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探索高职机电一体化实验教学改革_机电毕业论文

2013-06-16 01:04

摘要：机电一体化实验对培养创新人才具有重要作用。提出通过建立综合性实验实训场所，完善实验场地管理规章制度，加强物资、仪器设备和实验队伍的规范化管理，来完善机电一体化实验实训体系的硬件建设。时机电一体化实验内容采取围绕知识点，由单一到综合，由易到难，淘汰过时实验内容，以适应新形势。在实验方法的改革上可以采取由教师演示过渡到学生自我设计、实验方式为课外和课内相结合、小组和个人相结合等措施。
　　关键词：机电一体化；实验教学；实验实训在高职机电一体化专业学生的培养中，实验教学是非常重要的实践性环节，可帮助学生实现从理论学习到实践应用的过渡，提高学生对所学知识的综合运用能力。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、计算机原理、计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)、数控原理及系统、数控机床、数控机床编程、机械与模具.. CAD／CAM、机械制图、计算机应用基础、数据库技术及应用、电工电子技术、机械制造基础、自动机与生产线、自动检测与控制、计算机几何图形学、计算机辅助电路设计等。可见机电一体化专业不但要精通理论知识，更要求很强的动手能力，只有进行大量的综合性实验才能很好地将机与电有机地结合起来。根据多年实验教学的经验，笔者总结了开展机电一体化实验的有效方法，有利于培养学生的设计与动手创造能力。
　　一、机电一体化实验对培养机电类创新型人才的作用高等职业院校的办学旨在加强对学生实用技术和职业技能的培养。机电一体化技术包含了综合学科先进领域的技术，如：机械、电子、检测、控制、系统工程、信息等，是完成企业产品换代升级，完成机电产品信息化与数字化的技术基础。目前世界经济出现了全球化局面，企业必须靠产品创新和自主技术创新来大力提升竞争力。当今国内急需机电一体化专业技术性人才。因此，具备机电产品的设计、制造、测试、工艺等环节的全方位、综合的知识和技术，加强实际动手操作能力对培养高标准人才至关重要。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
　　现在高校大多具备基础实验设施和企业实习基地等相关场所，然而实验却主要以验证性、演示性与参观内容为主，而学生动手机会并不多，自主设计的实验就更少，以致动手能力以及现场分析和解决问题的能力不够。开展机电一体化创新实验可以弥补这些缺陷。通过设立各类机电设备和系统软硬件基础模块(机械本体、传感器控制单元等)，建立学生独立动手、自主构思的创新实验机制，强化职业技能和基本科研能力，为机电类高技术人才的培养提供有利条件。可见，在机电产品设计、创新人才的培训过程中，机电一体化实验占据重要的地位。
　　二、建立开放式一体化实验实训体系以当今一般大学机电学院的实验室条件，很难全部满足开设综合性实验的需求，须在现有实验硬件基础上进一步地增加投入。机械、电子、检测控制和电气各个学科的一些常开实验的设备和元器件一定要配全，以满足学生做综合性实验的需要。当然有了实验设备后，还要有专门的实验场地。
　　一)建立综合性实验实训场所应使学生将机械、计算机、电子知识融为一体、熟练掌握，并在此基础上建立综合性实验实训体系，着重对学生多学科综合动手能力的培养。实践体系的构建一般采取按能力层次划分的递进式模式。内容体系按基本技能、专业技能和技术应用(综合技能)三大模块构建，注重多门学科的综合性。例如，将机床实验室、模具和机械测量实验室、工艺夹具实验室融为一体，构成综合机械测量实验室，以用于机床结构调整和分析、机床刚度和精度测试、机床加工过程误差分析和控制、机床加工工艺分析、央具模具的精度检查和拆装等。与计算机技术相结合，进行辅助测量和数据处理，使学生机械测量方法的综合运用能力得到进一步提高。

　　二)建立和完善实验场地管理规章制度大力调动实验技术人员的积极性，提高工作效率，使实验实训基地的资金和有限设备最大程度发挥效用，使实验实训场地的各项工作有据可查、有法可依、分工明确、有章可循、职责严明，且严格按照规章制度办事，实施奖惩，根据需要制定一整套合理的实验室管理规章制度。如：实验室建设、发展及规划，师资培训计划和仪器设备、档案、材料、维修、经费、安全等方面的制度和措施，使实验室工作做到办事按规章，工作按目标，安全按制度，操作按规程，确保了实验工作高效、有序地开展。
　　三)加强物资、仪器设备和实验队伍的规范化管理与建设对实验教学设备、实验材料和仪器需建立完善的管理制度。尽量使用低成本以保证足够的实验材料和教学设备的完好。并对实验人员的专业技能和素质提出更高的要求。因机电一体化专业为近十年来新兴的专业，而做实验室管理的实验教师在专业上不是纯机械就是纯电子，很难两者兼具。那么，如要开设好机电专业综合性实验课程，实验人员的配备和培养也是一个首先需要解决的问题。
　　三、机电一体化实验教学应改进的内容和方法随着应用的日趋复杂和智能化，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密结合的一门技术，从真正意义上讲，机电一体化产品，具备两个明显的基本特征：其一必须是机械产品，其二应是采用电子技术，使机械产品的控制具有智能化和可编程的特性。一个机电一体化系统一般由结构组成要素、动力组成要素、运动组成要素、感知组成要素和职能组成要素五大部分有机结合而成。当前，机电一体化综合实验方法已经在各个领域得到了广泛的应用并产生了深远的影响，综合实验技术有了新的希望和活力。自然地，机电一体化实验设备在研制和实验内容、方法的研究方面均须围绕这些要素开展。依据机电一体化技术的综合性和面向实践应用的特点，对机电一体化实验教学方法和实验内容分析和总结如下。
　　一)实验环节的安排要围绕机电一体化各知识点，由单一到综合，由易到难实训项目要根据实训室的具体条件进行设置，实践教学计划与大纲要明确各阶段学生做什么、怎样做、完成什么、达到什么标准等，据此制定具体量化的内容。安排若干与专业课程相对应的、典型的专题实验项目，使学生对知识要领在机电一体化系统中的应用产生感性的认识，为系统综合性设计和实验奠定基础。实训项目按基本技能、专业技能、综合应用模块分类，其中综合应用项目可独立设置为实训课程。
　　二)淘汰过时实验内容，以适应新形势现今开设的实验中有许多已不适应技术的发展。例如微机原理实验，现仍采用单片机系统，先用汇编语言编好程序后，还需要手工翻译成机器码再输入单片机系统。此方式不仅速度慢，出错率高，而且出错原因也不易判断：或许编程有错误，或许是翻译时出错。学生用这种方式做实验，还须了解如内部读写、外部读写等不同操作指令，输入时极易出错。对于机械专业的学生来讲，电类基础课应该以应用为主，现在其他高校早已淘汰了此种方式，采用的是将汇编语言直接输入计算机，由计算机直接翻译成机器码自动运行。计算机在翻译的过程中如出现错误，会相应地提示用户，用户只需对汇编程序修改即可。这样可大大提高实验效率。学生可通过选做多个实验来巩固所学的知识，而不用在改错的环节上浪费大量的时间。