机电一体化学术论文范文

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2如何进行“教学做”一体化教学

“教学做”一体化教学模式也是一种项目驱动教学模式，是在老师的指导下，将项目交给学生，从信息的收集、方案的设计到项目实施及最终评价，都由学生负责。每个项目设置了多个任务，以任务为主线、教师为主导、学生为主体，将所要学习的新知识隐含在这些任务中，学生通过对所提出的任务进行分析、讨论，学生在完成任务的过程中在老师的指导、帮助下找出解决问题的办法，从而实现对所学知识的掌握。“教学做”一体化教学一般包括“项目设计———项目实施———项目评价”等环节。通过“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”等一系列完整的行动来实施教学活动，在“做中学，在学中做”，理论和实践有机的融合到了一起，教学往往能达到事半功倍的效果。例如，在“学习情境一直流稳压电源的分析与实践”模块中，项目分成“掌握用万用表识别与检测二极管、稳压二极管、电解电容、发光二极管的方法”，“用数字电压表和示波器观察、测试二极管单相桥式整流电容滤波硅稳压管稳压电路的波形和输出直流电压值”，“能按工艺要求进行电路的装配与调试”，“能排除装配、调试过程中出现的故障现象”4个任务，让学生先了解要制作一个直流电源，不是照着电路图进行机械装配，还要了解其每个部分的作用，从而激发起学生的学习兴趣。在提出任务后，教师可以对任务进行描述：在电子设备中，内部电路都由直流稳压电源供电的。直流稳压电源在使用时，能向负载提供一个稳定的直流电源。电路由四部分组成：变压、整流、滤波、稳压。其中变压电路由电源变压器将市电220V电压降到电路所需的交流值，整流电路由半导体二极管构成的单相桥式整流电路组成，把变压器次级交流电压变换为脉动直流电压，再经过电容滤波后送给稳压管组成的并联型稳压电路得到一个平滑的符合负载需要的直流电压。让学生了解该项目情境，再分别列出完成这些任务必须要掌握的知识点和必须具备的技能，使得学生能够明确自己通过此项目训练得到那些收获。这样，学生能在任务的驱动下，带着兴趣学习，为了完成感兴趣的实训项目，而学习必须掌握的理论知识；为了顺利实现项目，必须按照技能要求来操作，最后大部分学生都圆满完成了设置的任务，不仅学习专业知识和技能，而且能够通过经历工作过程提高自身的职业素养，达到教学目的。其它的项目情境也是一样，理论是依据设置的实践项目而展开的，实践是依据教师传授的理论知识而开展的，两者相辅相成。理论教学遵循够用为原则，相应的设定需要掌握的实践操作技能。实践知识以深化为原则。实践不仅可以促进学生技能水平的提高，而且可以检验理论、深化理论。因此，在项目制定中，实践教学部分要充分考虑理论知识的延伸，真正体现做中学的理念。理论与实践只有有机的结合到一起，通过一体化教学方式，才有可能促进学生综合职业能力的提高，为学生的就业和职业生涯发展提供必要条件。

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电子技术类课程着重介绍电子元器件的组成结构、工作原理、功能特性以及应用方面的知识。侧重培养学生解决实际问题的能力，能根据电子学原理，运用电子器件设计和制造实现某种特定功能的电路。如果只讲理论知识，学生看不见、摸不着实际的器件，听起来肯定是抽象难懂，枯燥无味。比如电阻这个元件，让学生亲手识别测量要比在课堂上讲再多的理论效果要更直接和有效。一体化的教学模式充分调动学生学习的积极性与主动性，使学生学在其中，乐在其中，显著提高了教学效果。

2、学生顺利走向工作岗位的需要

一体化教学的课堂就是学生的实训室，实训室就是教学课堂。学生平时就能接触到各种电子元器件和仪器设备，在模拟的生产环境中进行综合性的技术训练，结合理论知识进行实际操作，由易到难、循序渐进，逐步实现从学生到具有专业技能的技术人才的转变，当学生走向工作岗位时，已经具备了一定的实操能力，帮助他们更好的适应和胜任岗位工作，缩短了学生毕业与就业的距离。

二、一体化教学的实践改革

1、培养双师型教师队伍

一体化教学对教师的理论知识和实践技能都有很高的要求，需要一批理论知识扎实、经验丰富、技术熟练的双师型教师。学校一方面聘用企业的工程人员做兼职教师，带动本校教师技能的提高。另一方面让教师到企业培训或者直接参与项目建设，熟悉实际操作和现代企业对毕业生的要求。

2、教学内容模块化

电子技术发展日新月异，但是高职院校的教材和实验内容往往多年没有更新。教学和实际应用联系不够紧密，学生毕业后不能适应现代企业工作岗位的需要。这就要改革课程内容和体系，紧跟电子技术发展，注意理论和实践并重。根据课程的教学目标，采用任务驱动的模块化教学，不仅让学生做验证性实验，还要充分发挥学生主体性，做一些设计性实验，培养学生的创新意识和能力。教学内容不仅符合学生的认知规律，更是将经典理论与先进科技相结合，真正实现教学做一体化。

3、建设多功能一体化教室

以往理论课和实训课单独教学，造成理论和实践脱节，学生理论课听得枯燥、抽象，实训课对电路工作原理又知之甚微。而建设多媒体、实验器材、实物一体化的教室，真正融理论教学与实践教学于一体，激发了学生学习兴趣，提高了操作技能。

（1）教师结合多媒体和仿真软件进行教学，生动直观。例如在讲解二极管的单向导电性、三极管的电流放大作用等比较难理解的内容时，借助FLASH动画将抽象的内容直观的表现出来。

（2）向学生展示实物，学生通过直观感知和实际操作，学习专业知识不再抽象。例如在讲解电动机控制时，通过展示各种低压电器来介绍其工作原理，学生较容易接受和理解。

（3）教室配备各种实验器材，随时进行电路仿真设计和设计性实验，例如收音机、自熄开关的组装、直流稳压电源的设计等，为培养学生的创造能力创设了良好环境。

4、改进教学方法

以往教学只停留在口头说教和机械模仿操作的层面，学生的实际应用能力欠缺。一体化教学模式注重学生实践技能和创新能力的提升。作为教师要改变传统的以教师为主体、讲授为主的教学模式，实行以学生为主体、探究实践为主的启发式教学方法。灵活采用项目教学、案例教学、现场教学等方式，给学生创造个性化、创新化的学习空间。对不同层次的学生采用分层教学，分配不同的任务，使每个学生都能在自己的最近发展区内享受到摘到桃子的喜悦。对综合性问题以分组讨论的形式学习，在生生讨论、师生讨论的活跃课堂氛围中，拓宽学生眼界，完成知识的积累，技能的提升。

5、改革评价考核方式

传统课程考核中，以期末考试成绩占70%、平时课堂表现和作业占30%的方法来计算总评成绩，忽略了平时的阶段性测试，不利于调动学生的学习积极性。一体化教学模式中，增加阶段性测试，以综合性实验和设计性实验为主，注重考核学生的实验技能水平，并计入总评成绩的50%（综合性实验30%，设计性实验20%，期末成绩30%，课堂表现和作业20%）以此让学生对实训引起一定的重视，激励学生提高实践操作能力，同时便于教师随时掌握学生学习情况，调整教学方法和教学进度。

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主管单位：新疆大学

主办单位：新疆大学

出版周期：季刊

出版地址：新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1000-2839

国内刊号：65-1094/N

邮发代号：58-28

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1975

期刊收录：

CA 化学文摘(美)(2009)

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

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中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）01-0087-02

机电系统设计是机械和电子的完美结合的学科，是机械学、信息学、控制理论、执行元件、传感技术和总体设计等诸多方面，在机械专业中占有比较重要的地位。学生在学习工程中，由于实际经验欠缺，加之课程牵涉面广，学习难度比较大，故而在学习过程中不可避免会存在各种各样的问题。因此，要求在教学过程中，教师要想法设法、千方百计地通过不同的教学方式，调动学生的积极性，引导学生充分认识机电系统设计这门课的重要性，从而提高学生的动手能力和实践能力，以及总体素质，从而使学生求职时增加在机电系统设计行业内的选择机会。

项目教学法目前在我国的职业教学实践方面已经有所涉及。但是在本科教学中还很少使用，为了让机械专业的学生通过项目教学直接深入到机电工程领域的实际工程应用，本文提出应用项目教学对机电系统设计课程进行的本科教学改革的崭新思路。

一、项目教学法的本质

关于项目教学法的起源，众说纷纭。我们国家著名教育家陶行知先生所提倡的“在学中做，在做中学”的教育理念与此相似。这种教学模式，将项目教学法贯彻到某课程的教学过程中，通过组织学生真实地参加项目选题、方案设计，管理项目的全过程，在项目实施的过程中完成教学任务、实现教学目的，从而培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。

项目教学法摈弃了传统的教学以教师讲授为主，学习以课本为主的模式，强调理论联系实际、创新开拓精神和团队合作精神，是一种很新教育模式。该方法可以充分应用课堂理论知识解决生活中、工程中的实际存在的问题，并且通过解决项目加深对理论知识的理解，从而起到了培养学生综合能力的目的。因此，项目教学法完全体现了现代教育“素质教育”的本色。

二、项目教学法的实施步骤

项目教学法主要特点理论与实践相结合，在学习理论知识的基础上，加强学生实践能力的培养。这种方法有利于培养学生的多种能力，如：展示学生的创造性，培养了学生解决实际问题的能力，以及对项目的管理能力。项目教学法的整个教学过程，分为以下几个阶段：

1.项目教学动员阶段。项目教学法开始之前，积极组织学生参加动员大会，由学院相关领导、学科主任、专职教师、实验室教学教师及相关人员参加。会上要注意强调项目教学法此项教学改革的重要性，以及将对学生起到的重要作用，特别是机电系统设计项目教学法将强化学生以前动手能力比较弱的薄弱环节，是学生接触工程和生活中的实际项目的大好机会，也是提前将学生的理论知识和将来的工作相联系的重要环节。并对学生提出希望，希望学生切实发挥自己的主观能动性和创造性。学院和教研室将对学生提供各种指导条件和实验条件，并且帮助指导学生如何保护自己的具有知识产权的作品。

2.题目拟定阶段。学生自主分组或教师给学生分组，要求学生要充分发挥主观能动性，通过广泛查阅资料、主动思考，开拓思维，乃至市场调研拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预，要求学生选定的题目适合小组各组员的特长和兴趣，并且要求项目既要体现一定的创新性、实用性，并且具备一定的挑战性，而且要成本适中、切实可行、不可好高骛远。对于项目中所用到的新知识新理论，指导教师也要能否准确把握。项目经过教师的指导和学生们的努力在有限的时间内可以顺利完成。

3.可行性论证阶段。此阶段对于项目是否能够真正实施非常重要。项目组必须在广泛的调查研究的基础上撰写项目可行性论证报告、并详细确定项目进程计划。在安排研究进度的时候，最好能够基本上与课堂教学进度并行，即：首先是机械机构、执行机构、然后是计算机、控制系统和传感器系统以及系统综合设计[4]。

教师必须认真检查并核实项目组的可行性分析及方案设计。若项目不可行或者不具备研究基础，教师应该引导学生及时更换题目，重新进行可行性评估和方案设计，这样虽然暂时会影响到项目进程，但是可以保证将来不影响后续工作进一步展开。

4.具体实施阶段。此阶段至关重要，要求学生必须按照计划实施并按照要求做好阶段总结，并及时发现问题。本阶段，学生将碰到很多新的知识，可能没有接触过。教师就要按照需求指导学生进行自学和讲解，以培养学生的学习能力和解决实际问题的能力、从而进一步提高学生的创造性思维。需要学生学习的内容，指导教师要合理把握，只要能够基本达到项目的研究需要就可以了。项目的实施过程中，学生将有大部分工作需要在实验室中完成，一定要强调学生要注意安全。对于需要设计加工的项目，指导教师要着重指导学生按照机电系统设计设计手册进行合理设计，从而可以顺利完成设计和加工的任务。

在此过程中，由于学生面对的是解决项目所需要面对的各种各样的问题，最能增强学生综合素质。教师在项目教学法的实施过程中，要非常注意培养学生自己发现问题、自己分析问题和自己解决问题的能力，引导学生自己去解决问题，充分推动学生的主动研究、主动思考的水平和能力。

5.成果汇报阶段。成果汇报的形式可以多种多样，希望每一组的同学能以研究总结报告、学术论文或者其他形式的文本呈现本小组的研究成果。写作的过程中要求学生按照正式的项目报告和学术论文形式进行撰写。另外，要求学生在写作时需要体现项目完成过程中的管理过程。报告或学术论文中要体现项目的先进性以及所存在的不足。

6.成绩考评阶段。以每个项目小组为单位，根据学生递交的成果，教师应认真考核学生完成项目的情况。针对机电系统设计项目的各系统的设计、实现方式、功能、软硬件设计以及最终的项目报告等分别进行考评，并且最终给出小组的综合考评成绩。然后，在此基础上根据项目中的分工合作情况，给出单个学生的考评成绩。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中出现或提出的问题，以及如何分析和解决这些问题的。

7.项目拓展阶段。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以学术论文的形式向会议或者期刊投稿、申报专利、参加竞赛的形式进一步进行项目拓展。对于确实优秀、具备创新性并且具有一定市场的优秀项目可以由学校出面进行项目推介，让项目走向市场。

三、项目教学法需要注意的问题

1.关键在于教师素质。在机电系统设计课程的本科教学中实施项目教学法对指导教师提出了非常高的要求。要求教师非常熟悉机电系统设计产品的设计管理流程，具备机电系统设计的产品设计经验，对设计过程中各个步骤、环节以及有可能会碰到的问题做到心中有数。要求教师善于调动学生的积极性和创造性，并且本身同样具备敏锐的思维方式，善于发现问题、分析问题和解决问题。

2.需要实验室软硬件支持。项目的实施过程中，学生们需要在实验室中完成大部分工作，因此，需要现有的实验室在软硬件配备方面还要适当加强，使得实验室的条件足以支撑各个项目的完成。

3.需要经费支持。项目在实施过程中，硬件的采购，电路设计与加工、机械部件设计与加工、系统的调试等环节均需要一定的经费支持。

四、结论

本文提出应用项目教学法对机电系统设计课程本科教学进行教学改革的方案，该法将理论与实践相结合，激发学生学习兴趣和热情，培养学生开拓性思维，使学生能够以项目的形式深入机电系统设计产品设计及项目管理，着重培养学生在机电系统设计产品设计中的自己发现问题、自己分析问题和自己解决问题的能力。学生在项目教学法中所得到的成果，有可能成为机电行业的敲门砖。项目教学法将在提高学生素质、拓宽知识面和就业广度等方面有所建树。

参考文献：

[1]张建民.机电系统设计系统设计[M].北京理工大学出版社，2006.