2023年机电一体化技术课程浅析3篇

机电一体化技术课程浅析3篇机电一体化技术课程篇1

摘要：为了适应社会对先进制造业技能人才的需求，提高人才培育质量，我院乐观探究机电一体化技术课程的教学改革，对专业核心课和专业拓展课试用一体化教学，教学过程中采纳“整-分-合”的模式进行，经过三年的实践表明此方法教学效果良好，同学的专业水平得到进一步提高。

关键词：机电一体化；一体化教学；项目

现在培育适应新时代的先进制造业专业人才成为社会的迫切需求，珠三角地区作为中国的制造业聚集重地，培育一流的专业技术人才显得尤为重要。机电一体化技术在培育先进制造业人才中扮演着特别重要的角色，目前培育的人才质量离社会的要求还有肯定差距，如何培育适应社会需求的，同学踏出校门之前就能把握本专业技能的人才是教育者应当深思的课题，对教学进行改革势在必行。

一、突破传统教学，推行一体化教学模式

教学打算同学的培育质量，对本专业进行教学改革重点要突破传统教学，推行一体化教学，一体化教学的核心是设置好课程，规划好同学三年所要学的学问与技能，以同学典型职业工作任务为主线，促进同学的全面进展。为此我院组织了校内外骨干老师和行业企业专家对机电一体化技术专业人才培育方案反复的修改和优化，依据今后就业的业领域和职业岗位群而对课程进行设计和优化，让同学的实践与市场紧密相连。机电一体化技术专业课程体系如图1，一体化教学的课程主要在专业核心模块和专业拓展模块中进行，核心模块包括三个综合项目，进行教学时老师依据这些项目的要求把它分解成若干个任务，同学完成任务的方法可以采纳多种形式，如小组合作完成、老师指导完成、成果优秀同学帮助完成等推行一体化教学。

二、实施一体化教学，突显教、学、做一体化三维一体

一体化教学是以项目为主线、教学中老师的教、同学的学和做三维一体，在一体化教学过程中，学习过程成为每位同学参加的制造性实践教学，以实践教学和培育同学实际操作力量为主，注意的不只是最终结果，更注意完成项目的全过程。同学是整个一体化教学活动的主体，老师对一体化教学起主导作用，师生共同完成学问的学习和技能的培育。一体化教学中实施的是项目整体化，学问零散化。老师对项目的教学有明确的目标和清楚的思路，项目里涉及到的学问点要求同学要有发觉的力量，必要时老师进行指引，同学在完成各个详细的任务中获得学问和技能。教与学的过程中强调支持同学进行探究学习的环境，这种环境可以是学校机电一体化技术专业实训设备，也可以是虚拟技术支撑的学习环境，例如借助组态软件完成设备的操作、编程的仿真，还可以是虚拟仿真与实训设备综合体。机电一体化技术专业课程的一体化教学以“整--分--合”的模式进行绽开如图2，详细过程如下三个步骤。第一阶段为整体部分，利用几天的时间对本项目的教学目标、教学内容进行讲解，列举出需要学的学问及需要的参考资料，本项目将要拆解成几个详细的任务，这些详细的任务综合起就是本项目的内容，也即把握这些任务是为了整体项目服务的。例如机电一体化技术专业的专业核心模块中的《机电设备自动化》，目的就是要把握机电设备的自动化学问，学完后同学应当能安装调试自动化机电设备，包括的学问点有气压技术、检测技术、各种传动技术、变频器、伺服电机驱动掌握电机应用、触摸屏和PLC（三菱）编程技术、机电设备故障排解技术。其次阶段为分解部分，对项目拆解成详细的任务，每次上课以完成一个详细的任务为目标。在任务实施的过程中，可能会遇到许多不懂的学问，这时老师就补充所需要的学问点，或者老师指导同学自己完成学问点的学习，要求同学在规定的时间内完成某个任务，任务开展的过程同时进行考核，每个任务考核成果记录下来作为核算总成果的依据，全部的这些都在一体化课室完成。例如，任务“产品的自动化传输”就需要同学把握PLC、传感器、伺服电机、传动技术、通讯协议、以及它们之间的联接学问，以实际的任务用PLC编程解决自动化传输问题，只有每个同学都能自己安装并设计相关程序完成产品的自动化传输，就算把握了这个任务。又如任务“机电设备气压的调试”就需要同学把握电磁阀、空压机、气动三联件、气动回路等的学问，既要能够查找机电一体化掌握电路图故障并进行调试，同时还要把握气压的安装与调试，这样才算达到目的。在重视这些详细任务教学的同时，也要讲清晰它们与整个项目的关系，理清晰部分与整体的关系。第三阶段是综合部分，老师关心整理所学过的各个任务涉及到的学问和技能，对这些学问和技能进行系统归纳，然后设定一个综合的考核内容，对某部分机电设备的安装与调试（依据系统装配图、驱动系统装配图进行安装），同学能够对相关设备进行检测安装，把握了相关操作，这样就合格了，不同的同学考核的内容不完全相同，要求同学对整个项目全面把握，一体化教学采纳的过程考核，要求同学全方位地进行学习，避开了期末临时抱佛脚。同时也把职业资格证（如电工证）融入到综合教学阶段中去，可以很好地实现了课证融合。

三、以技能竞赛为爪手，促进一体化教学

每年举办的全国职业院校的技能大赛中的“自动化产生线安装与调试”项目，它是机械与电类结合最好的例子，突显了机电一体化，重点考查选手的自动线系统的设计、安装、接线、编程、调试、运行和维护的工程实践力量。在推行一体化教学中，以讨论国家技能竞赛为爪手，重点从“机械安装及其装配工艺、电路连接及气动连接工艺、单机测试、人机界面部分、联机测试部分、电路设计部分”六个任务进行理论与实践的一体化教学，对每个任务的理论吃透，训练好同学的操作技能。比如，“单机测试”部分是这个整个竞赛中最核心的内容，要求同学把握PLC编程设计与调试，驱动器参数含义，同学能够对各工作站编程以及单机调试，能够对变频器、步进电机、伺服电机参数设置调试运行。由于竞赛是以小组的形式进行，在平常学习的时候就注意团队的精神培育，做到任务分工明确、各施其职、齐心协力。通过这种技能竞赛的形式，很好地促进了一体化的教学，既学到学问和技能，也为参与技能竞赛做好预备。

四、以一体化教学为突破口，着力提升同学培育的质量

以课程一体化教学为突破口，从单一的走向综合性课程，以项目为载体实现了各学问点之间的完善结合，它能够在学校为同学学习微缩的工业生产活动，让生产实践与教学中的理论学问相结合，实现了学以致用的目的，实现课程与岗位的无缝对接，提升了同学的专业技术力量，也让同学前提接触到现代制造业的生产过程，进一步开拓了同学的眼界。以此相匹配的是老师的专业力量与教学水平要进一步提升，老师要对整个项目精通，对一个项目涉及到多门课的学问要娴熟并融会贯穿，能够娴熟地培育同学的专业技能，同时老师的学问也要准时更新，要了解本专业的最前沿的学问，要了解目前此行业最缺的是怎样类型的人才，这样才能更好地服务机电一体化技术教学。通过近几年对本专业的一体化教学探究与实践，对同学的每个任务学习效果检测，对同学学习中存在的问题准时了解并做出相应的改进措施，对每个项目的教学效果做到了全程监控，同学的乐观性大大提高，同学的专业素养和专业技术得到了明显的提高，这种教学模式效果良好。

:万三国单位:江门市技师学院

机电一体化技术课程篇2

机电一体化技术与系统课程是南京理工高校泰州科技学院机械电子专业的专业主干课，是一门综合性、应用性很强，具有系统工程应用意义的课程。[1]课程涉及专业内容多，学问广泛，理论性和实践性较强。为关心同学实现从理论学习到实践应用的过渡，提高同学对所学学问的综合运用力量以及工程实践力量，更好地培育应用型、创新型人才，我校机械电子专业教学团队对该课程不断进行教学改革，更新教学内容，乐观探究理论与实践相结合的教学方法。

一、教学中存在的问题

（一）理论教学方面存在的问题

教材和教学内容与先修课程重复率高，各学问点分散。[2]机电一体化技术与系统是很多高校相关专业为高班级本科生开设的一门课程，旨在让高班级同学厘清前三年的各专业课之间的关系，能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础学问的巩固和加深，因此，教材和教学内容包括了之前学过的多门课程，教材大而全，教学内容多而广；此外，该课程现有教材内容一般根据机电一体化大系统的各组成子系统组织设计，即每一子系统对应一章内容，不同章节学问点之间缺少有机联系。虽然学问点可以独立教授，但简单孤立，同学无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。

（二）实践教学方面存在的问题

机械电子专业由于为我校后增专业，机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长，加之机电设备的简单性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等缘由，在试验教学环节开设的多为演示性、验证性试验，同学动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节，则通常纸上谈兵，仿照设计，同学学习乐观性主动性不高，更谈不上创新设计。上述缘由使得理论教学与实践教学脱节，在教学中消失“理论教学教懂难、试验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题，结合我校现场工程师的培育目标，机械电子教学团队探究构建了以同学为主体，以项目驱动为主线，通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统（项目）的结构组成、工作原理、设计过程中，串联讲解学问点并在试验环节进行学问点在项目中的详细应用实现，进而将项目实施和理论讲授有机融合，实现一体化教学。教学改革探究的实践表明，在机电一体化技术与系统这门课程的教学上，采纳此方法是可行且有效的。

二、以项目驱动为主线的教学新模式应用

以项目驱动为主线，是指以项目为载体、老师为主导、同学为主体，将某一门课程的核心概念和原理，通过一个或多个项目的形式来体现[4]，将课程中分别的学问点转换为在详细项目中应用的相关联的技术支持点，将同学认为枯燥乏味的理论学问转变为生动的、详细的技术实现，有利于同学更加系统地熟悉和把握所学习的学问。

（一）项目选择

教学新模式应用中，项目设计或选取尤为重要，其胜利与否直接影响教学效果。首先，项目应具有代表性，以体现机电一体化关键技术的典型应用；其次，项目应具有可操作性，即项目的难易程度应适中；最好配套有足够数量的、详细可操作的装备供同学实践操作；再者[5]，项目应具有可拓展性，以培育同学综合应用和创新力量。基于上述考虑，并在我校试验室二期建设经费大力投入的支撑下，分别以PLC和51单片机两大掌握核心为基点，提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例，此项目涉及的学问模块包括：西门子S7－200PLC掌握，异步电动机的变频调速，辨识物料颜色、材质的传感检测，触摸屏监控，自动定位掌握，光电编码器及气动元件应用等多项技术，均为机电一体化共性重要技术。与此相对应，MPS试验室增配了多台套可拆装式物料分拣试验装置，同学可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作，既可进行单项试验，也可进行综合性、创新性试验。

（二）详细实施

1.理论教学方面

概述部分仍沿用教材内容，重点叙述机电一体化概念、体系结构、特点及进展趋势。在课程开头即强化机电一体化产品（系统）“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。其余内容则采纳项目驱动教学法，并分两大模块，分阶段绽开。（1）第一阶段：以老师讲授为主，选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目，按“任务分析→方案总体设计→硬件选型、设计→软件设计→系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍，使同学熟识项目开发的一般流程，总体方案设计的一般要求和原则，把握系统原理图的设计要求，学习如何结合功能实现和成本掌握进行硬件选型，常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上，使同学把握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与掌握、步进电机与掌握、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论学问。（2）其次阶段：采纳争论互动课的模式进行，老师主要起引导和指导作用，选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。老师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书，包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。同学结合自身的爱好爱好，每3－5名同学自由组合为一组，从6套任务书中任选一套，每套设定限选额度（上限为4组）。选题在争论互动课正式开头前两周即确定完毕。在两周预备时间内，各小组需要完成的工作内容是：任务分析→组员分工→资料查阅→组内争论→方案拟订→方案形成书面报告并制作PPT。在争论互动课上，按相同任务书抽签选取1－2个小组进行10分钟的上台演讲、报告，5分钟的争论互动答辩。每组答辩完成后，老师利用2分钟左右的时间总结同学争论、发言状况，提出改进看法。[6]争论互动课通过老师创设情境，激发同学思维，强化对学问点的理解学习，促进同学参加合作，有效调动了同学在课堂上的乐观性和主动性，变单纯传授学问为培育同学的学习方法和力量。

2.实践教学方面

实践教学主要包括试验教学和课程设计。（1）试验教学：由于试验室新购置了多台实训装置，因此，开出的试验项目从之前单一的验证性、演示性试验，扩展跃升到集难度递增的单项试验和综合性试验于一体的系统全面的试验体系。同时，试验环节所需要的理论学问、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合，极大增加了同学试验时的自信念、乐观性和主动性，同学敢于并情愿动手操作，试验效果突出，同学动手力量显著提高。（2）课程设计：在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式，改为可从老师给定的多组题目中任选或同学自由选择的方式。其中，老师给定的题目主要为争论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证，因此，对这部分设计题目具体设计部分要求完成度较高，最好可通过实物验证。

（三）课程考核

与教学模式改革相匹配，对课程考核方式进行了调整，更加强调应用力量的测试，加大试验环节考核比重，增加争论互动课考核。其中，对于试验环节的考核，除了考察实训时的常规表现（如出勤率、操作规范状况、试验完成状况、试验报告状况）外，在最终一次实训课上以现场发放任务卡的形式，要求各组同学利用现场实训装置，在限定时间内，完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作，最终依据完成状况现场打分，该分值为试验环节最终考核成果的主要组成部分。

三、总结

教学改革实践表明，以项目驱动为主线的理论实践一体化的教学新模式，实现了理论教学与实践教学的深度结合，将教学内容与工程实践紧密联系，提高了同学对相关技术的工程综合应用力量，以‘用’促‘学’，学以致用；体验型的争论互动教学方式，让同学主动参加教学过程，发挥其主体作用，增加了同学的团队协作力量、沟通力量，提升了同学的综合素养。

:孙松丽王荣林瞿志俊单位:南京理工高校泰州科技学院

机电一体化技术课程篇3

机电一体化技术课程是农业机械化及其自动化方向重要的专业课程，主要讲授机电一体化系统的构成、机电系统检测技术、机电系统驱动技术与执行装置、机电系统掌握技术等内容。课程具有学问面广、难度大、综合性高、实践性强的特点，同学常常感觉内容抽象、枯燥乏味，因而如何提高同学的学习乐观性，改善教学效果成为任课老师急需探究的重要课题。针对机电一体化技术课程的特点，我们深化开展了教学改革，重点采纳基于工程案例的教学方法应用于教学实践中，有效地改善了教学效果。

一、教学内容优化

优化教学体系和内容，把握重点学问，补充前沿学问。“机电一体化技术”课程教学内容相当繁杂，针对本课程学问面广、难度大的特点，首先必需细心选择教学内容，留意与相关课程的学问点划分与连接，同时突出本课程的学问重点。比如对于讲授电机驱动系统部分，留意与电工技术课程在学问点上的连接，避开重复和缺漏，对于电工学中已经讲过的伺服电机不再做基本结构及掌握原理的介绍，但对于之前没有介绍过的步进电机则从基础学问入手，再通过对伺服电机、步进电机的广泛应用实例的介绍，重点突出掌握电机在机电一体化系统中的作用。对于机电系统中的计算机系统部分，由于已经开设了微机原理及接口技术课程，在教学中精简洁片机相关基础学问的介绍，着重讲解目前应用比较广泛的PLC的原理和应用，并结合详细工程案例使同学能够充分理解把握。另外，还可要求同学查找资料，针对机电一体化系统在工业企业、航空航天等领域的运用撰写科技小论文，补充学科前沿学问。

二、教学手段的完善

借助现代多媒体技术提高教学效果，将多媒体教学与传统的板书教学结合起来，既充分利用多媒体技术图文并茂的特点，又充分发挥板书教学条理清楚、重点突出的优点。完善多媒体教学系统，制作集文字、图片、视频、动画等于一体的课程PPT课件，引导同学通过对图形、图像的分析，系统地归纳和提取有用的学问，使同学建立良好的感性熟悉，有益于学问的理解和消化，同时也极大地丰富了课堂的学问量，使同学的兴奋点始终保持在较高的水平。

三、案例化教学方法

由于多数同学对机电一体化系统没有直接的感性熟悉，可通过科研联系单位、网络等多种渠道，收集大量的机电一体化系统应用于工业、农业、交通、医疗、军事、航天航空等行业的图片和视频资料，使同学在学习课程之初即了解机电一体化系统的实际应用场合，极大地提高了同学对学习课程学问的主观意愿和学习爱好。针对教学中的重点和难点，利用一些小型的工程案例来说明学问点，使同学加强对学问的理解和把握。比如，在讲解动力电机和掌握电机的区分时，设计包含沟通电动机和步进电机的绕线装置来讲解电动机动力的供应和步进电机对给线轮转动的掌握。以布置作业的形式供应可操作的工程项