機電一體化創新實驗教學分析論文
摘要:論述了機電一體化創新實驗在培養機電產品設計創新人才方面的重要地位，從高職辦學理念出發，結合高職機電一體化專業的特點，分析了該專業的人才需求背景，提出了高職機電一體化專業的實驗教改思想及其改進的具體措施，充分打開學生的研究思路，全面提高學生處理實際專業問題的能力。
關鍵詞:實驗教學;管理;實驗室建設;規范化管理
“機電一體化”涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。只是，機電一體化技術是基于上述技術有機融合的一種綜合技術，而不是機械技術、微電子技術以及其它新技術的簡單組合、拼湊。這是機電一體化與機械加電氣所形成的機械電氣化在概念上的根本區別。機械工程技術有純技術發展到機械電氣化，仍屬傳統機械，其主要功能依然是代替和放大的體力。但是發展到機電一體化后，其中的微電子裝置除可取代某些機械部件的原有功能外，還能賦予許多新的功能，如自動檢測、自動處理信息、自動顯示記錄、自動調節與控制自動診斷與保護等。即機電一體化產品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的眼神，具有智能化的特征是機電一體化與機械電氣化在功能上的本質區別。
1對實驗內容進行調整，以適應新形式發展的需要
現開設的實驗中有許多已經不適應技術的發展。如微機原理實驗，現在仍采用單片機系統，在用匯編語言編好程序后，還需手工翻譯成機器碼輸入單片機系統。這種方式不僅速度慢，出錯率也高，而且出錯原因也不容易判斷，可能編程有錯誤，也可能翻譯時有錯誤。學生在用這種方式做實驗時，還必須了解如內部讀寫、外部讀寫等不同的操作指令，在輸入時極易出錯。對于機械專業的學生來說，電類的基礎課應以應用為主，現在其他的高校早已淘汰了這種方式，他們現在都采用的是將匯編語言直接輸入計算機，由計算機直接翻譯成機器碼并自動運行。計算機在翻譯的過程中如有錯誤，會提示用戶，用戶只需對匯編程序進行修改即可，可大大提高效率實驗，學生可選做多個實驗來鞏固所學的知識，而不用浪費大量的時間在改錯的環節上。
2以其他形式補充實驗，充分發揮實驗室功能
鼓勵支持學生參加各類創新比賽，實驗室提供實驗場地，實驗教師給予充分配合。學生也可自行設計有創意的實驗，實驗室可通過預約的形式開放，開拓學生的思維，發揮學生的創造能力。這些新的實驗形式對教師的知識結構及知識面的要求相應增加。實驗教師不僅要熟練掌握實驗中各種儀器設備的性能及操作技巧，還應熟悉相關理論課的內容。通過這些既可鍛煉教師隊伍，又能增強學生動腦、動手、創新及整體設計能力。科學技術在不斷進步，學院在不斷升格，今后實驗教學改革更要不斷努力的探索。實驗教學的最終目的還是要增強學生的感性認識，驗證書本理論，訓練實驗技能，培養學生的分析問題、解決問題的能力。圍繞這個目的，實驗教師要不斷充實自己，學習先進的技術及管理經驗，從而為培養2l世紀工程所需的應用型人才作出自己最大的貢獻。
3切實實施工學結合
要實施工學結合人才培養模式改革，為了提高學生的就業能力，在業余時間里，開放該門課程相應的實驗室和實訓室，使學生有更多的機會到這里來，提高和鞏固自己在課堂上所學的專業知識和專業技能。實驗教學是為教學服務，打破以課程內容來組織實驗教學，以專業和學科體來組織實驗教學，根據專業的特點和學科特點，按規范化要求開發一系實驗項目，其中有不同專業和不同培養方向的必做實驗項目，有不分專業的學生自選的項目。同時還根據生產實際需要而開發的綜合性的實驗項目。這些實驗項目實驗目的，實驗步驟、實驗大綱、實驗結果的評價等都按一定的標準進行設計開發。必須要深化與企業的緊密合作，使企業技術人員參與專業教學改革與課程建設，教師參加企業工程項目，在工程項目建設過程中積累項目開發經驗，了解工程項目開發過程所需要的實際知識。以一個工程項目為實例，可將課程知識點與項目中各子模塊結合，在專業課程教學中，采用邊講邊做的項目教學法。最好是在最后近一學年的實習時間內，在企業以工程項目建設為教學任務與目標，以工程項目技術人員與學生為教學小組，以工程項目各階段為學習單元，以工程項目各階段的任務書、報告書、項目完成情況等為考核內容，進行工學結合的人才培養模式的實施與研究。
4機電一體化教學實驗系統設計的發展方向
4．1模塊化
模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又非常重要的事。例如，研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置時，可利用標準單元迅速開發出新產品、擴大生產規模。而這就需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。無論對生產標準機電一體化單元的企業，還是對生產機電一體化產品的企業來說，模塊化都將給它們帶來美好的前程。
4．2網絡化
20世紀90年代，網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育等日常生活都帶來了巨大的.變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將實現全球化。機電一體化新產品一旦研制出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由于網絡的普及，基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾，利用現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢，家庭網絡就是將各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家電系統它使人們在家里就可以享受高科技帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑要朝著網絡化方向發展。
5關于機電一體化創新實驗未來發展的思考
盡管機電一體化創新實驗已建成為機電學院創新體系的重要實踐基地，但在支持機電一體化產品創新設計的實驗條件以及實驗管理機制等方面仍需要加強和完善，從以提供驗證性實驗為主逐步過渡到以提供探索性實驗為主。如何充分發揮機電一體化創新實驗在創新人才培養過程中的作用，更好地支持大學生創新活動，改變傳統“填鴨式”教學模式，使學生從實踐中獲得知識以及思考源泉和求知動力，作者認為可從以下幾方面著手:
第一，建立面向“課程體系”的創新實驗支撐條件及關聯實驗系列。首先應該打通機械設計制造及自動化學科相關課程的實踐環節，包括機械原理與機械設計、機電傳動、機電控制工程、機電一體化設計等，完善創新實驗條件，以一類機電產品為例開設貫穿課程體系的關聯實驗系列，如機械本體裝配、傳動機構分析、驅動部件設計、傳感器與測量技術、控制器與接口技術、機電產品總體結構設計、控制程序編制等實驗系列，使學生更主動地學習、更有效地掌握機電一體化技術的系統知識。
第二，以“從做中學”為指導思想，圍繞學生的創新設計項目來完成整個課程體系的教學和實驗。從專業基礎知識學習伊始，建立學生創新設計項目小組，并通過創新實驗室及其相關機制實現對創新設計項目整個研究過程的支持，使學生能夠帶著問題來學習和實踐，并從中初步掌握科學研究的基本過程和基本方法，養成良好的學習自主性和能動性，培養學生動手能力、自學能力、發現問題與解決問題能力、交流協作能力等，達到創新能力培養的目標。
第三，建立開放性實驗機制，建立面向創新的交流協作平臺。通過改善實驗室條件，建立開放性實驗管理機制，為自主創新的學生提供個性化服務，支持學生利用課余時間從事科技創新活動。同時，以機電一體化創新實驗為基礎建立面向創新的交流協作平臺，使指導老師與學生之間，不同項目組學生之間能進一步加強相關技術的交流與協作。
參考文獻:
［1］金南順．關于重新構建大連大學教師激勵機制的思考［J］．大連大學學報，2000，(1):51－55．
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