基于社會需求的機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)改革基于社會需求的機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)改革

中圖分類號：G642.423文獻標識碼：A文章編號：1007-0079〔2022〕29-0075-02

機電一體化是將微電子技術(shù)和機械、信息、控制檢測與系統(tǒng)技術(shù)等多門學(xué)科相互滲透、結(jié)合形成的一門綜合技術(shù)學(xué)科。目前機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品已滲透到國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，成為當(dāng)今新技術(shù)開展的主流。與此同時，社會經(jīng)濟開展對機電一體化人才的需求也與日俱增。[1]培養(yǎng)更多根底知識扎實、動手能力強、富有創(chuàng)新意識的機電類項目創(chuàng)新人才已經(jīng)成為各高校教學(xué)改革的重中之重。

國民經(jīng)濟關(guān)鍵部門迫切需要全面掌握機、電、控制和計算機的機電一體化專業(yè)復(fù)合型人才。圍繞社會對機電一體化人才的需求，提出針對機電一體化專業(yè)人才培養(yǎng)進行實驗教學(xué)改革的研究。該研究可為社會培養(yǎng)更多的機電一體化人才，提高畢業(yè)生的專業(yè)技能和實踐動手能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力，增加機電一體化方向畢業(yè)生的就業(yè)率等提供參考依據(jù)。同時，對于進一步提高我國高等院校機電一體化實驗教學(xué)水平和教學(xué)效果具有較好的指導(dǎo)和借鑒意義。

現(xiàn)今實驗教學(xué)的作用不僅是為了讓學(xué)生驗證所學(xué)的各種知識的掌握程度，是否能做到理論聯(lián)系實際，而且培養(yǎng)學(xué)生更強的創(chuàng)新意識與能力，實驗教學(xué)是必然的途徑之一。它也是全面提高學(xué)生知識、素質(zhì)與能力的重要伎倆。因此，在進行機電一體化專業(yè)課堂教學(xué)的同時更應(yīng)該做好其專業(yè)的實驗教學(xué)改革。機電一體化專業(yè)的實驗教學(xué)應(yīng)該持有“學(xué)生為主體〞的實驗教學(xué)觀念，而擺脫那些簡單的知識傳授和驗證理論課程內(nèi)容的傳統(tǒng)模式，把培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識、引導(dǎo)其自主學(xué)習(xí)、獨立系統(tǒng)設(shè)計和實踐創(chuàng)新能力作為目標，發(fā)展實驗實踐課程體系的改革，提高學(xué)生的綜合能力。

一、機電一體化實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前國內(nèi)高等院校機電一體化實驗教學(xué)仍存在一些普遍性的問題。

1.“重理論，輕實驗〞思想

傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往只注重理論教學(xué)而無視實驗教學(xué)的重要性。機電類知識體系往往概念抽象、理論繁瑣，不同課程的聯(lián)系很緊密，并且原理圖多、文字表達較抽象，學(xué)生又無實物接觸，在學(xué)習(xí)過程中普遍感到干燥乏味，最后學(xué)生學(xué)到的機電一體化系統(tǒng)的概念和知識體系就很少，而對于機電一體化專業(yè)的理解更是停留在外表層次，并且學(xué)生的實驗動手能力較差，學(xué)生的綜合能力得不到全面提高。

2.實驗教學(xué)體系不夠完善

傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容只是單課程知識點的驗證實驗，學(xué)生固然可以通過實驗掌握和理解單課程知識點的根本原理與應(yīng)用，但無法掌握不同知識點的協(xié)調(diào)運用，無法提高學(xué)生的綜合分析能力和解決能力。[2]

現(xiàn)今大多數(shù)高等院校普遍使用的實驗教學(xué)伎倆、實驗教學(xué)的傳統(tǒng)模式是以教師作為主體，教師選定所做的實驗題目，而學(xué)生只是按照實驗要求和內(nèi)容被動進行重復(fù)的機械式操作。然而，如果使用這種模式將無法提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。有些實驗綜合性不強，設(shè)計性少，代表性不強，不利于學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，也不能激發(fā)學(xué)生自主加入實驗實踐的積極性和發(fā)明性，這將會造成學(xué)生解決實際問題的能力差。畢業(yè)后滿足不了社會對機電一體化人才的需求。

3.實驗教學(xué)條件不夠完善

現(xiàn)今大多數(shù)高等院校所開設(shè)的機電一體化類課程實驗往往因為所需要的實驗設(shè)備體積較為龐大，而且設(shè)備的價格又昂貴，所以對機電一體化專業(yè)的實驗課程所配置的設(shè)備都比擬少。[3]很多機電一體化專業(yè)的實驗教學(xué)都是演示性教學(xué)，在整個實驗過程中老師一直在做實驗，而學(xué)生的任務(wù)只負責(zé)進行實驗察看。即使是動手的實驗課，學(xué)生也是按照老師要求的順序重復(fù)一遍一遍去做。這樣實驗教學(xué)效果會比擬差，使得整個實驗就會趨于形式化，學(xué)生的分析能力、解決問題能力得不到提高。

4.機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)的考核機制不健全

機電一體化傳統(tǒng)的實驗教學(xué)考核方式主要是以考查、實驗報告以及實驗考察成績相結(jié)合的方式，這樣只能通過學(xué)生實驗報告的完成情況給其打分。[4]如果采用這種考核方式，無法真正體現(xiàn)出學(xué)生的實踐動手能力，因此可看出傳統(tǒng)的考核方式不夠合理。

二、機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)的根本要求

需要學(xué)生強化認識理論知識、驗證理論知識的結(jié)論；要求學(xué)生能根本掌握常規(guī)儀器的根本原理與使用辦法，而且能學(xué)會完成實驗的辦法和操作步驟；學(xué)生能從實驗數(shù)據(jù)的分析中得出反映事物本質(zhì)的結(jié)論；學(xué)生能獨立書寫實驗過程，完成實驗報告指定內(nèi)容。

三、機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)改革的策略

1.完善現(xiàn)有的實驗實踐教學(xué)體系

專業(yè)教師需要充實機電一體化專業(yè)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容，并減少不具代表性的實驗，根據(jù)專業(yè)課程制訂合理的實驗教學(xué)內(nèi)容，加大動手實驗和綜合性實驗內(nèi)容，并和理論課程相對應(yīng)，建立合理的實驗教學(xué)體系結(jié)構(gòu)〔如圖1所示〕，這讓學(xué)生能在掌握根本理論知識的根底上進行一些相關(guān)實驗，而且更易掌握機電一體化專業(yè)知識和技能。

需要完善機電一體化現(xiàn)有的教學(xué)伎倆，弱化實驗實踐模式中傳統(tǒng)的演示性或驗證性實驗，盡量加大學(xué)生動手的實驗實踐及綜合性實驗內(nèi)容，采取開放式實驗教學(xué)模式，把學(xué)生推到實驗的主體位置。在機電一體化實驗教學(xué)過程中，最好由學(xué)生親自選定所做的實驗課題，自己選擇需要的儀器設(shè)備，制定相關(guān)的實驗步驟，獨立處理和分析實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果。而專業(yè)的實驗教師只為學(xué)生提供實驗資料、解答實驗問題等方面的效勞。2.改善現(xiàn)有的實驗條件

建立以能力培養(yǎng)為主導(dǎo)的實驗教學(xué)模式，搭建機電一體化專業(yè)的三個系列實驗室。一是專業(yè)根底類實驗室，主要針對學(xué)生感性認識缺乏的機械傳動和實驗的單薄環(huán)節(jié)所開設(shè)的驗證性實驗教學(xué)課程。二是綜合類實驗室，主要波及各專業(yè)課的綜合實驗。三是數(shù)控機床、機器人實驗室。通過系統(tǒng)有序的實驗動手操作，有利于學(xué)生掌握實驗的根本原理，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

3.制訂合理的考核機制

結(jié)合機電一體化課程實踐教學(xué)現(xiàn)有的特點，機電一體化專業(yè)的實踐課程考核不應(yīng)該有統(tǒng)一的規(guī)范和模式，而是應(yīng)該結(jié)合實驗實踐教學(xué)的伎倆和方式來靈活設(shè)定考核方式。實驗實踐教學(xué)考核可采用能力培養(yǎng)為主考核的方式進行。簡單的傳統(tǒng)的驗證性或者演示性實驗，適當(dāng)減小考核的比重，而一些動手考查較為全面及綜合性強的實驗，考核的比重就可適當(dāng)加大；另一方面，可靈活采取現(xiàn)場提問、口試筆試、綜合課程實驗、課程設(shè)計等多種形式來考核，同時可以通過實驗技能比賽的方式來激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣。[5]對學(xué)生考核的重點不是考查知識的理解程度，而應(yīng)當(dāng)重點考核其實踐技能的掌握程度和應(yīng)用能力。

四、實驗教學(xué)改革的效果

專業(yè)教師能將抽象的理論課堂教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H的實驗實踐操作，在整個機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)的過程中能充沛調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，增強其實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作的精神。

五、結(jié)論

本文是基于現(xiàn)今社會需求的機電一體化專業(yè)人才提出的實驗教學(xué)辦法及其教學(xué)策略的改革，結(jié)合了現(xiàn)今大多數(shù)國內(nèi)高等院校機電一體化專業(yè)課程教學(xué)設(shè)置的內(nèi)容及其實驗實踐教學(xué)現(xiàn)狀而提出來的，在一定程度上能有效地提高機電一體化專業(yè)課程的教學(xué)效果。對于一些理論知識多又深且實踐動手能力要求高的課程而言，要不斷加強機電一體化專業(yè)的實驗實踐教學(xué)工作。

基于社會需求的機電一體化專業(yè)實驗教學(xué)改革波及到學(xué)校的教學(xué)