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1、机电一体化课程体系研究文章来源 毕业论文网 摘要:从系统的观点出发,从宽度、深度、跨度三维并行建设的机电一体化的课程体系;基于课程体系对相关课程的教学内容进行了整合集成研究,建立了国际化互动教学模式和大学生科技实践教学创新平台,为应用型、创新型机电一体化人才培养打下了良好的基础。关键词:三维并行机电一体化 课程体系 整合集成 动态专题在人类社会已经进入到知识经济社会的今天,机电一体化以其特有的技术带动性、融合性和广泛实用性,迅速渗透于机械制造行业,使之具备高新技术的现代机电一体化制造业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,为提高自主创新能力以及在国际上的竞争能力,高等院校机械设计制造
2、及其自动化专业必须适应市场需求,积极主动地与市场经济接轨,培养现代制造业研究、开发、生产、管理、服务第一线需要的应用型和创新型的机电一体化工程技术人才。为此,构建应用型、创新型人才培养的机电一体化课程体系势在必行。1 基于应用型、创新型人才培养的三维动态机电一体化课程体系的研究1 . 1 机电一体化的共性关键技术机电一体化是在以机械、电子技术等为主的多门技术学科相互渗透、相互结合的过程中逐渐形成和发展起来的新兴边缘技术学科。它包含机电一体化技术和机电一体化系统两方面的内容。机电一体化技术是指包括技术基础、技术原理在内的使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。它是建立在机械技术、微电子技术、
3、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感与检测技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等共性关键技术群体之上的高级综合技术。机电一体化系统有机电一体化产品和机电一体化生产系统。机电一体化产品是指采用机电一体化技术,在机械产品基础上创造出来的新一代机电产品或设备;机电一体化生产系统是运用机电一体化技术把各种机电一体化设备按目标产品的要求组成的一个高生产率、高柔性、高质量、高可靠性、低能耗的生产系统。因此为适应于应用型、创新型的机械设计制造及其自动化专业人才的培养目标,必须基于机电一体化共性关键技术构建机电一体化课程体系。1 . 2 三维构筑新型的机电一体化课程体系基于应用型、创新型机电一体
4、化人才培养,创建以先进制造系统为对象,从宽度、深度、跨度三维并行建设的新型机电一体化课程体系,其三维立体构架如图1所示。该课程体系的特点是：拓宽专业基础、整合知识内涵、把握科技前沿、更新教学模式。该课程体系是建立在全新的课程设置理念、动态更新的系列教材、国际化动态互动教学模式以及交叉学科科技实践创新平台基础之上的空间发展构架,具体的三维辐射研究成果如下。(1)宽度方向,围绕机械设计制造及其自动化的课程体系建设。为了适应新时期宽口径、厚基础、强能力、高素质创新人才培养的要求,动态引进新理论和最新科研成果,紧密围绕制造业机械设计制造及其自动化的机电一体化产品(系统)或机电一体化生产系统(先进制造系
5、统)关键技术,整合集成机电一体化有关共性关键技术,形成在宽度方向从技术基础和技术原理到系统设计、系统制造、系统控制,以及系统仿真、故障诊断到可靠性质量管理的全寿命周期新型机电一体化课程体系,如图2所示。新型机电一体化课程体系为平台—模块式体系结构。将课程模块化使相互耦合的课程整合集成,以解决原有各门课程自成体系,对象单一与知识零碎割裂,不能有机联系和综合应用的弊端。(2)深度方向,凝结国内外最新科技成果的课程体系建设。根据厚基础、宽口径的高素质人才培养目标,对机械设计制造及其自动化专业课程通用基础部分加以整合和凝练。具体举措是整合知识集耦合强的相关课程,拓展专业基础领域,凝练基础理
6、论内容。在机电一体化专业方向课程平台中,每个模块的专题是在新课程体系中设置的动态互动课程,该类课程主要聘请国内外知名教授、学者及具有科研实力的教师开设。通过与国内外知名大学及教授共同建设国际化机电一体化专业方向模块,以及本专业具有博士学位的教授或副教授授课将国内外最新成果动态互动地引入课堂教学,形成即加强基础又引领学科前沿的国际化互动教学模块,从而大大地提升了机电一体化专业课程知识领域的深度和难度。(3)跨度方向,促进学科交叉的科技实践创新的课程体系建设。机电一体化系统或产品的关键技术突出表现为多学科交叉、多系统集成与综合,需要进行信息综合与容错控制,同时具备高可靠性等特点。因此，有必要建设一
7、个多学科交叉的集成科技实践平台,使学生在该平台上有机融合所学知识进行科技实践创新,从而巩固和加强学生对专业知识的掌握,培养创新思维,提高学生培养素质。通过配备名师指导学生从事与机电一体化技术相关的科研课题的项目设计、研究等工作,取得的成果参加国家组织的大学生“挑战杯”竞赛,江苏省高校组织的机器人竞赛、数控大赛等活动,以及学校各种科技竞赛活动,设计多学科交叉科技实践创新平台,使学生可以灵活、自主选择实践环节题目和时间,提供科技实践条件和完善科技实践的校院创新基金和奖励制度,使学生在科技实践中不断突破自我,培养其发明、创新思维,提高其综合应用能力,从中找到科技创新的乐趣。从
8、以上三个方向并行构建的机电一体化课程教学体系,是以宽度方向为主体,深度和跨度为加深课程体系的内涵建设渗透于宽度之中。1 . 3 基于机电一体化课程体系的课程集成整合研究按照前述构建的三维动态机电一体化课程体系,注重课程体系与课程群的整体性和一体化建设,加强不同课程间的互补 和整合集成,并使课程体系模块化,解决原有各门课程自成体系、对象单一与知识零碎割裂,不能有机联系和综合应用的弊端。从机电一体化综合应用能力和素质培养的总体要求,根据机电一体化技术的知识结构及其在培养学生知识能力结构中的任务和作用,确定各课程的功能定位,规划课程的结构体系,整合集成课程的教学内容,并加强教学内容的有机联系,避免空白和重复。1.3.1 机电一体化课程群的模块化(1)机电一体化技术基础课程群。技术基础课程模块：工程图学、工程材料与热加工技术、工程力学、
