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本科院校机电一体化系统设计课程教学改革研究

本科院校机电一体化系统设计课程教学改革研究

本科院校机电一体化系统设计课程教学改革研究 摘 要 机电一体化系统设计作为机械工程专业学科课程群中的 核心课程,具有综合性和实践性强的特点。本文针对我国本科院校 在本课程建设和教学改革中出现的主要问题,提出面向产业需求、 面向工程应用、强调工程意识和创新意识的培养,以典型的机电一 体化系统——数控专机设计专题为教学主线,以学生为主体,以培 养学生自主学习意识和自学能力为目的,以学生参与实际设计的过 程为重点进行了教学内容、教学模式的改革,对构建和完善提升本 科生的工程素质、培养学生的实践能力和创新能力的课程内容和教 学模式进行了探讨。 关键词 机电一体化系统设计 工程应用 创新能力 实践能力 curriculum reform of “mechatronics system design” in universities zeng yudan, du liuqing, zhang mingde, yang xiangyu, wang yali (chongqing automobile institute, chongqing university of technology, chongqing 400054) abstract “mechatronics system design” as a core curriculum in group of mechanical engineering curriculum, has strong comprehensive and practical features. in this paper, our undergraduate institutions in the curriculum development and teaching reform emerged as the major issue, the demand for the industry, for engineering applications, emphasizing awareness and sense of innovation and engineering training, a typical mechatronic systems - nc special main design feature for teaching, student-centered, self-study students for the purpose of awareness and self-learning ability, the students involved in the actual design process was focused on teaching content, teaching reform, to build and improve enhance undergraduate project quality, to develop students’ practical ability and creative ability of the curriculum and teaching model are discussed. key words mechatronics system design; engineering applications; innovation ability; practical ability 0 引言 机电一体化系统设计涉及机械、电子、计算机、自动控制及信息处 理技术、系统工程、检测传感技术、伺服传动技术等多学科领域, 是机械工程专业学科课程群中的核心课程。本课程技术含量高,内 容更新快,要求学生能综合运用机械、电子、控制与信息处理等多 学科的知识,完成对系统的分析、设计、优化等一系列过程,具有 很强的综合性和工程实践性,相比其它专业课程而言,课程建设和 教学改革面临更多问题,具有更大难度。 目前课程建设中存在的主要问题有: ①教学内容过分侧重于工程科 学理论知识的灌输,缺少工程分析设计的实践过程,远远不能满足 工程应用要求;②教学模式基本还是传统的以教师传授知识为主, 学生被动学习的模式, “以教师为中心,以课堂为中心,以书本为 中心” 的单向灌输式教学模式方法仍然占据主导地位,学生动手 解决实际工程问题的机会很少。以上问题使得学生理论知识与工程 实践相脱离,实践能力和创新能力薄弱,不能适应现代化经济建设 和工程技术发展的要求。 1 课程教学改革研究 我校自 1999 年开设机电一体化专业方向以来,一直对《机电一体 化系统设计》课程建设和教学改革进行了不断的探索,现将教学内 容和教学模式改革的过程小结如下: 1.1 教学内容改革 高档数控机床和基础制造装备是 《国家中长期科学和技术发展规划 纲要(2006-2020 年)》16 个重大专项之一,也是国家振兴计划的重 要组成部分,因此在教学内容设置上,紧跟这一重大决策,响应国 家战略需求,将典型的机电一体化系统——数控专机系统设计专题 作为主要内容,在前续课程所讲授的理论知识和工程应用实例基础 上,教师指导学生结合工程实例,对机电一体化系统,特别是数控 专机系统的设计过程进行较系统完整的学习,并循序渐进地进入实 际设计过程,并最终完成数控专机的方案设计和优化、各元部件选 型、软件流程图、电气原理图等所有理论设计和功能模块细部设计 过程。教学所用的工程设计案例大部分来自学校教师所承担的实际 科研项目,如数控电焊专机设计、锥齿轮传动质量智能检测分析系 统设计、数控弯管机控制系统设计等,避免了空泛地照搬教材进行 照本宣科,而是由教师指导学生在设计过程中自主查阅、了解相关 知识,进一步掌握相关技能,并将所学所得结合实际设计过程进行 巩固,在此过程中,教师将自己的设计思路、方法和经验毫无保留 地对学生进行传授和讨论,从而实现对学生自学能力、创新能力、 实践动手

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