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机电一体化课堂教学改进措施论文
在日常学习中、工作生活中，大家都不可避免地会接触到论文吧，论文是学术界进行成果交流的工具。那么，怎么去写论文呢？下面是我收集整理的机电一体化课堂教学改进措施论文，希望对大家有所帮助。
一、机电一体化概念
机电一体化概念是由日本机械振兴协会第一次提出来的：机电一体化是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。1996年，美国IEEE/ASME给出了一个较为全面的定义：“对机电一体化初步定义为‘在工业产品和过程的设计和制造中，机械工程和电子与智能计算机控制的协同集成’，包括11个方面：成型和设计;系统集成;执行器和传感器;智能控制;机器人;制造;运动控制;振动和噪声控制;微器件和光电子系统;其他应用。”机电一体化概念主要包括机电一体化技术和机电一体化产品两方面。
二、机电一体化
(一)机电一体化的发展历程
从第一次提出机电一体化概念到现在，机电一体化技术发展经历了三个阶段：20世纪60年代前的第一阶段为“萌芽阶段”，20世纪70年代到80年代的第二阶段为“蓬勃发展阶段”，20世纪90年代后期的第三阶段为“智能化阶段”。随着机械技术、计算机技术、控制技术和通信技术的发展，机电一体化技术的产品得到了各国的关注和支持，并出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。目前，学界对机电一体化的学科体系和法阵趋势都进行了深入研究;同时，人工智能技术、神经网络及光纤技术等领域发展取得巨大进步，促使机电一体化进一步形成完整的科学体系。
(二)机电一体化的应用领域
1.计算机数控机床。计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。数控机床发展至今，经历了从电子管数控、晶体管数控、集成电路数控、计算机数控到微型计算机数控等5代演变。工业发达国家，数控机床占机床总数的30%-40%。近十年来，我国普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心则从3-5μm提高到1-1.5μm，并且超精密加工精度已开始进入纳米级(0.01μm)。
2.汽车的机电一体化。汽车的机电一体化是以微机为中心，通过自动控制来改善汽车性能，增加汽车的功能，实现汽车降低油耗，降低排气污染，提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年来，在机电一体化技术飞速发展的背景下，汽车机电一体化的研究和发展都有了质的飞越。
3.工业机器人。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。工业机器人有以下几个显著特点：可编程、拟人化、通用性等。工业机器技术是机电一体化技术的典型应用。工业机器人越来越广泛地应用在食品工业、自动化生产等民用及工业生产领域。
4.计算机集成制造系统。计算机集成制造系统(CIMS)是在信息技术自动化技术与制造的基础上，通过计算机技术把分散在产品设计制造过程中各种孤立的自动化子系统有机集合起来，形成适用于多品种、小批量生产、实现整体效益的集成化和智能化制造系统。
(三)机电一体化的发展趋势
纵观机电一体化的发展历程、发展现状，结合目前国内外高新技术的发展现状和发展趋势，机电一体化技术和机电一体化产品的发展趋势主要体现在以下几方面。
1.微型化。微型机电一体化系统是在机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物，是机电一体化一个新的发展方向。微型机电一体化产品具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，在生物医疗、军事等方面有显著的优越性，是机电一体化将来发展的关键技术之一。
2.智能化。21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向就是智能化，人工智能在机电一体化建设的研究中得到越来越多的重视，其重要应用体现在机器人和数控机床的智能化方面。
3.绿色化。随着工业的发展，现有资源的减少，以及近年来回归自然理念的产生，绿色化是机电一体化发展的必然趋势。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染环境，报废后能回收利用。
三、关于机电一体化的课堂教学改进
《机电一体化系统设计》是一门综合性和应用性都很强的课程，也是机械设计制造及自动化专业的一本专业必修课程之一。该课程的基本任务是让学生了解机电一体化的概念，应用、发展趋势，掌握机电一体化系统设计理论、方法和相关的关键技术，了解机电一体化产品设计、开发流程。作为一门综合学科，其先修课程包括《机械设计》《机械原理》《机械工程控制基础》《机械工程测试技术》《电动技术》和《电子技术》等。
(一)机电一体化系统设计课堂教学现状
1.课堂理论教学内容重复。基于《机电一体化系统设计》课程综合性、应用性强的特点，其主要内容在前期的先修课程中都有专门课程讲授，比如，机械本体机械技术的相关知识在《机械设计》和《机械原理》等课程种有专门学习的;《机械工程测试技术》中有专门学习检测传感技术的相关内容，包括各类传感器的工作原理、工作特性及传感器的应用等知识;《机械工程控制基础》有关于控制理论与控制器设计的相关内容。而在《机电一体化系统设计》课程中，这些内容的回顾和重复，虽然是对前期的回顾和重复，但对大四学生的务实性而言，这些知识的学习对他们并没有多少吸引力，课堂教学效果不理想。
2.重理论轻实践的课堂教学方法。目前，《机电一体化系统设计》的教学还是以教师的课堂授课为主，整个学习流程为：机电一体化设计的关键技术的理论学习后→结合几个常用实例讲解其具体应用(三相异步电动机、机械手应用等实例)→结合机电一体化产品的设计流程讲解具体设计案例。最后以考试的方式来考核整个学习效果。从上述介绍的课程学习流程看，整个学习过程中涉及学生动手的环节很少，而且应用案例分析和设计案例讲解都是以课堂教学为主，这就会造成学生对案例分析和讲解的理解认知比较抽象，不够具体化。综上所述，我们可以得出结论：《机电一体化系统设计》课程设计的初衷是在于让学生能够综合所学相关专业知识，综合运用，具有一定的分析、设计产品的能力，为学生后期的毕业设计甚至是工作奠定基础，建立一定的'设计思路和培养其动手能力。但从整个现状分析看，教学效果不尽人意。
(二)机电一体化系统设计课堂教学改进
1.理论教学内容的改进。调整理论教学在整个教学过程中的比例，协调好各部分理论知识与前期先修课程之间的关系。一方面，可以适当减少与前期先修课程设计理论知识重复的部分，让学生保持对知识的求知欲;另一方面，加大相关技术前沿知识和发展现状及发展趋势的比重，让学生对学科发展的前瞻性有一个感性认识，争取做到课本知识与现有技术和现状良好衔接，尽量避免出现理论知识与实际脱节，做到与时俱进。
2.课程设计环节的改进。课程设计环节方面，可以在单纯理论教学的基础上加入实践教学环节。对于课程实践教学与动手能力的培养，不要仅限于几个课时的实验课，而是真正让学生做到将理论知识学以致用，在实践过程中对所学理论知识有更深刻的理解，甚至提出自己的设计思路和见解。3.教学方法的改进。教学方法的改进主要体现在理论知识和实践环节两方面。理论教学方面，可以不拘泥于PPT和单纯课本知识的讲解。可以利用现有的比赛项目或科研项目，让学生理论联系实际，真正做到在实际中感受知识的应用。比如，北京工业大学在2007年时，利用机电一体化综合教学培训系统，将该培训系统应用到本科生机电一体化课程设计中，这极大地提高了学生的工程实践能力、动手能力和学生创新意识以及团队合作精神的培养。北京航空航天大学提出了一体化项目教学的概念，通过实施一个完整的项目工作来进行教学活动，让学生学以致用。
四、结语
本文结合机电一体化的发展现状，提出现阶段《机电一体化系统设计》课程教学现状，并针对目前存在的不足，就理论教学内容、课程设计环节和教学方法三方面提出改进方法。
参考文献:
[1]姜培刚.机电一体化系统设计[M].北京:机械工业出版社,2011.[3]杨明,路琴.机电一体化研究现状与发展趋势[J].农机化研究,2006,8(8):38-40.
[4]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,2008:7(35):1-4.
[5]杨春光.我国机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技促进发展,2007,3(28):6-8.
[6]孙树文,杨建武,张慧慧.机电一体化教学培训系统分设计与实现[J].中国现代教育装备,2007,6(52):79-80,84.
[7]王田苗,陈殿生,吴永亮.《机电控制基础》一体化项目教学实践[J].北京航空航天大学(社会科学版),2008,21(2):77-80.
小仙姓朱
工学结合一体化课程改革思考论文
工学结合一体化课程改革已成为职业教育课程改革的主导理念，“学习的内容是工作，通过工作实现学习”的工学结合一体化特点，成为职业院校课程建设的新型模式，目前中职院校的工学结合一体化课程改革处于实践探索阶段。
一、工学结合一体化课程改革的“四个需要”
一是高技能人才培养的需要。技工院校高技能人才培养定位，必然要求技工院校走工学一体化课程之路，这是由培养对象和培养目标决定的。二是区域发展的需要。区域经济发展和产业结构升级调整，必然要求技工院校培养的高技能人才具备综合职业能力，非单一技能的传统技能型人才。三是企业的需要。传统的“理论+技能”课程模式，其人才培养质量达不到企业的用人需求，也不被新时期学生所接受。四是学生认知的需要。从感性认识入手，加大直观教学的力度，提高学生的认知能力，成为培养技能型人才科学有效的教学模式，是适应中职学生的一种有效教学模式。
二、工学结合一体化课程改革的主要目标
工学结合一体化课程改革的最终目标是将企业文化与校园文化融合，使素质能力与岗位能力相互促进，让知识学习、技能训练、工作实践和职业鉴定相结合。在新型人才培养模式下，具体实现课程标准始终坚持以工作任务和完成工作过程为唯一导向；教学结构内容上以典型工作任务为载体，体现学习领域与工作领域一致，学习任务与工作任务一致的原则；教学环节上以完整的工作环节为任务单元，任务难度根据学生的认知和接受能力坚持从简单到复杂逐步递进的原则；教学情境设计上依托真实工作环境和工学结合企业现场实际教学为原则；实现“教、学、做”三位为一体的一体化教学模式。最终体现理论教学和实践教学融通合一，专业学习和工作实践学做合一，能力培养和工作岗位对接合一的特征。
三、工学结合一体化课程改革实施过程
（一）管理层面的工学结合一体化课程改革实施。
管理层面实施又包括指导层、组织层、开发层、实施层四个方面。工学一体化管理体系的四个构成部分是管理模式和评估方式改革、培养方案和课程体系改革、教材和优质核心课程建设、工学一体化的教学方法。
(1)管理模式和评估方式改革。教学管理是为使教学活动有序进行并达到既定目标而采取的一系列管理手段和过程。内容涉及教学组织体系、制度体系等。管理组织体系，是教学管理体制以及机制的`集中反映，必须形成主线清晰、层次分明、责任具体、简洁高效、与一体化教学相适应的管理模式，充分发挥管理的整体效能。目前，北京市工贸技师学院（以下简称学院）电气运行与控制专业教学管理机制为了突出实践教学，在校级层面由教务处和系部共同管理。教务处统筹安排，系部协调实验实训的场地和企业。实践证明，这种模式简洁高效，责任主体明确，有利于整合调配全校教学资源。管理体制效能的实现，要靠相应的制度规范和制约。学院构建《工学结合一体化方案》教学管理模式，为逐步形成工学一体化的管理体系奠定基础。系部成立课改实验小组，在教务管理部门的指导下，教学质量评价和考核时，把理论教学和实践教学作为一个有机整体，通过建立有效的考核原则和方法，形成一体化考核体系。教学质量评价分为过程评价和终结性评价，遵循能力本位、过程为主、主体多元等原则。通过分析调研确定评价考核要素，设定量化指标，形成指标体系。在评价教师教学质量时，主要从“教学态度、教学能力、教学方法、教学效果”等方面进行；对学生的考核，则采用“把平时考核和集中考核结合，把笔试和实际操作结合，把理论和实践结合”的方法进行，以较好实现工学结合一体化考核。
(2)培养方案和课程体系改革。电气运行与控制专业主要培养与区域经济建设及本专业发展相适应，德、智、体、美、劳全面发展，具有与本专业相适应的文化水平和良好的职业道德及行为规范，掌握本专业基础知识和基本技能，能从事本专业技术产品或设备的安装、测试、检验、调试、维修、售前、售后技术支持等相关工作，具有良好的职业道德和行为规范，掌握本专业相关岗位群所必备的文化基础知识、专业知识和操作技能，具备安全责任意识、团队合作意识、敬业精神的高素质劳动者和技能型人才。由于专业突出对学生创新精神和实践能力的培养，必须通过“工学一体化”管理体系的构建来实现。实践证明，工学一体化培养方案有利于教学运行管理，有利于全面培养学生的综合素质和实践技能。如果实行“实践”和“理论”两套方案，把教学截然割裂成理论教学和实践教学，名曰加强实践教学，实则事与愿违。
(3)教材和优质核心课程建设。编写工作页是实施一体化教学的基础。工作页是教师讲课、学生学习的主要依据和信息来源，没有好的工作页就很难取得良好的一体化教学效果。电气运行与控制专业在人社部工作页的基础上进行了二次开发，并建设了五门核心课程。核心课程建设由“理论课+实践课”向“一体化课程”转换。核心课程建设要根据就业岗位和职业资格证书的要求把知识性教材与技能性教材融为一体，形成一体化教材和课程，这是实施一体化教学的基础。
(4)工学一体化的教学方法。教学过程中，针对学习任务，教师先进行原理和操作方法等讲解及演示操作，使学生对相关技术有一个“理性”认识，对工作过程有一个系统化的了解，为实际操作打下“理论”基础。然后学生在教师的指导下进行操作练习，用“理论知识”指导“技能实践”，把“理性”转换为“感性”，从而掌握工作技能和技巧。在一体化教学中，无论对教师还是学生，都应围着“实践”和“技术”做文章，教师以实践的口吻、技术的的角度“教”或者“讲”，达到“讲以致用”，学生则相应去“学”和“做”，从而“学有所获”。
（二）技术层面的工学结合一体化课程改革实施。
(1)课程框架开发。只有来自企业的真实工作任务，才是组成工作过程导向课程体系的基本素材。经过企业调研和与教学一线教师、企业一线生产骨干、职业教育专家分析企业核心岗位群典型工作任务，分析典型工作过程的各环节需要具备的知识，把课程学习和完成工作任务有机地结合起来，确立课程的开发框架。通过调研，发现人才培养的效果与市场需求之间的差距，进一步明确课程改革的方向。运用文献资料法、调研分析法、数理统计法将提取的各岗位的典型任务进行归纳与整合，形成与专业对应的典型职业工作过程，按照岗位群的典型职业工作顺序，以能力递减顺序编排课程内容，将学习型任务对应的知识排前，将行动型的任务对应技能排后，以促进就业为导向——突出能力培养；以职业活动为核心——确定课程设置；以工作任务为载体——设计教学内容；以学生为中心——实施模块教学，融入相关各项能力的培养需要，形成工学结合一体化课程体系完整结构。
(2)制定一体化课程方案。一体化课程方案要依据一体化课程框架制定，该环节主要描述专业基本信息、各等级培养目标，规定每门一体化课程参考学习任务的目标、内容及教学建议，设置课程进度及学时分配，设计各等级综合职业能力评价方案。一体化课程方案为课程资源建设和课程实施提供依据。以照明线路安装与检修学习领域为例，从维修电工的职业感知开始，设置了书房一控一灯的安装、办公室日光灯的安装、楼梯双控灯的安装、教室照明线路的安装与检修、实训室照明线路的安装、室外照明线路的安装、套房用电线路的安装与检修到车间照明线路的安装等9个不同教学情景学习任务。每个学习任务分为6个教学活动：a明确工作任务；b勘查施工现场、制定计划、列举清单；c领取材料、准备现场；d施工、自检；e清理现场、交付验收；f评价、总结。每个教学活动中包括：学习目标、学习地点、学习课时、学习过程、评价与考核等环节。
(3)一体化课程资源建设。一体化课程资源需依据一体化课程方案建设，内容主要包括师资队伍建设、学材建设、学习环境建设等，是一体化课程实施的条件和支撑。师资队伍建设需培养教师的专业能力、企业工作能力、一体化课程开发与教学组织实施能力。学材指用于直接帮助学生学习的学习材料，包括教材、工作页、作业指导书、工具书及企业技术资料等。学材建设要以学习者为中心，体现学习者自主学习的教育理念。
两个专业是有区别的 侧重点不同
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