機電一體化課程設(shè)計案例精選(九篇)
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第1篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
關(guān)鍵詞：機電一體化 CAD/CAM 高職 課程設(shè)計
CAD/CAM技術(shù)課程是機電一體化專業(yè)的核心課程之一。通過該門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握CAD/CAM應(yīng)用于機械零件構(gòu)建模型、裝配以及工程圖設(shè)計、數(shù)控加工技術(shù)等知識以及提高操作運用能力。
一、課程教學(xué)內(nèi)容存在的問題
CAD/CAM技術(shù)課程的內(nèi)容包括CAD以及CAM兩大部分，在實際教學(xué)中，容易出現(xiàn)以下問題。第一，課程的內(nèi)容不容易安排。CAD/CAM技術(shù)課程的內(nèi)容比較多，但教學(xué)時間有限。為此，課程內(nèi)容安排要根據(jù)機電一體化課程目標選擇所需功能模塊講解。第二，課程的實訓(xùn)環(huán)節(jié)比較多，比如機械零件模型的建立、工程圖設(shè)計以及計算機輔助加工等，一般安排在機房中完成，而數(shù)控銑程序?qū)嵤┮约膀炇談t在數(shù)控加工實訓(xùn)室等加工中心完成，這些教學(xué)內(nèi)容難以在一體化教學(xué)中安排組織教學(xué)。
二、課程目標的制定
1.專業(yè)能力目標
CAD/CAM技術(shù)課程專業(yè)能力目標主要為：具備對復(fù)雜零件的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建能力;熟練掌握工程制圖能力;具有簡易機械產(chǎn)品設(shè)計能力;具有應(yīng)用CAD/CAM軟件加工仿真能力。
2.關(guān)鍵能力目標
CAD/CAM技術(shù)課程專業(yè)能力目標主要為：獲取信息的能力，即能夠從復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計任務(wù)中得到關(guān)鍵性信息;獨立學(xué)習(xí)的能力，即學(xué)生不僅能夠獨立學(xué)習(xí)理論知識，掌握技術(shù)手段，而且還能獨立設(shè)計工程圖且完成操作;解決問題的能力，即學(xué)生能夠獨立分析問題與解決問題。
3.職業(yè)素質(zhì)目標
CAD/CAM技術(shù)課程專業(yè)能力目標主要為：吃苦耐勞的精神，培養(yǎng)學(xué)生踏實負責(zé)與吃苦耐勞的精神，一絲不茍地完成工作任務(wù);人際交往的能力，特別要培養(yǎng)學(xué)生書面表達能力以及口頭表達能力;團隊合作精神，提高學(xué)生的職業(yè)道德修養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生具有團隊合作精神以及組織協(xié)調(diào)能力。
三、課程內(nèi)容的設(shè)計
CAD/CAM課程應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，可以應(yīng)用于零件建模、機械裝配、模具、數(shù)控加工等。根據(jù)機電一體化專業(yè)特點，很有必要對CAD/CAM課程內(nèi)容進行重新建構(gòu)。
1.零件設(shè)計
零件設(shè)計的內(nèi)容安排草圖設(shè)計、零件建模、零件裝配、工程圖設(shè)計、仿真等模塊。這些教學(xué)內(nèi)容基本上是課程基礎(chǔ)性知識，對后續(xù)學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。在講授這些知識時，建議選擇項目教學(xué)法，具體教學(xué)項目作為載體展開教學(xué)。
2.數(shù)控加工設(shè)計
數(shù)控加工設(shè)計學(xué)習(xí)內(nèi)容包括CAD/CAM軟件應(yīng)用于數(shù)控加工操作、數(shù)控技術(shù)下控制銑削加工操作、電加工操作等。
3.模具設(shè)計
模具設(shè)計內(nèi)容包括CAD/CAM軟件應(yīng)用于模具設(shè)計，如注塑模設(shè)計、沖壓模設(shè)計等。
四、課程設(shè)計的思路
對于高職機電一體化技術(shù)專業(yè)學(xué)生而言，在安排零件設(shè)計部分內(nèi)容時，可以選擇草圖設(shè)計、支座設(shè)計、機座設(shè)計、標準件及常用件設(shè)計等13個項目。
數(shù)控加工設(shè)計，建議安排兩個左右與企業(yè)實踐密切相關(guān)的案例展開教學(xué)，通過實例，使學(xué)生掌握CAM軟件輔助平面銑、固定軸輪廓等加工。筆者在教學(xué)中，曾經(jīng)以吸塵器為例，安排了風(fēng)量調(diào)節(jié)閥前后模加工以及網(wǎng)筒底蓋前后模加工四個學(xué)習(xí)項目。
安排課程教學(xué)內(nèi)容時要注意理論與實踐并重，以“工學(xué)結(jié)合”要求安排教學(xué)內(nèi)容。可以充分利用工作流程方法開發(fā)課程，使校內(nèi)學(xué)習(xí)緊密結(jié)合企業(yè)實際工作。另外，課程學(xué)習(xí)中，要明確培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力要求，將專業(yè)知識融入工程實踐應(yīng)用，確實提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。
五、課程方案的確定
根據(jù)機電一體化專業(yè)培養(yǎng)目標的要求，筆者建議CAD/CAM技術(shù)課程的整體方案如下：按照常見或者常用零件作為分類標準，從每類零件中選擇典型零件為例，要求完成零件的三維模型的構(gòu)建以及工程圖設(shè)計;以常見機構(gòu)為分類標準，選擇典型機構(gòu)，要求完成機構(gòu)裝配以及仿真設(shè)計;以生產(chǎn)企業(yè)真實產(chǎn)品為例，要求學(xué)生完成完整的零件數(shù)控加工。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握CAD/CAM技術(shù)應(yīng)用的職業(yè)能力。
六、小結(jié)
CAD/CAM技術(shù)課程改革應(yīng)該依據(jù)高職教育規(guī)律，基于項目教學(xué)法以及工學(xué)結(jié)合法要求展開改革，使課程理論教學(xué)從知識體系轉(zhuǎn)變成能力體系。課程教學(xué)內(nèi)容的安排要以具體工作任務(wù)貫穿全過程，推進一體化教學(xué)改革的不斷深入。
參考文獻：
[1]喬東平，李浩，羅國富，馬軍.機械CAD/CAM技術(shù)課程教學(xué)改革與創(chuàng)新探討[J].河南科技，2013（7）.
第2篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
一、引言
《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程可以使學(xué)生建立機電產(chǎn)品的一體化設(shè)計思想，把電子技術(shù)、傳感器技術(shù)，自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和機械技術(shù)有機地結(jié)合起來，并且能運用所學(xué)知識對機電一體化產(chǎn)品進行分析或設(shè)計，使學(xué)生具備解決生產(chǎn)過程中機電設(shè)備的運行、管理、維護和改造等實際問題的初步能力。這門課程既涉及理論知識的學(xué)習(xí)，又強調(diào)學(xué)生的實際動手能力，因此非常適合運用案例教學(xué)法。通過設(shè)計合適的教學(xué)案例及實訓(xùn)教學(xué)裝置來引導(dǎo)學(xué)生自主探索、分析、理解案例中所包含的多學(xué)科問題和相關(guān)技術(shù)，采取即學(xué)即用、理論與實踐無縫對接的教學(xué)方法，掌握案例中的科學(xué)知識和分析解決問題的工程實踐能力，形成一個為解決問題學(xué)習(xí)，帶著任務(wù)探索實踐的學(xué)習(xí)氛圍，最終達到教學(xué)目標。學(xué)生通過自導(dǎo)引小車案例，完成從機械本體設(shè)計、裝配、電控系統(tǒng)搭建、程序框圖及程序代碼編寫的全部過程，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、調(diào)試及研發(fā)的能力，提高學(xué)生解決工程實踐問題的能力。
二、自導(dǎo)引小車案例教學(xué)內(nèi)容設(shè)置
1.理論教學(xué)內(nèi)容。自導(dǎo)引小車是工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用的典型車間自動設(shè)備，此系統(tǒng)從單片機控制系統(tǒng)硬件及運動軌跡算法、軟件編程等方面鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力。自導(dǎo)引小車理論教學(xué)內(nèi)容包括：介紹自導(dǎo)引小車簡介及應(yīng)用場合；自導(dǎo)引小車的工作原理；導(dǎo)引方式分類；路徑規(guī)劃；單片機控制系統(tǒng)；直流電機脈寬調(diào)速知識及實現(xiàn)方法；軌跡識別傳感器原理及應(yīng)用；雙電機驅(qū)動行駛系統(tǒng)策略分析；Keil C單片機軟件編程及調(diào)試。講授時與案例相關(guān)的內(nèi)容重點講解，將已經(jīng)學(xué)過的分散知識融合到一個案例，讓學(xué)生體會到所學(xué)知識之間聯(lián)系，對機電一體化的五大組成部分有更加明確的認識，掌握該實際工程應(yīng)用中所涉及的內(nèi)容和設(shè)計方法，實現(xiàn)系統(tǒng)地運用所學(xué)知識指導(dǎo)實際工程的目的。
2.工程實訓(xùn)內(nèi)容。自導(dǎo)引小車案例實際操作環(huán)節(jié)為4周時間。在這4周中，首先完成機械結(jié)構(gòu)設(shè)計；利用Proteus進行自導(dǎo)引小車控制系統(tǒng)硬件原理圖設(shè)計和軟件仿真；進行自導(dǎo)引小車運動軌跡設(shè)計；在采購來的電子元件和自制的一些零部件的基礎(chǔ)上，組裝自制自導(dǎo)引小車模型和搭建電路板實物；利用Keil C編程軟件進行控制系統(tǒng)軟件程序開發(fā)；自導(dǎo)引小車設(shè)備循跡、調(diào)試、運行等主要環(huán)節(jié)。（1）自導(dǎo)引小車機械系統(tǒng)設(shè)計，包括傳動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。要求：自導(dǎo)引小車模型載重50kg。（2）自導(dǎo)引小車控制系統(tǒng)設(shè)計。主要電氣元件包括：AT89C系列單片機、直流電機、直流電機驅(qū)動器、循跡元件、避障元件等外圍芯片。（3）控制系統(tǒng)軟件程序開發(fā)。要求實現(xiàn)按照預(yù)設(shè)軌跡運動并能實現(xiàn)調(diào)速。（4）自導(dǎo)引小車系統(tǒng)調(diào)試。上述四部分內(nèi)容基本控制在每周完成一項內(nèi)容，各項任務(wù)完成之后，總結(jié)并整理相關(guān)資料。
三、案例實施過程中注意事項
案例教學(xué)的目標是否實現(xiàn)，主要依賴兩方面：（1）教師指導(dǎo)作用的實現(xiàn)；（2）學(xué)生自身重視程度。鑒于上述兩點，筆者認為在進行自導(dǎo)引小車案例教學(xué)過程中，需要注意以下幾方面的內(nèi)容。
1.充分了解學(xué)生的動向。這個案例學(xué)生積極性比較高，但是忽略控制知識要求較高，機械結(jié)構(gòu)也要兼顧的特點。教師要了解并根據(jù)這情況，從內(nèi)容設(shè)置上要強調(diào)機械部分的重要性，在控制電路原理上要多提高，不能只滿足小車能跑起來的外在現(xiàn)象，對于深層次的理論知識也要掌握，這樣才算真正學(xué)懂單片機控制的機電一體化系統(tǒng)。
2.充分發(fā)揮學(xué)生之間的帶動作用。在案例實施過程中，教師每天到場進行指導(dǎo)。但是大部分時間學(xué)生之間的交流更方便，學(xué)生在遇到各種各樣的問題，學(xué)生之間互相切磋問詢更能提高學(xué)習(xí)的效率和興趣。出現(xiàn)共性問題時，教師要進行指導(dǎo)。學(xué)生還自發(fā)建立了QQ群，有問題都可以在群里商量討論，教師也可以參與到其中。學(xué)生在整個案例實施過程中，教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生的互動交流，把主動權(quán)交給學(xué)生。
3.嚴格把關(guān)考核環(huán)節(jié)。這一案例教學(xué)是在本科生教育中應(yīng)用的，學(xué)生人數(shù)較多，鑒于案例實訓(xùn)資源有限，學(xué)生分組進行，一組學(xué)生共用一套實訓(xùn)設(shè)備，共同完成整個設(shè)計任務(wù)。因此，教師要嚴把考核環(huán)節(jié)，在案例實施過程中，通過平時考勤、觀察，最后，了解每個學(xué)生學(xué)習(xí)動手情況，根據(jù)學(xué)生承擔(dān)的任務(wù)內(nèi)容進行答辯提問，以杜絕學(xué)生沒有認真參與現(xiàn)象的出現(xiàn)。最終目的是要讓選擇這一案例的每個學(xué)生都能有所收獲。
四、自導(dǎo)引小車案例考核方法
由于教學(xué)分理論與實踐兩個部分內(nèi)容，因此考核方式將分為筆試試卷和工程實訓(xùn)兩個部分。其中，筆試考核部分，本案例理論知識考核占《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》試卷總分數(shù)的20%；工程實訓(xùn)部分分組完成，每組需要完成以下內(nèi)容：（1）案例設(shè)計說明書1份；（2）機械結(jié)構(gòu)三維模型圖1張（電子版），二維設(shè)計裝配圖1張及主要零件圖；（3）電氣系統(tǒng)原理圖1張；（4）程序框圖及程序清單；（5）演示視頻。每項內(nèi)容占20分，工程實訓(xùn)總分數(shù)為100分。最后以小組為單位進行答辯，以設(shè)備能夠調(diào)試運行為通過主要指標，同時對每個人對設(shè)備的總體方案和主要內(nèi)容進行陳述，對其負責(zé)的部分內(nèi)容進行答辯詢問，回答問題完整且正確才算通過。這個可以督促每個人認真訓(xùn)練，達到培養(yǎng)其工程實踐能力的目的。
五、案例教學(xué)實施效果分析
案例教學(xué)在機械2012級、2013級機電方向本科生中進行，《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》課程共40學(xué)時理論教學(xué)，共講述5個案例，該案例占6個學(xué)時。教師通過積極備課，完善自導(dǎo)引小車案例教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)多以圖片和視頻形式展示給學(xué)生，讓學(xué)生有更直觀的感性認識，提高學(xué)生的興趣和注意力。從實踐效果看，效果比以往單純文字講述要好很多。自導(dǎo)引小車案例工程實訓(xùn)共有20名學(xué)生選擇該案例。20名?W生分成4組，每一組都動手裝配調(diào)試一套自導(dǎo)引小車設(shè)計和工程實訓(xùn)過程，每一組的設(shè)計方案要求和參數(shù)不一樣，小車所行走的軌跡不一樣，最后提交要求的全部資料。通過對本次工程實訓(xùn)教學(xué)實施過程的觀察和思考，結(jié)合學(xué)生的實際實施情況和最后答辯考核情況，效果分析如下。
1.對于自導(dǎo)引小車機械系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，實訓(xùn)裝置是小車模型，機械結(jié)構(gòu)較簡單，要求學(xué)生根據(jù)工廠使用的自導(dǎo)引小車，增加機械結(jié)構(gòu)的強度進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，進行三維圖、二維圖、零件圖的繪制。該環(huán)節(jié)主要訓(xùn)練學(xué)生機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、計算校核關(guān)鍵部件以及?C械制圖能力。由于學(xué)生進行過機械設(shè)計課程設(shè)計，對于機械圖具有較好的基礎(chǔ)，比較容易完成。主要是要學(xué)習(xí)三維軟件的使用。同學(xué)們根據(jù)未來各自希望從事的專業(yè)，選取了不同的三維軟件來進行制圖。
2.對于電氣控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)。學(xué)生們對實際電氣控制系統(tǒng)和電氣元件了解有限，前續(xù)課程缺乏電氣控制系統(tǒng)的課程設(shè)計，學(xué)生通過自學(xué)所用開發(fā)軟件Proteus和編程軟件Keil C，掌握了實際工程中電路原理圖設(shè)計，增強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。通過硬件電路圖的實物實現(xiàn)環(huán)節(jié)訓(xùn)練了學(xué)生線路板的印刷、實物連線及硬件系統(tǒng)檢測能力。從效果來看，學(xué)生們在實訓(xùn)過程中掌握了控制系統(tǒng)硬件原理圖及其電氣元件，了解了實際工程中的接線方法，加深了對機電一體化控制系統(tǒng)的認識，培養(yǎng)了他們運用已學(xué)知識理論與實際的結(jié)合解決工程實際問題的實踐能力。
第3篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
①教學(xué)內(nèi)容改革的指導(dǎo)思想。改革理論課堂內(nèi)容教學(xué)以灌輸知識為主、實驗教學(xué)內(nèi)容以驗證/簡單設(shè)計為主的弊端，在實際中把握“立足測控專業(yè)基礎(chǔ)、緊跟測控技術(shù)發(fā)展前沿”的思想，以點帶面，加強教學(xué)內(nèi)容及方法的改革，從以往單一的傳授知識為主過渡到教學(xué)內(nèi)容上知識、能力與思維培養(yǎng)的并重，立足于調(diào)動學(xué)生主觀能動性，變學(xué)生“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，把學(xué)生從應(yīng)試學(xué)習(xí)中解放出來，全面激發(fā)學(xué)生的潛能。②教學(xué)內(nèi)容改革的具體做法。選用及編寫合適的教材，制作相應(yīng)的課件，強調(diào)工程應(yīng)用實例的分析。根據(jù)實際需求，對課本內(nèi)容進行整合、優(yōu)化，滿足理論知識夠用、強調(diào)工程實踐教學(xué)。據(jù)此將機電一體化原理課程分成三個模塊：機械傳動設(shè)計、伺服驅(qū)動（三大電機）部分、機電系統(tǒng)實現(xiàn)（軟件、硬件設(shè)計），根據(jù)各專業(yè)畢業(yè)生工作實際對三個模塊的課時、上機次數(shù)、作業(yè)量等進行分配。
2教學(xué)方法與教學(xué)手段改革
2.1教學(xué)方法改革①教學(xué)方法靈活多樣。采用傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)方法相結(jié)合的形式，從單一的課堂授課模式轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂講授輔以圖片、錄像、投影、課件、實驗等靈活多樣的多位一體的新型教學(xué)模式，加強理論知識與實踐相結(jié)合，使學(xué)生能更直觀、更形象地掌握知識，加深對機電一體化原理書本理論知識的理解與運用。②現(xiàn)代教育技術(shù)的運用。合理利用多媒體給學(xué)生上課，為了形象化的讓學(xué)生更易接受所學(xué)理論知識，課堂上還要穿插些圖片、幻燈片等。根據(jù)專業(yè)實驗課的特點，理論部分略講，主要講操作中的注意事項，這樣留出充分的時間讓學(xué)生動手操作；除此外，還要安排自組裝實驗，培養(yǎng)同學(xué)們的動手興趣及能力。③創(chuàng)新性教學(xué)。將課堂教學(xué)與實踐鍛煉相結(jié)合，在教學(xué)過程中涉及到實際工程應(yīng)用的課程內(nèi)容，布置學(xué)生在課外時間進行實訓(xùn)，并對實訓(xùn)成果進行評比，提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。④師生互動教學(xué)。教師授課中，善于提出問題，學(xué)生可進行討論或爭論，提出解決方案，教師適時引導(dǎo)，使學(xué)生從中領(lǐng)會教師思路，學(xué)會分析解決問題的能力。這種方法體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教育理念。
2.2教學(xué)手段改革①組織老師進行本課程網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段，將本課程的教學(xué)課程和習(xí)題集等資源逐步公開在校園網(wǎng)上，學(xué)生在課外可自主下載學(xué)習(xí)。②在教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重應(yīng)用，對于基本理論部分要少而精，多結(jié)合實例進行教學(xué)，并在教學(xué)過程中補充學(xué)科前沿內(nèi)容，拓展學(xué)生的知識面，加強學(xué)生的工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。③進一步充實多媒體課件的內(nèi)容，并進一步制作網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程，網(wǎng)上系統(tǒng)庫，網(wǎng)上答疑輔導(dǎo)信息平臺等多種手段，彌補課件教學(xué)的不足之處。④加強實踐性教學(xué)環(huán)境的建設(shè)，完善課程設(shè)計的內(nèi)容，開設(shè)設(shè)計性實驗、開放性實驗，讓學(xué)生自主構(gòu)建簡單的機電一體化系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和獨立思考問題、分析問題、解決問題的能力。
3優(yōu)化教學(xué)資源，建設(shè)高水平教材
3.1教學(xué)資源優(yōu)化。①理論教學(xué)資源的優(yōu)化。a協(xié)調(diào)整合校內(nèi)外資源，加強機電一體化原理課程的習(xí)題、試題庫及網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)；b邀請國內(nèi)外一流的專家學(xué)者，開設(shè)基于多學(xué)科交叉產(chǎn)生創(chuàng)新意識的機電系統(tǒng)設(shè)計方面的系列講座。②重新整合實踐教學(xué)資源。a設(shè)計采用MATLAB、LabView等軟件組成綜合實驗平臺，在其上做相關(guān)機電一體化系統(tǒng)的仿真、驗證實驗；設(shè)計綜合性、設(shè)計性及開放性實驗并編寫相應(yīng)的程序和調(diào)試。b將科學(xué)研究積累的資源進一步轉(zhuǎn)化為提升以本科教育為核心的人才培養(yǎng)質(zhì)量的平臺，構(gòu)建不同層次的開發(fā)、測試、控制平臺；c把握學(xué)科發(fā)展動態(tài)，分層次、有重點、創(chuàng)特色地開展普及性和專題性工程實踐與科技創(chuàng)新活動，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和技巧，提升學(xué)生綜合性、創(chuàng)新性思維能力。
3.2教材建設(shè)。①設(shè)立專項配套資金，鼓勵教師從教學(xué)、科研成果中提煉素材；②提高認識，加強領(lǐng)導(dǎo)，定期研究教材建設(shè)工作；③組織高學(xué)術(shù)水平一線教師與相關(guān)企業(yè)高水平專家一起，編寫以傳授機電控制原理、知識為主，輔以培養(yǎng)思維、啟迪智慧模塊的，能培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才的優(yōu)秀教材輔助學(xué)習(xí)材料。
4成績評價方式和課程評價體系改革
采用考試、實驗、大作業(yè)并重的方式改進成績評價方式，建成并完善以提高學(xué)生工程實踐能力為指標的課程評價體系，設(shè)計綜合成績評價體系，并進行模擬考核加以改進?？刹捎每荚?、實驗、大作業(yè)并重的考核方式，結(jié)合教師的科研項目，提出一個關(guān)于機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的大作業(yè)。對授課教師授課效果的評價，既注重知識的獲取更注重學(xué)生工程能力的提高。
5課程建設(shè)體系的主要特色及效果
第4篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
【關(guān)鍵詞】校本教材 教學(xué)模式 教學(xué)方法與手段 教學(xué)場所 特色
【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）11-0244-01
本課程主要培養(yǎng)學(xué)生掌握零件測量和產(chǎn)品檢測的專業(yè)技能，同時養(yǎng)成“一絲不茍、精益求精”的職業(yè)素養(yǎng)，為機械加工、數(shù)控加工、模具加工等打下扎實的測量基礎(chǔ)。根據(jù)人力資源和社會保障部《關(guān)于做好技工院校一體化課程教學(xué)改革試驗工作的通知》（人社職司便函〔2010〕48號）等關(guān)于一體化課程改革的文件精神，推動一體化課程改革是職業(yè)教育課程改革的發(fā)展方向和目標。
一、整合傳統(tǒng)課程體系，積極開發(fā)一體化校本教材
根據(jù)對模具制造、機電一體化、數(shù)控加工等專業(yè)相應(yīng)行業(yè)、企業(yè)崗位分析的基礎(chǔ)上，運用工作分析和教學(xué)分析的方法，遵循技術(shù)型、技能型人才職業(yè)能力形成的規(guī)律，著眼于學(xué)生知識、技能和情感態(tài)度的培養(yǎng)以及專業(yè)能力、方法能力、社會能力的形成，按照職業(yè)實踐的邏輯順序，構(gòu)建以能力為本位、以職業(yè)實踐為主線、以項目課程為主體的模塊化專業(yè)課程體系?！稖y量技術(shù)》校本教材根據(jù)實際需要，打破傳統(tǒng)的教材體系將專業(yè)基礎(chǔ)理論內(nèi)容與工作崗位技能有機整合，將傳統(tǒng)的《機械制圖》、《公差配合與測量技術(shù)》以及《鉗工工藝與技能訓(xùn)練》中量具、精密量儀的使用等學(xué)科知識進行整合，進而形成新的一體化專業(yè)課程教材。該教材具有以下鮮明的職業(yè)特色：一是以工作崗位為依據(jù)，構(gòu)建教材體系。二是以工作任務(wù)為線索，組織教材內(nèi)容。三是以典型產(chǎn)品為載體，反映行業(yè)的發(fā)展。同時，結(jié)合課程交叉性強、實踐性強、綜合應(yīng)用性強等特點，除課程內(nèi)實驗外，以開放實驗的形式開設(shè)綜合實驗，并借助教師豐富的工程背景，在課堂教學(xué)、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等各環(huán)節(jié)，強化理論與實踐的結(jié)合，特別在指導(dǎo)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計過程中，突出結(jié)構(gòu)設(shè)計與精度設(shè)計的結(jié)合，將精度設(shè)計理論與方法應(yīng)用于實際工程設(shè)計中，大大提高了學(xué)生的實際應(yīng)用能力。
二、積極探索一體化教學(xué)模式
一體化教學(xué)，我們可以簡單的理解為將理論教學(xué)與實習(xí)教學(xué)融為一體。其內(nèi)涵主要是打破傳統(tǒng)的學(xué)科體系和教學(xué)模式，根據(jù)職業(yè)教育培養(yǎng)目標的要求來重新整合教學(xué)資源，體現(xiàn)能力本位的特點，從而逐步實現(xiàn)從以教師為中心如何“教給”學(xué)生，向以學(xué)生為中心如何“教會”學(xué)生轉(zhuǎn)變；從以教材為中心向以教學(xué)大綱和培養(yǎng)目標為中心轉(zhuǎn)變；從以課堂理論講解為中心向以技能訓(xùn)練為中心轉(zhuǎn)變；從任務(wù)與職業(yè)能力分析出發(fā)，變書本知識的傳授為職業(yè)能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高。以工作過程為導(dǎo)向，以情景教學(xué)為基礎(chǔ)，用工作任務(wù)來組織教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能融會貫通，學(xué)以致用，提高學(xué)生解決實際問題的能力。教學(xué)計劃體現(xiàn)以職業(yè)崗位為中心，構(gòu)建以就業(yè)為導(dǎo)向、能力為本位的教學(xué)體系，知識點以“必需、夠用、實用”為原則，實踐教學(xué)不再根據(jù)理論教學(xué)需要進行，而是將教學(xué)以教師、課堂、教材為中心變?yōu)橐詫W(xué)生、現(xiàn)場、任務(wù)“教、學(xué)、做合一”為中心。教學(xué)過程中，以掌握零件測量和產(chǎn)品檢測的專業(yè)技能為載體，把公差配合基本知識、最新國家標準、通用量具和測量儀器的基本原理和使用方法相結(jié)合，融“教、學(xué)、做”為一體。每課題教學(xué)過程實施時，要求教師與學(xué)生互動共同完成教學(xué)任務(wù)，教師在教中做，學(xué)生在學(xué)中做，邊做邊教，邊做邊學(xué)。充分運用圖、文、視頻等多媒體技術(shù)，為學(xué)生營造一個和諧、自主的學(xué)習(xí)環(huán)境。
三、創(chuàng)新教學(xué)方法、教學(xué)手段
根據(jù)測量課程理論的抽象性，本課程主要采用案例教學(xué)法，八個教學(xué)項目均以典型零件和模具零件為載體，編制典型教學(xué)案例，讓學(xué)生在案例中學(xué)，在案例中做，注重“學(xué)”與“做”的互動，實現(xiàn)學(xué)做交替。理論聯(lián)系實際，按照多元智能理論，邊學(xué)邊做的案例教學(xué)法，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主體作用和創(chuàng)新意識得到很好的發(fā)揮，教學(xué)效果好。
積極探索新的教學(xué)方法，除采用案例教學(xué)法外，還積極推行情境教學(xué)法（營造企業(yè)工作情境的氛圍）、體驗式教學(xué)（設(shè)置企業(yè)情境――測量活動――體驗――感悟）、師徒式教學(xué)法、任務(wù)分析法、分組討論法、啟發(fā)式教學(xué)法等，達到教師與學(xué)生的雙向互動，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神。在整個教學(xué)過程中，教師示范和學(xué)生分組操作訓(xùn)練互動，學(xué)生提問與教師解答、指導(dǎo)有機結(jié)合，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師從課程單純的實施者轉(zhuǎn)換為既是實施者，更是開發(fā)者、建設(shè)者。例如在講授尺寸公差、形位公差選擇等實踐性較強的課程內(nèi)容之前，給學(xué)生布置活塞、減速箱典型零部件等，進行相關(guān)內(nèi)容準備，學(xué)生課下通過查閱資料、類比分析、討論等多種方法，完成實例的精度設(shè)計，課堂教學(xué)結(jié)合ppt、視頻等教學(xué)手段進行講授，讓學(xué)生充分發(fā)表意見，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高了探究性學(xué)習(xí)的熱情。
四、一體化教學(xué)場所建設(shè)規(guī)范性
隨著測量技術(shù)的飛速發(fā)展，測量儀器也呈現(xiàn)出日新月異的變化，為提高實驗條件，改善實驗環(huán)境同時為創(chuàng)新性實驗項目的開設(shè)提供平臺，我院積極投入測量實訓(xùn)室建設(shè)，先后增添光學(xué)平直儀、影像儀、萬能工具顯微鏡和三坐標測量機等精密測量設(shè)備，以滿足學(xué)生的正常實驗教學(xué)需要。在實驗室常規(guī)管理上，儀器設(shè)備由實驗室管理人員負責(zé)，精密測量儀器與大型設(shè)備采用專人負責(zé)。在制度上，建立，健全儀器設(shè)備使用情況登記薄、精密測量儀器的維護與保養(yǎng)信息表，使實驗室管理工作制度化、規(guī)范化、科學(xué)化。
五、《測量技術(shù)》一體化課程特色
本課程通過任務(wù)驅(qū)動的項目教學(xué)，使學(xué)生獲得零件和機械典型結(jié)構(gòu)的幾何量測量、公差知識、最新的國家標準，掌握通用量具和最新精密測量儀器的檢測技能，能勝任產(chǎn)品質(zhì)量檢測崗位的工作。
1.基于生產(chǎn)實際與項目模塊為導(dǎo)向，將授課內(nèi)容和企業(yè)需求緊密相結(jié)合，并在實際應(yīng)用中加以鞏固和提高。
2.課程內(nèi)容與企業(yè)實際案例相結(jié)合。
3.通用量具與測量儀的使用相結(jié)合。
4.傳統(tǒng)檢測方法和現(xiàn)代科學(xué)計算方法相結(jié)合。
5.以充實的測量儀器和測量工具支持模塊設(shè)置內(nèi)容。
6.以培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實際問題能力為教學(xué)重點。
參考文獻：
[1]曹志斌.一體化課程淺析[J].職業(yè)，2012年
第5篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
關(guān)鍵詞：一體化課程；有效職業(yè)學(xué)習(xí)；課程設(shè)計
引進和推廣工學(xué)結(jié)合理論實踐一體化課程的目的，是要縮小高等職業(yè)教育的培養(yǎng)效果與社會需求、職業(yè)生涯可持續(xù)性發(fā)展之間的距離。要保證一體化課程的成功實施，需要我們在課程開發(fā)、課程設(shè)計、教學(xué)設(shè)計以及教學(xué)實施、教學(xué)評價等諸方面進行積極的探索，改革教學(xué)的方式方法，實現(xiàn)有效的職業(yè)學(xué)習(xí)。
《PLC應(yīng)用技術(shù)》是高職工科機電類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。課程目標是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會分析PLC控制系統(tǒng)、閱讀和編制以及調(diào)試自動控制程序，實現(xiàn)對機電一體化設(shè)備、自動化生產(chǎn)線設(shè)備的電氣控制，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、形成職業(yè)核心能力提供重要支撐。我們在該課程的課程設(shè)計和教學(xué)設(shè)計及教學(xué)評價等方面進行了積極探索，并進行了教學(xué)實施，取得很好的學(xué)習(xí)效果，為理論實踐一體化課程的開發(fā)及教學(xué)設(shè)計提供了很好的借鑒作用。
一、課程理念與課程模式
職業(yè)教育的課程目標不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對當前就業(yè)需要的崗位能力，而且還是培養(yǎng)學(xué)生完成整體化工作任務(wù)的綜合職業(yè)能力，奠定持久職業(yè)生涯發(fā)展的基礎(chǔ)。要實現(xiàn)上述目標，就要讓學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間系統(tǒng)化地完成一系列典型工作任務(wù)，獲得專業(yè)知識和工作過程知識，具備一定的工作能力和基本工作經(jīng)驗。這就對實現(xiàn)課程的方式方法提出了全新的要求。專業(yè)課程的內(nèi)容必須是來源于具體工作實際的、理論與實踐一體化的綜合性學(xué)習(xí)任務(wù)。
基于上述要求，根據(jù)《PLC應(yīng)用技術(shù)》的課程目標我們將本課程定為理論實踐一體化課程。一體化課程的種類較多，有任務(wù)引領(lǐng)課程、項目課程、學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程等。結(jié)合本課程的性質(zhì)是專業(yè)基礎(chǔ)課，此階段的學(xué)生知識水平和學(xué)習(xí)能力都還處于較低的層次，為滿足工學(xué)結(jié)合要求和有效職業(yè)學(xué)習(xí)原則，我們確定本課程的課程模式為項目課程。
二、采用基于工作過程的、整體化的行為導(dǎo)向理念進行課程設(shè)計
本課程按基于工作過程的行為導(dǎo)向理念和整體化的工作過程思路進行設(shè)計。課程教學(xué)組經(jīng)過基于工作過程的、整體化的職業(yè)資格分析，同時兼顧工作過程分析、職業(yè)生涯發(fā)展以及便于教學(xué)設(shè)計，本課程精選了10個工業(yè)控制中PLC的典型應(yīng)用項目，將其轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)任務(wù)，并緊緊圍繞完成這些工作任務(wù)的需要來組織課程內(nèi)容，重構(gòu)知識系統(tǒng)，突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。這10個學(xué)習(xí)任務(wù)分別是：三相異步電機的運行控制、PLC電子時鐘控制、競賽搶答器系統(tǒng)控制、交通燈信號控制、產(chǎn)品合格率統(tǒng)計監(jiān)控、步進電機運行控制、管道溫度（壓力）控制、液體攪拌裝置的觸摸屏控制、交流電機的變頻調(diào)速控制、住宅小區(qū)控制系統(tǒng)。
項目任務(wù)的排列使學(xué)生經(jīng)歷從簡單到復(fù)雜的過程，教學(xué)實施也從手把手、引著走到放開手的過渡，使學(xué)生獲得專業(yè)知識和工作過程知識，提高學(xué)生分析問題、解決實際問題的能力，培養(yǎng)邏輯思維、合作精神和創(chuàng)新意識，奠定繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛能。
三、按照有效職業(yè)學(xué)習(xí)的原則進行教學(xué)設(shè)計和組織實施
為滿足培養(yǎng)綜合職業(yè)能力、奠定持久職業(yè)生涯發(fā)展的教育目標，就要改革教學(xué)方式方法，提高職業(yè)學(xué)習(xí)的有效性。有效職業(yè)學(xué)習(xí)的四個基本原則是：以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)、基于行動導(dǎo)向的學(xué)習(xí)、整體化的學(xué)習(xí)和自我管理式的學(xué)習(xí)。
1.滿足以學(xué)生為中心的、基于行動導(dǎo)向的學(xué)習(xí)原則
行動導(dǎo)向教學(xué)強調(diào)“思維”和“行動”的統(tǒng)一，即這里的行動不僅僅指日常生活中的行動，而是指為達到學(xué)習(xí)目標而進行的有意識的行為。每一個完整行動過程的起點都是理智的常識性行動，終點都是行動目標與行動成果的比較。
綜合職業(yè)能力中要求能獨立制定計劃、實施計劃并檢查結(jié)果，這就需要采用以學(xué)生為中心的教學(xué)方式。在教學(xué)活動中，學(xué)生是主體，圍繞已明確的學(xué)習(xí)目標獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師的任務(wù)是為學(xué)生獨立學(xué)習(xí)起咨詢和輔導(dǎo)作用。但以學(xué)生為中心的教學(xué)方式也要遵循因材施教的原則，對于不同階段、不同層次的學(xué)生要區(qū)別對待。由于《PLC應(yīng)用技術(shù)》是專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的專業(yè)基礎(chǔ)和自學(xué)能力尚不具備。因此，要采取行之有效的辦法進行教學(xué)過渡，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)意識和自學(xué)能力。把“學(xué)生圍繞學(xué)習(xí)目標獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)”作為本課程的一個培養(yǎng)目標。因此，培養(yǎng)學(xué)生的獨立學(xué)習(xí)能力既是工學(xué)結(jié)合一體化課程的教學(xué)要求，更是職業(yè)教育的重要目標。
本課程采用案例導(dǎo)向、項目訓(xùn)練的模式進行教學(xué)設(shè)計和組織教學(xué)。在課程初期，采取以工作任務(wù)為中心組織教學(xué)內(nèi)容，以邊講邊練、講練結(jié)合、師生互動的方式進行案例教學(xué)。依據(jù)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的完整工作過程為導(dǎo)向進行講授和練手，每講解一段新知識就引導(dǎo)學(xué)生完成一段工作任務(wù)。通過巡回輔導(dǎo)、校正答案、反饋交流實現(xiàn)重難點的突破，讓學(xué)生在完成工作任務(wù)的過程中完成新知識的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)教學(xué)做一體化。然后給出工程項目，引導(dǎo)學(xué)生進行項目訓(xùn)練，如圖1所示。在實訓(xùn)階段，學(xué)生可以從多種可能的行動方式中選擇自己的方式，而且在行動前就能對可能產(chǎn)生的結(jié)果做出預(yù)測。通過有計劃的行動，達到有意識地影響行動結(jié)果的目標。
隨著學(xué)習(xí)的深入，知識的積累，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力的增強，教師案例引導(dǎo)的內(nèi)容越來越少，學(xué)生自己學(xué)習(xí)和選擇方案的比例越來越大。到后期階段，放手讓學(xué)生在沒有教師的直接幫助下，圍繞已明確了的學(xué)習(xí)目標獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)，教師只是為學(xué)生獨立學(xué)習(xí)起咨詢和輔導(dǎo)作用，幫助學(xué)生獨立獲得必需的知識并構(gòu)建自己的知識體系。實現(xiàn)了專業(yè)能力、工作過程能力以及學(xué)習(xí)方法能力都發(fā)展的教育目標。
2.滿足整體化的、自我管理式的學(xué)習(xí)原則
職業(yè)教育的整體化學(xué)習(xí)過程包括：專業(yè)學(xué)習(xí)、解決問題的學(xué)習(xí)、社會合作和交流式學(xué)習(xí)、情感倫理學(xué)習(xí)等。
本課程在確定課程目標時就提出了知識與能力目標，過程與方法目標、社會與交流目標以及情感態(tài)度目標。課程內(nèi)容的選取都是來自工控實際的典型工作任務(wù)，并且是以完成整體化工作任務(wù)的工作過程為導(dǎo)向、著眼于職業(yè)能力和生涯發(fā)展進行提煉和轉(zhuǎn)化的。目的是促進學(xué)生職業(yè)能力、職業(yè)意識和社會責(zé)任心的綜合發(fā)展，促進學(xué)生的個性發(fā)展。
實現(xiàn)學(xué)生自我管理式的學(xué)習(xí)是職業(yè)教育的最高目標。學(xué)生以現(xiàn)實生活和工作情境為基礎(chǔ)，根據(jù)自己的需要設(shè)定學(xué)習(xí)目標，選擇學(xué)習(xí)資源和方法，確定學(xué)習(xí)進度、時間和地點，并評價自己的學(xué)習(xí)成果。學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)負責(zé)，成為學(xué)習(xí)的主體，教師只是幫助學(xué)生更好地管理自己的學(xué)習(xí)活動。
本課程的后期階段以小組合作共同完成實訓(xùn)項目的方式，即小組學(xué)習(xí)的方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自我管理式的學(xué)習(xí)。小組學(xué)習(xí)的內(nèi)容可以相同也可以不同，由組長負責(zé)安排和分配學(xué)習(xí)任務(wù)，合作完成項目實訓(xùn)，并進行工作成果總結(jié)。
四、課程考核評價
本課程的考核方式和成績評定方案也是圍繞培養(yǎng)綜合職業(yè)能力這個目標制定的。本課程的考核方式分為期末理論考試和平時實訓(xùn)考核。成績評定為百分制，各教學(xué)環(huán)節(jié)占總分的比例為：平時實訓(xùn)考核40%，期末理論考試40%，平時作業(yè)、出勤及課堂考核20%。不以單一的期末考試評定成績，注重過程考核和實訓(xùn)成績。
平時的實訓(xùn)考核以課外設(shè)計方案和程序、現(xiàn)場調(diào)試程序的方式進行。主要觀察操作結(jié)果的正確性，方案的可行性、完整性，程序設(shè)計的正確性、簡潔性；調(diào)試操作的規(guī)范性等，兼顧學(xué)習(xí)態(tài)度、團隊合作、實訓(xùn)報告等因素。
期末理論考試采用閉卷形式進行，主要考察學(xué)生對基礎(chǔ)概念的理解和基本編程應(yīng)用能力。
平時成績注重課堂表現(xiàn)，強化過程考核。降低作業(yè)和出勤的比例，減少抄襲現(xiàn)象，督促動手動腦能力的訓(xùn)練。
綜合實訓(xùn)按單列成績計算，考核標準與平時的實訓(xùn)考核相似。由于綜合實訓(xùn)項目范圍比平時實訓(xùn)的項目范圍廣、難度大，因此，有現(xiàn)場方案和程序設(shè)計輔導(dǎo)環(huán)節(jié)?？己藰藴始訌娏藢@一環(huán)節(jié)的考核，包括對查閱資料、綜合應(yīng)用能力的考察以及合作交流的考察。
《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)實施效果很好，得到有關(guān)專家、老師和學(xué)生的一致肯定，學(xué)生應(yīng)用PLC技術(shù)完成機電控制的能力得到實現(xiàn)，而且很好地完成了課程目標，提高了學(xué)習(xí)積極性和綜合職業(yè)能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程、形成職業(yè)核心能力打下了堅實的基礎(chǔ)。
第6篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
Wang Juye；Zhang Liran
（Zhengzhou Vocational College，Zhengzhou 450121，China）
摘要：在《電氣控制與PLC技術(shù)》課程中引入基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計理論，從工作任務(wù)分析、學(xué)習(xí)情境等方面對該課程內(nèi)容進行重新設(shè)計，并應(yīng)用于三個班級的教學(xué)實踐，教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。
Abstract: In the course of Electrical Control and PLC Technology, it introduced the curriculum design theory based on work process orientation, redesigned the content of curriculum from the work task analysis, learning environment and other aspects, and applied it to the teaching practice for three classes. The teaching quality was improved significantly.
關(guān)鍵詞：工作過程 課程設(shè)計 實踐
Key words: work process；curriculum design；practice
中圖分類號：G42 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）29-0215-01
0引言
《電氣控制與PLC技術(shù)》是電氣自動化技術(shù)、機電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等專業(yè)的核心課程，本文以該課程為例，嘗試采用基于工作過程導(dǎo)向的課程開發(fā)方法，通過調(diào)研，將課程內(nèi)容按照工作過程的實際需要設(shè)計、組織和實施，為高職院校學(xué)生盡快適應(yīng)工作崗位服務(wù)，希望對其它高職院校課程改革有所啟發(fā)和借鑒。
1課程改革的必要性
據(jù)調(diào)查目前各高職院校的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程教學(xué)主要采用傳統(tǒng)教學(xué)法和項目式教學(xué)法。傳統(tǒng)教學(xué)法是根據(jù)所選用的教材，按章節(jié)授課，逐個知識點進行介紹。這樣的教學(xué)法據(jù)調(diào)查獲知大部分學(xué)生基本能夠掌握每一個知識點，但一接觸到工程實際卻不知所措。項目式教學(xué)法就是在課程實施標準中加入項目。從教學(xué)效果來看，這樣的教學(xué)法比傳統(tǒng)教學(xué)法先進，但由于多數(shù)項目僅僅是驗證性實驗，脫離實際工作崗位任務(wù)要求，學(xué)生學(xué)起來普遍感到費時費力，難以掌握該技術(shù)的實際應(yīng)用。
因此，有必要對《電氣控制與 PLC技術(shù)》課程重新進行設(shè)計。
2課程內(nèi)容設(shè)計
2.1 典型工作任務(wù)分析我們通過對鄭州四維機電設(shè)備有限公司、鄭州衛(wèi)華鋼結(jié)構(gòu)有限公司等企業(yè)傳統(tǒng)機床零件加工、數(shù)控機床的生產(chǎn)、裝配、調(diào)試等工作領(lǐng)域的調(diào)研，與企業(yè)專家及專業(yè)教師研討，并結(jié)合我院專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域的培養(yǎng)目標，確定了基于工作過程的《電氣控制與PLC技術(shù)》課程內(nèi)容。課程內(nèi)容分兩大模塊，共7個典型工作任務(wù)，兩大模塊分別是電氣控制模塊和PLC應(yīng)用技術(shù)模塊，7個典型工作任務(wù)基于課程對應(yīng)崗位群的工作場景模擬設(shè)計，結(jié)合我院實踐條件進行實施。根據(jù)認知學(xué)習(xí)規(guī)律將典型工作任務(wù)轉(zhuǎn)換為學(xué)習(xí)領(lǐng)域，如表1。
2.2 課程學(xué)習(xí)情境設(shè)計學(xué)習(xí)情境是在典型工作任務(wù)的基礎(chǔ)上設(shè)計的，是對典型工作任務(wù)進行“教學(xué)化”處理的結(jié)果。一個典型工作任務(wù)可以劃分為幾個學(xué)習(xí)情境。按照遞進與包含的關(guān)系設(shè)計基于7個典型任務(wù)的25個學(xué)習(xí)情境，如表2。
3課程內(nèi)容實施
3.1 教學(xué)方法的選擇本課程根據(jù)設(shè)計的學(xué)習(xí)情境進行組織與實施。在學(xué)習(xí)情境中引入項目教學(xué)法，每個項目實施的過程都是完整的一個工作過程。例如三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路安裝、調(diào)試及試車這個學(xué)習(xí)情境，以實際工程案例起重機起重貨物引入，結(jié)合C6140普通車床控制系統(tǒng)進行學(xué)習(xí)。實施項目教學(xué)法，學(xué)生有更多的機會動手實際操作。一方面有利于學(xué)生就業(yè)；另一方面學(xué)生在每一個學(xué)習(xí)情境中都是完成一項完整的工作，在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生更大的興趣，更有利于教師的教學(xué)。
3.2 課程的考核基于工作過程教學(xué)的考核方式不再以單一的閉卷考試來評定學(xué)生的優(yōu)劣，隨著模塊與任務(wù)的進行，因材施教，隨時考核?？己朔譃槿N形式進行，即學(xué)習(xí)小組考核、指導(dǎo)教師考核和期末閉卷考核。所占比例為：學(xué)習(xí)小組考核40%、指導(dǎo)教師考核10%、期末閉卷考核50%。這三種形式分別是：①學(xué)習(xí)小組考核由學(xué)習(xí)小組長負責(zé)展開自評和互評考核方式，小組長在課程開始時任命。②指導(dǎo)教師考核主要是以抽查提問加課堂筆記和項目總結(jié)的形式進行。③期末閉卷考核在學(xué)期全部課程結(jié)束時進行，主要從知識的掌握及應(yīng)用情況考查學(xué)生對本門課程的掌握程度，督促學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容，而不是學(xué)完一個項目就丟掉一個項目。
4課程評價
針對《電氣控制與PLC技術(shù)》這門課程，從07機電1、2、3班平時表現(xiàn)來看，這三個班級的學(xué)生實際操作能力比往屆的學(xué)生有明顯的提高，學(xué)習(xí)興趣比較濃，個人素質(zhì)也得到很大提升，收到良好效果。
綜上所述，以工作過程為導(dǎo)向，對《電氣控制與PLC技術(shù)》課程內(nèi)容重新設(shè)計，課程的教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高，在實踐中證明基于工作過程導(dǎo)向的課程設(shè)計理念的確符合當前職業(yè)教育課程設(shè)計方向。
第7篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
關(guān)鍵詞 機械專業(yè)；電類課程；典型裝置；教學(xué)方法
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)27-0090-02
Teaching Methods Practice of Electrical Courses for Major of Mechanics based on Typical Equipment//Li Jun, Fan Jian
Abstract Because of the different curriculum compared with that of major in electronics, many mechanical engineering students feel it difficult to learn electrical courses. In order to improve the teaching quality of electrical courses for major of Mechanics, a teaching method based on typical equipment is introduced in this paper.
Key words major of mechanics; electrical courses; typical equipment; teaching methods
Author’a address School of Mechanical Engineering, Taizhou University, Taizhou, Zhejiang, China 318000
1 電氣技術(shù)對現(xiàn)代機械工程的重要意義
隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)在機械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代機械產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)、性能到應(yīng)用水平都已發(fā)生革命性變化，結(jié)構(gòu)上已出現(xiàn)機械、電子、計算機并存的局面[1]。同時隨著人力成本的不斷上升以及體力勞力者的短缺，要求用自動化、信息化技術(shù)提升改造傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造設(shè)備，以提高勞動生產(chǎn)率，減輕勞動強度。這些自動化設(shè)備的改造及維護需要大量的機械專業(yè)人員參與，作為現(xiàn)代機械專業(yè)技術(shù)人員，若沒有相應(yīng)的電氣控制技術(shù)知識，就像當代人不懂電腦，難免有些缺陷。近年來，許多著名高校機械專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中，電氣控制類課程比例不斷上升，加之這些高校學(xué)生基礎(chǔ)好，自學(xué)能力強，學(xué)生的電氣類專業(yè)知識掌握得比較扎實，能較好地將電氣技術(shù)應(yīng)用到機械工程中去。
2 目前機械專業(yè)電類課程存在的問題
但在大多數(shù)地方高校，往往存在這樣的情況：相比機類課程，電類課程設(shè)置較晚且很不全面。在機類課程體系中加入的幾門課程，如電工電子技術(shù)、微機原理等，很難形成自己的體系，機械專業(yè)學(xué)生難以學(xué)到系統(tǒng)的電類課程知識[1]。與重點高校相比，地方高校學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)及自學(xué)能力存在一定的差距，許多學(xué)生反映電類課程比機類課程難學(xué)。如微機原理這門課，許多非電類專業(yè)學(xué)生普遍感覺概念抽象、難理解記憶、內(nèi)容前后交錯、上手較慢，再加上學(xué)時數(shù)緊、授課時間短，更增加了教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的難度[2]。大多數(shù)學(xué)生很難將學(xué)得的有限電類知識靈活運用到機械設(shè)計與制造中去，以滿足現(xiàn)代機械對電氣技術(shù)的需求。許多地方高校機械專業(yè)的師生認為，電類課程“不學(xué)不行，學(xué)了沒用”。
筆者認為上述問題的存在，一方面是因為機械專業(yè)教學(xué)中沒有處理好“機”與“電”的關(guān)系，“機”強而 “電”弱；另一方面是學(xué)生缺少相應(yīng)的電類課程工程體驗。俗話說“百聞不如一見”，對于專業(yè)基礎(chǔ)薄弱，缺少實踐經(jīng)驗的學(xué)生，教師理論講得再好，其效果可能還不如讓學(xué)生自己到現(xiàn)場去體驗，讓學(xué)生親自動手去實踐。
3 基于典型裝置的現(xiàn)場教學(xué)法實踐
基于上述認知規(guī)律，在機械專業(yè)電類課程教學(xué)中開展“基于典型裝置的現(xiàn)場教學(xué)”實踐與探索。具體做法是選擇當?shù)仄髽I(yè)的典型機電產(chǎn)品或生產(chǎn)裝置，進行解剖分析，尋找與電類課程相關(guān)聯(lián)的知識點，將所學(xué)的大部分電類課程知識串聯(lián)起來。將這些裝置作為項目案例進行現(xiàn)場講解教學(xué)，課外時間讓學(xué)生利用這些裝置進行課程設(shè)計或開放性實驗，讓學(xué)生進行模仿設(shè)計和二次開發(fā)創(chuàng)新設(shè)計。
3.1 典型裝置的選擇原則
該教學(xué)方法的第一步，是選擇適用于教學(xué)的典型裝置。所選典型裝置一般要求滿足：
1）裝置來自當?shù)仄髽I(yè)生產(chǎn)一線，以實現(xiàn)教學(xué)與地方經(jīng)濟的有效關(guān)聯(lián)，體現(xiàn)地方性，讓學(xué)生了解當前企業(yè)的技術(shù)現(xiàn)狀，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與熱情，同時也鼓勵任課教師關(guān)注地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展，樹立服務(wù)地方的理念；
2）裝置是機電一體化產(chǎn)品，體現(xiàn)機械專業(yè)特色，強調(diào)機電融合，實現(xiàn)“以機為平臺，電為機服務(wù)”的理念，盡可能多地涵蓋電類課程知識；
3）所選裝置應(yīng)具有透明性與開放性，裝置中相關(guān)電控單元盡可能透明開放，而不是黑匣子，相關(guān)單元有對外開放的接口，以利于檢測以及二次開發(fā)；
第8篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
關(guān)鍵詞 機械 高職升本 專業(yè)基礎(chǔ)課 教學(xué)改革
中圖分類號：F740-4 文獻標識碼：A
0引言
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，遼寧省2012年、2013年各有高職畢業(yè)生8.8萬人、9.7萬人，2014年高職畢業(yè)生9.8萬人，目前每年僅安排5000人左右的高職升本科計劃，涉及機械、電氣、會計、計算機等專業(yè)。近期教育部等6部門公布的《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃（2014-2020年）》，根據(jù)規(guī)劃，到2020年專科層次職業(yè)教育在校生數(shù)將達1480萬人。隨著我國職業(yè)教育的全面推進，高職升本的學(xué)生將越來越多，課程體系的改革愈發(fā)顯得急切，在高職教育的基礎(chǔ)上對學(xué)生進行本科層次的職業(yè)教育就顯得尤為重要。
1現(xiàn)狀分析
（1）學(xué)生基本信息調(diào)研不夠。“高職升本”的生源來自不同的?？茖W(xué)校，如我校機電專業(yè)14級“高職升本”學(xué)生來自10多所不同的高職專科學(xué)校，?？齐A段的專業(yè)也不相同，有機電一體化、數(shù)控技術(shù)、汽車檢測與維修、自動化生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用等，若不進行詳細的調(diào)研分析，所設(shè)的高職升本的課程體系注定是不合理的；學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)不同，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計更需要兼顧到大多學(xué)生；學(xué)生的畢業(yè)目標不同，有準備考研的，有準備搞設(shè)計的，有準備搞維修施工的，還有考公務(wù)員的，這些心理動態(tài)都往往被忽視。
（2）課程重復(fù)現(xiàn)象嚴重。對于“高職”和“高職升本”，無論是專業(yè)基礎(chǔ)課的知識體系，還是實踐體系，都具有較大的重合性：如相關(guān)專業(yè)的理論知識大部分都學(xué)過，只需要再進行部分內(nèi)容的加深；實踐技能基本都掌握，“高職升本”的學(xué)生只有部分專業(yè)可以增加高級工的職業(yè)資格要求；“高職”普遍都實行“兩年理論教學(xué)+一年實習(xí)”，在技能方面已能基本滿足社會和企業(yè)的部分崗位要求。
目前高校對于“高職本科”，一般的做法是挑選重要的課程進行重新講授，配套相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，而且每種實踐技能無論是內(nèi)容還是時間的安排主要針對一門課程。這種課程體系設(shè)置導(dǎo)致學(xué)生用大量的時間進行重復(fù)性學(xué)習(xí)，積極性不高，學(xué)習(xí)效率低下。如何將兩年的高職本科最大效率化和最大成效化，是擺在所有職業(yè)教育工作者面前的一道難題。
（3）教學(xué)模式與職業(yè)教育理念不匹配。通過研究目前高校中“高職升本”機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高校的專業(yè)基礎(chǔ)課組織方式不清晰，教學(xué)方法和教學(xué)手段也與普通本科沒有太大的區(qū)別。是對于高職升本這樣一個教育層次，對學(xué)生采取與普本類似的教育教學(xué)合適與否？答案顯然是否定的?！案呗毶尽笔锹殬I(yè)教育的高階延續(xù)，秉承職業(yè)教育的屬性，應(yīng)繼續(xù)推行課堂進實驗室，教學(xué)進現(xiàn)場的教學(xué)模式，校內(nèi)建設(shè)多功能的“理實一體化”教室，倡導(dǎo)“工作流程”的教學(xué)模式，努力營造與生產(chǎn)過程一致的教學(xué)過程，盡可能地使職業(yè)教育與生產(chǎn)崗位相互銜接。
2教學(xué)方法改革探索
2.1基于工作過程導(dǎo)向，建立合理的專業(yè)基礎(chǔ)課課程體系
改革傳統(tǒng)學(xué)科式課程體系，將學(xué)習(xí)過程與工作過程聯(lián)系起來，將“工作過程的學(xué)習(xí)”和“課堂上的學(xué)習(xí)”融合為一個整體，建立新的專業(yè)基礎(chǔ)課課程體系，項目組教師經(jīng)過討論，重組與整合了“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)部分主干課程。組合原則以技能鑒定考核為導(dǎo)向，以實用技能培養(yǎng)實訓(xùn)為重點，結(jié)合大量的典型實例。注重技能培養(yǎng)，便于學(xué)習(xí)與掌握。其中將《互換性與測量技術(shù)》、《機械制圖》、《CAD繪圖技術(shù)》、《Solidworks三維建模與工程圖》整合為《Solidworks與機械制圖》；將《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《工程力學(xué)》、整合為《機械機構(gòu)分析與設(shè)計》；將《機械制造工藝學(xué)》、《金屬材料及熱處理》、《機床夾具》等課程整合為《機械制造綜合實踐》。將《測試技術(shù)》、《信號分析與故障診斷》等整合為《設(shè)備檢測與故障診斷》，該課程體系主要講授內(nèi)容圍繞一個綜合實踐對象，詳見表1。
2.2改革教學(xué)內(nèi)容
進行廣泛崗位調(diào)研，確立典型工作任務(wù)，以典型工作任務(wù)為載體，讓學(xué)生在完成具體任務(wù)的過程中學(xué)習(xí)，掌握崗位技術(shù)知識，獲得職業(yè)能力，實現(xiàn)學(xué)習(xí)與工作的緊密銜接。
2.3改革課程設(shè)計
課程設(shè)計是人才培養(yǎng)方案中綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，從整個教學(xué)過程來看，課程設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生對所學(xué)知識的復(fù)習(xí)、歸納、總結(jié)、應(yīng)用的過程，是對教學(xué)質(zhì)量最直接的檢驗。而目前對“機械設(shè)計制造及其自動化”專業(yè)來說，大多高校的課程設(shè)計主要針對1～2門課程，系統(tǒng)性不足。本次改革在高職課程設(shè)計的基礎(chǔ)上，增加典型工作流程的引導(dǎo)，知識與技能相結(jié)合的、多門課程相組合的、體現(xiàn)出機械設(shè)計、選材、力學(xué)分析、制造加工等于一體的、模擬真實工作崗位的綜合課程設(shè)計，做一個從設(shè)計――繪圖――加工制造――安裝調(diào)試―故障診斷的一個全面的設(shè)計。
2.4改革課程考核方式
進行課程考核方式的轉(zhuǎn)變，多采用團隊合作、現(xiàn)場操作、制作樣件、過程考核等多種形式相結(jié)合的考核方式，對專業(yè)知識、實踐技能、合作能力、創(chuàng)造能力、組織管理能力、獲取信息能力、語言表達能力、社會活動能力等進行綜合素質(zhì)考核，以此帶動綜合職業(yè)能力的鍛煉和提高。對于課程設(shè)計、實踐實訓(xùn)等環(huán)節(jié)，采用撰寫調(diào)研報告與答辯相結(jié)合；也可以采用開放式思維測試，著重考核學(xué)生的思維方法、思路、見解等。
2.5改革教學(xué)手段
2.5.1改革手段之一：理實一體化教學(xué)
本科層次的職業(yè)教育強調(diào)的是強化實踐技能與理論知識的結(jié)合，因此課程的開展要注重是理實一體化教學(xué)。因此，將課堂搬到實訓(xùn)基地、實驗室，讓學(xué)生看實體、看操作，教師的授課是在實物演示中進行，是在操作中講授，實現(xiàn)從單一的理論講授、少學(xué)時的實驗實踐操作，到以實驗實踐操作為主的理論教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。教師可以廣泛采用任務(wù)驅(qū)動式、項目式、案例式等教學(xué)方式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在理解的前提下記住相關(guān)的知識和理論，達到理論和實踐融合、相互提高的目的。
2.5.2改革手段之二：集中與分散相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式
第三次教育革命的特征是從規(guī)?；逃呦蛏鷳B(tài)化、分散化、網(wǎng)絡(luò)化、生命化的個性化教育。本次改革將引進慕課、微課等多種個性化的學(xué)習(xí)方式，進行課上學(xué)習(xí)和課下自學(xué)、教師教和學(xué)生自學(xué)、教室學(xué)與網(wǎng)上學(xué)的混合式教學(xué)改革。
2.6實驗室改革
我校目前實驗室沒有實現(xiàn)對學(xué)生的開放，主要原因為我校校址在開發(fā)區(qū)，離市內(nèi)較遠，設(shè)置專門的教師負責(zé)管理又存在一定難度。開放式實驗室已經(jīng)成為大多高校學(xué)生提升實踐能力的平臺之一，因此，本項目探索一種以學(xué)生管理為主體的開放型實驗室，以及配套的教學(xué)項目的開發(fā)與研究，主要內(nèi)容包括：根據(jù)就業(yè)導(dǎo)向，結(jié)合行業(yè)基本知識和前沿進展，重新設(shè)計整合研發(fā)開放型項目化實驗項目，建設(shè)實驗項目庫，項目庫要根據(jù)專業(yè)發(fā)展前沿，制定實驗室管理規(guī)范和操作流程，保證學(xué)校的實驗室資源高效利用。
3結(jié)語
“高職升本”課程體系尤其是專業(yè)基礎(chǔ)課的設(shè)計及教學(xué)，必須結(jié)合地方和各校實際情況，對其進行科學(xué)、合理的教學(xué)改革。培養(yǎng)滿足區(qū)域經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)調(diào)整和發(fā)展職業(yè)人才，成為當前，以致將來很長一個階段的一項重要工作。
參考文獻
[1] 巫宏星.對“專升本”培養(yǎng)模式的思考[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報，2004（04）.
[2] 羅t敏.“專升本”教育人才培養(yǎng)模式的探索與優(yōu)化[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014，13（17）.
第9篇：機電一體化課程設(shè)計案例范文
關(guān)鍵詞 PLC 開放式教學(xué) 教學(xué)模式
0 引言
可編程控制器（簡稱PLC）是以微處理器為核心，綜合了計算機技術(shù)、電氣控制技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。已成為工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動化設(shè)備。PLC的功能強大、可靠性高、實用方便，已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、機械加工、汽車制造、石油輕工、輕工食品、能源交通、污水處理等幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域。目前PLC仍處于不斷的發(fā)展之中，其功能不斷增強，通訊能力增強，在大型自動化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中占有不可動搖的地位。
本文介紹的基于三菱FX2N系列的PLC實驗系統(tǒng)，硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，綜合性和應(yīng)用性較強。整個實驗系統(tǒng)以開放性和設(shè)計性為主，改變了原有的單一實驗、單一設(shè)備或單一課程、單一實驗裝置的模式，可以滿足電氣控制技術(shù)、PLC原理及應(yīng)用、PLC課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計等多門課程教學(xué)、實驗和綜合實訓(xùn)的需要。
1 開放式教學(xué)的目的和特征
PLC課程是機電一體化專業(yè)、機械工程及其自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)中一門重要的專業(yè)必修課，該課程的應(yīng)用涵蓋了多門學(xué)科知識，包括：電機、電氣控制技術(shù)、繼電控制，PLC原理等，具有很強的理論性、實踐性和綜合應(yīng)用性。傳統(tǒng)的PLC實驗多是在實訓(xùn)臺、實驗箱或仿真軟件上完成，這些實驗設(shè)備上用按鈕、行程或限位開關(guān)等來模擬傳感器的輸出信號，用發(fā)光二極管模擬工業(yè)現(xiàn)場的電機，報警燈，蜂鳴器，以及工業(yè)現(xiàn)場的執(zhí)行機構(gòu)等的輸出動作。這種傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ街庇^性較差，學(xué)生只能通過LED等的點亮情況來判斷程序運行的正確性，而不能接電機等實際的執(zhí)行機構(gòu)。這種實驗屬于驗證性實驗，直觀性差，不夠開放。
開放式教學(xué)模式是在給定實驗?zāi)康暮蛯嶒炘O(shè)備的條件下，學(xué)生在給定的時間內(nèi)，自己設(shè)計實驗方案，并完成整個實驗的硬件和軟件設(shè)計和調(diào)試過程。在這個實驗過程中，學(xué)生以小組為單位，通過自主學(xué)習(xí)，制定實驗方案，完成硬件原理圖的設(shè)計和組裝，進行軟件的編程，最終完成軟、硬件的調(diào)試。整個過程中，以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為目標；以教師為輔，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者和監(jiān)督者。
2 教學(xué)模式的構(gòu)建與實施
PLC作為整個電氣控制系統(tǒng)的控制核心，不能獨立存在，必須和控制設(shè)備一起組成一個控制系統(tǒng)。在進行PLC開放式教學(xué)課程之前，學(xué)生必須先修以下課程的知識：電機、電氣控制技術(shù)、繼電控制、PLC原理；并且能夠把握每門課程之間的聯(lián)系和銜接關(guān)系。針對傳統(tǒng)的PLC教學(xué)模式的不足，我們在電氣和機電一體化專業(yè)進行了基于PLC的開放式教學(xué)模式的探索。
2.1 實驗室硬件設(shè)備
實驗室硬件設(shè)備配置是工科實驗室建設(shè)最基本的環(huán)節(jié)之一。實驗室購買了三菱FX2N系列PLC主機模塊和模擬量、數(shù)字量輸入輸出模塊，三菱A950GOT系列觸摸屏，三菱變頻器，聯(lián)想臺式電腦（配備三菱編程軟件、仿真軟件）等設(shè)備，同時，配備了四層電梯模型裝置、龍門吊裝置、紅綠燈等實驗配套裝置。此外實驗中心還有電氣控制實驗室和電機實驗室；購買了中間繼電器、熱繼電器、熔斷器、接觸器、按鈕開關(guān)、指示燈、彩燈等電器散件。這些實驗室硬件設(shè)備，為建設(shè)開放式PLC實驗室打下了良好基礎(chǔ)。
2.2 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計
對于一個完整的自動控制系統(tǒng)，PLC只是其中的控制核心，還必須包含控制對象。在整個開放式教學(xué)過程中，我們不僅要進行控制系統(tǒng)的設(shè)計，還必須要設(shè)計控制對象。根據(jù)實驗室的實驗設(shè)備情況，教師制定多個控制系統(tǒng)的設(shè)計，學(xué)生根據(jù)組員自身情況選擇一個來進行設(shè)計?？刂葡到y(tǒng)具體包括：（1）電動機的順序啟?？刂疲◣в|摸屏）；（2）三相交流異步電動機的調(diào)速控制；（3）四層電梯控制；（4）十字路通燈控制；（5）造型彩燈控制；（6）挖掘機模型控制。
2.3 開放式教學(xué)實踐
開放式教學(xué)模式是基于一個實際項目的教學(xué)，以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，教師給出項目題目，并在教學(xué)實施過程中進行引導(dǎo)和輔導(dǎo)。學(xué)生根據(jù)自己的能力和愛好選擇項目題目，組成5～6人的團隊，一起完成項目的系統(tǒng)設(shè)計，原理設(shè)計，程序設(shè)計，聯(lián)機調(diào)試及總結(jié)報告的編寫。
以十字路通燈控制系統(tǒng)為例。控制要求如下：（1）設(shè)計雙向紅綠燈控制系統(tǒng)，要求每向車道能夠?qū)崿F(xiàn)直行和左轉(zhuǎn)控制，四個路口紅綠燈控制；（2）通過按鈕和觸摸屏實現(xiàn)紅綠燈系統(tǒng)的兩地啟動和停止控制；（3）設(shè)有紅綠燈運行模式切換開關(guān)，并能夠?qū)崟r監(jiān)控雙向車道的紅綠燈和人行橫道的紅綠燈的運行情況。
開放式教學(xué)實施過程分為6個階段：
（1）系統(tǒng)方案設(shè)計階段：該階段依據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定總體設(shè)計方案，包括硬件的選型和軟件流程的設(shè)計，初步確定輸入/輸出（I/O）分配。
本系統(tǒng)需要設(shè)計交通燈控制系統(tǒng)模型，采用AD16-22D/S 220V指示燈（紅、黃、綠）來模擬十字路口指示燈。
主要設(shè)備和器件有：三菱FX2N系列PLC主機（I/O點數(shù)為48點）和模擬量/數(shù)字量擴展模塊（I/O點數(shù)為24點），三菱A950GOT系列觸摸屏，2P漏電保護空開，熔斷器，AD16-22D/S 220V按鈕指示燈。
（2）模型及電氣原理設(shè)計階段：使用AutoCAD繪圖軟件對十字路口模型進行設(shè)計，并完成電氣原理圖、電氣元件布置圖、電氣安裝接線圖的繪制。完成后提交電子檔給指導(dǎo)老師，并展開小組討論方案的可行性，確定最終設(shè)計方案，并對實驗室不具備的元器件提交采購單。
（3）模型和控制電路的組裝：要求學(xué)生嚴格按照電氣元件安裝的國家或企業(yè)標準，進行模型的組裝和電路的安裝、接線和調(diào)試。完成后，學(xué)生可先自查，再由老師確認無誤后，方可進行上電調(diào)試。
（4）程序設(shè)計階段：根據(jù)控制要求完成觸摸屏程序和PLC控制程序的設(shè)計。
觸摸屏程序在軟件GT Designer3中完成，并GT Simulator2中進行仿真。PLC控制程序的設(shè)計包括系統(tǒng)的順序功能圖的設(shè)計及PLC程序的設(shè)計。
在該階段，教師可以對觸摸屏程序的設(shè)計和PLC順序控制系統(tǒng)編程設(shè)計進行入門講解，學(xué)生可通過查找資料及自學(xué)的方式完成程序的設(shè)計。
（5）聯(lián)機調(diào)試階段：在全部硬件組裝完成和程序設(shè)計完成后，就進入到程序設(shè)計階段。將程序下載到觸摸屏和PLC中后，上電測試，并詳細記錄上電后控制系統(tǒng)的運行情況，有問題小組分析討論，并對程序進行修改，直至功能完全實現(xiàn)。
（6）總結(jié)并提交報告階段：控制系統(tǒng)調(diào)試成功后，每個團隊成員根據(jù)所完成的任務(wù)提交一份完整的設(shè)計報告和控制系統(tǒng)操作說明書。教師根據(jù)小組的完成情況，組織學(xué)生進行答辯，并根據(jù)小組完成情況，進行綜合評價。
3 結(jié)束語
基于PLC的開放式教學(xué)是一種近工業(yè)應(yīng)用的教學(xué)方式。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生能夠綜合自己所學(xué)的專業(yè)知識，應(yīng)用到項目的設(shè)計和實現(xiàn)中；在項目的實施過程中，遇到難題可以查找資料再學(xué)習(xí)。教師不再以講授課程為主，而是已學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師指導(dǎo)為輔。
學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識，應(yīng)用到項目的實施過程中，增強了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力，提高了學(xué)習(xí)的積極性，取得了較好的教學(xué)成果。在完成整個控制系統(tǒng)的設(shè)計的過程中，大部分學(xué)生直接體會到了專業(yè)理論知識在工程實踐中的運用，使學(xué)生對實際的工程控制系統(tǒng)有一個完整的了解和把握，對將來從事的工作和行業(yè)有一個準確的定位。
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