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航空机电工程论文范文

时间:2023-03-29 09:24:17

序论:在您撰写航空机电工程论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

航空机电工程论文

第1篇

中国计量学院位于历史文化名城、旅游休闲胜地――杭州,是我国质量监督检验检疫行业唯一的本科院校,具有鲜明的计量标准质量检验检疫特色。而机电工程学院则是中国计量学院中历史最悠久、规模最大的学院之一,是一所培养与知识经济、信息时代和现代制造业发展趋势相适应的人才,满足国家和地方经济建设与社会发展需要的现代化教学科研型工科学院。

学科建设:走向国际

机电工程学院现有电气工程及其自动化、自动化、机械设计制造及其自动化、机械电子工程等四个本科专业以及七个硕士学位授予权专业。一直以来,学院重视学科建设,以追求卓越为目标,同时突出计量检测的专业特色,目前已建有浙江省重点学科“检测技术与自动化装置”、国家质量监督检验检疫总局重点建设学科“检测技术与自动化装置”和“机械电子工程”。学院在高等学校本科教学质量工程的实施中,已建成国家级的“具有计量、质量、标准化特色的机电类专业复合型创新人才培养实验区”、国家特色专业和卓越工程师计划专业“自动化”、国家精品课程“传感器技术”、国家级“传感器技术课程教学团队”,还有浙江省《电路与电子技术》系列课程教学团队”、4门浙江省精品课程。获得多项国家级和省部级教学成果奖。

与学科建设相适应的是不断增强的师资力量,学院现有教职工一百余人,其中具有博士学位的教师将近一半,教授(研究员)十余人、副高职称教师四十余人。此外,全国五一劳动奖章、全国模范教师、全国优秀教师、浙江省高校名师、浙江省有突出贡献中青年科技人员、浙江省高校中青年学科带头人、新世纪151人才第二层次、第三层次等荣誉称号的获得者层出不穷。

为了更好地提高工程技术领域的国际竞争力,促进工程型人才的培养与国际标准接轨,机电工程学院与英国工程技术学会(简称IET) 建立了教育合作伙伴关系。

英国工程技术学会在全球127个国家拥有15万以上会员,是欧洲最大、全球第二大专业学术学会和全球最大的国际注册工程师资质认证机构。自2011年3月IET在中国推出“教育合作伙伴计划”以来,目前已经有包括清华大学在内的6所大学成为IET的教育合作伙伴。在IET2012新春晚宴上,接过IET颁发的“教育合作伙伴”资质认证证书的李青院长表示:学院将以IET国际注册工程师认证的要求,进行教育教学改革,使机电类专业的教育符合实际工程需求和国际认同。

通过合作,充分利用国外优质教育资源和人才资源,建设创新型科技人才队伍,机电工程学院开启了国际化战略的新航程。

人才培养:注重实践

机电工程学院的教学目标是培养能够从事现代制造的研究、设计和开发,以及系统控制、质量监督与管理运行等工作,具有创新精神和实践能力的高级工程技术人员。秉承“计量立校、标准立人、质量立业”的办学理念,学院不断深化教育教学改革,注重培养学生的创新精神和实践能力。以自动化专业为例,以“计-控-管”一体化为专业特色,在人才培养过程中,突出过程控制和运动控制中的计量检测、自动控制、信息处理与管理有机结合的专业建设思路,追求卓越与特色并重,以项目为导向,通过对工艺的熟悉和过程的了解,培养学生具有完整的控制系统设计观念。

除了在课内,学院还十分注重学生课外科技能力的培养,以竞赛为牵引,鼓励学生参与科技活动,极大提高了学生的科技兴趣与实践能力。学生每年都在国家、省级大学生机械创新设计大赛、科研类航空航天模型锦标赛等取得优异成绩。

2012年10月,由国家体育总局、科学技术部、教育部主办的“中国农谷杯”科研类全国航空航天模型锦标赛上,由机电工程学院组成的航模代表队通过与来自全国46所高等院校的1000余名运动员的激烈角逐,取得优异成绩,其中,遥控电动模型滑翔机竞技项目获得一等奖2项,三等奖1项;太阳能模型飞机设计飞行项目获得三等奖1项;遥控模型双机分离定点救援项目获得团体第四名;1kg级遥控电动模型飞机载重空投项目获得团体第五名;科技创新评比项目获得三等奖1项(太阳能飞机电池板最大功率输出调节装置)。另外,代表队在比赛期间表现出良好的组织性和纪律性,展现了勇于进取和顽强拼搏的精神风貌,获得组委会颁发的“体育道德风尚奖”。

2012年7月,机电工程学院学生参加了在西安举行的全国第五届大学生机械创新设计大赛,荣获两项全国二等奖;2011年浙江省第八届大学生机械设计大赛中,学生带着自主设计的机器人作品“双层巴士”出色地完成“穿越隧道”、“跨越壕沟”、“解救人质”等多个动作,经过实物竞赛、理论答辩等多个环节,以总分全省第一的成绩获得冠军;2011年10月,机电工程学院28名朝气蓬勃的航模队员来到山东省莱芜市,参加“雪野湖”杯科研类全国航空航天模型锦标赛,在无线电遥控电动模型滑翔机、遥控模型双机分离定点救援、1kg级遥控电动模型飞机载重空投三个竞赛项目及航空模型科技创新评比中,共获得奖杯3个,科技创新奖牌1个,银牌18枚,铜牌6枚,奖状35张的优异成绩,并且所参与的竞赛项目团体成绩均进入前三名……

各种各样的课外科技创新比赛对学生的实践动手能力、理论联系实际能力、协同协作能力等的培养和提高具有重要作用。

科学研究:面向前沿

教学与科研,两手都要抓,两手都要硬。在科研条件建设上,学院拥有灾害监测技术与仪器国家地方联合工程实验室、浙江省在线检测装备校准技术研究重点实验室、浙江省现代计量测试技术与仪器重点实验室和浙江省特种设备与能源环保计量行业技术创新服务平台等科研平台。还拥有4个中央、省财政专项建设的教学实验室,3个与国际著名企业共建的实验室。其中浙江省现代计量测试技术与仪器重点实验室依托国家质量监督检验检疫总局,瞄准国际领先技术的新一代计量测试技术与仪器研发的应用研究、仪器测试标准化研究以及高级专业技术人才的培养,旨在建成省内一流、国内先进的计量测试与仪器技术创新基地。

第2篇

关键词:高职;毕业设计;改革

一、课题研究的背景

高等职业教育作为我国高等教育不可或缺的重要组成部分,担负着为国家培养并输送生产、建设、服务第一线高素质应用型技术人才的重任。高职教育目标定位在培养生产、建设、管理、服务一线需要的实践能力强、具有良好职业道德的高技能人才。加强对高职学生综合素质的培养已成为提高培养质量的关键。综合素质的培养需渗透在教学、实验、实习及毕业设计等各个环节,尤其作为就业前综合性工程训练的毕业设计,是高职院校学生在系统掌握专业知识和技术的基础上,将所学知识和能力进行综合应用和锻炼的一种行之有效的手段,是理论与实践密切结合的一个教学环节,更是培养和提高学生分析、解决实际问题能力的一个平台,也是学生走向社会、独立开展工作的一座桥梁。通过毕业设计,学生可以获得感性知识,更好地掌握职业技能,养成理论联系实际的作风和独立工作的能力,促进良好职业习惯和职业道德的养成。可以说,它对培养人才起着十分重要的作用,并且这种作用是其他教学手段无法替代的。加强对高职毕业设计教学环节模式的改革,对高职院校适应我国经济社会发展具有重大意义。但高职院校教师教学工作负担过重、投入远远跟不上学校发展的需求等矛盾却日益突显,学生水平参差不齐等问题也不容回避。因此,进行毕业设计模式改革、提高毕业设计质量是一个值得深入研究的课题。

二、高职院校毕业设计现状分析

近年来,各高职院校都在积极探索毕业设计工作新思路,但有些院校毕业设计工作改革倾向于将学生推向社会,变毕业设计为企业实习、变毕业设计课题为单纯的毕业论文等。高职院校这种毕业设计的“改革”倾向固然有其深层次的背景:我国的高校毕业生面临着严峻的就业难局面,许多高校学生在最后一个学期几乎都在校外找工作,急于上岗。但是,这种一味地“推出校门”式的“改革”使毕业设计教学环节形同虚设,毕业设计没有实质内容,只有毕业论文的形式存在,毕业设计答辩更是流于形式。

根据对平顶山工业职业技术学院机电工程学院机械工程系部分学生毕业设计现状的调查结果,我们可以看出还存在不少的问题。例如:毕业设计的材料来自书籍、报刊或网络,存在抄袭问题;毕业设计选题没有结合实际,内容空洞、陈旧、重复;毕业设计时间与学生找工作时间重叠;毕业论文写作不够规范、基本功不够扎实;等等。有鉴于此,改变毕业设计教学环节的运行模式是高职院校迫在眉睫的选择。如果长期维持下去不进行改革,毕业设计必将成为制约高职院校教育质量提高的一个关键环节,必将对高职院校人才培养产生负面影响。如何突破这一瓶颈,已成为高职院校教学改革亟待解决的问题。本课题的提出就是针对目前毕业设计教学环节普遍存在的问题,以毕业设计模式改革为突破口,在平顶山工业职业技术学院机电工程学院机械工程系毕业设计中进行一些有益的探索。

三、高职院校毕业设计模式改革思路

毕业设计模式改革选择平顶山工业职业技术学院机电工程学院机械工程系2008级部分专业的学生,通过分析查找现有的毕业设计环节存在的问题,在毕业设计实践时间周期模式、毕业设计课题选择与指导教师学术造诣提高模式、毕业设计规范量化改革模式等方面进行研究。

第一,毕业设计教学环节时间周期模式改革。传统的毕业设计开始时间是第6学期的前10周,鉴于这个时间学生毕业在即,把找工作放在首位,毕业设计容易流于形式,我们将毕业设计教学提前到第5学期的前10周进行,这样学生就能够在校安心进行毕业设计。

第二,高职院校毕业设计选题要有工程训练背景和较强的实践价值,要达到既有综合训练又有综合素质培养的目的。在选题方式上,多选用来源于企业生产实际的题目,也可由校企双方协同指导。题目类型在满足教学基本要求的基础上,提倡真题真做,这样能够使学生感到自己做的课题有价值、有意义,产生成就感和创作的欲望,激发学生搞毕业设计的积极性和责任感,从而更好地培养学生解决实际问题的能力,并推动学校科研工作的开展。

第三,突出高职特点,加强指导教师队伍建设。高职工科教育以培养生产第一线应用型人才为培养目标,要提高毕业设计水平和质量,关键是提高教师队伍的学术水平。只有让高职教师多参加社会实践,才能提高他们的指导能力。指导教师应有合理的知识结构,具有较高的科研水平,能指导学生制定切实可行的毕业设计规划。

第四,加强专业文献阅读,注意综合能力的培养。在毕业设计初期,安排一周时间广泛查阅国内外文献资料,有助于了解毕业设计题目相关前沿的学术动态,拓宽知识面,同时也有助于学生提出课题的初步研究方案。

第五,坚持标准,全面考核。毕业设计的考核由导师评语、专家评阅和论文答辩等环节组成。导师评语主要评价学生在毕业设计期间的实际表现,如学习态度、综合能力和毕业设计的完成情况等。专家评阅主要对毕业设计方案的合理性、数据采集的可靠性、结论的正确性及论文撰写的质量等提出评审意见。因此,应加强管理,规范评语的内容要点,未经认真评阅的论文不予提交答辩组;要加强答辩小组的师资配备、答辩环境的学术氛围营造和答辩程序的规范。

四、高职院校毕业设计模式改革取得的成效

实践证明,对2008级部分学生实行毕业设计模式改革,指导教师有针对性地认真进行毕业设计指导,帮助学生通过毕业设计对理论知识有更深刻的理解,可以有效提高教学质量,加强对学生专业学习的连贯指导,加大学生实际应用能力的培养,大幅度提高学生毕业设计的质量。毕业设计模式改革取得的成效归纳起来有以下六个方面。

一是推动了教学改革,为培养创新型人才提供了机会。毕业设计教学环节的改革,要求教师重视科研,争取各类课题,可以进一步把产学研结合起来。

二是增强了实践教学环节的衔接和统一,有利于系统训练,多出成果。选择恰当的毕业设计与制作课题能够充分发挥学生的主体作用,最大限度地提高学生的综合素质。通过导师的指导以及实践经验的积累,可以大幅度提高毕业设计的质量,提高学生的综合素质。

三是促进了毕业设计与学生择业的有机结合。由于学生提前进入毕业设计,系(部)应加强毕业设计的组织与管理,既有利于搞好毕业环节教学,又有利于学生就业选择。学生可以安心做设计、写论文,并合理安排求职时间;对用人单位来说,能够提高录用人才的效率,缩短“磨合期”。

四是提高了学生的社会适应性。毕业设计模式改革使学生有机会接触到具有企业背景的题目,学到大量书本上学不到的知识,实践能力大幅度提高,为毕业后从事的工作奠定了一定的基础,尤其是参与企业项目,使学生积累了宝贵的工作经验,增强社会适应性。

五是强化了师资队伍建设,促进了教学相长,有利于培养学生的综合素质。毕业设计模式改革要求教师要不断地提高自身素质、提升科研水平和实践技能。学生有机会直接参与教师的科研课题,极大地调动了学生学习的主动性和积极性,最大限度地挖掘学生潜力,促进学生全面发展。

六是学生毕业设计质量明显提高。学生毕业设计的规范程度大幅度提高,论文表述更加符合科技论文国家标准,大大增加了论文的可读性,强化了对学生科学研究、工程实践的培养。

参考文献:

[1]王金凤,冯,高长银.普通院校机械类专业毕业设计存在的问题与对策[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2007,(8).

第3篇

关键词:电气工程;应用型人才;课程体系;实践教学

作者简介:黄文力(1974-),男,河南孟州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授;何琳琳(1972-),女,河南郑州人,郑州航空工业管理学院机电工程学院,副教授。(河南 郑州 450015)

基金项目:本文系河南省教育厅科技攻关计划项目(项目编号:2010B470010)的研究成果。

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0005-03

近年来,由于隶属机制由原中国航空工业总公司转变为中央与地方共建、日常管理以河南省为主,同时学生的就业形势也由定向培养转变为双向选择、自主择业,因此为适应新形势发展要求,郑州航空工业管理学院改变过去单一管理类的专业设置,调整设立了“管工结合、文理并重、管理学科优势明显、多学科协调发展”的办学方针,大力发展工科专业。于2001年筹建了电气工程及其自动化专业,其后根据河南省区域经济发展的特点,对电气工程及其自动化专业进一步细分,于2008年新设置了自动化专业,从而引起了对电气专业原有的专业特色、人才定位、课程设置等一系列新的思考。本文主要介绍郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业发展的特点,讨论相应课程体系的建设,及突出实践教学环节对本专业工程应用型人才的培养。

一、应用型人才培养的定位

1.电气工程及其自动化专业的特点

电气工程及其自动化专业是1998年教育部在高等学校专业目录调整时,把原来的“电力系统及其自动化”、“电机电器及其控制”、“高电压与绝缘技术”及“电气技术”四个强电类专业合并而成的专业,是新专业目录中合并调整原有专业最多的新专业之一。[1]新专业的建设遵循“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的原则,改变了过去专业设置过多、过细的做法,强调本科阶段对专业基础知识的掌握,具有强电与弱电、电工技术与电子技术、软件与硬件、元件与系统相结合的特点。由上述的发展可以看出,电气工程及其自动化专业应该是一个以强电为主、强弱电相结合的专业,应该体现以“强电为体、弱电为用”的理念,培养的学生既要懂强电又要懂弱电,既搞硬件也搞软件,既掌握电气技术的专业知识,亦了解计算机与电子技术的应用。[2]

郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业的培养目标是:培养德智体全面发展的,适应社会主义市场经济需要的,具有良好的文化科学素质及电气工程专业知识和应用能力的,能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研究开发、经济管理以及电子与计算机应用等领域工作的宽口径、创新型、复合型高级工程技术人才。该专业的学生由于受到电工、电子、信息控制及计算机等技术的基础训练,既具有电气工程方面的专业知识,又具有自动化与计算机方面的基础知识,使其在今后的就业中具有较大的优势。

2.电气工程及其自动化专业面临的发展机遇

我国电力工业经过多年的快速发展,现今无论是发电装机总量还是年发电量在世界上均居第二位,仅次于美国,但人均装机量与人均年发电量都远远落后,仍有很大的发展空间。电力工业的“十一五”发展规划提出了特高压的发展战略,并且提出构建智能型坚强电网的概念与目标,为电力工业、电气设备制造业及相关的机械、材料工业提供了无限的发展潜力。[3]

河南省在第十一个五年发展规划中指出:“加强电网建设,增强电力输送能力。加快计算机技术、自动化技术和信息技术的推广应用,提高城网的自动化水平”与“重点发展高压超高压输变电成套设备,电站辅机以及中高端电工专用设备,风能、低温余热发电设备”。现如今,发展循环、低碳经济,建设环境友好型、资源节约型社会成为经济社会可持续发展的战略目标,电力工业必将在其中扮演更重要的角色。

事实表明,高质量的电能供应是中国社会现代化建设的重要保障,也是河南区域经济快速发展的基础条件,需要有大量合格的电气工程师,而这正是电气工程及其自动化专业的根本使命与发展前景。因此,郑州航空工业管理学院电气专业紧密跟踪我国电力工业的发展规划,结合地区经济发展的特点,及时调整专业的办学方向,力争办出专业特色,培养出更多的电气工程技术专门人才。

3.电气工程及其自动化专业的现状

郑州航空工业管理学院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方经济和航空工业生产第一线,培养输出复合型应用人才的重要基地。电气工程及其自动化专业于2001年筹建,根据电力工业发展现状与区域经济特点,提出了电气工程及其自动化专业的应用型人才培养目标,并且结合郑州航空工业管理学院工科发展的水平及电气工程及其自动化专业的师资力量,编制了偏于电机电器及其控制的课程体系。电气工程及其自动化专业经过数年的建设,并且与21世纪电力工业的迅猛发展相适应,于2008年对原有的电气工程及其自动化专业进行了细分,新设置了自动化专业,并且该专业在师资方面也有了较大的进步,这些都促进了电气工程及其自动化专业强电本色的回归,推动了对相应课程体系及专业定位的思考。

虽然近几年郑州航空工业管理学院电气工程及其自动化专业有了较大的发展,但是专业基础与兄弟院校相比还很薄弱,实验条件与师资力量还很有限,仍然处于快速发展时期,总体仍处于较低水平。因此,目前的电气工程及其自动化专业仍需且必须定位于工程应用型人才的培养,学生毕业以后可以到电厂、电力设计单位、电气制造企业及各工矿企业从事与电气相关的设计、运行、管理等工作。

4.应用型人才的特点与培养

应用型人才的特点是学科基础知识扎实,实践能力与创新意识强,除了具有较好的科学素养外,还具有良好的工程素养,具备解决工程实际问题的能力,毕业以后主要在生产第一线从事运行与管理等工作。应用型人才首先是一种创新人才,具有把理论知识和技术转化为实践生产力的创新能力;其次也是一种复合型人才,因为应用型人才的工作是以解决实际问题为根本,而要解决一个实际问题往往不能仅靠一种专业知识,实践的创新多出现在学科边缘或者各学科的交叉处,因此应用型人才也是一种复合型创新人才。[4]

对应用型人才的培养,不是简单地增减几门课就能做到的,构建科学的课程体系是培养合格应用型人才的基础。如何建立以强电课程为主,渗透电子技术、信息技术与计算机技术的电气工程及其自动化专业的课程体系,是一项系统性的工程,需要透彻理解相关的课程及经受实践的检验。

二、课程体系的建设

在电气专业新课程体系的设置上着重突出“以强电为主,弱电为辅,强弱电、软硬件、电气控制与信息技术相结合”的专业特色,主要依据四个基本原则:一是突出强电特色,并且结合电力发展前景与现有师资力量,设置了电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向的课程模块;二是紧密结合自动化技术在电气工程领域的应用,保持电子与计算机技术相关课程教学四年不断线;三是强化本专业应用型人才培养的特色,保持实践教学环节四年不断线;四是激励学生的个性化发展,结合学生就业需要,注重课程安排的科学性与系统性。

新课程体系的主要特点是适应郑州航空工业管理学院原电气工程及其自动化专业细分为电气工程及其自动化专业与自动化专业的发展需要,突出了电气工程及其自动化专业的强电特色,根据“厚基础、宽口径、重实践、强应用”的应用型人才培养模式而设置。

1.课程体系的改革

郑州航空工业管理学院原电气专业结合了电气工程及其自动化与自动化两个专业的内容,专业的特点为“强弱结合、适当偏弱”;新电气专业的特点转变为“强弱结合、强电为主”,专业课程的口径相对变窄。新电气专业的课程设置不再是电气专业与自动化专业的区分,而是电气专业内电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个方向的设立。由此考虑把原来的学科基础课—专业基础课—专业选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系改为更符合新电气专业特点的一级学科基础课—二级学科选修课—跨二级学科选修课—跨专业选修课—实践环节的课程体系,如表1所示。新的课程体系保证了学生的理论教学在满足基本学分的前提下,能够小于2500学时,同时优化了课程内容,扩大了选修课程范围,扩展了学生的知识面,激励了学生的个性化发展。

表1 电气工程及其自动化专业新的课程体系

课程类型 课程名称

一级学科

基础课 自动控制原理(双语)、模拟电子技术、数字电子技术、电路(双语)、电磁场、微机原理与接口技术、复变函数与积分变换、电机学、电力系统分析、电力电子变流技术、信号分析与处理、专业技术讲座

二级学科

限选课 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力系统远动及调度自动化、发电厂电气部分

电机设计及优化、电机与拖动基础、电力拖动自动控制系统、电器学

跨二级学科

选修课 高电压技术、发电厂动力部分、供配电技术、电力市场基础、电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用;检测技术及仪表、传感器应用技术、楼宇自动化系统、微特电机、交直流调速系统与MATLAB仿真;单片机原理及应用、DSP原理及应用、电气与PLC控制技术;机械制图CAD技术、软件技术基础(双语)、可视化程序、EDA技术(双语)、工业组态技术;科技论文写作

跨专业

选修课 管理学、市场营销学;音乐欣赏、美术鉴赏;机械设计基础、计算机网络(双语)

实践教学

环节 金工实习、专业实习、专业调查、认识实习、军事训练、社会调查、公益劳动、毕业实习、毕业设计;单片机课程设计(选)、PLC课程设计(选)、电力系统继电保护课程设计(选)、发电厂电气部分课程设计(选)、电力拖动课程设计(选);电气专业制作实践、电力系统分析课程设计、电机学课程设计、电力电子课程设计

2.课程内容的优化

新的课程体系在强电专业“宽口径”的前提下,突出“厚基础”的要求,公共基础课与学科基础课的学时比例达到总学时的74%。在实现了同一专业的通识教育课、专业基础课完全打通,专业主干课程也基本相同,而专业方向的不同只体现在专业课程中的非主干课程及实践环节的要求的基础上,[1] 新课程体系既实现了对学生人文社会科学与自然科学知识的培养,又强化了对学生对本专业基础知识的要求,同时还突出了不同的专业方向特色。

新课程体系在课程内容上更加突出强电特色,突出计算机技术与弱电控制技术在本专业领域内的运用。按照电力系统及其自动化与电机电器及其控制两个专业方向,设置了两个特色显著的课程模块作为任选的必修环节。另外,按照“拓宽”与“加深”的原则,开设总数达到19门的二级学科选修课,学生可以选修其中的5~7门。按照提高学生综合素质的要求,设置了跨专业选修课与全校公共选修课,要求学生在人文社科、经济管理等方面修习约6门课程。

3.授课时序的调整

按照先基础后专业、由浅入深、循序渐进的原则,保持计算机教学、英语教学不断线,科学分配各门课程的授课时间与学时。

(1)保持计算机教学不断线。计算机课程按照教学次序包括:“计算机应用基础”、“C++语言”、“机械制图CAD技术”、“软件技术基础”、“微机原理与接口技术”、“工业组态技术”、“电力系统的MATLAB/SIMULINK仿真与应用”、“单片机原理”、“交直流调速系统与MATLAB仿真”、“EDA技术”、“可视化程序”、“计算机网络”、“毕业设计”。

(2)保持英语教学不断线。建议取消“专业英语”课程,增开双语课程教学。用英语(或双语)教学的相关课程包括:“大学英语”、“电路”、“软件技术基础”、“自动控制原理”、“EDA技术”、“计算机网络”、“毕业设计”。

(3)科学分配各学期的课时量。如第一、第二学年学生的学习效果较好,可以适当增加基础课与专业课的课时量;第四学年学生因社会实践、找工作、考研等,学习效果下降,此时可以突出计算机与实践教学环节,利用课程的强实用性平抑学生的浮躁心态,最大限度保证学习效果。

三、加强实践教学环节

实践教学是高等院校培养工程应用型人才的必备环节,是提高人才核心竞争力的决定性要素。各高校电气工程及其自动化专业培养的人才水平的高低,取决于实践教学水平的高低,包括实验条件的完善、实验内容的设计及实验教师的素质。郑州航空工业管理学院电气专业的实践环节主要由课程实验、课程设计、生产实习与毕业设计等组成,组成了一个比较系统、由线到面、由基础到综合,分层次、全方位的内容体系。[5]

1.课程实验与课程设计

课程实验包括电工电路、电子技术、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术、电机与拖动、C++语言、单片机原理、电气PLC原理等。

课程设计是工科专业实践教育的重要一环,是培养大学生独立思考、信息检索、相互合作,初步从事科学研究能力的重要途径。课程设计实践环节主要由核心专业课程与部分实用性强的专业课程如“电机设计”、“电力系统分析”、“单片机原理”、发电厂电气部分等的课程设计构成。

2.实习基地

实习基地由校内与校外两部分组成。校内实习基地主要由校办工厂组成,完成金工实习、电工电子技术、计算机辅助设计等基础性专业训练;校外实习基地主要包括陕西航空电气有限责任公司、成都飞机制造厂、贵州飞机制造厂等,学生在校外实习基地主要接受现代化企业的生产教育,培养工程实践能力。

3.毕业设计

电气工程及其自动化专业毕业设计的课题多来自于工程实践。题目通常由导师自行拟定,或者来自于导师科研项目的某一模块,或者来自于导师熟悉的专业领域,与工程实际结合紧密。针对毕业设计中存在的问题,如题目陈旧、知识面过窄、实验条件较差、学生支差应付、成果可操作性不强等问题,现阶段可积极采取以下措施:一是加强对教师和学生的管理。对教师尤其是青年教师中期抽查考核,组织讨论,询问学生等;对学生加强考勤,不定期考查,组织中期检查与预答辩等。二是鼓励和引导学生在学科知识范围内自由选题,激励他们选择来自于生活实践、能够解决实际问题的课题。三是创造条件允许学生到实习或工作单位做设计,聘请企业中有高级职称的人员参与毕业设计的指导工作。

除了以上基本的专业实践环节之外,还可以积极组织学生参加“挑战杯”、“电子设计”等全国大赛,鼓励学生进行科技创新制作,建设专业的开放型实验室,积极探索有助于提高学生创新能力、工程实践能力的教育教学模式。

四、结束语

电力工业巨大的发展空间与郑州航空工业管理学院办学方针的转变,为电气工程及其自动化专业提供了良好的发展机遇。抓住此发展契机,基于“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的电气专业的教育理念,构建了科学有效的课程体系,为今后培养大量合格的应用型电气技术人才奠定了基础。对该专业课程体系的建设与应用型人才的培养过程仍需经受实践的检验。

参考文献

[1]丁坚勇,向铁元,张承学.电气工程及其自动化专业教学改革之管见[J].中国电力教育,2000,(1):34-37.

[2]华容.“电气工程及其自动化”专业建设和课程设置的思考及探索[J].上海应用技术学院学报,2002,(2):34-37.

[3]黄文力,张丹.构建和谐电力系统研究[J].郑州航空工业管理学院学报,2009,27(3):53-55.

第4篇

关键词:MEMS设计;教学方法;多媒体教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)12-0186-02

一、引言

微机电系统技术也Q为微机械(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System),是融合硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术设计和制作特征尺寸在微米量级的电子机械器件。微机电系统是集传感、执行、信号处理和控制电路、接口等于一体的微型器件或系统。常见的产品包括微加速度计、微流控芯片、微马达等。目前,全球制造技术创新、产业结构、发展环境正发生深刻变化,中国制造面临着新的机遇与挑战,而MEMS技术能服务于航空航天等诸多领域,具有巨大的经济前景和积极社会意义。近年来,针对MEMS领域的巨大人才需求,高等院校陆续开设了适合高年级本科生和研究生学习的MEMS专业课程,MEMS设计教学是其中不可或缺的重要环节,目标是使学生掌握与MEMS设计相关的理论、版图设计、有限元计算、数据分析等,能应用理论与方法独立开展设计工作,培养符合现代MEMS设计所需的应用与创新能力。

二、问题分析

以往的MEMS课程对相关设计理论、方法、技术亦有一些介绍,但实践环节较为薄弱。我国仅少数院校设有正规的MEMS专业,可借鉴的成熟教学模式少,我们在实践中也陆续发现了一些问题:

1.教学重点确定。MEMS设计涉及知识点多,例如微流体力学、有限元等,都可以扩展为独立课程。如何确定教学重点,在有限学时内将基本点讲透彻,让学生能确实掌握重点知识和有效开展实践,是亟待解决的问题。

2.教材选择。教材是教学过程中必不可少的工具,也是学生获取知识的主要源泉,MEMS设计既涉及到多领域的基础理论,同时也具有很强的实践特征,需要学生能借助有限元等将理论应用到器件设计中,而目前国内的书籍或偏重概念和原理性的介绍,或是类似软件使用说明书,难以找到能贯穿符合现代工程需要的由理论至实践的设计类教材。

3.软件实践环节的具体实施。软件实践是开展MEMS设计教学不可或缺的环节,由于MEMS设计中往往涉及到多个物理场的耦合计算,需要选择合适的教学软件和教学实例,难度和工作量要适中,便于学生在短时间内熟悉基本操作,同时也要反映MEMS器件设计的特点,让学生感觉到利用教学软件逐步探究的乐趣。

三、教学方法改进

1.教学计划和教案的构建。针对目前缺少合适教材的情况,教研组自行编制了适合高年级本科生和研究生的教案,如图1所示,从种类繁多的MEMS器件中选择了具有代表性的挠性微加速度计、微流控芯片、薄膜泵三类器件为对象。以器件的关键技术指标为牵引,建立科学的授课体系结构,优化整合教学内容,逐步引入理论基础、关键技术、分析方法等。这三类器件的共性特点是:(1)能承载静电学、流体力学、弹性力学、热力学等基本理论;(2)拓扑结构相对简单,利用不太密集的网格划分就可以得到相对满意的结果,学生能够在有限时间内切实体会到多场耦合构建、网格划分、计算格式、后处理等技巧,提高了学习效率;(3)便于逐次推进教学进程,有助于提高学生兴趣,降低学习难度。

2.软件平台的选择。目前,市场上有许多能够用于MEMS设计的软件,其中一些功能非常强大,包括了版图设计、工艺仿真与优化等前后端模块。考虑到实际需求,最终选择Comsol软件为工具,与其他软件相比,虽然它在计算精度上略显不足,但其具有适合于教学的独有优势:(1)提供灵活便捷的多场耦合平台,多场耦合是MEMS器件的重要特点,而Comsol在提供了强大的耦合模块的同时,也提供了从基础模块自行构建架构的方法;(2)软件运行速度快、对硬件平台要求不高,这使得借用公共机房就可以开展软件实践,并能在课堂有限时间内完成授课―实践―答疑―总结的过程。(3)提供了大量案例库,为课后学习提供了参考。我们还引入了AutoCAD等辅助软件,以弥补单一软件的不足。

3.互动的上机实践教学模式。以往的授课中,教师在理论分析上耗费时间较多,虽然能够从基础理论到器件分析的各层面进行描绘。但受体裁制约,讲授时间冗长,单元之间的前后关联性过强,学生参与感差,教师则很难营造出活泼的互动教学气氛。近年来,我们建立了多媒体互动教学的条件,以器件分类为根据,将教学内容聚焦为既有关联又独立的若干单元,每单元均包含理论简介、案例讲解、答疑、实践操作等,而将冗长的理论推导过程舍弃或留给学生课下自学。下面以低浓度物质在微流道混合为例说明单元授课的具体实施方法:首先,简要介绍微混合的应用背景和定量指标需求,解读非稳态对流―扩散方程;然后借助Comsol软件具体讲解模型带入、与流动模型的耦合、高阶格式与低阶格式的区别、Pe数约束条件,以及借助浓度分布图等来分析结果等;再给出空白的几何模型,让学生根据要求独立实践;最后留出时间对共性问题答疑,并简要介绍最新动态,提供文献给学生课后扩展学习。

四、教学效果评估

1.通过学习后,学生普遍能够将物理、化学、力学等基础理论和软件工具相结合,独立解决MEMS器件耦合问题。以课后作业之一:“微混合器设计”为例:研究生经学习后,能独立构思微混合器的结构,完成模型设计和网格划分,然后将电场―流场―溶质分布结合进行耦合计算,实现性能评估等,最后提交设计报告,有些设计体现出相当的创意。

2.学生能够在后续的毕业论文或创新实践中自觉综合Comsol软件及其他工具,解决实际微机电工程设计问题,包括惯性组件散热、点胶控制、微射流等问题,并在后续实践中与教师保持长期互动。其中部分方案体现出很强的多场耦合特色,教师也能从相关领域汲取营养,对具体需求有更深入了解。不仅达到了学以致用的目标,也实现了“教学相长”。

3.课堂气氛活跃,学生勇于提问、勤于思考和动手,向教师反映学习MEMS设计“很有趣”、“学到了知识”、“原来如此!”等,并从自身感受出发,提出改进教学的意见。

五、结语

在教学改革实施的过程中我们明显感到,合理和科学的教学计划和实施方法,既能引导学生逐步学习理论知识和掌握实践方法,也能给他们充分发挥思维和想象力的空间,通过教学改革举措,使教学质量得到明显改善,有效提升了学生微机电工程设计方面的工程实践和创新能力。

第5篇

[关键词]机电一体化 技能大赛 中职 机电专业 教学改革 技能实训

中等职业学校技能比赛并不是社会新鲜事物,很多年前它就是我国技术学校、中专和大学内部选拔人才的一种方式,很多劳动模范和技术能手从技能比赛中脱颖而出。随着职业教育不断发展以及企业职业岗位对人才规格、能力要求的提高,传统的中等职业学校对学生的培养方式已经无法满足企业对人才提出的技能要求。所以,在国家教育部的指导下,全国中等职业学校技能大赛作为一种新的制度出现,开拓出一条“以就业为导向,以大赛促专业建设改革”的职业学校,不断提升教学质量的革新之路。

大赛在推进职业教育教学改革方面进行了很多有效的探索和尝试,取得了丰富的经验,得到了学校和社会的认可,逐步形成了“普通教育有高考,职业教育有大赛”以及将技能大赛“覆盖所有中等职业学校、覆盖所有专业、覆盖所有教师、覆盖所有学生”的良好局面。大赛检阅了职业教育的教学成果,同时展示了职教学生的精湛技能、认真负责的职业态度,体现了学生既有专业知识,又有拓展能力和实际操作能力的综合素养。本人作为一名中职学校教师,从事机电专业教学已有6年,连续3年带领学生参加青海省中等职学校技能大赛,经本人指导过的学生在青海省中等职业学校技能大赛中取得了优异的成绩。现在此谈谈机电一体化技能大赛如何为我校机电专业教学指明了方向。

机电一体化技能大赛促进职业教育模式的转变。

技能大赛促进了职业教育人才培养模式的根本转变,体现了职业教育的根本特性,实现了引导职业教育科学发展。它不仅检验了学生的技能水平,检验了学校的师资力量,同时也检验了学校的课程建设和管理水平,是一场从学生到学校的全方位检验。

我校地处青海省互助县,学校坚持以服务为宗旨、以就业为导向的办学方针,在落实“培养我省产业群急需的一线技术工人”这个办学目标上,把“工学结合、校企合作”作为人才培养模式的切入点,尝试探索推进“1+1+1”的办学模式,工学交替,半工半读,把学生技能比赛、学科建设、实习实训基地建设与职业资格取证作为工作重点,提高学生的职业能力与综合素质,帮助学生顺利完成由学生身份到企业员工身份的转变与适应,把学校办成特色鲜明、效果明显、能适应经济发展的技术工人的培养基地。

打造职业教育特色专业,培养技能型人才。

依据机电一体化大赛指导思想,调整课程模块化设置在机电专业教学计划中提出培养目标是“应用型、技能型实用人才”,除此之外,还要增加竞争意识的培养和创造思维的培养,突出职业道德教育,加强综合职业能力和综合素质的培养。另外,要体现使一部分学生毕业后升入高等职业教育继续深造的目标要求。所以,课程设计要通过教育思想、体制、内容、方法、手段的创新,根据我省产业需求进行开发。结合我校情况,将课程设置分为几个模块:文化基础模块、专业理论模块、技能实训模块和岗位训练模块。学生在学完文化基础课和基本专业理论课后,设置钳工、车工、维修电工、电子电器四个技能实训模块。不但要训练学生的动手操作能力,而且要求学生取得相应模块的职业资格等级证书,这样有利于学校培养的学生更贴近于社会经济发展的需求。

根据机电一体化大赛考核内容,提出技能教学方法为使教学过程更加符合当代中专生的特点,突出中等职业学生的职业技能培养,针对机电专业职业技能教学要求,提出技能教学方法。把以学习课程为中心转变为以学会技术、完成任务为中心,以项目形式体现其教学内容。全国大赛机电一体化项目的主要形式就是用PLC编程实现任务控制,所以,我在《PLC技术及应用》课程教学中主要采用项目教学为手段,不断提高学生分析问题、解决问题的能力,结合实际生产控制,制定相应的实训项目,让学生分组完成实训项目,是学生不断提高解决实际问题的能力。以PLC(Fx2n系列)为例,首先让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图,模拟实现工业生产控制中的小项目,如电机顺序控制、工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等;然后在机电气一体化实训台进行分块练习,熟练掌握每一个单元的自动控制功能;最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自我们身边的生活和生产,学生对教学课题感兴趣,认识到所学的东西非常有用,能解决现实问题,学习热情自然高涨起来,从而学习的自觉性和主动性也随着提高。教师积极利用这一点,引导学生主动思维,开始由教师提出问题,激发学生的兴趣,引导学生分析问题、解决问题,再逐渐转变为学生提出问题、自行分析问题和解决问题。这样,不但提高了学生学习PLC知识的兴趣,而且还提高了学生分析问题和解决问题的能力。

分析机电一体化大赛出题形式,开展实训项目教学。

纵观近几年全国技能大赛机电一体化项目的试题,都是模拟企业中自动化控制要求较高的流水线生产设备设定的控制要求。当然,对这些题目我们在平时教学中不可能遇到,但是对于这样的任务要求,可以拆分为几个子项目进行处理,这就是我们近年来研究的实训项目教学。笔者结合近几年的机电专业课教学实践,将实训内容划分成若干个可独立进行的基本训练单元,每个训练单元对应一个实训项目。以《维修电工》课程为例。这门课有一个明显的特点,就是计算少,理解内容较多,动手能力训练项目较多。那么,如何使学生更快、更容易、更轻松地学好这门课程呢?本人主要采用项目教学法进行学生的技能训练。首先要围绕专业人才培养目标和教学计划要求,根据实训室的具体条件设置维修电工实训项目;接着按照基本技能训练、专业技能训练、综合应用训练模块进行分类(其中综合应用训练项目可独立设置为实训课程,如电机与电器控制),以一个可独立进行的、有完整教学内容的训练单元作为实训项目,并要求有成果展示。学生要根据实训项目的任务要求,包括实训目的、方法、步骤、要求、达到的标准以及所需的仪器、设备、工具、材料等,进行独立的学习和训练。最后,学生完成实训项目并写出实训报告;教师要给出此次实训项目的评价。经过几年的教学摸索,结合平时的实际技能的教学经验,这种项目教学法使教学效果有了明显的提高。

从技能大赛中发现问题,加强教师的实践能力。

随着我省的开发开放,我校不断探索推进“1+1+1”的办学模式,即一年基础理论知识学习、一年动手实践能力培训、一年到企业顶岗实习。在顶岗实习中,学生带着任务按照岗位技能的要求参加锻炼,企业按照准职工进行管理,让学生参与具体的生产实际操作。同时,教师要与学生共同下企业,不仅把学生管理从学校延伸到企业,而且促进了“双师型”教师队伍建设,让学生和教师在企业技术人员的指导下熟悉掌握新知识、新技术和新工艺,在生产实践中得到锻炼,以提高学生的综合素质和职业能力。教师也可以接受新的专业知识和信息,掌握专业技术发展动态,了解企业和社会对本专业的需求。教师从技能大赛中发现问题并在企业实践中寻求学习路径和解决办法,这是提高教师参加企业实践的关键所在。产学研结合是促进教师学习专业知识、提高专业素质和专业能力的有效途径。学校通过校企合作,积极开展技术攻关或产品研发,也可以利用本专业的技术力量,开展科技服务活动,培养教师的科研素质、创新能力和技术应用能力,提高教师的实践能力。

随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化课程教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内中等职业学校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

技能大赛是对我国职业教育成果的大检阅,它不仅引导人们重新认识职业教育,而且让社会重视和支持职业教育。中职学校以此促进教育模式改革、课程教学改革、人才培养、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设,形成了“普教有高考,职教有大赛”的新局面。

参考文献

[1]赵松年,李恩光,裴仁清,机电一体化系统设计[M],北京:机械工业出版社,2004.

[2]钟波,陈容,冯云,高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J],职教论坛,2006(6):79—80.

[3]韩培庆,高职教育实践教学模式改革的思考[J],职教论坛,2006(6):23—24.

[4]何龙,祁传琦,项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J],成都航空职业技术学院学报,2005(4):40—41.

第6篇

论文摘要 针对传统的机电一体化类课程在教学过程中重理论轻实践的现状,本论文对高等院校机电一体化类课程实践教学进行了探讨与研究,分析了我国高等院校当前机电一体化类课程教学现状,并指出了其原因,在此基础上重点探讨了高等院校机电一体化类课程实践教学的改革策略与教学方法,从充实实践教学内容和教学手段、改革实践教学考核方式及加强实践设备及基地建设三个方面详细论述了机电一体化类课程的专业实践教学方法的改革,对于进一步提高我国高等院校机电一体化类课程的专业实践教学水平和教学效果具有较好的指导和借鉴意义。

0 引言

“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,其发展依赖于其他相关技术的发展,因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程,涉及知识面广、容量大,这门课的教与学都不容易。

传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成,将机电一体化系统分为若干个功能结构模块,逐一进行讲解,例如分别讲解机械本体功能模块,传感检测功能模块,中央控制功能模块等等,这样的教学方法易于学生理解,但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系,为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点,对其教学方法和教学策略进行改革与尝试,以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。

1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析

结合我国目前高等教育的现状,造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面:

1.1 师生思想上都不够重视

从目前的高等院校的教学现状来看,重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法,在这样的教学模式下,尤其是像机电一体化这样的课程,理论课本来就比较晦涩难懂,加之实践实训比较少,学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系,对于机电一体化的理解只是停留在表面层次,因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说,师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因,教师认为对于机电一体化课程教学任务重,往往疲于应付授课;而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力,往往兴趣不大,加之实践实验时间较少,最后将实践实训流于形式,因此,师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。

1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理

机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容,目前,绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响,课程的内容过多过深奥,理论课时数太大,实践技能教学课时不足,而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准,导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远,很多学生学习了很多知识,可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定,这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。

1.3 实践教学条件不完善

由于机电一体化类课程所开设的实验,往往实验设备体积比较庞大,集成度较高,价格昂贵,因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的,目前很多高等院校也在进行教学改革,增大实验实践课程量,但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子,主要表现在以下几个方面:

(1)实验实践条件差,硬件实验设备陈旧,很多实验台或者实验设备都是演示性实验,整个实验过程都是老师在做实验,学生只负责看,即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍,实验教学效果比较差,这使得整个实验就流于形式化。

(2)缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践,目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验,缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验,这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力,无法提高学生动手实践能力。

(3)实验实践评价机制不够健全,很多实验实践流于形式,这导致学生对实验重视程度不够,多数学生的实验报告依靠抄袭完成,老师对学生没有印象,学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分,实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。

2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨

2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段

在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候,我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革,添加符合专业特色的实践教学内容,不断完善实践教学条件和教学手段,尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验,加大动手实践实验及综合性实验内容,并和理论课程对应起来,使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验,这样更容易掌握机电专业知识和技能。

2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核

任何课程都需设置考核环节,同样的,机电一体化课程实践教学也需要考核,考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式,这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力,只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分,因此传统的考核方式并不合理,就需要对传统的考核方式进行改革。

结合机电一体化课程实践教学的特点,对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准,而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式,采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验,应当减小考核的比重,而对于综合实验及动手考查较为全面的实验,考核比重就应当加大;另一方面,还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核,重点不是考查学生的知识理解程度,而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。

2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度

对于机电一体化这样的实践要求较高的课程,实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果,而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设,以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果,就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面,机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地,而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备,因此对于机电一体化类课程的专业实习实践,必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度,为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会,以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。

3 结语

随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。

参考文献

[1]赵松年,李恩光,裴仁清.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2004.

[2]钟波,陈容,冯云.高职机电一体化专业实践教学模式的改革与探索[J].职教论坛,2006(6):79-80.

[3]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006(6):23-24.

[4]何龙,祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报,2005(4):40-41.

第7篇

关键词:创新训练;实践体系;信息化

基金项目:湖南省教育科学“十二五”规划2011年项目(湘教科规领[2011]003号)湖南省机电工程及控制大学生创新训练中心、湖南省机械类校企合作人才培养基地、湖南省机电工程虚拟仿真实验教学中心建设项目。

中图分类号:G434 文献标识码:A

实践教学是加深理论认识、巩固理论知识和夯实理论基础的有效手段,是拓展知识视野、培养创新意识的必要环节,是理论联系实际、培养学生掌握科技技术和提高工程实践能力的重要平台。系统的实践教学和专业的应用能力培训,能有效帮助大学生挖掘潜在的兴趣,引导和激发他们的求知欲、培养他们的探索精神和探索能力,让他们在理论学习和工程实践中成长为社会需要的人才[1]。湖南理工学院机械电子工程(集成化传动控制、机电运动控制方向)、材料成型及控制工程(模具、焊接方向)和机械设计制造及其自动化(机械设计、机械制造方向)等专业一直注重培养本科生的工程实践能力、创新意识和创新精神,提出了“基础实践―综合提高―课外拓展―工程创新”分步骤、分层次的大学生创新训练体系。依托湖南省机电工程及控制大学生创新训练中心,通过在时间、空间等方面全方位开放实验室、提供与课程内容衔接紧密的自主实践活动等方式,探索和构建基于信息技术的开放性实践育人模式,实现教-学-研―用互动共赢,切实为地方经济发展培养机械类高素质应用型人才。

本文以信息技术环境和活动理论为基础,分析了它们的开放特性和分布特性。通过揭示信息技术环境下的实践活动实质,研究地方理工院校如何针对培养具有创新精神工程技术人才构建实践训练体系。

1 信息技术视域下的实践活动分析

底只是信息技术环境最突出的特征。因此可以说基于信息技术的实践活动是一种数字化的学习实践。“数字化实践”是一种新型的、以先进的信息技术为重要支撑的学习形态[2]。要想开展以数字化技术为支撑的实践活动,人们必须创建多种多样的信息化平台。活动理论不仅为我们提供了分析传统实践活动中所存在问题的理论基础,还为我们提供了信息技术背景下学习创新、工程创新和教学改革的思路。

1.1 活动的交互性

新学习观认为:学习是信息技术支撑下主客体社会性的交互活动[2]。这观点包括两个方面的含义:首先,活动理论认为学习是学习者主体的一种主动的自觉的活动;其次,这种活动可以以当前先进的信息技术作为支撑。有学者把活动当作一个维度,把技术当作另外一个维度,从而建立了一个二维坐标,并以此把学习活动分为四种类别:低技术含量且学生消极被动的学习活动,传统的填鸭式教学方式就是如此;中等技术含量,但学习者却比较主动自觉的学习活动,传统课堂环境下的发现式教学学习方式便是这种活动的代表;高技术含量但学习者消极被动的学习活动,一些技术神化思潮下的教育信息化所带来的书本搬家、黑板搬家、课堂搬家就属于这一类;技术含量高且学习者积极主动的学习活动,这种信息技术背景下的学习活动集成了前述几种学习活动的优点,摒弃了它们的不足[3]。

活动理论认为人类的所有经验都或多或少的受到其所用工具和符号系统的制约[4]。信息技术背景下的活动理论认为学习是一种以目标为导向的积极主动活动,这种活动非常重视学习者之间的分工和合作,并且强调以工具、技术来加强和促进学习对象和学习者之间的主体、客体交互以及社会交互。对于信息技术背景下的学习实践来说,理清以下内容非常重要:学习者应如何借助信息技术手段与学习内容进行有效的交互;学习者主体之间如何开展有效的社会互;学习者主体之间如何创建和谐的共同体及共同体的社会性发展。

1.2 活动的类型

活动理论认为:信息技术环境下的学习活动是以学生为中心的活动,必须充分发挥学习者的主观能动性或者说主体性。信息技术背景下的学习活动具有开放性、分布式特点,这些特征不仅克服了传统教学所固有的制度方面约束,还消除了教师在这种带有集权式特征教学形式的权威,使学习者主体所享有的权利实至名归。以活动理论作为指导,以信息技术为支持的学习环境于是便能突破传统思维的框架,从而形成以学习者积极主动活动为重要核心的新型实践教学范式。

以活动理论作为框架,我们可以将信息技术背景下学习者主体的活动分为三种类型:① 以外在的客体为对象的主体活动。这种活动主要是学习科学知识,了解生产的活动。这是学习者主体与作为客体的学习内容之间的交互;② 以外在的其他主体、团队共同体和社会作为对象而开展的主体性活动。这是学习者主体之间的一种社会互;③ 以内在的客体自我为对象开展的主体活动。相对于前两种活动,这是一种层次更为深刻的活动,说明学习者主体已经经历了一个否定之否定的发展、提升过程。经过这一自我意识和自我超越的过程,学习者便能获得最深层次的情感体验[2]。

1.3 活动的动机激发与知识内化

信息技术背景下的以外在的客体为对象的主体活动类型要求学习者必须有明确的目标,以此为导向从而实现作为客体的知识在学习者主体上实现内化[5]。信息技术背景下的学习活动明确要求学习者主体必须以具体明确的目标为导向。这意味着在面对具体学习内容时,学习者主体时时刻刻应保持强大而纯正的学习动机以及浓厚高涨的学习兴趣。信息技术背景下学习者主体学习动机的激发,虽然包含了传统教学环境下学习者主体动机的激发过程和保持持续性,但更为重要的是要怎样让众多学习者主体所组成的目标共同体始终保持高昂浓厚的学习动机。只有这样,才能够让学习者主体在社会性实践活动中敢于面对不同挑战,并一直保持和充满好奇心;也才能让学习者主体所组成的目标共同体中的个体在这些实践活动中既能维持良性的竞争态势,又能促进个体相互之间的亲密无间的协同合作。

对于信息技术背景下学习活动的其它两种类型,他们不单单涉及到知识内化,还要涉及到有关社会往的其它问题。活动理论指出个体心理机能的发展过程,主体和与之起中介作用的人造制品和社会情境的互动作用有着非常重要的影响。同时很多学者也一致认为人类所有经验在不同程度上都受到我们所使用的工具和相应符号系统的制约[3]。以信息技术作为技术支撑的信息化学习环境附有多种数量庞大的技术工具,从而帮助学习者主体来完成知识内化。这些技术工具(如认知工具)可以帮助学习者搭建知识体系,并获得可以迁移的、相对更有意义的知识。学习者主体还可以充分利用这些工具来分析当前社会和现实世界,并建构出新的知识或体系,从而展示学习成果和水平;甚至可以进行批判性反思,并进一步实现个体自身知识的内化。同时,信息技术支撑的学习环境还配有大量的供协同学习的即时通信工具和移动终端,这些工具和装置既是学习者个体或所组成的共同体赖以存在以及今后发展的基础,也是学习者主体之间开展协同合作以及进行社会往的载体。学习者可以在实践活动中利用这些工具相互之间进行交流探讨,并以此来传递显性和隐形的学习内容和经验,从而达到促进自身知识转化和社会往顺利开展的目的[6]。

2. 信息技术视域下大学生创新训练体系构建

信息技术环境下基于工程教育的大学生创新训练体系的建立将会有效地促进学生工程素质的提高[7]并激发学生的创新精神。依据按照活动理论框架,工程实践教学强调学生能力培养,体现在在工程实践教学中就是要打破陈规,在学生掌握基本实验技术的基础上,更加注重学生在动手实践的同时多动脑思考。通过采用现代信息化的教学手段,增强实践训练的趣味性,使学生认识到具备工程实践能力对于今后自身发展的重要性。同时使学生形成自我创新的意识。

2.1 创新工程训练过程分析

大学生创新训练过程应注重学生基础理论的积累、沉淀和创新思维的培养。通过改革训练内容和训练方法,利用信息化技术手段,将实践训练化繁为简、化难为易,使学生在训练中加深对基础理论的理解,同时提高实际动手能力,促使学生逐步形成主动思考的意识。工程训练过程应注重实践教学内容和质量评价的建设。涉及到训练大纲和训练内容的完善,训练资源的设计和制作,甚至包含学生从自主设计到动手制作出作品的过程。

人才培养是高校的重要功能之一,而社会对高校人才培养质量的评价是最为客观的。其中学生就业能力便是重要指标之一。因此,刨新型工程训练过程还应着重关注学生在就业能力方面提升的实效。就业能力的强弱,不但反映出社会对学生认可的程度,还反映出学生在自身综合素质的高低。为达到这一目的,湖南理工W院机械工程学院在本科四年的创新实践训练中,围绕“基础实践―综合提高―课外拓展―工程创新”的层次开展教学实践,通过信息技术手段让学生在虚拟和真实的工程氛围中去体验,通过体验提高自身的工程素质,激发自身的创新意识。

由此可见,信息技术环境下的创新训练过程应体现出四方面的特点:① 数字化课程训练资源应有连续性,在本科四年的培养过程中,学生均有条件和机会参与训练;② 训练内容应结合技术发展不断更新,在保留必要的传统训练内容前提下,应突出以计算机应用为基础的虚实结合的新技术、新工艺训练;③ 创新训练学方式应灵活多样,以激发学生参与的兴趣和积极性;④ 评价体系应多元,既包含实践理论知识的评价,更应包含工程实践能力的评价。

2.2 基于工程的创新训练体系构建

工程创新训练也就是通过运用工程实践的手段和方式,将主体所掌握的专业知识和专业技能充分的消化吸收,最后被掌握者转化为社会经济发展和个体发展所需要的能力[8]。对于大学生特别是工科专业大学生而言,实施工程创新训练的主要目的就是牢牢巩固和适当拓展专业理论知识,使工程实践能力得以锻炼和提高,同时使创新意识、创新精神得到激发和培养,从而提高自身综合素质和工程创新能力。地方本科高校实施旨在培养学生工程创新能力的工程训练体系的改革,是实现学校人才培养目标的重要前提和培养工程创新型人才的必要手段。在当前技术环境下,也就是必须和信息技术深度融合。湖南理工学院机械工程学院经过多年的探索,构建了基于信息技术环境的创新训练体系,如图1所示。

创新训练体系的实施显著增强了学生的创新实践能力,所培养学生实践能力得到社会的高度认可。近五年来,学生发表在学术刊物和学术会议论文集30多篇,获批专利5项,学生主持国家级大学生研究性学习和创新性实验计划项目5项,主持省级大学生研究性学习和创新性实验计划项目27项,主持校级大学生研究性学习和创新性实验计划项目100多项,获得市级以上各类奖项多项,包括获国家级竞赛获奖12项。近五届机械类专业学生就业率一直保持在96%以上,其中,前往北京、上海、广州、深圳等一线城市就业约55%,并逐年成上升趋势;所培养学生因实践能力较强,大大提升了考研竞争力,以机械设计制造及其自动化专业为例,考研录取率从2011届的14.3%,提高到2013届的24.7%,录取学校包括浙江大学、中南大学、湖南大学、南京航空航天大学等985、211高校。

3. 结论

地方高校多以培养高级应用型人才为目标。基于信息技术的工程创新训练的教学实践改革应以培养学生现代工程意识和工程能力为要旨,将知识传授、能力培养、素质提高结合起来,依托虚拟仿真实验教学中心、大学生创新训练中心等实践教学平台,达到学生自我管理、自发实践、自主提升。经过几年的努力,湖南理工学院机械工程学院在创新训练方面形成了以真实体验为主体,虚拟仿真为重要补充的创新训练体系,有效地提高了学生的工程应用能力和创新精神。

参考文献

[1] 别荣海,俞海洋.地方“211工程”高校建构新型实践教学体系的研究与实践[J].实验技术与管理,2013(3): 1-3.

[2] 严莉. 信息技术环境下的学习活动研究[D]. 华中师范大学博士学位论文,2011.

[3] 郑太年. 从活动理论看学校学习[J]. 开放教育研究, 2005, 2: 64-68.

[4] 柴少明, 赵建华, 李克东. 基于活动理论的CSCL意义建构研究[J]. 电化教育研究, 2009(7): 96-10.

[5] Seth Chaiklin, Jean Lave. Understanding practice: perspectives on activity and context[M]. Cambridge, MA: Cambridge University Press, 1996.

[6] 严莉. 信息技术环境下的学习活动研究[D]. 华中师范大学博士学位论文,2011.

[7] 林健.面向卓越工程师培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究, 2011(5): 1-9.