汪 冰，王曉麗，陳季萍

（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)械電子工程，是集機(jī)械、電子、控制、計(jì)算機(jī)為一體的交叉學(xué)科，其學(xué)科范圍廣、知識(shí)面豐富，適用面寬。近年來，隨著電子、計(jì)算機(jī)和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，機(jī)電系統(tǒng)也向著信息化、智能化、綜合化方向發(fā)展，我國由“制造大國”向“制造強(qiáng)國”轉(zhuǎn)變，但是，目前我國的機(jī)械制造工業(yè)同世界先進(jìn)水平還有很大的差距，因此，國民迫切需要全面掌握機(jī)、電、控制和計(jì)算機(jī)的機(jī)械電子專業(yè)復(fù)合型創(chuàng)新人才。

為了適應(yīng)中國對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品全周期管理創(chuàng)新人才的需求，迫切需要構(gòu)建與之相適應(yīng)的機(jī)械電子工程專業(yè)創(chuàng)新課程體系，以便更好地為復(fù)雜系統(tǒng)培養(yǎng)高創(chuàng)新人才。

1 機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)模式及特點(diǎn)

我國高校機(jī)械電子工程專業(yè)的設(shè)置始于20世紀(jì)80年代，最初機(jī)電工程專業(yè)是依據(jù)各校歸口行業(yè)應(yīng)急的需要，對(duì)原有相關(guān)專業(yè)進(jìn)行調(diào)整而設(shè)置的，教學(xué)計(jì)劃的制定明顯帶有“機(jī)靠電”或“電靠機(jī)”的傾向。而課程設(shè)置，尤其是體現(xiàn)機(jī)電一體化新技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置遠(yuǎn)跟不上技術(shù)發(fā)展的速度。盡管如此，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的率先滲透，這一時(shí)期系統(tǒng)性教育結(jié)合進(jìn)修性教育培養(yǎng)出的機(jī)電一體化人才，在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)改造企業(yè)的老產(chǎn)品、舊設(shè)備和生產(chǎn)線，提高自動(dòng)化水平和經(jīng)濟(jì)效益起到了一定的推動(dòng)作用。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)體制逐步轉(zhuǎn)軌以及學(xué)科迅猛發(fā)展所帶來的變化，許多高校對(duì)機(jī)械電子工程的專業(yè)結(jié)構(gòu)、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容均進(jìn)行了大幅度的調(diào)整，機(jī)械電子工程最終形成了有一定特色的教學(xué)模式：一是基于機(jī)械電子學(xué)從理論到實(shí)踐的不斷延伸和擴(kuò)展，基于機(jī)械電子工程綜合性人才培養(yǎng)的需要，遵循“寬口徑、廣適應(yīng)”的原則，專業(yè)方向以機(jī)械產(chǎn)品機(jī)電一體化和機(jī)械制造過程機(jī)電一體化兩個(gè)大方向來劃分；二是站在市場經(jīng)濟(jì)對(duì)專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)的總體高度上來權(quán)衡課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)時(shí)數(shù)，反映現(xiàn)代科技水平，突出新、簡明、實(shí)用；三是加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、探索適應(yīng)經(jīng)濟(jì)新體制的管理方法提倡理論與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)實(shí)踐與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合、實(shí)踐環(huán)節(jié)要體現(xiàn)機(jī)與電的結(jié)合【1】。

2 機(jī)械電子工程專業(yè)的教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新

針對(duì)機(jī)械電子工程辦學(xué)模式及特點(diǎn)，近年來學(xué)校圍繞機(jī)械電子工程專業(yè)的專業(yè)建設(shè)，通過廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域，分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，在借鑒國外高校教育經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以未來的發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位能力需求為依據(jù)，從而確定培養(yǎng)高素質(zhì)人才的課程結(jié)構(gòu)體系，創(chuàng)建“技術(shù)核心一體化”的教學(xué)模式。

“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向的系列專業(yè)課程包括：控制工程基礎(chǔ)、工程測試技術(shù)、微機(jī)原理及應(yīng)用、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)、機(jī)床電氣控制、機(jī)電傳動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等，但目前這些課程存在著內(nèi)容設(shè)置不夠完善合理，核心系列課程門數(shù)太多，部分課程只注重了自身內(nèi)容的完整性，缺乏對(duì)教學(xué)計(jì)劃的整體考慮，致使內(nèi)容交叉重復(fù)、課程之間的銜接與分工不夠明確；核心課程教學(xué)內(nèi)容尚需進(jìn)一步整合、優(yōu)化和更新；有針對(duì)性的教育教學(xué)方式方法和手段仍在進(jìn)一步革新；課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺，一些核心課程的基本實(shí)驗(yàn)不夠健全，設(shè)計(jì)性、綜合性及課外選修和開放性實(shí)驗(yàn)的比例偏少。

針對(duì)上述問題，圍繞如何對(duì)“機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列核心課程的建設(shè)與教學(xué)改革”，圍繞如何對(duì)“機(jī)械電子工程”專業(yè)方向的系列核心課程進(jìn)行創(chuàng)新并進(jìn)行整合研究，進(jìn)行了有針對(duì)性的優(yōu)化課程體系、整合教學(xué)內(nèi)容、革新教學(xué)方法等教學(xué)改革與實(shí)踐，并取得了較好的成效[2]。

2.1 明確目的更新培養(yǎng)人才的指導(dǎo)思想和理念

基于本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和辦學(xué)指導(dǎo)思想，提出了機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的大工程理念，即：充分開發(fā)學(xué)校和社會(huì)的各種資源，科學(xué)延伸實(shí)踐教學(xué)的時(shí)間和空間，拓寬專業(yè)人才內(nèi)涵，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新的行為理念，使學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系，實(shí)踐多層次、全方位的實(shí)踐訓(xùn)練。資源包括校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)、學(xué)科重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及校外實(shí)習(xí)基地、科研合作企業(yè)；延伸時(shí)空是指開放性實(shí)驗(yàn)、第二課堂、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競賽、科學(xué)研究等工程實(shí)踐環(huán)境；拓展內(nèi)涵是指理工與人文知識(shí)的融合，機(jī)、電、信息、管理等專業(yè)知識(shí)的融合，注重工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，樹立學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)精神。

2.2 注重演示教學(xué)培養(yǎng)思維能力

在教學(xué)中注重演示教學(xué)手段，既有利于將抽象理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體現(xiàn)象，深化學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，也有利于學(xué)生進(jìn)一步提高操作技能。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和分析問題的能力，也使學(xué)生從感性中得出理論知識(shí)。思維能力的提高既可以加強(qiáng)其對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通，靈活應(yīng)用，也可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中總結(jié)公式，再將其與理論推導(dǎo)相比較，增強(qiáng)教學(xué)效果。

2.3 通過列表進(jìn)行比較和分析

教學(xué)過程中，碰到難點(diǎn)重點(diǎn)是很平常的事情，如何讓學(xué)生記牢？教師應(yīng)該采用由淺入深，深入淺出的循環(huán)漸進(jìn)的教學(xué)手段，來避免學(xué)生因難以理解而不能很好掌握重點(diǎn)知識(shí)。在每一章結(jié)束的時(shí)候教師將所學(xué)知識(shí)列表和比較，這樣學(xué)生會(huì)把整章的知識(shí)聯(lián)系起來，印象既深刻又不會(huì)混淆，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)也容易掌握。

2.4 多媒體教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

針對(duì)課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多的情況，制作成多媒體課件，這種課件集文字、圖片、動(dòng)畫和聲音于一體，使學(xué)生興趣倍加，提高了教學(xué)效率，增大了課堂教學(xué)的信息量，把一些抽象的理論知識(shí)轉(zhuǎn)化成學(xué)生易于接受的具體現(xiàn)象，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

3 構(gòu)建有個(gè)性的創(chuàng)新理論教學(xué)體系

3.1 將素質(zhì)教育貫穿于教學(xué)活動(dòng)的全過程

課程體系要體現(xiàn)以職業(yè)素質(zhì)為核心的全面素質(zhì)培養(yǎng)，并將素質(zhì)教育貫穿于整個(gè)教學(xué)進(jìn)程中。不但要使學(xué)生畢業(yè)時(shí)具有熟練的職業(yè)技能和適應(yīng)職業(yè)變化的能力，同時(shí)還要使他們具有創(chuàng)新意識(shí)、自學(xué)能力、人機(jī)交流溝通能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、心理承受能力、組織管理能力等。

3.2 基礎(chǔ)理論知識(shí)傳授以“必需、夠用”為度

基本理論知識(shí)要發(fā)揮知識(shí)性和工具性兩個(gè)功能，既培養(yǎng)學(xué)生的基本知識(shí)和基本素質(zhì)，又為專業(yè)課提供理論知識(shí)基礎(chǔ)。在職業(yè)基礎(chǔ)模塊中，要淡化理論的推導(dǎo)過程，精簡設(shè)計(jì)和原理類課程，注重增強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用性和強(qiáng)化解決實(shí)際問題的能力培養(yǎng)。

3.3 突出知識(shí)技能結(jié)構(gòu)的應(yīng)變性和綜合性

現(xiàn)代社會(huì)的職業(yè)崗位體系是一個(gè)不斷提高技術(shù)水平的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，社會(huì)人員必須具有相應(yīng)的應(yīng)變能力，才能夠適應(yīng)社會(huì)的需求。教師在課程傳授中可以引入數(shù)控技術(shù)、機(jī)電設(shè)備安裝與維修等方面的內(nèi)容，擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)面，以滿足學(xué)生就業(yè)的需要。

在理論教學(xué)過程中要充分發(fā)揮教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的作用，通過使用多媒體教室，利用動(dòng)畫、多媒體教學(xué)軟件和課件等工具，配合系統(tǒng)元件，采用啟發(fā)、引導(dǎo)式教學(xué)方法提高教學(xué)效果。根據(jù)授課內(nèi)容，授課教師可以提出一些具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，主動(dòng)學(xué)習(xí)；通過師生共同討論和交流，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生分析問題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。另外，在授課過程中教師應(yīng)將最新科研成果融入課程，以科研帶動(dòng)教學(xué)，使學(xué)生及時(shí)獲得專業(yè)發(fā)展的最新信息，了解該學(xué)科領(lǐng)域最新動(dòng)向，激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的創(chuàng)新意識(shí)[3]。

4 核心課程的整合和優(yōu)化

核心課程是根據(jù)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，用于提供稱為合格的專門人才所必需的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的關(guān)鍵主干課程。因而，核心課程的設(shè)置、建設(shè)及教學(xué)改革，是本專業(yè)建設(shè)和教學(xué)改革的成敗關(guān)鍵?；舅悸肥牵横槍?duì)目前培養(yǎng)計(jì)劃中，存在的相關(guān)核心課程內(nèi)容交叉、重疊，課程之間銜接與分工不夠明確，課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)仍顯欠缺等問題，本著注重工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)、以機(jī)為主，機(jī)電及信息技術(shù)有機(jī)融合的原則，對(duì)系列核心課程進(jìn)行逐步整合和優(yōu)化，建立以測試與控制工程基礎(chǔ)、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)技術(shù)類應(yīng)用等系列課程體系，注意專業(yè)知識(shí)及內(nèi)容的整體性和相關(guān)性，進(jìn)行課程內(nèi)容的優(yōu)化整合，注意分工和銜接，避免重復(fù)，努力提高核心課程的系統(tǒng)化和綜合化，充分利用有限的課程和學(xué)時(shí)滿足日益增長的專業(yè)知識(shí)需求，適當(dāng)減少課內(nèi)講授學(xué)時(shí)，增加實(shí)踐學(xué)時(shí)，結(jié)合教學(xué)方法和手段的改革，大力運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展提供必要的時(shí)間和空間【4】。

4.1 測試與控制類課程

明確“控制工程基礎(chǔ)”與“測試技術(shù)”相關(guān)內(nèi)容的分工和銜接，“控制工程基礎(chǔ)”對(duì)于系統(tǒng)的描述側(cè)重性能及其參數(shù)指標(biāo)，而后續(xù)的“測試技術(shù)”則側(cè)重在學(xué)習(xí)工程測試中系統(tǒng)性能對(duì)測試結(jié)果的影響。精減原“測試技術(shù)”課程中傳感器原理部分，突出對(duì)信號(hào)檢測方法、變換原理與信號(hào)檢測分析裝置和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和方法，增加工程應(yīng)用方面的內(nèi)容和實(shí)例分析。

4.2 機(jī)電一體化及運(yùn)動(dòng)控制類課程

包括“機(jī)電一體化設(shè)計(jì)”、“機(jī)電傳動(dòng)控制”、“數(shù)控技術(shù)”等課程，將“數(shù)控技術(shù)”硬件設(shè)計(jì)方面的相關(guān)內(nèi)容與“機(jī)電傳動(dòng)控制”的控制器內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與之融合。同時(shí)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，將控制工程基礎(chǔ)、測試技術(shù)、機(jī)電傳動(dòng)控制機(jī)計(jì)算技術(shù)等內(nèi)容綜合運(yùn)用到同一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)中，針對(duì)系統(tǒng)特定功能需求，綜合運(yùn)用傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等方面的知識(shí)，滿足系統(tǒng)指標(biāo)要求，使學(xué)生能更好地理解各專業(yè)課程之間的關(guān)聯(lián)，提高其對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

4.3 計(jì)算機(jī)技術(shù)類課程

進(jìn)一步豐富、完善計(jì)算機(jī)類課程，突出實(shí)用技能、綜合應(yīng)用能力及系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的提高，加強(qiáng)“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”、“機(jī)床電器控制和可編程控制技術(shù)”的實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出課程的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練內(nèi)容，同時(shí)增加課程設(shè)計(jì)。

5 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是決定機(jī)械電子課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的開設(shè)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，充分體現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)越性。在實(shí)驗(yàn)課程中主要以學(xué)生為主，教師為輔的教學(xué)方式，將課題分析、方案確定、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的全過程結(jié)合起來，邊設(shè)計(jì)邊實(shí)驗(yàn)邊修改，密切動(dòng)腦與動(dòng)手之間的關(guān)系[5]。

每個(gè)大學(xué)生都具有創(chuàng)新潛能，但是要把潛在的創(chuàng)新力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的創(chuàng)新力，必須有一個(gè)激發(fā)潛能，形成創(chuàng)新力的良好精神環(huán)境和心理氛圍，積極開展創(chuàng)新思維的心理訓(xùn)練。所謂創(chuàng)新思維的產(chǎn)生，就是思維活動(dòng)的自組織過程如何從無序到有序的轉(zhuǎn)變，隨著大量外界環(huán)境信息對(duì)人腦的刺激，開始了思維活動(dòng)系統(tǒng)的自組織活動(dòng)，出現(xiàn)了所謂的隨機(jī)性漲落，當(dāng)這些隨機(jī)性漲落通過非線性相干作用長程關(guān)聯(lián)放大到巨漲落時(shí)，思維系統(tǒng)由舊的有序向新的有序轉(zhuǎn)化，突現(xiàn)新的思維火花。創(chuàng)新往往產(chǎn)生于直覺和靈感，靈感就是在遠(yuǎn)離平衡態(tài)時(shí)思維系統(tǒng)對(duì)臨界點(diǎn)的突破和躍遷。由此，學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新思維并非是平穩(wěn)發(fā)展、持續(xù)變化的，而是間歇性大幅度跳躍式前進(jìn)的，以致突然發(fā)生急劇變化，產(chǎn)生大量的奇思妙想，使學(xué)生策略和學(xué)習(xí)結(jié)果均富有新意和高效率。

6 結(jié)束語

總之，機(jī)械電子工程專業(yè)新技術(shù)模式的改革與創(chuàng)新是一個(gè)長期的過程，任重而道遠(yuǎn)，需要不斷在改革中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)、思考、交流、創(chuàng)新。只有在濃郁的學(xué)校創(chuàng)新氛圍和有利于創(chuàng)新的教育環(huán)境中，才能有效地開發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新潛能，才能成功培養(yǎng)出具有創(chuàng)新的機(jī)電一體化人才。

[1] 王殿軍，焦向東，王偉，等.新版機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案的研究與實(shí)踐[J].安徽師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,33(1)：39-42.

[2] 劉?；?試析機(jī)電一體化復(fù)合人才與自組織教學(xué)[J].南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2009,14(6)：51-54.

[3] 王少萍.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版).2009（22）：55-58.

[4] 李亞芹,韓陽陽.機(jī)電一體化新技術(shù)課程創(chuàng)新教學(xué)模式的改革與探索[J].中國電力教育2012（22）：57-58.

[5] 黃民,朱春梅,祁志生，等.機(jī)械電子工程專業(yè)方向系列課程系列改革建設(shè)與教學(xué)改革[J].中國電力教育，2011（3）：182-184.