解析机电一体化与机电一体化教育

解析机电一体化与机电一体化教育

周振新

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摘要：当前，在我国机械产品与工业技术发展过程中，机电一体化已经成为主要的发展趋势，并且随着科学技术的不断发展，机电一体化对制造业的长远发展具有更加显著的意义。机电一体化教学作为一门实践性极强的学科，主要集信息、计算机、光、电等多学科为一体，学生要学好这一内容，不仅需要有极强的机电实践能力，同时也需要具有较强的创新发展能力。当前，机电一体化实践教学中还存在一些不足，无法满足时代发展的需求，因此，运用项目教学法开展机电一体化教学，提升学生实践能力就显得尤为重要了。

关键词：机电一体化；机电一体化教育；项目教学法

一、现状及发展趋势

在目前的机械工程行业中，机电一体化专业集成了微电子技术和计算机技术，也逐渐向着其他的学科进行延伸。随着我国的机电一体化专业快速发展，也很大程度上推动了机械工业的发展，使传统的工业机械化模式逐渐被淘汰。从学科方面进行分析，机电一体化就是指把电子技术合理应用到各个方面，在机械装置中融入电子技术，进而打造成一个整体系统。机电一体化的特点特别明显，包含的领域也非常广，比如：电力电子技术、微电子技术以及信息技术等等。实际在应用的过程中，技术人员应当按照系统具体的要求，合理配置和布局各功能单元，确保系统稳定运行的基础上提高运行的效率，减少能耗。机电一体化专业目前包括以下两点，产品和技术，下面就是简单的阐述。随着我国的制造领域快速发展，在很大程度上推动了机电一体化的不断进步，也对技术人员有了更多更高的要求。尤其是在装备制造业以及产业结构的改革方面有了非常大的变化，在整个制造领域中，大量应用了先进的技术手段。目前的产业结构改革还没有涵盖所有的行业，大部分的行业都在对自身的结构进行调整。

二、项目教学法概述

项目教学法是指教师与学生以某个项目为主线，在教学活动中，学生发挥主体作用，教师进行指导教学，共同完成项目的过程。原则上，一个项目是有固定的完成时间的，且在项目结束后应当有产品呈现，一般遵循项目设计，制订计划、实施计划，检查评估等流程。在项目教学中，学生需要具备一定的任务完成能力，如项目方案的设计以及信息的收集处理等，通过对项目各实施环节要求进行详细了解与实施，确保项目得以顺利完成。在这一过程中，教师可以通过角色互换的方式让学生更多地参与到项目的完成中，改变学生被动接收知识的状态，培养学生主动参与实践活动，不断探究与解决问题，在项目完成过程中获得实践能力与创新能力等综合素质的培养。

三、项目教学法在机电一体化教学中的具体应用研究

1项目设计

在开展项目设计中，教师要发挥指导与协助作用，要求学生将已学理论知识与实践技能相结合，且项目设计应当具有一定的典型性，以实现对学生相关基础理论理解应用能力进行锻炼。在现代教育理念下，职业教育是以人才培养与职业实践能力培养与导向的教学模式，据此在机电一体化的项目教学中，教师应将学生某一模块技能培养作为项目设计的目标。如将《机械制图》《机械基础》等典型的切削项目作为一个学习模式，将《电工基础》《电子技术》等典型的电子装配项目作为一个学习模块。此外，在项目设计中还要兼顾学生对相关开发工具的使用情况，对设备仪器是否能够熟运用，如齿轮减速器这一典型产品包括了箱体、轴承、平键、螺栓等小的典型产品。通常，职业学校实训室都具有完整的机电光一体化自动配置教学系统，在项目设计时，可以设计与机械结构的改进变换设计、PLC编程设计、液压与气压传动设计、总线控制技术教学内容，培养学生对机械结构的运用与整机设计能力，并帮助学生更好地掌握工艺流程，学习编程控制能力，以更好满足机电一体化课程的综合性要求。

2项目实施

项目教学法开展过程中，教师可以组织学生以团队合作方式进行项目实践，如以学生实践能力或者兴趣为依据进行相应的分组，以3~4人为一组最佳，在其中选择一个综合能力较强的学生为项目组组长，结合项目任务进行项目的实践。在教师下达项目任务后，学生可以结合相关内容自主进行信息资料的收集与整理工作，并通过小组讨论制定出切实可行的实践方案。在项目实施过程来，教师要对各小组项目完成过程进行适当地引导分析，但务必将解决问题的主动权交还给学生。例如，在进行PCB版图绘制过程中，教师在项目开始前，提出相应的工艺要求，并运用多媒体进行版图绘画工艺展示，为学生的项目实践确定一个大致的方向。分为双人作业或者多人分组作业方式，小组成员积极参与协商，共同确定实践方向，并进行任务分工，对遇到的实际问题进行协商解决，或者主动寻求帮助。又如在进行螺纹崭的数据加式时，为学生模拟一个工厂的教学环境，从螺纹车加工招标出发，以生产过程为主线进行数控车工技能训练。使学生在实训过程中掌握G92指令加工多线螺纹方法，培养写工艺卡的能力，了解招投标过程等。在这一过程中，学生的学习兴趣较高，实践能力得到了有效培养，知识的掌握更加牢固，教学效果十分显著。

3项目评价

项目评价是项目教学法中十分重要的一环，在学生完成项目后，科学的评价可能使教学工作得到事半功倍的效果。对机电一体化教学的考核可以分为基本技能、专业技能、综合强化技能三个方面出发，对不同层次的目标进行针对性考核。评价方式通常可以分为师评与自评两种，一般来说，教师主要对项目完成过程与成果进行评价，通过项目日志以及记录表，对学生的团队协作以及解决问题能力进行评价，以肯定性的评价内容肯定学生在项目完成过程中付出的努力。此外，还可以运用多种形式对学生的项目成果进行展示与交流，如开展成果汇报会，成果交流会等，引导学生以作品反应为依据，对自己掌握的技能与知识进行全面了解。而学生自评的开展可以使学生更客观地认识到自己在项目完成过程中的优点与不足，更深入理解项目，提高自我认知能力，在下一次项目完成过程中，更加热情地参与到团队合作中来。

4项目扩展

基于项目的评价、总结汇报，教师还可以鼓励学生对项目实施情况进行剖析，在此次项目完成过程中，对机械结构、电气部分、控制部分等内容学习还有什么新的想法与建议，对这些专业知识的应用理解进行拓展与深化。使学生在这一过程中掌握更多的机电一体化知识，教师也可以发掘出新的项目与课题，达到举一反三的教学效果。

结束语

综上所述，项目教学法在机电一体化教学中的应用，可以改变传统教学的不足，有效发挥学生主观能动性，培养学生专业技能与实践能力。在项目教学开展过程中，教师要发挥积极的引导与组织作用，从项目设计、项目实施、项目评价与项目拓展方面进行合理的教学设计，促进机电一体化实践课程教学改革，培养出符合时代发展的优秀应用型人才。

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