实验教学的机电一体化系统

摘 要：机电一体化作为机械电子专业中的一门重要的课程,其包含范围广泛、内容多样、机电结合,内容更新频率相对较快,实践性要求相对较高,在实际教学过程中,一方面要求课堂学生要熟悉机械、电子、操控、检测等相关的机电一体化技术,另一方面则要求学生做到真正理解、掌握机电一体化的世纪内涵及设计方案的理论与方法,以此达到能够独立灵活地综合应用这些相关的技术和知识进行机电一体化设计、分析及开发的水平.然而可能由于各种原因导致有的学生在信息、控制机器系统理论知识方面相对欠缺,同时由于实验装备的局限性,实际操作相对较少,给他们的学习、深造都带来了诸多困难.在这种情形下,怎样切实依靠已有的实验器材及资源,在较快的时间里,充分地对课程中所包含的种种抽象问题及深奥知识加以消化吸收,并达到学会运用于实际当中,这是我们实验教学机电一体化中重点研究的课题.

关 键 词：实验教学；机电一体化；系统分析

中图分类号：G712文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）32-0197-02

针对目前学校的机电一体化实验教学课程中所存在的诸多问题、不足,应从改善相关实验教学中着手,创造性地总结出一种新型机电一体化实践教学模式,其主要内容是针对学习内容及特点进行改善.在实践的基础上,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升,为培养社会主义新型人才打下坚实稳固的基础.

一、新教学模式下的机电一体化

1.改革机电一体化的教学实验内容.可引进一套关于机电一体化的操作系统,使机电一体化的实验教学以此系统为载体,并利用传感器、PLC编程、电力设计、电机驱动、机械传动以及实行机构等科技,来从事机电一体化设计的系统活动实验.此系统中应包含10个单元.每一单元都有相对应的各自特点及作用,每个单元其主要负责的工作任务是将相关工件从原料库中取出,然后进行质量检测分析,直接对非金属部件进行加工处理,最后将不同且加工过的部件进行分拣入库.

2.新机电一体化教学模式的特点.首先,教学模式的综合性特点.具体包含机电一体化教材中关于传感器的问题、操控理论的问题以及机械传动问题的内容,帮助学生综合运用相关知识,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升.其次,教学模式的创新性特点.主要在于电机、传感器的选取问题；巧妙的设计出电气系统；继电器以及相关导线的创新应用等.再次,在新的教学模式下,加强学生的观察力、创新力,培养学生实际操作的能力.主要针对学生的动手问题、分析问题、解决问题、理论知识应用实际能力以及独立学习问题等方面进行培养.最后,在新教学中加强学生对团队协作精神的认识.在面对实际困难的教学问题上,对于其中的某个人或者某个小组很难独自完成任务,这时需要学生组成更大的团队进行相互的配合,以此来更好地解决问题.

3.理论与实践一体化”教学策略初探.通过整合学术性课程与实践性课程,使理论与实践在课程结构上融为一体.通过整合学术性课程与实践性课程,将原理性的学习内容和与之对应的实践性学习内容,根据职业岗位分析,按照职业岗位职责的要求重新组合,形成模块式的课程体系,使理论与实践在课程结构上融为一体.课程整合不是课程内容简单的加加减减,而是通过综合化将相关知识按照逻辑关系进行重组、归纳、整合,系统地形成新的课程,并引进一定的新技术、新工艺、新知识和新方法,以期达到对课程体系和知识结构的优化.以使学生能真正学到有用的、实用的知识,再由知识转化成能力必然对学生的就业产生直接影响.我们在对专业理论课程实行整合的过程中,决不能轻视理论对实践的指导作用,而应针对中职教育培养“应用型”人才的内在要求,在强调理论知识“必需”、“够用”的前提下,减少理论课课时在整个教学中所占的比例.从而打破“以理论教学为主,实践教学为辅”的传统教学模式,强化了实践教学内容.

二、关于机电一体化新教学模式的效果

1.注重加强学生的动手能力.在实践活动开始,我们在学生面前呈现出一个空接线盒,对此学生们或许不知道如何连接接线端处.但在教师不断细心地引导之下,慢慢地使学生懂得传感器、信号输出等问题,从而学生逐渐能够对照图纸完成线路的连接,保证在试验中懂得机电一体化知识,并且以后能够熟练的运用到实际工作当中.

2.注重加强学生的创新思维.以认识传感器环节为例,起初学生面对传感器,或许会想到许多验证方法,如用手将光电传感器挡住,以此观察灯的变化；用手指拨动开关；将霍尔传感器与磁传感器调换位置进行实验.通过此手段学生的创新思维将大大提升.

3.注重加强学生系统学习.通过教师的详细讲解之后,我们要求学生能将所学知识串联起来.例如学生此前或许单独学习过电力、机械、控制理论、PLC等相关知识,现在可以在老师整合知识的基础上,通过自身的不断努力将各块知识形成一个联系紧密的统一整体,以此了解各个要素间的相互联系,相互作用,以达到学有所用,在大脑中形成一张有机组合的机电一体化知识网.

4.注重加强学生团结合作的意识.单个人或者单个组织的力量非常有限,所以我们必须充分的认识到团结协作与团队意识的重要性.我们要在复杂实验当中开展更广、更大的合作平台,不要仅仅只局限在局部,要从整体着眼,从全局方向把握问题,进行各团队之间的沟通与交流,在合作基础上,发挥集体的最大力量,分析问题、解决问题.

三、结语

经过实践证明,机电一体化实验教学的改革,是充分依据了我们的教学目标,以实验活动为主体,综合应用了相关机电一体化的学科知识,显著体现了电子、机械技术上的紧密联系,为加强学生从整体上把握知识、应用知识、解决实际相关问题以及提高学生的动脑创新精神起到了非常积极重要的作用.