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        機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)

        2013-08-15 00:48:29楊雪君
        河南科技 2013年15期
        關(guān)鍵詞:機(jī)電案例教學(xué)法

        楊雪君

        (黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 黃岡 438002)

        現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,尤其是微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的相互滲透,使傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)產(chǎn)生了深刻的變革。一些被廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng),逐漸被機(jī)械電子機(jī)構(gòu)所取代,傳感器和微電子控制系統(tǒng)已成為機(jī)電產(chǎn)品的重要組成部分。

        一 機(jī)電一體化技術(shù)與其他技術(shù)的區(qū)別

        1.機(jī)電一體化技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的區(qū)別

        傳統(tǒng)機(jī)電技術(shù)的操作控制主要通過(guò)具有電磁特性的各種電器來(lái)實(shí)現(xiàn),如繼電器、接觸器等,在設(shè)計(jì)中不考慮或很少考慮彼此間的內(nèi)在聯(lián)系;機(jī)械本體和電氣驅(qū)動(dòng)界限分明,整個(gè)裝置是剛性的,不涉及軟件和計(jì)算機(jī)控制。機(jī)電一體化技術(shù)以計(jì)算機(jī)為控制中心,在設(shè)計(jì)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)機(jī)械部件和電器部件間的相互作用和影響,整個(gè)裝置在計(jì)算機(jī)控制下具有一定的智能性。

        2.機(jī)電一體化技術(shù)與并行工程的區(qū)別

        機(jī)電一體化技術(shù)將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)在設(shè)計(jì)和制造階段就有機(jī)地結(jié)合在一起,十分注意機(jī)械和其他部件之間的相互作用。而并行工程將上述各種技術(shù)盡量在各自范圍內(nèi)齊頭并進(jìn),只在不同技術(shù)內(nèi)部進(jìn)行設(shè)計(jì)制造,最后通過(guò)簡(jiǎn)單疊加完成整體裝置。

        3.機(jī)電一體化技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的區(qū)別

        自動(dòng)控制技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)是討論控制原理、控制規(guī)律、分析方法和自動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造等。機(jī)電一體化技術(shù)將自動(dòng)控制原理及方法作為重要支撐技術(shù),將自控部件作為重要控制部件應(yīng)用自控原理和方法,對(duì)機(jī)電一體化裝置進(jìn)行系統(tǒng)分析和性能測(cè)算。

        4.機(jī)電一體化技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的區(qū)別

        機(jī)電一體化技術(shù)只是將計(jì)算機(jī)作為核心部件應(yīng)用,目的是提高和改善系統(tǒng)性能。計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)中的應(yīng)用僅僅是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)中的一部分,它還可以在辦公、管理及圖像處理等方面得到廣泛應(yīng)用。

        二 教學(xué)方法

        改以教師為主體的知識(shí)灌輸型為以學(xué)生為主體的素質(zhì)能力培養(yǎng)型教育。教學(xué)方法采用啟發(fā)式、直觀式、討論式、發(fā)現(xiàn)式等多種教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性和自主性,培養(yǎng)學(xué)生的自主意識(shí)和合作精神,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考,激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)的興趣。具體的教學(xué)方法包括:問(wèn)題教學(xué)法、實(shí)物引導(dǎo)法、過(guò)程教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、案例教學(xué)法等。一是問(wèn)題教學(xué)法,即圍繞重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題集中討論和分析,力爭(zhēng)做到重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題當(dāng)堂解決。二是實(shí)物引導(dǎo)法,即課堂上,教師發(fā)放憑證、賬簿、報(bào)表等實(shí)物,讓學(xué)生通過(guò)觀察真實(shí)的憑證、賬簿、報(bào)表等,培養(yǎng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),縮短書(shū)本與現(xiàn)實(shí)之間的“距離”。三是過(guò)程教學(xué)法,即借助于多媒體教學(xué)手段,將處理的程序進(jìn)行過(guò)程演示或通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)室電子流程板循序漸進(jìn)地進(jìn)行講解,使學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。四是實(shí)驗(yàn)教學(xué)法,即在實(shí)驗(yàn)室讓每一位同學(xué)進(jìn)行實(shí)際手工和上機(jī)操作,熟悉各崗位的手工操作,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生“零距離”上崗。五是案例教學(xué)法,改變傳統(tǒng)的課堂講授教學(xué)方法,選用或自行設(shè)計(jì)相關(guān)案例,由教師組織學(xué)生參與,在分析案例的過(guò)程中開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生相互討論和交流的教學(xué)方式。案例教學(xué)法能極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性。

        整個(gè)課程的組織是以多項(xiàng)目為導(dǎo)向,每個(gè)項(xiàng)目分成基于工作過(guò)程的不同任務(wù)來(lái)完成。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)遵從學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)規(guī)律和職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一技能訓(xùn)練到綜合技能訓(xùn)練。項(xiàng)目的設(shè)計(jì)也遵從學(xué)生的個(gè)性差異,設(shè)計(jì)具有難度梯度的項(xiàng)目,適應(yīng)不同基礎(chǔ)的學(xué)生完成,即使難度最低的項(xiàng)目也能滿(mǎn)足課程大綱要求。在每個(gè)項(xiàng)目類(lèi)中,有一個(gè)案例教學(xué)項(xiàng)目,另外的三個(gè)項(xiàng)目難度遞減,學(xué)生根據(jù)自身的情況選擇完成。最終達(dá)到學(xué)生的PLC應(yīng)用技術(shù)由生手變?yōu)槭焓?,職業(yè)素養(yǎng)得到較大的提升。

        企業(yè)項(xiàng)目不是一成不變的,是根據(jù)企業(yè)目前生產(chǎn)實(shí)際情況,決定學(xué)生完成什么樣的企業(yè)項(xiàng)目。另外企業(yè)項(xiàng)目的時(shí)間安排也要隨著企業(yè)生產(chǎn)情況進(jìn)行調(diào)整。課程以項(xiàng)目為主線(xiàn),基于工作過(guò)程的任務(wù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行項(xiàng)目的實(shí)施,體現(xiàn)“做、學(xué)、導(dǎo)”的過(guò)程。項(xiàng)目布置后,先由學(xué)生自己思考、自己嘗試,體現(xiàn)學(xué)生的“自主探究”,也就是學(xué)生“做”的過(guò)程;當(dāng)在完成項(xiàng)目中遇到困難和問(wèn)題時(shí),小組學(xué)生相互討論,老師參與但不指導(dǎo);當(dāng)小組內(nèi)無(wú)法解決時(shí),組與組之間進(jìn)行討論,體現(xiàn)學(xué)生的“合作探究”,也是“學(xué)”的過(guò)程;當(dāng)仍然解決不了問(wèn)題時(shí),老師加以啟發(fā)引導(dǎo),學(xué)生重新思考解決方案;若還是無(wú)法解決,教師則進(jìn)行案例(案例所用項(xiàng)目與學(xué)生完成項(xiàng)目不同)教學(xué),針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題作為教學(xué)重點(diǎn),尤其特別注重教授學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法和新的知識(shí)點(diǎn),然后學(xué)生結(jié)合講解,再次完成自己的項(xiàng)目,這個(gè)過(guò)程體現(xiàn)了“協(xié)助探究”,也是“導(dǎo)”的過(guò)程。教師在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中只是起到引導(dǎo)、啟發(fā)作用,只教授學(xué)生各種方法,但不替學(xué)生完成任務(wù)的任何部分,讓學(xué)生“不等”、“不靠”,自己想方設(shè)法完成自己的任務(wù)。充分體現(xiàn)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)。另外,每次課的開(kāi)始,同學(xué)之間相互交流上一次課完成項(xiàng)目中遇到的問(wèn)題以及解決問(wèn)題的方法,針對(duì)好的方法和思路,教師加以點(diǎn)評(píng),供其他同學(xué)借鑒。這樣不僅使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)得到鞏固,更重要的是系統(tǒng)地提升了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能,掌握了應(yīng)對(duì)未來(lái)工作崗位上需完成項(xiàng)目或工作任務(wù)的方法。另外,課程中采用多項(xiàng)目,難度逐漸遞進(jìn),這樣可以使學(xué)生的技能和完成項(xiàng)目的方法得到反復(fù)訓(xùn)練,達(dá)到不斷鞏固的程度。

        三 教學(xué)成果

        1.課程改革推動(dòng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),產(chǎn)學(xué)研成果使教學(xué)效果不斷提高。為了滿(mǎn)足該專(zhuān)業(yè)和課程的改革需要,學(xué)校組建了機(jī)械電子學(xué)生實(shí)訓(xùn)培訓(xùn)基地,為了使機(jī)電一體化課程能夠在真實(shí)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)工學(xué)交替和頂崗實(shí)習(xí),學(xué)校引入校外真實(shí)企業(yè)和真實(shí)產(chǎn)品,以此項(xiàng)改革帶動(dòng)下的“校企合作,實(shí)現(xiàn)工程實(shí)訓(xùn)基地運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新的探索與實(shí)踐成果,優(yōu)越的實(shí)踐環(huán)境使教學(xué)效果不斷提高,該課程學(xué)完后學(xué)生基本達(dá)到了兩個(gè)職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)。

        2.高素質(zhì)的“雙師型”教師隊(duì)伍保證了教材建設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備開(kāi)發(fā)和教學(xué)方案實(shí)施。課題組教師知識(shí)、年齡結(jié)構(gòu)合理,來(lái)自企業(yè)的兼職教師為實(shí)踐環(huán)節(jié)提供了有力的保障。教材和實(shí)訓(xùn)材料由課題組教師編寫(xiě)。課題組教師以項(xiàng)目導(dǎo)向模式帶領(lǐng)學(xué)生研發(fā)了大量實(shí)驗(yàn)設(shè)備,并指導(dǎo)學(xué)生參加全國(guó)機(jī)械創(chuàng)新和電子競(jìng)賽,均取得較好的成績(jī)。

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