林俊歡

[摘 要]時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展對中職院校機(jī)電一體化的教育教學(xué)提出了更高的要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是機(jī)電一體化專業(yè)的重要構(gòu)成部分，事關(guān)中職生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，因此，加強(qiáng)機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)是中職學(xué)校當(dāng)前急切要做的工作?，F(xiàn)闡明了機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的必要性，指出了當(dāng)前機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的缺陷，并探究了實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的相關(guān)策略。

[關(guān)鍵詞]中職學(xué)校;機(jī)電一體化;實(shí)驗(yàn)室

一、中職學(xué)校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的必要性

當(dāng)今社會的快速發(fā)展對中職院校畢業(yè)生的能力也提出了新的要求，學(xué)生除了要牢牢掌握專業(yè)基礎(chǔ)理論和技術(shù)，還要具備一定的創(chuàng)新實(shí)踐能力和快速學(xué)習(xí)新知識的能力。若學(xué)校的專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，將會阻礙學(xué)生的發(fā)展。因此，加強(qiáng)對中職院校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)是適應(yīng)社會發(fā)展的必然選擇。此外，實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)還要把實(shí)驗(yàn)設(shè)施和理論教學(xué)、實(shí)踐工程結(jié)合起來。經(jīng)過調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，中職院校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)主要包括四部分，即以機(jī)械制圖和工程力學(xué)等為主要內(nèi)容的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室;以單片機(jī)實(shí)驗(yàn)、自動控制實(shí)驗(yàn)等為主要內(nèi)容的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室;以機(jī)械零件、數(shù)控機(jī)床等為主要內(nèi)容的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室;以機(jī)電一體化的系統(tǒng)綜合技術(shù)、設(shè)計(jì)和應(yīng)用為主要內(nèi)容的綜合實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)過程中要緊緊圍繞機(jī)電基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室這個(gè)中心，遵循先進(jìn)性以及實(shí)用性的原則，憑借科研活動來推動綜合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)發(fā)展。此外，在建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的過程中還要關(guān)注教學(xué)工作和科研設(shè)施的統(tǒng)一性。

二、中職院校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

當(dāng)前階段中職院校機(jī)電一體化教學(xué)普遍存在缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程、實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)較少、實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足等問題。例如，《液壓與氣壓傳動》的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)性和操作性極強(qiáng)，若教師在教學(xué)過程中只是對基礎(chǔ)理論和操作技術(shù)進(jìn)行講解卻不能讓學(xué)生實(shí)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生將很難做到對課程所涉及的一些抽象理論進(jìn)行消化和理解。長期下去，學(xué)生難免會產(chǎn)生抵觸和厭學(xué)情緒，難以實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。另外，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容通常是依據(jù)相對應(yīng)的理論課程來進(jìn)行設(shè)置的，課程之間具有一定的關(guān)聯(lián)，但是實(shí)驗(yàn)設(shè)置往往忽視了其中的相關(guān)性與綜合性?？煽刂菩允菣C(jī)電一體化專業(yè)課程的特點(diǎn)之一，因此專業(yè)開設(shè)了很多有關(guān)控制的課程，如學(xué)習(xí)單片機(jī)和可編程控制器。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生往往只能根據(jù)所學(xué)的理論知識來進(jìn)行仿真模擬練習(xí)，缺乏實(shí)驗(yàn)課程，不少學(xué)生即使學(xué)完了以上課程，也從未接觸過真正的單片機(jī)。另外，控制實(shí)驗(yàn)不能和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效結(jié)合，也就不能做到真正的控制。還有，實(shí)驗(yàn)室的管理混亂以及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師專業(yè)素養(yǎng)不高也是當(dāng)下面臨的問題。實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和器材若得不到妥善維護(hù)和管理，很容易出現(xiàn)受損或丟失現(xiàn)象，關(guān)鍵設(shè)備的缺失將會影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。此外，大多數(shù)學(xué)生理論知識扎實(shí)，但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，需要在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，因而指導(dǎo)教師需要具備較高的業(yè)務(wù)能力，但就目前機(jī)電一體化的師資力量來看，不少教師教學(xué)能力有待提高，也不乏敷衍了事的教師。

三、中職院校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的規(guī)劃

機(jī)電一體化專業(yè)的基礎(chǔ)課程主要包括電工和電子技術(shù)、機(jī)械制圖以及機(jī)械設(shè)計(jì)，因而與這三門課程相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室是必須具備的。在學(xué)習(xí)上述課程的基礎(chǔ)上，還要以CAD為輔助工具，進(jìn)一步學(xué)習(xí)單片機(jī)、可編程控制器以及自動控制等技術(shù)，綜合運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容，擴(kuò)展學(xué)生的知識范圍，提高學(xué)生的見識。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)下我國的機(jī)電從業(yè)人員普遍專業(yè)技能和理論知識掌握牢固，但卻缺乏一定的創(chuàng)新精神，在機(jī)電領(lǐng)域取得的原創(chuàng)性創(chuàng)新成果少，在機(jī)電工程技術(shù)上的模仿性創(chuàng)新也嚴(yán)重不足，我國目前的知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)產(chǎn)品的持有量大大落后于西方發(fā)達(dá)國家，導(dǎo)致機(jī)電類企業(yè)競爭力不足，阻礙了機(jī)電行業(yè)的長足發(fā)展。近年來，機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)入迅猛發(fā)展階段，因而機(jī)電從業(yè)人員也要緊跟時(shí)代發(fā)展，提高自身的創(chuàng)新能力和業(yè)務(wù)能力。中職院校的學(xué)生作為未來的接班人，自然也要提高對自身發(fā)展的要求。

四、中職院校機(jī)電一體化專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革

（一） 增設(shè)以工程實(shí)現(xiàn)為主要內(nèi)容的課程

所謂的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不僅僅指要擁有現(xiàn)代化的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，還要將實(shí)驗(yàn)與課程內(nèi)容有效結(jié)合起來。例如，自動控制原理是機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容之一。在以往的課程教學(xué)中，教師往往只關(guān)注對時(shí)域和頻域分析法的理論解釋以及推導(dǎo)過程的講解，而忽略了與其相關(guān)的計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的教學(xué)，難以達(dá)到自動控制技術(shù)的教學(xué)目標(biāo)。針對這一問題，目前國際上主要推行兩種改革策略。一種是借助PID軟件來對兩種分析法進(jìn)行軟件仿真模擬;另一種是在課程教學(xué)中引入PLC來輔助學(xué)生進(jìn)行分析法的學(xué)習(xí)，尤其是利用軟件編程來替代繼電接觸器控制系統(tǒng)。以自動控制原理的學(xué)習(xí)為跳板，后續(xù)可以開展電氣控制及PLC課程的教學(xué)，對可編程控制器的構(gòu)成、工作原理以及應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等進(jìn)行相關(guān)介紹，增進(jìn)學(xué)生對PLC的了解。

（二） 充分調(diào)動師生的積極性，自行研發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)備

在機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新建設(shè)中，還要嘗試?yán)枚喾N途徑來提高師生的積極性，使其主動投入到實(shí)驗(yàn)設(shè)備的研發(fā)工作中來。機(jī)電一體化技術(shù)的突飛猛進(jìn)要求實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備也要緊跟時(shí)代發(fā)展要求，并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和更新。通過購買大量的新實(shí)驗(yàn)設(shè)備來完成實(shí)驗(yàn)室的更新工作，這樣不但花費(fèi)了大額資金，加重學(xué)校財(cái)政負(fù)擔(dān)，而且購入的設(shè)備并不一定適用于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)需要。因此，由師生來自行研發(fā)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備無疑是最好的選擇。一方面，師生對本校的教學(xué)條件和教學(xué)設(shè)備現(xiàn)狀比較了解，能夠根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行創(chuàng)新建設(shè)。另一方面，在研發(fā)過程中師生能增進(jìn)對機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)的理解，有助于今后的教學(xué)和工作之路更加順暢。我校自動線自動機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也曾走過彎路，購買了大量實(shí)驗(yàn)設(shè)備因無相應(yīng)實(shí)訓(xùn)教材及維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備閑置最后以報(bào)廢處理。現(xiàn)在校長的牽頭及教學(xué)部長的帶領(lǐng)下，對市場進(jìn)行調(diào)研及參觀兄弟學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，自行開發(fā)了一套實(shí)訓(xùn)設(shè)備，并編寫了相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)教材，目前該實(shí)驗(yàn)室成為機(jī)電一體化教學(xué)、電工考證培訓(xùn)、競賽訓(xùn)練、會議等多功能綜合實(shí)驗(yàn)室。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的重要手段

除了要具備健全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，打造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境之外，還要關(guān)注對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)。如何設(shè)計(jì)出科學(xué)且合理的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生能夠在限定的實(shí)驗(yàn)課時(shí)內(nèi)完成老師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并且進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐是目前機(jī)電一體化專業(yè)教學(xué)面臨的難題之一。過去的演示型和證明型的實(shí)驗(yàn)不利于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的發(fā)展。因此，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師要盡快適應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展和全新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，結(jié)合社會發(fā)展的要求，指導(dǎo)學(xué)生做好兩種實(shí)驗(yàn)。其一是做好專業(yè)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，這也是實(shí)驗(yàn)課的主要內(nèi)容，有助于促進(jìn)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升;其二則是做好專業(yè)的創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，主要包括參與開發(fā)項(xiàng)目的課程設(shè)計(jì)、科研項(xiàng)目的環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)和制作比賽等。學(xué)生能夠在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下進(jìn)行一定項(xiàng)目的子項(xiàng)目和模塊實(shí)驗(yàn)，從而對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行延伸。這樣既提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，還增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與度。

五、中職院校機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的探索

（一）開設(shè)具有不同功能的實(shí)驗(yàn)室

1.重視基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)室存在的意義在于學(xué)生在學(xué)習(xí)了機(jī)電一體化專業(yè)的相關(guān)理論之后，能夠完成簡單的課程實(shí)驗(yàn)，在動手實(shí)踐中，加強(qiáng)對所學(xué)理論、概念以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)結(jié)果的理解。

2.重視綜合性實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

學(xué)生在完成基礎(chǔ)課程的相關(guān)學(xué)習(xí)之后，可以嘗試結(jié)合所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行綜合性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。例如，機(jī)電液控制實(shí)驗(yàn)便是在完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)后進(jìn)行的綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過綜合實(shí)驗(yàn)對理論知識進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生深入研究和創(chuàng)新思維的提升。

3.重視創(chuàng)新型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室要具備健全的實(shí)驗(yàn)設(shè)施、小型的機(jī)械加工器材和電子元器件等，還要具備計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)軟硬件平臺的獨(dú)立工作場所。對于在校學(xué)習(xí)期間表現(xiàn)突出的學(xué)生，教師可以對其進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生多參加各類創(chuàng)新競賽，申請國家或校內(nèi)創(chuàng)新獎學(xué)金。除此之外，學(xué)生在平日學(xué)習(xí)生活中產(chǎn)生的一些新奇的想法在得到老師允許后也可以進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，或者尋求教師的建議，圍繞可進(jìn)行創(chuàng)新的內(nèi)容進(jìn)行深入研究，制訂出可行的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。

（二） 建立和完善實(shí)驗(yàn)室管理制度

定期對實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和檢修，對于缺失或損壞的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充和更新，保證實(shí)驗(yàn)得以順暢進(jìn)行。建立實(shí)驗(yàn)室的目的就是為了讓學(xué)生能有更多的機(jī)會來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行長時(shí)間開放，學(xué)?？梢圆捎冒嗉夘A(yù)約和網(wǎng)上預(yù)約等形式來申請實(shí)驗(yàn)室的使用。此外，學(xué)校還應(yīng)健全學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己酥贫?，激勵學(xué)生多嘗試創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。對于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)、基礎(chǔ)理論扎實(shí)的學(xué)生可以重點(diǎn)培養(yǎng)，指導(dǎo)他們參加校外創(chuàng)新競賽，與社會企業(yè)及相關(guān)科研單位進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目合作。

（三） 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隊(duì)伍的管理與建設(shè)加強(qiáng)

學(xué)校要定期組織實(shí)驗(yàn)教師接受相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，促進(jìn)教師專業(yè)能力的提升。同時(shí)也要激勵教師以指導(dǎo)者的身份參與相關(guān)創(chuàng)新競賽中。還要建立師生互評制度，有效地規(guī)范和約束師生行為。

綜上所述，當(dāng)下中職學(xué)校機(jī)電一體化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在很多不足之處，因而學(xué)校要清醒地意識到實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新建設(shè)的重要性，抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革，建立具備不同功能的實(shí)驗(yàn)室，健全和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理制度，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師專業(yè)素養(yǎng)的培訓(xùn)，以期為機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生打造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，從而促進(jìn)機(jī)電一體化專業(yè)的長效發(fā)展。

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[作者單位]

廣東省廣州市輕工職業(yè)學(xué)校

（編輯：劉莉琴）