機(jī)電專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

張蓬　彭鶴

【摘要】通過對(duì)機(jī)電控制課程群結(jié)構(gòu)和機(jī)械專業(yè)學(xué)生特點(diǎn)的分析，對(duì)機(jī)電控制課程群實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段及實(shí)驗(yàn)考核等方面的改革進(jìn)行了探討，提出了多層次及產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，并對(duì)實(shí)驗(yàn)考核多樣化的方法進(jìn)行了說明。

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 機(jī)電控制 實(shí)驗(yàn)課改革 創(chuàng)新能力

一、加強(qiáng)機(jī)電控制技術(shù)課程群課程的內(nèi)在聯(lián)系重塑學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間的實(shí)踐環(huán)節(jié)

機(jī)電一體化課程群的核心課程由控制工程基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)控制、液壓傳動(dòng)與控制、檢測(cè)傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)采集及分析、數(shù)控技術(shù)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、可編程控制器原理及應(yīng)用、Labwindows/CVI虛擬儀器軟件開發(fā)工具、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、機(jī)器人設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。其中，控制工程基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)控制和液壓傳動(dòng)與控制這三門屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，課理論性比較強(qiáng)，對(duì)于這類課程在實(shí)驗(yàn)安排上主要是從重理論、厚基礎(chǔ)的角度出發(fā)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三個(gè)層次：原理驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性的與設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。

原理性實(shí)驗(yàn)的目的主要是為了讓學(xué)生對(duì)某一知識(shí)點(diǎn)的深刻理解與掌握。對(duì)于這類型實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該改變傳統(tǒng)的用實(shí)驗(yàn)箱搭建給一個(gè)輸入求輸出響應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的形式，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)代仿真軟件及虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，根據(jù)仿真軟件及平臺(tái)上提供的模塊或器材自由搭建任意合理的典型實(shí)驗(yàn)，并利用軟件可以靈活的改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)和條件的特點(diǎn)，將學(xué)生的每一次作業(yè)都與原理性實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，讓學(xué)生通過自主上機(jī)實(shí)驗(yàn)完成作業(yè)，這樣既可以幫助學(xué)生直觀的理解理論知識(shí)又可以教會(huì)學(xué)生使用專用工具軟件解決實(shí)際問題，并且擴(kuò)充了原理性實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)。另外，對(duì)于那些實(shí)踐性很強(qiáng)的章節(jié)（如電器、控制器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用）內(nèi)容的教學(xué)則把課堂搬到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行案例式教學(xué)使學(xué)生與工程實(shí)踐零接觸。在講授過程中，避免枯燥無(wú)味的理論分析在實(shí)驗(yàn)室中面對(duì)實(shí)物和實(shí)驗(yàn)環(huán)境講解有關(guān)內(nèi)容，并及時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，取得很好的教學(xué)效果。

綜合性實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)多層次相結(jié)合的綜合應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，要充分體現(xiàn)多樣性、個(gè)性化、分層次的教學(xué)理念，對(duì)于同一個(gè)典型機(jī)電系統(tǒng)可以有多種實(shí)現(xiàn)方案，如對(duì)機(jī)電傳動(dòng)的控制，從控制器、驅(qū)動(dòng)裝置、執(zhí)行部件，直到機(jī)構(gòu)的選擇，可以有許多種組合，學(xué)生通過不同方案的實(shí)施，相互交流，分析比較。

對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)放在對(duì)學(xué)生從組織實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、文獻(xiàn)查閱、實(shí)驗(yàn)?zāi)K和器材的選取、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)整理、結(jié)果分析、撰寫論文、報(bào)告與答辯等各個(gè)環(huán)節(jié)得到較為全面的創(chuàng)新能力和方法的培養(yǎng)與訓(xùn)練。

課程體系中的其他課程主要是專業(yè)課程，根據(jù)課程安排的先后順序及課程進(jìn)度合理的安排設(shè)計(jì)探索型實(shí)驗(yàn)，整合以往許多相關(guān)課程內(nèi)容，將機(jī)電控制相關(guān)內(nèi)容的綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊有機(jī)地綜合在一起，不斷調(diào)整機(jī)電控制技術(shù)課程知識(shí)傳授體系，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，注重實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線的設(shè)計(jì)引導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)，是培養(yǎng)學(xué)生是否能夠是綜合多個(gè)課程知識(shí)點(diǎn)的，解決復(fù)雜與復(fù)合問題的能力。

二、工程運(yùn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)

工程運(yùn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)包括認(rèn)識(shí)環(huán)節(jié)和輪崗環(huán)節(jié)兩部分。認(rèn)識(shí)環(huán)節(jié)為對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程的認(rèn)識(shí)實(shí)踐，目的在于全面認(rèn)識(shí)和了解所在企業(yè)的基本情況與生產(chǎn)過程，認(rèn)識(shí)和了解產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷和服務(wù)等崗位的基本情況，進(jìn)行工程基本素質(zhì)培養(yǎng)。

認(rèn)識(shí)環(huán)節(jié)要求學(xué)生全面認(rèn)識(shí)和了解企業(yè)的發(fā)展策略、市場(chǎng)定位、營(yíng)銷服務(wù)體系、研發(fā)體系、質(zhì)量體系、生產(chǎn)制造體系、平臺(tái)戰(zhàn)略思路以及企業(yè)文化、價(jià)值觀、社會(huì)責(zé)任等。認(rèn)識(shí)和了解企業(yè)概況、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)過程以及各種輔助生產(chǎn)過程等。

輪崗環(huán)節(jié)為對(duì)工程運(yùn)行崗位的認(rèn)識(shí)實(shí)踐，選擇技術(shù)研發(fā)、制造質(zhì)檢、市場(chǎng)營(yíng)銷和技術(shù)服務(wù)等3種類型的崗位進(jìn)行輪崗培訓(xùn)。要求學(xué)生認(rèn)識(shí)和了解產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷和服務(wù)等崗位的崗位基本要求、應(yīng)知應(yīng)會(huì)、崗位職責(zé)、組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制等。

三、工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)

工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)包括工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)、課程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等三個(gè)組成部分。

工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)和課程學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)采取在企業(yè)實(shí)踐與授課相結(jié)合的方式，目的在于結(jié)合所在企業(yè)的主要產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)，進(jìn)行工程實(shí)踐能力、工程研究能力和工程素質(zhì)的全面培養(yǎng)。

工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)踐環(huán)節(jié)主要采取定崗形式，深入企業(yè)技術(shù)研發(fā)崗位，結(jié)合正在進(jìn)行或已完成的工程研發(fā)項(xiàng)目，參與工程項(xiàng)目的開發(fā)、運(yùn)行、管理等實(shí)際工作。要求學(xué)生依托所在企業(yè)的主營(yíng)產(chǎn)品，直接參與某一產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目，根據(jù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)的周期及技術(shù)流程進(jìn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

從工程實(shí)踐的角度，卓越工程實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)應(yīng)該注重用適當(dāng)?shù)睦碚摵头椒ń鉀Q工程問題、具有文獻(xiàn)查詢、總結(jié)歸納能力、能夠參與項(xiàng)目及工程管理，具有行業(yè)政策法規(guī)的知識(shí)和具有善于有效的溝通與交流能力。

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