機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的項目驅(qū)動教學(xué)方法探索

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的工程驅(qū)動教學(xué)方法探究〔〕:

摘要：機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計是杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院本科培養(yǎng)中的一門非常重要的專業(yè)根底課，對培養(yǎng)學(xué)生工程理論及科研創(chuàng)新具有非常重要的作用。針對當(dāng)前機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程側(cè)重于課堂理論知識的講授，理論環(huán)節(jié)偏少，教學(xué)效果不盡如人意的情況，杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院不斷探究新的教學(xué)方法來進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量，對該課程的教學(xué)改革作了一些有益的嘗試和討論，收到了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；工程驅(qū)動；工程理論；改革

機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性的學(xué)科，涉及機(jī)械、電子、信息、自動控制等多學(xué)科領(lǐng)域，應(yīng)用范圍極其廣泛。本課程并不詳細(xì)介紹其中涉及的某一專門技術(shù)，而是從機(jī)械與電子等交融的角度，介紹機(jī)電一體化系統(tǒng)的組成、設(shè)計思想及方法、典型產(chǎn)品的分析等內(nèi)容。

一、當(dāng)前教學(xué)方法存在的問題

目前，我校機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程仍然采用傳統(tǒng)的授課式教學(xué)方法，由授課教師按照教材內(nèi)容和教學(xué)大綱以PPT和板書的方式進(jìn)展講解。由于該課程的授課對象為大三年級的學(xué)生，課程中的大局部內(nèi)容，如機(jī)械原理、傳動系統(tǒng)、單片機(jī)控制、傳感器等已經(jīng)由相關(guān)課程講授完畢，這樣的教學(xué)方式使得機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程在授課過程中無法和實際工程理論及工業(yè)實際應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法將所學(xué)知識應(yīng)用到實際工程中，導(dǎo)致課程完畢后仍然只學(xué)到理論上的知識而沒有理論經(jīng)歷，使一門本來非常有趣的課程變得索然無味。因此，迫切需要對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程當(dāng)前的授課形式、方法及手段進(jìn)展改革，使該課程能結(jié)合實際工程需要并應(yīng)用到實際工程中，讓學(xué)生具有解決工程實際問題的才能及興趣。

二、工程驅(qū)動教學(xué)方法探究

針對我校機(jī)械工程學(xué)院機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程授課過程中存在的以理論講解形式為所產(chǎn)生的問題，我提出將工程驅(qū)動教學(xué)方法應(yīng)用于該課程，通過逐步、逐級地完成系列小工程的方式，培養(yǎng)學(xué)生的工程理論才能、創(chuàng)新精神及學(xué)習(xí)興趣。工程驅(qū)動教學(xué)法[1-2]是以工程為主線、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，鼓勵學(xué)生積極參與、協(xié)作、創(chuàng)新的一種教學(xué)形式。該方法是將機(jī)電一體化系統(tǒng)工程貫穿于整個教學(xué)過程，工程任務(wù)包含了主要的教學(xué)內(nèi)容和目的，教學(xué)步驟根據(jù)工程的施行過程逐步進(jìn)展。教學(xué)主體由教師轉(zhuǎn)換為學(xué)生，學(xué)生需要以團(tuán)隊合作的方式完成工程內(nèi)容，從而掌握相應(yīng)的專業(yè)技能。指導(dǎo)教師在整個過程中按照各組及個人結(jié)合點評的方式進(jìn)展指導(dǎo)和討論，充分激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊意識和團(tuán)隊合作精神，培養(yǎng)學(xué)生考慮和解決工程實際問題的才能，鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新的科學(xué)精神。

本課程運用工程驅(qū)動教學(xué)方法，將機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計教學(xué)手段和方法進(jìn)展全面的改革，利用系列小工程將教學(xué)按照教學(xué)講解提綱挈領(lǐng)、工程理論貫穿全程、由易到難逐層推進(jìn)的方式進(jìn)展。該教學(xué)方法由工程分工、方案設(shè)計、工程執(zhí)行、工程評測四個局部組成。

〔一〕工程分工

在該局部中，教師對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的根底理論知識進(jìn)展概要的講解，幫助學(xué)生理順知識主線，對完成工程的方法及思路進(jìn)展一定的指導(dǎo)，然后學(xué)生自行進(jìn)展分組及討論。根據(jù)工程情況進(jìn)展任務(wù)的分解、規(guī)劃及分工。

〔二〕方案設(shè)計

在方案設(shè)計過程中教師要對工程原理分析進(jìn)展重點講解，讓學(xué)生對理論知識加強(qiáng)學(xué)習(xí)和穩(wěn)固，在純熟掌握工程設(shè)計原理的根底上開展方案設(shè)計和創(chuàng)新工作，同時對工程的方案設(shè)計給予學(xué)生必要的指導(dǎo)，并告知學(xué)生如何進(jìn)展相關(guān)資料文獻(xiàn)的查閱。學(xué)生在教師指導(dǎo)下學(xué)會進(jìn)展相關(guān)文獻(xiàn)查閱分析，并針對所在組的工程方案進(jìn)展詳細(xì)設(shè)計及規(guī)劃。

〔三〕工程執(zhí)行

本局部中，學(xué)生通過團(tuán)隊的合作進(jìn)展工程理論解決工程詳細(xì)問題來完成工程，組員之間取長補(bǔ)短充分發(fā)揮團(tuán)隊合作的優(yōu)勢，教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生完成工程過程中存在的問題并提供正確的解決思路，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)并解決問題，進(jìn)步學(xué)生的自主學(xué)習(xí)才能和動手操作才能。

〔四〕工程評測

該局部中，學(xué)生對自己所完成的工程情況進(jìn)展自我評價，同時各組之間互相進(jìn)展工程評測和任務(wù)完成質(zhì)量點評，學(xué)習(xí)別人之所長，互相進(jìn)步和進(jìn)步。教師對各組完成情況及個人進(jìn)展工程總結(jié)、評價以及給出指導(dǎo)意見。

通過四局部的工程訓(xùn)練，每個學(xué)生都會掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計的根本思路、方法和過程。學(xué)生從總體方案設(shè)計到根本機(jī)械零部件組裝到機(jī)電液控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝和調(diào)試及實驗一系列過程進(jìn)展熟悉和掌握，具備了實際工程開發(fā)的根本才能，奠定了良好的科研根底。

三、結(jié)語

我校針對機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程進(jìn)展了工程驅(qū)動教學(xué)方法的改革嘗試，對這種新的教學(xué)方法進(jìn)展了理論意義、教學(xué)方法和工程理論的討論。經(jīng)過一學(xué)期左右時間的研究與理論，教學(xué)效果明顯好轉(zhuǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、創(chuàng)新性和動手才能得以進(jìn)步，同時培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)才能和與人合作才能及溝通才能。

參考文獻(xiàn)：

【1】吳奕.層次化工程驅(qū)動在JAVA教學(xué)中的應(yīng)用研究與理論/r