进课程体系的建设。目前，教育部根据制造业的发展需要，已经将机电一体化技能大赛作为一个常规赛项，因此各个工科类的职业院校培养了一大批机电一体化“应用型和技能驱动型”的实践型人才。我校近几年来，在现代电气控制系统安装与调试、自动化生产线的安装与调试，工业控制、制造单元智能化改造与集成技术、人工智能技术、嵌入式系统开发与应用等多个技能大赛中屡次获奖，指导老师们不断总结与分析试题，找到机电类专业培养学生的关键核心所在。通过分析与总结经验，机电一体化类的大赛项目涵盖了多个不同领域的专业核心课程，将不同知识领域进行了全面的有机结合。根据现有学校教育条件，我校以技能大赛来促进教育教学改革，并组建了具有“扎实理论知识和实践动手能力”的专职教师队伍，对机电一体化专业学生确立了明确的实训目标，即实训和教育实际上与生产实践和技术服务相结合，以完成专门的知识学习、专业发展和全面的教育学习。机电一体化技能竞赛的设备强调了多学科知识的综合应用。学校必须根据技能竞赛的要求突破学科界限，制定专业教育教学体系，将理论知识、实践技能和专业素养融为一体，创建新的课程体系。教室设在企业工厂中，课程开发与职业岗位结合在一起，学者与职业员工挂钩，并建立高度针对性和实用性的课程系统。(三)PLC的应用和特点。1．PLC的应用。PLC是一种用于数字化操作的电子系统，广泛用于医疗制造业、化学工业、冶金工业等领域。同时，PLC还用于某些品牌的编程软件领域，主要通过继电器执行逻辑控制处理。2．PLC的特性。PLC提供了广泛的应用、强大的功能和易用性。PLC是一种电子系统，旨在工业环境中的应用程序中执行出色的工作，并使用数字进行算术运算。PLC主要采用一种可编程存储器来控制内部存储程序的顺序。PLC是计时技术中非常重要的存储。随着PLC技术的发展，目前大多数微计算机技术已用于对工业控制设备进行逻辑控制。PLC执行与3D处理算法有关的各种任务，包括过滤、特征估计、表面重建、模型拟合和分段以及位置搜索，并且这些处理技术与管线串联连接，因此整个过程的结构清晰，提高了代码的简单性和可重用性。
二、技能竞赛对于教学的促进作用
(一)技能竞赛对于教师教学的提升和学生学习的促进。1．技术竞赛改善了教师教育教学。技术竞赛不仅是学生展示自己能力的绝佳平台，还是教师相互交流的平台。教师不仅能通过参加竞赛或指导学生参加技术竞赛来与其他大学竞争，还可以和同类院校进行深入的讨论和交流，以帮助教师相互学习，提高个人知识水平，更充分地掌握自动化生产线中的机械和电气设备。此外，还可以对工业自动化生产线的安装和接线规格的技术知识有更全面和深入的了解。就完整的机电一体化专业而言，每个专业都是紧密相关的，这种技能竞赛使教师能够扩展自己的知识并使其知识更加广泛。在教学过程中，可以将知识传授给学生并提高专业知识。2．技术竞赛促进学生学习。大多数传统的教学模式都是教师讲、学生听的模式，大多数情况下只能通过视频演示的方式来教给学生练习，而无法实现实际操作。学生只能坐在教室里被动地接受知识，即使在实验室中，在PLC实验设备上执行的工作也是模拟实验任务，因此学生无法将PLC设备与其他真实的输入和输出设备结合使用。在实践中，从长远来看，学生的长期练习能力下降，而操纵实验设备的能力也随之下降。通过技术竞赛，学生可以继续根据竞争任务的要求动脑子思考问题。除了复习和检索以前的知识之外，还可以更好地理解先前的知识，发现先前学习过程中的漏洞和缺陷，并及时补充先前学习的知识。另外，其还可以鼓励学生自愿参考书籍和材料，搜索与比赛有关的内容，并寻求老师的帮助。这些措施可以鼓励学生全面了解机电一体化专业知识，扩大的学生知识领域。(二)通过技能竞赛不断培养学生的竞争意识，促进赛学的良性互动。职业教育的培养目标和竞赛的初衷并不是让极少数的学生来参赛提高技能，职业教育和技能竞赛的方向应该是全员化参赛，即“所有专业教师都可以来带指导竞赛，所有学生都可以参加技能大赛”，通过参赛，使职业教育的学生的专业知识、操作技能和个人素质得到很大提高，在毕业参加工作时不仅精通专业技能，而且受到雇主的欢迎。但是，由于参与形式的局限性，只有少数学生能够代表学校，竞争性项目已被引入到实践教育中以为所有学生提供竞争性结果。被选入代表学校参加技能大赛的学生，同一个大赛项目组成小组工作模式，即组建一个团队，团队成员分工合作。对于机电一体化类的技能大赛，需要团队成员进行机电设备的安装和调试、PLC编程和调试等工作，在整个备赛、比赛过程中，潜移默化地引导与教育学生充分合作，培养学生团队合作意识、大国工匠的职业素养。通过各个技能大赛不同的评分标准来选择和评估团队之间的技能，使每个团队中的成员的学习热情和责任感得到提高。相反，教师在平时课堂教学过程中通过分组教学能够发现自己的学生的长处，选择出在课堂学习中表现出色的学生，同时，技能竞赛的参与者可以在实践教学中扮演教师助手的角色，学生之间的相互指导可以有效提高教育效率，实现竞赛的积极互动。(三)增强学生对学习和自学技能的兴趣。兴趣是可以激发学生热情和主动性的最好的老师，而机电一体化的专业课程强调实践，如果偏离实际操作，纯理论知识将很无聊。机电一体化类技能竞赛项目都有清晰的控制动作要求和直观的输出现象，通过实际操作，可以提高学生的学习热情，增强他们的学习兴趣和主动性。以制造单元智能化改造与集成技术技能大赛为例，学生在学习了PLC、电机控制、变频器、人机界面等专业知识后，可以进行智能制造单元的设备装配，通过编译PLC程序，调整变频器参数等来实现自动控制。人机界面编程和其他操作可在人机界面上获得控制信号并显示操作状态。工业机器人、机械手根据控制要求从仓库中抓取物料，并用传送带将物料释放。逆变器驱动三相电动机拉动并运行传送带，然后推杆将物料推入斜槽。整个系统模拟了一个很小的工业控制情况，学生可以直观地看到简化版本的机器人、传送带和气动系统的运行过程。当学生意识到自己设计和编写的程序可以驱动设备时，他们就会确信自己之前所做的工作。通过一系列任务来培养自我学习技能，有助于提高学习热情，并从“要我学习”变为“我要学习”，从被督促学习到主动寻找学习材料的计划。(四)技能竞赛对于学生规范意识与团队精神的培养。1．技术竞赛可以培养学生的规范意识。学生成长应在规范的前提下进行，以提高学生的自我修养和素质。在机电集成领域，设备安装、电线和电线的连接以及电线直径的选择都具有非常标准化的要求。根据规格，只有实操后的实验结果才比较完整。但是，在学生的日常学习实验中，它们都是模拟练习，因此许多学生没有注意操作过程的细节来达到实验效果，因此可以用来改善机电一体化的竞争。2．技能竞赛可以培养学生的团队合作精神。由于一个人的力量无法完成工业化项目，其大多数需要多人的合作，机电一体化竞赛也是如此。一个人要完成整个比赛，必须努力工作并学会彼此合作。机电一体化智能竞赛的重点是培养学生的团队合作精神和团队意识，以及为学生提供标准化意识和学习技能。
三、PLC教学的改革和实践
(一)最大程度利用实验室教学及拓展校外实训基地。1．充分利用实验室培训。PLC课程是一门工业化比较强的课程，比其他课程更为实用。学习PLC课程的学生必须了解该课程的基础知识，并灵活地使用PLC的基本准则。传统的教学法是课堂教学法，学生是被动适应的，这是培养学生的编程和适应能力的主要障碍。实验室教学除了使学生具有适应课程编程的能力之外，还将对本课程有更深入的了解。同时，使用实验室进行教学可增加本课程中教师与学生之间的互动，并改善PLC过程中教师与学生之间的隐性理解。2．将培训基地扩大到学校以外。PLC主要用于工业领域，是专门为工业环境设计的，是现代工业控制的核心。PLC在大多数行业中也被使用，因为它们提供了广泛的应用，具有强大的功能和易用性。但是，在PLC的学习过程中，由于学校教育条件的地理位置和基本设备有限，某些作业控制过程只能通过模拟作业来执行。扩大校外PLC一体化实训基地，可以提高学生的学习动机和主观性，并且在学生管理过程中可以提供标准和即时的指导，让学生及时纠正不规范的行为。(二)采用面向任务的培训和分级培训模式。1．采用面向任务的培训模式。将机电一体化竞赛添加到PLC课程中时，整个自动化生产线可以分为几个小工作点，并且老师可以单独分析这些小工作点并将其引导到与这些工作点相关的相关知识点。为了同时说明，可将学生分成小组，并指导他们进行小组讨论。教师还执行小组教学模式，划分每个小组的工作点，每个小组的工作是相同的。学生根据老师设定的工作要求进行练习，重点关注这些工作要求，并明确小组的目标。例如，学习模式教学模式，可以在一定程度上提高学生学习PLC课程的动力并提高他们的实践技能。通过竞争进行教育，学生不仅可以通过完成一项任务来掌握竞争性知识和实践技能，而且还可以增强他们对学习PLC课程的信心和能力。2．采用分级教学模式。目前，每个职业学院的班级都有几十名学生。学生人数众多，并且对课堂上老师教的专业内容的接受程度也不一样，每个人的水平参差不齐。如果教师采用相同的教学内容和教学方法，一些学习水平高的学生将无法发挥自己的优势，上课时间会稍有浪费，但对于一些学习成绩较差的学生来说，如果过高，有些人将无法跟上教室的进度，可能会失去学习热情。因此可以对学生进行分层训练，通过实操训练来提高学生对PLC控制过程的兴趣，增加学生的学习兴趣和对PLC课程学习的信心，对于动手能力强和编程学习灵活性好的学生可以培养其编程技能。
四、结语
随着时代的进步和发展，国家对技术人才的需求在增加，应积极促进教学改革，增加高科技人才的培养，实现我国工业流程的进步。特别是工科类的高职院校，如机电一体化、电气自动化等专业，有必要在传统教学的基础上进行改进，以提高学生的实践技能。
参考文献:
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其实，要想解决好这个问题依我看，首相应该明确我们的培养目标，即明确将我们的学生培养成什么人的问题；其次，要对我们的学生的知识结构及对知识的接受能力有一个彻底的了解，只有这样我们才能根据他们的情况制定出一个可行的方案。
大家都知道，职业院校的培养对象，与普通高等学校的培养对象相比，在智能结构与智能类型方面存在着本质的区别。智能类型一般有两种，即抽象思维和形象思维。一般来说，我们职业教育的培养对象，抽象思维能力稍逊，主要具有形象思维的特点。
大家都是接受过普通高等教育的，可能有的人毕业后直接进入企业工作，在进入企业工作之初，大家可能都会有这样的一个共识：即觉得上学的时候，教授们所教给我们的理论知识和工厂的实际情况差的很远，教授们教会了我们设备或系统的原理，而在我们刚入企业时却用不上，在初入企业，岗位较低时（刚大学毕业）应用更多的是设备的具体使用和维护。打个简单的比喻，就拿一台电视机来说，我们大都只是电视机的使用者，只要会用，我们就能看到自己想要的节目，而教授们教给我们的确是电视机的原理及一些维修的经验。所以，初进企业所有的东西似乎都要进行重新熟悉。车床怎样操作？铣床怎么开启……更有甚者，我们发现，我们到了工厂就连工厂中最常用的工具，我们都没有使用过。
在这次课程改革中，我们着重在以下几个方面进行了改革：
首先，改教材。以前，我们学生的教材分为两套，即理论教材和实训教材。在教材的讲解上，也是分开进行。学生对于知识的理解和掌握不是很好。经常出现理论与实践脱节的现象，为了转变理论与实践脱节的现象，同时也为了适应一体化教学的要求，在编写过程中，我们主要注意了两个问题：
l、教材的编写上本着“以能力为本位，以职业实践为主线，以具体产品制作为载体，以完整的工作过程为行动体系”的总体设计要求，以培养电工电子应用技能和相关职业岗位能力为基本目标，紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容，突出工作任务与知识的紧密性。
2、教材打破传统的电工电子技术课程体系，不以知识的系统性串联课程体系，而以完成工作任务为目标串联课程体系，以典型的产品为载体，学生在工作过程中掌握电工电子技术的相关知识和技能，锻炼学生的自主学习和实际操作能力，提高学生的技能水平。
其次，改教学方式和方法。
以前，我们的传统教学与普通高等教育的课程设置及教学方法基本一致，上课的过程中，以教师讲述为主，学生被动的听讲，教师是主体；而现在在课堂上以学生为主体，教师起指导作用，理论知识由教师提供信息单，让学生自己寻找答案，培养了他们自我学习能力；动手操作过程中，以教师示范、学生模仿、集中训练为主。
再次，改考核方式。
我们的一体化教学采用的是过程考核，即每节课我们都要根据他们个人或小组的表现，给每个人打出相应的分数，然后计算出他们每个项目的分数，最后，再计算出整个学期他们的总分数。考核项目包括，资讯、任务完成情况、出勤、缺勤、其他表现等等。这样做虽然给教师增加了很多的工作量，但是，由于学生每节课都有成绩，就逼得他们不得不认真的对待每节课。
通过近三个学期的一体化课程的教学改革，无论是学生还是做为教师的我，都有了不少的收获，现将这些体会与感受与大家一起交流，以便我们大家更好的互相借鉴，取长补短，探索出一个更能适应时代需要的职业教育的发展之路。
通过近一段时间课程实施的反馈，依我看，同学们觉得他们收获最大的就是，他们的实践操作能力和自主学习的能力都有了一个显著的提高，特别是一些以前理论成绩优异，动手操作能力相对较弱的个别同学，在反馈单中主动要求增加动手操作的时间。另外，一些以前不善言谈的同学，经过这一段时间的锻炼，也能够在同学们面前表达自己的观点了。
其次 ，我觉得教师在上课的过程中，应当多注意观察学生的表现，根据他们的表现适时的调整教学方式。
我们进行的一体化教学是几个班级同时开展的，依照常规的方式应当首先进行的是资讯环节，接下来是进行决策、计划、实施、检查、评价等阶段，可是我在有一次日光灯的资讯过程中，发现平时成绩很好的几个女同学，，却在那里发愣，我经过了解才知道，她们说“不知道镇流器什么样的，”这让我感觉到很吃惊？！这是我们平时家里都有的东西，怎么会不知道呢？后来我才知道，她们在家的时候根本就没动手拆开过，所以，什么也不知道。了解到这一情况后，我想既然镇流器都不知道什么样的，那日光灯检修时的故障现象及分析处理方法，就更不能了解了。即使让她们进行资讯也是生搬硬记，起不到应有的效果，于是，我临时更改上课内容，将日光灯的接线，提前到资讯前的一个环节，这样，我让他们一方面能够熟悉电路，另一方面，在遇到日光灯的不正常发光时，也能参照信息单的内容查找和解决问题，其他几个班级在这个任务中也仿照这种模式进行，也都收到了良好的效果。
经过这三学期一体化的教学，我觉得最满意的地方就是——学生的学习积极性被最大程度的调动了。他们乐于学习、乐于实际操作，而且责任感比以前也强了。以上课的学习状态为例：以前理论课上课出勤率较低的班级，理论课他们班的出勤率只有一半左右，有个别学生一学期老师就没见到过；现在，他们班级的出勤率几乎达到了百分之百，本是4节连上的课，同学们在课间的时候，就与教师商量不想下课，要4节连上，有时候经常是老师只要在一体化教室，就有没做完或者觉得自己还想继续练的同学已经开始上课啦！有一天本应十一点半该下课的，我们老师和有些学生到了十二点半还在教室里，虽然过了中午吃饭的时间，可是没有一个学生提出，这在以前两节连上都不同意的学生，反差实在太大了，令老师也很吃惊。
虽然经过三学期的一体化教学，学生的学习积极性得到了极大的提高，也确实学到了一些实际的知识，但是，反思一下本学期，我觉得在以下方面还有待改进。
第一， 班级人数设置偏多。
大家都知道，一体化教学是将理论与实际结合在一起进行的。我们现在班级的人数设置都在35人左右，虽有两个老师一起上课，但指导起来还是觉得人手不够，所以，我建议一体化教学班级的人数应设置在25人左右。
第二，在一体化教学上，我们本学期只注重了“面”，而对于“点”考虑不足。
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一、技工院校机电一体化专业课程概述
机电一体化并不是一个新的专业，但随着科学技术的不断进步，机电一体化专业的教学内容和培养方向一直在不断发生变化。作为世界上的制造业大国，中国的产业结构有了进一步的调整，机电类行业、电工电器制造业等的工业总产值在逐年增长，为我国国民经济的不断发展起到了十分强大的拉动作用。同时，机电行业的迅速发展需要大批的技能型人才。就近几年的毕业生就业情况来看，不难看出机电类专业的毕业生就业率一直处于前列，毕业生供不应求。但在这个过程中也出现了一些问题，集中体现在学生的专业技能经常满足不了工作的实际需要，不仅不利于毕业生个人的成长，也影响了企业的正常发展。也正是因为如此，相关人员开始把目光转向机电一体化专业课程的设置方面，力求发现课程设置中存在的问题，提高该课程的教学效率和学生的学习效果。
作为我国高等学校的重要组成部分的技工院校，其课程设置合理与否、授课效率高低等都会对整个学校的发展产生较大的影响。因此，国家一直十分重视技工院校的发展。与一般高校不同，技工学校教学的主要目的是为国家培养一批高技能人才，满足社会发展对各种技术性人才的需求。随着社会主义市场经济的不断发展与变化，技工学校的专业设置也在不断地完善。为了进一步提高教学效率，培养全面发展的人才，各个技工院校也调整了部分专业，其中他们将原来的机械类专业与电子类专业进行了合并，形成了今天我们所说的机电一体化专业。
而作为技工院校的重要专业的机电一体化专业，其授课方法、策略等受到了广大学者的关注和热议。正如笔者所提到的，机电一体化专业就是机械类专业与电子类专业结合形成的统一体，在该专业的授课过程中学生需要掌握更多的知识。同时，该专业课程与机器、数控设备等的操作和使用是分不开的，其应用的领域十分广泛。通过学习，学生能够掌握各种机械类、电子类知识，从而不断提高自己的基本技能和操作能力。也正是因为如此，技工院校机电一体化专业的毕业生大部分从事各种数控设备的营销、安装、操作、维护、调试及与之相关的技术性、管理性工作。
我国作为一个发展中国家，经济发展的各方面均不成熟，但同时经济的迅速发展急需技术性人才。因此，各个技工院校必须正确认识机电一体化课程教学中存在的问题，而后采取各种积极有效的措施去解决问题，不断优化课程教学体系，提高教学的效率及实效性等。
二、机电一体化专业课程体系中存在的问题
结合自己的观察结果和工作经验，笔者发现，目前我国各个技工院校机电一体化的教学课程体系并不完善，仍然存在着各种各样的问题，严重影响了课程的教学效果，不利于提高课程教学的效率和效果，对该专业学生的全面发展也具有一定的负面影响。
1.课程体系较陈旧，内容不全面
就目前情况来看，我国各个技工学校机电一体化专业的课程体系过于陈旧，使用的教材还是前几年的版本。而随着社会的发展，各种新思想和新知识不断涌现，传统的教学内容已经远远不能适应当前社会发展的实际需要。从另一方面来说，目前技工学校机电一体化的专业课程体系偏向于机械类专业的知识，教学内容过于片面。我们都知道，机电一体化专业是一个复合型的专业，其中涉及机械类知识、电子类知识以及计算机知识。而当前很多学校工作人员并没有充分理解“复合型专业”的深切内涵，认为机电一体化专业就是把这三种门类的专业知识结合起来就可以了。这种想法忽视了课程之间的联系性，导致学生们学到的知识是孤立的、片面的。因此，加快更新课程教学体系，扩充教材内容是技工院校机电一体化专业相关工作人员的重要任务之一。
2.专业定位不明确
明确的专业定位是顺利开展专业教学活动的前提。只有定位准确，教师才能根据专业定位的主要方向，认真地践行自己的工作职责，提高自己教学的有效性；学生才能在教师的指导下，加快学习和掌握各种专业知识，提高学习的效率。从简单意义上来说，技工学院机电一体化课程的专业定位就是让学生们“既懂机，又会电”，能够掌握这两个专业的知识，并应于到未来的工作实践中。但从实际情况来看，机电一体化专业其实涉及机械、电子以及计算机三科的知识。学生们要学的内容很多，而很多内容都生涩、难以理解。要想让学生们在两三年的时间内掌握这三个学科的知识，是一项十分艰巨的任务。而“既懂机，又会电”的专业定位会让学生们陷入一种十分尴尬的地位，同时学生内心也会产生一种失落感。因此，技工学校相关人员必须进行分析，并做好专业定位。
3.实践教学环节较为薄弱
与普通高等学校不同，技工学校的课程设置大都为应用型课程。该类课程的教学效果，不仅仅要通过学习或者考试成绩来呈现，还要通过技术实践来证明。就目前情况来看，技工学校的机电一体化课程体系设置中实践教学的内容较少，学生的实践机会不多。即使有部分学校已经具备一定的专业基础课和实践课的实验条件，但大多数的实验是验证性质或者演示性质的，同时专业融合度不高，缺乏将机械与电子融为一体的综合性的实验或者开发学生创造力的设计性实验。同时，目前的实践教学环节面临的一个严重问题就是在很多情况下实习已经失去了本来的意义。很多提供实践场所的工厂和企业为了不影响他们的正常生产，往往不让学生亲自进行操作，使实践教学环节成为走过场，不能使学生的实际操作技能得到真正提高。此外，技工学校对学生的集中训练时间不够，学生的专业技能、素质与实践能力并不能得到根本提高。从另一方面来说，由于各种主客观因素的影响，技工学校的教学实训的设备较为落后，并不能与当前社会发展的实际情况相契合。
总之，我国大部分技工学校中，机电一体化的专业课程体系设置都不完善，存在着这样或者那样的问题，影响了课程的教学效率和学习效果等，不利于整个技工学校的发展。
三、构建科学合理的机电一体化专业课程体系
构建科学合理的机电一体化专业课程体系，提高学生的基础知识和基本技能是当前我国技工院校机电一体化课程完善的重要要求。下面，笔者将从三个方面对如何构建机电一体化的专业课程体系进行深入探讨。
1.明确课程体系构建的目标
目标是人们奋斗和努力的主要方向。一个有坚定目标的人，才能不断努力，为了实现自己的目标不懈奋斗。而一个没有目标的人，就没有前进的动力，找不到自己的努力方向，甚至怀疑自己存在的意义。课程的教学和学习也是如此，有了明确的教学目标，教师才能在教学目标的指导下，选择合理的教学方法，实施教学互动；有了明确的学习目标，学生才能朝着目标不断努力。要构建科学合理的机电一体化专业课程体系，相关人员首先要做的就是，明确课程体系构建的目标，并进行准确定位。
通过分析，笔者发现当前我国技工学院机电一体化专业毕业生的工作岗位主要有：各种机电设备及产品的设计、机械设备控制电路等的安装、机床电器的维护工作、电器技术管理、数控机床操作以及机电产品的技术服务与营销等。而这些毕业生所从事的行业主要可以分为三类：第一，从事各种机械设备的安装、维修、调试及相关的管理工作。这一类行业就业的毕业生人数最多。第二，各个生产企业生产设备中各种生产线的安装、维修及相关的管理工作等。第三，各种机电类产品的零部件设计与加工工作、各种机电产品的营销与管理工作等。
因此在设置课程体系的目标时，相关人员必须充分考虑学生未来所从事的行业，并坚持以就业为导向，重视学生基础知识的掌握和专业技术能力的提高。同时，必须根据学生未来所从事的工作，划分不同的工作岗位群，并结合社会经济的发展状况，对每个岗位所对应的职业进行分析，并以此完善课程体系，开展教学工作。
2.转变课程体系构建的理念，做好课程的设计工作
随着社会的不断发展，传统的课程体系构建理念已经远远不适应当前社会发展的实际需要。机电一体化课程的构建不仅仅是三个专业的叠加，而是一种融合。因此，它是一门综合性课程。在新形势下，课程设计人员必须转变机电一体化课程体系的构建理念，要努力寻找这三个专业类别中的相通之处，并尽力融合为一个全新的综合性专业。相关设计人员要以工学结合为切入点，以培养专业能力较强、职业发展能力较高的学生为目标，并参照我国相关的职业资格标准，加强与同类学校的共同与交流工作，制定出符合学生职业能力发展的课程体系。
在进行课程设计时，各个技工院校工作人员要加强对社会发展需求的调查与研究工作，分析市场的潜力以及发展趋势等，通过分析当前机电类行业的发展趋势以及这些行业企业中的人才结构及对人才的需求，明确不同岗位工作人员所需要的专业能力等。工作人员要根据研究分析的结果，合理设置和调整不同岗位工作人员的学习内容，并要求各个教学人员严格按照教学要求开展各项工作。另外，在课程体系设计的过程中，相关人员围绕“校企结合”的理念，遵循工学相结合的培养方式，努力构建完整一体化的课程体系。首先，要坚持岗位能力与课程模块相结合、相统一的原则，根据岗位能力合理设置课程内容。其次，要坚持课程教学内容与生产实际相结合的原则。只有理论和实践相结合，才能将理论的作用充分发挥出来。再次，要保持校内实训与企业工作的一致，这样学生才能更容易地适应未来的工作。第四，将学校的管理方式与企业的管理方式统一起来，努力实现学校管理的企业化。
3.更新课程体系，加强教学实践
正如上面所提到的，学习理论的目的是为了指导实践，提高实践工作的效率和效果。机电一体化专业课程开设的主要目的就是为了帮助各个机电类企业顺利实现自己的生产以及发展目标，提高企业的产值及国民经济的总产值。因此，在进行机电一体化课程体系的设置时，工作人员必须合理划分理论教学和实践教学的时间，加强教学实践。首先，在平常学生的课程表上，教务人员必须增加教学实践和各种实验课程所占的比例，使学生有更多的机会参与到具体的实践活动中来。其次，各个技工院校要加强与相关企业的合作，让所有学生能获得良好的实习机会，并让学生从亲身体验中发现自己的不足，进而不断提升自己。除此之外，技工学校必须不断加强和完善本单位的师资力量，选择那些专业素质较高、实践经验丰富的工作人员担任教师职位，这样才能进一步保障工作质量。同时，技工学校要加大设备投入，及时更新那些老化的、运转不灵的机械设备，以便更好地帮助学生进行各项学习活动。最后，要注重实践教学模式的创新。比如，为了使学生的实习教学真正取得实效，学校可以和企业进行长期合作，延长学生的实习时间，使学生能真正为企业创造价值，同时学生自己也获得一定的岗位津贴，达到合作共赢的目的。
课程体系的构建和完善是十分重要的，但我们必须注意到另外一点，要想保证机电一体化专业的健康发展，国家相关部门必须给予一定的支持，包括政策支持、财政支出及提供各种有利条件等。国家职业资格认定部门要完善机电行业的职业资格准入制度和认定制度，建立新的评定标准，并定期开展各种技能比赛等，为学生提供更多的实践和展示机会。同时，要加大对技工院校专业的财政支持力度，增加拨款额度，保证各项活动的正常进行。另外，国家要加强对机电一体化专业双师型教师的培养力度，教师的培养是一个复杂的系统工程，需要各方面的共同努力与配合。一方面，企业必须支持技工院校的发展，并定期委派相应的人员进入学校开展各种教学工作。另一方面，要加快对技工院校原有机电一体化教师的培训力度，不断更新和完善其专业知识，使其能够更胜任自己的教学工作。
四、小结
技工院校机电一体化专业的设置，确实为我国经济发展培养和提供了一大批专业人才，缓解了当前我国经济发展对该方面工作人员的需求，尤其为我国制造业的发展进步做出了突出的贡献。但我们必须清醒地认识到，我国目前只是一个制造业大国，并不是一个制造业强国。我国制造业水平与德国和日本等工业发达国家差距大的一个很重要原因就是我国的高级技能人才比较缺乏，创新能力较弱，而这直接决定了产品的最终质量。提高技工院校学生技能的一个关键因素就是专科课程体系的建设质量，尽管经过多年的发展，我国的职业教育体系已经比较完善，在专业课程体系构建方面也积累了丰富的经验。但是，我国当前机电一体化专业的课程体系设置并不完善，从某种程度上说，它影响了学生的学习效果和教师的教学效率，也没有充分发挥出该课程教学的实际价值。在未来的教育工作中，相关人员必须充分认识该专业及课程开设的必要性及重要性，从而认真做好自己的本职工作，为实现该专业的价值做出自己的贡献。
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篇4
一、 机电一体化专业课程体系存在的不足
通过对重庆部分学校高职机电一体化专业课程体系考察，发现现行高职机电一体化专业课程体系存在以下不足：
（1）一些反映当今新技术的课程没有纳入高职机电一体化专业课程体系，不够突出使用与课程相关的应用软件的能力培养，特别是有些公共基础课和专业基础课，如数学软件和CAE软件等，课程结构还需要进一步完善，使培养出来的学生知识结构更加完整。
（2）课程交叉内容多，特别是专业课，例如《数控加工工艺》与《制造技术基础》、《数控机床》和《数控技术》、《数控机床维修》和《电气控制与电机拖动》有大量内容重复，课程体系不够精练，从而使学生的学习效率不高。
（3）高职机电一体化课程体系，有强调操作而排斥知识的重要性的倾向，学生的学习潜能没能充分发挥，基本功不够扎实，技术实践能力较差。现行课程体系力求在培养操作工，而不利于培养高级机电一体化应用性人才。
（4）实践教学环节脱离工厂真实环境，一些实践性强的实验、实训设备由于缺乏技能型教师和真实的工厂生产环境，没有充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。
二、高职机电一体化专业课程体系构建的基本思路
高职机电一体化专业课程体系构建的基本原则是：以课程理论为指导，借鉴国内外职业教育课程模式，突出“新、精、实用、高效”的特点，以能力为中心，创建一个知识结构完整，具有应用性、实用性和岗位针对性的课程体系。所谓课程体系的新就是指要反映职业教育的新理念、反映机电一体化专业新技术；课程体系的精指课程设置简捷而无冗余；实用指课程设置能满足职业岗位的要求；高效指要求学生学习本专业效率要高。其思路如下：
第一， 高职机电一体化专业课程体系应注重基础，强化基础课程的应用。随着科学技
术的发展，给产业工人和技术人员的工作性质带来了很大的变化，主要表现为：知识型工作大量增大，工作的完成更多的依赖个体的知识、判断力、问题的解决能力，以及对工作的积极态度，而不是机械、重复的动作技能；固定工作减少，部分时间制工作增加，工作流动加快，更换职业成了非常普通的事情；技术革新造成许多工作合并，使得工作范围拓宽，在现代工作生活中，同一岗位上的个体相对以前来说要做更多的工作；技术更新速度加快，导致工作类型和工作内容更新速度加快；现代的工作更多地是一种团队组织的工作，要依靠群体合作来完成，而不是靠个体来完成。工作性质的这些变化要求高职机电一体化专业课程体系的知识结构要新、要完整，有利于再学习能力、转岗能力培养和满足学生可持续发展的需要，为此对现行课程作以下调整： “注重基础，强化应用”，英语和数学由两学期增加到三学期，增加专业英语、复变函数和积分变换、现代设计方法和现代控制理论课程，强调数学软件（如MATLAB）的应用； AutoCAD与机械制图融合，通过AutoCAD为工具进行机械制图的教学，这样就不用把AutoCAD单独设置为一门课程；工程力学和机械设计基础课程应增加软件的应用内容（如ANSYS和ADAMS的应用）。
第二， 高职机电一体化专业课程体系应突出学生技术实践能力培养。在构建高职机电
一体化课程体系时，存在把能力本位理解为操作本位和把强调实践能力的培养理解为反复操作训练的误区。学生见习的多，实习的少，重复的操作训练多，综合的技术实践少。什么是“技术”？技术是一个历史的范畴。技术最初被看作是劳动者的技巧、技能和操作方法，即人类在生产经验基础上获得的主观能力，这种看法反映了手工工具时代技术的形象。近代科学兴起后，技术主要表现为，依据自然规律，运用一定的手段、方法，特别是以机器的使用为中介，对物料、能量、信息进行转换或加工，以满足人类需要的实践活动。在当代，人们通常把技术定义为：“人类为了满足社会需要，利用自然规律，在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技术体系的总和” 。技术实践指的是人们的技术活动，技术实践能力不仅包括操作能力，还包括技术设计的能力等，关于机电一体化技术不仅包括设备的操作与维修，还应包括设备的机械设计、控制设计以及设备制造技术。所以高职机电一体化专业不能仅仅强调操作技能的培养，应该突出技术实践能力的培养，以充分发挥学生的学习潜能和满足社会对应用性人才的需要。
第三，改进实验、实训的投资方式，充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。实践教学环节企业化，以学校企业双赢的方式，将学校实践性很强的实验实训投资与企业的技术改造相结合，将有些实验室、实训基地建立在企业。如果是这样的话，一则为学生创建一个真实的实践环境，二则促进地方经济的发展，三则盘活学校的实验投资，四则巩固了“校企结合”的共同利益基础。
第三， 以“基础+项目”的模式够建高职机电一体化专业课程体系。“三段式课程模式”
通常把职业教育课程划分为公共基础课、专业基础课和专业课三类，其中公共基础课指语文、数学、外语等通用课程；专业基础课主要是一些由抽象程度较高的专业原理性知识所构成的课程；专业课是由一些较为具体、适用的单项技术的理论知识构成的课程。现行高职机电一体化专业课程体系的结构由公共基础课、专业基础课、专业课和操作训练四部分组成，本质上是弱化了基础，强化了操作的“三段式课程模式”。该课程体系结构除了削弱了基础外，课程交叉内容多，专业课程内容空泛、针对性不强。鉴此，我们通过强化基础，取消专业课，提出了高职机电一体化专业 “基础+项目”的 课程模式。基础课旨在培养学生的基本职业素养和基本的专业技术基础，项目（训练）旨在培养学生的职业技能和岗位工作能力。基础课以课堂教学加实验的形式授课，项目（训练）是以工作任务为引领，根据岗位的要求开发训练项目，由学生根据择业意向和兴趣选择他（她）所需的项目，从而保证按学生和社会的需要设计教学。项目的选择以能力为主线，项目的主要来源是职业岗位，一个项目的内容应该涵盖一个工作岗位所需的基本技术、基本技能要求，如旨在培养数控车工的数控车削加工项目应在数控车床结构认知、数控车床的维修、车削工艺、车削刀具、夹具、量具和数控编程与操作等方面都得到训练。再如机床设计项目要涵盖机床制造厂设计岗位的基本技能和技术内容。项目以工作为本位（指在工作现场进行学习）的形式实施，由技师、工程师、专业老师担任指导教师。
三、高职机电一体化专业课程体系的内容
（1）基础（学时：共4学期）：基础英语，专业英语， 高等数学（上、下），线性代数，复变函数及积分变换，法律基础，小平理论，计算机基础，机械制图，工程力学，公差配合，工程材料及热处理，液压传动，机械设计基础，机械制造基础，现代设计方法，电工基础，电子技术基础，电力电子技术，汇编语言，微机原理与接口技术，传感器与检测技术，电气控制与PLC技术，数控原理与系统，现代控制理论。
（2）项目（学时：共2学期）:数控车削加工，机床设计，数控机床的电气控制设计，刀具设计，机电一体化产品设计，模具设计等。
培养出基础扎实、技术过硬的应用性人才，是社会对高等职业教育的客观要求，为了构建“新、精、实用、高效”，以技术实践能力为中心，知识结构完整，具有应用性、实用性和岗位针对性的高职机电一体化专业课程体系，“基础+项目”的 课程模式是一个较好的解决方案。
作者单位：重庆三峡学院应用技术学院
参考文献：
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高校是高新技术人才培养的摇篮，高等教育与社会经济的发展不仅有着密切的联系，而且还存在着相互促进的作用。而高等职业教育的根本和目标就是培养、造就技能型人才。在高职教育中，实践是培养技能型人才的重要手段和措施，但是，随着实验实训教学手段的逐渐老套，设备短缺、仪器陈旧，造成学生学习效率低下，最终与培养和造就技能型人才的目标不符。
高等教育不是应试教育，是一种理论与实践密切相关的精英教育，而教学中存在的问题，很容易致使实验实训教学形同虚设，发挥不出应有的作用，教学资源也就无法得到最优配置，从而导致极大的浪费。这不是我们乐于见到的，我们需要更新观念，与时俱进，与社会接轨，强化课程设计，突出实验实训教学的重要性。本文就机电一体化实验实训课程进行深入探讨。
一、机电一体化实验实训课程存在的问题
随着机电一体化专业的不断成熟，该专业已具有了综合性、先进性、应用性的特点。在教学中，我们不难发现机电一体化专业教育存在的问题。
（一）专业学习的偏重性
机电一体化专业应是“机、电、计算机”三部分知识融合的专业，这也是社会需求的体现，但有的院校偏重电类方面、有的院校偏重机械方面，这与社会的实际格局不相适应。
（二）教学过于追求课程的系统性、完整性
高校的专业学习与初等、中等教育不同，在设计培养方案时，我们不应该追求每门课程的系统性、完整性，应该注重学生专业的系统性、综合性、实践能力、创新能力的培养。而现今的课程设置，出现了很多重复内容，过于强调理论性，因此我们需要扭转这一局面。
（三）设施落后，实践训练水平低
通过走访交流，我们发现校内的实训设施普遍落后于企业，教师的训练水平不高，缺乏“机”“电”一体化的综合实训室及相关实训课程，这直接影响了学生综合实践能力的提高，也降低了学生在社会上的综合竞争力。
（四）学生对实训课的抵触与对课程设置认知的缺乏
通过座谈会、抽样调查等形式的调查，发现了学生对实训课程有抵触。学生无法完全适应从纯理论向实践教学的转换，这与入学初期安排的专业介绍、专业认知工作不规范有关。实训课程中，尤其是学生对设备的操作，往往知其然而不知其所以然。
（五）与社会需求不匹配
高等学校培养的是综合性、技能型人才，但由于知识陈旧、设备落后，培养目标不明确，而造成某方面人才过剩，与社会需求不匹配。
二、机电一体化实验实训课程问题的解决――规范化管理
实验实训课程是高职人才培养方案的重要组成部分，也是实践教学体系中的主要模块。而实验实训各课程本身，都有着不同的特点与要求，且学生在实训中暴露出来的问题也不尽相同。如果想根本性地解决上述问题，提高教学效果，就必须充分发挥课程优势。规范教学的各个环节，让教学充满活力，是一个刻不容缓的举措。
（一）规范课程标准，明确教学目标，指定教学文件
课程标准是国家对学生接受一定教育阶段之后的结果所做的具体描述，是国家教育质量在特定阶段应达到的具体指标。它具有法定的性质，是教育管理、教材编写、教师教学生学习的直接依据，也是评估与考试的依据。教学目标是由专业教学计划与课程标准确定的。但教学计划的制定具有宽泛性，若无详细严谨的教学文件进行支撑，那么很容易使教学目标不够清晰，教学要求参差不齐，甚至还会出现教学目标的盲目性。按照这种方式培养出来的学生，将失去更多的就业机会，从而影响整个专业的发展。所以，我们必须规范教学计划、教学目标，让教学更有意义。
（二）教学场所的规范化管理
实验实训教学，最直接的教学场所就是实验实训室，而教学场所的环境、安全和卫生等方面必须全面检查，排除安全隐患，这是保证教学顺利进行的最低要求。对于出入实训场所的人员需有明确的规定和要求，可采用军事化管理模式，减少学生的迟到早退现象，以企业的标准要求学生平时的日常规范，有利于他们强化时间概念，遵守劳动纪律，树立坚实的人格品质。
（三）指定规范化安全操作守则，工具、耗材、设备的规范化管理
实验实训教学中使用的设备、工具、耗材等都属于“消耗品”，在开课前，必须要求学生严格执行实验实训场所的工具、设备使用的相关制度，这能极大地培养学生的安全、文明操作意识，而这本来就是一个优秀职业人员应具备的职业习惯和职业素质。
（四）实训过程评价体系规范化
对于实验实训课程，高校一直在强调过程性评价的重要性。在整个课程中，我们需要正确而全面地评价学生的实际操作能力。但由于训练时间较长，环节较复杂，在不具备规范的多元化过程评价体系的情况下，教师将无法给学生做出公平、公正地评价。所以必须有一个完善的评价体系，才能让实验实训课程得到良性发展;才能让学生在走向社会的时候更具有竞争力。
（五）校企合作常规化、规范化
校企合作，是一种共荣共发展的合作。学校培养的人才，最终都是输送给企业的，如果校企合作常规化、规范化，就能组建“校中厂”――企业认知、“厂中校”――工学交替、“订单班――定向培养”等，而上述内容，可最大限度地扭转设施落后、训练水平低的局面。当然，教师队伍本身的专业素养、教学能力也需要与时俱进，坚持自我提升，这样才能让学生、专业、学校、社会得到最大的发展。
总之，实验实训教学规范化，有利于教学的实施，更有利于学生综合能力的提高。在完善的评价体系下，我们才更容易发现教学中存在的问题，同样也能更好地找到课程改革的突破口。培养出能够较好地适应社会发展需要的应用型人才。
参考文献：
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文章编号：1671-489X（2013）30-0076-02
机电一体化专业学生主要从事机电一体化设备的维护、管理、生产及调试工作。在这些岗位上，他们所用的知识不是单一的机械或电子方面的，而是集机械、电子、计算机为一体的综合知识[1]。机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科[1]，同时也是具备宽度、深度、跨度三维并行的机电一体化课程体系特点的综合学科[2]。
目前机电一体化专业的课程设置还偏于传统，教学效果不太理想，主要体现在：
1）重理论轻实践；
2）理论教学与实践教学脱节；
3）专业特色不明显[3]。
为此，进行面向应用型、创新型人才培养的三维并行机电一体化课程体系构建与实践研究，具有重要的理论指导和实践意义。
1 概念解读
1.1 课程体系
所谓课程体系，是指高等学校为了实现专业培养目标而设计的学习内容和活动及其实施的总和。它包括课程在内并以培养方案所设内容为主体部分的学校教育教学系统[4]。
1.2 CDIO
CDIO理念代表构思、设计、实现和运作，它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动、实践、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO培养要求工程毕业生能在工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面达到预定目标[5]。
1.3 Capstone
现在美国绝大多数工程学院都开设顶点设计课程（Cap-stone）[6-7]。罗伯特·杜雷尔将顶点设计课程[8]定义为：“本科阶段最后开设的课程，具有顶点性或体验性特点，目标是把大学阶段学到的零碎的知识整合为统一的整体。作为学业结束前的最后课程，目的是为学生提供成功的体验和值得憧憬的未来。”
顶点设计课程的特点之一是整合性[9]，即能将过去所学的相对零碎的专业知识整合成统一的整体；特点之二是开放性，将知识点有机地串联起来，帮助学生以综合视野整体构建知识，形成跨学科的观点；特点之三是超越性，面向实践，将“如何做”改进为“如何做得更好”[10]。因此，Capstone的模式更有利于卓越工程师的培养。
2 基于Capstone-CDIO的三维并行机电一体化课程体系实践
2.1 课程知识项目化
基于Capstone-CDIO的理念，在课程体系的基础上开发构建机电工程的项目，以工程师职业训练为导向，将“基本单元、功能模块、应用系统”贯穿于课程体系的结构和内容的优化设计中。在项目化过程中，根据工程难度可将项目层次化，即一个大的工程项目可由N个小项目组成，几个小项目构成单元项目，由单元项目再组成系统项目[3]。每一单元系统可单独成为一个实训项目，规定任务完成的时间，一方面需确保单元系统基本要求，另一方面需要一个与专业结合的综合性的一级项目。一级项目需要的子系统可分解作为二级项目预先实现[11]。学生制定项目任务书，明确项目技术要求，这样学生在完成工程项目过程中实现对机电知识的理解和掌握。
2.2 学科交叉化
随着科学的发展，仅凭某一学科领域的研究已很难解决复杂的现实问题。“学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的前沿，最有可能产生重大突破。”[12]机电一体化项目设计表现为机械技术、微电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等多学科交叉与多系统集成等特点。
2.3 项目平台化
交叉学科重要，但做起来很难。破解这个难题的方法是项目平台化。文献[12]指出：“要适应学科交叉融合趋势，完善科技创新活动组织模式，形成有利于跨学科研究的体制机制。”只有将项目归类于各种平台（如机电一体化设计平台、机电一体化制造平台、机电一体化控制平台），才可以使得学生不再费力于一些基础平台的搭建，而可以致力于平台基础上的创新实践。
3 基于Capstone-CDIO 的三维并行机电一体化课程体系实践评价
按照Capstone的模式设计平台项目，每个项目由6～8人组成，让专业能力强的学生担任组长，每组的项目由具有项目知识经验的教师进行指导。在进行实践教学时，可以按照调研技能、知识构建、问题解决、团队技能这四个方面制定学生评价规则，如表1所示。
由此可见，顶点课程评价的主体是多元且动态的[9]，通过调研技能、知识构建、问题解决、团队技能等多方面来评价学生，打破了以往通过考试评价学生的一元模式，从而保证了评价活动的客观性。
4 结束语
将Capstone-CDIO工程教育模式引入机电一体化课程实践，使学生在工程项目中的实施过程中不断探求专业知识，为学生提供综合、拓展、批判和应用所学的专业知识和技能的机会。在接近工程环境的项目平台上，对机电一体化设备进行构思、设计、实现以及运行调试，从而增强了学生对专业知识的理解，提高了学生实际操作的能力，使得学生在工程基础知识、个人能力、人际团队能力四个层面得到锻炼，为学生可持续的职业发展奠定良好的基础。
参考文献
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机电系是在新疆交通职业技术学院为扩大专业,努力将新疆交通职业技术学院建设成新疆一流的职业技术大学的背景下而产生的,并于2007年01月成立。机电系中的“机电一体化”专业是将微电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术综合应用于制造加工生产全过程的一批高新复合技术群,已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是21世纪国民经济发展所急需的优势学科方向;传统的机械制造及设计领域已经不能满足市场的需求,那么对机电系如何科学合理的开设技术基础课和骨干课程已成为摆在我系面前的主要问题,课程设置的好坏将直接关系到培养的学生能否适应机电行业人才市场的要求,因此要做多方面的调研,并根据职业学校的实际情况做出合理的机电一体化课程设计体系。
二、我院对机电专业的定位思想:
机电一体化技术专业面向不仅要适应与机电学科密切相关的行业,也要适应机电学科的边缘或交叉行业,更能为新疆交通行业提供服务,使机电专业能够办出交通行业特色专业。课程设置要求在掌握基本理论知识的前提下,重在对技术操作应用方面拓宽其专业的服务面向。学生特殊的专业知识应依靠就业后的继续教育和学习。因此加强基础性引导教育是拓宽专业面向的前提。在机电一体化技术专业课程设置中,还为学有余力的学生设置了辅修专业,毕业生可同时拿到相关职业资格从业证书和计算机等级证书,增强就业的竞争力。此外,拟计划制定了在校学生的科研训练计划,鼓励学生参与科研课题,并可计算学分或作为毕业设计题目。
三、对我院机电专业课程设置的构思:
(一)进行机电一体化专业的教学设计时,应以公共基础课程为前提,以专业核心课程为重心。公共课程是基础,专业核心课程知识应厚实,充分拓宽知识面和科学视野,打破传统专业教学“隔行如隔山”的封闭状态,重视知识的渗透、融合和转化,对以后走向社会具有可持续发展后劲积蓄知识能力,使毕业生真正具备能适应现代社会变革所需要的最佳知识结构。
(二)体现当代工业发展水平的专业内容急待更新
随着科学技术发展及人才市场需求的变化,新疆机械电子行业发展也在急需大量机电专业中的机电一体化、CAD/CAM、柔性制造等现代化机械设计方法、先进制造技术以及有关边缘学科知识技术使传统的机械类专业领域的内涵发生了根本的改变。因此有必要根据市场对人才知识结构及能力的需求,对机电一体化技术专业的培养计划进行科学、规范的制定机电专业的课程。
(三)实施核心课程“理论+实训”的教学模式,将各相互独立课程通过有效实验与实训相结合,并对相关知识有机地渗透和融合,既能充分考虑教学过程教材选用与学生接受能力衔接,也能因地置宜地拓展学生知识能力与动手操作能力的提高。
四、我院机电一体化专业课程的设置和规划:
通过表一(见下表)《机电一体化技术》高职教学计划进程表的课程设置,我们做了如下改革与调整:
(一)在专业课程上压缩了专业知识体系相融合的部分课程。如:
1、过去《机械制图》和《计算机辅助设计CAD》为两门课,讲解的内容也较详实,但面对职业院校的学生,其目的是够用和会用为度,如去绘制图形,将机械和计算机做到了有机的融合,也增加了学生在学习机械制图的兴趣,也符合目前机电行业对制图人才的要求,同时压缩了课时量,为实验实训课的安排留出了较多的时间。
2、将《金属工艺学》、《机械设计》、《工程力学》及《工程材料学》这四门课压缩为《机械基础及材料》一门课程,在知识讲解中,对难度大的内容和涉及设计上的内容少讲,主要让学生对常见的知识原理明白,会识别机械工程图纸,懂得找出问题并会修理为要求。
3、将《金属切削原理与刀具》、《机械制造工艺学》、《机床夹具与设计》及《机床加工设备》四门课程有机地整合为《机械制造技术》一门课程,强调学生的绘图、制工艺卡片、编写技术文件的能力应用,使学生懂得机械制造过程,熟悉机械零件加工的工艺流程,为学生更深入的学习机械技能和管理知识做铺垫。
(二)将计算机知识的学习始终贯穿于整个课程体系,符合机电一体化专业要求。如:第一学期设置计算机应用技术;第二学期设置有CAD技术和C语言程序设计课程;第三学期设置有单片机技术及PLC可编程控制器技术,第四学期有数控编程技术及机床电气控制技术;第五学期主要有数控技术应用等。第三学年通过参加和实际操作,考取各类相应的计算机资格证来检验运用计算机的能力。
(三)理论课程和实践课程结合较紧密。考虑学生学习过程中的认知心理顺序,即由浅入深、由易到难,由表及里,便于学生接受;例如可编程序控制器PLC这门课在第三学期开设期间还含有实验、实训课程,在第四学期安排两周实习,强化第三学期学过的基础理论,并让学生通过自己的思维使理论与实践做到有机的融合。如表一中只要有周六学时专业课程基本上到要有相应实验、实训教学大纲,如学习《电工与电子技术》和《电机与拖动技术》后就进行《低压电气控制实训》,所有环节紧扣教学主题,让学生逐步接近“零距离”触摸社会的感觉。
(四)突出机电专业教学重点。以机电设备维修、电力电气控制技术操作和数控操作为主要方向,符合国家对机电一体化专业的定位。因此在专业核心课程设置中主要偏向机电设备维修和电气控制技术,其次是数控编程与操作;主要课程包括机械制造技术、机械加工设备维护与应用、电机拖动技术、传感器检测技术、机床电气控制技术、数控机床故障诊断与维修,可编程序控制(PLC),数控加工编程与操作,数控机床电气控制等专业课程。使学生毕业后有很宽的就业前景,并能在相关领域快速发展。
(五)加强实训操作,体现职业特色。课程设置中实训课程有钳工实训、机加工实习、PLC编程实习、低压电气实训、机械设备装配工艺实训、数控机床加工实习等相关专业知识的实习,强化学生的动手能力。此外学生毕业前还要参加计算机应用操作中级证、计算机绘图员(CAD)资格证、维修电工操作员中级资格证、机床加工上岗证、焊工中级资格证等各类资格考试,来检验学生在机电一体化专业范围的学习效果,并为就业做好充分的技术储备。
五、今后机电一体化课程设置的改革思路和想法:
(一)进一步精确定位机电一体化技术专业方向
目前高职院校《机电一体化技术》专业基本上按“既懂机又会电”来定位,但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的。我们则认对《机电一体化技术》专业在“以电气控制为主、辅以机械维护、机(液)、电(磁)、计算机三足鼎立”基础上初步定位在:对机械设备维护与维修、电气控制理论和操作方面进行强化,懂数控操作及应用,对通用机床设备的管理与维护;能进行常规机械加工工艺编制、CAD/CAM应用、设备管理、质量检测和产品销售等工作。
(二)基础教育先行与复合型人才培养
课程设置上仍需要坚持文化基础知识的系统性教育,这是培养如何做人和塑造形象的基础;在对专业课程设置时,以能力本位开发课程,始终以工学结合、一专多能的课程设置思路,将学生的综合职业能力的培养系统地贯穿教学过程的始终。培养学生具有较强的解决生产实际问题的能力,因此技术基础知识的厚实,才有利于后劲储备;专业知识要专精,才有适应人才市场对“复合型”人才的需求。
(三)实践教学要保质保量
根据市场要求调整专业设置,因此,因随时对未来的劳动力市场需求进行科学预测, 使调整后的专业具有一定的超前性,以实现专业建设的成熟期与专业人才需求的高峰期相对而言一致,为今后培养的毕业生的就业做出科学的预测。今后的实践教学课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上对实践环节应占整个教学计划总课时的40%以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个教学模块单元的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。
(四)优化课程体系,合理选择教学内容
今后我院机电系要按职业教育的培养目标和职业教育规律决定取舍,以形成自身独特的教学体系,课程内容的选择,学生能力的评价,要立足于综合职业能力的培养和提高来衡量;课程体系的设计可根据灵活多样的形式与用人单位合作,其最终目的是使学生的综合职业能力和素质得到普遍提高。
(五)按项目化模块式组合课程
按不同的功能要求对课程进行分类,组织若干个模块,根据不同的专业要求,对模块进行拼装、组合和调查。模块式的课程结构,教学目标明确,有利于职校以主干专业为龙头带动专业群的建设,有利于通过调整相应的模块进行项目教学,使职校培养的毕业生更贴近需求,做到“产销对路”。一般可把课程分为公共模块、专业模块和技能模块(后二者又称为活动模块)。在公共模块的基础上,只须对活动模块作适当调整,该专业就可派生出几个岗位群。
(六)加快“双师型”教师队伍的建设,使核心课程主要由我院教师任教,基础课程可外聘。选派思想品德优秀的教师到生产一线挂职六个月以上,参与企业生产组织、技术管理及本院学生项岗实习工作,并与职称挂钩。教师通过到企业的培训,锻炼自身业务水平的同时能够为企业解决实际难题,这样可与企业建立长期合作关系,培养真正意义上的“双师型”骨干教师,为今后机电系长远发展做好人才储备。
参考文献:
[1]石伟平.比较职业技术教育[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
篇8
Key words: mechatronics；virtual prototype；CDIO
中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）02-0216-02
0引言
2001年，由美国麻省理工学院、瑞典查尔姆斯技术学院、瑞典林克平大学、瑞典皇家技术学院等4所大学合作开发了一个新的工程教育模式，称为CDIO（Conceive-Design-Implement-Operate）模式。CDIO大纲以构思、设计、实现、运作为主线，综合地考虑了专业基础知识、个人和职业的技能及团队协作与沟通的人际技能，及在整个企业、社会环境下进行CDIO的过程。近年来，东北石油大学机电工程系将CDIO模式引入到实践与工程应用性较强的“机电一体化”课程建设中，以提高课程教学质量和教学效果，本文就其实践教学过程中的一些认识作以探讨。
1现状分析
“机电一体化”是机械设计制造及其自动化专业的一门专业课程，它在培养学生的机电系统设计能力和创新能力所需的知识、能力和素质结构中，占有十分重要的地位。课程的任务是使学生以系统的角度理解和掌握机电一体化技术，包括机械、检测、控制、计算机软硬件等方面的基本理论、基本知识和基本技能，学会典型机电一体化系统的分析和综合方法，具备进行现代机电系统设计的初步能力。随着机械和电子工业发展到新的阶段，现代机械必然是由计算机控制的系统，理论性与实践性联系密切、工程实用性强是该课程最大的特点。近年来的教学实践表明：原有的课程结构、教学内容、教学方法、教学手段、教学实践等，已不能适应“宽口径、重实践、应用型”的现代工程教育发展潮流。究其原因，主要有以下几个方面。
1.1 课程内容繁杂。机电一体化技术是机械技术、检测传感技术、自动控制技术、伺服驱动技术、信息处理技术、系统总体技术等多种技术的融合。以系统的角度理解和掌握机电一体化系统的工作原理及其应用是教学的中心内容，这对教师和学生都提出了非常高的要求。但是针对具体系统进行分析和研究时，常会出现“一叶障目”，以偏概全之感，并无总体把握的能力和认识。
1.2 概念抽象，理论繁琐，并且插图多、公式多、叙述内容多，教师不易抓住教学重点，学生学起来也常感到力不从心，对某些理论问题似是而非、模糊不清、严重时会导致学不下去。
1.3 教材存在局限性。目前现有的教材虽然版本繁多，但各有局限，在多达几十种版本的有关教材中，内容的编排大致相似，框架相同。在选材上为了照顾到内容的完整性，主次不分明，重点不突出，尤其是典型机电一体化系统章节，往往虎头蛇尾，没有受到足够的重视，不能起到综合和系统总结的作用。
1.4 理论与实践环节脱节情况严重，实验内容少且针对性不强，学生不能感受到实践的趣味性、知识性和实验成功后的成就感，更不要说培养学生的创新意识。
针对上述这些情况，如何帮助学生以系统的观点深入理解知识、掌握知识，如何培养与增强学生动手操作能力，如何让学生学以致用，始终保持较高的学习兴趣和创新意识，是课程教学的难点所在。
2基于虚拟样机技术的CDIO教学理念
目前全国有近百所高校开展了CDIO项目的实践和探索工作，汕头大学、成都信息工程学院等院校已经取得了显著的成绩。调研发现，实施CDIO战略是一项庞大的系统工程，需要很大资金投入和人员投入。根据自身实际情况，我们确立首先以虚拟样机技术为载体，按照CDIO战略对“机电一体化”课程的教学进行了探索和实践。
虚拟样机技术是近年来普遍应用的一种全新的机械设计方法,它作为一项计算机辅助工程技术于上个世纪80年代随着计算机技术的发展而出现，在90年代特别是进入21世纪以后得到了迅速发展和广泛应用。CDIO标准明确指出采用产品和系统生命周期的开发及使用这一工程教育方法论，它强调它作为知识和能力培养的载体及环境，即知识和能力之间的关联，而不是具体内容。从这一角度出发，虚拟样机技术可以为开展CDIO战略提供适合的载体及环境。具体表现在如下几个方面：
2.1 面向产品全生命周期的设计、仿真、分析是虚拟样机技术的核心，这在某种程度上与CDIO战略产品和系统生命周期的开发及使用标准不谋而合。
2.2 CDIO强调“做中学”教学模式，“做”具有广泛的含义，既可以是在实验室亲自制作模型、样机，也可以通过数字化工具在设计和仿真层面全面展开。
2.3 在市场竞争日益激烈的今天,为了达到时间、质量、成本、服务、环境等多方面要求,必须以最短的时间、最好的质量和最低的价格推出产品。采用虚拟样机技术既可以减少模型样机的试制,降低投入成本，又可以帮助学生在短时间内掌握产品开发的全部过程。
2.4 虚拟样机技术支持并行设计,便于设计团队之间的沟通和交流，这也正是CDIO战略重点强调的一种基本能力。
3机电一体化课程的CDIO架构
CDIO强调学生的工程能力不是单纯的理论知识或直观的技能，而是两者的有机融合，这对学生的创新能力、学习能力、对新技术的敏感能力都提出了更高要求。机电一体化技术的先修课程除了力学、模电数电等基础课程外，还包括机械设计、微机与接口技术、控制工程等专业基础课程，同期学习课程有单片机、可编程控制、机电传动系统等。该课程有着鲜明的技术基础和工程背景，因学时有限，包含的内容较多，所以在教学中把握一个基本原则：了解机电一体化技术的发展动态，掌握其核心思想和技术，运用现代工程设计方法中的虚拟样机技术，完成机电一体系统的创新设计与仿真分析。基于CDIO的思想，我们对“机电一体化技术”课程教学分成三个部分：课堂讲授、小组项目、自选实验。
课堂讲授。以教师主讲形式进行，以传授基础知识。授课时采用模块化方式对教学内容进行了重新编排，侧重于通过实例分析加深对重要知识点的理解。主要内容包括：①概论模块：主要讲解机电一体化技术的内涵、体系结构、特点、发展趋势、典型系统（本田机器人、大狗、数控加工中心）分析，学时数为4学时。②系统部件模块：主要讲解执行装置的工作原理、驱动方法、对比分析与选用原则；机械传动部件的种类、特点、对比分析与选用原则；检测装置工作原理、特点、对比分析与选用原则，学时数为6学时。③系统集成模块：主要讲解单片机、PLC、接口电路结构及特点，通过典型实例分析理解系统集成的内涵与相关技术，学时数为4学时。④系统控制模块：主要讲解机电一体化系统的设计方法与步骤、系统数学模型、现代控制方法简介、典型反馈控制和状态控制系统分析与设计，学时数为4学时。⑤虚拟样机技术概论模块：主要讲解虚拟样机的概念、原理、方法。通过典型实例领会基于虚拟样机技术的机电一体化系统的设计思想和方法，学时数为4学时。小组项目以3-5人为单位自发形成设计小组。该阶段需要完成下述内容。①项目调研：查阅资料，拟定项目范畴和设计内容。②项目申报：功能、原理、创新性、可行性论证。③项目开展：制定研究计划，分配设计任务，选择设计工具和仿真工具，开展项目设计。④项目汇报：提交项目日志、设计报告。在此期间，教师采取跟踪方式对学生进行辅导，每个阶段项目小组都要作公开汇报，并且需要回答指导老师和其它项目小组提出的问题，及时改进，完善设计。小组项目部分不占用教学学时，教师和学生利用课余时间开展该项内容。自选实验阶段，项目小组根据设计需要，可以提出自选实验项目，用以加强对机电一体化系统典型部件和单元的理解与认识。该部分工作由实验教师配合完成，学时数为10学时。
4课程考核与评价
学生的工程能力等素质很难通过传统的教学测试方法进行考核与评价。在CDIO模式下，课程的考核与评价不再是一个孤立的行为。在“机电一体化技术”课程中，我们根据课程教学的三个部分―课堂讲授、小组项目、自选实验分别进行测试，然后与学生讨论考核与评价体系，综合学生的意见，再适当修正，尽可能做到灵活多样。课程教授的理论部分采用传统的试卷测试形式，小组项目部分根据学生的自我评价、公开汇报、虚拟样机完成的质量等情况进行综合评价，自选实验部分根据学生完成实验过程中体现出的创新性、实验内容的连续性和执行完成情况等做出判断。
按照上述规划，近几年在我校机自专业进行了CDIO实践教学活动。学生表现出极高的热情,围绕机器人、数控机床等设计主题共提交了众多项目报告和虚拟样机产品，许多项目小组还额外提供了自己开发的仿真控制程序。在参与同学中展开了问卷调查发现，多数同学认为课程项目对于帮助理解机电一体化系统非常有用。在问到课程项目是否有必要继续在下一年级开展时,绝大多数同学认为应该继续开展。总体来看学生对该项活动抱有足够的信心，提出了很多具体意见，如提前在低年级开展设计工具类项目，这样可以在后续项目中有更多时间完成系统的仿真、分析、实验验证等深层次的设计内容，提高设计质量。
5结束语
机电一体化技术课程博大精深，具有内容多、原理深奥的特点。根据国际工程教育CDIO理念进行教学实践，既能使学生巩固所学基本知识，抓住主次，又能锻炼学生的观察能力、设计能力、分析问题的能力、书面表达能力和交流能力，使学生的积极主动性得到最大程度的发挥。本文将CDIO模式引入到“机电一体化”的课程建设中，从教学理念、课程架构、课程考核与评价等方面展开探讨，为“机电一体化”课程的教学提供了新的思路，这些对于提高教学质量和效果，培养学生的实践与创新能力具有积极意义。
参考文献：
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随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术，该专业要求学生能利用计算机辅助设计软件进行结构设计，并能进行简单的机电产品设计，重点培养的是高级应用型技术人才。高等数学是机电专业的一门重要的基础课，科学合理的机电数学教学内容，对学生专业课程学习、可持续发展以及职业素养培育具有基础和支撑作用：
二、高职机电专业高等数学的教学现状
1、教学内容与专业脱节。高等数学课程的自身特点是逻辑的严密和抽象性，很多同学认为高等数学理论性太强，比较枯燥，不好学懂，因此学生的学习积极性不高。而之所以出现这种现象，是因为：高等数学与专业课程的结合不够紧密，很多院校较多地注重在数学领域研究数学，并没有在机械工程领域研究数学，这就造成了高等数学的学习与机械类专业课程学习的脱节，缺少实用性。其次，高职类院校在课时不足的情况下对高等数学的课时进行缩减，这就造成了学时少和内容多的矛盾，很多老师为了完成教学任务只能在课上多讲，造成没有时间和学生互动，学生的困惑得无法及时解决，从而使学生产生畏惧和厌学心理，严重影响了教学效果。
2、考核方式单一。很多高职院校目前采用的仍然是传统的单一理论考试，仍然是重视考核结果、忽视考核过程、重视考核理论、忽视考核能力的。因此，我们在考核过程中要注重考核过重，摈弃传统的单一理论形式，采取期末考核和考核过程并重的形式，不仅要考察学生理论知识的掌握，还要考察学生的学习能力。
三、高职机电专业高等数学的改革途径
1、教学内容的改革。在内容选取时我们注重加强专业针对性，探讨数学教学内容与专业教学内容的深度衔接，实行教学内容模块化，层次化，做到因材施教，将数学建模与数学实验的思想方法融入到课程教学，培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。
根据机电一体化专业课程需求，我们遵循“以应用为目的，以必须够用为度”的选取原则，将传统的高等数学课程的内容进行合理的切割，并加以优化和整合，将本门课程设计为三个模块：首先是基础模块，我们以机电一体化专业课程涉及到的数学知识点来设计教学内容，把各知识点与相关的专业课程内容结合起来转化为课程的教学项目，突出数学知识与专业内容的联系，每一项目均以相关的专业实际问题引入；其次是应用模块，我们认为每一项目要有该知识点在相关专业领域内应用的学习案例，让学生在应用数学知识解决专业问题的实践活动中掌握知识，增强数学内容与专业实践的相关性，提高学生的理论联系实际能力。再次是拓展模块，即引入数学建模和数学实验，以机电一体化相关案例和数学模型的实例为引领，将数学的基础知识合理地连接、过渡到专业上，为后续专业课的学习打好坚实的数学基础。
2、教学模式的改革。在教学模式方面我们可以适当地采用翻转课堂教学模式，“翻转课堂式教学模式”是指学生在课下完成知识的学习，而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑、知识的运用等，从而达到更好的教育效果。主要将教学分为课前、课中、课后三个阶段，在授课之前，檠生提供相关内容的微课视频、课件和素材资源等，并利用手机教学软件“云班课”、QQ群、等手段布置学习任务，学生根据相关任务，结合自己的实际情况，通过微课视频先自行学习，并记录自己在学习过程中遇到的难点和疑问。在课堂中，通过互动来完成教学和学习，由学生互相分享学习效果，讨论、解决学习过程中的问题，再由教师进行重难点的分析讲解。通过这个过程，学生逐步提高了自主学习能力，构建了适合自己的知识体系，同时也使课堂教学具有了很强的针对性，学生增强了学习的目的性，极大地提高了教学效果。课后，我们还可以利用手机教学软件云班课的云服务功能可以记录跟踪每个学生的每次学习行为和学习时长，同时可以对学生的总体学习进度和每章节的学习进度进行评价统计。学生的笔记、练习、测试、活动等情况可作为平时学习的考核依据。
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机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、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。是现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。机电一体化涉及的学科内容广泛，主要课程有机械设计基础、自动控制原理、传感器与测试技术、可编程控制器等等。可见机电一体化专业不但要精通理论知识，更要有很强的动手能力，因此进行大量综合性实验才能更好地将机与电有机的结合起来。笔者从长期教学实中践总结了更好地开展机电一体化实践的方法，有利于培养学生动手创造与设计能力。
一、当前职业中专教育实践教学的现状分析
我国的职业中专由于前身办学条件的不足，加上办学人员长期形成的办学思维定势和传统教育观念的影响，在办学实践上，沿袭以往只注重理论知识的灌输而忽视实践能力培养的做法，造成目前职业教育教学模式中诸多问题的存在，主要表现在：第一，对职业中专认识不到位。在教学实践中，沿袭原来的教学模式或盲目效仿普通高校的做法，只注重理论教学而忽视实践教学，把课堂教学、理论知识传授放在首位，把实践教学、操作能力的培养和训练作为课堂教学和理论知识灌输的补充形式。由于对职业中专认识不到位，学校在资金和人员分配，管理人员在资源配备，教学人员在教学内容选择和教学方法使用上，均倾向课堂教学和理论知识传授，而把实践教学放在次要地位。第二，实践教学场地和设备紧缺、简陋。职业中专从开始就存在着办学层次低、规模小、观念不适应等问题，社会对职业中专的认可度也较低，吸引力不高，生源较为困难，办学效益低下，因此学校办学经费紧张，影响办学条件的改善和提高，学校缺乏必要的实践教学场地和设备，即使为数不多的一些设施也都是较为简陋、落后，难以满足正常教学需要。这也是多数高职不得不注重理论教学的一个无奈之举。第三，实践教学师资短缺。实践教学需要足够的有一定实践经验的专业教师。但令人遗憾的是，学校的大部分教师都是从学校直接到学校，从没有真正出过校门。由于生活圈子狭隘，环境相对封闭，不少教师对市场经济缺乏真正的了解与认识，对色彩缤纷的社会缺乏应有的、全面的、客观的认识和把握，更谈不上切身体会和实践．专业教师大都具有丰富的专业知识，但缺乏真正的专业实践。造成他们的观念、教学方法与瞬息万变的市场差距很大．更缺乏与日新月异的技术发展和变化相适应的专业技术和技能。第四，毕业前的集中式实习流于形式。不少学校在平时的教学中极少安排实践教学课甚至不安排，却只是在毕业前集中一个学期或几个月的时间安排学生实习以弥补平时实践教学的不足。但是这种实习不仅不符合科学的学习认知规律．而且往往是流于形式。学生都是自己联系实习单位，回来交实习报告和鉴定就行了，学校不统一安排辅导教师和实习单位，基本是处于放羊状态，效果可想而知。
二、建立以生产过程为主线、学生技能为主体的分阶段递进式教学模式
根据中专机电一体化专业的培养目标，采取分层次分阶段过关的递进方式进行实践教学。即将机电一体化专业各专门化方向的实践教学目标分解到四个学期即四个阶段，并制定各阶段的技能教学考核标准和实践教学任务。学生必须完成前一阶段的实践教学任务并考核合格后方可进入下一阶段的学习，即递进式。各阶段的实践教学目标与任务的制订是围绕生产过程这条主线进行组织的，以项目形式体现其教学内容。将实践教学分为基本技能训练、专业技能训练、综合强化技能训练等三个层次，不包括实验、见习和生产实习等。基本技能训练作为最低层次由专业教师进行考核，并要求学生达到这一阶段的考核要求；专业技能考核作为第二层次的考核实行教考分离，由学院组织统一考核；将集中综合强化技能训练作为最后阶段最高层次，由技能鉴定部门组织考核，让学生最后取得相应技术等级证书，最终达到培养目标。实践教学环节是决定机电一体化专业教学质量的关键，也是形成职专教育特色的主要方面。实践教学质量是衡量专业办学水平和能力是否达到专业培养目标的重要指标，也是职专教育的生命力所在。因此建立具有职专特色并适合机电一体化专业的实践教学模式十分必要。
三、加强实习基地建设
1.建好校内实习基地
按照职业学校机电一体化专业现代化建设的要求,职业学校应建设相对完备的、具有一定先进性的,与培养目标、教学计划相适应的校内实习基地。添置的设备既要具有一定的先进性,还要具备足够的数量。机电一体化专业有了校内实习基地,就可以按照实纲和企业用人要求适时调整实习计划,根据学生的学习实际合理设计实习课题,实习教学质量的提高就有了保证。当然,专业现代化建设不可能一蹴而就,要根据学校的实际情况,通过分步实施、逐步完善的方法达到建设要求。
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一、引言
CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，以工程设计任务为导向，以培养个人能力、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、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时，关注工程实践，加强实践环节，强调个人职业技能与人际沟通的技能并重；强调综合创新能力，与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的，适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。
山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学，于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力，吸收世界先进的工程教育理念，建立符合国际工程师认证的课程体系。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程，基于CDIO的培养理念，我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化，建立机电一体化课程群，与机械电子工程专业的培养目标是一致的，特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。
二、实施过程
将国际工程教育的先进教学模式“CDIO（构思―设计―实现―运作）”融入教学过程，以机电项目为载体，制定了机械电子工程专业CDIO培养方案；确定以设计为导向的课程体系；制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲；编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化，建立机电一体化课程群，从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。
（一）课堂教学方面
基于CDIO的培养理念，将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课，主要以典型机电产品为载体，让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计，培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力，为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课，教学内容主要以典型机电产品为载体，重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用，结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解，教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力，为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义，综合国内外各种机器人的特点，选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。
基于CDIO的培养理念，机电一体化课程群的内容设计，避免了传统教学中课程内容重复问题，学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力，从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力，从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。
改变传统授课模式，课程群教学充分利用各种教育资源，采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段，从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学，通过生动直观多种方法手段并用，使学生在学习知识的同时，也学习分析问题，联系问题，综合运用多门课程知识，培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。
（二）实践教学方面
基于CDIO工程教育理念，机电一体化课程群在实践教学方面，以三向移动重载教学机器人作为项目对象，设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖，掌握各个关键部件（包括机械系统组件和控制系统组件）的具体结构和连接方式，进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务，由学生自由组成团队，合作完成机器人各关键部件的详细设计，要求每个学生独立完成给定的局部O计任务，并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练，让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等，同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品，进行实际加工制作，一方面是对学生的激励，同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计，有利于学生掌握机电产品的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）整个过程，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
三、实施效果
整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象，贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高，实践动手能力增强，极大地激发了学生学习兴趣和创新精神，学生反应很好。学生学完这几门课程后，能完成项目对象的构思、设计与开发，所设计产品具备一定的开放性，便于拆卸和组装，并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。
整合优化后，老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高，有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖；发表CDIO方面的教研论文3篇；申请专利18项；并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”；还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。
总之，基于CDIO的培养理念，将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化，注重培养学生创新精神和工程实践能力，尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力，具有明显的特色。
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随着光、机、电、计算机等技术在科技领域的大量综合应用，光机电一体化技术及产业成为目前乃至今后重要的技术及支柱产业。但由于光机电一体化技术融合了多种学科，紧跟科学前沿发展、变化迅速，目前我国的光机电一体化课程教学还没有统一的教学内容和教学方法。为了适应形势的发展、建立我校的办学特色，在北京市教改项目和我校教改项目的资助下，我们进行了光机电一体化技术与系统课题的研究。在研究中发现，光机电一体化课程建设的根本出发点应是“以人为本”，只有真正做到“以人为本”，课程才能适应人才培养的需要。以下是我们在课程建设中的几点体会。
一、树立以学生为主体，以教师为主导的教学观念。
课程建设首先要进行教学观念转变。传统的课程教学要求教师精于教学，教师对某一方面无所不精，可以形象生动地将教学内容讲出来，学生在统一内容、统一要求、统一指导、统一考核下，获得某一方面的精炼知识。实际上，每个人都有与其他人不同的个性和特长，甚至有偏才、怪才，学生的个性和特长体现为对知识的认知水平不同，兴趣不同，个人对未来的定位不同等方面，这也导致学生对同一知识的需求不同。所以教师应该适应这种不同，让每个人都能成才。这就要求老师应以学生为主体，根据学生的不同进行有差别教学，这种差别可以体现在老师引导学生学习的启发式、发问式等教学方法中，也可以体现在根据学生的个性布置差异的作业等方面。
以学生为主体并不是降低了教师的作用，相反是对教师提出了更高的要求。要求教师在教学中从单纯传授知识转变为对学生指导学习；从课堂专制式转变为平等、讨论或对话式；从填鸭注入式转变为启发诱导式；从单向传播式转变为双向感应式；从无视学生个体间的不同转变为重视学生的个性，把其个性、特长作为资源加以利用，使学生既学习了知识，又培养了能力和素质。
总之，教师应从过去课程上不可撼动的权威角色转变到以学生为主体，以教师为主导的教学观念上。
二、建立“动态”、“全面”的教材和教学内容
目前，大学教材内容静态化，专业性强。高校课程定位于教学科目、教学计划、教学大纲等显现的文本，追求一种预期的效果。这些“规定动作”的文件最终体现为教材，教材成为沟通教与学内容的工具。这种以文本知识为中心，以固定模式教材为关键工具的静态课程追求的是标准化的答案和思维，泯灭了学生差异个性的发展和兴趣爱好的需要。另一方面，我国高校目前的教材，按学科领域的内容分类，追求学科知识的完整性、理论叙述的详尽性、思想观点的统一性、结构体系的严密性、教材编写的规范性。所形成的教材内容代表知识权威和“高深学问”。这种权威性制约了学生的批判怀疑精神和创新能力。
总之，静态的、高度专业化的教材在某种程度上来说没有考虑到学生的差异性，不利于培养学生创新能力，不利于学生的自身发展，与以人为本的要求相矛盾。
我们探索建立“动态”、“全面”的光机电一体化教材体系。所谓动态是指：①考虑学生的不同情况及时变化教学内容；②紧跟科技发展前沿内容，将最先进、最现代、最实用的光机电一体化技术尽快引入到教学中。所谓全面是指，现在的学科相互融合度越来越高，如光机电一体化技术在生物等领域的应用，既包含光机电一体化知识又包含生物等方面知识。在教材中可以适当引入这类关联性知识，也可以鼓励学生自己提出用光机电一体化知识解决实际问题的方案、方法，有条件还可以具体实施这些方案，这些都可以成为活教材，充实教学内容。让学生参与教学内容的组织与实施，这既有利于调动他们的兴趣和积极性，也有利于对知识的学习，同时又利于他们个性的发展和能力及素质的提高。
但纸质教材内容固定、信息量有限、编写周期长，较难体现“动态”、“全面”的特点。所以，我们将教科书、多媒体、网络课件等纳入到教材体系形成立体化教材，以适应以人为本的教学需要。
三、采用灵活多样的教学方法和手段
传统教学的特点：在教学中老师是绝对权威，学生是受教者，是从属，服从老师的“领导”，虚心接受老师的知识；教师支配教学时间，学生在上课中是被支配者，往往一堂课就是老师的“一言堂”；课堂是严肃的，有课堂纪律，教师就是教师，学生就是学生，提倡“尊师重道”（当然这种尊重主要是尊重老师的权威）。
而随着对教育认识的深入，人们意识到，知识、能力和素质三者不同，知识是形成能力的基础，而能力是素质的核心。教学不仅是学生获得知识的过程，同时还应是培养学生能力和发展学生素质的过程。学习知识固然重要，但掌握、理解、消化知识，创造性的运用、发展知识的能力更为重要。所以，教学要以学生为主体，教学效果不但要看知识的掌握情况，更重要的是要看学生的创新意识和创新能力的培养情况。这就要求承认学生的个性与不同，应对他们实行“随遇而教、随遇而管”的方法，也就是要进行以人为本的有差别教学。
在光机电一体化教学中，我们主要采取如下措施：
1．引导学生建立他们在教学中的主导地位。传统的以教师为主导的教学方式在教师和学生中已经形成思维定式，要改变这种状况，需要教师在教学中有意识地进行培养，让学生感到自己的主体地位，积极配合，将传统的教学方式转变为以学生为主体、以教师为主导的教学方式。
2．采用多种方式体现学生的教学主导地位，培养学生的创新思想和创新能力。兴趣是最好的学习动力。要让学生对知识感兴趣，应该重视他们的感受，充分调动其主动性和积极性。教师可以采取换位方式，在老师的引导下让学生主导课堂；对某些问题采取“百家争鸣”的方式进行讨论或研讨；可以在教师的引导下，让学生自己收集资料，作为课堂学习补充；可以采取平等对话方式，让学生充分发表自己的见解、看法，通过与老师互动引导学生自己考虑问题，寻找解决问题的方法。在细节上可以采用发问、启发、引导、存疑、民主等教学方式和手段进行教学。总之，利用尽可能多的手段引导、培养学生批评质疑和创新的思想，增强其创新能力。
3．充分利用立体化教材多层次、多角度的特点，借助板书、音像、课件、资源库等给学生以不同“享受”，让学生融入到教学之中。
4．根据学生当前情况随机应变组织教学活动。学生具有个性，同时其兴趣也处于变化之中，教学过程应适应这种个性和变化，对教学内容、方法和手段作相应的调整。
5．利用参观和实验深化课堂教学成果。通过参观先进设备深入认识光机电一体化技术在实际中的应用及其发展趋势，使课堂教学的内容得到具体化、深化；通过光电一体化系统与机电一体化系统的对比认知实验，让学生了解光机电一体化技术的优势，认识光、机、电、计算机等在光机电一体化系统中的作用，加深光机电一体化系统中功能元件的选择方法及系统的分析方法；通过光机电一体化系统设计，让学生深刻领会设计的思想、思路和方法。
四、密切跟踪科研
科研内容是最好的教学素材。利用科研不仅能将最先进的研究成果充实进课程内容，将先进的教育思想融入课程体系，而且也能够将科研过程中的严谨、求实、创新、存疑等科学精神带入课程教学。
教师从科研创新的体会出发，可以不断改革教学模式和教学方法。从问题的背景出发，尝试基于问题的探究式教学方法，从科学研究的高度，引出为什么要研究这个问题，怎样来研究这个问题，重点讲授如何提出问题，解决问题，启发学生的创新思维，培养科学研究的精神和能力，培养学生的创新能力。
五、采用多样化的考核方法
知识的了解程度可以通过传统意义上的考试结果给出，但创新思想和创新能力的高低是不可能通过回答几个问题就得出结论的。所以，对提倡以人为本，以创新能力培养为最终目标的教学应采取多种形式进行考核。我们主要考虑：①在考核主体上，邀请作为学习主体的学生参与评价，也唯有他们最具有自我评价的发言权；②在考核内容上，学生在学习过程中获得的体验、方法、技能、创新能力等都应列入评价领域。不但要考核学生掌握系统理论知识的程度，更重要的是要考核学生创新思想和创新能力的水平；③在考核方式上，提倡多元考核方式，定量考核与定性考核相结合、绝对考核与相对考核相结合、总结性考核与诊断性考核相结合等；④考核的过程也应是学习的过程，通过考核引导学生加深对重点知识、创新思想和创新能力的重视。
参考文献
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机电一体化技术是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，应用领域广泛，与此同时，企业对各类机电一体化技术人才的需求也日益增长起来，目前，我国机电一体化技术教育的发展相对落后，机电一体化技术人才缺口大。如何将机电一体化技术专业办好，如何才能培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才，基于核心能力培养的机电一体化技术专业课程体系的建设就显得尤为重要。
2.机电一体化技术专业的专业核心能力
专业核心能力就是学生掌握的具有独特的和不易模仿的专业能力，此能力可为学生今后的事业发展提供主要能量，是学生可持续竞争优势与新事业发展的源泉，机电一体化技术学生专业核心能力是满足社会需要的根本，也是该专业课程体系建设与改革的重点。高职教育的生命力在于培养企业需要的高技能型人才，因此，必须突出专业核心能力的培养，根据企业对人才培养的综合要求，按企业岗位要求的知识、能力素质来分，机电一体化专业的专业核心能力体现在以下三个方面：
（1）机电设备拆装、机电零件加工能力：表现为机械识图与制图能力、机电产品零部件设计开发的能力、制订加工工艺能力、CAD/CAM软件应用能力和查阅使用技术资料的能力。
（2）电气控制技术应用能力：表现为能够利用电工电子的基本知识和电气控制的基本知识，熟练地对电机设备进行控制的能力。
（3）机电一体化设备调试与维护能力：表现为对机电设备性能检测能力、机电设备拆装调试维护能力等。
结合上述能力体现，机电一体化技术专业的专业核心能力培养过程中还必须注意下面几点：
（1）专业核心能力的内在性：比如机电一体化技术专业的识图和制图能力，对于机械原理、机械结构、机械制造技术等课程知识的掌握起着重要的作用，因此在人才培养过程中不能因为求特色而放弃最根本的东西，如不能做到这一点，必将造成培养的学生华而不实，后劲发展不足。
（2）专业核心能力的延展性：研究如何使专业核心能力的获取依靠专业基础平台，而非专业方向平台；有了扎实的专业基础能力才能保证学生具有更宽的择业就业面、更强的社会适应能力，才能保持其专业竞争优势。
（3）专业核心能力的独特性：独特性体现在专业的培养目标定位上。高职的人才培养目标就是为地方经济发展服务，面向周边辐射培养高技能人才，培养掌握现代设计制造先进技术的创新人才。
3.以专业核心能力构建专业课程体系
机电一体化技术专业课程体系的构建是培养学生专业核心能力的灵魂和核心，所有的课程不必求得自身学科的完整性，伹都必须提高促进学生的动手能力。因此，更新教学内容和建立完善的课程教学体系对机电一体化技术专业发展十分必要。
(一) 重新构建专业课程体系
机电一体化技术专业课程体系建设应从职业教育的特点着手，按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线，以能力培养为核心，打破原有的学科课程体系，按学生知识、技能、职业态度的形成过程以及学习领域之间工作过程的内在联系为重点，达到对课程进行优化和整合，由生产性实习、顶岗实习和专业选修课共同构成课程体系。文化基础知识以“必需、够用”为度，专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化学习领域课程，建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中，主体框架思路如下：
第一，根据职业岗位的性质，将典型工作任务整合归纳，形成综合能力的职业行动领域，将行动领域转换成学习领域。明确学习领域中应培养的知识和能力，相应的配套实践实训环节，每一学习领域的教学情境，每一教学情境要传授的知识、能力以及考核学生的方式方法。
第二，对各个学习领域之间相互重复与交叉的知识，应进行优化组合，加以综合化改造，强调知识间的相互联系和衔接，坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用能力的培养。
第三，理论教学与实践教学相互渗透，理论知识与实践技能考核相互结合，可采用“讲练式”现场教学和项目化教学方法及行动导向教学方法。
第四，学习领域课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性，而强调针对性和应用性。
根据上述框架思路，专业课程体系由综合化学习领域和专门化学习领域两部分构成：
（1） 综合化学习领域
机械制图：包含原机械制图内容，增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容，融入公差与配合部分，使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。
机械设计基础：包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本学习领域主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。
控制工程基础：包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容，使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本学习领域完成机械控制方面初步知识和能力的培养。
机械制造基础：包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容，将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本学习领域完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。
传感器技术：主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。
计算机应用技术：主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容，以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。
机电一体化系统设计：主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本学习领域要做到综合性、实用性、实践性强，完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。
（2） 专门化学习领域
主要根据设立的几个专门化方向，同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况，一般在毕业实习时完成。专门化学习领域的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训，为就业上岗做好充分准备，必须突出实践性与综合性。
(二) 实践教学课时设置原则
实践实习课时安排要把握以下两个原则：一是“保量”原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50％及以上，以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个学习领域的知识和能力要求，及时跟上教学实践环节，强调知识与能力的结合，增强实践教学的时效性和教学效果。
4.机电一体化技术专业核心能力的培养
专业核心能力是学生走向社会、适应社会和服务社会的根本条件，也是学生的生存之本。因此，加强专业核心能力的培养也就是提高学生核心竞争力，可通过以下培养措施来实现：
（1）优化师资队伍结构。机电一体化技术是多学科的交叉，因此在机电一体化技术专业，教师队伍强调机械类专业教师和电子控制类专业教师的互动。教师的业务素质和自身的专业水平也需要通过多渠道的学习和培训得到提升。
（2）改变传统教育思维和模式。传统教育思维的束缚是制约学生核心竞争力提高的直接原因。传统教育思维最大的弊端就是理论与实践脱节，课堂与社会错位，因此，在机电一体化技术教学中要改变传统教育思维和模式。机电一体化技术教学应当重在实践，机电一体化技术专业的最佳教学模式是课堂教学与实践交替进行，采取“实践——理论——实践”的形式。理论方法和基本技能是必备的两个素质，两者都不可缺，培养学生两方面素质都要硬，就更好地发挥学校教学和社会实践两方面的共同作用，如果学生能够经历“实践——理论——实践”反复的磨练与积累，在实践中总结心得，在课堂上再充实自己，学生的专业能力必然能得到大幅度的提升。
（3） 完善课程体系和教学内容。加强机电一体化专业课程建设，不断完善教学课程体系和教学内容，并加强教学资源库建设、教学实训实习基地建设等。由于机电一体化技术专业是一个综合性较强的专业，涵盖了机械和电气控制两大学科门类，机电一体化专业能力的培养需要注重多学科知识的了解，把一些相关知识能够融入到课程设置中，在加强学生专业知识掌握的基础上，加强学生知识面的拓展，通过开放灵活的选修或辅修制来实现学生知识面的柘展。
参考文献：
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