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機電本科畢業論文:應用型本科機電一化系統設計課程改革

摘要：針對機電一化系統設計課程本科教學的現狀，在研究高等學校該課程教學改革的思路的基礎上，提出理論教學與實踐教學并重，并調整與優化了教學內容。同時，在教學方式上采用項目驅動式教學方法，并對實踐教學內容進行了改革。實踐證明收到了良好的教學效果。

關鍵詞：機電一體化；應用型本科；課程改革

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010－2020年）》，國家教育部提出，對我國部分高校，特別是2000年以后升本的高校應向應用型本科高校轉型，以適應高等職業教育的發展。然而，在長期傳統高等教育發展模式下，轉型需要從結構到形態、從形式到內涵、從宏觀到微觀的整體性位移與變革。需要各專業的相關課程，特別是專業類課程進行調整和變革來充實本專業應用型轉型的內涵。筆者所在高校即為一所應用型本科轉型高校，對所教授的《機電一體化系統設計》課程進行了一些改革和調整，努力提高學生解決工業現場實際問題的能力，滿足企業工程師崗位要求。具體改革內容主要包括以下幾個方面。

1當前教學中存在的問題

機電一化系統設計課程是機械電子工程、機械設計制造及自動化專業的一門重要專業課、綜合課，通過本課程的學習將學生所學理論知識轉化為實際應用，構建起一座理論和實際間聯系的橋梁。然而，在當前的教學過程中卻存在著一些明顯不足和缺陷，不適合應用型本科培養目標。（1）課程教學內容滯后當前應用技術；（2）課程章節相對獨立、內在聯系不足；（3）課程教學方式和手段不適合應用型人才培養需求；（4）理論教學和實踐教學獨立進行。

2改革措施和方法

2.1課程教學內容的優化

機電一體化系統設計作為一門新興的課程，具有明顯的時代特征。隨著計算機技術的快速發展，新型機電一體化產品研發成功后，很快就得到普及應用。而目前機電一體化教材中的案例依然是十幾年前的數控機床和傳統的機器人等，學生在學習的時候往往感覺知識陳舊，與當前實際應用脫節。因此，筆者在講授過程中部分地淘汰掉這些陳舊案例，引入當前企業中產品型號。例如，采用多軸聯動機床代替傳統機床；在講授機床導軌時加入傾斜導軌與平導軌之間的比較；引入目前熱門的四軸飛行器和3D打印機等案例。通過新型案例的引入，調動了學生學習積極性，拉近了課程與企業之間的聯系。

3改進教學方法

針對機電一體系統設計課程，如何使學生通過這門課程的學習逐步到達企業對機電工程師的崗位要求呢？最直接、有效的辦法就是將企業中的典型應用項目搬到教學中來。項目式教學，又叫任務驅動式教學，是實施探究式教學模式的一種教學方式。在傳統教學方式中，往往以課堂理論教學為主，課后作業也是理論計算或理論設計。雖然，學生掌握了扎實的理論基礎，但面對實際系統設計時，總是感覺無從下手。機電一體化系統設計是一門實踐應用和理論知識同等重要的課程，傳統的教學方式就顯得有失偏頗。因此，在教學過程中，采用了項目式教學方法，蘊理論知識于項目實例中。例如，機械傳動部件設計一章，主要講解各種機械傳動系統的選擇、設計及其對機電一體化產品的影響等。在本章中采用了兩個項目實例：數控機床傳動系統設計和無碳小車設計（全國大學生工程訓練大賽題目）。在講解項目設計過程中介紹各種傳動系統的特點、效率，齒輪、絲杠等結構的間隙調整及其對數控系統動態特性和無碳小車運行軌跡的影響等。學生在學習過程中既掌握了基礎理論，又明白了產品設計中是如何進行機械系統設計的，同時去除了枯燥的理論課學習，提高了學習興趣。

4實踐教學內容的改革

機電一體化系統設計的實踐教學主要包括課程實驗和課程設計兩部分。隨著學校應用型本科的轉型，加大了對實驗室建設的經費投入，課程所需實驗設備逐漸齊備和完善。課程實驗項目也進行了相應調整，增加了綜合性、設計性實驗，由原來的單一性、驗證性實驗，調整為認知性實驗、驗證性、綜合性和設計性實驗。在課程講授初期（一般在第二周），開設了柔性制造系統和數控加工中心方面的認知性實驗，對機電一體化系統有一個總體了解；增加了液壓系統的PLC控制和伺服電機控制系統設計兩個綜合性、設計性實驗。在實驗中務求學生自己設計、自己搭接系統、自己分析數據，以達到最好的教學效果。對于課程設計，先前教學中課程設計與理論教學是分開進行的，課程設計集中在學期的最后一周進行。對此，筆者進行了一些探索，在學期初，就下達課程設計任務書，每組一題，同時，允許學生采用大學生挑戰杯和創新設計大賽所設計題目作為課程設計。課程設計貫穿整個學期，隨著課程的進行，完成課程設計相關內容，在課程結束時，學生也完成了整個課程設計，并在學期最后一周進行總結，撰寫說明書。同時，分組向全班匯報設計過程，接受其他同學和老師的提問與質疑。

5結束語

為了滿足提高應用型本科專業學生的綜合素質和能力的要求。根據教學過程中出現的問題和不足，近年來對機電一體化系統設計課程的理論與實踐教學的改革和實踐，取得了較好的教學效果。在今后的教學過程中還將不斷探索新的思路、新的方法，以培養出更多更好的創新型和應用型人才。

作者：韓向可 吳耀春 單位：安陽工學院

機電本科畢業論文:本科機電專業實訓機制的構建

實訓過程管理

嚴格的實訓過程管理對實訓質量起著一個監督、保障的作用。可根據實訓內容、性質對實訓環節分散或集中進行。如：機電產品認知實訓中的講座、企業參觀等就可分散進行，充分利用學生的課余時間舉行。為保證良好的實踐動手效果，其他實訓建議停課在實驗室集中進行。實訓過程包括以下環節：實訓開題動員、實訓專題技術講解、學生集中設計和制作、實訓驗收答辯、實訓論文提交等。在實訓動員時具體告訴學生詳細的實訓時間安排、實訓內容、實訓檢查、實訓考核方式等，讓學生完全進入實訓狀態。根據題目難易程度和學生能力可把實訓專題講解放在實訓初或實訓中。如電子技術實訓是學生接觸的第一個專業基礎實訓，那么最好在實訓初給學生具體講解一下每個題目的大致思路和實訓報告的撰寫方法。機械設計實訓和檢測與控制實訓可讓學生拿到題目后首先自行設計，在學生設計過程中發現問題后再針對問題進行講解。實訓過程中相應地安排指導老師在實驗室值班，負責學生考勤、答疑、指導和實驗室管理等工作。在此期間，學生按班次、時間段到實驗室分批設計和制作。一般，實訓最后幾天為實訓驗收或答辯時間。排好時間段，幾位指導老師共同驗收，根據學生做的實物進行提問。最后，學生提交實訓報告。實訓報告撰寫方法原則上同畢業設計論文寫法、格式相近。這也是為學生畢業設計的論文撰寫奠定基礎。

實訓耗材的可持續利用

對機電類專業來講，由于學生必須制作實物，因此實驗耗材開支較大。如果每次實訓都購買耗材，這將是極大的浪費。系統性的實訓內容安排已為循環利用實驗耗材做好保障。每一學期的實訓作品都是下一學期實訓的地基，猶如必須一步步做好底層才可以最后建造出金字塔來。如何在保證作品質量的前提下，合理、可持續利用實驗耗材是實訓管理中較難解決的問題。例如，從實訓性質來說，電子技術實訓和檢測與控制實訓主要讓學生做電路板來實現一定的功能，這兩個實訓的主要成品都是電路板。可以在這兩門實訓結束后，由實訓負責老師把電路板收集起來統一放在大紙箱里集中保管。機電產品認知實訓部分內容，如電子元件識別、電路板焊接就可以使用這些保存的電路板讓低年級學生練習，大大節省電子元器件的開支。機電產品認知實訓購買的電氣元件可以繼續為電氣控制系統實訓服務。當然，實訓中常用的各種電子、電氣元器件可以由實驗室早期統一購買，實訓時到實驗室領取并做好登記。不常用的，或有些特殊的，由學生提出申請，指導老師同意后方可購買。由于大學四年的實訓內容是系統性的，如果嚴格做好實訓耗材的進出管理，妥善保管好每一次實訓作品，都可重復、循環使用實驗耗材，為節約實訓耗材成本提供保障。四結論本文提出的機電實訓體系構建是根據我系對畢業生就業情況調查和理論課程設置總結出來的。實訓體系的合理構建為工程應用型人才培養奠定基礎，滿足社會對高技術人才的需要。我們將在今后的實踐教學中根據各方反饋的信息加以調整和完善此實訓體系。

本文作者：李靜工作單位：桂林電子科技大學信息科技學院

機電本科畢業論文:應用型本科機電工程師創新能力的培養與研究

摘要創新能力是民族進步的靈魂、經濟競爭的核心。應用型本科院校要培養卓越的機電工程師，關鍵就在于提高學生的創新能力。本研究就旨在通過論述創新能力對未來機電工程師培養的意義及原則，并以湖南工程學院的實踐教學為例，來探討與培養應用型人才相適應的機電工程師創新能力的教學新模式。

關鍵詞 機電工程師 創新能力 實踐研究

0 引言

創新能力是運用知識和理論，在科學、藝術、技術和各種實踐活動領域中不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態價值的新思想、新理論、新方法和新發明的能力。創新能力是民族進步的靈魂、經濟競爭的核心；當今社會的競爭，與其說是人才的競爭，不如說是專業人才知識創新能力的競爭。而應用型本科院校要培養卓越的機電工程師，關鍵就在于提高學生的創新能力。

從人類進入20世紀到現在，科技創新已經成為人類智力進化的樂章和主旋律，成為整個人類科技文明進化史詩與主題。人類已經生活在一個高度運用人自身的智慧來對大自然進行設計和創造的時代，我們生活中所使用的各種各樣的物品都是人的高度智力發明設計制造的結果，設計和改造自然的能力已經被現代教育培養成了人的本能的同時卻忽略了設計本質和設計素質的研究和教育。一切的機電系統設計的背后都具有設計師的設計精神、智力及素質的高度的隱藏性及加密特性。本研究旨在通過論述創新能力對機電工程師培養的意義及原則，來探討與培養應用型人才相適應的機電工程師創新能力的教學新模式。

1 創新能力對未來機電工程師培養的意義

創新能力越來越成為評判優秀機電工程師是否真正優秀的最重要決定因素。改革開放以來，創新思維和創新能力是機電工程師必備的基本素質。在科學技術飛速發展的今天，創新能力有了很大提高，少數科學研究和技術創新在世界上也占有一席之地。但現實是，我國創新能力和國際先進水平的差距依然較大。根據2001年的有關分析數據，中國在49個主要國家中，科技創新綜合能力處于第28位，也就是中等偏下的水平。如果中國2020年要進入創新型國家行列，意味著要從當前的水平再前進10位，進入世界前20位。目前，中國的科技人力資源達到3850萬人，名列世界第一；研發人員109萬人，名列世界第二。這是中國進入創新型國家行列的、任何國家無法比擬的最可寶貴的資源。然而，有資料分析表明，中國機電專業畢業學生應試能力強，但動手能力特別是創新能力較差，與美國等西方發達國家學生存在明顯的差距。進一步而言，進入21世紀，隨著世界經濟一體化趨勢，知識經濟與日新月異的科學技術正在極大的影響著當代經濟生活和社會生活，同時也對高等機電專業工程教育提出了更高的目標和要求，這些都離不開對學生創新能力進行精心的培養。

2 我校“機電工程師”創新能力培養的教學實踐

2.1 以實踐為旨趣：加強設計、試驗、實踐教學

實踐是工程的核心，實踐教育也可以說是工程教育的核心。麻省理工學院在20世紀90年代重建工程教育的時候，明確提出“回歸工程實踐”的口號。因此在機電類的專業中開出了大量的設計課和分散在其他課程中的實驗成分。在國外的一些工科院校中更是注重實踐課的開設。

2.2 “機電工程師” 新教學思路

為了培養具有現代化機電工程實踐能力和創新能力的高層次、高素質的工程技術人才，根據社會對高等工程教育的要求和工程實踐教育在培養人才中的地位與作用 ，以及高等工程教育的國際化要求，結合國內外工程實踐教育現狀以及我院幾年來的改革實踐，提出了以突出培養學生工程實踐能力為核心的教學創新改革思想與改革思路。其框架圖1如下：

圖1機電專業創新教學改革實踐

其次，教學中連續以2006級至2009級機電班（含自動化專業）為試點對象，利用現代教育技術，針對機電專業基礎課、機電一體化系統設計、機電裝備設計、機電產品創新設計等課程進行優化的教學設計，努力實現介于“以教師為中心” 和“以學生為中心”兩者之間的教學模式，既發揮教師的主導作用，又充分體現學生的認知主體作用，并探索與之相適應的教學組織形式、創新活動形式、學習方式和教學環境等的建立。

為拓寬學生思路和運用理論解決機電工程師的精神、素質以及創新能力等問題，在教學內容上，對傳統教學內容精選的同時，注重機電設計師的創新精神、專業素質、學習原理與方法的更新，加強對機電學科的歷史發展、新的設計工具與設計方法、新概念、新理論及創新設計成果的介紹，并注意選編一些與機電工程實際相關的問題，以例題和大學生創新項目指導或挑戰杯的形式反映到教學過程中。

2.3 開展大學生創新活動――提高他們的工程實踐能力

為了強化“機電工程師”工程設計能力，我們開展了大學生機電產品設計競賽等課外科研訓練活動，旨在從“聽課―作業―考試”的傳統教學方式之外為學生開辟新的第二課堂的內容，活動不僅為學生提供了一個能夠運用課堂所學知識，理論聯系實際，充分發揮學生創造力和想象力的廣闊空間，而且在培養學生的創新意識、競爭意識、協作精神、敬業精神和嚴謹的科學作風等方面得到有效鍛煉與提高。

大學生機電產品設計競賽，旨在倡導發揚我院求實、創新，敢為人先的學風，培養和鍛煉機電工程師們的專業實踐能力和探索精神。通過競賽活動，豐富校園學術氛圍，激發學生專業學習的積極性，進一步提高學生的綜合素質和創新能力。

2.4 積極引導學生參加教師的科研活動，強化學生科研意識的培養

為了加強對學生綜合素質能力的培養，增強學生的科學研究意識，我們在正常的教學之余，將學生組織成不同的課題組，參與教師的課題研究，以培養學生分析問題和解決問題的能力。我院從2002年起，積極組織高年級學生參加市、省和國家級大學生科技創新競賽，先后獲得市級各種競賽獎項50項，省級各等級獎項30項，全國競賽各等級6項獎項好成績。在該課題的研究中，學生以飽滿的熱情積極參與項目的研究，為課題的順利進行做了大量的工作，同時在進行項目的研究過程中，學生學到了許多課本上所學不到的東西，開闊了學生的視野，加強了學生的科研能力，提高了學生的動手能力與解決實際問題的能力。因此，讓學生參與科研課題有利于培養學生的綜合素質能力，有利于提高教學質量。是值得開展和提倡的事情。

3 結束語

以激發學生大機電系統設計精神、素質及創新能力為核心的新教學模式，既發揮教師的主導作用，又充分體現學生的認知主體作用，互補性很強。根據教學目標和內容的不同要求，在基本保留課堂教學環境的同時，創設多元化的軟、硬件教學環境，使學生能夠利用以大機電系統設計為核心的現代教育技術，通過學生、教師和實驗設備三者的交互去主動地發現、探索和思考，從而培養學生的創造能力和認知能力。它是符合我國國情具有實際意義和可行性的新型教學模式，能夠大大地提高教學效果，對于培養具有高素質和創新精神的人才具有重要意義。

機電本科畢業論文:虛擬仿真技術在本科機電專業教學中的探索改革

【摘 要】作為本科高校機電類專業，其人才培養的目標是培養出面向設計、生產、管理、服務一線需要的高端技能型人才，面向的工作崗位主要有機電一體化裝備和產品的設計、制造、裝配、操作、調試、維修和售后技術服務等，機電行業范圍很大，產品種類很多，而且工種也很多，因此在教學過程中需要學生掌握很多理論及實際操作技能。但是，如何利用有限的理論課堂時間更好的傳授理論知識，以及在實驗實訓設備有限的情況下讓學生更好地將理論知識應用到實踐中，這就需要我們探索新的教學方法。

【關鍵詞】虛擬；仿真

一、改革意義

仿真技術是繼數學推理與科學試驗之后認識世界自然規律的第三類基礎方法。虛擬仿真教學是指利用實物和計算機軟件共同模擬出真實的情境，讓學生在模擬的情境下進行探究和學習。這種教學方法生動形象，很接近現實工作場景，有利于提高學生興趣，使學生在短時間內進入相應情境，真實的體驗在現實生活中進行操作的感覺，以達到更快掌握操作技能的目的，而且這種教學方法可以利用計算機軟件的優勢創造出靈活多樣的工作場景，使學生掌握更多的操作技能。

機電類課程的教學，在傳統的教學模式中，理論課與實驗課是分離的，這就導致技能訓練得不到及時的理論指導，而理論課也沒有結合生產、生活實際，這樣導致了學生的技能掌握不到位。隨著教學改革的發展，出現了“項目教學”、“教、學、做”一體化等新型的教學模式，但在這些新的教學模式下采用的技能訓練通常有兩種：第一種是僅限于實驗箱提供的幾個固定實驗，學生只需按圖接好線、按實驗指導書輸入程序就可完成實驗，學生動手機會少，不能真正地參與到學習活動中；第二種是通過制作一些實際的實驗電路板或實物，然后在上面進行安裝、試驗和調試，大大提高了學生的動手能力，但是實際操作時要受到設備數量、品種等方面的限制，而且耗時大，占用課時太多，耗材的消耗量也很大，成本高。

虛擬仿真教學則以其高效率、低成本、內容豐富、性能有效和安全等優勢得到越來越多的應用和推廣。因此應該將“項目教學”、“教、學、做”一體化和虛擬仿真教學的方法結合起來，充分發揮各自的優點，得到更好的教學效果。虛擬仿真教學很容易與其他先進的教學方法相結合，因此在機電類課程的教學中，將虛擬仿真教學與其他教學方法相結合有助于提高課程教學效果，而且成本低、效率高，使學生可以不受場地與設備的限制，掌握更多的技能，在機電類課程的教學中具有重要的意義。

二、具體改革的方法思路

本研究將在深度分析學生學習特點和企業真正需求的基礎上，在建構主義學習理論和混合式學習理論的指導下，按照獨立本科教育工學結合課程改革的基本要求，結合虛擬仿真教學設計的基本原則，借鑒信息化和項目教學設計方法，探索基于典型項目和工作任務的虛擬仿真教學模式，實現“教、學、做”一體化教學設計。

該模式由“項目導入”、“制定計劃”、“實施計劃”和“成果展示與評價”四個環節組成，其中虛擬仿真教學貫穿了該模式的所有環節。下面簡單介紹該模式的具體實施方案：

（1）在“項目導入”環節，任課教師的活動包括三個內容：

① 借助虛擬實驗平臺，導入項目任務及目標、展示項目結果，讓學生對項目有一個直觀的認識，然后再布置具體的學習任務；

② 利用虛擬實驗環境，讓學生明確自己應當完成的具體任務和完成任務后可以得到哪些知識以及達到什么樣的水平；

③ 在充分考慮學生的現有知識和能力水平的基礎上，按照適合協作學習的分組辦法對學生進行分組，安排具體的完成時間和成果的評價方式等。

（2）在“制定計劃”環節，學生通過自主學習、小組協作學習等方式，對該項目的

任務目標進行分析，確定任務所涉及的各種要素，充分應用已掌握的前序知識，基于虛擬仿真實驗平臺進行決策，確定任務的實施步驟，為任務的實施做好充分的準備。

（3）在“實施計劃”環節，學生在虛擬仿真實驗平臺上按照已制定好的計劃逐步完

成項目任務。教師借助虛擬仿真實驗平臺對學生進行指導，實現教師和學生以及學生之間的交流。學生通過應用已學習的知識完成工作任務，進行知識的建構，形成職業崗位能力。

（4）在“展示與評價”環節，學生在虛擬仿真實驗平臺上展示自己的項目成果，然

后接受他人的評價和教師的反饋。同時，學生在匯報和聽取同學匯報的過程中，通過對比自己與其他同學的成果，查找不足，反思其成敗。

三、預期效果

將虛擬仿真教學與項目教學更加緊密的結合起來，更好的實現了“教、學、做”一體化，并且在顯著改善教學條件、提高教學效果的同時減少了設備消耗，尤其是耗材的使用量，節省了教學經費的開支，而且克服了時間與空間上的限制，使學生更好地利用課余時間進行學習與實踐，進一步提高了學風建設。

機電本科畢業論文:機電類專業本科教學加強創新能力培養方法探索

摘要：創新能力的培養是當前高等教育的主要任務之一。除在課堂理論教學環節中要注重對學生創新能力的培養外，其他課程教學形式對創新能力的培養同樣起著至關重要的作用。本文結合機械制造及電氣工程領域發展的新形勢，針對我校機電類專業本科生的培養現狀，研究探討了提高機電類本科生創新能力的培養方法。

關鍵詞：機電專業；人才培養；課程改革；實踐創新

21世紀是知識經濟世紀，綜合國力和人力競爭日趨激烈，社會對應用型人才的需求愈來愈迫切，培養具有豐富知識儲備、嫻熟技能和具備創新能力的全方位人才，已經成為當今高教改革和發展的重要任務。本文針對我校機械類和電氣類專業本科生的培養現狀，開展機電類專業創新人才培養模式的研究與探討。

一、機電專業在教學中存在的問題

為地方經濟發展培養應用高級人才，在廣大以教學為主導的本科院校中已經基本達成共識。但我國高等教育長期以來人才培養模式比較單一，過分強化專業教育，過多強調學科體系的完整性和課堂理論教學。其結果是學生基礎知識不夠寬廣、專業面過窄，從而限制了學生的思維、想象力和創造力。同時忽視對學生工程意識和實踐能力的培養，造成學生的知識能力結構與社會需求嚴重脫節。這樣的教育顯然是不成功的教育。高教課程改革應該使我們的本科專業基礎教育更加貼近實際，保證知識體系的系統性和完整性，同時把學科之外的知識包括社會、人文、歷史、經濟、環境等方面的因素科學地融入學科教育中。

二、明確培養目標

21世紀，學科交叉是高等教育的發展趨勢。具備對交叉學科知識的理解和綜合運用的能力是當今社會對合格的復合型人才的要求，在教學中應盡量拓寬學生的知識面，培養機械、電子、檢測、控制等各專業知識儲備豐富的復合型人才。由此，培養目標應該是培養某個學科領域或某個行業的通用性人才，其制定原則應以培養符合社會發展需求的高素質全方位并且具備創新精神的復合型人才為宗旨，以“將工程實踐帶入課堂，探索課程教學創新模式”為宗旨，以社會發展需要為主導。在近年來的本科生培養目標制定過程中，我們已經做了下面的幾項工作：

（一）合理規劃專業課課程的教學

依照拓寬基礎知識層面，淺化專業知識意識，增強綜合素質教育和培養創新能力的想法科學設定教學計劃，加強不同學科之間的交叉和融合方式。在課程體系方面：對相關課程及內容進行整合提高知識傳授效率，強化實踐教學的過程，設置更多的能夠滿足創新人才培養的選修課和一些理工交叉、文理滲透的跨領域課程，讓學生可以根據自己的愛好和對未來的判斷進行選擇，同時增加新知識點的傳授。

（二）設置創新實踐課程

設置一系列創新實踐課程，使學生在校期間建立起大工程觀念，加強對學生工程應用能力的培養力度。使學生綜合運用各學科專業知識在各種創新實踐課程中能夠獲得系統訓練，培養學生的創新精神，增強學生的動手實踐能力。

（三）培養學生的創新精神

增強實踐，重點培育學生的創新精神和個性發展，在教育的過程中幫助學生獲得自主學習的能力，培養他們獨立思考的能力，推動學生思維和想象力發展，更好地發展學生的思維，培養學生的創新型思路，重點培養學生們收集和處理信息的能力。

三、科學規劃制訂課程教學計劃

當今社會的發展趨勢要求各高校的學科教育應當加強知識的滲透交叉，為學生們創造一個多種學科、多個方面熏陶的成長環境。在設定教學計劃和進行課程機構設計、課程設置時，應依據上述培養原則，培養學生們科學合理的知識結構和綜合創新能力，以培養學生們的創新能力為核心，將創新能力的培養理念穿插在整個教學過程中。

大學一年級按工科要求設置通識教育課程，包括思想教育、人文知識、軍事體育、外語和數理基礎；大學二年級按機電類專業要求設計大平臺專業基礎課等通用專業基礎課，并結合這些課程的應用性開設相對獨立的實驗課、實訓與課程設計。建議將“模擬電子技術”和“數字電子技術”進行優化整合，減少理論課時，增加實驗課時。并提前到大一開課，使電類學生提前接觸專業知識，為從大二開始參與電工、電子類創新活動打下基礎；大學三年級按專業特點可設專業基礎課和專業課。專業課程要根據科技發展和市場需求進行梳理，靈活設置多個方向選修課課程，每個學生到三年級下半學期可根據自己的興趣愛好、學習繼承和就業意向，在教師的指導下選定一組方向課程進行修學；大學四年級，學生應不再以課堂學習為主，而應以生產實習、課程設計和畢業設計為主要學習形式，提倡學生開展以參加教師科研項目、擔任實驗室助教、到企事業單位實習、參加大學生創新活動等多種形式的自主學習，對學生學習優劣的評價應重點考核學生自主學習的能力、創新思維的體現和對本專業知識整體的把握和運用。

同時結合本校培養方案，在專業教學計劃中加入《電工技術》、《模具CAD/CAM》、《電力拖動控制系統》、《傳感器應用》、《測試技術》、《印刷電路設計與制作》、《液壓傳動》、《電氣控制與可編程控制器課程設計》等實踐性和創新性很強的課程。同時增加實踐過程的力度，幫助學生創造出更多實踐和創新的機會。例如安排了1周《電氣控制與可編程控制器課程設計》、2周《電氣專業實習》、3周《機械設計課程設計》等，用來培養學生的創新實踐能力。另外又增加了理論、社科、經管等各方面的課程教學，例如設置了《情報檢索與利用》、《思想道德與法律基礎》、《就業指導》、中荷機電開設的《工程素養》等課程，增加了學生的知識面，培養了學生適應當今市場經濟的能力。在課程教學過程中，實施新的教學計劃，可有效改變學生的知識結構，有效提高學生的創新能力，增強學生的競爭能力和適應能力。系統性、開放性課程的設置，增進了各學科之間的交流、結合，促進了課程之間的結合，通過學習選修課程，學生可獲得重要的價值分析，完善自己的學習方式，提高自身的綜合能力，促進師生、生生之間的溝通交流。

四、改革實驗教學提高學生的創新能力

一直以來，在本科教學過程中，大多數教師采取的都是傳統的教學方式，以教師為主體，教師通過對知識的講解向學生傳授基本的概念和專業知識。教師的教學水平直接影響著學生對知識的接受程度和掌握程度。然而，在教學過程中教師往往忽視對學生創新思維能力的培養，學生很難徹底理解所學到的專業知識。所以，在實踐教學過程中要考慮學生的實際需求，改變傳統的教學模式，以技能的培養為主體，通過由淺入深的教學方式，使學生加深對知識的理解。同時以技能為主體的教學模式是建立適應社會需求的實踐教學模式的理論依據，同時具有重要的指導意義。

實驗室是高校對學生的實踐能力和創新精神進行培養的有利平臺，充分發揮實驗室的硬件設備，對實驗室進行開放，可提高實驗儀器的利用率。同時，學生可通過開放的實驗室滿足自己的需求，提高實效性，有利于培養學生的實踐操作能力和創新精神[3]。

結合我校機電類專業實驗教學的改革進行了一些有益的探索。改進后的電氣專業實驗教學主要有：電氣專業實習、金工實習、模擬電子技術實驗、電路實驗、數字電子技術實驗、電力拖動控制系統實驗、電氣控制與可編程控制器課程設計、微機原理系列實驗、自動控制原理系列實驗、控制系統仿真與CAD課程設計、控制系統仿真與CAD、印刷電路設計與制作、畢業實習、畢業設計等。機械專業包括：金工實習、機械專業實習、機械設計課程設計、液壓控制工程設計、機械工藝課程設計、模具CAD/CAM課程設計、電工，電子實習、機械先進設計微機應用課程設計、計算機實習（工程應用軟件、模具CAD/CAM、計算機繪圖）等。其中：

第一階段：主要對象是新入學的大一理科的所有學生。主要教學內容是電子工藝的實訓、實習。包含：萬用表使用、焊接技能訓練、電子元件識別、測量，示波器等設備檢查、測量簡單電路故障，常用工具、測量儀器的使用等[4]。本階段，重點培養學生的實踐操作興趣和感知認識，為以后的工程實踐打下扎實的基礎。

第二階段：通過學習基礎專業知識和基本的技能，學生已基本掌握了認識問題、分析問題的能力。所以，本階段的實驗教學內容主要是以專業基礎課為主。電氣專業的基礎課程包括：金工實習、電路實驗、電氣專業實習印刷電路設計與制作、數字電子技術實驗、模擬電子技術實驗、電力拖動控制系統實驗、電氣控制與可編程控制器課程設計、自動控制原理系列實驗；機械專業包括：金工實習、機械專業實習、機械設計課程設計、液壓控制工程設計、機械工藝課程設計、模具CAD/CAM課程設計、電工，電子實習等。本階段的主要教學目的是使學生熟練掌握實驗課的相關訓練內容，鞏固和加深對理論知識的理解，掌握相關的分析方法，培養學生完成單元電路實驗的能力。

第三階段：依據扎實基礎、擴大范圍、突出特色、注重能力培養的原則，提出了課程教學實驗體系的構建思路。電類專業：開設微機原理，單片機接口技術、電力拖動控制系統實驗、電氣控制與可編程控制器課程設計、自動控制原理系列實驗、控制系統仿真與CAD課程設計、控制系統仿真與CAD、EDA技術、傳感器技術及應用、電子系統綜合設施等試驗，注重培養學生的創新能力，利用電子設計自動化仿真軟件，設計組裝的系統電路板等工具，建立“軟、硬、虛、實”相結合的框架結構，對現代電子技術進行設計。機械專業：開設機械設計課程設計、電工電子實習、液壓控制工程設計、模具CAD/CAM課程設計、機械工藝課程設計、機械先進設計微機應用課程設計、計算機實習（工程應用軟件、模具CAD/CAM、計算機繪圖）等。在這一過程，需要學生能單獨完成實驗的設計和制作，在虛擬和現實的電路中得到鍛煉和時間，使學生在初期所獲得的感性認識加深，達到理論知識的掌握和綜合技能的訓練，提高學生的實踐操作能力和創新能力。

五、加強實踐突出創新能力的培養和學生個性的發展

實踐教學在本科教學過程中占有十分重要的地位，高校應當不斷提高實踐學習中的軟件硬件水平，在“機械”、“電氣”等專業的人才培養中構建新的實用性和專業性強的創新教學體系，增強學生的思維能力，拓展學生的想象能力，培育學生的創新精神。建立科學合理的培養模式，培育出基本理論扎實、綜合素質強、具備創新精神的實踐型高級技術人才。

在調研中，企業對高校畢業生普遍的反映是，畢業生面對實際工作中的問題解決能力較差。符合當今時展的人才應當是具備創新精神、實踐操作能力和人文精神的綜合性復合型人才。實踐教育過程是教學過程中最重要的環節之一，它對學生理解基本理論知識、提高綜合運用能力有著極其重要的作用，同時也是培養學生實踐能力和創新精神的重要環節之一，是實踐創新人才培養模式，完成創新人才培養目標的有力措施。我們針對本專業的學生安排了較多的創新實踐課程，形成連貫性的實踐教學過程，可以讓學生在各項實踐方面獲得系統訓練。并且結合本專業要求增大設計性實驗所占比例，增設更多的專業實驗課程。學生在老師指導下在新添置的過程裝備與控制實驗臺上可以通過不同組合，完成多項控制與結構性能的測試實驗，熟悉各種先進儀器設備，使學生掌握機電工程的基礎知識。開展“教學與科研相結合”的教學改革實踐，讓學生們自己設計實驗過程，培養學生們的創新實踐能力。隨著課程改革和實驗教學改革的步伐，積極倡導學生們參加數學建模競賽、挑戰杯、電子設計競賽等相關競賽活動。實踐教學把學生的探索性學習作為基礎，運用類似于科研及實踐的方式，增加學生學習主動性的教學方法。在教學過程中，教師要將需要解決的問題或者目標任務交待給學生，在老師的引導下，學生們分成小組，各個小組的學生依照實際工作程序，一起制訂計劃、共同或者分工完成整個項目所需要的各項工作。因此整個學習過程變成每個學生都可以參與的創造活動、實踐活動，每個人看重的不是最終結果，而是達成項目目標的過程。在課程過程中，為了保證學生既參與了全程實踐工作，又有自己獨自承擔的任務，應將任務分解，由學生在小組內自行討論任務的分配方案，既要發揮每個小組組長的作用，又要積極調動每個小組成員學習的主動性。

實踐教學過程跟傳統教學模式是不一樣的，它是學生自主學習的過程，教學任務的實施其實是一個探索過程，借鑒基礎上的創新過程、對課程中學到知識的應用、對新知識的學習過程以及實踐現場會很“混亂”，與傳統教室教學的氛圍是有很大區別的。對于老師的知識基礎、隨機應變能力、臨場解決問題的能力、授課過程的操控能力、對學生的點評能力等，都有很高要求。因此，教師的備課過程就十分重要，要準備項目，又要對項目進行深刻研究，對項目操作實施的過程了如指掌，對實踐過程中要用到的知識點充分準備，同時對有可能在授課過程中出現的問題準備預案等。

實踐教學充分注意到學生的個性發展，充分發揮學生的學習主體作用，是在全面考慮學生如何學的基礎上組織學習的一種教學方式，在培養目標上關注的是學生如何掌握與從業相關的職業技能，重點培養學生的學習能力和學習習慣。這些能力和素養是學生職業持續發展和終身學習的堅實基礎。實踐教學對教師的教學能力提出了更高的要求，教師能夠在實際產品的生產過程中指導學生，全面的教學能力特別是實踐能力得到了明顯的提升，對于實現學校的“以就業為導向，服務區域經濟發展”的辦學理念提供了必要的保障。

六、結束語

創新人才的培養是一個十分復雜的系統工程，綜合素質的提高和創新能力的培養是創新型國家對高等院校人才培養提出的新要求。只有通過深化改革，包括培養計劃、課程體系、教學內容、教學環境、評價體系等全方位的改革和實踐，才能滿足現代社會科技技術迅速發展對人才的需求。創新人才的培養是一個教師和學生互動的過程，在本科教學中高校教師不但起到傳授知識和技能的職責，還應該起到樹立學生自主思考、自主學習和自主解決問題能力的提高，真正實現科研教學互促進。因此，高等工程教學創新人才培養模式改革是推進研究型大學教學改革的重要方向。

機電本科畢業論文:機電產品創新在機電類專業本科創新教育中的探索

摘要：培養創新型人才是目前本科教育的重要問題之一。本文以3D打印機開發為例，從創新項目涉及的機械設計、材料加工、程序開發、電子與控制等專業知識方面，闡述了機電產品創新在機電類專業本科生創新教育中的作用。并提出了建立機電類創新實驗平臺的構想，為學生創造更大的實踐創新空間。

關鍵詞：創新教育；機電產品創新；3D打印技術

一、前言

作為本科生教育的緊迫課題，提高本科生的教育質量已成為時代的強音，其中創新體系的構建一直是國家高等教育發展的一個重要內容，培養大學生的創新能力，已經成為提高人才培養質量的重大舉措[1，2]。由于傳統高等教育在本科人才培養中存在實踐能力和創新精神不足的問題，尤其在制造業，由于創新人才的缺乏，一些關鍵技術嚴重落后于西方國家，這嚴重阻礙了我國經濟的進步發展。因此，進一步加強本科生的創新教育，突出學生創新能力的培養，積極探索培養高素質創造性人才的途徑和方法，在高校教育教學改革中必須引起足夠的重視。

眾所周知，實踐是創新的源泉。目前，機電類專業本科畢業生普遍存在學習過程中實踐機會少的問題，只能通過課堂授課、少量的實驗以及實習單位的參觀實習去掌握專業內容，知識的運用能力、設計能力與創新思維能力得不到提高。而機電產品創新融合了機械、控制、加工等方面的專業知識，為本科學習階段知識的運用提供了很好的平臺。本文就以FDM（熔融擠出）型3D打印機開發為例，闡述機電產品創新在山東科技大學機制系材料成型專業本科生創新教育方面的作用。

早在20世紀80年代中期，美國科學家就發明了3D打印機。隨著科學技術的發展和社會的進步，3D打印機的發展速度前景更加廣闊，更加獨特，而且技術越加多樣化和獨特。基于FDM（熔融沉積）的3D打印[3]是一門集圖形圖像學、機械、材料成型、電子控制、軟件與網絡信息等于一身的綜合性技術，在成功掌握了高分子材料擠出理論知識的同時，必須再配合機械與傳動機構、上位機控制和下位機控制軟硬件開發工作，而這些工作正是機械設計理論、材料成型、電子控制、計算機技術的綜合應用。以材料成型及控制工程專業學生為例，雖然其主要專業課程內容為高分子材料與金屬的成型加工，但機械設計、電子控制與計算機技術仍然是與其今后工作密切相關的知識，因此學生在產品創新中不但能把本專業的知識運用到產品設計中，并且還可以把相關知識在實踐中進一步學習，為今后從事產品研發工作打下扎實的基礎。

二、機械設計的理論實踐

FDM型打印機就好比一臺小型的加工中心，只是把刀具換做打印噴頭，以增材制造的方式加工零件。以delta型打印機為例，其機械機構采用并聯臂機器人的運動方式，打印過程中將圓柱坐標轉換為笛卡爾坐標數據，其本身的結構與運動形式就是一個典型的機械設計理論應用。在打印機的傳動系統中，包括了皮帶傳動與螺紋傳動，這些知識在材料成型及控制工程等專業的本科教學中均會學習到，而在整套打印機的設計、采購與裝配過程中，學生可以將所學過的機械設計的理論知識加以練習、驗證，極大地提高了學生的學習興趣和積極性，同時創新思維的能力得到了提升，一些新的運動結構與連接方式不斷地被參與產品設計的同學提出并最終實現。

三、材料成型理論實踐

3D打印機有多種不同的技術，可用許多不同的常用材料。如：尼龍、不銹鋼以及許多金屬材料。而FDM型3D打印耗材以熱塑性工程塑料為主，目前已經開發出多種可用的耗材，其中包括ABS、PLA、PEEK、HIPS、PA、PC等，而且各種新材料、新性能的材料在源源不斷地開發出來。而打印材料的流動能力、力學性能是決定其打印質量和工件性能的主要因素，這些內容與材料成型及控制工程專業知識息息相關。3D打印機中熔融擠出頭同樣是3D打印機的關鍵部件，擠出頭的結構與加熱方案直接決定著材料的擠出流動性，從而根本上影響著打印工件的質量，因此這就需要應用高分子擠出理論對打印頭結構進行優化設計，開發新型的打印頭，以滿足不斷更新耗材的需求。在擠出頭的設計中，需要應用高分擠出模具的設計理論，同時可以借助有限元分析軟件，模擬不同結構擠出頭對材料流動性的影響，以此來指導擠出頭的結構設計。

四、電子控制部分的創新拓寬了專業知識

3D打印機的電子控制部分一般由主控電路、步進電機與驅動電路、加熱管、熱電偶、熱床組成。主控電路將處理后的3D模型文件（G代碼）轉換成X、Y、Z軸和噴頭供料的步進電脈沖數據，交給4個步進電機控制電路進行控制，然后讓步進電機控制電路控制工件輸出基板的X-Y平面移動、噴頭的垂直移動和噴頭供料的速度，比較精確地讓高溫噴頭將原料融化后一層一層地噴在工件輸出基板上，形成最終的實體模型。

目前的開源3D打印機都使用Arduino作為主控平臺，Arduino是一款便捷靈活、方便學習的開源電子原型平臺。其開發語言和開發環境都很簡單，對于高校大學生來講更加容易理解掌握。在控制部分，應用了大量的控制理論與電子知識，并且隨著3D打印機的功能與結構形式越來越多，傳統的開源電路板已經遠遠不能滿足需要，因此在開源控制板的基礎上進行擴展接口以及固件程序的開發顯得尤為重要，學生在產品創新設計中不但學習了一些開源電路板的應用，而且往往能根據需求開發出新的控制板與固件程序。

五、控制程序開發加強了計算機技術的學習

3D打印技術的發展離不開配套控制軟件（上位機軟件）的開發。上位機完成打印數據處理和總體控制任務，包括從CAD模型生成符合快速打印成型工藝特點的數據信息；設置打印參數信息；對打印成型情況進行監控并接收運動參數的反饋，必要時通過上位機對成型設備的運動狀態進行干涉的功能；實現人機交互，提供打印成型進度的實時顯示；提供可選加工參數詢問，滿足不同材料和加工工藝的要求。幾個著名的開源打印控制軟件如Repetier-Host、cura、pronterface等極大地促進了桌面型熔融擠出3D打印機技術的研究與推廣，但隨著一些軟件停止開放源代碼，自主開發新功能成為不可避免的問題。上位機軟件可由C語言、C#以及其他的編程軟件編寫，學生以利用C語言程序設計課程中的相關知識，在源代碼的基礎上充分創新進行開發，從枯燥的書本學習到實際的功能性程序開發，極大地提高了學習興趣和效率。

六、總結

總之，機電產品創新項目涉及了材料成型及控制工程、機械設計制造及其自動化、機械電子工程、過程裝備與控制工程專業、測控技術與儀器專業等相關專業。參與機電產品創新活動，提高了學生對專業知識的應用能力，使學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力得到了明顯提高。同時，參與創新活動，使學生認識到了在進行研究工作時，自己在某些基礎理論知識方面的欠缺和不足，認識到了基礎理論知識的重要性，從而有力地激發了對理論課的學習興趣，提高課堂效率和學生的學習積極性。另外，通過參與指導學生創新工作，促進了教師與學生之間的互動，學生在課堂知識、專業技術等方面，更積極地與教師交流，課堂出勤率與學習成績得到了明顯提高。目前，山東科技大學材料成型及控制工程專業有很多學生加入到了與3D打印相關的機電產品創新項目中，并且在山東省高校機電產品創新大賽中嶄露頭角。

以先進產品技術為導向的實驗教學平臺成為創新型教學的一種趨勢[4，5]，并且通過與高新技術企業進行合作，例如：讓學生參與到企業的實際操作環節，或者聘請企業的有經驗的高級工程師到學校對學生進行指導。這樣，使學生在高校學習期間就獲得了企業的實戰型教學與培訓的機會，學生可以迅速地進入工程師角色，為即將面臨的就業打好堅實的基礎。為了讓更多的機電類專業學生參與到創新項目中，山東科技大學機械電子工程學院基于3D打印技術機電產品創新實驗室也在積極籌備中。

機電行業作為國民經濟發展中的基礎性行業之一，需要更多的創新人才加入到國家建設的大軍中。這就需要社會企業和高校共同努力，建立機電產品創新實驗平臺，是一條把學生塑造成為一名優秀創新人才的有效途徑，為學生在今后的工作中有所作為，走向事業的巔峰奠定了堅實的基礎。

機電本科畢業論文:應用型本科院校《機電控制工程》課程教學探索實踐

摘要：針對《機電控制工程》內容抽象、教學困難這一問題，結合應用型本科院校的培養目標，本文提出面向學生自適應學習能力培養的教學方法，激發學生的學習興趣，提高學習熱情，為社會培養具有自適應工作能力的應用型人才。

關鍵詞：機電控制工程;自適應學習能力;學習熱情;應用型人才

隨著科學技術的不斷發展，控制工程理論已經廣泛應用于機器人控制、數控機床運動控制以及柔性制造系統、計算機集成制造系統（CIMS）等領域[1]。由此可見，控制工程理論在制造領域中的作用尤為重要。

各本科院校最主要的任務是為社會各行業源源不斷地輸送應用型人才[2，3]。成都工業學院是新辦應用型本科院校，機電行業是機械電子專業學生今后從業的主要行業，學習《機電控制工程》課程對該專業學生具有重大意義。

一、存在問題

《機電控制工程》課程是我院機械電子工程專業的核心課程之一，也是該專業的一門綜合性很強的專業基礎課，課程內容抽象，而且學習該課程還需要具備高等數學、工程數學等相關課程基礎知識，但學生往往對相關基礎知識掌握不夠牢固，對學科間交叉的內容理解不夠深入，更不能聯系實際靈活應用相關理論解決問題，導致對《機電控制工程》課程學習困難。《機電控制工程》課程內容理論性較強，采用傳統教學方法講授，教師感覺“教授困難”，學生也會感到控制工程“枯燥無趣，學習困難”，繼而失去學習興趣和信心。

二、解決問題第一步：制定面向學生自適應學習能力培養的教學模式

《機電控制工程》課程不僅是知識點的講授，為了使學生今后盡快適應從業實際情況，更為重要的是使學生在該課程學習過程中，培養其自適應學習能力以及解決復雜問題的能力。為此，可將教學過程設計成：課堂講授環節、自學引導環節和小組研討環節，合理進行學生課程學業成績評定。

首先，根據教學計劃對教材內容進行規劃，確定課堂講授環節內容和教學目標。在教研活動中，《機電控制工程》課程教學負責教師應組織該課程授課教師一起進行教學研討，根據課程教學大綱和教材內容，兼顧學科知識結構和內容體系，找出重點和難點，對教學內容進行優化安排，即根據學習內容的復雜程度和教學目標，確定課堂講授內容和自學內容。課堂講授內容強調基本概念的理解和應用，減少對一些定理和公式的過細推導，結合實際應用重點講授經典控制理論部分內容。在課堂講授環節，教師僅針對課程的重要知識點進行講授，盡量聯系實際應用來舉例。

其次，為培養學生的自適應學習能力，安排自學引導環節。預先安排學生對教研會上擬定的自學內容進行有計劃的自學，準備在下一研討環節中討論。自學引導環節，一方面可以鍛煉學生的自學能力;另一方面，課堂上不再對簡單的知識點進行講授，可將這些時間用于下一環節的師生互動，既提高課堂時間利用效率，又提高學生學習興趣。

第三，為了讓學生鞏固學習效果，培養理論聯系實際的能力，安排課堂小組研討環節。根據授課內容，特意尋找理論應用于實際的例子，安排課堂時間進行專題討論。在教師的引導下，可鼓勵學生動手動腦設計實驗來驗證課堂講授環節及自學引導環節中的基本概念和基本理論，進行及時評價。該環節的目的是鍛煉學生運用所學知識解決實際問題，根據實踐來證實控制理論對實際應用的指導作用，從而培養其今后分析問題、解決問題的能力，培養其團隊合作與社交協調的能力，為今后工作奠定基礎。

下面以“頻率特性的基本概念”一節內容為例，將教學過程設計成：課堂講授環節、自學引導環節、小組研討環節。

對“頻率特性的基本概念”一節中“頻率特性的定義”這部分內容安排學生按教學要求自學，對于“頻率特性的物理意義”這部分內容，可根據學生學習能力讓其盡量理解，然后在課堂上進入小組研討環節。已知：如圖1所示，設濾波電路的輸入為正弦電壓u■（t）=A■sinωt，分析該電路濾波原理，討論該電路在實際中可能的應用。

首先，求出系統的傳遞函數為：G（s）=■式中T=RC

利用學生在自學環節對頻率特性的定義的理解，計算出幅頻特性和相頻特性，

其中幅頻特性：A（ω）=G（jω）=■

相頻特性為：φ（ω）=-arctgωT

那么，該系統在輸入作用下，系統的穩態輸出為：

u■（∞）=■Sin（ωt-arctgωT）

接著進入小組研討環節：（1）該電路是哪種類型的濾波電路？說明原因。

（2）實際使用如何？

學生經過興致勃勃的討論后，得出結論：該電路是一個“低通濾波器”。因為在頻率較低時，ωT<<1，A（ω）≈1，φ（ω）≈0，表明輸出電壓與輸入電壓幾乎相等，相位接近相同;當輸入信號的頻率較高時，ωT>>1，A（ω）≈■，φ（ω）≈-90°，表明此時輸出電壓趨于0，相位滯后90°。在實際中，可用于設計“低通濾波”，只要系統中R、C確定后，頻率特性隨之確定。

可見，通過這種方式教學，將理論和實際聯系起來，學生不容易對教學感到枯燥，既可明確基本概念，還會讓學生領會用理論對實踐進行指導，通過實踐來驗證理論，讓學生不再感到“難學”，教師不再感到“難教”。

最后，確定學生的課程成績評定方式。傳統的考核方式為期末考試，在學生自適應能力培養為核心的教學模式下，僅僅通過單一的期末考試的方式對學生課業進行成績評價，是不全面的，更不客觀[4]。可以將期末考試的方式與課程教學環節中每一環節的過程評價綜合起來，并且教學環節中的過程評價占總成績的65%，這樣才可以充分調動學生平時各教學環節的學習積極性，避免學生期末考試才進行突擊復習等，以保證課程各教學環節的有效實施，最終達到教學目標。

三、解決問題第二步：注重教學過程互動，以鞏固和提高學生的學習熱情和學習興趣

教學是教師與學生的雙邊活動，沒有溝通、對話，就沒有教學，教學不是教師一個人講授，而是要讓學生參與課堂教學[5]。“教授”是為“學習”而存在，也是為“學習”服務的，只有激發學生的學習熱情，培養學習興趣，使其成為真正的學習主體，才能實現預期目標。因此，需要改變傳統模式下以教師為主體的教學方式，充分利用自學引導環節、小組研討環節形成教學互動，引導學生積極參加討論，主動思考問題，從而培養學生的學習主動性。

在自學引導環節和小組研討環節，教師努力啟發學生思考問題，積極引導學生參加討論，鼓勵學生對教師所講知識和方法提出質疑，幫助他們解除疑惑。為了提高學生的學習主動性，增強教學過程的師生互動效果。為此，教師可在課前預先布置下次的授課內容，讓學生在課下自覺預習，并在課堂前15分鐘鼓勵他們到講臺上講述預先布置的內容，根據講解中暴露的問題，有針對性地補充和糾正，引發學生主動思考問題，提前預習教材，提高《機電控制工程》課程的教學效果，增強課程學習成就感、愉悅感，從而提高學習熱情，建立戰勝困難的信心。

四、結論

本文主要闡述面向學生自適應學習能力培養的教學方式，提出將教學過程設計成三個環節：課堂講授環節、自學引導環節和小組研討環節，通過教學互動提高學生課程學習熱情，激發課程學習興趣，改善課程教學效果，提高學生自適應學習能力和解決復雜問題的能力。

應用型人才必須具備可持續發展的潛力，能夠學會學習，自我更新知識體系，以適應社會發展的需要[6]。從長遠來看，自適應學習能力教學方式可以培養本專業學生具備今后工作的自適應能力，為社會輸送具備競爭能力的人才。

機電本科畢業論文:一般本科院校機械類專業機電控制課程體系改革實踐

摘要：根據機械類專業人才培養目標，結合我校機械類專業的特色，對機電控制課程體系中的涵蓋課程、教學內容的整合與優化、實踐教學的改革與深化、突出工程機械特色、教學手段與教學方法的改革等問題進行了研究與探討。建立了完備的課程群建設框架，為一般本科院校機械類專業進行機電控制課程體系改革進行了有益的探索。

關鍵詞：一般本科院校 機械類專業 機電控制課程體系

隨著科學技術的迅猛發展，尤其是計算機技術、信息技術在傳統機械行業中的廣泛應用，機械工程學科已發展成為一個集機械、電子、控制為一體的交叉學科。因此，在機械類專業的課程設置中，機電控制課程群是重要組成部分。本文結合我校機械類專業的特色，優化機電控制課程群的教學內容和教學方法，建立了完備的課程群建設框架，為一般本科院校機械類專業進行機電控制課程體系改革進行了有益的探索。

1 改革背景

長沙理工大學“機械設計制造及其自動化”專業源于原長沙交通學院1979年創辦的“筑路工程機械”專業和1996年創辦的“機械電子工程”專業，2000年歸并為“機械設計制造及其自動化”專業，設工程機械和機電一體化兩個方向。幾十年來，已培養了近三千名本科生，畢業生主要在交通領域相關行業就業，具有鮮明的交通行業特色。本專業依托行業優勢，以創新實踐能力培養為重點，不斷優化專業結構，形成了自身的專業特色。

然而，在近幾年培養計劃的執行過程中，我們發現機電控制課程體系存在以下幾個問題：課程體系不嚴謹，部分課程的內容設置有重復；理論與實踐脫鉤，實踐環節偏少，導致學生的實踐能力較差，解決不了實際問題；課程體系和內容與我校機械類專業的特色――“工程機械”背景結合不緊密。因此，優化機電控制課程體系結構，體現我校機械類的專業特色具有重要意義。

2 改革措施

結合機電一體技術的發展趨勢，明確我校對機械類專業的要求，學生的基礎知識、創新能力和綜合素質等方面都需要相對提升。對機電控制課程體系與教學內容、教學方法與教學手段、實踐教學以及突出特色等四個方面進行改革與建設。

2.1 課程體系與教學內容的整合與優化

對于原有的課程體系存在的多種問題，比如課程門數多、課程體系不嚴謹、課程內容相互之間重復交叉等。在重新修訂教學計劃和教學大綱時，把機電控制類課程體所存在的這些問題做了整合與優化。將“電工電子技術”中的電機部分、“機床電氣控制技術”、“電力電子學”等機電控制技術中的強電控制知識整合為“機電傳動與控制”；“機械控制工程基礎”課程的教學中，通過更新教材，增加了Matlab軟件和Simulink仿真工具包的教學內容；增加了“測控電路”、“工程機械電液控制技術”等課程，修訂和編寫了新的教學計劃和教學大綱。

2.2 增設實踐環節，注重學生工程實踐能力的培養

針對原有課程體系實踐環節不足的問題，對于這些存在的問題，我們既在課程中設置實驗環節，還改革了原有的課程實驗內容，同時增加綜合性與設計性實驗的比例。增加了“機電控制技術實習”環節，該實習以PLC為控制載體，使學生獲取機電控制的實踐能力，加深對機電控制的基本理論的認識，培養―定的操作技能。

2.3 與交通和工程機械行業緊密結合，突出我校機械類專業的特色

針對原有課程體系實踐工程機械特色體現不足的問題，加強了機電控制課程體系與工程機械知識的有機融合。在多門課程的教學中，將工程機械作為機電控制的對象；增開了“工程機械電液控制技術”課程。

2.4 改革教學方法與教學手段

“機械控制工程基礎”理論性比較強，用多媒體教學方法和傳統的教學方式相結合，能夠應對教學過程對學生邏輯思維的開發和理論分析能力的要求，同時將Matlab軟件引入教學，可以減輕不必要的課時浪費；通過對平時大量課題和試題的收集，加上多年的教學經驗積累，可以組織開發相關課程試題庫，以此來滿足教學要求；另外學校為提供教師教學和學生學習方便的條件，可以開發教學網站，以此實現互動式教學。

3 改革效果

通過整合優化后的機電控制課程體系內容更加的完善清楚，有利于課堂的教學實施，而且把理論和實踐教學結合得更加緊密；教學內容的進一步改革，減少了平時課堂教學出現的重復現象，充實了一些新的科學理論和教學研究。為了突出教學的綜合性和設計實踐性，我們對原有的課程實踐體系進行整合規劃，以此加大了綜合性和設計性實驗的比例。實習實現了“電子技術實習――單片機控制技術實習――機電控制技術實習”的不斷線。將機電控制課程體系與工程機械知識進行了有機融合，更明確地突出了本專業的工程機械特色。

4 結語

自2010年專業機電控制課程體系立項以來，我校“機械設計制造及其自動化”專業，就緊緊圍繞人才培養目標及專業特色，在課程體系與教學內容、實踐教學改革、突出交通及工程機械行業背景、教學方法與教學手段改革等方面進行了深入的改革與實踐，取得了一些成果，為一般本科院校機械類專業進行機電控制課程體系改革提供了借鑒。

機電本科畢業論文:應用型本科高校機電實驗室建設探索與實踐

摘要：本文對應用型本科高校機電實驗室實驗教學管理存在問題進行分析，并針對實驗室建設和管理存在的問題提出了一些解決措施。

關鍵詞：機電 建設 管理

1 概述

機電專業屬于應用技術學科，因而對于實踐能力的培養顯得尤為重要。機電人才要具有更高、更全面的實踐動手能力，這就對實驗實踐教學提出更高的要求。當今的各個行業對既懂機又懂電的機電一體化人才的需求日漸增長。如何才能培養出滿足市場需要的機電一體化人才， 創造一個理論結合實踐的實驗環境？培養機電一體化的應用型創新人才是眾多工科院校一直探索研究的問題。

2 高校機電專業實驗室建設中存在的問題

2.1 實驗教學管理欠規范。雖然近年一直提倡加強實驗教學，但是大多數教師、學生仍然輕視實驗實踐教學。主要表現在：實驗課表不規范，隨意更改上課時間；不按規定分組，學生成績考評體系不完整，學生上課不認真，得過且過已成風氣，最終造成了實驗室資源的浪費。

2.2 綜合性、設計性實驗質量和開出率問題。首先，綜合性、設計性實驗的質量不高，大多數達不到設計和綜合知識點的作用；其次，因為課時少、實驗復雜，造成了實驗項目數量不夠；最后，因為有的學校因實驗場地、條件和人員問題，實驗項目打折扣，再因實驗項目區分不嚴，設計實驗變演示實驗，綜合性實驗變理論講解實驗，使綜合性、設計性實驗的開出率降低。

2.3 實驗室實現全開放困難重重。第一實驗室少，一般情況下一個實驗室承擔幾門課程的實驗教學任務；第二實驗教師少，設備維護和管理難；第三教師待遇以及思想上不重視，很多實驗室不給學生開放，即使開放也缺少教師現場指導。

2.4 大型數控加工等設備使用效率低，管理欠規范。為了滿足學校學科建設、科學研究工作，大型儀器的購買逐年增多。但是，很多大型儀器只有個別教師能夠使用，利用率不高，使用時間嚴重不足，有的甚至出現被閑置的現象。在設備的管理上，缺少專人管理和專人使用執行不到位，同時缺少教師使用記錄，不能及時反饋設備情況。

3 機電專業實驗室建設方案探究

3.1 建立機電實驗室管理信息系統。建立網絡化的實驗教學和實驗室管理信息平臺。通過信息平臺實現實驗項目信息的管理、排課、選課、實驗成績及實驗室利用率統計分析等，同時也實現了實驗教學管理工作的系統化、信息化和規范化。通過平臺學生可以網上申做實驗、預習實驗、觀摩實驗、查詢實驗室的實驗教學情況、實驗教師上課情況等綜合信息。實驗室的信息化管理大大提高了實驗室的利用率，實現了資料共享，為加大實驗室的開放力度，奠定了基礎。

3.2 產學研結合加強實驗室工作隊伍的建設。實驗教師隊伍是實驗教學和實驗室建設的直接參與者，機電專業是應用型專業，要求學生有較強的動手能力和緊跟時代的先進技術，這就要求具有一支結構合理、素質優良的實驗教師隊伍。讓實驗教師到企業、研究單位進行學習深造，獲取實際經驗，將當前先進的生產經驗帶回課堂，解決學校教育與社會需求脫節的問題，縮小學校和社會對人才培養與需求之間的差距，增強學生的社會競爭力。

3.3 以競賽為契機推進機電專業創新實驗室建設，激發學生學習興趣。積極組織機電專業的大學生參加競賽。學生通過機電實驗室提供的平臺，進行創新實踐。制作的機電作品，將材料應用技術、傳感器與檢測技術、單片機技術、控制算法及軟件設計等內容有機結合起來，這又為實驗室開設機電綜合設計實驗提供了更多途徑，而創新實驗室建設又為以后的大學生競賽活動提供了良好的創新實踐基地，充分發揮了學生的想象能力和綜合運用機電知識的能力，實現了競賽與實驗室建設的互補。

3.4 成立創新創業團隊，形成以舊帶新梯隊管理模式，充分利用大型加工設備。因機電專業特點，實驗室具有數控加工中心，線切割激光內雕機等大型設備較多，而這些設備除了正常教學外，很少他用，因此成立創新創業團隊，團體成員主要由學生構成，主要以機電專業學生為主，其他專業為輔，知識傳授主要是高年級的學長帶低年級的學弟進行自主學習，實驗室教師從旁指導。團隊成員可以使用和管理實驗室的大型設備，設計新產品投入市場，以此來培養學生創新創業意識，提高設備的利用率。創新創業團隊實行梯隊管理模式，減少實驗教師的工作量，通過以舊帶新實現了知識的合理過渡，同時也完善了對大型設備的規范管理。

3.5 應用現有條件自主開發綜合性、設計性實驗項目，使學生有更多的選擇性。驗證性實驗多，綜合性設計性實驗少，大多數高校按課程設置實驗室，實驗內容單一，學生在實驗室里學到的實驗操作技能缺乏實際價值。實驗操作學時數得不到有效保證，學生只能在教師規定的時間內完成規定的內容，不能按自己的愛好和興趣做一些設計性、綜合性實驗，這種狀況造成學生被動學習，動手能力得不到提高，潛能得不到挖掘。因此根據現有條件，自主設計開發綜合性設計性實驗是非常必要的。

4 總結

通過本文的介紹我們知道，機電專業實驗室建設的任務艱巨，我們要做好長期奮斗的準備，同時要轉變觀念，強調以理論教學、實驗教學并重的制度及以信息化管理為主要手段建設實驗室。

機電本科畢業論文:卓越工程師培養背景下機電本科畢業設計改革

[摘 要] 畢業設計是本科階段一個重要的教學環節，為適應新形式下卓越工程師的培養目標，有必要對這一環節進行改革。通過分析機電方向本科畢業設計現狀，提出畢業設計題目要多樣化；畢業設計內容上要緊跟題目的變化，與現場工程師解決實際問題的方式接軌；管理上要到位，不同題目要用不同的管理方法。通過這些舉措，形成強學生、強教師、強學校三贏的畢業設計教學模式，真正實現了卓越工程師的培養。

[關鍵詞] 卓越工程師；機電；畢業設計

0 引言

隨著高新技術的廣泛應用，世界各國越來越重視人才質量的培養。把動手能力、工程意識、創新能力、團結協作的能力作為考察學生實踐能力的重要內容[1]。在教育部實施“卓越工程師教育培養計劃”的大背景下，作為以培養卓越工程師為目標的地方高等院校已走過一段艱難的歷程，雖然沒有成形的經驗可以借鑒，但卻都達成一個共識，那就是必須對每一個教學環節都認真考慮，進行必要的改革，以適應新形勢下的人才培養模式。

1 機電方向畢業設計現狀分析

目前各高校畢業設計一般安排在第八個學期，就業形勢日益嚴峻的背景下，學生們紛紛把找一個理想的工作和考研究生做為頭等大事，從而忽略了畢業設計環節對專業學習的重要性。機械電子類畢業設計多停留在任務書-開題報告-中期答辯-圖紙-說明書-畢業答辯的形式，學生們從開題到答辯，整個設計要發揮想象力，雖有畢業實習環節，但可參照的實物結構不是很多。所有的設計都是在理想的狀態下，合理即可，因為這種“完美”的設計不用實際制作去檢驗。只設計不做實物的設計被學生認為與企業技術不對接，是找工作、考研的障礙，在這樣的情況下，畢業設計這一環節質量毫無保障，所以必須對畢業設計進行改革，為企業、為學生服好務。

2 畢業設計改革具體內容

2.1 畢業設計題目的改革

做好畢業設計要從題目入手，把好入口關。現有的畢業設計題目一般是由教師給定，或者指導教師與學生共同擬定，在保留現有給定題目的基礎上，還應從以下幾方面加強題目的來源。

1）企業實際工程應用題目直接走進畢業設計。卓越工程師的培養需要學校與企業深度合作，那么畢業設計的題目就可以以解決企業實際問題為切入點，制定切實可行的題目[2，3]。另外，在近幾年學生擇業時，企業會要求學生畢業前至少在企業工作半年以上，利用好這段時間，學生可以從工作出發，制定解決單位工程實際問題的題目，這樣學生會很樂意付出時間和精力，使畢業設計內容具有一定的研究水平，還能從真正意義上讓學生更快地接觸工作崗位中的實際技術問題。

2011年開始，機電專業對進入煤礦工作的學生百分百地安排了煤礦機械方面的畢業設計題目，涉及到采煤機、掘進機、裝載機、刮板輸送機、皮帶輸送機等大型機械的部分結構設計。2012年在此基礎上又新增加控制裝置的電氣和機械的設計題目，如刮板運輸機遠程控制裝置設計等。2013年已有部分題目要求制作出模型，一步步逼近工程實際應用，使學生畢業后能以最快的速度走上工作崗位。解決實際工程問題的題目擬定需要企業的大力配合，更需要學校改進考核標準，二者缺一不可。機電專業于2013年開始小范圍實施這類題目，其中一項與某煤機廠共同完成了采煤機截割部輸出扭矩軸的改進設計，保護了扭矩軸的同時，還解決了更換扭矩軸帶來的麻煩。

2）結合大學生創新科技實踐活動，擬定畢業設計題目。高校中形式多樣的學科競賽、創新科技活動作品不應只停留在制作完成階段，完全可以在畢業設計中得以充分體現。這類實踐活動是在緊密結合課堂教學的基礎上，以競賽、實際制作的方法，激發學生參與的熱情，從而使學生在理論聯系實際能力、創新思維、團隊協作精神及實際動手能力等方面得到鍛煉。這樣的作品適合學生在畢業設計階段對其實用價值進行思考，改進后完善技術文件及圖紙繪制，從而延伸了前期實踐成果，保證了教學的完整性。參加大學生創新科技活動的學生都受益匪淺，極大地提高了學生的動手能力、創新意識。

為大賽準備的各種創新科技活動作品，大多是為了完成特定的功能而作，有時會應用一些現成的機械結構或電控模塊，比賽過后，學生們不會細研究這些機構或模塊的設計思路、加工過程等，但延伸到畢業設計就可以完成作品的整個設計、選材以及加工等環節，對于學生而言也更容易完成。2011年開始把競賽的優秀作品納入到畢業設計中去，如六足機械人、智能防盜系統的設計、水位控制系統的設計、旋轉LED燈的設計等，在畢業設計環節完成控制系統的參數設計、機械結構的零部件設計等，收到良好效果。

3）跨學科跨專業的題目、大型題目可建立畢業設計團隊共同完成。機械電子專業的畢業設計目標是要完成機電設備的機械裝配結構圖的繪制、設計原理的闡述、電氣控制部分及設計過程的說明（說明書），一個學生做這樣的題目不能兼顧零件的加工工藝、產品的外觀設計、材料的合理選擇等方方面面，但可以根據題目的特點跨學科合作完成一個題目，例如與工業設計專業合作完成產品外觀設計、與機械制造專業合作完成機械制造過程中的工藝設計、與材料專業合作完成選材問題、與電氣專業合作完成電氣控制部分等，真正把一個題目完全按照工程實際設計、制造流程，由多個學生共同完成。這種跨學科合作題目非常有利于培養學生的團隊協作精神，加深學生對實際工程設計項目所涉及領域的了解，為培養后備現場工程師奠定基礎。

大型題目拆解后由多名學生共同承擔，符合工程大項目的實際設計流程，學生可以對自已承擔的部分進行更深入的研究，樹立全局、合作的思想。表1中列出了歷年來畢業設計題目分配情況。

2.2 畢業設計內容方面的改革

畢業設計環節要跟上卓越工程師所達到的工程能力培養和創新能力培養目標，在內容上就要有所突破，在保留原有內容的基礎上，還要有所創新。內容的改革見圖1。

原有的畢業設計是要完成任務書、實結、開題報告、圖紙、說明書等工作，也就是說大部分工作停留在書面材料上。經過上述題目的更新，畢業設計的任務目標可以規范到模型的制作、實物的制作、實物+軟件仿真等。而在文件整理上可完成制作過程的可行性分析報告、原理說明書、使用注意事項等，仿真部分可完成仿真全過程的分段解讀、仿真結果的演示。這使得學生可以在有限的畢業設計時間內，較好的完成畢業設計，內容上突破原有文件考核較多的方式，從重實際應用出發，減少文件考核數量，增加實物考核項，其核心是要增加考核學生的動手能力、解決實際問題的能力。

企業題目源于學生在企業鍛煉實習模式下，或學生已分配到企業工作前提下，在企業由企業技術人員輔導完成的畢業設計，該類題目突出解決企業實際問題，可以以解決哪類工程實際問題及解決方法等作為設計內容來完成，更能體現出現場工程師應具備的能力。

2.3 畢業設計的管理

題目的準確性是出色完成畢業設計的關鍵，所以立題要慎重，要經過專家委員會的研究通過，對不合適的題目，委員會及時反饋給指導教師，經修改后再審核，從而構建一個分類較細的畢業設計課題庫。題庫的建立要在大二或大三時就完成。

對于與企業深度合作的題目，原則上題目由企業技術人員與校內指導教師、學生共同擬定，但主要以企業為主。以這種形式作畢業設計的主要任務是解決工程實際問題，文件要完成，但要和校內題目有所區別，題目答辯時要重視企業技術人員的意見，管理上見圖2。

3 結束語

“卓越工程師培養計劃”是一個系統的工程，需要多個教學環節的參與和保證。畢業設計這一環節要想達到卓越工程師的培養目標，就必須進行必要的改革。綜上所述的這些革新，一是學生能很好地利用這一環節，檢驗自已所學過的知識在工程實際中的運用情況，從而為真正成為一名卓越工程師樹立信心――強學生；二是培養了一大批實踐能力強的教師，使教師能真正實現與企業技術的對接，共同研發更具實用價值的課題，這些課題的完成，既產生了良好的影響，又將對教學各個環節起到促進作用――強教師；三是通過畢業設計內容的改革，能培養出一大批卓越的現場工程師，這些工程師的表現將擴大學校的影響，從而做到強校。如此形成良性循環三贏的畢業設計模式必將為卓越工程師的培養奠定堅實的基礎。

機電本科畢業論文:機電類本科生機電液一體化系統創新設計能力培養與實踐

摘要：本文分析了培養機電類本科生機電液一體化系統創新設計能力的重要性，從優化學生創新環境、提高學生創新意識、提高學生創新思維能力、夯實學生創新知識基礎、提高學生創新水平等方面介紹了學生創新能力培養體系的構建思路、主要措施和實踐成果。

關鍵詞：機電液一體化；創新設計；能力培養

自主創新是一個國家經濟發展的靈魂，是提高綜合國力和國際競爭力的核心。隨著社會不斷向前發展，社會更加需要復合應用型的人才，機械制造設計及其自動化、工業電氣自動化和車輛工程等個機電類專業人才不只是孤立掌握某一方面的專業知識，而必須系統地掌握機械、電氣、液壓和自動控制等方面的專業的知識，并將這些知識有機融合于一體，靈活應用于實踐。因此，必須優化相關專業的課程體系、教學內容、教學模式，使教學內容學時數、安排、銜接等更為合理，加強實踐教學環節，加強學生機電液一體化系統創新設計能力的培養。通過推廣實施，營造良好的育人環境，將大學生培養成具有較強的統籌全局能力、創新能力、實踐能力、就業能力和可持續發展能力的復合應用型人才。所以大力培養機電類專業本科學生機電液一體化系統創新設計能力具有非常重要的意義。

一、提高教師和學生的創新意識

創新意識是一種不安于現狀、精益求精的意識。提高教師和學生的創新意識是培養學生創新能力的前提，學生只有在強烈的創新意識引導下才能產生強烈的創新動機、充分發揮其創造的潛能。首先教師必須有創新意識、創新精神，要有一種超前的活躍的心境，對新事物要有高度的洞察力和敏銳性，潛移默化地提高學生的創新意識。結合機電類專業特征，引導學生敢于懷疑、敢于探索，允許學生說錯、做錯，努力發現并保護學生的好奇心，鼓勵學生勤動腦、多動手，積極參加創新實踐活動，從生活、學習中積極培養自己的創新意識，激發學生的創新欲望[1-4]。

二、構建以核心能力和創新能力為主線的人才培養方案

按照人才綜合素質培養要求，構建以核心能力和創新能力為主線的人才培養方案，以培養學生的核心能力、創新意識和創新能力為重點，構建科學合理的知識、能力和素質結構，將學生培養成創造性活動的人才。根據機電類專業本科學生機電液一體系統創新設計能力培養目標，學生不僅需要掌握機械設計、機械制造工藝制定能力，還要掌握電氣控制系統設計、液壓控制系統設計能力，最終要掌握機電液一體化綜合設計和應用能力，因此課程體系中必須涵蓋機械設計制造、電氣控制、液壓傳動以及機電液一體化綜合設計和應用三大能力培養模塊，即課程中必須有：《機械原理》、《機械設計》、《機械創新設計》，《電工基礎》、《機電傳動控制》、《計算機控制》、《數控技術》、《機械工程控制基礎》，《液壓與氣壓傳動技術》，以及機電液一體化系統實習與設計等核心課程。教材中涉及的原理和定理要介紹其發展過程，培養學生創新意識和創新思維。教材中要有綜合創新設計類教學內容[5]。

三、建立科學的實踐教學體系

加強實踐教學，建立科學的實踐教學體系，形成教、學、實踐三個方面并重的局面。通過實踐活動積極發揮學生的主觀能動性，在創新實踐活動中激發創造火花，提高學生的創新興趣和創造能力；加深理論知識理解，提高工程實踐意識，縮短從書本知識到實際專業技能之間的距離。在進入專業基礎課學習前，增設《認識實習》等課程，讓學生早日接觸實踐、認識實踐，有利于課程學習。課程設計和畢業設計內容應與生產實際緊密相關，讓學生直接參與和介入科學實驗和課題研究，加強對專業前沿動態的了解，激發其求知欲、創新欲。將科研項目引入專業技能訓練，大力支持和鼓勵學生積極參與科技創新活動，充分利用各種渠道為學生的科技創新活動提供方便，在大賽中培養學生創新能力[6]。

四、加強學生的創新思維培養

教學過程中要從創新意識、創新思維、創新能力這三個層次培養學生能力。教學中要突出重點、關鍵點，注重應用，遵循先因后果、循循善誘的教學程序。教學采用以啟發式為主，變單一課堂講授為理論講授與實踐、指導與討論、交流與研究相結合，增強學生的學習主動性和積極性，培養學生的發散思維與聚合思維能力。貫徹實施“啟發式”教學原則，采用潛科學教學法、內容不完全教學法、社會探究法、角度教學法、問題教學法、局部探求法、智力激勵法、發展問題教學法等教學方法，千方百計激發學生創新意識、創新興趣，培養獨立思考問題、獨立解決問題、獨立創新能力，做到“不唯書，不唯上，而唯實”[7]。改革課程考核方式，充分調動學生的創新潛能，避免學生死記硬背、循規蹈矩而缺乏創新能力[5]。

五、提高教師創新素質

提高教師創新素質是培養學生創新能力的關鍵。引導教師不斷學習、參加各類培訓，更新原有的知識結構，進一步提高教師創新意識、創新能力和創新素質，進一步提高的學術水平、豐富的專業實踐經驗、掌握專業的最新發展動態，成為教學、科研、服務的多能型人才。加強教師教學經驗交流，提高教師創新能力和水平[8-9]。

通過對我院機械設計制造及其自動化專業學生的實踐，初步建立了創新能力培養的質量保障體系，建立了一支培養學生機電液一體化系統創新設計能力的教師團隊，為學生提高創新意識、創新能力創造了良好的條件和氛圍，學生的創新意識、創新設計能力有所提高，思維的敏感性、敏捷性、靈活性，洞察力、獨立性和創造性得到培養。學生能較好完成具有技術創新型的課程設計和畢業設計，敢于突破設計圖冊上的傳統結構實施創新設計[10]。在歷年國內的機械設計創新競賽中，都取得了優異成績，2011年由廣東省教育廳主辦的第二屆全國大學生機械創新設計競賽廣東賽區選拔賽，我院參賽的12支隊伍獲得了3項一等獎、1項二等獎、8項三等獎的優異成績；2012年獲得國家級大學生機械創新設計大賽二等獎1項；2012年由廣東省教育廳主辦工程訓練綜合能力競賽廣東賽區選拔賽，我院參賽的7支隊伍獲得了1項一等獎、3項二等獎、4項三等獎的優異成績。

機電本科畢業論文:“機電一體化原理”本科教學的若干思考

摘要：“機電一體化原理”是機械設計制造及其自動化本科生的一門專業必修課。針對該課程教學過程中存在的問題，對課程的重要性、實驗室建設、激發學生開拓就業思路、項目教學法和增設課程設計環節等五個方面進行了認真思考和研究，希望能夠進一步提升該課程的教學效果。

關鍵詞：機電一體化；本科教學；人才培養；項目教學法

為了滿足電力行業對機械類專門人才的需求，各電力高校均開設了機械設計制造及其自動化本科專業。該專業的主要特色是培養能夠適應電力行業的機械類相關崗位的人才。前幾年，該專業畢業生的就業形勢喜人，但是，由于制造類相關行業廣受金融危機的影響，導致近年來畢業生的就業情況不太理想。面對無法預知的金融危機以及制造業界不太樂觀的就業形勢，作為專業教師，應該思考怎樣才能使學生更從容地面對求職擇業問題。

機電一體化作為機械、電子和信息等多科內容融合的學科，在拓寬機械類學生知識面和就業面等方面將起到重要作用。加強該課程的學習，能明顯提高學生素質，從而增加學生在機電一體化行業內的就業機會。本文認真思考了機電一體化原理在本科教學中的若干問題，以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性并指出目前存在的問題，提出以拓寬學生的就業面為目的嶄新的教學思路，并輔以項目教學法的教學改革方案，以及增設“機電一體化原理”課程設計的設想。

一、引導學生認識“機電一體化原理”的重要性

學生在學習“機電一體化原理”的時候，由于缺乏實際經驗，加上該課程牽涉面很廣，學習難度較大，因而學習熱情不足。因此，在教學過程中，教師要想方設法、千方百計地引導和吸引學生充分認識“機電一體化原理”這門課程的重要性，從而激發學生的學習熱情。

首先，應使學生明確，機電一體化是多學科交叉，相互滲透的綜合性課程，廣泛涉及機械技術、信息處理技術、自動控制技術、伺服驅動技術、檢測傳感技術和系統總體技術等方面的內容。機電一體化技術是給傳統機械加上“大腦”（計算機信息處理與控制），極大限度地延伸了機械的概念，使機電一體化產品幾乎無處不在。例如，“機器人”作為最重要的機電一體化產品之一，已經成為現代工業控制的三大支柱之一。[1]

其次，針對現在機械專業學生機械基礎扎實、電子基礎薄弱的特點，認真學習“機電一體化原理”這門課程，將顯著提高學生在電子方面的素養。通過課程講解、實驗教學、項目教學、課程設計等教學手段，學生深刻體會機電一體化的基本原理和設計方法。

最后，機電一體化的重要性還體現在很多產品，特別是高科技產品，難以將機械和電子部件完全分開。例如，機電設備設計及維護人員既要精通機械方面的知識，又要精通電子方面的知識。因此，掌握機電一體化原理，并將其應用到解決實際工程問題當中，已經成為機械專業的畢業生必須掌握的一項重要技能。

二、增加實驗課時、加強實驗室建設與整合

“機電一體化原理”理論學習固然重要，實驗教學也同樣重要。不少學校現有的“機電一體化原理”的教學大綱中，實驗教學所占學時明顯偏少，而且學生真正能動手完成的實驗更是少之又少。因此，現有實驗安排起不到鍛煉學生的動手和實際操作能力的目的。

此外，很多學校實驗室中的設備和科研條件并沒有充分發揮出來。應該在現有的設備的基礎上，廣泛開拓思路，整合、組合、創造出新的機電一體化實驗，以實現鍛煉學生動手能力的目的。而且，實驗室的工作條件和實驗場所還需要進一步改善。實驗設備也需要對機電一體化實驗教學或輔助教學等方面，進行廣泛市場調研，根據需要進行采購和擴充。

因此，必須在加強實驗室建設的基礎上，適當增加機電一體化的實驗課時，才能真正使學生通過實驗加深對機電一體化理論知識的掌握，體會機電一體化應用的目的。

三、激發學生在機電一體化行業內的就業思路

激發學生產生在機電一體化行業內就業的想法，是教學的重中之重。只有學生真正產生這種想法，才會產生學好“機電一體化原理”的動力。

目前，機械專業畢業生大多將自己的就業方向主觀定位在純機械領域。盡管機械制造業是非常龐大的產業，但就業機會終歸有限。由于能力的欠缺，擇業的時候，面對機電一體化行業廣泛的就業機會，學生更多的是無奈。鑒于此，任課教師必須努力激發學生在機電一體化行業內的就業興趣。

引導學生領悟，若是自己具備很強的機電一體化技術方面的素養，將會拓寬自己的就業面，從而為自己創造更多的就業契機。就算是學生畢業后選擇在機械行業就業，若是在機電一體化方面有比較扎實的基礎，也會開拓自己的視野，何況是現在科學技術、工程技術已經發展到機、電完美結合的階段，完全分開的機械和電子幾乎沒有。

因此，在教學過程中，應該結合機電一體化行業激發學生的學習動力。具體來說，可以結合機械專業學生在機電一體化行業就業的實例，引導和激發學生的學習熱情。另外，在教學過程中，也可以充分結合機電一體化產品的具體設計思路，引導學生如何跨越機械專業的局限，盡可能多地接觸機電一體化領域。通過這些方式，學生們將會自然提升對機電一體化領域的興趣，從而增加在機電一體化行業就業的主觀積極性。

四、開展項目教學法、培養學生綜合能力

為了使學生加強對機電一體化領域的認識，啟發他們在機電一體化行業內就業的熱情，“項目教學法”引入到機電一體化的本科教學工作中去。項目教學法在國外的職業教育中應用較多，目前在本科教學中還很少使用。為了讓機械專業的學生通過項目直接深入到機電一體化領域，教師提出使用項目教學法。

項目教學法是一種在“做中學”的理論基礎上發展起來的一種教和學的模式，這種教學法通過組織學生真實地參加項目設計，履行和管理項目的全過程，在項目實施的過程中完成教學任務，培養學生的實踐能力、分析能力及其他關鍵能力。這種模式突破了傳統的“以課堂為中心，以教師為中心，以教材為中心”的教學模式，強調使用的技能和知識創新，有效地交流課堂與社會生活的聯系，充分展示現代教育“素質教育”的本色。[2，3]

項目教學法主要特點是與現實生活緊密聯系，加強理論聯系實際，有助于培養學生的多方面能力，更重要的是展示學生的創造性，培養了學生解決實際問題的能力。項目教學法的整個教學過程可以分為以下幾個階段：

1.擬定題目

學生自主分組或教師分組，查閱資料、主動思考，充分發揮主觀能動性，擬定本小組的題目。教師在這個過程必須要干預，要求學生選定的題目具有創新性或實用性，特別是要適合該小組的特長和興趣。要求項目既要體現學生的創新性、具備挑戰性，又要切實可行、經過學生的努力可以完成。

2.可行性分析及方案設計

通過項目可行性分析及方案設計、確定項目進程計劃，要求該進程安排基本與課堂教學進度并行，即：按照課堂教學的進度安排項目的實施進度，即首先是機械機構、執行機構，然后是計算機、控制系統和傳感器系統等。教師必須認真檢查各小組的可行性分析及方案設計。

3.項目實施要求學生按照工作進度實施并做階段總結

這一階段，對于學生在項目研究所用到的內容，有可能在課程學習中沒有學到，要求教師指導學生進行再學習，以進一步挖掘學生的創造性思維。項目的實施過程中，學生將有大部分工作需要在實驗室中完成，因此，在第三部分對實驗室進行整合和擴建的過程中就必須要考慮這些問題。

4.項目考評

以小組為單位，認真考核學生完成項目的情況。針對機電一體化項目的各系統的設計、實現方式、功能和項目報告等進行考評。考評中要特別注意學生在完成項目的過程中發現問題和解決問題的能力。

5.項目拓展

建議學生以研究報告、學術論文的形式呈現本小組的研究成果。對于考評成績優秀的小組可以組織學生以申報專利、參加競賽的形式進一步拓展項目。

項目教學法可以極大提高學生的興趣，激發學生的學習熱情，挖掘學生的創造性思維，同時使學生以真正項目的方式接觸到機電一體化的產品設計和項目管理。這種項目管理的經驗，發現問題、解決問題和總結問題的能力和經驗對學生而言非常寶貴。項目考評優秀的學生的科研論文和專利申請都將在學生畢業求職時增加不可或缺的砝碼，將成為機電一體化行業的敲門磚。

五、增設“機電一體化原理”課程設計環節

現有的教學手段，還不足以提升學生在機電一體化行業的競爭力。作為項目教學法的補充，還可以通過增加機電一體化原理設計環節，從而更大程度上提高學生的機電一體化產品的設計能力。

課程設計時，要求學生認真回顧教師在課堂上所授要點，分析各要點對產品功能的實現及其特性的影響。希望學生在課程設計過程中，進一步理解、吸收和消化課程理論知識以及在項目教學法中所存在的尚未解決的問題。

課程設計課題要盡可能選擇具有產業背景的實際課題，學生通過原理方案的設計、結構設計、傳動系統的設計、執行機構的設計、控制系統的設計以及總體設計等過程，加深對機電一體化系統的總體認識。在指導過程中，注意培養學生的創新設計能力，充分發揮學生的創新潛能。此外，還要注意課程設計必須與項目教學法互補，對于項目教學法中沒有涉及的部分，要適當加強。[4]

課程設計應著重培養學生熟悉機電一體化行業標準，全面掌握機電一體化產品設計規范和過程，并培養學生扎扎實實的工作作風。

六、結論

本文以拓寬機械類學生的就業面為主要目標，針對“機電一體化原理”本科教學的若干問題，進行了深入探討和思考。以“機電一體化原理”教學為基礎，論述該課程對學生的重要性，以及如何引導學生對該課程的重要性進行再認識。通過加強實驗室建設，增加學生動手實踐的機會，以拓寬學生的就業面為目的，激發學生的學習動力。提出項目教學法的教學改革方案，著重培養學生在機電一體化產品設計中的發現問題和解決問題的能力；該項目教學法與“機電一體化原理”課程設計相輔相成。期待機電一體化課程在提高綜合素質、拓寬畢業生就業面等方面有所建樹。