机电一体化课程设计
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机电一体化课程设计范文第1篇
（一）对专业内涵的理解不够机电一体化的本质是将电子技术引入机械控制中，也就是利用传感器检测机械运动，将检测信息输入计算机中，计算机得到能够实现预期机械运动的控制信号，由此来控制执行装置。若是真正意义上的机电一体化产品，它有两个明显的特征，一是要有运动机械，二是采用了电子技术，通过计算机指令和反馈来实现柔性化和智能控制。而不少专业教师却单一地认为，机电一体化专业就是学一点机械类课程，学一些电子类课程，如果加上一些控制类课程，简单拼凑就是机电一体化了。因为理解不够，所以对最后的综合实践课程，没有引起足够的重视，课时量及训练强度不够，大量精力花在了使学生获取装配钳工或维修电工高级工证书上。但社会现实却是机电一体化技术发展到了新的高度，随着光学、通信技术等的进入，机电一体化出现了光机电一体化；而人工智能技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，开启了机器人的新时代。这迫切需要我们五年制高职机电一体化专业融入新技术、新技能。
（二）对关键核心课程的融合不够目前，机电一体化技术专业主要开设机械类、电子类和控制类专业课程。技能实践课程也大致这样划分，在最后阶段，再开设综合专业课程和实践课程。如果按专业方向划分，则制造技术方向开设CAD/CAM软件应用技术、机电设备机械安装与调试技术、机电设备装调工（装配钳工）训练与考级；控制技术方向开设电气制图及CAD技术、机电设备电气系统安装与调试技术、机电设备装调工（维修电工）训练与考级。以上所有课程基本上都是分机械和电子课程两条线展开的，对PLC和单片机的理解运用不到位，到最后真正能融合机电技术、体现机电一体化专业特点的机电设备安装与调试技术实践课只开3周，而装配钳工和维修电工课程分别开了11周。很明显，对前者这门综合性的核心实训课程重视不够，其带来的后果是学生虽然分别掌握了机械类、电子类、控制类课程的知识和技能，但没有融合三类课程和技能，没有达到真正的机电一体化人才培养要求。
（三）对技术技能应用能力的强化不够对于五年制高职的学生来说，最重要的专业能力是专业技术技能应用能力，而不是开发和设计能力。具体地说，就是操作机电一体化设备的能力，具体分析、制定机械加工工艺文件的能力，能处理生产车间现场工艺技术问题，具有维护、维修机电一体化设备的能力。而现在大部分学校对学生的技能要求就是制造技术和控制技术两个方向，就是取得装配钳工高级工或维修电工高级工证书。这些技术技能肯定不能让学生完全了解和掌握机电一体化专业的核心技能。学校应当通过校内机电设备装配调试相关课程设计、专项实训，使学生获得初步的技术技能应用能力，最后通过综合实训课程，使学生获得真正的机电一体化专业技能，并努力培养学生分析和解决实际问题的能力。
二、对培养学生专业技术技能应用能力的探索
（一）多元整合优化专业课程体系目前，职业学校普遍开设三类课程：综合化课程（技术基础模块）、一体化课程（技术模块）、项目化课程（技术训练模块）。综合化课程模块是机电专业领域岗位群相关职业通用性的必备技术理论和基础技能；一体化课程是机电专业相关技术领域中某种技术知识和技术应用方法有机整合的课程，如PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术等；项目化课程是培养学生专项技能和综合职业能力的课程，该类课程与职业技能或职业资格要求融通，突出熟练技术运用能力的培养，如机电一体化专业中的钳工技术训练、机加工技术训练、机电设备装配调试技术训练等。而对上述三类课程进行整合优化，就形成了真正的机电一体化课程，包括机电一体化技术理论课程、机电设备装调技术课程设计、机电一体化设备装配调试实训课程等，这是最能体现专业特点和要求的课程，是机电技术的真正融合。
（二）开设综合化的核心实践课程目前，综合实训课程开设的情况是：制造技术方向开设装配钳工，控制技术方向开设维修电工。如果培养机电综合能力，就要把PLC编程及应用技术、单片机应用技术、传感检测技术加以强化，增加机电设备安装与调试技术课程的学习和实践，开设光机电技术和机器人技术实训课程，让学生了解并掌握较为前沿的机电一体化技术技能。
（三）重点培养学生专业技术的应用能力目前，不少学校机电一体化专业主要进行电工、车工、钳工三项实践技能训练和职业技能鉴定，学生初步掌握了机电技能。但这些技能是独立的、分散的，没有与机电岗位的综合技能匹配。随着技能大赛的推进，各校购置了机电一体化设备，培养了一批能胜任机电一体化专业综合实践技能教学的师资队伍，也有了较为成熟的实训项目，完全有条件、有能力开展综合实训。目前，省内职业学校机电综合实训课程主要使用光机电一体化设备，该设备的组成包括电子控制模块和机械机构。电子控制模块主要有主令电器模块、传感器模块、控制模块、变频器模块、驱动电磁阀等。机械机构包括运料机构、传送带机构、推料机构、机械手机构等。工作原理是利用先进的控制设备，控制生产机械自动完成生产的自动化过程。这套设备虽小，但它涉及了机电一体化专业各个方面的知识和技术，体现了机电一体化专业的核心技能。教学实践的具体做法是，以学会技术技能、完成任务为中心，以项目形式来安排训练内容，让学生用学过的指令实现各种电气控制线路图，模拟实现工业生产控制中的小项目，如工业洗衣机、自动轧钢线、邮件分拣系统等，然后在机电气一体化实训台进行分块练习，熟练掌握每一个单元的自动控制功能，最终目标是将各单元组合为能够实现不同生产要求的控制系统。这些技能训练都来自生活和生产，学生对项目课题感兴趣，教师引导学生主动思维，引导学生分析问题、动手解决问题，真正培养学生专业技术的应用能力。
机电一体化课程设计范文第2篇
关键词：机电一体化；教学内容；创新设计
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）11-0094-02
“机电一体化设计基础”是很多高校为机械设计制造及其自动化专业高年级本、专科生所开设的一门专业课，旨在为高年级学生理清前三年的各专业课间的关系，能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统，一般应为原专业基础知识的巩固和加深。但是又因为其包络了前面学习阶段学过的多门课，教材大而全，教学难度大，容易落得泛而不精、学生学习兴趣低的教学结果。笔者通过总结多年的“机电一体化设计基础”课程教学经验，提出了几种对此课程教学内容进行创新性设计的方法，供同行参考。
一、创新设计的方法
1.具体科研项目纵贯整个教学过程
一般“机电一体化设计基础”课程的教材和教学内容逐个介绍机电一体化系统的各个子系统的设计内容、要求、方法等，每个子系统对应于一章的内容，比如说机械系统、执行元件系统、微型计算机控制系统等，[1]因每章内容讲求系统全面，内容众多，这就造成了章与章之间缺乏有机联系，使得学生学起来对整个机电一体化概念缺乏深刻和系统的认识。而实际机电一体化产品或系统是机械技术、电子技术、信息处理技术有机结合的产品，各部分不可能完全脱节。为了解决以上问题，笔者探究了一种以自身科研项目为主导的教学脉络的机电一体化教学方法。
微机电系统是机电一体化系统发展的一个重要分支，对于大多数本科生，在学习本课程之前一般都没有接触过，是一个较新而且又容易勾起学生兴趣的一个概念。笔者选择适时在第一章介绍机电一体化发展方向时提出，这个是一个机电一体化发展到某一高度的重要产物，并介绍了笔者曾经主持的科研项目“体内胶囊微机电系统的研制”。笔者研制的体内胶囊微机电系统是综合应用当今先进制造技术、电子技术和计算机控制技术的产物，它是采用了小尺寸的机械和电子元器件制造出来的、体积微小的机电一体化系统，系统的尺寸单位一般以mm计算。[2]它能通过图像传感器采集体内消化道图像，并且无线发射到体外计算机接收。笔者简要介绍了系统的组成（如图1所示），并配以丰富的图片和视频介绍系统工作效果，立刻吸引了学生的注意力。又因为微机电系统技术包含了传感器技术、信息技术、机械及材料技术等，随着本课程学习的深入，在课程的后面更加详细地阐述每一个相关的技术具体所涉及的内容，同学们会对此系统有更深刻的了解。在这里就凭借科研项目打开了学生机电一体化技术学习的大门和使得它纵贯整个教学过程，使得教学内容成为一个有机整体。
2.理论联系和学习新技术
“机械工程测试技术”课程中曾经介绍过传感器的相关技术，在“机电一体化设计基础”的教材中也出现了“微机控制系统及接口设计”这一章，里面通过很多表格罗列了位移传感器、速度传感器、温度传感器等常用检测传感器的性能特点。但是课程这里又不能只是重复讲述以前所学知识，所以笔者考虑加入适当内容，对传感器知识进行拓展。
上文提到的微机电系统中含有图像传感器，它与一般的传感器不同，它是以芯片集成的方式出现和应用的，在先修课程“机械工程测试技术”中一般都没有涉及。先修课程介绍的常用传感器的原理及应用场合都比较简单，基于电阻、电容、电感原理测量应变、力、温度等等，属于传统的分立电子元器件，集成度低。但图像传感器现在与日常生活及生产的联系越来越密切，广泛应用于图像采集装置，比如手机摄像头、数码相机、监控防盗器材、机器视觉等等。图像传感器能将光信号转化成电信号输出，按照其制造工艺分为CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor）图像传感器和CCD（Charge Coupled Device）图像传感器，按照其输出信号类型分为模拟型图像传感器和数字型图像传感器，各有优缺点和相应的应用场合，如表1所示。在课程一开始提到的内窥微机电系统为什么采用CMOS图像传感器呢？这是因为CMOS图像传感器相对于CCD图像传感器有集成度高、体积小、功耗低等特点，所以尤其适合于对体积和功耗有特殊要求的微机电系统中。[3]
又比如电阻传感器与电容传感器，是根据传感器测量原理划分的两种常见传感器，它们分别将电阻和电感这种非电量的变化转换为电压或电流电参量的变化。学生们日常生活接触到的实际例子就是智能手机的触摸屏。智能手机手机触摸屏分为电阻式触摸屏和电容式触摸屏，它们分别应用于早期的廉价智能手机（比如5800XM）和新型智能手机上（比如iPhone），其实质就是分别对应于电阻式传感器和电容式传感器，其原理如图2所示。电阻式触摸屏当手指按在触摸屏上时，该处两层导电层接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。氧化物电阻随时间变化，需要经常校正；透光性较差，不能实现多点触摸。电容触摸屏只采用单层的ITO（由铟锡氧化物构成透明导电材料），当手指触摸屏表面时，就会有一定量的电荷转移到人体。为了恢复这些电荷损失，电荷从屏幕的四角补充进来，各方向补充的电荷量和触摸点的距离成比例，由此推算出触摸点的位置。[4]电容式触摸屏因为其不存在漂移和支持多点触摸，已经在日常生活中逐渐取代了电阻式触摸屏，这就引导学生在日常生活中灵活运用课堂知识，增强了对课堂知识的认受性和学习的兴趣。
3.适当引入和介绍实用的专业软件
大学早期阶段一些与专业相关的软件没有在课堂上面介绍，影响了学生今后在专业上的进一步发展和应用专业知识的能力。笔者建议在高年级学生中适当引入和介绍以下专业软件。
（1）ANSYS软件。应用相关软件可以大大方便机械结构的受力和变形分析。ANSYS软件可以用有限单元法分析结构静力学问题、结构动力学问题、温度场、流体力学等。有限单元法是当今工程技术领域中最常用最有效的数值计算方法，此软件是现代工程设计技术中的重要软件。[5]可以应用ANSYS软件分析课程中提到的胶囊微机电系统在人体中的受力情况，从而为微机电系统的材料选择和尺寸确定提供参考。
（2）MATLAB软件。学生虽然学习了高等数学、线性代数等数学知识，但是如果遇到复杂的计算问题，手算过程往往繁杂并且容易出错，因此借助相关软件就可以准确并且高效率地解决某些数学问题。MATLAB软件是工程技术领域常见的计算软件，通过它可以方便地求微积分、求解方程组、作出数学图形等。[6]通过应用MATLAB软件，计算机再不是简单的计算器，而是辅助工程计算的有力工具。
（3）Protel软件。设计电路、画电路图用AutoCAD软件局限性较大，作出来的电路图很多不符合电器标准，或者很多元器件绘制困难、作图效率低。Protel软件是一款常见的电气工程计算机辅助设计软件，包含众多的元件库和电子资源，能够轻松高效作出标准的电路图。[7]其一般只在电类专业中学习，但是机械类专业尤其是机械设计制造及其自动化专业，因为学科的交叉发展和社会上综合性人才的需要，学生往往要从事机电一体化产品的设计，不仅要懂得机械结构的设计，还要懂得电路电器设备的设计，因此掌握一款业界常用的电路图设计软件是必要和重要的。
（4）Keil C软件。学生先修课程“微型计算机原理”即单片微机，一般课堂上和教材上讲授的都是汇编语言程序。汇编语言是针对单片微机本身，是与硬件密切相关的一种编程语言，记忆困难，不容易理解，因此业界逐渐使用和发展了基于高级语言即C语言的单片微机程序。而工科类学生包括机械设计制造及自动化专业的学生，已经学习过高级语言C语言，因此他们有了应用C语言进行单片微机程序设计的基础。Keil C软件是业界广泛应用的单片微机编程软件，它既可以兼容学生学习过的汇编语言程序，也可以使用流行的高级语言C语言来编制单片微机程序。[8]应用高级语言编制单片微机程序，学习资源丰富，对学生进行课程设计、毕业设计和今后走上社会岗位从事单片微机开发都是颇有裨益的。
上面补充的软件因课时限制主要讲解其在本专业的用途和介绍简单的例子，不能在课堂上详细讲解，因此也不能作为课程考核的重点，但是对于高年级学生拓展专业知识，对以后从事专业技术工作都是有良好的启发和指导作用的。
二、总结
实施以上教学内容的创新设计方法，从课堂反映来看收到了积极的效果。并且在后续课程设计和毕业设计中学生能够灵活运用所补充的知识，专业知识应用能力得到了明显提高，为今后适应社会机电一体化人才的需要和就业择业奠定了基础。
参考文献：
[1]张建民.机电一体化系统设计[M].第三版.北京：高等教育出版社，2007.
[2]陈英俊，黄平.人体胶囊式无线内窥微机电系统的设计与工作寿命研究[J].机械设计与制造，2009，（9）：40-42.
[3]陈英俊，黄平.图像传感器在体内无线内窥微机电系统的应用[J].中国医学影像技术，2009，（10）：1879-1882.
[4]电子工程专辑[EB/OL].http：//.
[5]张洪信.有限元基础理论与ANSYS应用[M].北京：机械工业出版社，2008.
[6]薛山.MATLAB基础教程[M].北京：清华大学出版社，2011.
机电一体化课程设计范文第3篇
【关键词】 高素质技能型人才；“教-学-做”一体化
总书记在党的十七大报告中指出：优先发展教育，建设人力资源强国。强调实施素质教育，更新教育观念，健全面向全体劳动者的职业教育培训制度。根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高2006 16号）文件精神好和《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》（教高2006 14号）文件精神，我们对机电一体化技术专业的内涵、培养目标进行深入研究。同时又对机电类企业和人才市场进行深入调查分析，对机电一体化技术专业的培养计划与企业交流。根据机电设备行业的核心产业、相关产业和附加产业对机电类专业高技能人才的需求情况，细分人才市场，有针对地培养学生的专业能力。
下面我谈一下对机电一体化技术专业的进一步改革设想。
1 机电一体化技术专业改革的指导思想
将职业素质教育贯穿人才培养全过程，以培养高素质技能型人才为主线，以实践教学为突破口，以课程体系和教学内容改革为重点，通过整合课程，实施“教-学-做”一体化改革，使教改取得新突破，使专业建设水平有新提高。
2 机电一体化技术专业改革思路
高等职业教育就是就业教育，它虽然是高等教育的一种类型，与普通高等教育有相同之处，但是也要充分认识其区别，高等职业教育有其自身的特点。从事高等职业教育一定要从自身的实际出发，找准市场定位，突出高职特色，以就业为中心，一定不能把高职教育办成普通本科教育的“压缩”和普通专科教育的“克隆”。高等职业教育的定位是培养生产、建设、管理、服务一线的高素质技能型人才。变现在各学校普遍采取的以学科为主开设课程为以任务驱动与项目为中心设置课程，把教学的重点放在对学生的各项能力培养上。
3 教学改革的突破口――实践教学环节
在“一条主线、三个层面”实践能力培养模式基础上，对课程体系进行系统化设计，开发“教-学-做”融为一体的任务驱动与项目导向课程，创建有利于进行产品或样品制作的“教学车间”（ 精心设计一组符合职业能力培养要求的任务驱动课程或项目导向课程，学生在类似企业的新产品开发车间或修理车间――“教学车间”中，进行“教-学-做”相结合的专业学习，最终制作出一实物样品或产品，以激发学生学习兴趣，培养学生学习能力、实践能力和创新意识），改变目前课程设计和毕业设计从图纸到图纸，老师说了算的“纸上谈兵”式教学模式；针对学生“顶岗实习”期间的工作任务和环境及总体教学要求，开发满足“工学结合”要求的、与“顶岗实习”同步进行的配套课程；开发“双证融通”课程，将目前机电类专业中面面俱到的“轮换工种”实习改造成与职业资格考证培训要求相结合的专项技能训练课程，将学历教育与职业资格证书培训有机融合，提高毕业生的实践能力，提高教育教学质量。通过课程体系和教学内容改革，使校内外实践教学基地建设和师资队伍建设，以项目纽带形式进行展开。通过课程体系和教学内容改革，可以开发针对任务驱动和项目导向课程、打工实习配套课程和双证融通课程的特色教材和教学课件。
4 机电一体化技术专业改革的设想
在对机电企业调研的基础上要对本专业的培养方案进行较大的改革，真正体现“以就业为中心”，以提高学生的能力为重点，培养受社会欢迎的高素质技能型人才。
机电一体化课程设计范文第4篇
机电一体化技术是集机、电、液、计算机、通讯和自动控制为一体的新兴复合技术，是工业产品和生产过程整体最优化的一种高新技术。它代表着现代制造技术的前沿方向，体现着制造产业的发展水平。当前机械制造过程已向自动化、智能化方向发展。为提高国际经济竞争力、实现可持续发展，培养国家急需的面向二十一世纪具有创新能力的从事机电产品开发、设计、制造等高级应用开发型人才是高等工科院校机械电子工程专业目前最紧迫的任务之一。要实现这样的人才培养目标，实践创新是关键。近年来，由于现代控制技术的迅猛发展，原有的课程体系、实践教学环节等已难以适应新型人才培养的需求，深化教学改革和实践创新已势在必行。
二，改革思路
机电专业的课程主要包括机、电、计算机等主干课程，其技术“核心”是控制，现已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局：但目前该专业的办学理念、课程体系、教育观念等，不是以学生为中心、以教师为主导、以市场为生命线，而仍习惯于传统的机械专业办学模式，知识明显偏重于机械方面，限制了电控：另外课程设置陈旧，机电比例失衡，机与电缺少结合点，机类学时多而覆盖面小，学生的知识面窄，动手能力不足，不仅严重制约了“机电一体化”高新技术的可持续发展：也影响了在新形势下高校对机电专门人才特别是拔尖创新人才的培养。在实践方面，由于各门课程的独立建设，使得实验教学基本上是围绕各课程知识的验证性实验，缺少设计性和综合实验，客观上限制了学生实践创造力的发挥。
针对上述问题，我们提出了相应的教学改革与实践创新措施。其指导思想是：以机械制造过程机电一体化为方向，以“数控技术”和“现代电气控制及PLC应用技术”为突破口，以机械工程、电子工程和控制工程三个主干学科为主导，改革课程设置与内容，增加电控比重，突出机电结合特色，引入创造性设计课程，培养学生的创新思维建立新的实践教学体系，加强实验环节，创建综合性实验，全面提升学生的实践创新能力。
三、改革措施
1、构建学科专业的课程群
为适应数字化制造时代的要求，学生在学习机械类课程的同时必须加强计算机、电控知识的学习。处理好机与电的关系，采用“以机为主，以电为用。机电结合”的机电一体化培养原则，对原有课程精简、优化、机电合理渗透整合与重构教学体系和内容，以知识结构为主线即：主干技术基础课——专业方向限选课——专业方向任选课，采用系统化、模块化模式，并提出了基于机械课程群‘、电气课程群、计算机课程群和创造学系列课程四个模块课程群，使它们的比重分别为4：3：2：1。
2、更新教学内容
结合本专业的特点，从实际工程应用出发，精炼传统内容不断融人前沿技术，较好地体现基础性、先进性和前沿性突出机电一体化应用技术如现代电气与PLC控制技术课程去掉延边三角形降压法、定子串电压降压法等陈旧过时的知识，加入软启动技术、变频技术等先进电气技术，突出传统继电接触电气控制的设计思想，强调PLC控制技术内容，以先进的西门子S7—200PLC机型为主机进行授课，不断追踪前沿动态，以适应社会经济发展的需要。“数控技术”课程应减少机械结构的篇幅，增加伺服控制内容，将原来作为一节的检测装置增加内容，另立成章。另外还增加了数控机床的故障诊断。
3、改革实验教学体系，创建开放式综合实验平台
按照机械电子工程学科对学生知识能力结构的要求创建了开放式创新实验平台，该平台由数控加工模拟实验平台、机构创新组合组件、慧鱼机器人拆装组件、德国博士力士气动实验室、HJD一4机电一体化教学实验系统、PXPLC一3可编程控制实验模拟装置、智能机器人等先进设备组成。这些实验设备集各种先进制造技术为一体，极大促进了学生创新思维和实践能力的提高开放式创新实验平台分三个阶段向学生开放：第一，在学生三、四年级服务于专业方向限选课、专业方向任选课等。第二，向大学生科技创新小组开放，接纳各个小组利用实验室的设备和条件进行课题研究，第三，向学生的专业方向课程设计和毕业设计开放，接纳学生开展课题研究，完成设计任务。
4、创建三维训练体系
三维训练体系的构建，主要是以开放式创新实验平台为基础，以专业方向分支的知识结构为主线，研究课程体系与教学内容的衔接、课程实验与创新实践环节的配合、公选课与学生课外科技活动的结合，分析各种影响元素在整个体系中的功能及作用。三维训练体系的知识结构见图2其主线为：主干技术基础课一专业方向必修课～专业方向选修课。注重课程的合理安排、教学内容的有机衔接以数控技术分支为例：除主干技术基础课外，在专业方向必修课中安排机电一体化系统设计和可编程控制技术，在专业方向选修课中，安排伺服控制技术和检测与传感技术，在跨专业方向选修课中，安排创造性设计和机械产品创新设计。在对相关课程的教学基本要求进行整合后，就形成了紧扣知识结构主线的课程群。
机电一体化课程设计范文第5篇
关键词：双证融通；理实一体；培养方向
根据上海地区产业结构的调整和经济方式转变的态势，高职机电一体化技术专业应主动适应市场对高端技能人才的要求，坚持以“职业素质为先，职业知识为基，职业技能为重”的育人方针，积极探索和创建高等职业“机电一体化技术”专业“双证融通，理实一体”的职教技能人才培养模式。以除去目前高职院校存在的高校课程体系的痕迹和理实脱节的现象。机电一体化技术专业把目标定位在机电一体化设备装调、维修维护层面而非制造层面，以专业知识、职业素质、职业能力、职业标准四位一体的培养目标，构建专业知识为基础，职业能力上以机械技术为基础，液压及气动为辅助，控制为核心，重在机电设备装调、维修，并与职业标准相结合，提升职业素质的课程体系来适应当前的社会需求。目前，想要与之接轨的职业资格鉴定有二个工种：（1）钳工（机电）；（2）数控机床维修装调工。机电一体化技术专业拟分成：机电设备维修与自动生产线装调二个方向与上面的二个工种相对应起来，拓宽了获取职业资格证书的通道。在此基础上进行课程内容的调整和制订相应的培养计划。
一、专业培养目标的定位
根据机电一体化技术专业对应的工作岗位群，分析了岗位所需要的能力，确定了专业培养目标为：培养德、智、体、美全面发展，具有良好的政治思想素质、职业素质和职业道德，健全健康的心理身体素质。从事机电一体化设备的使用和技术管理工作的高级技术应用型专门人才，其核心能力是机电一体化设备的安装、调试、操作、维修和管理。对机电一体化技术岗位所需要的能力进行分解，分解成所需的基础知识和基本技能，作为设立课程的依据。课程设置上主要是以电为主，机为辅，机电有机结合。形成以电工电子的基本知识和机械技术基本知识为基础，可编程控制、单片机控制技术为核心，气、液、电相结合，着重在机电设备和自动生产线安装、调试、维修层面上的能力构架。
二、双证融通、理实一体的课程体系开发
课程体系是专业培养方案的重要内容，课程是实施技能人才培养的主要载体。以能力培养为主线的专业知识、职业素养、职业能力、职业资格鉴定“四位一体”培养过程涉及的知识与技能课程体系及模块通过有机整合进行了优化，同时设置了综合素质培养、兴趣和创新能力提升的相关课程，也兼顾了毕业升学等可持续发展的课程。这种有机整合，强化了职业标准中核心职业能力培养，增加了毕业生在就业市场和升学中的竞争实力。在课程体系建设过程中注重三个方面：一是课程设计思路上主要考虑胜任职业所需知识、技能和素质，反映职业岗位或职业角色对从业者的能力要求；二是课程结构采用模块化的结构，打破传统学科本位的知识体系；三是最终课程的目标指向是培养富有能力的劳动者、问题解决者和终身学习者。课程体系改革中主要概括为“两化”，一是专业基础课强调课程综合化，打破原有的学科课程体系，对课程进行优化和整合，坚决避免重复；二是专业课程模块化，模块主要根据调研归纳的机电一体化技术专业的四个职业岗位为依据，将机电一体化技术专业整个课程体系结构归纳为“一个基础”即专业基础知识，“三个平台”指职业核心能力、职业资格鉴定、职业素质的四位一体的课程体系建设，在此基础上进行课程体系优化，设立了：（1）基础课程模块。（2）专业方向课程模块，课程对应于职业资格证书的获取。（3）创新拓展的第二课堂模块。（4）社会实践的第三课堂模块。每个课程模块都设置了主干课程，以保证所需的知识与技能，主干课程是学生必修的考试课程。主干课程相关的技能教学、考试考核都有教材和指导书，且有对相应的职业资格或专业技术等级。职业基础课程模块的主干课程为：现代工程制图、机械设计基础、电工电子与测量技术等课程。
以工学交替与产学结合，创新活动与技能竞赛，科技讲座与升学选修，校内实验实训中心与校外实训实习基地，第一课堂与第二、第三课堂等方式方法，通过有效推进可持续的校企深度合作和搭建升学的平台，强化了学生的发展潜力。
三、课程内容整合
以学生能力为主线，双证融通培养为核心，结合行业新的岗位设置方案和上海机电产业发展的实际需要，全面进行课程内容整合。
机电一体化课程设计范文第6篇
2016年6月2日，中国正式成为《华盛顿协议》成员国，这将对中国工程教育质量的提高发挥极大的督促作用，促进中国按照国际标准培养工程师，提高工程技术人才的培养质量[1]。国际上广泛应用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工学院和瑞典皇家工学院等四所大学联合研究提出的[2]。它主要由构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)四部分组成，目的是通过产品研发到产品运行整个过程的锻炼培养学生理论联系实际的能力[3]。按照CDIO的培养模式，工程毕业生的能力被分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层次，并通过12条标准来衡量学生的培养质量，这与中国工程教育专业认证的12条标准有异曲同工之处。
我校机械电子工程专业目前虽然已经制定了较合理的专业培养目标和培养方案，培养了结构合理的师资队伍，形成了较好的理论和实践教学模式，但是与CDIO工程教育标准的要求相比，在培养方案、教学体系、教师队伍建设及教学效果评价机制等方面，仍然存在一定的差距。现有机电专业课程体系存在专业特色不明显、不同课程之间存在重复或相互冲突的地方等缺点，因此要依据CDIO工程教育理念，借助校企合作平台，全面地进行机电专业人才培养模式的探讨，建立符合CDIO工程教育标准的机械电子工程专业实践教学体系。
1.我校机械电子工程专业课程体系情况
目前的专业培养方案里包括的核心课程为：机械制图、理论力学、材料力学、模拟电子技术、数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、自动控制原理、机电传动控制、传感技术、机械原理、机械设计、机械工程测试技术、机电一体化系统设计、互换性、工程材料等;主要实践环节为：社会实践调查、金工实习、电子电路实训、工程制图实践、创新实践、生产实习、毕业实习、毕业设计(论文)、PLC与组态技术综合实验、测试技术与传感器综合实验、单片机综合实验、自动化生产线认知实践、机械设计基础课程设计和机电专业综合课程设计等。
2.CDIO模式下的机电专业教学体系
根据CDIO工程教育标准的要求和我校办学特色，为适应煤炭行业和地方经济对机电专业高级技术人才的需求，结合重实践、重创新的培养目标设计新的课程体系。广泛吸取企业专家建议，深入探讨和修订机电专业课程体系，强化实践环节，构建国际化的课程体系和教学模式，从而保证面向工程的课程体系能够培养学生的实践能力与创新思维。依据CDIO工程教育理念，选择典型的工程实践项目，采取“做中学”的方式，通过在项目中反复训练锻炼学生自主学习的能力，这样不仅可以促进学生对基础知识的掌握，还可以提高学生解决工程实践问题的能力，从而使学生综合素质和能力能达到CDIO标准的要求，增强人才培养对企业的适应性[4]。近年来，主要通过以下措施进行教学体系的改革：
(1)基于CDIO的工程教育理念，构建了“一个核心、两个方向、四个阶段”的工程教学体系。
“一个核心”是以矿业领域的机电一体化系统设计、研发为主，覆盖了多学科交叉领域，主要涉及机械设计、机械传动、机械制造、机电传动控制、PLC、单片机、控制工程、机电一体化系统设计等多种技术;“两个方向”是指机械设计与制造、电气控制系统，选修课中增添“煤矿机电设备”、“工业控制网络与现场总线技术”等课程;“四个阶段”是指根据CDIO理念的构思、设计、实现、运行四阶段指导，学生要经历认知实习、基础课程实验、专业课程设计与综合实验及毕业设计、创新大赛等综合实训，才能更好地掌握本专业的工程应用技术。从第三学期开始，每学期均安排工程实践环节，按照核心知识点和要求来设定每个工程实践项目，在课程设计与毕业设计过程中企业参与。
(2)依托产学研合作背景，通过专业综合实训和企业顶岗实习等环节提高学生工程实践能力。
我校机械工程学院已经建立了电子创新设计实验室、慧鱼模型创新设计实验室、机电控制技术实验室、虚拟仪器综合实验室、动态测试技术实验室等实践创新平台，与淮南矿业集团、皖北煤电集团、淮南万泰电子股份有限公司、淮南润成科技股份有限公司、平安开诚智能安全装备有限责任公司、凯盛重工有限公司、淮南阶梯电子科技有限公司等开展了长期的产学研合作，从而可以保证给学生提供校内、外实践实习基地。通过单片机和PLC综合实验、课程设计、毕业设计、实训检验学生电工电路、单片机、PLC综合开发的能力，往往借助典型机电案例(如斜井跑车防护装置、皮带机集控系统、立井提升系统过卷过放保护系统等)，让学生经历“构思—设计—实现—运行”四阶段的完整实训。与此同时，让学生积极深入到到校企合作的实习基地中，在相关机电系统中顶岗锻炼，进一步提高学生的理论联系实践的能力，缩短学生个人能力与企业要求的差距。
(3)通过创新团队建设、学科竞赛和大学生科研项目培养学生工程实践创新能力。
为进一步拓展学生科技创新能力，借助学院设置的创新团队、学科竞赛活动、大学生科研项目的平台，在日常的教学管理中，融入紧密联系工程实际的大学生课外科技创新能力培养模式，鼓励学生积极参加“全国大学生机械创新大赛”、“全国大学生机器人大赛”、“全国大学生电子设计竞赛”、“全国大学生节能减排大赛”等各种赛事，鼓励学生撰写学术论文和申请专利。
3.结语
CDIO工程教育模式与中国工程教育专业认证的标准是高度统一的，只有坚持以CDIO工程教育模式为指导，依据校企合作背景，不断创新改革机电专业的课程教学模式，才能进一步提高学生的工程实践应用能力，为国家和企业培养出能在机电行业及相关领域从事机电一体化产品和系统的设计制造、研究开发、工程应用和运行管理工作的复合型工程技术人才，达到国际标准的要求。
机电一体化课程设计范文第7篇
关键词：高职；职业能力；电气控制技术；课程改革
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）02-0096-02
一、引言
目前，在高职院校机电一体化技术及其专业群中，《电气控制技术》作为一门重要的职业基础课程，是日后专业课程的基础，是取得维修电工证书的关键，对学生今后的专业课学习及步入工作岗位具有重要意义。但是，一些高职院校过多地强调深层次的理论教学，或者只为取证而学习，忽略了职业教育的教育理念；应该根据企业岗位需求，针对岗位所需职业能力，进行课程设计，培养出企业所需要的高素质、高技能人才。
二、课程定位及课改意义
经过对机电一体化技术专业的岗位调研，总结出“电气控制系统组装调试能力”是该专业的一项核心综合能力，而《电气控制技术》课程是学生掌握该综合能力的支撑课程。那么如何上好这门课，让学生更好地掌握这项综合能力对于机电一体化技术专业来说显得尤为重要。
三、课程设计
电气控制系统组装调试能力分为低压电器的拆装与检修能力、传统电气线路的拆装、检测、排故与维修能力和一些复杂电气线路的分析、检测、排故能力。通过《电气控制技术》这门课程的学习需要让学生掌握以上职业能力，故此，将本课程分为四个项目，每个项目又分为若干子任务，具体课程设计如下：
四、方法与手段
以工作导向为要求，采用任务驱动、项目导向的教学模式，每个项目分阶段教学，学生带着任务去学习，由易到难，由基本到提高，以适应不同层次的学生学习，既能照顾基础差的学生，又能满足基础好的学生进一步学习的需要。在教学过程中，每一个项目都采用先接触实物，有了感性认识后再提出问题，让学生主动学习用理论分析问题，变被动为主动的教学方法。下表2是各个教学项目在不同阶段的任务划分。
五、考核办法
按知识和技能的难易程度，分层次考核，每个阶段按照考核内容配比“理论∶实践∶平时表现”的考核分值比例，分值比例设为40∶40∶20。平时表现一般占20%，含上课迟到与缺课、课后作业和遵守相关规章制度等情况。理论考核基本集中在期末的闭卷考试中，主要考核内容为基本理论与基本应用方法，在下面表3中不再描述。实践考核按阶段任务设置分值，阶段1的内容是必须过关的内容，阶段2～4由学生按自己的水平选择考核，学生可直接选择阶段2～4的内容参加考核，达到相应阶段就按阶段分值打分，学生最多可要求2次不同阶段考核，不算补考。期末把6个项目的总分平均，即得到本课程的实践总分，期考主要面对的是理论考核。
机电一体化课程设计范文第8篇
（一）定位与培养目标不同根据人才培养分类，可分为学术型人才、技术技能型人才。教育部副部长鲁昕在2014年中国发展高峰论坛表示，我国将实行两类人才、两种模式的高考，即技术技能型人才和学术型人才的两种高考模式。技术技能型人才又分为工程师、高级技工，以及高素质劳动者三种。在高职教育体系中，高职专科的机电一体化专业定位为机电行业培养技术技能型人才，即高级技工和高素质劳动者，包括机电设备的安装维修，机电设备的操作与维护等工作。随着产业结构的升级和科学技术的高速发展，以及生产服务第一线岗位技术含量的革新和提高，对技术技能型人才提出了更高的要求。鲁昕指出之前的职业教育只讲技能，随着信息技术的发展和产业升级，技能需以技术为基础。应用本科机电相关专业作为本科层次的职业教育，就是应该在高职专科机电一体化专业基础上，培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的技术技能型人才，能够适应产业结构升级和科技水平发展对就业岗位所带来的各种变化。目前，应用本科作为职业本科教育，其定位比较模糊，在人才培养、科学研究和社会服务三者关系上，过分强调科研研究，强调理论教学，没有突出社会服务的方向，更多地定位于教学科研型大学，许多应用本科院校一心向往建成“一流本科院校”。应用本科目前的定位主要是受当今社会“重学术轻技能”思想观念和等级观念的约束和束缚，也是社会对大学的评价机制和考核标准所造成的。由于应用本科的定位模糊，因此，应用本科机电相关专业的定位也相应的比较模糊，造成了应用本科机电相关专业在培养目标上偏向学术型人才的培养，体现在教学过程中，则表现为注重学生理论知识的培养和考核，忽视学生应用能力的培养和考核。应用本科机电相关专业在定位和培养目标上，与职业教育的定位和培养目标是有很大差距的，这是制约高职专科机电一体化专业与应用本科机电相关专业实现有效衔接的一个重要因素。正是由于应用本科本身的定位和培养目标与高等职业教育的差距，使得目前机电一体化专业高职专科与应用本科的衔接，不管采用哪种方式进行衔接，都存在一定的缺陷。
（二）应用本科机电专业实践教学不足高等职业教育强调学生职业应用能力的培养。高职专科机电一体化专业，通过工学结合、校企合作、顶岗实习等方式，培养学生具备从事机电一体化设备的操作、组装、调试、维护维修等能力。应用本科机电相关专业以学科为导向，主要通过课堂讲授为主，教学效果考核往往以笔试为主，培养学生的能力通过灌输理论知识来实现。由于应用本科院校的定位以及培养目标与高等职业教育的要求存在一定的差距，以及应用本科院校在教学过程中长期以来形成的惯性，使得应用本科机电相关专业在教学过程中出现“重理论、轻实践”的现象。应用本科机电相关专业在教学过程中，强调理论教学，轻视实践。应用本科机电相关专业在实践教学方面不重视，实践条件不足，造成培养出来的学生应用能力不强。这是应用本科机电相关专业教学过程中存在的问题之一，也是妨碍高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业有效衔接的重要因素之一。
（三）课程体系衔接存在问题课程体系是高职专科、应用本科各自的定位和人才培养目标的具体表现。高职专科机电一体化专业定位为机电行业职业技能型人才的培养，以实用为主，必需、够用为度，主要培养机电行业的技能型人才，即高级机电维修维护技工和高素质机电设备操作者。应用本科机电相应专业应该在高职专科机电一体化专业基础上，培养具有较强的理论基础、实践技能和应用能力的更高层次的机电行业的技术技能型人才。机电一体化专业高职专科与应用本科相应专业进行有效衔接时，应该对相应的课程体系进行设计，使其满足机电一体化专业高职专科生进入应用本科相应专业后，能够继续有效地进行学习。目前，专接本模式，课程基本与高职专科相同，不同的是教材不一样，一个是高职高专的教材，一个是本科教材而已，基本上没有相应的实践教学。专转本模式，应用本科相应专业的课程设置上，前两年基本上是机械方面课程，后面两年是电方面的课程，高职专科机电一体化专业学生进入本科后，主要就是进行电方面课程的学习。无论是专接本，还是专转本模式，高职专科机电一体化专业学生在完成三年专科学业后，进入本科阶段学习，课程衔接得不是很好，这是进行高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行有效衔接需要解决的问题。
（四）教师素质由于许多应用本科院校定位于教学科研型大学，许多教师科研能力强，理论基础扎实，许多教师都是直接引进博士毕业生，这些教师是在研究型或教学研究型环境下培养出来的，缺乏在生产服务第一线工作的经验，没有在企业经历过职业锻炼，因此造成部分教师职业应用能力不强的缺点。高职教育对教师素质的要求与一般学术型本科教育对教师素质的要求不同，高职教育强调教师的双师素质，既要求教师具有扎实的理论水平，同时也要求教师具有职业背景，具有职业应用能力，否则怎么来教育、培养学生的应用能力？许多应用本科院校由于定位教学科研型，在人才引进和教师素质培养方面，注重教师人才的学术能力、科研能力。许多应用本科院校在人才引进方面明确要求引进博士，强调引进人才的学术能力，同时，应用本科院校对教师的考核以及职称的评定都是强调学术能力，要求发表一定数量的高质量的学术论文以及一定的科研项目，而几乎没有对教师的职业应用能力等方面进行考核和评定。这些原因都造成了应用本科院校的教师们更愿意从事学术科研工作，形成了“重学术轻应用”的风气。这些因素都是造成应用本科教师科研能力、学术能力强，而职业应用能力欠缺的原因。这是应用本科院校作为高等职业教育的组成部分存在的不足。机电一体化作为一名综合了机械技术、微电子技术、电力电子技术、自动控制技术、传感测试技术、软件编程技术等多门技术的专业，更加强调学生的动手应用能力，包括机械图纸绘制；机械设备的安装、维护维修；电气线路的设计、检修；程序的设计、编写等能力。因此从事机电一体化高职教育的教师更需要具备一定的应用能力。目前应用本科从事机电相关专业教学的教师应用能力的缺乏，是机电一体化专业高职专科与应用本科衔接的障碍之一。
二、解决问题的建议
将高职专科机电一体化专业与应用本科相应的机电专业进行衔接是社会发展、经济转型对机电应用型人才需求的必然要求，也是完善我国机电行业高等职业教育的需要。针对高职专科机电一体化专业与应用本科相应专业进行衔接存在的问题，提出一些建议和意见。
（一）应用本科应定位职业教育要想高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业进行有效衔接，关键就是要将应用本科定位为高等职业教育。许多应用本科定位于教学研究型大学，甚至希望向一流本科学术型大学转型，这同现在社会普遍对高等职业教育存在认识上的偏差有关，同时也与当前对高等教育的评价机制有关。由于历史等一些原因，在社会上普遍存在“轻实践、重理论”的思想，特别是本科院校，认为重视实践，进行职业教育是低人一等的事情。这种思想不清除，应用本科就不可能真正向高等职业教育靠拢。应用本科的定位也与目前大学的评价机制有关。目前对大学的评价考核以及排名，主要关注的是学术成果，例如论文数量与质量，科研经费量，博士点、硕士点数量等。这就造成了许多应用型本科将学术研究放在重要的位置，将学术论文、科研课题数量作为考核教师标准。要想应用本科定位为高等职业教育，除了扭转社会对高等职业教育的观念，还必须对应用本科建立合理的评价和考核机制，国家加大对职业教育，特别是高层次职业教育的投入，可以对国民经济发展起重大作用的一些应用本科在资金、教学资源等方面进行倾斜。对应用本科教师，建立合理的评价考核机制与职称评定标准，加大对教师应用能力培养的考核，减少学术研究方面的考核，让学校和教师的重心向应用能力培养，向技术技能教育转移，使应用本科真正地定位于高等职业教育，使应用本科机电相关行业真正向职业应用型人才培养方向挺进。
（二）加大实践教学量、改善实践条件由于高职教育的关键是培养学生的职业应用能力，而培养学生的应用能力，不能只靠理论传授，应该将理论与实践结合，通过实验、实训、企业实习、校企合作等多种实践方式，达到培养学生职业应用能力的目的。高职专科机电一体化专业基本上都是根据培养目标，设置了相应的实践手段和方式来培养学生的应用能力。应用本科机电相关专业在培养学生应用能力方面还有所不足，主要也是受“重理论、轻实践”的影响。应用本科院校机电相关专业作为机电行业高等职业教育的一部分，必须转变思想，将定位转移到学生应用能力培养方面上来，加强实践实验条件的建设，同时，通过实验、实训、企业实习、校企合作，建立校外实践区。在实践教学过程中，建立起一套完善的实践教学评价体系，强调突出过程考核的重要性，激发学生学习的主动性。应用本科机电相关专业应加大实践教学量，对机电设备的设计、操作、维护维修增加学生实践机会，同时也应改善实践条件，以便更好地培养学生的应用能力。
（三）课程体系衔接由于课程体系是人才培养目标的具体表现，高职专科机电一体化专业与应用本科机电相应专业作为机电行业高职教育的两个阶段，应该从整体上对课程体系进行衔接。应用本科机电相关专业应该对课程体系进行设计，使高职专科机电一体化专业学生进入本科阶段后，能在原来基础上继续提高。针对专接本模式，应该设置好课程体系，而不是简单采用相同的课程，不同教材，应该在满足应用本科机电相关专业对学生应用能力和理论知识更高要求和需要的基础上，进行统一的课程体系设计。针对专转本模式，应用本科机电相应专业的课程设置上，应该从重视理论知识，向理论和实践并重方向发展。由于应用本科机电相关专业的机械方面课程，以及电气方面的一些基础课程被安排在前两年进行，因此，在课程设计上，可以对进入本科学习阶段的高职专科机电一体化专业学生提供机械、电气方面的选修课程，让他们能补上这些课程。