机电一体化技术概述
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机电一体化技术概述范文第1篇
Abstract: this paper introduced the concept of the electromechanical integration technology and significance, and summarizes its support to this technology of the electromechanical integration technology development direction. Finally through the electric drive system construction, this paper introduces how to the idea of system, gradually put the electric drive system perfect, so as to realize the mechanical and electrical ¬-body of the application of the technology.
Keywords: mechanical and electrical integration technology; Electric drive system; Application; Research.
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1 机电一体化技术的概念
现代科学技术的飞速发展,推动了不同科学的相互交叉与渗透,并引发了几乎所有工程领域的技术革命与改造。而以机械技术和电子技术为主体,多学科技术交融渗透、相互结合的新兴学科――机电一体化,正逐渐变成了当今学界研究的重点之一。
2 机电一体化技术的意义
2.1功能增强
机电一体化产品具有多种复合功能,如加工中心可以将多台普通机床的多道工序在一次装夹中完成,并自动检测工件和刀具精度,显示刀具运动轨迹。
2.2精度提高
机电一体化技术简化了机构链,使机械磨损、配合间隙及受力变形等引起的误差大大减少。由于采用计算机检测与控制技术补偿和校正因各种干扰造成的动态误差,从而达到纯机械技术手段所无法实现的工作精度。
2.3结构简化
由于机电一体化技术采用微处理器、大规模集成电路、电力电子器件代替了原来的电器控制柜和传动装置,使机电一体化产品零部件数量减少、体积变小,结构得到简化。
2.4可靠性提高
随着集成电路的集成度越来越高,材料性能越趋稳定,机电一体化产品可靠性不断增强,同时由于具备了安全连锁控制、过载及失控保护、断电保护的功能,进一步提高了机电一体化产品的安全可靠性。
2.5改善操作
由于机电一体化产品采用了计算机技术,从而提升了产品的自动化程度,减少了操作按钮及手柄,改善了设备的操作性能,构建了良好的人机界面。
2.6提高柔性
由于软件技术的引入,从而实现了机器工作程序的可修改性,能够通过软件的修改来满足工作情况改变的需要。
3 机电一体化技术的构成
3.1机械技术
机电产品的功能和作用大部分都是由机械本体来体现的。本体材料的优良、结构的新颖、精密的加工技术,能够使机械结构重量减轻、体积变小,改善其快速响应特性,提高零部件的精度、刚度和可靠性。
3.2传感技术
传感技术是机电一体化技术的关键技术,它将所测得的各种参数量如位移、速度、加速度、力等信号转换为统一格式的电信号输入到信息处理系统中,并由此产生出相应的控制信号以决定执行机构的运动形式。
3.3信息处理技术
信息处理技术包括信息的输入、识别、变换、运算、存储及输出技术。机电一体化产品的工作是受控于信息处理装置的,因此信息处理是否正确及时,将直接影响到产品工作的质量和效率。
3.4自动控制技术
自动控制技术就是通过控制器使被控对象或过程自动地按照预定的规律运行。自动控制技术范围很广,包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场调试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。而机电一体化系统中自动控制技术包括位置控制、速度控制、最优控制、模糊控制和自适应控制等。
3.5接口技术
机电一体化系统通常由许多要素和子系统构成,为了确保各个要素与系统之间能够顺利地进行信息、物质能量的传输和交换,必须在它们之间建立一定的联系条件,而这些条件统称为接口。这些接口既可能是硬件,也可能是软件,或者是两者的结合。
3.6驱动技术
驱动技术的主要研究对象是执行元件及其驱动装置。执行元件分为电动、气动、液压等, 机电一体化产品中多采用电动式执行元件,驱动装置主要指各种电动机的驱动电源电路,其主要以采用电力电子器件及集成化的功能电路构成。
3.7系统总体技术
系统总体技术是一种从全局角度和系统目标出发,用系统的观点和方法,将系统分解成若干相互联系的功能单元,找到能完成各个功能的技术方案,并将其进行分析、评价和优化的综合应用技术。
4 机电一体化技术的应用
在人们的日常生活当中,自动机械、信息处理设备、办公室设备、车辆电子设备、医疗器械、光学装置、智能家电、楼宇安全系统等机电一体化系统都离不开执行元件为其提供动力。而执行元件和电子控制装置之间是无法直接连接的,因此需要一个驱动部件。该驱动部件在电子控制装置的控制下,接收指令,进行能量转换,从而得到目标输出。电子控制驱动系统框架。
对于精密传动来说,需要在执行元件输出终端进行传动测量,如测量其位置、速度、加速度,同时将所测得的数据反馈给电子控制装置,让其进行比较,进行误差修正控制,最终实现精密传动。电子闭环控制驱动系统框架。
当有多个执行元件,其输出动作规律各不相同时,一方面要根据各执行元件工作情况来考虑其控制的形式,另一方面需要确定它们之间是否存在输出的联系。如果它们之间没有联系,可以让它们单独来工作, 也可以通过构建PC机上位控制来统一管理。图1为PC机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图。若工作联动内容经常变化,就应该构建一个可以直接识别联动输出的软件,将联动输出写入软件当中,让其直接转化为控制程序,这样就能灵活地应对动作输出的需求。图2为装载了位置控制模块的PC机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图。
图1PC 机二级管理的多驱动电子闭环控制系统结构框图
图2带位置控制模块的PC 机二级管理多驱动电子闭环控制系统结构框图
上述机电一体化技术的应用,仅论述了如何将传感技术、信息处理技术和驱动技术等技术简单的融合,各部件都是以模块形式搭建的,而模块间的信号传输及所涉及到的接口技术和信息处理技术是其中的重点。所以,在机电一体化技术应用中,以全局最优的观念去设计机电一体化产品,并且解决好每个功能模块信息处理和传输的问题,是能够迅速地利用好机电一体化技术的方法。
5 机电一体化技术的发展方向
由于机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展, 同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。
5.1智能化
智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。
5.2模块化
机电一体化产品种类繁多,让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。
5.3网络一体化
由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Compu ter Integrated App liance
System,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电一体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。
5.4微机电化
微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、 耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。
5.5绿色化
绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。
6 结束语
机电一体化技术概述范文第2篇
关键词:机电一体化技术;考核评价;职业资格鉴定
学生学业成绩考核评价既是对学生知识技能掌握程度的检验，也直接体现教师的课堂教学效果，是教学过程的一个重要组成部分［1］，不仅是影响教学水平和效果的关键因素，也对学生的教育和培养起着举足轻重的作用［2］。考核评价模式的改革一直是黄冈职业技术学院专业建设的重要工作，其改革的重点是:以贡献和能力为依据，按照企业用人标准构建学校、行业、企业、研究机构和其他社会组织等多方共同参与的评价机制，建立以能力为核心的学生评价模式，突出技能考核，促进学校课程考试与职业资格鉴定的衔接统一，提高学生综合职业素养。
一、总体思路
机电一体化技术专业考核评价改革的总体思路是:建立新的教学质量评价体系，改变传统的“以理论考试成绩为主、以期末考试成绩为主、以任课教师评价为主”的评价模式，以“培养学生综合素养和职业能力”为主线，建立以就业为导向，以能力为本位，社会、企业、学校、教师、家长、学生多元参的立体教学质量评价体系，注重评价主体、评价内容和评价方式的多元化。通过评价体系建设，提高学生的职业综合素质和就业竞争实力、社会适应力，激励学生进取，促进学生的未来发展，实现职业教育人才培养目标。
二、改革措施与内容
为提高教育教学质量和人才培养质量，提升专业竞争力，机电一体化技术专业在加强平时考核、考核方式多样化、建立反馈机制等基础上，注重校企合作，采取了以下措施。
(一)建立与国家
《职业技能鉴定规范》相结合的试题库，实现教考分离借助学校“三通一专”考试，建立了机电专业核心技能考核试题库，将专业技术工种职业能力分解成多个“综合能力”，每项综合能力又可以分成若干个“专项能力”，并聘请校内外企业专家参与研讨评分细则及评分标准。初步建立了涵盖典型机械构件加工工艺设计与制造(机械制造技术)、电机与电气控制技术、电气线路的组装与调试、机械零件测绘、零件数控程序编制与操作等课程的考核试题库。
(二)弱化期末理论考核，强调过程项目考核
考试考核方法的改革，既要打破单一的理论考试，也要打破单一的闭卷形式和“一卷定乾坤”的传统模式，应当根据不同的课程特点采取灵活多样的考试考核方法［4］。机电一体化技术专业所有的专业课程划分成若干个项目开展教学，采用教学做一体的教学模式，部分课程采用项目考核的方式代替理论考核成绩，突出过程考核。其中电工技术、电子技术、自动检测技术、电机及电气控制技术课程采用一体化教学，采用项目考核的方式，直接由平时项目考核成绩汇总得到总成绩，CAD软件应用、Pro/E软件应用两门课程强调学生对软件的应用能力，采用的是技能考核的方式。课程分项目清单如表1所示。通过采用一体化教学方法和项目考核的方式，注重对学生能力与素质尤其是提出问题和运用所学知识解决问题能力的考核，减少期未考试比重，增大平时考核比重，建立了以综合评价与过程评价为主的考试评价制度有效地调动了学生学习的自觉性和积极性，培养了学生的实践动手能力、综合应用能力、自学能力和创新意识。通过学业改革，学生普遍赞成改革后的考试方式，机电专业相关实训室利用率也居学校前列。
(三)引入职业资格证，强调职业能力培养
就业准入制度是现代社会的重要制度之一，职业资格证书制度是国家劳动管理的重要组成部分，高职院校需要贯彻国家关于“在高等职业院校中实行学历证书与职业资格证书并重的教学制度”。实行“双证书制度”有利于提高学生的就业竞争力。在机电专业的课程体系中，将与机电专业相关的职业资格证，如CAD证、维修电工证、电工操作证、车工证、钳工证、电气设备安装工证，引入教学与考核中来，不仅将职业资格证内容与课程内容对照教学，而且在考核时，将职业资格证成绩量化作为课程考核成绩的一部分，全面提高学生的职业素质(如表2所示)。
(四)课程教学和评价中引入企业元素
依托“厂中校”黄冈职业技术学院欧宝学院，让学生进入“厂中校”参加实习和就业，在实习的过程中完成《现代生产管理》、《综合实习》、《顶岗实习》等课程考核，同时完成《传感器应用技术》、《机械制造技术》等课程相关知识的认知。依托“校中厂”欧宝实训室完成《机械制图》课程的教学和考核，有关课程教学及其考核，由学校教师和企业技术专家共同完成。依托“校中厂”现代制造技术中心，完成《机械制造技术》、《数控操作与编程》等课程的教学和考核。机电专业超过50%的专业课程已经走出教室，走进实训室，走进工厂车间，通过在考核中引入企业元素，加强了机电一体化技术专业学生实践能力和职业能力的培养。
三、改革的效果
考核评价改革的过程，也是学校改革方案和规章制度不断完善的过程。通过两年的改革，形成了比较完善的评价模式改革制度、文件和过程材料，为学校考核评价的改革奠定了坚实的基础;通过全程参与课程试点教学，积极参与学生任务书的设计、评价表的设计、课程标准的修订等工作，使教师团队的教研水平、创新思维、理论水平、操作技能都有了较大长进，教学团队的双师素质明显提高;通过专业考核评价模式改革，学生的学习积极性、自学能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力得到了很大提高和锻炼，教学质量得到显著提高。
四、结束语
机电一体化技术专业以企业需求为出发点，以提高学生职业能力、职业素养、职业习惯为目的，建立了与《职业技能鉴定规范》相结合的试题库，在教学中，采用多元化考核方式，突出技能训练和融入职业资格考核，通过校企合作与互动，让学生走出教室，让企业专家走进课堂，强化了学生的专业技能，提高了教育教学质量和人才培养质量，考核评价改革的理念及课程考核项目设置等对职业教育课程均有良好的借鉴作用。
参考文献:
［1］郝淑新．试述高等学校学生学业考核［J］．读写算:教育教学研究，2011(13):24－26．
［2］郭恩棉．水产动物组织胚胎学》学业考核评价改革与实践［J］．科技视界，2011(10):111－113．
［3］廖迎春．对高职院校学业考核评价方式改革的思考［J］．湖南工业职业技术学院学报，2011(6):94－95．
机电一体化技术概述范文第3篇
关键词：电工电子技术 一体化教学 教学改革
电工电子技术是一门实践性很强的学科。中职学校电工电子技术课程设置和教学一方面远离生产实际，理论教学与实训教学分离直接造成了理论与实训教学脱节，不但给学生的学习造成很大困难，也影响了教学质量的提高和应用型、技能型人才的培养。因此，为了切实提高教学质量，为社会培养合格技能型人才，学校对电工电子技术一体化教学模式进行了有益探索和实践。
一、教学内容的改革
1.修正教学计划
教学计划是教学安排、组织的依据，是实施一体化教学的前提。结合学院实际情况和学生的特点，依据知识够用、重在实践的准则，教师将电工电子技术基础课程按其所包含的知识和技能，按照由简单到复杂，由单一到综合的顺序分解成若干个学习任务，每个学习任务依据不同的知识点又分成若干个子任务。通过在教学中反复修改和完善，我们制定出了《电工电子技术课程标准》。
2.教材一体化
一体化教材是实施教学的基础，依照《电工电子技术课程标准》和职业技能鉴定标准，我们组织教师编写与其相配套的一体化教材，以培养学生的综合职业能力为目标，按照科学性、针对性、实用性的原则进行编写，充分体现了职业教育重知识应用和重技能提高的特点。教师在具体实施的过程中还配套编写课件等相应的教材。
二、教学方法和手段的改革
采用一体化的教学模式，教师的教学方式变得灵活多样。从传统课堂，教师讲授学生被动接受，转变成一体化课堂，学生为主体教师为引导的模式。从理论教学和实训教学分离变成了理论实训一体化的模式。学生通过完成教师所设定的工作任务，制订工作计划，在实施计划的过程中学到完成任务所用到的知识点和技能点。一体化教学模式培养学生的专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力，以实际工作过程贯穿整个课堂，增强教学的直观性，充分体现学生的主体参与作用，有助于弥补教学和实际生产的脱节问题。
三、师资队伍的建设
一体化教学改革的关键就是建设一支“双师型”专业化教师队伍。也就是要求老师不仅要有扎实的理论知识，还要有极强的实践动手能力；不仅要有驾驭课题、组织教学的能力，还要具有工程师的实践操作、解决实际问题的能力。学校通过一方面组织教师参加校内举办一体化教师培训，一方面派专业教师到其他一体化改革的优秀学校参观学习，另一方面派遣教师下厂参观见习、顶岗锻炼，平时每周六上午所有教师学习等多种形式提高教师的专业素质水平和教学能力。在每学期教务处还采用听课、检查教学资料、开展观摩课等形式督促自我学习。学校还组织专业教师积极参加职业技能鉴定，取得相应工种的职业资格证书，并鼓励其参加本专业各类技能竞赛，促其成长；通过从工科院校引进高学历人才，从企业引进高技能人才，使学校拥有一支能胜任专业一体化教学任务、较为稳定的“双师型”师资队伍。
四、教学条件一体化
要实施一体化教学，就必须具有既能满足理论教学、又能满足实训教学的实训场地，也就是一体化工作站。学校按照一体化教学的要求，建立相对完备的、具有一定先进性的、与培养目标教学计划相适应的校内实训基地。现有电子、电力拖动、PLC、照明线路等多个一体化工作站，为一体化教学的开展奠定了坚实的基础。
五、一体化教学应该注意的问题
一是规范一体化教学过程管理，切实提高一体化教学质量。一体化教学要严格按照教师布置任务、制订工作计划阶段、项目实施阶段，学生在教师的指导下进行实践操作、总结和评价教学，程序按要求实施。
二是推进教学改革，提高教师的业务能力和教学水平，培养出一支既能胜任理论教学又能指导实训操作的“双师型”专业化教师队伍。
三是结合“产学”合作办学机制，继续积极探索工学结合、校企合作的“教学做”一体化案例教学途径。
机电一体化技术概述范文第4篇
关键词：典型工作任务 一体化教学
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0229-01
引言
中职院校培养的主要是在第一线工作的高素质劳动者和中、初级专门人才。然而随着经济飞速发展，企业不断向技术密集型转变，教学和生产实际脱节，使得就业形势越来越严峻。为此，我院从企业实际岗位需求出发，制定一体化教学方案，打破传统的知识为主导教学模式，转变为基于典型工作任务模式，让学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，并构建相关理论知识。使学生具有较强的适应职业不断变更转移和自谋职业的能力。
一、课程内容制定
我院坚持校企合作开发课程，专兼职教师共同参与建设，行业企业共建教学环境的原则，参考企业实践经验及其职业要求，从中提炼典型工作任务。
《电子技术基础》一直被认为是比较难教和难学的一门的专业基础课，学生觉得枯燥，不实用。为此在教学内容的选择上，将内容寓于生活和生产实际，并且选择有声音有现象的电路，形成一个个小的教学活动，激发学生兴趣。并且突破原来的以学科为主线的课程体系，构建以职业能力为核心的课程体系，对电类课程进行了一系列的整合，从2011 级起，将《电子技术基础》、《电子技能与实训》、《电子仪器仪表》等整合为《电子技术装接》的教学，开始实施模块化、项目化教学改革。
在内容的组织上，以典型工作任务为载体，整合相应的知识和技能，实现理实一体化，使学生在一个个贴近企业的具体职业情境中学习，有利于培养学生在工作过程中分析问题和解决问题的综合职业能力。
二、典型工作任务分析
根据电气专业特点，考虑到学生的基础比较薄弱，将课程内容化分成八个课题，每个课题分解成若干个学习活动，并将主要知识点蕴含在各个活动载体中，激发学生的学习兴趣，树立学生的学习信心。如整流模块，以简单的生活实例引入教学任务，以二极管电平显示电路为探究对象，使学生根据不同现象，辨别二极管的单向导电性，并围绕每个任务的实现循序渐进地学习、实践，实现相应的教学目标。
表1 学习领域、行动领域与职业能力对应表（模拟部分）
三、教学过程设计
本课程以职业活动为导向，以校企合作为基础，以综合职业能力培养为核心，理论教学与技能操作一体化教学。整个过程围绕具体的项目展开，进行理实一体化教学。
1.工作任务描述（以项目四为例）
我院SMT实验室需要制作若干调光台灯，要求使用晶闸管完成。现需要电工班根据电路原理图领取、核对、检测、筛选元器件，并按工艺完成电路的安装。采用模拟工作场景的任务描述，为学生提供体验完整工作过程的学习机会，增强学生适应企业实际工作环境和解决综合问题的能力。
2.工作流程
活动1.明确工作任务：阅读工作任务联系单，明确工时、工作内容等要求。
活动2.制定工作计划：人员分工、协作学习、组长制定工期安排、角色设定、学习讨论等。
活动3. 识读电路图：认识元器件：能正确描述晶闸管、单结晶体管等元器件的基本性质和主要功能。了解调光电路工作过程。
活动4.筛选测量元器件：列写工具及材料清单、对元器件进行检测
活动5.电路的安装与制作：能正确设计电路布局走线，按要求完成电路装接。
活动6.电路的测试和验收：能正确完成电路的通电测试，并按电工作业规程，作业完毕清理现场。填写验收和相关技术文件。
活动7.工作总结与评价：以小组形式，对学习过程和作品进行汇报总结，从职业素养（安全意识、责任意识、学习态度、团队合作意识）和专业能力、创新能力等方面进行自评、互评和教师评价的综合评价。
四、评价体系变革
在探索改革过程中，我院更注重过程化管理，以往的一张试卷定乾坤的做法，并不符合中职学生技能强、知识弱的特点。期末成绩评定以平时（20%）+技能（40%）+综合能力（40%）。，平时考核对学生完成每个项目的质量的评价，技能考核包括不同能力的考核，如元件识别、元器件检测、仪器仪表的使用等。综合能力考核则采用书面考试的形式，对学生的理论知识进行全面测试。
机电一体化技术概述范文第5篇
关键词：数字电子技术基础，理论实践一体化，项目导引
作者简介：郭玉华（1977-），女，河南南阳人，信息工程大学理学院电子信息工程系电子工程教研室副主任，讲师；庞学民（1963-），男，河南长垣人，信息工程大学理学院，副教授。（河南郑州450001）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）14-0069-02
主席强调指出，全面实施“素质教育”，应成为教育工作的主题。当前，我国高等教育进入内涵发展、提高质量的新阶段，确立了全面发展、人人成才、多元选择、终身学习、系统培养的新教育理念，更加注重学思结合、知行统一、因材施教，更加注重各类人才的社会责任感、创新精神和实践能力的培养。[1-4]
“数字电子技术基础”是一门强调理论联系实践的课程，重在培养学生的工程意识和科学思维能力。为此各高校都根据自身情况进行了形式多样的教学改革，在教材内容、教学手段、教学方法、教学模式、考核方式上进行了创新实践，[5]在教学模式上引入了多元化、信息化、启发式、立体式、项目驱动式的方法和手段，[6-10]全面推动了该课程的建设和发展。
“数字电子技术基础”是信息工程大学（以下简称“我校”）的一门重要的专业基础必修课程，具有开课面广、专业平台种类多、涉及学科面大等特点，要求教师不仅具有扎实的基础知识，还要有广泛而深入的专业知识。根据我校新的培养理念和不断深化改革的客观形式，教学组对该课程进行了“基于项目导引的理论与实践一体化”的教学改革实践，并将改革试点的成果进行了全面推广。“基于项目导引的理论与实践一体化”教学模式重在调动学生主动跟进、超前思维的本能，培养学生建立工程思维和创新意识，提高学生工程实践和科技创新能力。
一、基本情况和主要特色
“数字电子技术基础”课程“基于项目导引的理论与实践一体化”教学的基本组织模式是：在小班授课的基础上，采取“课堂理论教学+阶段研讨+习题课+基础实验+创新实践”相结合的组织模式，小班规模一般为40人以下。以电类专业为例，各环节学时安排如下：总计划学时80，其中理论讲授48学时，阶段研讨6学时，基础实验教学16学时，创新型实践教学10学时，习题课放在课下辅导答疑时间。该教学改革方案主要有以下几个特色：
1.模块化教学
模块化教学就是贯彻精讲原则，按照教学内容知识点的相关性，将课程划分为几个系统模块，将多个章节揉合在一起，突出讲解教学内容的重点难点。在课程学时日益压缩的情况下，模块化教学可以提高课堂效率，让学生学到尽量多的内容，并且对知识点之间关联性理解得更加清楚。
2.教学研讨
运用启发式和讨论式教学模式，在原来习题课的基础上，增加自主学习和阶段性研讨环节。自主学习和阶段性研讨可有效地增强学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣。
3.EDA虚拟实验环境
要求学生熟练掌握计算机仿真虚拟实验环境，利用课下时间熟悉常用器件和仪器的使用规则，掌握常规电路的设计和调试方法。在节约实验室资源的情况下，可以培养学生综合运用知识、科学观察、分析和解决实际问题的能力。
4.创新型实践
创新型实践属于较为复杂的综合性实验，基于工程项目引导，多数内容是最新的电子技术实际应用的简化模型。该实践活动安排在理论教学结束后集中两周的时间，由教师提出功能和指标要求，学生自己设计、仿真、搭建、测试、调试完成。这种实践活动可以培养学生独立设计和实现电路系统的能力。
5.项目驱动和导引
在整个教学过程中都贯穿工程导引的思想。理论授课时运用项目驱动式教学模式，在引入每一单元模块知识前给学生布置一个设计任务，在教学过程中围绕如何实现该设计任务进行相关知识点的介绍；在研讨课上布置一些工程实践项目让学生设计并讨论，教师对其指导；创新型实践活动更是让学生直接接触工程实践的一次切身经历。
6.理论与实践一体化
理论教学与实验教学统一安排学时，理论课学时和实验课学时不强制区分。教学内容每一模块结束后即进行实验，让学生能够及时地“学一学、练一练”，有效提高学生的实践能力，也加深了学生对理论知识的理解。
改变理论任课教师不参与实验教学的现状，理论课教师组织并辅导学生实验，实验课程由理论课教师与电子实验中心的教师共同承担，由此解决了长期以来教学和实践易脱节的问题，同时也提高了教师的综合能力。
二、改革实施方案要点
1.理论教学的改革措施
（1）模块化的教学方法。由于改革方案中将课堂讲授学时由原来的60减少为48学时，节省的12学时分别调整到学生研讨和创新实践中，因此课堂讲授采用模块化的教学方法，将教学内容整合为4个单元模块。第一单元是逻辑代数基础和组合逻辑电路，包含教材中第一、二、四章，共14学时；第二单元是时序逻辑电路，包含教材中第五和六章，共14学时；第三单元是门电路和基本数字电路，包含教材中第三、十、十一章，共14学时；第四单元是半导体存储器和大规模集成电路，包含教材中的第七、八章节，共6学时。利用模块化教学可以提高课堂效率，让学生在较少的时间内学到尽量多的内容，并且对知识点之间的关联性理解得更加清楚。
（2）增加阶段性研讨。在课程教学组织中，增加自主学习和阶段性研讨环节。为了使理论授课与教学研讨有效结合，教师分别在第一、第二、第三单元结束后组织讨论，每次研讨2个小时。教师需要在教学研讨中把握好研讨的内容和方式。一是需要根据课程标准的基本要求及学生在学习和作业中存在的疑难问题，精心选择讨论题并设计教学过程；二是需要安排一些适当的知识点让学生自学并在讨论课上检查自学效果，比如组合电路中的加法器和数值比较器、时序电路设计中自启动修正问题等；三是需要布置一些工程实践项目让学生设计并在讨论课上对其指导，比如自适应单行道交通灯控制器、超市自动计费器、复杂密钥的密码锁电路等。
托尔斯泰指出：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发兴趣。”通过自主学习和阶段性研讨，在教师和学生之间形成了积极互动的局面，增强了学生的学习主动性，激发了学生的学习兴趣。
（3）引入工程应用实例。运用项目驱动式教学模式，在引入每一单元知识前给学生布置一个项目，在教学过程中围绕如何实现该项目进行相关知识点的介绍。比如在介绍组合逻辑电路前引入病房呼叫系统、在讲解触发器前引入抢答器电路，在讲时序电路的计数器前引入数字时钟系统、讲解D/A转换器前引入任意波形发生器电路等。在每个单元结束后，给学生举案例分析，通过该单元知识点的学习，可以获得怎样的能力，可以设计出怎样的电路，这些电路在具体的工程实例中是如何应用的。在教学过程中引入工程应用实例，一方面使学生对基本概念和分析方法有更深入透彻地理解，另一方面使他们解决问题的工程实践能力有所提高。
2.实践教学的改革措施
为了培养学生的工程应用实践能力，将实践教学分成三个层次：基础实验、仿真型实验和创新型实践。多层次的实践教学模式可以使那些有兴趣、有能力的学生被筛选出来，为学校科技创新基地挑选人才。
（1）基础实验。基础实验以单元电路训练和基本操作为主，学生在教师具体的指导下完成实验，主要是巩固、加深所学数字电路的基本理论，学习仪器设备的使用，提高学生的基本实验技能和操作水平。基础实验包含设计型与验证型两种，共安排16学时，主要由实验中心的教师承担。
（2）仿真实验。仿真实验是基于Multisim10.0计算机虚拟仿真实验平台，让学生在课下进行电路设计的一种实验手段。内容包括两个方面：一方面是基础实验中需要通过仿真预习的内容；另一方面是为了对理论知识加深理解而进行的拓展的简单综合性实验。教师利用辅导答疑时间给予原理和方法指导，要求学生自己独立设计并且完成仿真结果，最后上交文档和设计报告。
教学改革方案中所选择的仿真实验内容主要包括：数码锁电路、占空比可调的振荡器、模拟声响发生器、汽车防盗报警电路、多通道顺序选择电路、时钟变换电路、智力竞赛抢答器、数字钟晶振时基电路、数控放大器、可编程任意波形发生器等。
仿真实验的目的是使学生有效掌握利用计算机软件设计电路的能力，提高学生工程设计和独立工作能力，也使得学生从理论知识到实际电路之间有一个过渡认识，对学生进一步实现硬件电路和系统调试打下基础。
（3）创新型实践。创新型实践属于较为复杂的综合性实验，基于工程项目引导，多数内容是最新的电子技术实际应用的简化模型。实验内容涉及多门课程的知识，还有书本上没有学到的内容，要求学生自学实验指导书，自己查阅资料和手册并独立完成。
教学改革方案中所选择的创新型实验内容主要包括：汽车尾灯控制电路、病房呼叫系统、多路数显报警器、多功能智力竞赛抢答器、数字时钟、数字频率计、出租汽车里程计价表、数字电子秤、数字温度计、红外线转速表。创新实践的时间集中在理论课程结束后的两周，共安排10学时，主要由理论课教师承担，要求学生两人一组，自由选题，在完成仿真的基础上交实物作品。
创新型实践的目的是使学生从深度和广度上扩充知识，熟悉工业前沿的电工电子新设备、新技术，开拓知识面，进行系统和工程方面的训练，培养学生的创新精神和技术创新能力。
3.课程考核方式的改革
课程考核分为理论考核、平时成绩、创新实践成绩三部分。
理论考核：试点班课程考核仍采取教考分离方式，与非试点班同卷、同时进行考试，考试得分按70%计入总成绩。平时成绩：包括平时作业、研讨课和仿真实验三部分。平时作业的书写态度和正确率占总成绩10%，研讨课准备的充分性、发言的积极性和结论的科学性占总成绩5%，仿真实验设计的合理性占总成绩5%。创新实践环节成绩按10%计入总成绩，根据学生题目选择难易程度、设计方案、焊接、调试及参数测试和实践总结等方面计分。
三、思考和体会
组织教学组对“数字电子技术基础”课程进行“基于项目导引的理论与实践一体化”教学改革，使笔者对教学规律有了更深刻的理解、教学方式有了更全面的改善、对教育工作者的责任和义务有了更深刻的体会。主要总结为以下三点：
1.对学生要有信心，要敢于放手
在我校进行教学改革必需面临这样的实际情况：一方面由于学生没有就业压力而产生学习惰性并且缺乏学习热情；另一方面，一直以来僵硬的管理模式和课程标准的约束使教师不敢放开手脚。
教师选择自学内容时非常谨慎，担心影响考试成绩。而改革实践结果表明学生的自学能力很强，理解问题、解决问题的能力也很强，只要教师给予足够的信任和引导，学生可以做得很好。虽然由于时间不足没在考前例行复习串讲和做模拟试卷，但是学生比平行班考得更理想，这证明了“素质教育”才是最重要的，绝对不能采取“应试教育”。
通过各方面的改革措施，学生的学习热情调动了起来，研讨课上积极发言，并且愿意尝试各种实验。仿真实验虽然放手在课下进行，但是通过创新实践活动反映出，他们在课下独立完成了实验，并且较好地具备了创新能力。
2.研讨交流，教师可向学生学习
教师要想很好地掌控研讨课的局面，需要有丰富的教学经历、扎实的理论知识、广泛的实践经验、实事求是的治学态度，对自己的教学能力充满自信，又能够包容学生不同的学术见解。
教师需要全面提高注意力应对学生不断涌现的思维火花，自己习惯用常规解法，而学生不按常规思考，而且能提出多种不同的解决方法；自己思维定式，而学生敢于提问，甚至对工程业界的行规标准敢于，提出自己的想法。只有通过研讨课，教师才能明白学生的思维方式以及与自己的不同处，这样的课程形式大大提高了趣味性，而且对教师自己也是一个挑战。
研讨可以促进教学，教学双方的交流使得教师了解了学生的思维，学生得到了教师的引导，相得益彰。
3.要让学生真正接触工程实践
根据我校的培养目标，只有懂工程技术、能独立创新的学生才能够适应业务单位的需求；只有让学生真正接触工程实践，真正熟悉硬件设备，才能够到业务单位熟练地操作和维护先进的装备。
而实际的情况是，学生在校期间学习理论知识的时间很多，但是参与实践的机会较少。软件的设计仅依赖电脑即可完成，但硬件设计需要构建环境，这需要学校投入大量的人力、物力和财力支持，还需要各部门协调管理，参加校科技创新活动或电子设计大赛的是较好的解决方式。但是在课程中贯穿工程思维、增加创新实践环节则是教师组织和引导学生跨出实践的第一步。
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