- 相關(guān)推薦
機械電子工程的課程設置及辦學(xué)模式特點(diǎn)論文
近年來(lái)，世界各發(fā)達國家競相發(fā)展機械電子工程，以提高制造技術(shù)水平，實(shí)現生產(chǎn)系統向柔性化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展。機械電子技術(shù)給傳統的機械產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了革命性的變革和驚人的效益；使產(chǎn)業(yè)結構、生產(chǎn)方式和管理體制發(fā)生了深刻的變化。20世紀80年代初以來(lái)，我國也關(guān)注著(zhù)機械電子工程的發(fā)展與應用，主要進(jìn)行了用機械電子技術(shù)推動(dòng)傳統產(chǎn)業(yè)的改造及開(kāi)發(fā)數字化、自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化的機電產(chǎn)品。機械電子工程是當今世界機械工業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展的主要趨勢，在當前激烈的國際政治、軍事及經(jīng)濟競爭中具有舉足輕重的作用，受到各工業(yè)國家的極大重視，因而也是我國機械工業(yè)發(fā)展的必由之路。
東莞處于珠江三角洲經(jīng)濟發(fā)達地區，被政府定位要建設成為“國際制造業(yè)名城”，且與港、澳和國際交往密切，新產(chǎn)品、新設備、新技術(shù)引進(jìn)快、更新快，東莞理工學(xué)院是東莞地方性本科院校，具有得天獨厚的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。機械電f工程是該院機械設計制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)方向之一，研究機械電子工程的辦學(xué)特色具有亟大意義。
1.機械電子工程辦學(xué)模式及特點(diǎn)
國外的高等工科教育，十分重視微電子技術(shù)與機械工程的結合，在高等院校中正式建立機械電子專(zhuān)業(yè)的大致有兩種類(lèi)型，一種以機械制造過(guò)程機電一體化為方向，如日本的豐橋技術(shù)科技入學(xué)生產(chǎn)系統工程系和英國勃萊德福的制造系統工程系；另一種以產(chǎn)品機電一體化為方向，如日本的靜崗大學(xué)光電機械學(xué)科。日本名古屋大學(xué)電子機械工程系的學(xué)者認為：過(guò)去是機械工程和電子工程分別作為兩個(gè)獨立的領(lǐng)域，今后，社會(huì )和發(fā)展形勢迫切需要能夠掌握機械工程和電子工程兩個(gè)領(lǐng)域的人才。這個(gè)系設有電子機械基礎理論、電子機械應用設計、超精密加工、電子機械測量、集成機械工程等5個(gè)教研室。日本東京大學(xué)機械工程系設計與制造系統專(zhuān)業(yè)（相當于我們現在的機械設計與制造專(zhuān)業(yè)）的課程設計考慮了培養機電一體化人才的需要。他們認為在機電一體化產(chǎn)品中有關(guān)傳感技術(shù)，數據轉換、傳遞與處理技術(shù)，接口技術(shù)和計算機的操作與控制技術(shù)，以及應用軟件等知識，已成為現代機械工程師必須具備的基本知識。因此他們在專(zhuān)業(yè)教學(xué)中增設了以下一些課程：機械工程學(xué)、機構與信息、信息化生產(chǎn)系統、CAD/CAM、自動(dòng)化、先進(jìn)制造技術(shù)、信號與圖象處理、系統管理、機電一體化、系統動(dòng)力學(xué)、機械動(dòng)力學(xué)、工業(yè)綜述、工業(yè)系統以及應用軟件技術(shù)等。
我國高校機械電子工程專(zhuān)業(yè)的設置始于20世紀80年代。最初機電工程專(zhuān)業(yè)是依據各校歸口行業(yè)應急的需要，對原有相關(guān)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行調整而設置的，教學(xué)計劃的制定明顯帶有“機靠電”或“電靠機”的傾向。而課程設置，尤其是體現機電一體化新技術(shù)的專(zhuān)業(yè)課程設置遠跟不上技術(shù)發(fā)展的速度。盡管如此，由于微電子技術(shù)、計算機技術(shù)的率先滲透，這一時(shí)期系統性教育結合進(jìn)修性教育培養出的機電一體化人才，在生產(chǎn)實(shí)踐中，對改造企業(yè)的老產(chǎn)品、舊設備和生產(chǎn)線(xiàn)，提高自動(dòng)化水平和經(jīng)濟效益起到了一定的推動(dòng)作用。進(jìn)入20世紀90年代以后，機電一體化人才的培養為了適應經(jīng)濟體制逐步轉軌以及學(xué)科迅猛發(fā)展所帶來(lái)的變化，許多高校對機械電子工程的專(zhuān)業(yè)結構、課程設置、教學(xué)內容均進(jìn)行了大幅度的調整。
上海交通大學(xué)精密儀器專(zhuān)業(yè)立足于原有專(zhuān)業(yè)的改造，徹底更新原有的課程設置體系。該專(zhuān)業(yè)教改從優(yōu)化專(zhuān)業(yè)課程設置入手，以“精密機械設計”“傳感器”“微機及接口技術(shù)”等核心課程為結合點(diǎn)，鏈接反映學(xué)科新興技術(shù)應用的相關(guān)課程。如在精密機械設計分支中，增設了“精密機械CAD、儀器CAD”等課程；在傳感器分支中，增設了與提高產(chǎn)品質(zhì)量休戚相關(guān)的“儀器可靠性設計”和為加強電路系統設計能力的“精密儀器電路”等課程。與此同時(shí)，考慮到近年來(lái)光機電一體化系統的研究已經(jīng)步入產(chǎn)品化階段，出于光、機、電、智能伺服系統綜合設計能力培養的需要，又增設了“儀器光學(xué)基礎”“自動(dòng)控制系統”等課程。優(yōu)化后的課程體系，總體分布趨于合理，較充分地體現了先進(jìn)性、及時(shí)性、實(shí)用性的特點(diǎn)，形成了機、電、計算機技術(shù)“三足鼎立”之勢。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)機械電子工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革自始至終是與學(xué)校211工程發(fā)展規劃以及教改立項研究結合在一起的。為了挖掘內部潛力、調動(dòng)積極因素、發(fā)揮綜合優(yōu)勢，哈工大將校內原“精密機械及儀器制造工程”專(zhuān)業(yè)、“機電控制及自動(dòng)化”專(zhuān)業(yè)以及機器人研究所、現代生產(chǎn)技術(shù)中心合并，重新組合成立了機械電子工程專(zhuān)業(yè)。這種集科研、教學(xué)、工程實(shí)踐于一體的教學(xué)體系，不僅在師資力量、教學(xué)設施上為專(zhuān)業(yè)教改奠定了基礎，而且合一化機制自身所具有的自動(dòng)反饋功能，更為及時(shí)調整教學(xué)環(huán)節、更新教學(xué)內容提供了保證。重新制定的教學(xué)計劃中，專(zhuān)業(yè)課程的設置具有學(xué)時(shí)少、針對性強的特點(diǎn)，經(jīng)適當搭配后，與統設專(zhuān)業(yè)基礎課組織，不僅形成了“機電控制和自動(dòng)化”、“機電一體化產(chǎn)品設計和制造”兩個(gè)專(zhuān)業(yè)方向（這與當前機電工程專(zhuān)業(yè)機械產(chǎn)品機電一體化和機械制造過(guò)程機電一體化分別設置的發(fā)展新趨勢相吻合），同時(shí)，突出了知識傳授與工程實(shí)際需要的緊密結合。
綜上所述，機械電子工程辦學(xué)模式的共同特點(diǎn)是：
�。�1）基于機械電子學(xué)從理論到實(shí)踐的不斷延伸和擴展，基于機械電子工程綜合性人才培養的需要，遵循“寬口徑、廣適應”的原則，專(zhuān)業(yè)方向以機械產(chǎn)品機電一體化和機械制造過(guò)程機電一體化兩個(gè)大方向來(lái)劃分。
�。�2）站在市場(chǎng)經(jīng)濟對專(zhuān)業(yè)知識結構的總體高度上來(lái)權衡課程設置、教學(xué)內容與教學(xué)時(shí)數，摒棄以往單純強調課程自身完整性的作法。對專(zhuān)業(yè)基礎課，要削枝強干、精心搭配；對專(zhuān)業(yè)課，要反應現代科技水平，突出新、簡(jiǎn)明、實(shí)用。
�。�3）加強實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節，探索適應經(jīng)濟新機制的管理方法。提倡三結合，gfl:理論與實(shí)踐相結合，教學(xué)實(shí)踐與生產(chǎn)實(shí)踐相結合，實(shí)踐環(huán)節要體現機與電的結合。
2.機械電子工程課程設置
借鑒國內外髙校設置機械電子工程取得的經(jīng)驗和成果，結合我院自身特點(diǎn)及地理優(yōu)勢，總結我院第一屆機械電子工程辦學(xué)經(jīng)驗，在“保證基礎、突出主干、注重能力、增強適應性”培養原則的基礎上，修改機械電子工程教學(xué)計劃。建議課程設置如下：
�。�1）保留通識教育課程。
�。�2）修改學(xué)科基礎課程設置。保留機械制圖、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、機械設計、機電傳動(dòng)與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動(dòng)，將互換性與技術(shù)測量、工程材料及成型技術(shù)與機械制造工程原理整合為一門(mén)課，壓縮學(xué)時(shí)：加強電工與電子技術(shù)課程，具體將電子技術(shù)改為模擬電子技術(shù)和數字電子技術(shù)，并增加電工部分的電路分析；加強微機原理與接口技術(shù)課程，增設計算機輔助設計與制造課程。
�。�3）修改專(zhuān)業(yè)課程設置。保留控制工程基礎、機電一體化系統設計；將數控技術(shù)與制造系統的計算機控制整合為一，改設為計算機控制技術(shù)并增加學(xué)時(shí)，增設數控機床與編程，增設機器人技術(shù)。
�。�4）合理設置選修課。對任選課可按照“寬而淺”的原則設置課程，組織教學(xué)內容，一般每門(mén)任選課以20~30學(xué)時(shí)為宜；對于跨專(zhuān)業(yè)的任選課可采用講座方式，一般每門(mén)課程的講座時(shí)間10?15學(xué)時(shí)為宜，以拓寬知識面、增加信息量、擴大視野、促進(jìn)能力與素質(zhì)的培養提高為目的。
3.機械電子工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節
為了在大學(xué)的有限時(shí)間內，有效地培養學(xué)生的綜合能力和創(chuàng )新能力，提高學(xué)生的素質(zhì)，除了課堂教學(xué)部分的課程設置、教學(xué)內容以及教學(xué)方法應圍繞上述培養目標進(jìn)行改革外，還應重視實(shí)驗教學(xué)及工程實(shí)踐教學(xué)在人才培養中的重要性。這是因為在實(shí)驗教學(xué)及工程實(shí)踐教學(xué)的過(guò)程中，學(xué)生將所學(xué)的知識用于解決工程實(shí)際問(wèn)題，從而產(chǎn)生從感性認識到理性認識的6躍；通過(guò)實(shí)驗及實(shí)踐教學(xué)，學(xué)生提高了學(xué)習興趣，貼近了工程實(shí)際，進(jìn)一步明確了學(xué)習目的。尤為重要的是還為提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神提供了一個(gè)合適的環(huán)境�；谏鲜鲈�，我們對機械電子工程實(shí)踐教育體系的建設進(jìn)行了探討研究。
3.1 機械電子工程實(shí)踐教學(xué)體系
以本科培養方案和教學(xué)大綱為依據、以評估要求為標準，建議我院機械電子工程實(shí)踐分為3個(gè)階段，貫穿于大學(xué)四年教學(xué)全過(guò)程，且每個(gè)階段都有一定的目的與要求，各階段的基本內容下：第一階段為實(shí)踐認知階段，本階段教學(xué)主要沿工程設計的實(shí)際過(guò)程展開(kāi)，使學(xué)生通過(guò)參觀(guān)、調研、資料查詢(xún)檢索、采購與經(jīng)濟核算、動(dòng)手拆裝、模型制作、計算機繪圖大作業(yè)的實(shí)踐，得到一個(gè)真實(shí)的較完整的工程經(jīng)歷，強化學(xué)生的工程意識，加深對機電結構的感性認知，并結合有關(guān)的機電工程導論課使學(xué)生對機械電子工程有一個(gè)比較全面的了解。
第二階段是基礎實(shí)踐階段，使學(xué)生通過(guò)金工實(shí)習、電工電子實(shí)習，機械原理與機械設計、機電傳動(dòng)與控制、測試傳感技術(shù)、液壓與氣動(dòng)、微機原理等課程的實(shí)驗、課程設計和大作業(yè)等環(huán)節，了解制造與控制的基本工程知識與設計過(guò)程，訓練學(xué)生逐步樹(shù)立工程觀(guān)念，提高解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識。
第三階段是綜合實(shí)踐階段，把工程設計與機電課程結合起來(lái)，進(jìn)行機械設計與機電控制相結合的綜合設計。在這一階段學(xué)生結合專(zhuān)業(yè)方向課程的學(xué)習，首先通過(guò)機電系統綜合實(shí)驗的yii練，然后通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程設計、生產(chǎn)實(shí)習、畢業(yè)設計，使學(xué)生綜合解決工程實(shí)際問(wèn)題的初步能力得到系統的培養與鍛煉。
在實(shí)踐時(shí)間安排上，除了在學(xué)期末安排一段集中時(shí)間實(shí)施外，基礎實(shí)驗采用單獨設課的形式；專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗采用比較靈活的方式，只給學(xué)生布置一定的實(shí)驗任務(wù)與最終要求，而完成實(shí)驗任務(wù)的過(guò)程則由學(xué)生自己確定；在實(shí)驗進(jìn)度安排上，只要求學(xué)生在規定的某…段時(shí)間內（如一個(gè)學(xué)期內）完成，實(shí)驗室在規定的時(shí)間內對學(xué)生完全開(kāi)放，學(xué)生完成實(shí)驗有較大的靈活性，從而為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與創(chuàng )造性的發(fā)揮創(chuàng )建一個(gè)適宜的環(huán)境。
3.2 機械電子工程綜合實(shí)驗課程設置
針對機械電子工程的特點(diǎn)，建設機電系統綜合性實(shí)驗平臺。設計符合新形勢下的科學(xué)合理的實(shí)驗教學(xué)體系方案，充分突出綜合性實(shí)驗的主體作用，提高共享性、開(kāi)放程度和效率。
機電系統綜合實(shí)驗是機械電子工程的綜合性實(shí)驗課程，其主要目的是培養學(xué)生綜合運用已學(xué)的力學(xué)、機械原理和機械設汁、控制工程、測試技術(shù)、微機原理、計算機控制技術(shù)等課程知識來(lái)提高解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。該課程通過(guò)學(xué)生親自、獨立完成一系列較有針對性的小設計小制作，使學(xué)生在獨立工作能力、實(shí)驗實(shí)踐以及專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識與技能的綜合應用等方面得到比較實(shí)在的鍛煉和培養。具體題目是從教學(xué)、科研、生產(chǎn)實(shí)際課題中提煉而出，每種題目由一至兩名教師負責輔導，各班學(xué)生分為4?5種不同類(lèi)型、不同內容的題目。如機械電子的具體綜合實(shí)驗題目可以設為：①單片機實(shí)驗系統一應用硬件及軟件的設計與研制；②爬樓輪椅的設計和實(shí)驗模型的設計、制作；③單片機控制電梯教學(xué)模型；④帶閉環(huán)控制功能的單相交流伺服電動(dòng)機調速系統；⑤單相調速電動(dòng)機控制的機械手；⑥單片機直流電動(dòng)機控制系統。
在專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗的內容和時(shí)間安排上，采用比較靈活的方式，只給學(xué)生布置一定的實(shí)驗任務(wù)與最終要求，而完成實(shí)驗任務(wù)與過(guò)程則由學(xué)生自己確定；在時(shí)間安排上，只要求學(xué)生在規定的某一段時(shí)間內（如一個(gè)學(xué)期內）完成，實(shí)驗室在規定的時(shí)間內對學(xué)生完全開(kāi)放，學(xué)生完成實(shí)驗有較大的靈活性，為學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與創(chuàng )造性的發(fā)揮創(chuàng )建一個(gè)適宜的環(huán)境。同時(shí)又可以較好地解決了實(shí)驗室的設備在集中實(shí)驗時(shí)不夠用，空時(shí)又閑置著(zhù)的矛盾，較好地發(fā)揮實(shí)驗設備的效能。
3.3 機械電子工程畢業(yè)設計
進(jìn)入21世紀后，我國社會(huì )主義現代化建設進(jìn)入了更高層次、更快速度的發(fā)展時(shí)期，需要大量不僅有較深的專(zhuān)業(yè)知識，而且知識面更寬、素質(zhì)全面的高等工程技術(shù)人才。機械電子工程要求學(xué)生具有較強的工程素質(zhì)和工程技術(shù)綜合應用能力，畢業(yè)后能勝任機械電子工程方面的設計、制造、研究開(kāi)發(fā)、維護與使用、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面的工作。學(xué)生畢業(yè)后能否適應多項技術(shù)工作的需要，是否具有一定的開(kāi)拓和創(chuàng )新能力，在很大程度上取決畢業(yè)設計的效果。為此，畢業(yè)設計要著(zhù)眼于市場(chǎng)，選擇科學(xué)研究與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)相結合的“實(shí)戰”題目，將新技術(shù)運用融入技能培養之中，同時(shí)讓同學(xué)們接觸市場(chǎng)經(jīng)濟知識，使他們在實(shí)戰演練中不僅增長(cháng)技術(shù)才干，而且感受到市場(chǎng)競爭的嚴峻。
建議從三年級下學(xué)期開(kāi)始實(shí)行導師制，學(xué)生可以選擇畢業(yè)設計的方向和指導教師，結合導師的科研項目，提前進(jìn)入畢業(yè)設計，為保證畢業(yè)設計質(zhì)量打下基礎。堅持選擇科研項目和有生產(chǎn)應用背景的題目，真題真做，使學(xué)生受到嚴格的工程實(shí)踐和科研訓練。已經(jīng)簽定就業(yè)協(xié)議的，畢業(yè)設計的題目可以征求用人單位的意見(jiàn)，將畢業(yè)設計題目與企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題和教師科研成果聯(lián)系起來(lái)。少數學(xué)生的畢業(yè)設計可以在用人單位做，由學(xué)校和企業(yè)的工程技術(shù)人員聯(lián)合指導。學(xué)生不僅可以綜合應用所學(xué)知識，而且可以親生經(jīng)歷企業(yè)實(shí)際的工程訓練過(guò)程，對現實(shí)社會(huì )有直接的了解，為今后上崗工作奠定基礎。
總之，實(shí)踐性教學(xué)體系的改革是專(zhuān)業(yè)總體改革的重要組成部分，始終遵循“來(lái)源于實(shí)際，還原于實(shí)際”的指導思想。
4.結語(yǔ)
機械電子工程培養的是復合型應用人才，是從事機電一體化產(chǎn)品設計、制造、運行、試驗、開(kāi)發(fā)研究的高級技術(shù)人才。要求他們既具有扎實(shí)的機械、電子、信息等方面的理論基礎，又具有較強的動(dòng)手能力、工程設計和綜合調試能力，從而能綜合運用系統理論、機械技術(shù)、電子和計算機技術(shù)及其現代技術(shù)，實(shí)現硬件技術(shù)和軟件技術(shù)的巧妙結合，形成優(yōu)化設計方案，研制出高功能、高質(zhì)量、高可靠性、低成本的機電產(chǎn)品和系統。要實(shí)現上述培養目標，必須從各方面采取措施：
�。�1）課程設置做適當調整，學(xué)生在學(xué)習機械類(lèi)知識的同時(shí)，必須加強電類(lèi)知識、計算機應用和機電接口技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的學(xué)習。
�。�2）加強實(shí)踐環(huán)節，建設機電系統綜合實(shí)驗平臺。
�。�3）畢業(yè)設計要著(zhù)眼于市場(chǎng)，選擇科研項目和有生產(chǎn)應用背景的題目，使學(xué)生受到嚴格的工程實(shí)踐和科研訓練。
�。�4）校領(lǐng)導和有關(guān)職能部門(mén)要給予政策、財力等方面的有力支持。
【機械電子工程的課程設置及辦學(xué)模式特點(diǎn)論文】相關(guān)文章：
淺議合作辦學(xué)課程設置及師資管理探討的論文10-16
機械電子工程論文07-02
機械電子人才培育模式革新論文09-22
機械工程材料教學(xué)模式分析論文10-20
建設工程電子檔案接收模式研究論文10-22
關(guān)于交通工程設計課程教學(xué)模式的論文08-03
機械電子工程論文15篇[熱]07-02
機械電子工程論文優(yōu)秀(15篇)07-03