機電一體化概述大全11篇

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[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）10-0155-02

機電一體化技術與系統課程是南京理工大學泰州科技學院機械電子專業的專業主干課，是一門綜合性、應用性很強，具有系統工程應用意義的課程。[1]課程涉及專業內容多，知識廣泛，理論性和實踐性較強。為幫助學生實現從理論學習到實踐應用的過渡，提高學生對所學知識的綜合運用能力以及工程實踐能力，更好地培養應用型、創新型人才，我校機械電子專業教學團隊對該課程不斷進行教學改革，更新教學內容，積極探索理論與實踐相結合的教學方法。

一、教學中存在的問題

（一）理論教學方面存在的問題

教材和教學內容與先修課程重復率高，各知識點分散。[2]機電一體化技術與系統是許多高校相關專業為高年級本科生開設的一門課程，旨在讓高年級學生厘清前三年的各專業課之間的關系，能夠以系統的觀點和方法去分析和設計機電一體化系統。由于是原專業基礎知識的鞏固和加深，因此，教材和教學內容包括了之前學過的多門課程，教材大而全，教學內容多而廣；此外，該課程現有教材內容一般按照機電一體化大系統的各組成子系統組織設計，即每一子系統對應一章內容，不同章節知識點之間缺少有機聯系。雖然知識點可以獨立教授，但容易孤立，學生無法深刻理解機電一體化產品的系統性和技術的綜合應用性。

（二）實踐教學方面存在的問題

機械電子專業由于為我校后增專業，機電一體化技術與系統課程開設時間相應也不長，加之機電設備的復雜性、高造價、臺套數不足、使用維護成本高等原因，在實驗教學環節開設的多為演示性、驗證性實驗，學生動手操作調試的機會少。[3]在課程設計環節，則通常紙上談兵，模仿設計，學生學習積極性主動性不高，更談不上創新設計。

上述原因使得理論教學與實踐教學脫節，在教學中出現“理論教學教懂難、實驗教學動手難”的問題。針對傳統教學體系中存在的問題，結合我校現場工程師的培養目標，機械電子教學團隊探索構建了以學生為主體，以項目驅動為主線，通過項目任務引導理論教學和理論教學指導項目實踐的互推互動的教學新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統（項目）的結構組成、工作原理、設計過程中，串聯講解知識點并在實驗環節進行知識點在項目中的具體應用實現，進而將項目實施和理論講授有機融合，實現一體化教學。教學改革探索的實踐表明，在機電一體化技術與系統這門課程的教學上，采用此方法是可行且有效的。

二、以項目驅動為主線的教學新模式應用

以項目驅動為主線，是指以項目為載體、教師為主導、學生為主體，將某一門課程的核心概念和原理，通過一個或多個項目的形式來體現[4]，將課程中分離的知識點轉換為在具體項目中應用的相關聯的技術支持點，將學生認為枯燥乏味的理論知識轉變為生動的、具體的技術實現，有利于學生更加系統地認識和掌握所學習的知識。

（一）項目選擇

教學新模式應用中，項目設計或選取尤為重要，其成功與否直接影響教學效果。首先，項目應具有代表性，以體現機電一體化關鍵技術的典型應用；其次，項目應具有可操作性，即項目的難易程度應適中；最好配套有足夠數量的、具體可操作的裝備供學生實踐操作；再者[5]，項目應具有可拓展性，以培養學生綜合應用和創新能力。

基于上述考慮，并在我校實驗室二期建設經費大力投入的支撐下，分別以PLC和51單片機兩大控制核心為基點，提出了“物料自動分揀”、“自動立體倉庫”、“桁架機器人”和“自動尋跡小車”四大項目。以“物料自動分揀”項目為例，此項目涉及的知識模塊包括：西門子S7-200PLC控制，異步電動機的變頻調速，辨識物料顏色、材質的傳感檢測，觸摸屏監控，自動定位控制，光電編碼器及氣動元件應用等多項技術，均為機電一體化共性重要技術。與此相對應，MPS實驗室增配了多臺套可拆裝式物料分揀實驗裝置，學生可通過機械安裝、電氣硬件接線、軟件編程、系統調試等環節進行動手實踐操作，既可進行單項實驗，也可進行綜合性、創新性實驗。

（二）具體實施

1.理論教學方面

概述部分仍沿用教材內容，重點講述機電一體化概念、體系結構、特點及發展趨勢。在課程開始即強化機電一體化產品（系統）“機電有機融合”的特點、“系統化”的設計開發理念和“綜合性”的技術應用。

其余內容則采用項目驅動教學法，并分兩大模塊，分階段展開。

（1）第一階段：以教師講授為主，選用“物料自動分揀”和“自動立體倉庫”兩大項目，按“任務分析方案總體設計硬件選型、設計軟件設計系統調試”的項目一般設計開發流程開展。通過兩個項目的介紹，使學生熟悉項目開發的一般流程，總體方案設計的一般要求和原則，掌握系統原理圖的設計要求，學習如何結合功能實現和成本控制進行硬件選型，常見硬件的工作原理和使用方法等。在此基礎上，使學生掌握變頻調速、檢測系統設計、伺服驅動與控制、步進電機與控制、軟件編程技巧與仿真調試等有關綜合應用的理論知識。

（2）第二階段：采用討論互動課的模式進行，教師主要起引導和指導作用，選用“桁架機器人”和“自動尋跡小車”兩大項目。教師按每一項目確定3種任務方向共制訂6套項目設計任務書，包括設計題目、功能需求、技術要求及重難點。學生結合自身的興趣愛好，每3-5名同學自由組合為一組，從6套任務書中任選一套，每套設定限選額度（上限為4組）。選題在討論互動課正式開始前兩周即確定完畢。在兩周準備時間內，各小組需要完成的工作內容是：任務分析組員分工資料查閱組內討論方案擬訂方案形成書面報告并制作PPT。在討論互動課上，按相同任務書抽簽選取1-2個小組進行10分鐘的上臺演講、報告，5分鐘的討論互動答辯。每組答辯完成后，教師利用2分鐘左右的時間總結學生討論、發言情況，提出改進意見。[6]討論互動課通過教師創設情境，激發學生思維，強化對知識點的理解學習，促進學生參與合作，有效調動了學生在課堂上的積極性和主動性，變單純傳授知識為培養學生的學習方法和能力。

2.實踐教學方面

實踐教學主要包括實驗教學和課程設計。

（1）實驗教學：由于實驗室新購置了多臺實訓裝置，因此，開出的實驗項目從之前單一的驗證性、演示性實驗，擴展躍升到集難度遞增的單項實驗和綜合性實驗于一體的系統全面的實驗體系。同時，實驗環節所需要的理論知識、技術應用規范和應用技巧與理論課所講授內容高度契合，極大增強了學生實驗時的自信心、積極性和主動性，學生敢于并愿意動手操作，實驗效果突出，學生動手能力顯著提高。

（2）課程設計：在設計選題上摒棄了之前單一的命題方式，改為可從教師給定的多組題目中任選或學生自由選擇的方式。其中，教師給定的題目主要為討論互動課上項目任務的綜合和深化。由于已進行過較為充分的論證，因此，對這部分設計題目詳細設計部分要求完成度較高，最好可通過實物驗證。

（三）課程考核

與教學模式改革相匹配，對課程考核方式進行了調整，更加強調應用能力的測試，加大實驗環節考核比重，增加討論互動課考核。其中，對于實驗環節的考核，除了考察實訓時的常規表現（如出勤率、操作規范情況、實驗完成情況、實驗報告情況）外，在最后一次實訓課上以現場發放任務卡的形式，要求各組學生利用現場實訓裝置，在限定時間內，完成某一小項目的設計、接線、編程和調試工作，最終根據完成情況現場打分，該分值為實驗環節最終考核成績的主要組成部分。

三、總結

教學改革實踐表明，以項目驅動為主線的理論實踐一體化的教學新模式，實現了理論教學與實踐教學的深度結合，將教學內容與工程實踐緊密聯系，提高了學生對相關技術的工程綜合應用能力，以‘用’促‘學’，學以致用；體驗型的討論互動教學方式，讓學生主動參與教學過程，發揮其主體作用，增強了學生的團隊協作能力、溝通能力，提升了學生的綜合素質。

[ 注 釋 ]

[1] 楊汝清.機電控制技術[M].北京：科學出版社，2009：1.

[2] 陳英俊.“機電一體化設計基礎”課程教學內容創新設計分析[J].中國電力教育，2014（11）：94-95.

[3] 姜慶昌，郭士清，陳光軍.基于CDIO理念的機電一體化系統設計課程教學改革實踐[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2012（1）：8-9.

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關鍵詞：

中職院校；電類專業；一體化教學；改革

引言：

隨著中職院校教學改革的深入發展，中職院校一體化的教學改革勢在必行，中職院校領導開始重視起一體化教學在中職院校教育中的重要性。對于中職院校《電工技術基礎與技能》課程而言，其教學內容較為枯燥乏味，傳統的刻板教學方法更是無法為學生營造良好的學習氛圍，理論性強、課程內容抽象讓電類專業的教學質量止步不前，在很大程度上影響了電類專業教學水平的提升。然而將理論與實踐操作有機結合的一體化教學卻能很好地解決這一矛盾，中職院校教師通過“實踐-理論-再實踐”的一體化教學模式，大大的提升了學生學習興趣，激發了學生學習電類技術的積極性。

1一體化教學改革在中職院校開展的重要意義

1.1一體化教學適應了中職院校教學改革的大綱要求

近年來，我國各大中職院校開始開展對《電工技術基礎與技能》教學改革，新的教學改革大綱要求“以就業為導向和學生能力可持續發展”和“教學與生產相結合，理論與實踐相結合”的原則；改變了“學科中心，知識本位”的課程思想，建立了“以能力本位，以應用為主線”的課程體系，一體化教學改革正是符合了中職院校教學改革的大綱要求，在中職院校教學改革過程中起到了重大的促進作用。

1.2一體化教學滿足了社會崗位的人才需求

中職院校是培養技術型人才的重要搖籃，技術專業對學生的要求非常高，對此中職院校的教學目標在于培養具有高素質、高技能的生產一線的實用性人才，提出一體化教學改革是非常必要的，因為一體化教學能夠通過理論與實踐相結合的方式教導學生，能夠讓學生更快的掌握到崗位工作的專門知識和技能，熟悉生產工藝流程，為步入社會打下良好的技能基礎。

1.3一體化教學是提高中職院校教學質量的重要保障

隨著諸多中職院校電類專業的一體化教學改革的順利推進，教師緊抓課堂教學的質量，縮短理論教學的時間，通過理論與實踐相結合的方式，制定了一套符合電類專業學生特點的教學環節重視加強對課堂教學的檢查與評估，及時反饋課堂教學質量的信息，對中職院校教學質量有極大的提升。

2電類專業學生教育存在的問題

2.1教學內容抽象乏味，不易理解

《電工技術基礎與技能》是電類專業的重要基礎課程，它具有理論性強、課程內容抽象的特點，導致教師教學難度大，學生學習不易學。同時《電工技術基礎與技能》主要涵蓋的內容是安全用電、室內照明電路、電動機及其控制電路、低壓配電裝置、架空線和電纜、直流穩壓電源等操作技能和電路基本物理量、簡單直流電路、復雜直流電路、電與磁、交流電路、電容器、變壓器等基礎知識，知識的專業性極強，對于初學者的學生而言，過于抽象，難以理解。

2.2理論知識與實踐操作分離

在大部分中職院校在對電類專業教學時，教學方法較單一，仍沿用傳統的教學模式，《電工技術基礎與技能》課教學過分注重基礎知識的講解，把理論和實踐人為分離，導致理論知識與實踐操作相互脫節，同時理論知識學習課時要多于實踐操作的教學課時，枯燥乏味、冗長的理論知識根本無法調動起學生對電類專業學生學習的積極性和主觀能動性。

2.3欠缺一支“雙師型”的教師隊伍

教師在一體化教學改革中是主要得執行者，但是目前很多中職院校在對《電工技術基礎與技能》課程進行一體化教學時，往往忽略了對教師的一體化教學指導和培訓，很多教師只擅長理論知識的教學，實踐操作能力并不過硬，大大影響了這類教師對電類專業的學生教學的質量，更是不利于中職院校一體化教學的全面推廣。

3電類專業一體化教學改革的舉措

中職院校《電工技術基礎與技能》是應用性和實踐性均很強的一門專業課程，針對以上對電類專業教學活動中存在的問題，傳統的教學模式已不適應形勢要求，不利于充分發揮理論指導實踐的作用，這將困擾和制約著職業教育的發展，如何擺脫困擾，促進教育健康發展已迫在眉睫，可以看出中職院校推行一體化教學改革勢在必行，筆者經過多年的教學經驗，摸索出一條符合中職院校電類專業學生特點的一體化教學，具體如下：

3.1整編符合一體化教學改革的教材內容

傳統的教學內容和教學大綱通常都是分段式的教學模式，然而中職院校采用的一體化教學模式主要采用的是模塊化的教學方式，對于《電工技術基礎與技能》課程是一門實踐很強的專業基礎課，其中許多知識來源于實踐，知識的理解、難點的突破都有賴于大量豐富的感性材料。因此，我們在教學中不斷充實演示實驗、實物展示、技能訓練等內容，使理論教學內容與實踐教學內容接近1:1。如在教《電工技術基礎與技能》課程的電工器材，不能光講白熾燈原理，而是要增加對節能燈、LED照明等現代化的新光源應用進行深入介紹，使學生在學習中更貼近生活實際。同時《電工技術基礎與技能》課程所涉及到的知識、技能、方式方法都要進行分類和整合，教學計劃中可以設置教學項目，每個項目設置若干的任務，然后把所學知識內容綜合起來，如在學習電動機，主要以電動機為教學主體，通過知識鏈接，可以讓學生了解磁與電、單相交流電、三相交流電、電動機的工作原理，通過“方法技能”介紹了識讀電動機銘牌、安裝（折裝）小型電動機、電動機的維護和檢修等技能方法。同時，教師根據學生的知識結構，對學生的培養目標，編寫適合中職學生教學的教材，教學知識內容要與時俱進。

3.2創新多樣性的一體化教學改革方式

中職院校《電工技術基礎與技能》的一體化教學改革必須要堅持以學生是教學活動的主體，要將電類專業的理論知識與實踐操作融合起來，通過多樣性的一體化教學，使學生能夠掌握更高的技術能力，更加適合社會對技術人才的需求。如電工技術基礎與技能實訓室建設的實踐應用中我們體會到，只有讓學生能充分接觸實物實驗、實訓，才能達到通過實驗、實訓幫助學生理解電工理論知識，掌握電工操作的基本技能，也只有這樣，才能讓學生在實操的成功體驗過程中逐步激發學生學習的興趣，達到一體化教學的目的；部分實訓室的管理宜由統一的上課管理結合對學生開放的課余管理結合，使學生能在其感興趣的時候及時動手體驗。電工基礎技能實訓室的建設，必須打破一間實訓室就能滿足所有技能實訓的設計思路，必須從學生學習的角度思考，達到充分滿足學生實訓需求為目的，當然要結合各校的實際，做出最為實用的方案，才能使《電工技術基礎與技能》真正通過一體化教學實現教學目標。

3.3培養一支符合一體化教學的“雙師型”教師隊伍

中職院校《電工技術基礎與技能》一體化教學改革離不開教師的教學執行力，往往一體化教學對教師的職業技能要求要更高一些，一體化教學背景下的“雙師型”教師不僅僅能夠教學理論知識，還要有較強的技術操作能力，能夠將電類專業的理論知識更好的轉變為電工技能，知識與實踐的相互滲透、融合和轉化，從而成功塑造更加符合電類專業的一體化教學。對此，對于培養這種一體化的“雙師型”教師隊伍，需要中職院校領導的高度重視和大力投入。首先，要引進雙師型教師，要到各大高校區聘請專業化教師，要不拘一格降人才，壯大學校教師隊伍。其次，要加大對現有教師的培訓力度，鼓勵電類專業的教師在寒暑假到電類專業相關企業進修參觀和學習，大量的專家講座、各類的在職培訓為培養“雙師型”教師隊伍提供更為便利的條件，再次，要加大理論教師和實訓教師的溝通力度，實現二者的互融式教學。從而加快中職院校《電工技術基礎與技能》一體化教學改革的進程。

4結語

一體化教學改革是目前中職院校教學改革的重要方式之一，中職院校領導應該堅持學生在教學活動中的主體地位，根據中職院校的教學模式、培養目標和中職生的特點，摒棄傳統的課堂教學模式，加強理論知識與實踐操作統一結合的教學舉措，通過理論知識指導實踐操作，然后再通過實踐操作檢驗理論知識的學習漏洞，從而讓理論和實踐有機結合，提高電類專業學生的職業技能，為中職生畢業后更快的從學生轉變為職工打下良好的基礎。

作者：韋國期 單位：廣西經貿高級技工學校

參考文獻：

[1]畢銀彥;電子技術“理實一體化”教學模式研究[J];出國與就業(就業版);2011年22期＊

[2]馬俊芳;淺談一體化教學模式在PLC課程教學中的應用[J];科技風;2010年20期

[3]翁雪平;職高電工專業電力拖動“一體化”教學的研究[J];中國科教創新導刊;2010年05期＊

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(一)"機電一體化"的發展歷程

1.數控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發展為"機電一體化"提供了堅強基礎;

4.激光技術、模糊技術、信息技術等新技術使"機電一體化"躍上新臺階.

(二)"機電一體化"發展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統是由傳感系統、能源系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的.因此,引進光學技術,實現光學技術的先天優點是能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源(動力)系統和信息處理系統.光機電一體化是機電產品發展的重要趨勢.

2.自律分配系統化——柔性化.未來的機電一體化產品,控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在自律分配系統中，各個子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同的環境條件作出不同反應。其特點是子系統可產生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統的適應能力(柔性)，又不因某一子系統的故障而影響整個系統。

3.全息系統化——智能化。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術、信息技術(尤其是軟件及芯片技術)的發展。除此之外，其系統的層次結構，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結構上是處于“靜態”時不穩定，但在動態(工作)時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領域中已發現的一些生物體優良的機構可為機電一體化產品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領域稱為“生物——軟件”或“生物系統”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割。看來，機電一體化產品雖然有向生物系統化發展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產品時，就沒有必要區分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執行機構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發展方向。

二、典型的機電一體化產品

機電一體化產品分系統(整機)和基礎元、部件兩大類。典型的機電一體化系統有：數控機床、機器人、汽車電子化產品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD／CAM系統等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構等。這些典型的機電一體化產品的技術現狀、發展趨勢、市場前景分析從略。

三、北京發展“機電一體化”而臨的形勢和任務

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術改造傳統產業，其目的是節能、節材，提高工效，提高產品質量，把傳統工業的技術進步提高一步；二是開發自動化、數字化、智能化機電產品，促進產品的更新換代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術改造傳統工業的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業系統的企業中，有60%以上的企業用微電子技術改造機床設備、工業窯爐、風機電泵、生產過程的任務還未完成需要量的一半。

(2)北京工業系統還有2000余臺機床設備亟需用微電子技術進行改造；在已改造的近6500臺機床設備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業系統尚有近250座工業爐窯亟需用電子信息技術進行改造；且610座已改造過的工業爐窯也很有進一步應用模糊技術進行二次改造的必要。

(4)北京工業系統CAD應用還有較大差距。目前，北京工業品設計，CAD應用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內先進地區也超過了30%)；CAD的覆蓋率才達到11%(而全國CAD應用工程領導小組指出，“八五”期間大中型企業要達到35%，中小型骨干企業要達到15%—20%；到“九五”時，按國務委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業系統共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調速技術進行改造的任務，占總任務量的99.5%左右。

(6)工業是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業系統占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業系統萬元產值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業化國家高近9倍。因此，北京工業系統節能降耗的任務非常重，而電力電子技術是節能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業產品大約有3萬種，每年約開發試制新產品3000種，更新周期很長。由于更新換代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業產品的競爭能力。

1993年，北京市工業系統生產的機電一體化產品約837種，在當年生產的產品品種總數中僅占7.8%左右。其中：機械局系統主要產品約1200種，機電一體化產品不到150種機電一體化產品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統主要產品350種，機電一體化產品210種，機電一體化產品所占比例為60%；輕工系統主要產品總數為649種，機電一體化、智能化產品15種，機電一體化、智能化產品所占比例約2.3%；汽車工業總公司系統平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產品取代技術含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產品的責任重，有意義。在北京工業系統中，能耗、耗水大戶，對環境污染嚴重的企業還占相當大的比重，且不少地處城區和近郊區。近年來北京的工業結構、產品結構雖然幾經調整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領導部門的政出多門問題，有企業的“故土難離”“死守故業”問題，但不可否認也有優化不出理想的產業，優選不出中意的產品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業的面前，這就是發展機電一體化，開發和生產有關的機電一體化產品。機電一體化產品功能強、性能好、質量高、成本低，且具有柔性，可根據市場需要和用戶反映時產品結構和生產過程做必要的調整、改革，而無須改換設備。這是解決機電產品多品種、少批量生產的重要出路。同時，可為傳統的機械工業注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產從繁重的體力勞動中解脫出來，實現文明生產。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發機電一體化產品的歷史不長，差距較大，許多產品的品種、數量、檔次、質量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務

北京在機電一體化方面的任務可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術改造傳統產業；另一句話是大張旗鼓地開發機電一體化產品，促進機電產品的更新換代。總的目的是促進機電一體產業的形成、為北京產業結構和產品結構調整作貢獻。

1.北京應用機電一體化技術改造傳統產業的工作重點

(1)大力采用模糊技術，工業爐窯改造應上新臺階

國內外成功的范例表明，應用模糊技術改造工業爐窯比單純用計算機和PID技術好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業爐窯時要大力推廣應用模糊技術，到2000年，對應該進行改造但尚未改造的近250座工業爐窯要用模糊技術等先進電子信息技術改造完畢，其中采用模糊技術改造要在80%。

(2)積極采用數控技術，機床高備改造要達新水平

對機床設備的改造重點應放在經濟型數控系統的推廣應用上。根據需要和可能，到1995年，北京應該改造的機床設備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調速技術，風機電泵改造要攀新高度

風機、電泵采用變頻調速后一般可節電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調速技術的推廣應用作為重點來抓。到1995年，應該采用變頻調速技術改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調速電機要普遍；采用先進的變頻調速技術。

(4)優先應用CAD／CAM技術，工業設計水平提高要有新目標

北京工業產品更新換代慢，設計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業系統CAD的應用率為17%，CAD的覆蓋率為11%，到1995年應分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產品開發的奮斗目標

(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產品數應不少于800種，2000年，應不少于2000種，機電產品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標：

機床數控化率：1995年，產量數控化率達5%，產值數控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。

汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。

PLC的開發生產能力：“八五”期間，開發能力要穩居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的PLC生產基地之一。

“電力電子”開發生產能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產技術和第三代電力電子器件的開發技術。“九五”期間第三代電力電子器件的生產要形成經濟批量。在電力電子產品應用方面，“八五”期間，開關電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產品；交流變頻調速裝置要達到批量生產程度；高頻電子鎮流器要能出口創匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產、開發、推廣綜合配套能力的高新技術產業。

模糊控制器的開發生產能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術控制器的開發生產基地，開發出用于工業爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術控制系統典型產品來；交逐步將模糊技術應用于家用電器中。1995年，空調器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術普及率要達到50%以上。

其它機電一體化產品的開發生產能力：微機控制多色印刷機要穩居全國第一；電子醫療儀器的開發、生產爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產量上全國領先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發電機組為代表的發電設備要形成綜合配套能力，打出規模效益來；數字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……

總之，機電一體化技術既是振興傳統機電工業的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業產品結構、產業結構調整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產業。其中，數控機床、機電一體化印刷系統、新型電子醫療設備和數字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；PLC模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產品銷售額可超過25億元。機電一體化產業不僅是北京高新技術產業的主力軍，也是機電行業停工、待產、明虧、潛虧企業的出路所在。

四、北京發展“機電一體化”的對策

(一)加強統籌安排，協調發展計劃

目前，北京地區從事“機電一體化”研究開發及生產的單位很多。各自都有一套發展策略和計是。同時，市政府各有關委、辦、局(總公司)也有不少相應的發展計劃與規劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關計劃和規劃，也有統一考慮不足，統籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權威性的發展計劃和戰略規劃。因此，建議市政府責成有關機構在進行深入調查研究、科學分析的基礎上，制定出北京統管全局的“機電一體化”研究、開發、生產計劃和規劃，避免開發上重復，生產上撞車!

(二)強化行業管理，發揮“協會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業的統管機構，根據目前國家政治體制改革和經濟體制改革的精神，以及機電一體化行業特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協會的建設，賦予其行業管理職能。

“協會”要進一步擴大領導機構——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設；要通過其精明干練的辦事機構、經濟實體，組織“行業”發展計劃、戰略規劃的擬制；指導行業布點布局的調整，進行發展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關項目的發標、招標工作……

(三)優化發展環境、增大支持力度

優化發展環境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業內外都重視、支持“機電一體化”發展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發展“機電一體化”產業提供方便；盡可能為興辦開發、生產機電一體化產品的高新技術企業開綠燈；盡力為開發、生產機電一體化產品調配好資源要素等。

增大支持力度，在技術政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統產品的發展，對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術對傳統產業進行改造，對有關機電一體化技術對傳統產業乾地改造，對有關技術開發、應用項目優先立項、優先支持，對在技術開發、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。

在經濟政策上，要多給機電一體化科研攻關課題、開發應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發設貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業規模化建設項目上傾斜；成立“機電一體化”發展基金，支持機電一體化生產發展等。

(四)突出發展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產業復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產業發展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術對傳統產業進行改造，在傳統的機電設備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術在淺層次上結合。第二個層次是“提高”工作，即在新產品設計之初，就把“機械”與“電子”統一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結合，生產出來的新產品起碼正做到機電一體化。

我們認為，北京“機電一體化”發展，當務之急，重中之重是：

抓緊開發生產GTO、GTR、VDMOS等新型電力電子器件及其應用裝置——交流變頻調速器、逆變焊機、高頻電子鎮流器等，用電力電子技術進行的節能、節材為主要目的的技術改造；

篇（4）

機電一體化技術內容多，涉及面廣，綜合性強，因此，根據教學大綱要求，精選教學內容，制定合理的教學計劃，以達到最佳的教學效果。

（一）根據教學目標優選教材

機電一體化技術作為一門新興的綜合性學科，發展非常迅速；目前現有的教材雖然版本繁多，但各有局限。為此按照教學大綱的要求選取一套內容體系相對合理且能反映機電一體化學科水平的教材，就尤為重要。依托培養目標，在對教材的選擇上應把握以下幾點：實用性，教材避免紙上談兵，避免冗長的理論推理、介紹，使用時既要有入門的引導，又要兼顧提高和深入；系統性，教材針對機電一體化技術的組成展開，因此，對于每一環節都要強調在整個系統中的作用及其與系統其他要素的關聯性；先進性，介紹最新技術前沿，讓學生了解最新發展狀況，激發學生學習興趣，把握學習方向。

（二）教學內容的改革

由于該課程開設之前，其主要內容都有多學時的專門課程講授，如傳感器有傳感器測試技術在前，機械部分有機械設計基礎等；如果課程內容僅僅是對先修課程的回顧和重復，勢必造成學生普遍對該課程提不起興趣，教學效果很不理想。因此，課程內容的設置上必須要有所突破。

1.理論教學內容的改革

首先，透徹講述機電一體化的概念、體系結構等。本部分內容對學生建立機電一體化技術框架有高屋建瓴的作用，透徹的理解能對課程學習能起到事半功倍的效果。

其次，對各單元技術的講解，要分清主次。機電一體化技術是機械技術、檢測傳感技術、自動控制技術、伺服驅動技術、信息處理技術、系統總體技術等多種技術的融合。雖然這些技術在系統設計中都很重要，但是如果在教學過程中不分主次，對每項技術的講解等同視之，勢必會大大加重學生負擔，轉移系統設計這一教學重點。因此，要分清主次，增刪結合。對伺服驅動技術和檢測傳感技術要重點講解，特別是伺服驅動技術，它是系統設計的核心；檢測傳感技術要突出檢測系統的設計，減少傳感技術的講解，可改為學生自學。自動控制技術、信息處理技術內容較多，且前期相關科目有所講解，所以不宜過細，可以總結性的講解。

最后，重點引導學生運用所學知識進行課程設計，可以采用較多課時，分析實際系統的設計過程。比如工業機器人、數控機床、全自動洗衣機等典型機電一體化產品為實例，可以精講其中一兩個，使達到舉一反三的效果。同時，可以根據實際情況，引入最新科技產品，提高學生學習興趣。

2.實踐教學內容的改革

在教學過程中，由于學生缺乏綜合應用知識的經驗，普遍感到學習《機電一體化技術》的難度較大。因此，實踐教學就顯得尤為重要。根據課程特點，在此環節中應該避免或減少驗證性實驗，加強綜合性、設計性實驗的開設。隨著我院實驗設備的不斷完善，機械工程實訓中心、創新實驗室、機械原理實驗室等逐步投入使用，實訓、實驗條件大大改善。同時，在實踐教學中，做到以學生動手為主，教師輔導為輔的教學模式，充分調動學生的主觀能動性，由被動學習轉變為主動學習。

另外，安排學生進行課程設計時到企業進行調研，了解不同企業的崗位要求，明確自己能做什么，再經過指導教師的指導，最終進行設計選題；在做中學，學中做，最后完成課程設計及論文。這樣可以避免學生設計時理論與實踐脫節，紙上談兵多、實際動手少的問題。

二、教學方法的改革研究

（一）采用多種教學方法和手段

《機電一體化技術》課程具有內容豐富、信息含量大、抽象、理論性強等特點，內容比較枯燥。為此，采用形式多樣的教學方法，例如多媒體教學法、啟發式教學法等，來激發學生的學習興趣。采用動畫演示、實物展示等形式強化學生感性認識，加強學生對相關知識點的理解。重點講授知識的精華、知識的內在聯系。從能力培養著眼，注重講、練結合。

此外，在理論教學方面重點采用類比法。類比法是指對兩個或幾個相似的的對象進行聯想，根據它們之間在某些方面的相同或相似，而推出它們在其他方面也可能相同或相似的邏輯推理方法。

（二）增強實踐教學環節，理論聯系實際

實踐環節包括實驗、課程設計等。針對《機電一體化技術》課程綜合性強的特點，減少演示性、驗證性實驗，增加綜合性、創新性實驗，在教學中充分采用理論聯系實際的教學方法。

開設綜合性實踐環節，如《機電一體化系統設計課程設計》，要求學生在兩周內，利用簡易模塊，任意搭建各種機械模塊，如打印機等，在構建機械模塊之余，完成電機、傳感器的選擇、安裝，完成其控制電路板的設計、開發、制作、調試，以及軟件編程調試。通過小型機電一體化系統的開發設計，來培養學生的動手能力和創新意識，增強學生“工程化”的意識，激發學生的學習興趣，提高其學習的主動性和目的性。

三、結束語

通過筆者近兩年對《機電一體化技術》課程的教學改革，把握系統化、整體化、工程化這一主線，充分調動學生的學習積極性和參與性，綜合運用多種有效的教學方法，增強實踐環節，提高了教學效果和教學質量。

參考文獻：

[1]梁景凱.機電一體化技術與系統設計[M].北京：機械工業出版社，2009.

篇（5）

一、引言

數字電子技術這門課程適應當今科學技術發展，當今的信息時代并且以數字化為基礎運用到社會各界行業，如通信、計算機、航天、醫學、工業自動化、儀器儀表、消費類電子產品等領域，為了拓展中職學生的就業門路，為了使他們在就業后能更加適應新型的社會變化改革，為了在以后就業中能有良好的理論和實踐基礎，人們必須針對于這門課程進行一體化教學進行研究。

二、從理論教學內容進行優化

現在這門課程內容大概包括數字電子技術基礎、組合邏輯電路和時序邏輯電路、數字電路的應用等，數字電路的應用也是傳統的555時基電路等。但是隨著電子技術飛速發展，一方面數字集成電路在電子信息技術領域應用起來越來越廣，另一方面各種不同規模數字集成電路及其在數字系統邏輯設計中的應用,學生要掌握邏輯設計基本理論和方法的基礎上,了解數字電路更新換代,使數字系統設計方法產生的重大變化,進而了解新的動向,掌握新的技術,以適應數字技術快速發展的需要。這些都必須使人們從內容上進行更新。針對如此現狀,依據以下兩點進行優化第一，引進新的器件、新的技術、新的工藝和新的方法等，盡量采用在現實實際引用中的新的芯片等,加強當今應用廣泛的實例，理論知識要做到比較廣，學生接觸的信息要多，這樣做到了知識新、理論廣、基礎實等特點。第二，人們在學分立元件后要轉換思想，思考為什么人們的手機、電視等電器越來越薄等特點，這就要求大家能換位到由分立元件組成集成電路、由小集成大中大規模集成、最終實現可編程邏輯集成電路功能。

三、如何實現一體化教學

第一，教學場地的要求。一體化教學的改革打破傳統的教學模式，這樣教學場地的設備設施的要求就更高了，而在學中做，在做中學的模式中實驗是課程教學中不可或缺的重要環節,那對于現代教室來講在以前專門的實訓教師中，人們必須配備好多媒體教具，能夠邊講理論的同時、學生能同時進行操作練習。第二，教學方式的改變。采用多樣化教學方法，在教學中人們主要是學生為主體，教師為主導的教學模式，強調學生的自主學習的教學模式，由教師為學生提供優良的學習環境,如資料、儀器、工具、器材和問題,然后拋出問題，然學生設法解決有關問題,在解決問題的過程中,有哪些涉及新的知識，教師穿插講新的知識點。在這樣的教學課堂上,把教、學、做三者完全結合起來,不能再去區分傳統的“理論課”、“實驗課”、“習題課”和“討論課”等，這樣把三者有機結合起來，教學效果會更加明顯。整個教學中人們可以運用多種教學方法，譬如:討論法、多媒體教學法、講授法、教具展示法、分組法等，采用不同的教學模式運用到一體化的教學過程,這樣就打破傳統的單一教學程式,講授課就不在是單純的從基礎開始，以具體事例為導向，在完成事例的時候會遇見各種問題，解決好每個問題最終完成任務。這樣以問題的形式貫穿整個教學中，學生的興趣高了，學生的團隊配合、自主能力完全能得到充分體現。這樣多元化的教學方法使學生充分發揮自己的想象和他們的個性，同時也充分調動他們的學習積極性。在學生愿意學習的前提下，教師只要穿針引線的作用，把新知識靈活地灌輸到學生的頭腦中，這樣的教學更適合人們中職的學生。例如：在講解制作家用調光臺燈電路時，電路包括整流、穩壓等，還包含測量電阻大小、二極管、三極管等，示波器的使用。在最終能使的調光臺燈電路實現成功，在整個教學過程中，學生組成自主探究，同時他們根據自己之前的學習狀態產生不同的問題，教師根據學生問題采用不同的教學方式，新知識問題可以統一進行解答，個人之前不同問題可以單獨解答，這也適應了因材施教的原則，在一體化教學中，人們打破傳統理論和實踐脫離的教學模式。第三，學生課程學習考核辦法。教師之所以要進行課程考核，一方面可以監督學生了解自己知識到底學習怎么樣，根據自己的學習情況進行下一步的預習及復是方便教師通過考核可以了解學生學習狀況，好好調整下次的教學方法和策略，所以教學進行考核是非常有必要，傳統的做法就是最后安排學生書寫實訓報告的形式，這種形式只注重結果而忽視過程，不能充分展示學生在過程當中的準確性，更加無法調動學生的積極性，不能使學生重視數字電子技術實驗，嚴重影響了高技能專門人才的培養。因此,要改變這種以實驗報告成績定優劣的只注重結果而忽視過程的考核方式,人們可以采用三種方法進行考核：一方面實驗考核成績是理論教學考核的前提,一票否決制加強了實驗教學內容的權重,即若實驗考核不通過,不能參加理論教學考試,從制度上更完善了實驗教學和理論課程。二是采用多種評價體系,實行過程性考核和終結性考核并重,這樣有利于培養學生自主、自控的學習能力。三是學生自評整個教師教學過程和自己的學習過程，這樣有利于教學過程信息反饋,并促進教學活動的改進和完善。

四、結束語

綜上所述,隨著教育信息數字化、現代化的發展,一體化教學模式將在以后《數字電子技術》中靈活運用,這不僅為學生自主學習提供了更加便利的條件,同時對教師、學生也提出了新的挑戰,教師的許多教學方法和手段能夠可以實現，但人們也應該看到,任何事物都不是萬能的,都有自身無法克服的弱點,因此,人們教師也要努力跟上時代的信息步伐，在課程教學中,要以現今時代的實例來指導教學，力求達到最好的教學效果。

參考文獻：

篇（6）

1.輕型工具磨床與數控機電一體化的概況

1.1輕型工具磨床的現狀分析

世界經濟的快速發展帶動了各行各業的繁榮發展，也給機械制造業帶來福音。工具磨床作為機械制造的一個重要組成部分，也迎來了發展上的機遇和挑戰。眾所周知，輕型工具磨床具有加工測量上精度高、質地剛性好的特點，更重要的是它經濟實用性，價格低廉。輕型工具磨床的加工對象主要是一些中小型工具，例如一些鉆頭、齒刀等等。磨床主要是根據磨具來對材料進行加工，如果采用質地堅硬的石輪，輕型工具磨床還可以加工硬質合金刀具。因此，輕型工具磨床備受青睞。但是，隨著信息化時代的到來，傳統的加工方式效率地下，方式陳舊，已經不能適應當前的工藝制造趨勢，輕型工具磨床也面臨著技術改造[1]。

1.2機電一體化的近況

現代科學技術的發展使得各個學科領域關系更加密切，學科之間的界限越來越模糊，而相互之間的協調促進性越來越強。計算機技術和微電子技術的結合就是一個顯著的表現，它們的融合鑄就了數控機電這一技術的形成，從而使整個機械制造行業發生質的轉化。就當下而言，世界各國的數控機電發生著革命性的轉變，并且這場轉變也勢在必行。傳統的數控機電技術多采用封閉式的形式，而如今則實現了超薄化和智能化，工作流程大大簡化，效率也得到顯著提高。在發展初期，由于技術發展水平有限，機電一體化應用領域是非常狹窄的，機電一體化的產品也無法進行廣泛的推廣使用。現在，人們的物質追求越來越得不到滿足，機電一體化正是符合了這一發展趨勢，得到了人們重視以及普遍的接受。從另一個角度講，科學技術促進了數控機電一體化，而發過來機電技術的發展也反作用于整個科技行業，兩者是相輔相成的[2]。

2.輕型工具磨床的數控機電一體化

傳統的輕型工具磨床存在著眾多的問題。首先一個突出的問題就是體現在操控的復雜性上，傳統的工具磨床一般是利用平臺上的按鈕進行生產掌控，這樣就顯得操作不便復雜，也浪費了人力資源。其次，工作程序不夠靈活也是一個不能忽視的方面，現階段的操作只能按照固有的單一程序進行生產，不能再實現其他的程序加工。最后就是傳統工具磨床上的數控技術已經落后很多，并且嚴重影響到了生產效率。

工具磨床的數控機電一直被認為是一種高精尖的技術，在世界各國一直是作為保密的技術發展的，所以這一項技術很難推廣使其在在各個領域內得到普及與發展，只有很少的生產廠家能夠掌握這項技術。在我國，許多廠商為了能夠生產出質量、性能更好的產品也在試探性的發展引進，試圖對傳統的輕型工具磨床進行科學性的改造。改造的發展趨勢主要體現在以下幾個方面：

2.1更加智能化

智能化是體現與傳統工具磨床區分的標志，更是改造的主要方向。在現在科技強流的沖擊下，實現智能化的重要基礎就是計算機和處理器的發展。這兩個領域革新產品的速度是飛速的，兩種技術的融合更是為智能化提供了堅固的保障。智能化的目的就是為了能夠替代人們的腦力勞動，使工具磨床能夠根據指令自行判斷，實現自行決策。這就需要賦予輕型工具磨床的機電數控一定的邏輯能力和判斷能力[3]。

2.2更加微型化

輕型工具磨床作為工具磨床之中的一類小型的設備，在未來的數控機電改造中會讓其變得更加輕巧實用。微型化也是改造的發展目標。微型產品在各個領域都得到了廣泛利用，例如教學方面、醫學方面、軍事方面等等。現在通過半導體技術以及納米技術，使數控機電的配件越來越微小，這樣它們之間就可以實現集成。微型化具有巨大的優點，主要體現在資源的消耗以及自身的體積上。實現刀具產品的精細化，微型化就顯得尤為重要，這是邁向機電一體化的重要步驟，也是向微觀領域發展的必然要求，因此，在國內外歷來受到格外重視。

2.3更加系統化

傳統的輕型工具磨床加工程序是固定的，無法改變使其實現編外加工生產。這種死板的系統存在著重大的缺陷。改造后的數控機電是開放式的系統，它需要加強各個系統之間的協調配合。更重要的是，在改造后將大大改變原有系統的固有性。在中樞的協調下可以靈活利用，任意組合，從而能真正實現綜合管理。系統性也是智能性的基礎。系統化的另一個方面就是能夠增強信息的利用性，利用網絡的滲透與普及，改變原來傳統通信方式，使信息的獲取上更加寬泛，利用遠程終端網絡進行監視和控制，實現網絡化。

2.4更加環保化

工業歷來被人們認為是環境的一大殺手，工業的發展給我們帶來物質財富的同時也造成了巨大的傷害。環保已經成為工業發展的前提，也是發展的趨勢。因此，機電一體化也應當順應這一趨勢。輕型工具磨床的機電一體化數控改造也要把環保考慮在內。在改造的過程中要注意提高產品的資源利用率，把對環境的危害降到最低，實現可持續發展，真正實現綠色制造[4]。

2.5更加人性化

人始終是機器的操縱者，在機電一體化的數控共改造中還要注重人性化構造，讓操作者更加愿意去操控設備，由工作變成一種享受，真正實現人機合一。

3.結語

總而言之，輕型工具磨床的機電一體化數控改造勢在必行，它不是偶然出現的，而是發展使然。畢竟我國在這一領域的技術發展還不是很深，難免在這一改造過程中出現問題，但是要堅信發展前景是好的，為了這一行業的蓬勃發展，我們還需要堅定的走下去。

【參考文獻】

[1]唐義祥.論數控技術發展趨勢智能化數控系統[J].中國社會科學，2009（10）.

篇（7）

電工電子技術是一門實踐性很強的學科。中職學校電工電子技術課程設置和教學一方面遠離生產實際，理論教學與實訓教學分離直接造成了理論與實訓教學脫節，不但給學生的學習造成很大困難，也影響了教學質量的提高和應用型、技能型人才的培養。因此，為了切實提高教學質量，為社會培養合格技能型人才，學校對電工電子技術一體化教學模式進行了有益探索和實踐。

一、教學內容的改革

1.修正教學計劃

教學計劃是教學安排、組織的依據，是實施一體化教學的前提。結合學院實際情況和學生的特點，依據知識夠用、重在實踐的準則，教師將電工電子技術基礎課程按其所包含的知識和技能，按照由簡單到復雜，由單一到綜合的順序分解成若干個學習任務，每個學習任務依據不同的知識點又分成若干個子任務。通過在教學中反復修改和完善，我們制定出了《電工電子技術課程標準》。

2.教材一體化

一體化教材是實施教學的基礎，依照《電工電子技術課程標準》和職業技能鑒定標準，我們組織教師編寫與其相配套的一體化教材，以培養學生的綜合職業能力為目標，按照科學性、針對性、實用性的原則進行編寫，充分體現了職業教育重知識應用和重技能提高的特點。教師在具體實施的過程中還配套編寫課件等相應的教材。

二、教學方法和手段的改革

采用一體化的教學模式，教師的教學方式變得靈活多樣。從傳統課堂，教師講授學生被動接受，轉變成一體化課堂，學生為主體教師為引導的模式。從理論教學和實訓教學分離變成了理論實訓一體化的模式。學生通過完成教師所設定的工作任務，制訂工作計劃，在實施計劃的過程中學到完成任務所用到的知識點和技能點。一體化教學模式培養學生的專業能力、方法能力和社會能力等綜合職業能力，以實際工作過程貫穿整個課堂，增強教學的直觀性，充分體現學生的主體參與作用，有助于彌補教學和實際生產的脫節問題。

三、師資隊伍的建設

一體化教學改革的關鍵就是建設一支“雙師型”專業化教師隊伍。也就是要求老師不僅要有扎實的理論知識，還要有極強的實踐動手能力；不僅要有駕馭課題、組織教學的能力，還要具有工程師的實踐操作、解決實際問題的能力。學校通過一方面組織教師參加校內舉辦一體化教師培訓，一方面派專業教師到其他一體化改革的優秀學校參觀學習，另一方面派遣教師下廠參觀見習、頂崗鍛煉，平時每周六上午所有教師學習等多種形式提高教師的專業素質水平和教學能力。在每學期教務處還采用聽課、檢查教學資料、開展觀摩課等形式督促自我學習。學校還組織專業教師積極參加職業技能鑒定，取得相應工種的職業資格證書，并鼓勵其參加本專業各類技能競賽，促其成長；通過從工科院校引進高學歷人才，從企業引進高技能人才，使學校擁有一支能勝任專業一體化教學任務、較為穩定的“雙師型”師資隊伍。

四、教學條件一體化

要實施一體化教學，就必須具有既能滿足理論教學、又能滿足實訓教學的實訓場地，也就是一體化工作站。學校按照一體化教學的要求，建立相對完備的、具有一定先進性的、與培養目標教學計劃相適應的校內實訓基地。現有電子、電力拖動、PLC、照明線路等多個一體化工作站，為一體化教學的開展奠定了堅實的基礎。

五、一體化教學應該注意的問題

一是規范一體化教學過程管理，切實提高一體化教學質量。一體化教學要嚴格按照教師布置任務、制訂工作計劃階段、項目實施階段，學生在教師的指導下進行實踐操作、總結和評價教學，程序按要求實施。

二是推進教學改革，提高教師的業務能力和教學水平，培養出一支既能勝任理論教學又能指導實訓操作的“雙師型”專業化教師隊伍。

篇（8）

作者簡介：熊小琴（1983-），女，湖北黃岡人，武漢生物工程學院機電工程系，講師；謝丹（1983-），女，湖北荊州人，武漢生物工程學院機電工程系，講師。（湖北 武漢 430415）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0033-02

眾所周知，制造業是我國的支柱性產業，也是自動化程度較高的行業。如今為提高產品質量與生產效率，制造企業越來越多地采用自動化生產設備和制造技術，而自動化生產制造的核心技術是機電一體化技術。所謂機電一體化技術即機械技術與電子技術的融合，是一項集控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和計算機信息技術等于一體的綜合性技術。

通過為期三年的機電一體化專業教學實踐及對走上工作崗位的機電一體化專業畢業生的訪談，筆者了解到目前機電一體化專業畢業生的瓶頸所在，即學校學習的理論知識較多用不上，能用得上的理論知識又不知如何應用于實踐，普遍動手能力較差。針對這一現象，結合目前機電一體化人才市場對畢業生的具體需求情況，筆者對其主講課程“機電一體化技術”的教學改革進行了研究與探索。對該課程的教學改革提出了自己的思路，目的在于提高學生的動手能力，以盡可能地減少理論與實踐脫節的現象。

一、課程理論教學改革

1.教學內容的取舍應以夠用為原則

相對于重點院校，三本院校的機電一體化專業學生在知識接受能力及學習積極性方面稍差一些，有關基礎課程學得不夠扎實，給本課程的學習帶來較大的困難。

首先，作為教師要認清這種形勢，在給學生講授“機電一體化技術”課程之前應先給學生定位，定位包括依據學生原有的知識結構及目前市場上對該專業崗位能力的具體要求針對性地選擇教學內容，并以夠用為原則。如在講授機械傳動技術時，由于學生缺乏系統建模所需的積分變換方面的數學知識，而且已上崗學生基本上主要從事操作性工作，所以就可將機械傳動系統的數學建模忽略，重點講授機械傳動系統的特性及常見機械傳動系統的故障分析及處理方法；又如在講授機電一體化技術時，考慮到從事機電一體化相關工作的畢業生主要從事電機驅動控制，尤其是步進電機驅動控制，因此將伺服傳動技術，尤其是步進電機伺服傳動技術作為教學重點。

其次，作為教師要認清每個學生知識結構存在個體差異，這種個體性必然會導致參差不齊現象的出現，因此選擇課程內容時應遵循在夠用的基礎上盡可能地使大部分同學能夠接受。如每堂課開始時，首先給學生講授該堂課所必須掌握的基本知識，然后再進行擴展，這樣既可照顧到起點較低的學生又可給基礎較好的學生有進一步學習的空間。

2.充分運用現代化教學手段，不斷提高教學效果

相比于原來單一的粉筆教學，多媒體能把現場圖片、聲音、動畫等展現給學生，使學生接受到更多信息，教學效果會好很多。尤其是對于“機電一體化技術”課程，由于機電一體化技術普遍應用于自動化設備（如數控機床、加工中心、機器人等）和自動化生產線（如柔性制造系統等），而學生基本未見過上述自動化設備和生產線，即使有些學生見過，也應未見過其內部核心結構，然而它正是涉及到機電一體化技術的關鍵部位，那學生就無法了解自動化設備和生產線是如何利用機電一體化技術進行工作的。

另外機電一體化技術是集控制技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、計算機信息技術等于一體的新興綜合性學科，具有涉及面廣、綜合性強的特點。因此，要想學生掌握好該課程并懂得應用該課程的知識點，就必須在教學過程中將自動化設備中的內部結構及其工作過程展示給學生，在沒有多媒體之前這種展示是難以實現的，但有了多媒體之后這種展示是很容易實現的，并且是很直觀的。借助于多媒體不僅可以將現實中的自動化設備搬至課堂上，而且還可以讓學生清晰地看到其內部結構及其工作過程。這樣在課堂教學中既有理論講解又配有圖片及動畫，圖文并茂，學生的學習興趣大增，教學效果便可以得到極大提高。同時，教師在教學的過程中再結合實體教學，教學效果便可以達到事半功倍的效果。

3.注重知識向能力轉化，培養學生的實踐能力

“機電一體化技術”課程至少由五種知識體系構成，而學生在學習“機電一體化技術”課程之前已分散地學習了該課程所包含的部分知識體系，但是在學生的腦海中只是將這些知識體系當中的部分知識進行了簡單的堆積，并沒有形成一個完整的知識系統。因此，教師在上課時除了講解基本知識之外，應更多地注重講解各部分知識體系的內在聯系以及如何使用所學的知識體系構建和分析機電一體化系統，進而使知識轉化為分析和解決問題的能力。如在講授機電一體化技術時結合學生比較熟悉的數控機床進行講授，并利用實踐教學時間帶領學生進入機電實訓室，提出與實踐相關的問題，讓學生結合課堂所學的理論知識進行思考并作答；又如在講授機電一體化技術應用時結合歷年高職院校參加的機電一體化技能競賽作品進行講授，這激發了學生對機電一體化技術的學習興趣，從而為學生將知識轉化為分析和解決問題的能力打下堅實基礎，也使學生積累了一定的實踐經驗。

另外，掌握知識與提高能力是相互依存、相互促進的。能力是在學習知識的過程中逐漸形成的，而能力的提高又促進知識的學習和積累。所以，在教學過程中教師要注重傳授學生知識的同時注意開發學生的智力，培養其學習的能力，并著力使學生學習的各種知識轉化為學生相應的實踐能力。

4.理論教學和實踐教學緊密結合，防止理論和實踐脫節

理論聯系實際是教學應該遵循的重要原則，對于“機電一體化技術”課程教學尤其如此，對此應做好以下三點：

第一，教學過程中采用“啟發式”教學，引導學生學好理論，以理論為主導，同時注意聯系實際講授基本原理、基本知識，且要講透徹，整個課程內容強調理論知識的針對性和應用性。如在講授傳感檢測技術時結合典型的機電一體化系統——數控機床和工業機器人。一般情況下，這兩種系統不會用到教材編寫的所有傳感器， 因此對于教材中的傳感器均詳細講解并無必要， 于是這一板塊的教學設置偏重于光柵、光電編碼器、測速發電機三種傳感器，壓縮理論推導，強調三種傳感器的應用及其在檢測系統中的連接問題。

第二，教學過程中積極推動“行動導向教學法”，重視培養學生運用知識的能力，通過教學實踐（如實驗、參觀和實訓等）引導學生如何做到理論聯系實際。如在學生一周的實訓期內，由教師將學生分組并布置實訓任務，通過實訓指導書和實訓任務書讓學生了解實訓要求和規范，隨后監控整個實訓過程，盡量發揮學生的主觀積極性。學生在規定的時間內對整個實訓任務進行思考、研究、分析和實施，完成實訓項目。規定的實訓時間到，每組學生停止工作，由教師對每組實訓結果進行現場公開演示、點評，根據綜合表現評定成績。通過這種公開點評的方式讓各組認識到不足，形成組間競爭，促使各組不斷改進技能，從而促進運用知識能力的提高。

第三，教學過程中組織各類有效的教學實踐，如引入集傳感器技術、電子電氣技術、P L C技術、裝配技術、傳動技術和機械技術等于一體的機電一體化綜合教學培訓系統。學生通過機電一體化綜合教學培訓系統不僅可以進行各單科知識的學習和實踐，而且還可以進行機電一體化系統的綜合訓練。培養和樹立學生的實踐精神，使學生樂于實踐，勇于實踐，勤于實踐，具有較強的創新精神和創新意識，在實踐中不斷發現問題并解決問題。

二、課程實踐教學改革

實踐教學是技術應用能力形成的重要環節，也是包括機電一體化在內的相關專業教學的重點。在實際操作中應結合本校實踐教學的基本條件，緊緊圍繞機電一體化專業的教學大綱開設與本專業培養目標一致的綜合性實驗課，以達到預期的目的。如建立以機電一體化設備維修能力培養為主線的實踐教學體系，即基本技能訓練—專項技能訓練—綜合技術應用能力訓練。基本技能訓練、專項技能訓練主要在學院內完成，且側重單項技能訓練，主要包括金工實習、數控實訓等，同時學生還要進行基本技能（鉗工、機加工、電工）、職業基本素質（數控車、銑、線切割的編程和操作）的訓練；綜合技術應用能力訓練由學院和企業共同完成。

三、結語

隨著我國制造業自動化程度的提高，企業對機電一體化專業畢業生提出了更高的要求。面對這種要求，三本院校或高職院校只有培養出適應機電一體化人才市場需求的畢業生才能在市場競爭中占有一席之地。本文針對培養適應市場需要的機電一體化專業的學生，對“機電一體化技術”課程的教學改革進行了探索與思考，在教學中實行理論實踐一體化教學，不斷優化教學內容，在教學實踐中取得了較好的效果。在今后的教學工作中，根據企業對學生知識結構和操作技能的要求設計出更多與機電一體化技術實際應用相關的教學項目，并且這些項目具有一定的前瞻性，能夠提高學生的綜合技術應用能力，使學生更快更好地掌握機電一體化技術，更好地應用這門技術，從而更好地適應制造業自動化的需要。

參考文獻：

[1]馮建平.機電一體化教學改革初探[J].大眾科技，2009，（2）：58-59.

[2]張平亮，辛望旦，等.高職機電一體化復合型人才課程體系的構建[J].寧波職業技術學院學報，2009，（3）：5-8.

篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）08-0089-04

Teaching Mode Reform of Mechatronics in Colleges //ZHANG Lixiu，ZHANG Ke，WU Yuhou，WANG Liyan

Abstract The curriculum of mechatronics is a comprehensive and strong practicability. It plays an important role for cultivation of Applied Talents and innovation ability. Starting from the teaching content， teaching method， experiment contents and evaluation methods， this paper forms the teaching mode to meet its own characteristics. The application of the teaching mode reform measures has certain reference function to improve the practice ability and innovation ability of students.

Key words electromechanical integration technology； teaching mode reform； experiment

1 引言

“機電一體化技術”是機械類專業的一門綜合性、應用性很強的課程，是多種學科相互交叉、滲透而形成的一門綜合性技術學科，是機械行業創新設計、科學研究的重要工具，對于培養具有一定創新能力的現代化機械類應用型人才具有重要的作用。“機電一體化技術”課程傳統的教學方法只是對先修課程的簡單重復，缺乏對學生進行實踐性及綜合性訓練，學生感到難以致用，導致學習興趣逐漸喪失。因此，在“機電一體化技術”課程教學活動中，改革現行的教學模式，尋求體現“機電一體化技術”課程教學特點的教學方法及手段成為當務之急。

隨著機械工業的蓬勃發展，世界各國對機械類專業的高等教育越來越注重實踐性、應用性及前沿性。德國機電一體化專業課程體系建設是通過校企合作和工學結合的形式，以學習者專業能力、方法應用能力和適應社會能力等綜合職業能力培養為本位，以市場需求為目標，以就業為導向，將學習和工作要素相結合，并通過分析與綜合，把工作過程的各個部分按一定的順序，導入課程體系中以構成一個有機的整體。美國賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系提出“機電一體化”課程改革思路，在學期項目中預定實驗方案，根據實驗方案決定課程內容[1]。馬來西亞莫納什大學工程學院在機電一體化課程教學過程中從工程項目出發，將傳統教學和項目講座相結合，有效為學生提供實際工程經驗[2]。

南京航空航天大學在機電一體化課程教學改革中，將科研成果引入課程的理論和實驗教學中，自主研發教學實驗系統平臺，簡化項目研究內容，研究一體化的系統教學法，培養學生創新意識，提高學生綜合素質[3]。鄭州航空工業管理學院采用開放式的課堂教學，基于MATLAB的虛擬實驗輔助教學及基于案例的多種教學方法進行機電一體化技術課程的教學方法改革，提高了學生對課程的學習興趣 [4]。石家莊鐵道學院將“發現體驗學習”理論應用于實踐教學中，通過機電一體化實驗內容的設計，在實驗室建設及實驗教學組織多方面采取措施，提高機電一體化技術的課程教學質量[5]。

此外，昆明理工大學為了切實培養學生的電機及控制技術的綜合應用能力，進一步促進機電結合，取得良好的教學效果，從課程的教學內容、教學方法和實驗設計等方面并結合步進電動機的教學實例，對“機電傳動控制”研究型教學進行了一些有益的探討[6]。揚州大學基于Capstone-CDIO教學理念，從知識項目化、學科交叉化、項目平臺化三方面進行課程體系實踐優化，通過調研技能、知識構建、問題解決、團隊技能四方面進行評價研究，為應用型、創新型機電一體化人才培養打下良好基礎[7]。南華大學針對機械大類開設的檢測與控制系列課程現狀，提出面向機電一體化方向整合優化課程體系和教學內容的教改目標，改變傳統教學中電、機分離的教學方式，有效引導學生形成良好的機電合一的認識，提高教學質量[8]。

國內高校關于機電一體化專業人才的教育改革各有特色，但與國外教學水平相比，仍處于初級階段，還沒有形成系統的改革方案。建立適應“機電一體化技術”課程本身特點的教學模式任重而道遠。

2 “機電一體化技術”課程教學改革思路

從“機電一體化技術”課程實踐性、綜合性特點出發，對其進行教學改革，是高校培養應用型機械類人才的關鍵。“機電一體化技術”課程教學改革主要包括教學內容改革、教學方法改革、實驗內容改革及考核方式改革四個方面，總體改革思路如圖1所示。

1）教學內容的改革，針對機電一體化課程的自身特點，在教學內容上避免簡單重復先修課的已有知識，從機電融合的角度出發，以等效性和互補性為出發點，采用系統工程觀點和方法，改革機電一體化課程的教學內容。

2）教學方法的改革，注重引進本學科的科研成果，利用科研過程中設備創新的經驗，自主研發教學實驗系統平臺，并根據學生的實際能力水平合理細化、簡化項目研究內容，構建理論學習、實驗操作、項目研究一體化的系統教學法，以實驗操作促進理論學習，以項目研究提升綜合應用能力。

3）實驗內容的改革，機電一體化作為一個學科領域，所涵蓋的內容是十分寬泛的，涉及機械設計、電路設計、控制及軟件編程等綜合性知識和技術，考慮接受創新教育學生的理解、編程、器材加工能力以及教育的連續性，使學生能夠設計出從簡單到復雜各種層次和各種不同水平的機電一體化創新產品，遵循深入淺出的原則，改革機電一體化技術課程實驗內容，使其涵蓋基本技能訓練、綜合實踐能力訓練及創新能力培養等幾個不同層次的實驗內容。

4）考核方式的改革，改變以理論考核為主、實踐技能考核為輔的做法，加大實踐技能考核的比例，探尋能夠鍛煉學生的書面表達能力，提高學生獨立動腦能力及實際動手能力，激發學生創新動力，提高學生針對實際工程問題的分析能力、解決工程問題的能力的考核方案。

3 “機電一體化技術”課程教學改革實施方案

教學內容改革實施方案 教學內容的改革將從機電一體化技術的五大要素出發，以電能作為主要動力源，確定機械系統、執行機構、傳感檢測系統及計算機控制系統的具體教學內容。其中，機械系統注重與傳統機械學的區別，重點介紹機電一體化系統設計中，精密機械零件的設計與選擇過程；執行機構中，除介紹開環系統中常用的步進電機選擇與計算外，還要介紹常用伺服電機的選擇以及無級調速用變頻器應用；在傳感檢測系統中，以常用光柵尺及編碼器為對象，介紹光柵尺及編碼器的特點、選擇及使用方法；在計算機控制系統中，以PLC為主，介紹PLC在機電一體化系統中的應用實例。

教學方法改革實施方案 在整合優化課程教學內容的基礎上，以學科現有的科研項目為基礎，通過對科研任務的簡化，確定適合機電一體化技術的教學方案，并建立相應的實驗平臺，在教學過程中通過對項目的分析、討論、實施、實驗、總結等環節，實現“做中學”與“學中做”的有機結合。如以學科科研項目“異型石材車銑加工中心”為對象，將加工中心機械部分分為橫梁、回轉工作臺、主軸頭、進給機構等模塊，為學生講解系統中齒輪、滾珠絲杠等傳動系統及支撐部件的設計方法。

由于加工中心控制系統相對復雜，不適合教學，因此在“機電一體化技術”課程其他要素的講解中，可以自制實驗平臺，即通過對傳統機床的改造，使改造后的實驗平臺包含簡單的機械結構、PLC控制系統、檢測工作臺位移的光柵尺、檢測電機位移及轉速的編碼器。將自制實驗平臺的設計改造過程作為工程實例穿插于理論教學中。此外，在理論教學中充分利用現代綜合教育技術，抓好多媒體技術、網絡技術在課堂教學中的普及應用，利用影像、動畫等豐富的多媒體信息，提高課堂教學的生動性。

實驗內容改革實施方案 加強實驗環節建設，積極開發面向知識群應用的模塊化實驗，訓練學生的基本技能，設計面向解決問題的綜合性實驗，提高學生的工程實踐能力，提供面向創新能力培養的開放性創意實驗，培養學生的創新能力和工程意識，是機電一體化技術課程實驗內容改革的宗旨。具體實驗內容如表1所示。

考核方式改革實施方案 采用理論考試、實驗考核、創新設計及作品闡述等多種方式對學生進行考核，綜合考核學生對機電一體化概念的理解能力，知識運用能力、實驗動手能力、寫作能力及創新能力。其中理論考試分為階段考試與期末考試，包括基礎性試題、綜合性試題。創新設計及作品闡述分組進行，產品設計題目自擬，在課程之初即開始實施，期末上交設計作品。實驗考核采取自擬題目和規定題目相結合的方式，即以表1中的PLC運動控制實驗作為考核項目，通過自行設計如圖2所示的工作臺運動路線及運動參數，完成工作臺的運動控制。具體考核實施路線如圖3所示。

4 結語

高等教育機械類專業注重培養學生的實踐能力及創新能力，這些能力的培養可以借助專業課的訓練獲得。“機電一體化技術”課程具有綜合性及實踐性，是培養學生上述能力的重要平臺。在“機電一體化技術”課程的教學改革中，通過教學內容、教學方法、實驗內容及考核方式的綜合改革，并在機械設計制造及其自動化專業2010、2011級學生中進行實驗，取得了較好的教學成果，提高了學生的實踐能力及創新能力。

參考文獻

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[4]李琦，王基，劉永葆.《機電一體化系統設計》課程教學改革與實踐[J].高等教育研究學報，2010（3）：100-101.

[5]王翠艷，吳文江，高占鳳，等.機電一體化創新教育探索與實踐[J].中國電力教育，2010（4）：154-155.

[6]吳濤，尹志宏.機電傳動控制課程的研究型教學模式[J].實驗室研究與探索，2013，32（1）：105-107，187.

篇（10）

【基金項目】重慶市高等教育教學改革研究重點項目“高職機電一體化技術專業工作過程系統化專業課程體系改革與研究”（項目編號：1202090，主持人程德蓉）；重慶市高等教育教學改革研究重點項目“高職機械類專業基本技能實訓項目化教學內容開發與教學體系構建”（項目編號：112091，主持人邢曉林）。

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0228-01

一、引言

為了跟上我國經濟轉型升級的加速和全球化的加速的步伐，我院機電一體化技術專業緊緊圍繞其作為中央財政支持的教學改革重點建設專業，以市級教學改革重點項目研究為契機，以培養市場需求的復合型、創新型、發展型的高級技術技能人才。

二、改革思路

按照工作過程系統化專業課程體系的思路[1]，以職業能力培養為核心，以典型工作任務為載體，將職業的工作任務、要素、過程、工作技術要求融合到課程體系和教學內容中，采取“市場調研定位人才培養目標工作任務分析行動領域歸納知識的解構與重構、學習領域轉換教學內容序化、學習情境設計教學實施動態反饋”等措施和方法推進課程體系的改革與實踐[2]。

三、改革實踐

（一）調研分析，明確人才培養目標

在專業建設指導委員會的指導下，開展針對行業背景、企業人才需求狀況、畢業崗位、崗位工作任務、崗位職業能力、典型工作任務等多項內容的專業人才需求調研，對專業服務面向、專業培養目標、典型工作任務、崗位職業能力等進行分析，明確專業職業崗位（即：機電產品生產制造；機電設備和自動化生產線的裝調與維修；自動化生產線的運行管理和檢測維護；機電設備技術改造；機電產品的質量檢測及售后技術服務；車間班組、設備等的管理）；確定機電一體化技術專業人才培養目標。

（二）“典型工作任務―工作過程―職業能力”分析，歸納行動領域

通過對職業崗位（群）工作任務的分析，歸納出9項專業崗位典型工作任務；每項典型工作任務的工作過程與職業能力；職業能力對應的行動領域與學習領域，詳見表一。

（三）重構專業學習領域，形成工作過程系統化的專業課程體系

按照職業崗位和工作任務所需的知識與能力要求，將知識分散到完成工作任務的各個工作過程中。基于工作過程是對工作過程的理性轉化 [3]，由此按工作任務和工作過程的邏輯關系重構與序化課程內容，引入行業標準，嵌入職業標準，要求課程內容基于工作過程而又高于工作過程，避免課程內容的交叉與重復。

（四）項目化學習情境設計

教學項目和學習情境項目既保證了學習情境內容能反映企業職業崗位的工作過程和工作要求，便于學生掌握職業技能；學習情境項目設計的思路則是由分到總的過程，即一個單元對應一個子任務，由子任務組合成任務，任務組合成子項目，子項目最終組合成一個綜合項目[4]。

（五）職業化教學內容設計

工作過程系統化的教學內容是將知識點解構后分散在不同任務環節中展示，因此須整理和歸納總結整個工作過程中涉及的知識點，重構與工作過程相關的知識體系，使學生在完成任務的同時獲取專業知識，從點到面，構建起自己的知識體系。

（六）創新“工學結合、校企合作”人才培養模式，推進工作過程系統化課程改革

結合地區產業發展，與企業密切合作，形成校企雙主體人才培養模式，讓企業最大程度參與學生的培養，為課程建設和人才培養模式改革搭建基于工作過程的改革平臺，為選定的載體（任務、項目等）承擔最大限度能力單元的教學目標提供保證，促進工作過程系統化課程改革，實現課程教學與企業真實工作的零接觸。

四、結束語

基于工作過程系統化專業課程體系的人才培養過程是將在工作過程中學習和課堂學習相結合的過程，是著重培養學生的職業實踐能力、技術應用能力、技術改造能力和職業素養的過程，是訓練教師基于工作過程的教學過程設計能力與實施能力提高的過程，這充分體現了高職教育的宗旨和特色，才能滿足現代職業教育的需要，提升職業教育的人才培養質量。

參考文獻：

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[3]姜大源.職業教育學研究新論[M].北京：教育科學出版社， 2007.

篇（11）

一、工學一體化教學的實施

工學一體化是一種以提高學生的職業素養和專業技能為目標，將學生的課堂學習與實際工作結合在一起培養學生的職業能力，更好地促進學生職業發展的人才培養模式。當前條件下，一體化教學是職業院校重要的教學方法之一，我校以《電子技術基礎》課程為例，從專業設置與目標確立出發，對課程建設、教學內容、教學方法等幾個方面，圍繞工學結合的教育模式，對電子專業一體化教學進行了探究。

二、工學一體化教學模式相對于傳統教學模式的優點

現在技工院校的生源普遍存在底子薄、素質差的問題，既學生學習差、紀律差、思想差，如何讓這樣一幫被中小學應試教育拋棄的頭腦重新喜歡上學習并學有所成？面對學生的實際情況，我們一直以來沿用企業管理的思路-變向管理要效益為向管理要成績。這樣的做法在一定程度上確實起到了改善學風、教風的效果，可是面對學生不愛學習的洪流，一味的用管理來堵并不能從根本上解決問題。只有真正通過有效的工學一體化模式讓學生自發主動的學習，才能從源頭上解決伴隨而來的紀律、衛生、德育等問題。而電子技術又是一門實踐性很強的學科，所以要打破傳統的教學模式，應用工學一體化的教學已勢在必行。激發學生的學習興趣，調動學生的聽覺和視覺功能，使學生的學習不再覺得單調乏味。就電子技術教學理論性強、內容抽象、原理難以理解等實際情況，傳統的電子技術實訓課在進行中出現瓶頸。工學一體化的教學模式，打破常規，從單方面的教師“教”為主，轉向以學生“學”為主，從課程設置中使得理論與實踐同步；而最大的改變在于改變過去教室只能教授理論，實訓室只能動手訓練的格局。學校的教室突出專業氛圍，配置了投影器、多媒體平臺，教師可通過多媒體演示如：操作錄像、課件等演示使學生對專業理論了解更清晰，教師采用分組教學，每個課題以任務書的形式下發給每組。學生通過動手實踐加強對專業理論的理解，理論課都在實訓室中得到驗證。且教師要做到首件必做，每個課題教師需要提前把電路的制作過程和調試效果及方法用數碼相機錄下來，再通過投影儀對其進行播放，且展示教師的作品，這樣大大提高教師的教學水平與學生的學習效率。

三、從技校學生的培養目標出發，對課程進行了一體化教學的改革

一體化課程構建分為四個步驟，即行業情況分析、工作分析、確定典型工作任務、學習領域描述和學習情境設。其主要內容包括：開發制定一體化課程教學標準、組織開發一體化課程教材、編制一體化教學大綱和教學計劃。一體化教材的編寫應該本著適度夠用的原則對教學內容進行取舍。過度注重知識的系統性和過度依據技能知識都是不可取的。

挖掘基于工作過程體系的工作項目、教學案例、及典型工作載體，實現學習領域向學習情境的轉換，并根據每個工作項目的特點與工作目標，設計與分解各個典型工作任務的知識、技能與態度目標，以提高學生的興趣，將學生牢牢抓住，在電子實訓中培養學生的學習電子的興趣。讓興趣成為電子學習的切入點，在工學一體化的教學課題的選擇上，緊扣電子技術教學大綱，以興趣為主線、實用電路為主題、興趣電路相結合的原則，按照“任務描述任務要求理論知識技能訓練技能考核”的編寫模式，實現理論與實踐的有機融合，讓學生真正體會到在學習中工作，在工作中學習的樂趣，理解并領悟了從明確任務，搜集信息，到策劃工作實施方案；從選擇適用工作方案，到具體實施工作方案；從檢測與控制工作效果，到評價與改進工作方法等換發了學生想學、愿學、會學的自主學習激情。課題的選擇以項目模塊為主，每個項目下設相應的工作任務，教學目標明確，學習任務清楚，使教學的主體由老師，變成課堂上的學生。

工學一體化的課程以典型工作任務為載體，以學生為中心，鼓勵學生獨立思考，激發學習的主動性，充分尊重學生在教學過程中的主體地位。同時在教學中加入了職業能力的培養，使學生在學習到專業技能的同時，也學會人際交往，在工作中培養團隊協作意識；讓學生發現自己的亮點。比如，有的同學在裝焊方面比較優秀，有的同學在調試方面比較得法，在教學過程中，通過項目中的任務，讓學生自主的去選擇自己的任務，在完成任務的過程中，培養團隊協作精神，增強學習信心。

四、一體化教學評價

考評與評價既是教學工作的終結節點又是教學工作的指揮棒，根據一體化教學的本質特征，改變了以期中期末考試成績作為學生教師考評主要依據的傳統做法，加強并注重了過程考核。把學生在平常的表現納入對學生的評價，即把學生的作業成績、課堂表現、品德素養納入評價。作業評價、課堂評價和品德素養評價均實行打分制，教師根據評價標準量化表所示按評價等級給學生打分。采用過程性評價與終結性評價相結合的方式，建立并實施了全員參與、全程控制、全面管理的動態評價體系、機制與模式，加強并注重對學生職業道德培養、職業習慣養成與職業能力形成的考核評價力度，以培養學生全面的素養。

五、總結

總之，教學模式由傳統型轉向一體化，通過一體化教學使得教師教學更嚴謹，學生專業學習更充實；在教學過程中體現了學生的主體作用，有利于學生提高綜合職業能力和創新能力。實施一體化教學需要“雙師型”教師，“培養“雙師型”教師，應采用多種培訓形式加強對教師素養的培訓。教師定期到企業鍛煉機制，通過到企業鍛煉可以最大程度的使教師接觸生產實踐，獲得需要的生產知識。

如何實現一體化課程教學，這是一個嶄新而龐大的命題，需要職業教育工作者、研究者共同討論。以上僅是針對一體化教學現狀的初步探討，目的是為了加深對教改思想的理解，促進日常教學教改工作和職業教育發展。一體化教學改革要推廣，需要教育政策的支持，需要學校的激勵，需要教師更大奉獻！■

參考文獻

[1]郭建鋒. 大膽改革，積極推行項目課程教學[J]. 新課程研究， 2008， （11）

[2]朱國興.電子技能與訓練[M].北京.高等教育出版社.2000.