學(xué)分制下機械類專業(yè)中自動化類課程體系的建設(shè)探究

李海軍　劉宇++孫堅

摘 要：自動化類課程是機械類專業(yè)培養(yǎng)方案中重要的組成部分，文章分析了教學(xué)中存在的問題及其原因，提出了從教學(xué)團隊建設(shè)、解決課程銜接關(guān)系、強化機電綜合性實踐教學(xué)與開展學(xué)生科技創(chuàng)新教育等方面入手，進行自動化類課程體系的建設(shè)措施。

關(guān)鍵詞：機械類專業(yè);自動化類課程;課程體系

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）11C-0091-03

機械類專業(yè)主要有機械設(shè)計制造及其自動化、農(nóng)業(yè)機械化及其自動化、車輛工程等。在這些專業(yè)的培養(yǎng)目標中，明確了對學(xué)生進行自動化技術(shù)的教學(xué)要求。因此，在專業(yè)培養(yǎng)方案中設(shè)置了自動化類課程，科目主要有電工技術(shù)、電子技術(shù)、測試技術(shù)、單片機原理及應(yīng)用、工程控制與機電一體化技術(shù)等。自動化類課程的設(shè)置對于學(xué)生掌握現(xiàn)代機械設(shè)計方法與先進制造技術(shù)，能夠從事機電結(jié)合的產(chǎn)品開發(fā)、自動生產(chǎn)設(shè)計等方面的工作起到了積極的作用。

一、自動化類課程體系教學(xué)中存在的問題

由于各方面原因，機械類專業(yè)有偏“機”的傾向，自動化方面偏弱，雖然在教學(xué)過程中講授機電兩方面的知識，但是實際上各自為政，出現(xiàn)了機電脫節(jié)的現(xiàn)象，造成學(xué)生所學(xué)的知識不能相互融合，培養(yǎng)的學(xué)生很難成為機電綜合類人才。

（一）理論教學(xué)內(nèi)容相互結(jié)合不足

機械類專業(yè)中自動化類課程未形成合理的體系，一方面，在教學(xué)中沒有注意相互內(nèi)容的層次關(guān)系，銜接不理想。授課教師各自講授教學(xué)內(nèi)容，相互之間缺乏溝通，出現(xiàn)了授課內(nèi)容重疊的現(xiàn)象。比如，在《電工技術(shù)》課程中關(guān)于直流電動機以及PLC控制的知識，而在《機電一體化技術(shù)》課程中又有直流伺服電機和PLC技術(shù)的內(nèi)容，如果任課教師間不注意交流，不可避免地出現(xiàn)了重復(fù)講授的情況，在當(dāng)前課程學(xué)時壓縮的背景下，造成了學(xué)時的浪費。另一方面，自動化課群與機械制造類課程聯(lián)系不夠緊密，機電結(jié)合不足。自動化類課程的設(shè)置，是為了使學(xué)生在機械設(shè)計與制造環(huán)境中能夠利用自動化的技術(shù)手段，達到掌握機電技術(shù)的知識目標。但在教學(xué)中這兩方面的課程相對獨立，課程學(xué)期安排上不夠合理，造成了學(xué)生機電知識上的割裂與脫節(jié)。比如，機械類課程中的《數(shù)控機床》課程，主要講授作為典型機電一體化產(chǎn)品一數(shù)控機床的知識，可作為它的前續(xù)課程《機電一體化技術(shù)》卻安排在了同一個學(xué)期甚至滯后的學(xué)期開設(shè)，不能起到前期知識鋪墊的作用。

（二）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，缺乏綜合性訓(xùn)練

自動化類課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容單一、薄弱，對學(xué)生綜合應(yīng)用機電一體化技術(shù)的能力培養(yǎng)與訓(xùn)練不足，主要體現(xiàn)在：1.實驗內(nèi)容大多以驗證性為主，未能充分從機電結(jié)合的角度去安排應(yīng)用性強的項目;2.生產(chǎn)實習(xí)沒有與自動化相關(guān)的任務(wù);3.畢業(yè)設(shè)計訓(xùn)練缺失，近幾年機械類專業(yè)的學(xué)生進行的畢業(yè)設(shè)計只是在機械設(shè)計與制造方面的題目，沒有與自動化相結(jié)合的內(nèi)容。

由此可見，現(xiàn)有狀態(tài)制約了相關(guān)專業(yè)學(xué)生對機電綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力不能得到訓(xùn)練。因此，在我校實行學(xué)分制的背景下，如何使機械類專業(yè)的學(xué)生具備能適應(yīng)現(xiàn)代社會需要和技術(shù)發(fā)展要求的機電綜合能力是亟需解決的問題，進行對自動化類課程體系和教學(xué)內(nèi)容的研究與實踐具有重要的現(xiàn)實意義。

二、自動化類課程體系建設(shè)的措施

（一）建立教學(xué)團隊

教學(xué)團隊建設(shè)既是加強師資隊伍建設(shè)的有效途徑，也是促進教學(xué)改革的廣闊平臺和凝聚教師向心力的良好載體。在機械類專業(yè)自動化類課程教學(xué)中，通過建立團隊合作機制和組織模式，有利于開展教學(xué)研討和交流，便于科學(xué)合理地構(gòu)建相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容;有利于進一步開發(fā)教學(xué)資源，整合團隊成員的優(yōu)勢，為教學(xué)實踐提供強有力的師資保障。

（二）建立科學(xué)合理、銜接有序的課程體系

圍繞機械類專業(yè)人才培養(yǎng)目標，研究自動化類課程中各科目的具體教學(xué)內(nèi)容，特別要注重各科目的銜接及其知識在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用。

在《電工技術(shù)》課程中重點講解電路基本理論、變壓器、三相異步電動機、繼電器控制;直流電機以及PLC控制在后續(xù)課程《機電一體化技術(shù)》中講授;《測試技術(shù)》課程中主要講解傳感器與信號處理，測試系統(tǒng)的構(gòu)建由《機電一體化技術(shù)》課程介紹等。理順自動化類課程授課次序（如圖1所示）。

圖1 ?自動化類課程教學(xué)次序

在機械類專業(yè)的自動化類課程中，《機電一體化技術(shù)》是以當(dāng)前機電一體化技術(shù)為主，面向具有代表性的機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)，從較寬廣的應(yīng)用范圍講述機電一體化的基礎(chǔ)理論與應(yīng)用，綜合性、實踐性很強，涉及知識面廣、容量大。課程教學(xué)內(nèi)容主要包括機械系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、接口技術(shù)以及機電一體化系統(tǒng)設(shè)計等。該課程對于機械類專業(yè)中“機”“電”類課程知識的銜接與協(xié)調(diào)起著重要的作用，相關(guān)課程關(guān)系（如圖2所示）。所以可以以此為抓手，統(tǒng)籌安排，妥善處理好兩大類課程的體系建設(shè)問題。

圖2 ?機電類課程關(guān)系

（三）加強綜合性實踐教學(xué)體系建設(shè)

在實驗內(nèi)容上，突破課程體系的界限，將機械設(shè)計、液（氣）壓傳動、電氣控制和PLC、單片、測試技術(shù)等課程內(nèi)容有機結(jié)合，圍繞典型的機電一體化裝備，建設(shè)系統(tǒng)性、綜合性的實驗項目或開展機電綜合性課程設(shè)計。

加強機電相結(jié)合的生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計的建設(shè)。探討在原有實習(xí)項目中如何增加自動化類的要求，這樣可以充分利用現(xiàn)有實習(xí)基地（大型國有企業(yè)）的資源使學(xué)生得到現(xiàn)場的綜合訓(xùn)練。增加機電一體化的畢業(yè)設(shè)計題目，使學(xué)生所學(xué)知識得到整合與提高。

（四）構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新教育體系

機械類專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿高等教育的全過程，構(gòu)建創(chuàng)新教育體系是非常重要的一個環(huán)節(jié)。大學(xué)生往往思想活躍、勇于創(chuàng)新、競爭意識強，開展學(xué)生科技創(chuàng)新活動可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，提高創(chuàng)新意識。可以組織學(xué)生參加“機器人大賽”“飛思卡爾智能車大賽”等活動，進一步加強對其機電綜合能力的培養(yǎng)和鍛煉，使學(xué)生對所學(xué)的知識融會貫通。學(xué)科競賽還可以與課堂教學(xué)以及實踐教學(xué)結(jié)合起來，使學(xué)生在專業(yè)知識體系的構(gòu)建中，逐步形成機械設(shè)計制造與自動化控制相融合的構(gòu)架。

三、結(jié)束語

機械類專業(yè)中的自動化類課程是其專業(yè)培養(yǎng)方案中重要的組成部分，合理設(shè)置課程及其教學(xué)內(nèi)容、科學(xué)安排講授學(xué)期與次序，并與機械類課程能夠有機結(jié)合對于專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)有著重要的意義。在當(dāng)今社會中，對機電結(jié)合的一體化人才需求比較旺盛，培養(yǎng)出掌握機電技術(shù)的復(fù)合型應(yīng)用人才，使之在工作崗位做出貢獻，是高等教育的目的。建設(shè)并完善機械類專業(yè)自動化類課程體系，可以適應(yīng)學(xué)分制的要求，為培養(yǎng)學(xué)生機電一體的綜合應(yīng)用能力提供環(huán)境和條件。

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)“電工電子系列課程教學(xué)團隊”;內(nèi)蒙古自治區(qū)精品課程“電氣控制技術(shù)”;內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目（JG-201316）。

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