王曉麗

（淮海工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，江蘇 連云港 222005）

0 引 言

《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)》是機(jī)械專業(yè)的一門綜合課程，是學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)理論課和專業(yè)課內(nèi)容的綜合運(yùn)用。當(dāng)前在教學(xué)中主要存在幾方面問題：1）理論課多，學(xué)時(shí)壓縮，由原來的48學(xué)時(shí)壓縮為32學(xué)時(shí)；2）教學(xué)模式單一，重視理論忽視實(shí)踐；3）理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果，且跟不上社會的需求，因此教學(xué)改革勢在必行。

1 案例教學(xué)法及應(yīng)用

1.1 案例教學(xué)法的含義

案例教學(xué)法是指教師根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容的需要，采用案例組織學(xué)生研究、討論，對案例中的事實(shí)和急需解決的問題進(jìn)行分析、判斷并提出解決方案[1]。這就需要學(xué)生必須做好課前準(zhǔn)備。課堂上，每一個(gè)個(gè)體都需要貢獻(xiàn)自己的智慧，沒有旁觀者，只有參與者。學(xué)生既有機(jī)會解決疑難問題，同時(shí)也及時(shí)從教師和同學(xué)那里獲得反饋，從而大大縮短了教學(xué)情境與實(shí)際生活情境的差距[2]。

1.2 案例法在“層次推進(jìn)”式課程體系中的體現(xiàn)

在教學(xué)改革中，按照“層次推進(jìn)”的思路，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，按能力標(biāo)準(zhǔn)選取課程內(nèi)容，以案例為中心組織教學(xué)，串連知識點(diǎn)，基于工作過程對知識點(diǎn)重新排序，確定各能力單元[3]。本課程確定了6個(gè)能力教學(xué)單元和9個(gè)案例。

第一個(gè)單元是總體概述，以典型的數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人為案例串聯(lián)知識點(diǎn)。第二單元是機(jī)械系統(tǒng)，以數(shù)控車床進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和數(shù)控銑床工作臺進(jìn)給機(jī)構(gòu)為案例，培養(yǎng)學(xué)生對齒輪、絲杠螺母機(jī)構(gòu)和導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)能力，以TXKJ-AM200自動(dòng)化生產(chǎn)線為案例討論撓性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理。第三個(gè)單元是執(zhí)行元件系統(tǒng)，通過了解TXKJ-AM200自動(dòng)化生產(chǎn)線機(jī)械結(jié)構(gòu)，使學(xué)生掌握步進(jìn)、AC伺服電機(jī)控制機(jī)理和增強(qiáng)各種類型的傳感器的運(yùn)用能力。第四個(gè)單元是控制系統(tǒng)，介紹TXKJ-AM200自動(dòng)化生產(chǎn)線的PLC控制部分，并以出租車計(jì)價(jià)器為案例，使學(xué)生熟悉和掌握單片機(jī)控制技術(shù)。最后兩個(gè)單元在各個(gè)分單元基礎(chǔ)上，以數(shù)控車床進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓缸同步控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為案例，以系統(tǒng)的觀點(diǎn)，對機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合能力的培養(yǎng)。

2 “五段”式教學(xué)模式和教、學(xué)、做一體化的立體式教學(xué)的實(shí)施

“五段”指核心技能培養(yǎng)的四個(gè)實(shí)踐教學(xué)階段，包括課堂實(shí)訓(xùn)階段（課堂教學(xué)）—課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)階段（課程實(shí)驗(yàn)）——課程綜合實(shí)訓(xùn)階段（課程設(shè)計(jì)）—課外業(yè)余實(shí)訓(xùn)階段（課外學(xué)習(xí)）—工學(xué)結(jié)合實(shí)戰(zhàn)階段（畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)）。

融入“五段”式教學(xué)模式，形成教、學(xué)、做一體化的立體式教學(xué)。開設(shè)課程之前，教師首先把知識點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，形成層次遞進(jìn)的課程體系，提前做好案例，準(zhǔn)備好項(xiàng)目，有的案例和項(xiàng)目不是現(xiàn)成的，需要平時(shí)從實(shí)踐或科研中不斷總結(jié)。通過案例分析，使學(xué)生對案例設(shè)計(jì)到的知識點(diǎn)提前預(yù)習(xí)，為課前做準(zhǔn)備，課上對案例組織討論，由討論的結(jié)果引出知識點(diǎn)，從而加深學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握。當(dāng)然在案例分析、討論過程中面對實(shí)際設(shè)備，或在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行效果更好，也可以采用多媒體課件形式，或以圖像或視頻展現(xiàn)案例，這樣可以淡化理論教學(xué)，和實(shí)踐結(jié)合更加緊密。課程開設(shè)過程中，穿插三段式的實(shí)驗(yàn)，可以加深學(xué)生對知識的掌控能力。課程結(jié)束后，通過項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的課程設(shè)計(jì)以及后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。由此形成教、學(xué)、做一體化的立體式教學(xué)。

3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式的實(shí)踐教學(xué)—課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)

課程結(jié)束之后，要進(jìn)行兩周的課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容為綜合性項(xiàng)目，是課堂教學(xué)中各知識模塊的綜合，采取項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方法，即把各個(gè)案例進(jìn)行“嵌入”和“集成”，這種方式可以減少重復(fù)勞動(dòng)，降低設(shè)計(jì)難度，很適合短期的課程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)。利用目前的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備—TXKJ-AM200自動(dòng)化生產(chǎn)線，其各單元采用三菱FX2N-32T PLC作為控制部件，各單元之間可以互相通訊。在系統(tǒng)中采用了大量的氣動(dòng)元件、傳感器、步進(jìn)電機(jī)和異步電機(jī)等。學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算同時(shí)，還可以動(dòng)手操作，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到很好的驗(yàn)證。同時(shí)先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)臺還為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了平臺，由一臺TXKJ-AM200自動(dòng)化生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以組織多個(gè)綜合性畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目作為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目供學(xué)生選擇，也充分利用了現(xiàn)有的硬件設(shè)備和軟件資源。

4 結(jié)束語

經(jīng)過兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐，詳細(xì)對比分析考試成績和課程設(shè)計(jì)質(zhì)量以及相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，可以證明，案例教學(xué)法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法對機(jī)電一體化課堂教學(xué)效果的提高有極大的作用，是一種實(shí)用有效且學(xué)生易接受的教學(xué)方法。教、學(xué)、做一體化的立體式教學(xué)，對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)的提高都起到了關(guān)鍵作用。

[1] 劉暢.案例法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在“數(shù)據(jù)庫原理”教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用探索[J].計(jì)算機(jī)教育,2009（19）：74-77.

[2] 鄭金洲.案例教學(xué)指南[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2000.

[3] 張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京:高等教育出版社,2002.