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机电教学论文8篇

时间:2023-03-21 17:06:54

机电教学论文

机电教学论文篇1

传统的计算机授课方式多为“板书+讲解”,而现在的计算机软件教学均以图形界面和鼠标操作为主,其界面友好,操作直观、便捷,这些软件的应用与操作在黑板上是无法向学生讲解明白的,既使老师在台上“手舞足蹈”、“绘声绘色”,台下的学生也会满脸茫然,一头雾水。俗话说“百闻不如一见”,因此,现代计算机教学必需打破传统,教师首先以贴切实际的举例和形象直观的课件进行功能说明,让学生从感观上对新内容进行认知,再使用投影、多媒体软件等演示设备向学生进行演示操作,然后让学生自己操作实习验证,初步形成技能,最后由教师进行操作订正并对其进行拓展,学生便可修正、巩固自己的操作方法,同时在知识的连续性上,学生也有了发展创新的空间。也就是说,教师的“教”应该以基本讲解启发思考示范操作辅导实习巩固讲解设计练习拓展延伸为主,即采用边讲边练,精讲多练等讲练结合的授课方式进行授课。在这种教学模式下,学生的“学”也就收到了笔记心记大胆质疑理解认知操作验证巩固提高展开讨论自主创新的效果。再加上现在的计算机教材大都简明、通俗且图文并茂,是名符其实的“零起点”书、“傻瓜”书,教师在教学过程中起的是贯通、点拨的作用,少讲精讲,多读、多做、多思,培养了学生的自学能力,锻炼了学生动手实践能力,为其今后在工作岗位上的“二次学习”打下了基础,增强了其适应社会的能力。

二、任务驱动

1计算机专业模电数电教学现状分析

计算机专业是一门技术性较强的专业,同时它又需要一定的基础学科作为基础。模电数电是计算机专业所必修的两门基础课程,它能使学生能够更好的了解电路基础知识,为其专业课程的学习奠定良好的基础。但是就当前的教学实践来看,模电数电的基础教学在教材的选择和使用上还有许多待改进的地方,当前的教学主要体现为以下几个方面:首先,教师授课的内容缺乏一定的专业性。当前计算机专业的模电数电教学中,教师授课的内容兼顾了知识全面性的要求,但是其专业性相对不足,没有将模电和数电两门课程深入的展开教学,只是停留于皮毛,使得一些学生无法更好的理解和掌握相关基础知识。但就模电和数电两门课程而言,对于计算机相关的通信、信息工程等专业都起着重要的基础作用,不同专业对其课程的要求也有一定的差异,这便要求教师在给不同专业学生上课上在内容和深度上进行有效的把握和调整。教学实践中,对于计算机专业的模电数电教学很多学校都缺乏针对性和实效性,没有做到从专业的现状出发对教学内容进行合理的设计。

其次,教师更多的注重理论教学,应用教学相对不足。模电数电教学中,教师面向计算机专业的模电数电教学联合改革的探讨周荣健南通工贸技师学院江苏南通226010在课堂授课中对理论知识的讲述占据较大的比例,对于模拟电路以及数字电路的底层结构原理的教学中很少有实际应用的知识,比如对信号的处理以及采样、量化等。这种理论教学使得学生只能从字面意思来理解理论内容,无法通过实验予以佐证,从而使得其在计算机专业中无法灵活应用。

再次,模电与数电的教学是相互独立的。在计算机专业教学中,模电与数电在教学安排上有着一定的先后顺序,通常是先有《电路与电子技术基础》然后才有《数字电路与数字逻辑》,从两者的安排顺序上我们可以看出模电技术作为数电的基础。在授课的内容上,模电与数电具有相对的独立性,模电的课程不会涉及到数电相关的概念等知识,但是作为其发展课程的数电,在教学中不可避免的会有模电的知识,而教师在教学中可能知识简单的回顾知识,没有将两者有机的联系起来。

最后,模电数电教学中实验环节的重视相对不足。在计算机专业的教学中,更多的注重计算机相关实验的开展,而对于模电数电的教学来讲,很多学校都没有完善的实验设备。而模电数电的教学内容又具有较强的实践性,其相关理论是在实验的基础上所得出的。比如,模电中的集成运算放大器的实验是以教材基本的以及标准的电路比例为对象设计的,通过这种实验,使得学生能够以简单的实验操作过程来验证相关的原理同时也锻炼学生的电路设计能力。

2当前计算机专业模电数电教学中存

在的一些问题

2.1学生对于模电数电的学习兴趣相对不足

在计算机专业的模电数电教学中,由于没有专门针对计算机专业设计的模电数电教材,很多学生对于这两门课也缺乏正确的认识,教师在教学内容的安排缺乏合理性和科学性时,学生变会对这两门看似不具有实用性的课程失去兴趣。只是简单的概念和理论学习很难激发学生学习的兴趣,更多的需要将理论与实践有机结合,才能使学生更好的理解所学的知识。而这正是模电数电教学中所存在的一些问题,这种教学现状使得学生学习兴趣缺失,无法保证教学的质量。

2.2模电数电的授课内容与计算机专业没有实现有机的衔接

数电模电作为基础课程,其教学过程中,要充分的考虑计算机专对该两门课程的实际需求。针对通信、信息工程及计算机专业等的不同特点,对模电和数电教学的内容进行必要的调整,保证教学的深度能够满足计算机本专业的要求,使学生能够更好的了解电路模块的功能和实际应用,为学生专业课的学习奠定良好的基础。而当前的模电和数电理论和实验教学中所存在的主要问题便是与专业的脱节,无法保证衔接的有效性。

2.3对于模电数电的联合应用关注不足

模电与数电是两门有机联系的课程,在教学过程中,要看到两者之间的内在联系,实现两者的有效贯通。但是在当前的教学实践中,教师更多的是将两门课程分开来讲,其实验的设计上也是相互独立的。但是在实际的电路中,模电技术与数电技术常常是联合应用的。这种独立教学的情况会使得学生只会独立使用相关知识,无法有效的将模电与数电联合应用,从而使其应用能力的提升受到了一定的限制。

2.4当前的模电数电教学对于学生实用能力的培养不足

计算机专业是一门实用性较强的学科,其面向的未来就业方向是计算机相关领域,不可避免的会有计算机底层电路的设计等内容,从而使得模电数电的作用得以突出。因此,在教学中,对于学生的电路实用能力的培养成为一种必然的要求,但是只注重理论教学并且忽略模电数电关联关系的教学模式下,无法实现学生应用能力的培养,从而使得计算机专业教学的质量无法保证。

三、计算机专业模电数电教学联合改革的措施

首先,要注重教学理念的转变。在计算机专业的模电数电教学中,要有联合的思想,对模电数电的教学内容和实验等进行必要的改革和完善,使其能够更符合计算机专业的要求。从计算机专业自身的特点和需求出发,对数电和模电的教学内容进行合理的设计,注重电路功能等的教学内容,并且有效的量这两门课程予以结合,从而实现授课方式和内容的科学化和合理性,也使学生能够更好的理解电路知识,为学生的发展服务。其次,在基础教学基础上实现计算机专业教学的综合性。针对计算机专业的学生所开展的模电数电教学,要注重学生对基础知识的掌握,通过理论知识的讲授及相关实验的开展,使学生对相关原理等有更为深入的了解。从而要注重学生思维能力和动手能力等的培养,从而使得学生养成良好的思维习惯,为其构建知识体系以及实践能力的培养等奠定良好的基础。

再次,对课堂教学及实验教学进行必要的改革。从模电数电联合的角度出发,对于教学内容进行必要的优化调整,使这两门课的知识不断丰富的同时也针对不同的要求进行合理的调整,使其更好的满足专业学习的要求。以计算机专业为指导,对电路的功能和应用等内容进行重点讲授,使得学生能够通过课程及实验室的操作掌握基础知识。对模电和数电的可能分别予以优化,针对不同的知识侧重点展开,使得学生在分别掌握基础知识的基础上进行必要的联合,从而保证其能够有效的予以用用。从实验室的角度讲,要引导学生进行简单的思考,并且要引导学生对于电路的设计和应用等进行综合的思考和应用,培养学生的综合能力。通过实验室的改革,引导学生动手参与,不断培养学生的创新能力和思维能力,实现其综合能力的提升。

最后,以校园活动等形式激发学生对模电数电的兴趣。鉴于许多专业都开设模电数电课程但又有所不同,可以通过在校园中开展模电数电联合大赛的形式,使学生自己动手进行电路的设计,针对各自专业特点对电路的结构以及功能等进行区别性设计,以此来激发学生的兴趣,使其能够在竞争的过程中更好的掌握知识。

四、结语

机电教学论文篇2

尽管我国新能源产业发展迅速,然而针对新能源行业的技术型人才培养却相对滞后。高素质技术型人才的缺失已严重制约着我国当前新能源产业的健康发展。预计到2020年,在风电、光伏、新能源汽车、节能建筑等新能源领域的专业技术人员需要将达到数十万,而全国新能源相关专业每年毕业生总量却不足1000人。因此,培养适合于新能源产业的技术型人才刻不容缓。2007年华北电力大学成立可再生能源学院,2008年10月南昌大学成立了光伏学院,同年,复旦大学成立新能源研究院,河海大学设立了风能与动力工程专业。“电机学”与“运动控制系统”作为电气自动化专业重要的专业课程,始终相互衔接、互为支撑,是培养新能源技术人才的重要基础课程,徐州工程学院信电工程学院对“电机学与运动控制系统”课程群的调整开展了有益思考与探索。

二、课程教学现状

1.理论教学

由于本课程集电路、模拟电子技术、数字电子技术、电力电子技术、计算机控制技术等基础知识为一体,理论性和实践性都非常强,再加上电机学本身的理解难度,使得目前课堂教学更注重讲授知识的基础性和系统性。一方面,重点讲授电动机的基本原理、运行特性和控制方法,发电机的基础知识和技术难点课堂教学课时分配较少,针对新能源技术领域的知识讲授更是一带而过;另一方面,当涉及到实际工程应用时,均以系统框图为背景,例如直流双闭环调速系统、三相同步发电机的运行与并网,课堂讲解与工程实际的应用偏差较大,学生普遍感觉比较抽象。总体而言,新能源相关的新知识、新技术在教学中的更新较慢。

2.实验教学

我院的实验教学基本以验证性实验为主,并且由于现有的实验设备高度集成,学生在做实验时往往看不到其内部结构,只要对外部端子进行简单接线,然后手工记录数据即可,整个实验过程无法将理论与实际的元器件联系起来。考虑实验设备的限制,在系统仿真环节,课程多利用MATLAB的SIMULINK工具箱,大多是以控制系统的传递函数为基础进行计算机数字仿真,与工程实际也存在较大的差距。

三、课程教学改革与探索

1.课程教学内容改革

“电机学”与“运动控制系统”是电气工程及其自动化专业的传统经典课程,我院在保留课程主干内容的基础上,适度缩减与工程实际差距较大的理论知识讲授课时,着重加大关于发电机运行原理与控制技术的分析和论述,借此进一步夯实学生关于新能源发电技术的理论基础,并逐步增加“新能源发电技术”、“风力发电与控制技术”、“车用电机原理及控制”、“光伏发电与微网技术”等专业选修课程,通过调整使新的课程体系能满足新能源人才培养需要。

2.课堂教学方式改革

在理论教学过程中,学生始终是教学活动的主体,而教师发挥着重要的主导作用,需要充分调动学生的积极性,激发学生的学习兴趣。例如更多采用多媒体动画演示、MATLAB/SIMULINK软件搭建仿真模型、新能源技术视频展示和项目小组讨论等多种形式,对工程实际系统进行深入的研究性学习。同时注意增加学生新技术实验与实践成绩占课程总成绩的比重,鼓励学生更注重探索新知识、掌握新技能,适度降低课程期末考试成绩的比重,以避免学生疲于应付考试。在实验教学过程中,充分利用我院大学生实践创新训练计划,采用CDIO工程教育培养模式,在授课班级中开展项目小组讨论的形式,围绕新能源相关课题进行项目构想、设计、实施、改进以及答辩讨论。每个项目小组中的学生都需要至少一次作为项目负责人,提升学生的个人技能和团队写作能力。针对众多新能源相关课题,学生自由组合、自主选题,在课题开始阶段,学生充分利用图书馆文献数据库及网络资源,查阅相关文献并进行整理和提炼,形成项目的整体推进思路;在课题推进过程中,课题负责人对课题进行子课题分解,对课题中的具体工程实现进行设计、实施和改进;在课题答辩讨论阶段,项目负责人将课题进展结果在课堂上以PPT的形式加以阐述,班级同学均可就其结论和观点展开讨论,最后以指定的论文格式要求上交纸质论文或样机实物,教师对课题成果进行综合评定,并计入课程总成绩中。

3.实践教学分层次能力提升

在实践教学过程中,按照项目设计—系统实现—实施改进三个层次的渐进过程。在项目设计阶段,学院组织教师结合企业新能源方面的需求和教师的科研课题进行命题,学生分小组选题,并根据课题进行协作设计。设计完成后,学院组织专门的评审委员会进行设计的评讲活动,学院对于设计成果有创新的进行奖励。在系统实现阶段,充分利用我院大学生创新训练计划专项经费,解决学生理论与实际脱节的问题,利用MATLAB的电力系统工具箱(SimPowerSystem)和Pspice软件,开展了系统仿真,工具箱在元件库中提供的电气元器件能够反映相应实际元器件的电气特性,激发了学生独立动手实践的积极性。在实施改进阶段,学院组织评审委员对系统的实现进行再评讲活动,提出实施改进意见,让学生对自己的设计、实现成果进行完善性改进,从而进一步提高成果的层次和质量水平。2009年我院购置“电机学”与“运动控制系统”两门课程的成套实验教学设备,2010级电气国际课程实验班的实验内容就进行了相应的调整,减少数字仿真的内容,增加工程实践训练内容。新的实验指导书要求学生认真预习,根据实验内容、原理图和实验装置设计实验控制系统的具体接线图,列出实验步骤;能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理,解决实验中遇到的问题,能够综合实验数据,解释实验现象,编写实验报告,实施了从构思、设计、实施到运行的一个全CDIO过程,达到培养学生全面的专业、个人、职业、团队、交流及社会意识与能力。

四、结束语

机电教学论文篇3

2.先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件,集文字、图片、动画和声音于一体,不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间,而且学生兴趣倍加,容易理解,提高了教学效率,增大了课堂教学的信息量。(2)联系生活,启发学生思维。课堂教学重在理论联系实际,运用生活中的实例,既有助于学生对理论知识的掌握,又有益于提高学生的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时,结合变频空调原理和特点,来分析变频空调与普通空调之间的区别,从而阐述变频调速的优点,学生增加了生活知识和学习的趣味性。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。教师应该与时俱进,了解课程最新的技术动态,并把它传授给学生,只有这样才能激发学生的求知欲,真正的把课教好。如在介绍直流电机中,运用高速磁悬浮列车的例子给学生进行了讲解,从而大大提高了学生的兴趣、求知欲和学习的动力。

3.改革优化实践环节。实践教学是技术应用能力形成的重要环节,也是高职专业教育教学的重点。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,以合作完成实训教学过程。融“理论、示范、练习、反馈”于一体,将“教、学、做”合而为一。有效培养学生的技术应用能力。生根据实际生产任务,在不同的岗位上完成实践任务,毕业后实现“零距离上岗”。

(四)建设特色课程

在课程设置上根据对企业人才需求情况和对近几年毕业生就业情况的调查,以工作过程为导向,以工作任务或产品为载体,根据学生就业岗位群的任职要求,参照相关的职业资格标准,通过与企业有关人员共同论证,进行课程设置。课程内容的确立与工作过程各阶段的任务密切相关,在与企业的深度耦合中,通过对职业岗位群从业人员和与职业岗位群有关的人员及专家进行调查,通过对在职业岗位上工作的学生的描述,经过分析、归纳、整理、综合,确立职业岗位工作过程中不同阶段的工作任务,将工作任务和内容转化为学习领域的课程内容,通过对工作过程各阶段的各级工作任务的使用频率和难易程度进行分析,确定适用于不同层次的专业核心课程内容和学时安排。

(五)总结

机电专业教学中必须坚持“面向现代,面向世界,面向未来”的发展方针,从实际出发,确定教学改革思路、培养目标,深入改革课程体系、教学方法和教学内容,使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。在对学生的培养方面要做到:1.培养学生的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力,学生能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量,培养了学生的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了他们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发,抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节,不仅充分发挥了学生的开拓创新精神,而且充分调动教师教学和教改的积极性,在教与学两个积极性的推动下,教学质量得以大幅度提高,使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。

【论文关键词】机电一体化教学改革专业特色

【论文摘要】针对机电一体化专业教学不能满足经济快速发展的需求这一现状,提出了以实践为导向的机电一体化教学改革。阐述了机电教学改革的必要性、思路和方法,提出在实践环节深化改革,在专业培养方案上努力突出专业特色的重要性,淡化了原专业课和专业基础课的界限,对课程实践教学进行了改革,体现了机电教学的特色。

【参考文献】

[1]张超,刘爱云,王娜,叶婷.高职机电一体化专业教学计划改革初探[J].中国科技信息,2007(22):202-204.

[2]李巧萍.生本教育理念来源于实践服务于实践[J].现代教育论丛,2002(5):6-20.

[3]魏增菊.机电一体化教学改革[J].平原大学学报,2007,24(5):93-95.

机电教学论文篇4

关键词:国际经济与贸易;专业建设;构想

一、应用技术本科国际经济与贸易专业设置的总体原则

1.高等性。应用本科教育是高职教育中的较高层次,自然“高等性”应是其培养目标定位的基准。因此,我校“国际经济与贸易”专业口径方面应该比高职专科更宽一些,专业基础理论则应该更厚一些,使学生掌握相当的理论知识,有发展潜能和创新能力。

2.职业性。应用技术本科教育属于职业教育,自然“职业性”应是“国际经济与贸易”专业培养目标定位的内涵。“国际经济与贸易”专业应加强对学生实践能力的培养和训练,要求学生取得代表其职业能力和技术水平的职业资格证书或技术等级证书,使其毕业时能够胜任较高技术要求的岗位。

3.区域性。区域性是应用本科教育培养目标定位的地方特色。区域经济的结构性和发展的不平衡性决定应用技术本科教育具有区域性这一地方特色。从区域经济的结构性来讲,不同地区的资源状况、产业结构、开发方向等存在差异性。这就决定不同地区所需要的“专才”岗位结构应是不一样的。从目前应用本科的试点来看,应用本科教育应立足地方、服务地方,为地方生产、建设、管理、服务的第一线培养下得去、留得住、用得上的大量高级技术应用型人才,尤其是为第一线推广高新实用技术,提升地方企业的科技含量,为地方经济建设与社会发展提供智力保障。

4.社会性。社会性是应用本科教育培养目标定位的价值取向。普通本科教育也在讲要实现与社会之间的双向参与,那么应用本科教育则更需要开放办学,面向社会,依靠社会,被社会所接纳,为社会服务,走出校门走向社会,走进企业走向市场,以社会需要为导向,以行业、企业为依托,走产学研结合之路。

相应地,应用本科人才作为一种高等技术应用性专门人才,它应具有以下几个特性和素质:

第一,人才层次的高级性。应用本科教育属于本科层次的高职教育,应用本科人才‘应以较强的实践动手能力和分析、解决生产实际问题的能力区别于普通本科教育,以较宽的知识面和较高的技术技能的操作水平区别于高职专科教育。无论这种技术技能岗位多么具体、工作层次多么基层,它仍然属于高等教育培养的范畴,这就是人才层次的高级性。

第二,知识、能力的职业性。应用本科教育是一种高职教育,它对学生进行某种职业的教育:管理教育,以提高职业技术技能水平为日的;它以职业岗位群的需要为依据设置教学计划,在对职业岗位群进行职业能力分析的基础上,确定具体的培养目标和人才规格,明确列出毕业生应具备的职业道德、职业知识和职业能力,进而组织教学。其中,职业知识和职业能力的提高,要着眼于产业结构和产品结构的调整,面向21世纪科技发展,不断更新教学内容,调整课程结构,注重知识的横向拓展与结合,体现知识的先进性和应用性,培养学生掌握新设备、新技术的能力。应用本科人才知识、能力的职业性,体现了它隶属高职教育的本质属性。

第三,人才的技术性、技能性。应用本科人才不但懂得某一专业的基础理论与基本知识,更重要的是他们具有某一岗位群所需要的生产操作和组织能力,能够将研究人员的设计意图或工艺思想应用到具体技术技能操作的实际中去,并能在生产现场进行技术指导和组织管理,解决生产中的实际问题。他们还应善于处理、交流和使用信息,指导设备、工艺和产品的改进,是一种专业理论够用、生产技术操作熟练和组织能力强的复合性的技术技能型人才。

第四,人才的创新意识。应用本科人才是一种高等技术应用型人才,其应用不只是继承性应用,而且是创造性应用,不只是对现有知识、技术、方法的应用,而且是通过不断地学习新知识、新技术、新方法,创造性地分析新情况,解决新问题。

二、我校国际经济与贸易专业培养目标分析

我校在本学科的建设有十二年的专科基础,本学科的本科建设是在工业外贸专科专业的基础上本着强化基础、突出专业特色、加强人文教育的原则设置课程,将国际经济与贸易专业建成以坚实的贸易理论为基础、以机电产品贸易研究为特色、以人文教育见长的特色学科。这一特色以我校的行业背景为依托,既与上海发展现代服务业的定位相适应,也与我校以电气和机械工程学科为主流学科的建设相适应,更与经济工程系人文教育见长的传统一致。

专业培养目标:本专业培养的学生应系统地掌握经济学基本原理和国际经济、国际贸易的基本理论、基本知识与基本技能,懂得通行的国际贸易惯例和规则,熟悉机电工业技术基础知识,能在机电产品制造和经营企业及其他经济组织从事涉外经济贸易与管理和实际业务操作的应用型高级专门人才。

三、我校国际经济与贸易专业课程设置特点

根据我校《国际经济与贸易》专业设置的总体原则和专业培养目标,我校《国际经济与贸易》专业的课程设置在重视基础理论课程的基础上,开设了如下具有行业背景的特色课程,目的是让学生较系统地了解机电行业产品与贸易的知识、理论、政策和法规,增强学生的市场竞争力,更好地为行业服务。这些课程有:机械制图、机电产品概论、机电产品市场营销、机电产品贸易、机电产品贸易法规等。

“机械制图”课程设置要求:“机械制图”课程是一门理论性和实践性都很强的技术基础课。《机械制图》课程介绍机械识图、绘图的基本理论和方法,以及与机械制图相关的国家标准。

学生通过本课程的学习,接受机械制图的基本训练,从而掌握绘制和阅读机械图纸的基础知识,具有绘制和阅读机械零件图、装配图的能力的同时,培养学生认真负责的精神和一丝不苟的工作作风。《机械制图》课程对于培养学生综合素质具有重要的作用。

“机电产品概论”课程设置要求:“机电产品概论”是为培养具有机电产品知识基础的国际经济贸易人才而设立的一门专业基础课,设立该课程的目的是拓展学生的知识结构。该课程主要介绍常用机电产品的性能、用途、型号、典型机电产品的技术特点以及主要厂商简介等。通过该课程的学习,使学生了解常用机电产品的功能,掌握机电产品专业知识。

“机电产品市场营销”课程设置要求:“机电产品市场营销”是在学生具有机电产品知识的基础上,介绍常用机电产品的用户需求特点、产品结构分析、机电产品的生产与需求状况、市场需求预测、市场营销特点等。通过该课程的学习,使学生了解典型机电产品的市场分析方法,提高学生对机电产品进行市场分析与预测的能力。

“机电产品贸易”课程要求:“机电产品贸易”课程是我们为国际经济与贸易专业学生设立的一门专业方向课。主要介绍机电产品贸易现状、主要贸易国的地理环境、生产力布局,机电产品贸易国别的规则,中国机电产品贸易的规则与流程,机电产品贸易国别的比较分析以及机电产品贸易的政策法规等。

四、我校国际经济与贸易专业建设主要抓手

根据我校“国际经济与贸易”专业的培养目标和课程体系的安排,培养具有鲜明特色的“国际经济与贸易”应用本科人才,我们认为应重点抓好课程建设和改革、“双师型”教师队伍建设和实训基地建设等关键环节。

1.课程建设和改革。应用本科教育在课程建设和改革上应当体现培养高层次技术应用性职业人才的特点,以“应用”为主旨和特征构建课程,而不是简单地在原来三年制专科的基础上增加几门课程。同高职专科相比,应用本科的专业口径应该更宽一些,但比普通本科教育要求要低。在课程上应该体现“两个加强”:一是加强理论课程的学习。高职专科的基础理论学习是“必需、够用”为度,应用本科的专业理论基础则应该比较厚实。二是加强实践环节。应用本科学生对动手能力的要求更高,因而应用本科应当充分利用四年的时间加强学生实践能力的培养,着力培养学生的实践能力。

2.“双师型”教师队伍建设。教师队伍的质量是培养应用本科人才的关键。基于应用本科人才的特点,教师不但要求有较高的理论知识,而且还应具备丰富的实践经验,教师必须将生产、管理、服务等的知识和能力吸收内化,并能有效的再现、传授给学生。因此,要结合应用本科人才培养特点建设一支师德高尚、教育观念新、改革意识强、具有较高教学水平和较强实践能力、专兼结合的“双师型”教师队伍。通过有计划地安排教师到企事业单位进行专业实践和现场考察,支持教师参与产学研结合、专业实践能力培训等措施,提高教师自身的技能水平,以提升现有教师队伍的“双师”素质。同时广泛吸引企事业单位既有工作实践经验,又有较扎实理论基础的高级技术人员、管理人员和有特殊技能的人员,到学校担任专、兼职教师,提高具有相关专业技术职务资格的教师比例,充实“双师型”教师队伍。

3.实训基地建设。提高应用本科教育质量的关键在于切实加强技能性和实践性环节,因此要突出技能培训这一重点,加强实训基地的建设。一方面,根据我校“国际经济与贸易”应用本科教育的培养目标,建设校内实训基地,对学生进行专业岗位群基本技术技能的训练。另一方面,积极拓展校外实训基地,依靠企业建立产学研紧密结合的校外实习、实训基地,形成有效的运作机制,逐步形成教学、科研、生产、培训四个层次为一体的多功能综合性教育培训基地,让学生直接参加生产和实际工作,进行现场顶岗实习。同时也进行教师的实践技能培训。

参考文献:

[1]王娟涓,朱宇.中美国际经济与贸易专业本科课程之比较[J].四川教育学院学报,2004,(3):18-21.

[2]卡罗莱纳大学的穆尔商学院[EB/OL].mooreschool.sc.edu.

[3]宾夕法尼亚大学的沃顿商学院[EB/OL].wharton.upenn.edu.

[4]马里兰大学的史密斯商学院[EBL/OL].rhsmith.umd.edu.

机电教学论文篇5

关键词:自动化生产线;教学方法;电机与电气控制;PLC;课程设计

中图分类号:G712文献标识码:B文章编号:1006-5962(2013)02-0027-02

高职机电一体化专业课程设置的培养目标是:面向工业企业生产现场,电气控制系统制造公司、机电设备制造公司、机电设备、电气设备、工控设备制造公司或公司、科技开发公司,培养适应社会需要,全面发展,适应本专业相对应职业岗位的高等技术应用性专门人才,主要岗位群定位是自动化设备安装员、自动化设备调试员、中高级维修电工等,本专业有五个主干学科:电气工程、电子工程、机械工程、计算机科学与技术、控制科学与工程,都是为了岗位需要设置的专业知识。其中《自动化生产线安装与调试》作为一门核心专业课在第四学期进行了贯穿和综合。

1自动化生产线的课程设置

机电一体化专业人才培养能力有:识图绘图能力、机电安装调试维修能力、电控系统调试检修能力、自动线调试维护能力、机电设备管理能力及机电产品营销能力等。《自动化生产线安装与调试》前序课程有PLC技术、传感器技术、电机与控制,后序课程有机床维修等。在我们所要实现的教学目标中知识目标涉及到:机械手工作原理、握机械手控制原理、机械手气动原理、熟悉安全操作规程;能力目标有:对已安装的机械手机械部件进行测量;对机械手的气路进行基本调试;根据故障现象判断故障部位;检查分析、找到故障点并分析解决故障;遵守安全操作规程;素质目标有严谨的职业态度、规范的操作习惯、创新精神、团结协作精神、自主学习精神及沟通能力。

此核心课程以项目驱动教学开展课程教学,提升学生的职业能力,以具体自动化生产线为载体,融合认知、安装、调试和检测等内容,实现教、学、做、评一体化教学,突出课程的职业性、实践性和开放性。以学生为主体,采取多样化教学方法。以自动化设备改造为工作过程,涉及电路图分析、电气图设计、程序设计、设备组装、设备运行调试、设备检测、设备维护等行动领域,设置六个学习情境:零配件拆装、传感器检测、气路检测、异步电机检测、步进电机检测、整体检测调试,分成20个任务。

项目一:供料站的安装,有机械拆装、气路拆装、电器拆装三个任务;项目二:加工站的安装,设计任务有加工站组装、光电传感器检测、限位传感器检测三个任务;项目三:装配站的安装,设计任务有装配站组装、电磁阀检测、气缸检测三个任务;项目四 :分拣站的安装,设计任务有分拣站组装、传送带的检测、异步电机的检测、变频器的检测四个任务;项目五:输送站的安装,设计任务有输送站组装、光纤传感器检测、机械手检测、步进电机的检测、溜板检测四个任务;项目六:整体运行调试,有PLC控制网络构建、程序编写、综合调试三个任务。

2自动化生产线的教学方法与评价设计

2.1教学方法。

(1)讲授法:讲解项目任务,传授项目任务相关的知识点,针对学生实施过程中出现的不足进行知识点的说明。

(2)现场教学法:在符合生产要求的工作环境中进行操作技能和维修应用能力实践,提高职业氛围,在工作过程中提升学生的职业道德、职业素养和岗位适应能力。

(3)任务驱动法:将教学过程融入项目任务中,让学生自主讨论分析实施,学生在工作过程中得到知识。

(4)小组讨论法:学生每六~八人为一个小组,小组讨论分析,讨论解决,分工协作完成项目任务。

六步教学实施:明确任务、讨论分析、制定方案、检测故障、检验效果、总结分析。老师交代目标,注意观察和记录小组对现象分析情况,解答学生提出的问题,对跟主题分析偏离太远的小组予以引导,让学生自行摸索,在后期对学生可能会引起事故或损坏设备和工具的异常操作给予纠正,最后老师组织小组进行故障排除工作汇报,互评,并对每组进行考核评价,再引导学生自行总结。

2.2评价设计。

课程采用过程考核与期终考核相结合、企业考核与校内项目考核相结合、教师考核与学生考核相结合的多元化考核方式,利于理论联系实际,有利于学生的学习创新和思考,更督促他们到实际中去发现和改进,去寻找合适自己的项目和课题。

课程考核为:校内项目,企业,综合实训三大类。当堂课的考核有:教师考核、小组互评、小组自评;教师考核内容为五项:任务分析情况,实施方案制定,任务完成质量、分工协作精神、故障检测手段、安全操作规范、小组总结。

和很多专业课一样,多种教学方法和全面的评价方案,有效保证了教学效果。

3相关课教学

3.1电机与电气控制的教学。

本课程以发电机为主题,以工作任务为导向,以工厂实用型电气控制系统设计、安装、调试与维护情景教学为主线贯穿全课程,用实物进行直观性教学,使学生感性认识强,理性认识够。

典型的教学任务有三相异步电动机全压启动、三相异步电动机长动控制、三相异步电动机正反转控制、三相异步电动机延时启动控制(或三相异步电动机Y-降压启动)、机械手控制等。

课程特色是学生充分利用所学知识、网络资源、闲瑕时间作为期三个月的“继电控制课程设计”。任务书要求能够根据功能要求选择个元器件的类型及其型号;了解个元器件的工作原理和使用方法;把各元器件连接起来实现本课程设计的要求。设计内容和要求:两台电动机都存在重载启动的可能,任何一级传送带停止工作时,其他传送带都必须停止工作,控制线路有必要的保护环节,有故障报警装置。课程设计书要有课题介绍、题目、摘要、总体方案设计、设计目的、控制要求、设计要求、 硬件选型、主电路原理图的设计、 控制电路原理图的设计、重载保护电路设计、欠压保护电路设计、总结。

3.2PLC教学。

PLC是可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller)的简称,早期是一种开关逻辑控制装置,随着计算机技术和通信技术的发展,其控制核心采用微处理器,功能有了极大扩展,除了最广泛的取代传统的继电器-接触器控制的开关量逻辑控制外,还有过程控制,数据处理,通信联网与显示打印,PLC接口采用光电隔离,实现了PLC的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰。

PLC有5种编程语言:

(1)顺序功能图(SFC)。

顺序功能图常用来编制顺序控制类程序,包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法是将一个复杂的控制过程分解为小的工作状态,这些状态按顺序连接组合成整体的控制程序。

(2)梯形图(LD)。

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式,是在常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的,形象、直观、实用,电气技术人员容易接受,要求用带CRT屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号,是目前用得最多的一种PLC编程语言。

(3)功能块图(FBD)。

功能图编程语言是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,与数字电路中的逻辑图一样,极易表现条件与结果之间的逻辑功能。

(4)指令表(IL)。

采用经济便携的编程器将程序输入到可编程控制器就用指令表,使用的指令语句类似微机中的汇编语言。指令表程序较难阅读,其中的逻辑关系很难一眼看出,所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器,必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC,在用户程序存储器中,指令按步序号顺序排列。

(5)结构文本(ST)是文字语言。

编程语言的学习是PLC教学的一项重要内容,中间加以不同的应用实例:顺序控制电路、常闭触点输入信号的处理,使用多个定时器接力定时的时序控制电路、三相异步电动机正反转控制电路、钻床刀架运动控制系统的设计,LED数码管显示设计,还经常根据继电器电路图设计梯形图。

增加的学习情境还常有如下任务:洗手间的冲水清洗控制、进库物品的统计、竞赛抢答器装置设计、彩灯或喷泉PLC控制;寻找数组最大值并求和运算、电热水炉温度控制等。

3.3单片机。

单片微型计算机就是将CPU、RAM、ROM、定时/计数器和多种接口都集成到一块集成电路芯片上的微型计算机。用于示波器、报警系统、移动电话、彩电等日常方面,在智能仪器仪表、工业控制、家用电器、计算机网络和通信领域、医用设备领域、工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域也都有广泛应用。

数据大都在单片机内部传送,运行速度快,抗干扰能力强,可靠性高,微型单片化集成了如看门狗、AD/DA等更多的其它资源。教学内容以80C51为核心讲授单片机的的引脚、存储器组织结构、典型语句,以实例应用为线索:单灯受控闪烁、P1口外接8只LED发光二极管模拟彩灯、单片机做加、减、乘、除运算等项目。各子任务都作硬件电路及工作原理分析、主程序流程图设计、源程序的编辑、编译、下载、单片机的I/O接口分配及连接。

教学采用ISP-4单片机实验开发板,可以完成大量的单片机学习、开发实验,对学习单片机有极大的帮助。该板采用在线可编程的AT89S51单片机,有程序下载功能,可将编辑、编译、调试好的单片机代码下载到AT89S51单片机中。

3.4变频器技术及应用。

变频技术让学生熟练掌握各种电力电子器件的工作原理、主要参数、驱动电路与保护技术;掌握交-直-交变频器、交-交变频器、谐振型变频的工作原理和应用范围;掌握脉宽调制控制、矢量控制和直接转矩控制等先进技术;了解变频器与感应电动机组成变频调速系统、变频器与双馈电机组成调速系统、变频器与同步电动机组成变频调速系统,掌握电力电子电机系统的组成、工作原理、控制方法、运行特性等,是强电应用和现代技术推广的有力体现。

3.5传感器与自动检测技术。

传感器技术代替人的感观,在各种环境下应用,检测技术是一套有效的反应体系,包括信息的获得、测量方法、信号的变换、处理和显示、误差的分析以及干扰的抑制、可靠性问题等。因此掌握常用传感器的工作原理、结构、性能,并能正确选用,了解传感器的基本概念和自动检测系统的组成,对常用检测系统有相应的分析与维护能力。对工业生产过程中主要工艺参数的测量能提出合理的检测方案,能正确选用传感器及测量转换电路组成实用检测系统的初步能力。

教学过程进行小论文制作,让学生提高计算机应用水平,使学生从文字处理水平提高到办公处理水平。对分节、目录、文献标识作严格要求。题目如数字显示电子称、基于霍尔传感器的转速表、单片机电子秤研究、光纤测温仪、烟雾报警器、小车寻迹设计、电熨斗自动恒温系统、电涡流探伤、电感测厚仪等。

4毕业论文指导分析

毕业论文专业联系实际,通常小型自动化系统以单片机为主,大型自动化生产线以PLC为主,系统运行动力离不开电机,观察离不开传感器,调速可用变频器,综合所学,学生的论文涉及广泛,有效教学可对应从如下方面侧重指导。

4.1立意选题。

根据实际和研究方向做好侧重和体现,如“触摸屏控制的碱液配置系统”和“两种液体混合装置的PLC控制系统”的系统性和方向性,“车库自动门的PLC自动控制”和“测速雷达信号处理系统”的检测指标要求等。

4.2材料整合。

在任务要求明确的基础上,首先确定相关技术指标,对应查找并列出论文结构,一份毕业论文至少含有三到五门课的内容,对应于研究方向进行相应编排和取舍。

4.3技术处理。

所搜集图片的背景往往有水印,要去掉,图片按要求进行不同方向的剪切。图表里的文字应是五号或小五,注意表格标题要单独标出等等格式要求。流程图、梯形图的设计与表现。

多种教学方法和理论联系实际教出具有学习能力和创新能力的学生,系统的学习与应用创造练就出具有竞争力的学生,专业课的有效教学和毕业论文的顺利设计将显示本专业沉甸甸的含金量。

参考文献

[1]吕景全.《自动化生产线安装与调试》,中国铁道出版社,2010年7月

[2]马玉春.《电机与电气控制》,北京交通大学出版社,2011年1月

[3]李建新.《可编程控制器原理及应用》,机械工业出版社,2012年9月

机电教学论文篇6

论文摘要:基于FMS技术开发了模块化机电一体化教学培训系统,该系统有助于加深学生对机电一体化系统概念的理解,掌握车间柔性制造的方法,最后以作业计划与调度教学研究性、综合性实验为例,论述了该系统在培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生学习兴趣和积极性的重要作用。

为使机械设计制造及其自动化专业学生在学习过程中,有机会将所学到的各门专业课的知识综合性地应用到接近于生产实际的过程中,为他们走上工作岗位后应用这种新的理念打下基础,学院除了建立适合于现代教学法模式的几个独立的专业实验室外,筹建了一个开放式自动化综合实验室。在这个综合实验室中,我们开发了一套完全接近于生产实际的模块化柔性制造系统,由省部共同投资。实验室的开放性主要体现在两个方面:一是系统组成具有开放性,系统中不同生产厂家的设备可相互兼容,便于以后扩展;二是实验室资源具有开放性,实验室可面向校内外各种层次的学生或培训学员,做到资源共享,扩大受益面。

1FMS系统组成

柔性制造系统机电一体化训练设备,包含一条闭环柔性输送装置和六自由度并联加工中心(加工站)、三自由度数控雕刻机及其控制系统、四自由度上料检测站及其控制系统、搬运站、安装站、安装搬运站、智能分类站、现场总线、多层次立体原料库及其控制系统、多层立体成品库及其控制系统、自动化输送线及变频调速控制系统、PLC数据采集及物料监控系统、系统监控及管理控制软件。

工业控制计算机通过运动控制卡发送位置信号给旋转立体上料库电机驱动器,电机驱动器驱动步进电机旋转一定角度,实现零件位置对准,同时设置检测开关,通过PLC采集至计算机,判断托盘上相应位置是否存在零件。自动上料机器人将待加工物料送至加工位置后,系统驱动锁紧装置进行物料定位固定,上位机按指定程序控制六自由度并联机器人,进行零件前序的加工。在主界面中点击数控雕刻机控制按钮,进人数控雕刻机控制界面,三自由度数控雕刻机主要实现对工件端面的雕刻,通过用户编制G代码也可以用软件将模型转化为G代码,然后通过计算机的串口将G代码传到雕刻机,雕刻机执行G代码。

零件前序加工完毕后,计算机控制零件搬运机器人将加工完的零件搬运至下一工序的加工位置。

在主界面中点击立体仓库状态按钮,进人立体仓库状态界面。立体仓库状态是用来实时显示立体仓库仓位的占用情况,系统实时检测各个仓位的状态,然后系统给码垛机发指令决定码垛机下一次将装配的成品放人哪个仓位,操作者通过观察状态位的图标情况,操作者就可以知道哪个仓位是否为空,并且知道各个仓位物件的重量,通过生产统计还可以知道立体仓库一共有多少个成品,每一类成品的个数及总重量。

2系统特点

(1)包含多种关键技术及单元,使学生了解更多的知识;机器人技术;物流仓储自动控制系统;立体仓库;自动输送线;自动码垛机;物流仓储管理和监控;PLC控制系统;传感器技术;计算机网络通信技术和现场总线技术;计算机控制;网络化视频监控技术;数据库技术;多轴运动控制器;气动技术;步进电机及驱动;伺服电机及驱动;VC,VB等高级语言编程。

(2)结合机电教学,编制了的实验指导书,包含多个实验:为了方便教学实际使用,我们为系统提供了专门实验指导书,其内容涵盖机械、控制、机器人示教、插补、自动装配、码垛等多项实验,供本科生、专科生和研究生专业选开,教师也可以根据实际情况,在实验指导书的基础上增开设计性、综合性实验。

(3)交互式图形化操作界面:系统控制软件采用WINDOWS操作系统,具有交互式和图形化特点,操作简单易学,自动化程度高,使教师和学生在很短的时间之内就可以掌握对系统的操作。

(4)丰富的状态反馈功能:通过计算机与各单元及传感器的通讯,将系统中各环节的状态显示在操作界面上,使操作者通过计算机随时了解系统各环节的工况、状态、运行数据,掌握系统运行状态。

(5)完善的生产及物料存储统计功能:根据现代柔性制造系统的特点及仓储物流的发展动向,不但在工作过程和原理上仿真实际生产过程,而且开发了生产及物料存储数据库,根据系统的运行随时记录和分析生产和存储数据。

(6)开放式系统结构:为了增强学生的参与性,系统采用了开放式结构,提供了完善的控制功能动态链接库和二次开发函数,不用了解底层复杂的时序和操作过程,只需要在VC或VB中简单的几行代码,学生即可开发出自己的运动或控制功能,激发学生的学习兴趣。

(7)网络化视频监控:系统提供网络化视频监控模块,使操作者在操作系统的同时,也可通过电脑屏幕实时观看系统的实际运行状况。同时对于有条件的学校,可将控制计算机与校园网相连解,使更多的学生和老师通过网络观看现场实验过程,提高系统利用率,也可实现远程教学。

3如何应用FMS进行本科实验教学

由于近年来高校的扩招,学生人数大幅上升,而大型实验设备台套数少;而且大型实验设备的实验通常包括编程、上机、结果分析等,需要的时间较长。因此,大型设备开设的实验不能简单的照搬其它实验教学的模式。我们分别探索了以下几种模式:

3.1开设综合设计性实验

本中心老师提出项目申请,参加学校实验室设备管理处组织的“工程实践”和机电工程学院组织的“机电一体化实训中心”项目。这些项目结合指导老师的科研项目,通过双向选择接受学校相关专业本科三年级以上的学生参加。学生分为2-4人一组;在教师的指导下,首先查阅文献和学习FMS的有关知识,编制程序,上机测试;实验的内容根据项目的研究内容而定,一般涉及多种设备;实验时间根据老师和学生双方商定,实行弹性制,不拘泥于课堂安排的时间。由于学生人数少,在实验过程中可以做到师生面对面的随时交流。

例如:作业计划与调度教学实验。

“作业计划与调度教学实验”的内容是让学生根据给定的加工工件信息,设计一个单件小批量零件加工的“作业计划与调度”的仿真系统,使目标函数“最长流程时间”的值最小,然后对仿真结果进行验证。实验的目标是:使学生加深对“作业计划与调度”概念的理解,掌握车间调度的方法,培养学生理论与实践相结合的能力,提高学生的学习兴趣和积极性。实验系统要具备以下功能:

(1)提供一个很好的、有代表性的研究对象,也就是使学生知道他们是在那个车间、那个环境为加工那些工件设计“作业计划与调度”的方案;

(2)提供一个很好的仿真环境及工具,用来建立仿真模型,使学生形象直观地看到车间调度的运行过程;

(3)提供实现“作业计划与调度”的算法和软件开发环境,使学生了解并掌握该算法的原理,并在仿真环境中实现算法,得到仿真结果;

(4)提供一个真实环境,如FMS车间或可真正运行的FMS车间模型,在此环境中对上面得到的仿真结果进行验证。

针对“FMS教学实验系统”只讨论一种特殊情况,即最长流程时间Fmax的计算先讨论n/m/P/Fmax问题,目标函数是使最长流程时间最短。最长流程时间又称作加工周期,它是从第一个工件在第一台机器开始加工时算起,到最后一个工件在最后一台机器上完成加工时为止所经过的时间,由于假设所有工件的到达时间都为零(Ri,I=1,2,3,…,n),所以Fmax等于排在末位加工的工件在车间的停留时间,也等于一批工件的最长完工时间Cmax。

设n个工件的加工顺序为S=(S1,.S2,……,,Sn),其中Si为排第i位加工的工件的代号。以CK(Si)表示工件Si在机器Mk上的完工时间,Pk表示工件Si在Mk上的加工时间,K=1,2,3,……,m;i=1,2,……,n,

式(1)是一个递推公式,当由式(1)得出Cm(sn)时,Fmax、就求得了。在熟悉以上公式之后,可以直接在加工时间矩阵上从左向右计算完工时间。对于某一工作地,在给定的一段时间内,顺次决定下一个被加工的工件。

3.2开设选修课

由于学习FMS的有关知识,需要学生们具有一定的专业知识;而且大型设备一般只有一套设备,要面向学生人数众多的本科生开设实验课有一定的难度。因此,我们首先开设了FMS的选修课。在讲授FMS技术的理论知识的基础上,开设FMS的上机实验课,学生分为3-5人一组。由于课堂讲授FMS的时间有限,加之是选修课;因此,在实验课之前,面对设备再介绍一次设备的原理、结构和用途等,以加深学生的印象;然后指导学生编制程序、适当的上机操作,辅导学生处理实验结果。

3.3为本科毕业设计提供实验

本科生的毕业论文是进行专业基本技能培养的重要环节,同时也是培养学生创造性思维方法、提高动手和解决问题能力的不可缺少的过程。参加本科毕业论文的学生,有充分的时间利用所掌握的专业基础知识,解决具体的问题;因此毕业论文是本科生学习和掌握大型实验设备的一个非常好的机会。

4FMS进行本科教学的体会和希望

4.1FMS进行本科教学的效果

通过上述三种方式向本科生开放大型实验设备,对学生选择专业有一定的帮助,也增加了学生参加推荐免试研究生和就业等的竞争力。例如,一名机电学院的学生参加了“FMS研究”项目后,对数控技术有关知识和应用有了一定的了解和兴趣,报考研究生时选择数控技术专业。另一名机电学院的学生参加“开放式数控系统的研究”,学习了切削图形设计、数控雕刻机及其控制系统等一系列操作,在老师的指导下自己操作选择刀具和切削参数,观察不同的切削过程,加深了所学的理论知识,熟悉了作业计划与调度的原理、立体仓库的基本操作;该生通过面试后顺利地被华中科技大学录取为研究生。

近年来为了适应地方经济和社会发展的需要,拓宽人才培养领域,在开设综合性实验项目和选修课时,也接受其他学院的学生。学生结束项目后,对所参加的研究工作非常有兴趣。

相比较而言,综合设计性实验效果明显好于选修课的实验。前者由于有充分的时间,我们摒弃了传统的验证实验的模式,采取了“双向互动”,教师以更多的精力启发学生的创造力,调动其主动性和积极性,发挥他们运用所学的知识去解决实际问题。对这种实验模式,学生表现出极大的兴趣。这种实验教学模式,不仅拓展了学生现代科学技能的理论和知识;在实验方法,应用技能方面也得到了提高,为他们今后走上社会,服务于社会,缩短理论与实践的差距奠定了良好的基础。

4.2存在的问题

机电教学论文篇7

《机电一体化技术》是我校机械设计制造及其自动化专业的必修课程,它强调知识结构系统性和教学体系完整性的统一,使学生对机电一体化技术有较全面的认识,系统地掌握机电一体化系统各元部件的选择、计算的基本理论和方法,初步具备机电一体化系统的设计能力。主要任务是使学生在机电一体化技术方面具有较广泛的知识,了解机电一体化系统(产品)涉及的相关技术,重点掌握典型机电一体化系统构建、设计,使学生在今后的工作中具有综合应用多学科知识的能力。所用教材是梁景凯主编的《机电一体化技术与系统》(机械工业出版社,2009年)[9]。先修课程主要包括电工学、机械原理、自动控制原理、微机原理、工业机器人等。电梯控制是《机电一体化技术》的重要内容,通过学习,使学生从应用角度出发熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法,了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。在此基础上,学习可编程控制器(PLC)的基本原理,达到以下目的:具备对一般电气控制线路独立分析的能力;掌握PLC的基本原理;掌握某一系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令;了解编程器与编程软件及其使用方法;掌握PLC的系统设计与调试。最终能综合运用所学知识解决一定实际问题,为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。针对我校机械设计制造及其自动化专业的2012级本科生,把项目教学法应用到《机电一体化技术》的教学中,为该方法的推广应用作铺垫。

1)项目的确立和设计项目教学法的开展,依赖于学生现有的专业理论掌握情况,是在学生掌握一定专业理论前提下的教学活动。项目教学法成败的关键是设计一项合适的工作任务,即提出目标。项目目标不仅指向某种专业知识内容的掌握和应用,而且指向专业知识的综合探究过程,指向学生的探究意识,学生可以通过各种不同的探究途径,有不同的选择,项目的确定要从现实条件和可行性两方面加以选择,项目设定难度和可操作性,要直接与学生现有知识层次关联。项目不能设得太大,太大使学生难以完成,提不起兴趣,项目的难易应循序渐进,教师的条件和学校可提供的硬件环境也是项目设定中必须考虑的因素。因此,在此环节应充分考虑以下几个方面:(a)项目活动能否调用学生已有的知识?(b)项目活动如何帮助学生完成新知识的自主学习?(c)此项目能否让学生感兴趣?(d)如何让学生之间加强沟通与合作学习?(e)如何让学生把所学的知识与现实联系起来?(f)项目完成后是否有助于增强学生的自信心?在学习“第5章电梯信号控制系统”的第3节“电梯的PLC控制”时,我们设计了这样的任务:要求学生自己选用某一种类型的PLC,完成4层载客电梯的控制,主要任务包括:设计电气控制原理图;进行PLC选型及I/O分配;PLC控制程序的编写;系统安装、调试;绘制设计图样等,最终实现电梯开、关门控制电梯轿厢快、慢速升降点动控制;电梯楼层连续显示;电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除控制等具体功能。众所周知,目前电梯控制系统主要有三种方式:继电路控制系统、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点,目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能,但也存在抗扰性差,系统设计复杂。而PLC控制系统由于运行可靠性高,使用维修方便,抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点,倍受人们重视,已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式,也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言,编程方法的多样性使编程简单、应用面广,操作灵活方便,监视和控制变量十分容易。现在PLC的功能越来越强大,品牌很多,特点各异,世界上著名的品牌有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等,这四大品牌各有所长,三菱FX2N系列执行速度快、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块;欧姆龙PLC功能完善,结构灵活不受环境的限制,传输质量高、速度快、带宽稳定,成本低,适用面广;西门子PLC在我国广泛应用于冶金、化工、印刷生产线等领域,其中型机可对设备进行直接控制,具有较强的控制功能和较强的运算能力;法国施耐德PLC主要有Quantum、Compact、Mo-mentum等系列,其编程软件是施耐德电气自动化的核心产品,处理器的灵活性可以实现更高的性能。采用项目教学法,让学生了解、熟悉PLC在电梯控制中的具体应用,这是在《机电一体化技术》课程中的一次全新尝试,同学们既有浓厚的兴趣,跃跃欲试,又感不知所措。

2)分组制订计划及自主学习项目确定后,接下来便是分组实施,以小组为单位,既体现合作性,又体现独立性,分组时要注意学生的搭配。将基础好、能力强的学生与基础相对较差的学生组合在一起,这样能保证任务及时地完成,利于优生对基础较差的学生进行帮助。全班30人,被分成4个组,每个组选出1名组长负责本组的实施,各组争先恐后地开始查资料、自学,甚至向其他老师咨询,不亦乐乎。

3)实施计划第1组选用日本三菱FX2N系列PLC,第2组选用日本欧姆龙CPM1A-V1系列,第3组选用德国西门子S7-200系列,第4组选用法国施耐德Momentum系列。明确任务后,各小组在组长的领导下,有条不紊地校电工电子实训中心进行,先从电梯的控制原理入手,查资料、讨论、试验、再讨论、再试验。具体实施步骤如下:①元件选择。在明确项目任务的情况下,根据控制要求,确定PLC的输入输出点数,画出I/O分配图。②程序设计。在程序设计思路上,采用顺序控制设计法,即根据系统的工作过程绘出顺序功能图,再根据顺序功能图设计出梯形图的方法。这是整个项目的难点,同时也是培养学生独立思考、分析问题、解决问题、进行创造性思维的过程。③运行调试。在程序调试过程中,学生遇到了许多问题,在我们的启发下,让学生自己去分析发现错误原因,使他们在解决问题的过程中学习分析问题的方法和技巧,最终4个小组都完成了规定任务。

4)检查、评估项目教学中,学习过程是人人主动参与的创造性实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。在这个过程中,学生理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及沟通合作等关键能力。它改变了传统教学老师介绍知识声嘶力竭,学生觉得枯燥无味,效率低下,死记硬背,难以将知识运用于实际的弊端。经过1周的团队合作,4个组都完成了任务,都感到很欣慰。接下来让学生进行自我评估,并讲解、展示各自的成果。最后我们对各组进行点评,首先充分肯定了同学们的成绩,点赞各组在实施过程中的靓点,指出这四种PLC各有自己的优势,并将主要优势列于表1中。总之,经过这样一次尝试,让学生获得了一定知识,而且激发了他们继续探索的兴趣,好象打开了一扇窗口。不仅各组完成了规定的任务,在老师的启发下,学生自己又将这几种PLC进行了比较。比如:三菱PLC与西门子PLC的编程理念不同,三菱PLC编程直观易懂,学习起来会比较轻松,而西门子PLC指令比较抽象,学习难度较大,但指令较少,而三菱的指令较多,所以学习三菱和学习西门子的周期是一样的;三菱的优势还在于离散控制和运动控制,三菱的指令丰富,有专用的定位指令,控制伺服和步进容易实现,要实现某些复杂的动作控制也是三菱的强项,而西门子在这块就较弱,没有专用的指令,做伺服或步进定位控制也可以实现,但程序复杂,控制精度不高;过程控制与通信控制是西门子的强项,西门子的模拟量模块价格便宜,程序简单,而三菱的模拟量模块价格昂贵,程序复杂,西门子做通信也容易,程序简单,三菱在这块功能较弱;假如某设备只要求控制动作,如机械手,可选择三菱的PLC,某设备有伺服或步进要进行定位控制,也可选三菱的PLC;像中央空调,污水处理,温度控制等这类有很多模拟量要处理的就要选西门子的PLC比较合适;若某设备在现场有很多仪表的数据要用通信进行采集,则选西门子的就比较明智,……。虽然所学的书本知识这一节已经结束了,但同学们的兴趣和讨论却远远没有停止。

2结语

机电教学论文篇8

①教学内容改革的指导思想。改革理论课堂内容教学以灌输知识为主、实验教学内容以验证/简单设计为主的弊端,在实际中把握“立足测控专业基础、紧跟测控技术发展前沿”的思想,以点带面,加强教学内容及方法的改革,从以往单一的传授知识为主过渡到教学内容上知识、能力与思维培养的并重,立足于调动学生主观能动性,变学生“要我学”为“我要学”,把学生从应试学习中解放出来,全面激发学生的潜能。②教学内容改革的具体做法。选用及编写合适的教材,制作相应的课件,强调工程应用实例的分析。根据实际需求,对课本内容进行整合、优化,满足理论知识够用、强调工程实践教学。据此将机电一体化原理课程分成三个模块:机械传动设计、伺服驱动(三大电机)部分、机电系统实现(软件、硬件设计),根据各专业毕业生工作实际对三个模块的课时、上机次数、作业量等进行分配。

2教学方法与教学手段改革

2.1教学方法改革①教学方法灵活多样。采用传统教学与现代教学方法相结合的形式,从单一的课堂授课模式转变为课堂讲授辅以图片、录像、投影、课件、实验等灵活多样的多位一体的新型教学模式,加强理论知识与实践相结合,使学生能更直观、更形象地掌握知识,加深对机电一体化原理书本理论知识的理解与运用。②现代教育技术的运用。合理利用多媒体给学生上课,为了形象化的让学生更易接受所学理论知识,课堂上还要穿插些图片、幻灯片等。根据专业实验课的特点,理论部分略讲,主要讲操作中的注意事项,这样留出充分的时间让学生动手操作;除此外,还要安排自组装实验,培养同学们的动手兴趣及能力。③创新性教学。将课堂教学与实践锻炼相结合,在教学过程中涉及到实际工程应用的课程内容,布置学生在课外时间进行实训,并对实训成果进行评比,提高学生的动手能力和创新能力。④师生互动教学。教师授课中,善于提出问题,学生可进行讨论或争论,提出解决方案,教师适时引导,使学生从中领会教师思路,学会分析解决问题的能力。这种方法体现了以学生为主体的教育理念。

2.2教学手段改革①组织老师进行本课程网络化建设,充分利用网络教学手段,将本课程的教学课程和习题集等资源逐步公开在校园网上,学生在课外可自主下载学习。②在教学内容上侧重应用,对于基本理论部分要少而精,多结合实例进行教学,并在教学过程中补充学科前沿内容,拓展学生的知识面,加强学生的工程应用能力的培养。③进一步充实多媒体课件的内容,并进一步制作网络教学课程,网上系统库,网上答疑辅导信息平台等多种手段,弥补课件教学的不足之处。④加强实践性教学环境的建设,完善课程设计的内容,开设设计性实验、开放性实验,让学生自主构建简单的机电一体化系统,培养学生动手能力和独立思考问题、分析问题、解决问题的能力。

3优化教学资源,建设高水平教材

3.1教学资源优化。①理论教学资源的优化。a协调整合校内外资源,加强机电一体化原理课程的习题、试题库及网络资源建设;b邀请国内外一流的专家学者,开设基于多学科交叉产生创新意识的机电系统设计方面的系列讲座。②重新整合实践教学资源。a设计采用MATLAB、LabView等软件组成综合实验平台,在其上做相关机电一体化系统的仿真、验证实验;设计综合性、设计性及开放性实验并编写相应的程序和调试。b将科学研究积累的资源进一步转化为提升以本科教育为核心的人才培养质量的平台,构建不同层次的开发、测试、控制平台;c把握学科发展动态,分层次、有重点、创特色地开展普及性和专题性工程实践与科技创新活动,培养学生分析、解决问题的能力和技巧,提升学生综合性、创新性思维能力。

3.2教材建设。①设立专项配套资金,鼓励教师从教学、科研成果中提炼素材;②提高认识,加强领导,定期研究教材建设工作;③组织高学术水平一线教师与相关企业高水平专家一起,编写以传授机电控制原理、知识为主,辅以培养思维、启迪智慧模块的,能培养创新思维人才的优秀教材辅助学习材料。

4成绩评价方式和课程评价体系改革

采用考试、实验、大作业并重的方式改进成绩评价方式,建成并完善以提高学生工程实践能力为指标的课程评价体系,设计综合成绩评价体系,并进行模拟考核加以改进。可采用考试、实验、大作业并重的考核方式,结合教师的科研项目,提出一个关于机电一体化系统设计的大作业。对授课教师授课效果的评价,既注重知识的获取更注重学生工程能力的提高。

5课程建设体系的主要特色及效果

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