机电课程设计总结

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机电课程设计总结范文第1篇

关键词：机电一体化；本科教学；人才培养；项目教学法

作者简介：王昊（1972-），男，安徽泗县人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授；吴懋亮（1970-），男，山东莱芜人，上海电力学院能源与机械工程学院，副教授。（上海 200090）

基金项目：本文系2011年上海市教委重点课程机电一体化原理项目（项目编号：20115301）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）10-0075-02

为了满足电力行业对机械类专门人才的需求，各电力高校均开设了机械设计制造及其自动化本科专业。该专业的主要特色是培养能够适应电力行业的机械类相关岗位的人才。前几年，该专业毕业生的就业形势喜人，但是，由于制造类相关行业广受金融危机的影响，导致近年来毕业生的就业情况不太理想。面对无法预知的金融危机以及制造业界不太乐观的就业形势，作为专业教师，应该思考怎样才能使学生更从容地面对求职择业问题。

机电一体化作为机械、电子和信息等多科内容融合的学科，在拓宽机械类学生知识面和就业面等方面将起到重要作用。加强该课程的学习，能明显提高学生素质，从而增加学生在机电一体化行业内的就业机会。本文认真思考了机电一体化原理在本科教学中的若干问题，以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性并指出目前存在的问题，提出以拓宽学生的就业面为目的崭新的教学思路，并辅以项目教学法的教学改革方案，以及增设“机电一体化原理”课程设计的设想。

一、引导学生认识“机电一体化原理”的重要性

学生在学习“机电一体化原理”的时候，由于缺乏实际经验，加上该课程牵涉面很广，学习难度较大，因而学习热情不足。因此，在教学过程中，教师要想方设法、千方百计地引导和吸引学生充分认识“机电一体化原理”这门课程的重要性，从而激发学生的学习热情。

首先，应使学生明确，机电一体化是多学科交叉，相互渗透的综合性课程，广泛涉及机械技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、检测传感技术和系统总体技术等方面的内容。机电一体化技术是给传统机械加上“大脑”（计算机信息处理与控制），极大限度地延伸了机械的概念，使机电一体化产品几乎无处不在。例如，“机器人”作为最重要的机电一体化产品之一，已经成为现代工业控制的三大支柱之一。[1]

其次，针对现在机械专业学生机械基础扎实、电子基础薄弱的特点，认真学习“机电一体化原理”这门课程，将显著提高学生在电子方面的素养。通过课程讲解、实验教学、项目教学、课程设计等教学手段，学生深刻体会机电一体化的基本原理和设计方法。

最后，机电一体化的重要性还体现在很多产品，特别是高科技产品，难以将机械和电子部件完全分开。例如，机电设备设计及维护人员既要精通机械方面的知识，又要精通电子方面的知识。因此，掌握机电一体化原理，并将其应用到解决实际工程问题当中，已经成为机械专业的毕业生必须掌握的一项重要技能。

二、增加实验课时、加强实验室建设与整合

“机电一体化原理”理论学习固然重要，实验教学也同样重要。不少学校现有的“机电一体化原理”的教学大纲中，实验教学所占学时明显偏少，而且学生真正能动手完成的实验更是少之又少。因此，现有实验安排起不到锻炼学生的动手和实际操作能力的目的。

此外，很多学校实验室中的设备和科研条件并没有充分发挥出来。应该在现有的设备的基础上，广泛开拓思路，整合、组合、创造出新的机电一体化实验，以实现锻炼学生动手能力的目的。而且，实验室的工作条件和实验场所还需要进一步改善。实验设备也需要对机电一体化实验教学或辅助教学等方面，进行广泛市场调研，根据需要进行采购和扩充。

因此，必须在加强实验室建设的基础上，适当增加机电一体化的实验课时，才能真正使学生通过实验加深对机电一体化理论知识的掌握，体会机电一体化应用的目的。

三、激发学生在机电一体化行业内的就业思路

激发学生产生在机电一体化行业内就业的想法，是教学的重中之重。只有学生真正产生这种想法，才会产生学好“机电一体化原理”的动力。

目前，机械专业毕业生大多将自己的就业方向主观定位在纯机械领域。尽管机械制造业是非常庞大的产业，但就业机会终归有限。由于能力的欠缺，择业的时候，面对机电一体化行业广泛的就业机会，学生更多的是无奈。鉴于此，任课教师必须努力激发学生在机电一体化行业内的就业兴趣。

引导学生领悟，若是自己具备很强的机电一体化技术方面的素养，将会拓宽自己的就业面，从而为自己创造更多的就业契机。就算是学生毕业后选择在机械行业就业，若是在机电一体化方面有比较扎实的基础，也会开拓自己的视野，何况是现在科学技术、工程技术已经发展到机、电完美结合的阶段，完全分开的机械和电子几乎没有。

因此，在教学过程中，应该结合机电一体化行业激发学生的学习动力。具体来说，可以结合机械专业学生在机电一体化行业就业的实例，引导和激发学生的学习热情。另外，在教学过程中，也可以充分结合机电一体化产品的具体设计思路，引导学生如何跨越机械专业的局限，尽可能多地接触机电一体化领域。通过这些方式，学生们将会自然提升对机电一体化领域的兴趣，从而增加在机电一体化行业就业的主观积极性。

四、开展项目教学法、培养学生综合能力

为了使学生加强对机电一体化领域的认识，启发他们在机电一体化行业内就业的热情，“项目教学法”引入到机电一体化的本科教学工作中去。项目教学法在国外的职业教育中应用较多，目前在本科教学中还很少使用。为了让机械专业的学生通过项目直接深入到机电一体化领域，教师提出使用项目教学法。

项目教学法是一种在“做中学”的理论基础上发展起来的一种教和学的模式，这种教学法通过组织学生真实地参加项目设计，履行和管理项目的全过程，在项目实施的过程中完成教学任务，培养学生的实践能力、分析能力及其他关键能力。这种模式突破了传统的“以课堂为中心，以教师为中心，以教材为中心”的教学模式，强调使用的技能和知识创新，有效地交流课堂与社会生活的联系，充分展示现代教育“素质教育”的本色。[2，3]

项目教学法主要特点是与现实生活紧密联系，加强理论联系实际，有助于培养学生的多方面能力，更重要的是展示学生的创造性，培养了学生解决实际问题的能力。项目教学法的整个教学过程可以分为以下几个阶段：

1.拟定题目

学生自主分组或教师分组，查阅资料、主动思考，充分发挥主观能动性，拟定本小组的题目。教师在这个过程必须要干预，要求学生选定的题目具有创新性或实用性，特别是要适合该小组的特长和兴趣。要求项目既要体现学生的创新性、具备挑战性，又要切实可行、经过学生的努力可以完成。

2.可行性分析及方案设计

通过项目可行性分析及方案设计、确定项目进程计划，要求该进程安排基本与课堂教学进度并行，即：按照课堂教学的进度安排项目的实施进度，即首先是机械机构、执行机构，然后是计算机、控制系统和传感器系统等。教师必须认真检查各小组的可行性分析及方案设计。

3.项目实施要求学生按照工作进度实施并做阶段总结

这一阶段，对于学生在项目研究所用到的内容，有可能在课程学习中没有学到，要求教师指导学生进行再学习，以进一步挖掘学生的创造性思维。项目的实施过程中，学生将有大部分工作需要在实验室中完成，因此，在第三部分对实验室进行整合和扩建的过程中就必须要考虑这些问题。

4.项目考评

以小组为单位，认真考核学生完成项目的情况。针对机电一体化项目的各系统的设计、实现方式、功能和项目报告等进行考评。考评中要特别注意学生在完成项目的过程中发现问题和解决问题的能力。

5.项目拓展

建议学生以研究报告、学术论文的形式呈现本小组的研究成果。对于考评成绩优秀的小组可以组织学生以申报专利、参加竞赛的形式进一步拓展项目。

项目教学法可以极大提高学生的兴趣，激发学生的学习热情，挖掘学生的创造性思维，同时使学生以真正项目的方式接触到机电一体化的产品设计和项目管理。这种项目管理的经验，发现问题、解决问题和总结问题的能力和经验对学生而言非常宝贵。项目考评优秀的学生的科研论文和专利申请都将在学生毕业求职时增加不可或缺的砝码，将成为机电一体化行业的敲门砖。

五、增设“机电一体化原理”课程设计环节

现有的教学手段，还不足以提升学生在机电一体化行业的竞争力。作为项目教学法的补充，还可以通过增加机电一体化原理设计环节，从而更大程度上提高学生的机电一体化产品的设计能力。

课程设计时，要求学生认真回顾教师在课堂上所授要点，分析各要点对产品功能的实现及其特性的影响。希望学生在课程设计过程中，进一步理解、吸收和消化课程理论知识以及在项目教学法中所存在的尚未解决的问题。

课程设计课题要尽可能选择具有产业背景的实际课题，学生通过原理方案的设计、结构设计、传动系统的设计、执行机构的设计、控制系统的设计以及总体设计等过程，加深对机电一体化系统的总体认识。在指导过程中，注意培养学生的创新设计能力，充分发挥学生的创新潜能。此外，还要注意课程设计必须与项目教学法互补，对于项目教学法中没有涉及的部分，要适当加强。[4]

课程设计应着重培养学生熟悉机电一体化行业标准，全面掌握机电一体化产品设计规范和过程，并培养学生扎扎实实的工作作风。

六、结论

本文以拓宽机械类学生的就业面为主要目标，针对“机电一体化原理”本科教学的若干问题，进行了深入探讨和思考。以“机电一体化原理”教学为基础，论述该课程对学生的重要性，以及如何引导学生对该课程的重要性进行再认识。通过加强实验室建设，增加学生动手实践的机会，以拓宽学生的就业面为目的，激发学生的学习动力。提出项目教学法的教学改革方案，着重培养学生在机电一体化产品设计中的发现问题和解决问题的能力；该项目教学法与“机电一体化原理”课程设计相辅相成。期待机电一体化课程在提高综合素质、拓宽毕业生就业面等方面有所建树。

参考文献：

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：北京理工大学出版社，2006.

[2]曾励.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2004.

机电课程设计总结范文第2篇

摘要：实践教学在高校人才培养中占有重要地位，实践教学体系在保障人才培养质量方面发挥着不可忽视的重要作用。在工程教育专业认证背景下，实践教学更提到了前所未有的高度。本文结合山东科技大学卓越工程师培养计划――煤矿机电专业的具体情况，提出了实践教学体系的创新思路，构建了多层面的实践教学体系，探索了多元化的实践教学模式。

关键词：专业认证；卓越工程师计划；煤矿机电专业；实践教学体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）49-0146-02

一、引言

“工程教育专业认证”是指专业认证机构针对高等学校开设的工程类专业实施专门认证。我国早在2006年就启动了工程教育认证工作，根据2015年编制的《工程教育认证工作指南》，我国已经在机械工程、安全工程、化学工程等15类专业领域开展了认证工作[1，2]。工程教育认证以质量保证和质量改进为基本指导思想，加强工程实践教育，因此工程教育专业认证的环境对机械类应用型人才培养来说，是一种契机，更是一种导向。

实践教学是高等教育的重要组成部分，尤其是对煤矿机电这个工程应用极强的专业来说，实践教学更是举足轻重。2010年，教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”，此计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展的高质量各类型工程技术人才[3]，截至目前，共有三批209所高校成为试点高校。我校2012年煤矿机电专业获批实施“卓越工程师计划”。该计划的实施对高校实践教学体系提出了新的挑战，促使各高校进行实践教学体系和教学模式的探索。

近年来，我院针对煤矿机电专业认证标准开展了细致的教学改革工作。在满足专业认证标准的基础上，突出工程实践的特点，重修修订了培养方案，在培养目标、培养要求、课程体系方面都突出了实践环节的重要性。

二、机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的创新思路

“卓越工程师培养计划”旨在整合企业和学校资源，根据现代工程技术发展需求和企业用人需求，培养具备较强的工程实践能力和创新精神的工程技术人才[4]。我校煤矿机电专业是第二批获批实施“卓越工程师培养计划”的专业，在借鉴首批试点单位实施经验的基础上，确立了面向煤炭工业需求的培养目标，重点培养具有从事工程技术工作所需的扎实的基础理论知识以及一定的人文和社会科学素养，掌握本专业系统的技术知识，具有将强的实践动手能力和应用所学知识解决工程实践问题能力的高级应用型创新人才。培养目标中突出了实践教学环节的重要性，因此形成了构建实践教学体系的总体思路是：按照“卓越培养计划”的指导，遵循工程教育的思想，推行“敦实基础、强化实践、着重创新”的办学理念，不断改革课程体系，拓宽产学研基地，积极探索校企合作联合培养模式，增加实践教学环节比重，探索新的实践教学模式，构建新的实践教学体系。

三、多层面煤矿机电专业实践教学体系的构建

我校煤矿机电专业自2009年开始招生，2012年获批“卓越计划”实施。在近7年的培养过程中，煤矿机电专业本着工程教育的理念，在借鉴其他高校先进培养理念的基础上，实施方案不断改进、调整、完善，形成了相对成熟的多层面实践教学体系，如图所示。

煤矿机电专业实践教学体系根据工程应用型人才素质和能力培养要求，按照“卓越工程师计划”的工程教育理念，抓住通识能力和专业技能两要素的培养，针对基础实践能力、综合实践能力和工程实践与创新能力三个不同培养层面，安排不同的课程理论学习及相应的实践教学环节。

培养体系由三个模块组成：基础实践能力模块、综合实践能力模块、工程实践与创新能力三个模块。

1.基础实践能力模块：由通识教育基础实验、专业基础实验和基本技能实习等环节组成。包括大学物理实验、电工电子技术、机电传动控制、液压传动与控制、采掘机械、流体机械、矿井运输与提升、矿山供电等专业基础课及专业技术课的课程实验，以及金工实习、专业认识实习等。该模块主要是通过演示性、验证性的专业实验加深对课程专业课的理解，对学生的动手能力和工程实践能力加以训练，培养学生严谨的治学态度和细致的工作作风。

2.综合实践能力模块：包括专业实训、综合课程设计、企业生产实习等环节。例如机械设计课程设计、矿山机械课程设计、数控加工实训、毕业设计及相关企业生产实习等。综合性课程设计是培养学生工程意识、工程素质和创新能力的有效途径。从基本的工程制图到毕业设计论文，综合性设计旨在引导学生将所学专业知识，结合生产实际，做出符合实际需求的设计，强化学生的设计理念。生产实习目的在于让学生通过运用学习成果，在实际企业生产中掌握基本操作技能和技术运用能力。

3.工程实践与创新能力模块：包括工程项目实训、专业实习、创新设计大赛等环节。煤矿机电专业实践环节中设置了工程实践环节共12周，学生随机分配到各家煤矿单位进行定岗专业实习，巩固和深化专业知识，提升专业实践技能，促进其职业养成，得到工程师的初步训练。此外，学校动员学生积极参与教师的工程项目，在项目实训中到企业单位见习与实习，将所学知识充分利用到工程项目建设中，逐步增加工程师基本素养的培育。

四、总结

工程教育专业认证对实践教学提出了新的挑战，随着“卓越工程师计划”的不断推进，基于煤矿机电专业的实践教学体系也在不断进行完善和改进。本文在结合山东科技大学煤矿机电专业实践教学情况的基础上，构建了多层面的实践教学体系和多元化的实践教学模式，以满足专业认证要求，改善实践教学效果。值得一提的是，本研究还停留在培养体系的探索上，对于质量评价体系、监控体系和保障体系并未涉及到，需要在实践中进一步研究和探索。

参考文献：

[1]韩晓燕，张彦通，王伟.高等工程教育专业认证研究综述[J].高等工程教育研究，2006，（6）：6-10.

[2]中工程教育专业认证协会.工程教育认证标准（2015版）[Z].2015.03.

机电课程设计总结范文第3篇

机电专业应用数学项目化教学设计一、课程定位

“机电专业应用数学”是机电工程专业一门必修课程，其先修课程是初等数学，后续课程为：机械零件数控加工、机电设备维修技术、机械设计基础、工程力学、数控编程及操作等专业课程。这些专业课程根据岗位不同，主要分研发岗位课程、生产岗位课程，学习期间学生还要参加各类技能比赛、考取技能证书，毕业前要进行顶岗实习、撰写毕业论文或毕业设计。学生通过对数学基本知识的学习，不仅可以提高其逻辑思维能力、判断能力，还可以为专业课程的学习提供数学支持，为专业问题的解决提供思想方法，所以本课程定位是：为专业课程的学习服务，为工作岗位的需求服务，为学生的可持续发展服务。

二、机电类专业毕业生岗位及能力分析

机电类专业毕业的常见就业岗位是：机械（模具）设计、制造、安装、检测、维护及调试，技术改造，产品开发与营销等。

机电类专业毕业生需要具备的与数学有关的岗位能力有：能够正确选择加工工具与设备（机），能够灵活操作数控机床进行零件加工（机），能够正确选择、组装、检修设备的元器件（电），能够对产品的质量进行检验，能够对设备状态进行正确判断（综合），企业决策与管理能力（综合）。

机电类专业课程中与数学相关的能力有：刀具角度、零件尺寸的计算能力、数控机床加工零件时的参数计算能力，会计算机床电流向量，会对零件各类数据进行分析等。

三、设计思路

“机电专业应用数学”课程设计，就是通过以上分析，提炼出机电类专业学生需要具备的数学能力，以及支撑这类数学能力所需的数学知识，将机电专业应用数学教学内容按项目进行划分。采用以实际问题解决为导向的项目教学法，辅以案例、任务驱动和问题导向教学法，教学环节采用项目式情境引入――数学新知学习――项目解决导出。整个教学遵从数学课程的基础性、针对性、现代化、互动性和层次性原则。

四、教学目标

（一）通识能力目标

1.具有概念互译能力，能够将机电类概念与数学概念对接；2.具有问题转化能力，会将机电类问题转换成数学问题；3.具有运算能力，能计算出数学模型的解；4.具有回归能力，会将数学解回归成实际问题的解决办法；5.具有迁移能力，会将一个实际问题的解决方案迁移成其它问题的解决方案。

（二）专项能力目标

会利用各类方程对凸轮、齿轮、连杆等机械构件运动轨迹进行描述、分析与计算，会利用微积分对电路、电机的电流、电压等的变化进行定量分析与计算，会利用微积分计算工程机械中受弯构件的刚度、强度，会利用微积分对机械元件进行设计和性能校核，会用解析几何知识对数控编程中的基点与节点进行选取与计算，会利用数理统计知识对加工零件的质量、误差做数据分析。

（三）知识能力目标

掌握函数、三角函数、参数方程、极坐标基本知识，充分理解极限、连续、导数、微分、积分概念，熟练进行极限、导数、微积分基本运算，理解常微分方程的概念及求解方法，掌握空间直角坐标系、向量、空间平面、直线、概率论与数理统计基本知识。

（四）素质教育目标

通过本课程学习，树立学生吃苦耐劳的实干精神，形成敢于创新的职业习惯，养成细致、严谨的工作作风，具有较强的团队协作能力。

五、教学内容

整个教学内容以数学知识体系为主线，以岗位与专业课程需求的教学项目为引领，构建项目化教学内容。“机电专业应用数学”分为四个教学项目，分别是：项目一：机械构件运动轨迹的描述、测量与计算。项目二：机电工程中受弯构件的变形计算，机械元件的设计计算、性能校核和优化设计。项目三：机械零件的绘制、测量及加工计算。项目四：零件测量精度分析。

四个教学项目对应四个教学模块，分别是：初等数学（函数、参数方程、极坐标）、微积分学（极限与连续、导数与微分、不定积分、定积分及其应用、常微分方程）、空间解析几何和空间角度的计算、概率论与数理统计（随机事件及概率计算、随机变量、随机变量的数字特征）。

六、情景设计

在项目四（零件测量精度分析）中采用的情境是：要对一批零件的加工精度进行统计分析，通常首先对每个零件的尺寸进行测量并记录，然后将尺寸划分成数个等长度的区间段，统计各个区间段内的零件数目，最后在平面直角坐标系里，以每个区间的中点为横坐标，以该区间内的零件数占总零件数的百分比为纵坐标，画出若干个离散点，将这些离散点用光滑曲线连起来，就得到了零件尺寸的正态分布图。由此情境进入概率论与数理统计知识的学习。

七、首末次课设计

（一）第一次课设计

环节一：畅所欲言

学生自由发言，介绍对机电类专业的认识、对本门课程的认识、希望从本课程的学习中获得什么等。

环节二：项目展示

展示机电专业中需要的数学知识，明确学习数学的目的。

环节三：课程要求

教师介绍本课程的特点、学习方式、学习要求，考核标准。

环节四：分组交流学生分组交流自己的学习计划和目标。

（二）最后一次课设计

环节一：谈谈收获

每个学生谈谈本课程的学习收获，老师补充，进行课程总结。

环节二：秀秀实力，分组进行

1.计算交流电路中电阻元件从电源吸收的平均功率

2.用微分方程知识分析机械运动中的阻尼现象及特点。

环节三：评评成果

各小组之间开展互评打分，教师参与评价并进行评分。

八、考核方式

1.学习态度考核：10%。学习态度包括课前预习、课堂纪律、课堂参与度、作业完成情况；

2.完成项目情况考核：30%。包括完成项目过程中表现出的数学互译能力、模型构建能力、计算能力、创新能力、应用数学知识解决问题的能力。

3.期末考试考核：60%。期末进行闭卷考试，考查一学期所学基本数学知识及运用知识解决问题的能力。

九、设计效果

通过项目化课程设计，学生学习目的明确，学习态度由被动变主动，由消极变积极，学习热情大大提高，解决问题的能力显著提升。授课内容由原来的单纯数学知识变为与专业有机结合的数学知识，因此知识结构由一元变多元，由枯燥变丰富，又因为增加了相应专业课知识，课程改革后对数学老师提出了更高的要求，由单一变综合，由闭塞到开放；要从过去以纸上推演、证明为主的数学操作，转变为以专业软件为主进行运算的数学操作。不仅要熟谙数学知识，还要了解机电行业专业知识；不仅要会解决数学问题，还要会发现数学问题。

机电课程设计总结范文第4篇

关键词：人机工程学；课程建设；技术应用

工业设计专业工业设计教育的特征在于综合性、实践性和创造性。其中综合性意味着设计中的知识涵盖了科学和人文领域(Narvaez2008)[1]。Hoadley与Cox（2009）年认为，“设计是人类活动中的重要一课，因为它连接着理论和实践，是用来解决不合理的结构、开放性问题的科学活动”[2]。设计知识不是简单的信息，它不能直接以传统的方式直接教给学生(WenzhiChen，2010)[3]。《人机工程学》课程作为一门工业设计等所有从事与人有关的设计专业的主要专业必修课，却还在遵循传统的“课堂理论知识灌输+课后知识性问答作业+课终闭卷考试”[4]的模式进行教学，忽视了学生的主动学习能力、创新能力的培养。我校自《人机工程学》课程开设以来，教研组成员立足于学校技术应用型本科的特色定位，根据理工科生源的知识结构特征组织教学，逐渐形成了注重运用理论进行设计实践、以机电产品为主要研究对象的课程特色，但在课程教学中还存在不少问题。比如，人机工程学设计案例不足，具体如何应用人机工程学知识解决设计问题的细节不够深入等。在此次课程建设中，课题组对本课程的教学内容、教学方法和教学手段、考核方式进行了进一步探索、改革，注重知识、能力、素质的全面培养，以设计课题为主线引导学生主动学习人机工程学，从而培养学生具备以人为本的设计素养，灵活运用人机工程学的知识进行创新设计实践。

一、《人机工程学》课程建设目标

《人机工程学》课程既具有相对的独立性，又具有较强的延续性和整体性，是工业设计专业的一门具有基础性质的专业课程，是工业设计学生进入本专业各个设计方向学习的基础，属于承上启下的一门专业课程。在课程建设之初，依据学校定位、专业特色定位及课程性质明确了课程的建设目标。

（一）使学生初步掌握人机工程的基本原则与方法，培养“以人为本”的设计素质

通过《人机工程学》课程的学习，使学生了解人机工程学学科的基本理论体系，初步学会从人机工程学的基本原则和方法出发，对产品进行人机工程学方面的改良与创新。在理论知识传授的同时，培养学生“以人为本”的设计素质。

（二）通过搭建从理论到实践的桥梁，使学生能创造性地提出人机工程解决方案

以往的《人机工程学》课程中，理论偏多，缺少理论向实践的延伸。在课程改革中，需要在教学的每一个阶段，通过一个设计项目或设计分析，使学生体验人机工程在设计中的运用，帮助学生树立起正确的设计意识，并能创造性地提出人机工程解决方案。

（三）教学内容具有鲜明的专业特色

在专业建设与发展过程中，我校工业设计专业明确“以工业产品为主要对象，以面向机电、仪器仪表产品的工业设计”为特色。因此，在人机工程学课程建设中，尤其突出人机工程学在大中型机电产品、仪器仪表中的运用，为培养机电产品设计人才打下良好的基础。

二、教学内容的改革

作为一门交叉性、边缘性、综合性的学科，人机工程学的教学内容涉及面广，48教学课时内不可能面面俱到，然而通过精讲多练，进行课程教学内容的整合与删减，以基本理论为核心，以设计项目作为主线，将教学内容进行贯穿，激发学生学习的积极性与主动性，从而实现知识传授、能力培养、素质教育于一体。主要体现在：

（一）循序渐进、举一反三的课程教学链

采用“理论教学——实验教学——单项实验——小课题设计——课程设计”的教学链，以设计项目为主线组织教学，贯穿教学内容。对原有人机工程学的教学内容进行整合，突出重点，精讲难点，着重讲述人的生理和心理特性在产品设计中的具体应用，突出知识的应用，学会以人为本发现设计问题，综合考虑各因素，解决人机工程学问题。

（二）注重由理论到实践的设计案例分析与设计项目

通过单项实验、小课题设计、课程设计三个实践环节，提高学生的实际应用能力。通过实验，使得学生掌握常用的人机实验方法，并逐步能自己设计相关实验。小课题设计是体验一些小型手工具产品（如电吹风、牙刷、美工刀、锤子、榔头等），分析现有产品的优缺点，提出自己的设计改良方案，并与原产品作对比分析，制作改良模型，体验设计的成效。在后续的课程设计教学环节中针对电动工具等机电类产品进行深入的分析与设计。

（三）注重突出我校“机电产品工业设计”的专业特色

在教学内容中，结合机床、交通工具等典型机电产品分析人机工程学应用方法。在小课题设计中，分析体验小型手工具产品，帮助学生初步体验机电产品设计的一般原则与方法，在课程设计环节中对机电产品进行深入分析与设计，在工作室设计等综合实践环节中选用机电产品作为主要设计实践对象，并与相应的企业与设计公司建立紧密的联系，成功搭建起“理论”到“设计”的桥梁。

三、开放创新的教学方式与考核方式

人机工程学是工业设计课程中的一门理论性较强的学科，在教学过程中通过以学生为中心，强调学生的参与，在设计项目的各个阶段有机地引入相关的支撑知识，培养学生发现问题、思考问题、解决问题的能力。具体体现在以下几个方面：

（一）校企联合的“多讲”教学团队

在设计分析与实践环节中，将不同研究领域的教师或者教师与设计公司资深的设计师、企业技术人员形成教学团队，以讲座、workshop等形式共同参与教学，形成教师间相互启发、相互激励、相互促进的“多讲”模式[5]。例如，在讲解人体数据、手工具人机限定时，邀请以此为主要研究内容的老师做讲座，了解前沿知识，了解实验的设计方法。在具体设计手工具时，邀请校企合作单位的相关工程师、设计师讲解他们的设计经验、设计限制，帮助学生理解人机原则。在设计方案呈现阶段，校内教师与校外教师组成评图小组，共同对学生的设计方案进行评价，避免教师的一家之言，保证评价的公正性、有效性，能更全面地评价方案。

（二）开放创新的过程教学模式

在教学方法上，以L.Stenhouse的“过程模式”理论为教学方法理论依据，积极采用参与互动式、体验式、现场教学、案例教学法和发脑风暴训练等现代教学方法，引导学生主动学习。互动教学：学生在教师的指导下，在规定的时间内以小组讨论方式对某些案例或问题进行专题讨论，如让学生从人机工程学角度进行优秀产品的分析评价，提高鉴别能力和创新能力，初步掌握人机分析方法；在座椅设计章节之后，精心组织、鼓励学生对一些名家设计的座椅提出自己的观点、看法，从而避免了教师上课“一言堂”的做法，提高学生的学习热情。体验教学：在课堂作业中，有一个是要求学生自己测量小组成员的人体尺寸，分析在人体尺寸数据中的百分比，通过体验对人体数据与测量有了直观的认识。小课题设计是通过体验现有手工具的人机设计，提出改良方案，并制作模型体验改良效果。在试用产品以及设计过程中，使学生逐渐掌握人机设计原则以及最终的人机效果检验方式。现场教学：在部分章节中，通过参观、现场讲解，让学生体验触摸感受设计，如仪器仪表、手工具设计，从而对设计有直观的认识。案例教学：结合优秀实例，包括校企合作企业的设计实例进行讲解人机工程学基本理论，引入方案投标、设计比赛，学练结合，教学内容也就更为有血有肉，有针对性。头脑风暴训练：在设计项目中，让学生在有限的时间内完成一定数量的设计方案，意在培养他们的发散性联想和创造性的设计想象力。

（三）阶段性评价和终结性评价、校内校外评价相结合的多维评价模式

工业设计专业在知识、能力结构和学习态度等方面的要求有着自身的特点，在课程教学中注重过程，培养学生按照程序提出问题、分析问题和解决问题的能力，不断激发学生的学习积极性。《人机工程学》课程评价采用阶段性评价和终结性评价相结合的模式，对学生在每一项教学环节中的表现、作业情况进行考查，结合期末的理论性知识的考核，充分体现过程教学思想。同时，在与企业合作的设计项目中，最终的考核由企业人员参与或以企业项目评价标准为主，教师为辅，学生相互的评价也占一定评价比例，多方综合评定学生的成绩，实现“多维考核”的形式，从而更能触动学生的学习热情。在陈述最终方案时，采用每个小组陈述总体思想，每个学生用一定时间阐述自己的设计，充分锻炼了学生，也是学生与教师、企业人员，学生之间相互交流学习的重要过程。

四、总结

机电课程设计总结范文第5篇

CDIO教学内容自动线安装与调试高等职业院校机电一体化技术专业，主要培养在机电设备制造企业、自动化生产企业从事机械零件测绘与加工工艺编制、机械零件检验与装配、机电设备安装调试与检修、自动化生产线系统安装调试与维护、产品销售及售后服务等工作，适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高素质技能型人才。自动线安装与调试课程是机电一体化技术专业的一门专业核心课程，该课程的主要任务是讲解和训练自动生产线安装、调试与维护所需的理论知识和实践技能，旨在加强学生综合技术的应用和实践技能的培养。CDIO是英文单词构思Conceive、设计Design、实施Implement、运行Operate，其核心理念是“做中学、学中做”和“基于项目教育和学习”，关注学生的学习特点、认知规律以及职业成长的规律，在学习基础理论的基础上，重点突出对学生职业技能的培养。

一、课程定位

1.课程性质。机电一体化技术专业面向机电设备的操作、机电设备安装与调试、机电设备维护与管理以及机电产品销售四个岗位，根据岗位的典型工作任务分析出，通过在校学习学生需要掌握三项专业核心能力：机电设备安装、调试与维修能力、机电设备管理能力、机电一体化技术集成应用能力。每一项能力都有相应的专业核心课程支撑。自动线安装与调试课程是一门支撑“机电一体化技术集成应用能力”的专业核心课程，同时也辅助“机电设备安装调试与维护能力”的锻炼和提升。

2.课程目标。自动线安装与调试课程的主要任务，是讲解和训练自动生产线安装、调试与维护所需的理论知识和实践技能，旨在加强学生综合技术的应用和实践技能的培养，实现相关的知识目标、技能目标和素质目标。

知识目标：掌握自动化生产线的组成及其工作原理；掌握气动控制技术在自动化生产线中的应用；掌握传感检测技术在自动化生产线中的应用；掌握电机驱动技术在自动化生产线中的应用。

技能目标：能正确安装与调试自动线机械及气动元件；能正确分析自动线中气动控制回路，并对其进行安装与调试；能正确分析自动线中电气控制系统，并对其进行接线；掌握自动线中PLC控制程序的编写；掌握自动线触摸屏人机界面的组态。

素质目标：培养团队协作，组织沟通的能力；培养自我学习习惯；培养探索欲望、创新能力；培养工作中的质量意识、安全意识。

3.与相关课程的衔接。自动线安装与调试课程是机电一体化技术专业的专业核心课程，本课程的前导课程有：简单机械机构的分析与设计、电工操作与工艺实施、液压与气压元件及系统的组装与调试、机电控制技术、信号检测技术、机电设备PLC控制的实施。本课程的后续课程有：机电一体化系统设计制作、机电设备管理。

二、课程设计

1.课程内容选取原则

（1）职业性。教学内容与职业标准相结合，重视学生职业素养的养成。

（2）适应性。符合高职学生的学习特点和认知规律，教学内容遵循由浅入深、由单一到综合教学规律。

（3）实践性。以学生为主体，强调实践动手能力。

（4）针对性。教学内容需适应企业对自动线安装与调试的岗位需求。

2.课程内容选取步骤。针对自动线安装与调试课程进行企业调研，总结该课程所面向的岗位主要有：生产线操作、生产线控制编程、生产线安装与调试、生产线维修以及生产线维护管理，通过分析这些岗位的典型工作任务总结职业能力，针对职业能力筛选课程的教学内容，按照职业成长规律和学习规律将教学内容整合成由浅到深、由单一到综合的七个教学项目（课程内容具体的选取步骤如图1所示）。

3.课程内容组织。根据机电一体化行业的发展需求和职业岗位所需的知识能力素质要求，打破传统的学科体系课程内容结构，以“项目引导、任务驱动”的形式，对课程进行重构。本课程针对自动生产线安装、调试与维护工作设计了七个项目，每个项目都有相应的实践教学内容和理论教学内容，以实践教学内容为主。教学内容以实际自动生产线装备为载体。每个项目选取相应的工作单元为载体，载体选取突出服务面向的行业特色，载体及时更新，吸纳新知识、新技术、新标准。七个项目以30个学习性工作任务驱动，计划总课时是64学时（课程内容组织及课时分配如表1所示）。

三、结束语

本文基于CDIO教学理念，构建了机电一体化技术专业的专业核心课程《自动线安装与调试》的教学体系，激发了学生学习的积极性、提高了学生专业技能的实践能力、培养了学生团队协作等职业素养。为了更好地提高教学效果，具体的CDIO教学项目的设计和实施需要良好的教学设施和高素质的“双师型”师资队伍作支撑。因此，如何为该课程培养高素质的师资队伍、如何设计高质量的教学项目以保证学生的学习效果和效率，以及项目实施的具体方法和手段都需要进一步探讨和研究。

参考文献：

[1]韩时琳，胡旭跃，陈杰.实施CDIO工程教育的关键问题探讨[J].中国电力教育，2014，（02）：5-6.

[2]张妤，宋蜇存，穆丽新.基于竞赛任务驱动CDIO理念的工程人才培养模式探索[J].中国电力教育，2013，（29）：22-23.