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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