机电课程设计总结范文

机电课程设计总结范文第1篇

（1）设计题目、内容不规范，要求不统一。

由于每届或每班的指导教师不同，设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等，要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难，有的设计任务又太简单。

（2）设计资料缺乏。

由于机电一体化是一门新兴的技术和专业，这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载，书籍相对少一些。要进行课程设计，收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册，学生要花费较多的时间找资料，往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。

（3）师资不足。

最早几年机电专业方向只有一个班或两个班，指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招，机电专业扩展到4~5个班，指导教师需要8~10人，明显不够，因此有必要进行培养。

2机电一体化课程设计改进措施

（1）编写合适的机电一体化课程设计指导书，配齐设计资料。

到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书，所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书，并收集较全的资料进行汇编，与指导书汇编成册。

（2）规范设计题目，统一要求。

规范设计题目不是整个设计都用同一个题目，而是在一个范围内选择题目，教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很，不是所有的机电产品都适合做题目，因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的，在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统；机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件，如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床（或铣床、钻床等）设计、车床（或铣床、钻床等）数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容，如数控机床进给轴传动部件，机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计，计算机控制系统设计及对机械部分的控制；从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。

（3）指导教师的培养。

首先被培训的教师可以跟班听课，熟悉掌握相关的课程内容，然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导，以培养出合格的指导教师。

（4）加强督察。

当指导教师接到指导课程设计任务后，首先拿到机电一体化课程设计指导书，根据要求写出课程设计任务书；并由教研室主任或院教学指导委员会审查，合格才可向学生下达任务。指导中，教师要填写指导日志，随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法，并进行小结，以便下一次指导时提高设计水平。

3机电一体化课程设计指导书主要内容

3.1设计题目确定及要求

3.2总体方案确定

（1）总体方案设计；

（2）绘制总体方案图。

3.3伺服系统机械传动部件设计

（1）切削力计算；

（2）滚动丝杠螺母副的计算与选型；

（3）伺服系统传动设计；

（4）步进电机当量扭矩计算及选型；

（5）机械传动结构设计（绘制一个轴的机械装配图）。

3.4控制系统硬件电路设计

（1）确定控制系统方案及绘制系统框图；

（2）单片机的选用；

（3）存储器的选用与扩展；

（4）译码电路设计；

（5）接口电路设计；

（6）绘制控制系统硬件电路原理图。

3.5基本的参考图表汇编。

4近一届学生机电一体化课程设计进行情况

4.1教师配备

近一届机电专业学生，每届有四个班进行机电一体化课程设计，共配备6名教师；其中有四名为独立指导教师，两名为辅导教师，为培养新的指导教师储备力量。

4.2指导书的使用及设计过程

设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书，并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中，要求设计进给轴部件时，一部分学生设计X轴进给部件，另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法，先进行总体方案设计，再进行机械传动部件设计，最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练，实现了机电结合，达到预期效果。

4.3填写指导日志

教师在指导设计的过程中，及时填写指导日志，记录设计中的难点、问题，并进行小结。

5本文总结

本项目对近几年进行的机电一体化课程设计进行了总结，在肯定成绩的基础上找出不足；针对现存的问题进行分析、研究，提出了改正措施和努力方向。本项目完成的《机电一体化课程设计指导书》结合学生知识现状及专业学科方向给出了规范的设计题目，统一的设计要求，机械、电控两方面的设计方法、步骤及相关的图表资料等。设计内容紧密结合课程教学及学科前沿，加强机电结合，理论联系实际，内容新颖、重点突出。近两届机电专业学生进行机电一体化课程设计，提高了设计水平，达到了预期效果。

机电课程设计总结范文第2篇

根据机电一体化人才培养方案和本专业的课程设置，研究改革课程设计大纲基本要求。根据应用型和创新型人才培养要求，课题的方向主要分为两大方向进行选择：一类题目主要针对应用能力培养，把本专业的知识进行有机的综合，提高学生的综合实践能力；另一类题目主要针对创新能力培养，结合创新设计大赛相关题目，把本专业的知识进行创新性应用，提高学生的创新设计能力。普通型课程设计题目1）向学生征集。在课程中学生拥有与课程设计相关的好想法，可以展开讨论，要求对其方案进行分析，符合课程设计要求的，教师根据其内容下达课程设计的任务。实践证明，对自己提供方向的题目，学生的积极性会很强。2）选择典型机电一体化产品让学生进行设计，结合学生的实力进行选取，同时与本专业的专业方向尽可能的相关，开发学生的潜能。比如数控方向的学生，可以选择数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计、数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计等，为未来职业发展打下好的基础。3）学习借鉴其他学校机电一体化设计的内容，在现有设计内容的基础上，根据本校本专业课程设置的特点，对设计的内容做以适当增减，以适合本专业的学生。创新型课程设计题目可以借鉴全国机械创新设计大赛的课题[3]，其中每届成功参与全国总决赛的作品都收录在决赛作品选集中，由高等教育出版社出版。这里面有比较好的案例，同时作品中也存在可以改进的地方，有兴趣的学生可以从中选择与机电一体化相关的课题，提升自己的能力。在条件允许的情况下，可以做出产品的模型，提高学生的机电一体化能力，同时也可以为学生参加今后的机械创新设计大赛做准备，做到“以学促赛，以赛促学”。在专业教学中，学生经常会困惑本专业毕业后到底有什么前途？能做什么？机电一体化课程设计教学贴近实际，能把多门专业课有机地结合起来，把枯燥的课本知识灵活地运用，极大地鼓舞了学生的兴趣，激发学生对实际问题的思考，对工程实践产生浓厚的兴趣。坚持理论教学与实践教学并重，可大幅提高教学效率和教学质量，同时为选拔优秀学生参加机械类学科竞赛提供条件。

2课程设计的实施方式

课程设计实施方案：设计报告书是对整个设计过程的总结和提升，也是进行工程交流的重要文献资料，通过指导学生撰写课程设计报告书，培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写，提出如下要求：1）严禁课程设计报告抄袭，基本工作独立完成；2）根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理；3）设计要符合国家标准，学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范；4）设计图图纸规范，符合设计说明书的要求，不照抄手册和案例，设计参数与图纸相一致；5）学会使用专业相关软件，对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真，是验证设计正确的有效手段之一；6）课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用，以及基本的控制电路，学生要具备一定的实践操作能力，掌握器件的选择与焊接，会进行程序的编写，掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行，每个小组3～5人，视工作量而定。课题难度较大可以分五人，原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求，每个学生都要参与该组课程设计答辩，通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作，检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生，结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。

3实施效果

通过在重庆大学机械电子工程专业的实践，在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计，已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练，学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后，不能很好地将机、电的知识融会贯通，大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能，在系统运用中存在问题，在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节，通过理论设计与实际操作，比如数控工作台进给系统的设计，从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真，最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来，提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计，为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛（重庆赛区）中，学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中，“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置，控制系统采用单片机控制，执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术，机电一体化课程设计改革效果显著。

4结语

机电一体化课程设计改革突破传统的课程设计方式，里面加入了创新专题，可以借鉴机械创新设计大赛的题目，既能满足应用型人才培养的需求，又能兼顾创新能力的提高，实现因材施教。实践证明，所采用的机电一体化课程设计改革效果显著。

机电课程设计总结范文第3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.

[3]刘志忠，张丽梅，孟凡茂.将科研项目引入机电一体化课程教学的实践和探讨[J].高教论坛，2009，（5）：68-70.

机电课程设计总结范文第4篇

【关键词】机电专业教师 职业能力

随着中等职业教育的发展，以及国家示范性中等职业学校建设计划的推进，中职教育的内涵建设逐步深入，教育思想和理念发生了前所未有的变革。新理念、新思路对传统的办学方式，人才培养模式和教学模式等都带来了巨大的冲击。根据以人才培养对接用人需求、专业对接产业、课程对接岗位、教材对接技能的职业教育改革要求，我校机电技术应用专业创新了校企合作建立“两岗位、三阶段、三证书”的工学结合人才培养模式。

为了实施、完善“两岗位、三阶段、三证书”工学结合的人才培养模式，需要对传统的课程体系、教学模式和教学内容进行改革。在这一过程中，教师是关键。高素质的师资队伍，是进行教育教学改革，实现新的人才培养模式的重要保障。基于岗位能力，以行动为导向的课程体系要靠教师来设计；体现与技能对接的教材要靠教师来开发；与岗位对接的教学模式和“教、学、做”一体的项目式课程教学方法要靠教师来探索和运用；以能力为核心的学生评价模式要靠教师来实施。教师要担当起职业教育教学改革的重任，应多方面加以学习、锻炼和提高。具体来讲，要提高以下六种能力：

（1）开拓创新能力。对于教师来讲，基于岗位能力，以行动为导向的教学改革，是一项全新的课题。它需要一批具有开拓创新能力的教师来研究、探索、实施。作为专业教师，首先要具有开拓创新的精神，勇于实践，在改革实践中增长知识、增长才干，不断提高开拓创新的能力。机电教学部计划借助实施包括考察-培训-实践-研讨-交流多种形式的教师能力建设活动，开拓教师创新能力。

（2）课程设计能力。基于岗位工作过程的教学改革，其重要的基础工作是开发典型案例驱动的知识与技能一体的综合型课程设计，这也是要靠教师来完成的。我部现有的教师，大多数没有参加过课程设计。要完成基于岗位能力，以行动为导向的课程设计，教师需要加强学习，更重要的是要深入实践，熟悉职业岗位的特点、职业工作的过程和内容、职业群中相关职业的关系等。机电教学部计划通过派送教师到高职院校进修或挂职锻炼，学习职业教育教学理论、课程体系及内容的设计方法；派教师到企业进行顶岗实践，熟悉本专业主要服务行业，结合数控机床与自动化生产流水线两大行业岗位职业标准，确定人才培养技能要求，与企业专家共同制定专业标准，设置课程体系。

（3）教材开发能力。教师不仅要按基于岗位能力来设计课程，还要在课程设计的基础上，开发与技能对接的教材。专业教师只有通过学习与探索，才能不断提高其教材开发的能力。机电教学部计划与企业合作，聘请企业技术人员以授课、指导实践、讲座等方式实质性参与开发教材及课件、实训指导书等，及时更新教学内容，将企业生产中的经验、做法以教材和课件的形式进行总结和推广，依据岗位职业要求，确定教学内容，编写工学结合校本特色教材。

（4）职业求新能力。职业是在不断变化的，职业技能也是在不断变化的。原有技能可能不再适用，新的技能不断形成。作为专业教师，要高度关注自己所从事的职业教学的社会实践情况，始终站在职业前沿，使其教学过程始终反映职业技术的最新水平，增强其职业求新能力。因此机电教学部计划安排教师下企业锻炼，并根据专业主攻方向分组，有选择性地进行专向培养，跟踪行业企业机电一体化产业发展。

（5）职业操作能力。专业教师其中一个很重要的特点就是要具有较强的职业操作能力。因此，作为专业教师应具有双师素质，即不仅要会教，还要会做，会操作。在以职业为导向的教学改革中，职业操作能力就显得更为重要。 机电教学部计划组织所有教师参加高级工（工种根据任课专业自定）专业资格培训和考试，考取相应的资格证书；要求教师利用学校的实训场所和校内实训基地（如校企合作的欧姆龙自动化实训基地、格林生产性实训车间）进行专业技能实训模块的培训；组织教师到区域内大型企业参加生产实践；要求教师能承担企业的技术培训任务，参与全国中职技能大赛—机电一体化项目参赛学生的培训工作。

（6）职业教学能力。基于岗位能力，以行动为导向的教学改革，要求专业教师不仅是一个教师，还应是高效的组织管理者、职业操作的教练员、有问必答的咨询师、探索创新的引路人。专业教师唯有迎难而上，通过学习、锻炼，不断提高专业教学能力、教育组织能力、语言表达能力 、了解学生能力 、自我调控能力等。本学期机电教学部将通过开展教师教学法评优，推优活动，促使教师和教学管理者检查和总结现行教学及教学改革的成败得失，在教学部和校内两个层面上交流和评价教学改革的经验和成果，形成一批与新课程实施相适应的优秀教学案例，推出一批理念领先，业务精湛的骨干教师，建设一门示范性课程，打造一支品牌教师队伍，提升教学部教学的整体水平。

总之，专业教师只有坚持改革创新的精神，积极探索与实践，不断提高自身素质，提升自身职业能力，才能顺利推进国家示范校项目的实施，才能加强学校内涵建设，增强学生就业竞争能力，全面提升学校教学质量和综合办学水平，从而实现学校的可持续发展。

参考文献：

[1]《教师必备的十大能力》.金小芳

机电课程设计总结范文第5篇

关键词：自动控制 课程设计理念 课程设计思路

中图分类号：G642 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）04-0072-02

1 课程性质

随着生产的发展和科学技术的进步，自动控制技术已广泛地应用于工农业生产，交通运输和国防等各个领域，并成为当今最受重视的高技术之一。本课程正是基于当今高新技术的发展和高职高专教育发展特点而设置的。是电气应用、机电及相关专业必修的核心课程。

本课程从内容上分为《自动控制原理》与《自动控制系统》两大部分。它是以拉氏变换、反馈控制理论、控制电机、电力电子技术、自动控制系统工作原理分析方法、自动控制过程分析、调试、故障排除以及自动控制系统性能改善等为基础的课程。

本课程在机电、自动化和机械制造及自动化等专业中，是一门含有较多基础内容的理论专业课。它是将基础课程与专业课程连接起来的桥梁与纽带。在机电设备及自动化技术中，几乎都将涉及到本课程所讲述的基础知识和专业知识，因此本课程是一门颇具应用价值的理论专业课程。

2 课程作用

由于本课程是一门研究各类自动控制系统共性的技术基础学科，具有科学“方法论”的鲜明特点。同时在学习过程中又应用到了数学、电路基础、模拟电子技术、电机及电力电子技术等多门课程知识。因此，本课程在培养学生知识的综合应用能力、学习能力、工作能力及创新思维能力等职业能力方面有着不可低估的作用。

3 课程设计的理念与思路

3.1 课程设计的理念

围绕职业关键能力的培养进行。机电专业包括的 职业关键能力有：

学习能力：指获取信息的能力；学习中发现问题、分析问题并进行归纳和总结的能力；是触类旁通以及运用各种媒体进行学习获取新知识、掌握新技术、新设备、新系统的能力。

工作能力：指按工作任务要求，运用所学知识提出工作方案、完成工作任务的能力；是在工作中发现问题、分析问题、解决问题的能力；是具有团队合作意识、安全意识、社会责任感及自我控制的能力。

创新思维能力和创新能力：指学习中能提出不同见解的能力；工作中能提出多种解决问题的思路、完成任务的方案和途径等方面的能力。

作为职业技术学院，职业能力的培养与教育是职业教育的本质特征，也是职业课程教育过程中所必须遵循的原则与基础。因此以职业能力的培养为出发点，本课程的设计理念是：

①以技能型人才的职业能力培养为目标，综合考虑与专业相关的岗位需求、前期知识与后续课程内容上的相互链接关系、突出高新技术的应用成果，是课程组选择课程教学内容的主要依据。②在课程教学过程中，提高实际操作与现场调试方面的要求，降低对理论推导与计算方面的要求；着重于对理论知识的物理描述，让学生理解理论知识出于何出处，原因何在以及如何使用，是主要的教学要求。③采用以自动控制理论作为系统分析的工具，以系统分析作为理论知识的应用举例，使学生理解所学的理论知识在工程领域的应用方法，是课程组主要要达到的目标。

3.2 课程设计的思路

在课程的教学过程中，注重对原有基础知识的复习、运用及综合，精简并完善自动控制理论的知识链条，强调理论学习与系统定性分析之间的有机结合，促进课程教学内容的改革。

通过对以上课程设计理念的理解，为落实以培养学生职业能力为目标的课程实施，课程设计的总体思路是：

将教学科研成果（如虚拟教室）引入课堂，理论讲述与实验过程演示相结合，强化对理论知识物理含义及物理过程的阐述，实现“产、学、研一体化”的教学模式。

强化实践教学环节、围绕着对学生职业能力培养这一根本原则，实践教学被分成了课堂教学演示实验、验证性实验（虚拟实验）、实物类实验、综合实验（实训）和设计类练习。

4 教学内容的组织与安排

根据课程设计理念与思路，以及以职业能力为主的培养目标，采用模块化结构构建了本课程教学的内容体系，以关键知识点为核心，将整个教学内容分成了几个大模块。而且每个模块都配有相对完善的教学支撑环节、关键知识链接以及若干教学工作进程，它们共同组成了一个完整的教学内容的组织体系。

结合职业教育的特点、更新教学理念和教学设计，仿照任务驱动的方法，在原有教学模式上，增加了教师与学生的活动及教学意图的展示。其基本设计框架就是：做什么怎么做为什么怎样做做什么。这一框架构建在每一个教学模块之中，从而使每一个课程模块都能成为一个既相对独立完整的教学周期；又可以与下一教学模块有机结合，相辅相承。所有的教学内容通过这种模块内的周期循环和模块外的相互连接、重复与不断强化，从而达到对学生职业能力的培养目标。

以教学模块――分析自动控制系统的方法为例。选取该模块中的频率特性法进行课程的微设计。

通过已学的电路知识引入频率特性法。首先，它与正弦交流电路讨论的主体一致，都是幅值与相位差。不同之处在于前者是某一给定频率下的幅值与相位差，它是频率的函数值，而后者则研究的是当频率是自变量时，其幅值与相位差与频率之间的函数。其次，它与动态电路时域分析中即有稳态响应又有动态响应不同，频率特性只讨论正弦激励下的稳态响应。

对教学主题进行支撑的方法有：课堂教学演示，课堂讨论，课堂练习，虚拟仿真实验。相关的知识链接有：简单RC电路分析。

通过教学演示案例进行总结：①电路对正弦信号的响应分为不稳定的过渡过程（暂态）和稳定过程（稳态）；②电路响应稳定后的信号是与输入信号同频率的正弦信号；③当输入信号只作频率上的变化时，同一电路在输出信号的幅值与相位上都发生了改变。这一教学支撑环节所要达到的目的是：①建立对关键知识点（频率特性）的感性认识。②对实验结论的归纳和总结，从

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（上接72页）

而训练学生的学习能力。

通过虚拟实验让学生自己去验证：在给定电路参数及当输入的正弦输入信号只作频率上的变化时，其输出正弦信号在幅值与相位上的变化――频率特性的定义。

在实验内容上有针对性地作了所测幅值取对数与不取对数时，幅频特性曲线上的描绘，通过实验报告的方式，让学生自己去比较两种特性曲线上的优劣，从而为这一知识链上的另一个重要知识点“分贝”的理解，埋下伏笔。

最后，问题的提出：有几个放大器的增益分别是60dB，0dB--20dB，那么这几个放大器的放大倍数各为多少？对这个问题的讨论有助于理解“分贝”的概念；理解频率特性中幅频特性的物理意义；运用于工作和生活中，可对一般常识性问题作出科学的理解与判断，如集成运算放大器中信噪比的单位，还有生活中用来描述噪声的单位。

5 结语

通过以上教学过程，即可形成：频率特性法（做什么）――温故而知新（怎么做）――通过实验验证并理解（为什么）――频率特性的应用（怎样做）――再到频率特性法（一个更新层次上的做什么）。在学生对旧有知识进行复习和对新知识理解的整个教学过程中，各个支撑环节在相辅相承的同时，也实现了前面我们所提到的对学生职业能力的一种综合训练的理念与设计思路。

参考文献：

[1]黄坚.自动控制原理及其应用[M].高等教育出版社，2010.1.

机电课程设计总结范文第6篇

［关键词］机电类专业CDIO卓越工程师教育课程体系培养模式

［中图分类号］G640［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2013）08-0046-03

一、卓越工程师教育与CDIO的关系

“卓越工程师教育培养计划”是国家宏观的培养目标要求，其工作思路是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。CDIO工程教育理念和培养模式注重培养学生系统的工程技术能力，尤其是项目组织、设计、开发和实施能力，以及较强的沟通和协调能力，体现了当今工程教育的国际共识。可见，CDIO人才培养模式和理念与卓越工程师教育培养计划的教育理念是高度一致的，而且CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，应该作为实现卓越工程师教育培养计划的重要途径，也是加入卓越工程师教育培养计划的基础。

二、机自专业卓越工程师教育培养要求

机械设计制造及其自动化专业是典型的工科机电类专业，培养卓越工程师正是这类专业教育教学所追求的理想目标。根据近年来专业进行CDIO工程教育改革实践取得的经验，开展卓越工程师教育培养模式的探索具有更积极的意义，而且卓越工程师教育对学生的知识、能力和素质的培养要有具体的要求。

1.接受通用知识的基础教育，具有扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识，较强的外语和计算机应用能力，较好的人文、艺术和社会科学基础，初步的经济管理知识。

2.接受专业基础教育，较系统地掌握机械制图、力学、机械设计、电学、机械工程专业基础领域的基本知识和技能。

3.接受专业基本技能训练，掌握本专业必须的零件测绘、力学分析计算、实验、测试、数据分析、文献检索和基本工艺操作等方面的基本实践技能。

4.接受专业知识教育与专业技能训练，具有本专业领域或方向所必需的专业知识，了解专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规，了解本专业及相关学科前沿及发展趋势。

5.接受工程意识与创新意识的培养与训练，具有综合运用所学理论、分析解决工程实际问题的能力，能够参与生产、并具有基本的运行和维护能力，具有进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。

6.获得综合素质的教育与培养，具有较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力，具有较好的组织管理能力，具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识，具有应对危机与突发事件的初步能力，以及较高的综合素质和职业道德修养。

三、课程体系改革规划与实践

课程体系改革始终是贯彻CDIO工程教育改革理念，落实人才培养方案的具体保证。

（一）调整两课开设学期，优化课程布局

两课是标示中国特色高等教育的重要课程，共有356学时，16个必修学分，一般集中开设在大学一、二年级，在限制每学期计划学时的要求下，一些基础性课程被迫后延，对学生的工程意识和创新能力培养和训练非常不利。本专业在CDIO工程教育改革实践过程中，多方考察、学习，并与学校主管领导和教务处领导多次研究，做出了调整两课开设学期的重大决定。将两年完成的两课主要教学任务调整为四年完成，即每学年开设一门政治哲学类课程，保证两课四年不断线：大一第一学期开设 “思想道德修养与法律基础”，大二第一学期开设“中国近代史纲要”，大三第一学期开设“马克思主义基本原理”，大四第一学期开设“思想和中国特色社会主义理论体系概论”。在两课教学过程中，可以通过课程内容的改革，重点教育和培养学生的职业道德和社会责任感。在大三、大四学年开设政治课更有利于准备考研的学生学习和复习，大二调整两课余出的学时由技术基础课来递进填补，优化了课程布局，为学生开展创新训练提供了专业基础，更有利于专业培养目标的实现。

（二）公共基础课程体现工程应用意识

英语课分层次教学，入学即可参加大学四、六级考试，通过者可以进入专业实验室接受工程意识和创新能力训练。

数学课教学内容与方式改革，在讲述数学知识的过程中，启迪学生的数学思维方式，教会应用数学理论进行工程建模的方法，数学中的实例应该以机械工程的具体对象为目标，使学生体会到学以致用的感觉，激发其学习兴趣。

大学物理课教学内容与方式改革，在讲授物理知识的基础上，传授和训练进行物理实验的基本方法、基本技能，训练观察现象与数据分析的能力，为工程实验奠定基础。

（三）技术基础课程培养工程意识

在大一第二学期新增开设机械工程导论课程，介绍机自专业的培养目标、教学计划、学科发展、工程案例，为学生提供一个开发产品、装备和系统的理论知识与工程实践的基本思维框架；勾勒出一个工程师的任务和职责，以及如何应用科学知识来完成这些任务的思维方法；并有意识地引导学生培养必要的个人能力和人际交往能力；进行学为所用的工程意识的启蒙教育。

改革机械制图课程体系，增加三维图形教学内容，将独立开设的零件测绘教学环节融入机械制图理论课的进程中，理论与实践应用综合在一起，同步进行，初步培养学为所用的工程意识。

机械原理和机械设计课程体系改革，将独立开设的机械原理课程设计和机械零件课程设计教学环节调整到对应的理论课学期，将课程设计内容与理论课内容综合在一起，同步进行。在机械原理或机械设计理论课开始之初，将课程设计的任务布置给听课学生，并要求理论课程结束时完成课程设计任务。教师讲授理论课时始终关注课程设计内容，督促和指导学生完成所讲相关内容的课程设计任务，使学生边学、边练、边用，理论紧密联系实际，不断建立学为所用的工程意识。机械原理与机械设计课程与原培养计划比较，分别提前1个学期开课，以便为后续专业基础课提供前期知识。

（四）专业课程增强实践能力训练

专业课程的改革方式是减少专业课的理论授课学时，大幅度增加实验、实践训练学时，尽量将CDIO理念贯穿于课程教学中。根据培养目标、对主要课程及学时比例进行了综合调整，构成如表1所示，其中单片机原理及应用、井下作业设备与工具和海洋石油装备概论为新增课程，目的是增强机电基础和突出石油特色；合计增加100个实验学时、88个理论学时。取消了独立的专业英语课程，设置两门以上的专业课程采用双语教学，从而保证学生专业外语应用水平；专业英语（64学时）和思想和中国特色社会主义理论体系概论（96学时）后置余出的160个必修课程学时基本平衡了增加的专业课理论和实验学时。

表1课程改革新增实验学时课程列表

■

（五）课程设计实施CDIO模式

“机构分析创新设计”和“机电一体化系统创新设计”是东北石油大学机械设计制造及其自动化专业参加教育部CDIO工程教育改革试点，实现“卓越工程师教育培养计划”的目标，为培养本专业学生的个人、人际交往和团队合作能力，产品、过程和系统的设计、建造和控制能力，而分别在大二和大三短学期新增设的2个理论与实践相结合的教学环节。目的是为学生逐步获得优良的工程素质和综合能力（学会求知、学会做人、学会做事、善于合作）奠定基础。

每个班分成6~7个设计小组，每个小组独立承担一个设计题目，由4~5人组成，自选组长，组长负责设计小组任务分配、组织管理和工作协调。每个小组提交一份设计报告和每个小组成员的个人工作过程记录（手写），并进行ppt汇报答辩。机构分析创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸；机电一体化系统创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸、控制原理图、电气回路图、程序设计图。

课程设计的考核方式进行了如下探索：

1.组长给定本设计小组成员的个人贡献或成绩排序。设计小组组长根据小组同学的个人贡献、合作表现，按分差不小于2分给出小组成员个人成绩，或给出小组成员成绩排序。

2.指导教师组成的答辩组评定设计小组成绩。答辩组根据每个小组设计总结报告撰写的质量（结构层次、语言表达、分析计算、撰写规范）；设计图纸的质量（图纸完整、表达正确、符合规范）；答辩过程表现（汇报讲述、回答问题、PPT质量）等项目按百分制综合给出该组设计的综合成绩。小组的答辩综合成绩为小组成员的个人成绩中间值偏上。

3.指导教师还可以根据设计小组每个同学的平时表现（出勤情况、工作态度、提问情况）调整个别同学的个人成绩，更好地维护公平性。

4.学生自评与团队成员互评可以调整小组组长给出的成绩排序偏差。小组成员自评主要考核学生的诚实性；团队成员互评主要考核学生的公正性和团结互助精神。

（六）毕业设计实施CDIO模式

大四第二学期全部进行毕业设计，将毕业设计从13周延长至18周，有利于完整系统地实施CDIO工程教育模式。

在毕业设计的准备、进行和总结的全过程中，对各个环节都进行严格把关。首先在选题上，采取指导教师申报题目，然后由教研室从中优选确定，保证工程实际设计题目占到80%的比例。将确定好的设计题目下发给学生，使学生有很大的选择权利，在个别严重冲突的题目上，由教研室做适当调整。这样做，能够激发学生的兴趣，提高学生对毕业设计的积极性。

学生在毕业设计过程中，把几年中所学的理论知识综合应用于工程实际，不仅锻炼了他们分析研究问题的能力，而且增强了他们的工作责任感，从而使他们投入更多的精力；遇到疑难问题，指导教师能及时地给予启发，并与之研究、讨论，激发他们的创新意识。对于常出现的问题事先讲给学生，使其自检、互检，有问题及时修改，争取交出一份质量较高的毕业设计答卷。

在毕业设计的最后阶段，教师根据毕业设计的任务书对设计图纸严格审查，杜绝在答辩时出现“设备无法安装、机构不能转动、机件互相碰撞、工件不能加工”等原则性问题。随着毕业设计的完成，多数学生基本掌握了进行工程设计和解决工程实际问题的方式和方法，并培养了创新意识，已具备直接服务于生产与工程建设的能力。在教师严格要求、认真把关下，学生完成较好的毕业设计可以直接转化为生产力，经过近两年的统计，学生的毕业设计经修改后直接应用于工程实际生产的占18%左右。

四、CDIO实践总结

2010年机械设计制造及其自动化专业代表东北石油大学成为教育部CDIO工程教育模式第二批试点院校。经过多年的实践探索，机自专业基于CDIO教育理念的人才培养模式已经逐步形成，对专业培养目标、培养方向、教学计划、课程教学大纲、实践环节教学大纲、课程教学体系等进行了卓有成效的改革与建设。

东北石油大学机械设计制造及其自动化专业已经分别在机自07级、08级、09级的部分课程和环节逐步开展了CDIO工程教育模式的探索性实践，完成了机电一体化原理及应用、数控加工技术、电气控制技术、液压与气动、机械控制工程、石油钻采机械等课程为载体的CDIO三级项目实施试点工作，都取得了预期的效果，并获得了良好的经验；机自2010级、2011级的人才培养方案已经融入了CDIO理念，并根据调整后的课程体系有序地进行全面实践和总结；机自2012级、2013级的人才培养方案在CDIO实践基础上又加入了卓越工程师培养计划的新要求，正在进行着初步的实践探索。

CDIO工程教育模式的广泛实践有效促进了本专业大学生创新创业训练计划和科技创新活动的开展。在创新实践活动中，学生明确自己的发展目标，积极性、主动性非常高， 2010~2013年本专业学生承担或完成 “国家大学生创新创业训练计划项目”15项，发表科技论文10篇，获得以“挑战杯”为主的科技竞赛奖励30余项。

五、结束语

东北石油大学机械设计制造及其自动化专业在CDIO工程教育改革实践过程中不断探索和总结，逐渐积累了一些工程教育改革的经验，基本建立起CDIO工程教育的实施环境，为培养一批工程意识好，实际工作能力强的优秀学生奠定了良好的基础。同时，我们也在实践中渐进性地理解卓越工程师教育培养计划的内涵，并逐步明确：CDIO工程教育与卓越工程师教育培养计划的理念是一致的，卓越工程师教育培养计划是宏观指导方针，CDIO是具体实施模式和重要基础。

［参考文献］

［1］顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（上）［J］.高等工程教育研究，2012,（3）.

［2］吴恭兴，刘文白，张宝吉，等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究［J］.大学教育，2013,（9）.

［3］顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（下）［J］.高等工程教育研究，2012,（5）.

机电课程设计总结范文第7篇

【关键词】汽车发动机电控系统；教学创新；理实一体化教学；职业技能

1.前言

汽车最重要的组成部分之一就是汽车发动机，它相当于汽车的心脏部分，随着电控系统与发动机技术的全面发展，所有的汽车制造厂商对发动机新技术投入全部研发精力，促进了电控系统飞速的发展。2001年我国就要求所有汽车生产必须全部进行电喷系统的安装，所以，电喷系统的维修技能提升是所有维修人员的技能必备。在我国，所有的汽车维修人员都是从高职高专职业院校培训出来的，为了满足社会对于汽修人才的需求，高职高专职业院校应当紧跟社会要求与企业要求，开设满足需求的所有课程。其中，在汽车类专业课程中最为核心的课程就是汽车发动机电控系统，它不仅是一门在汽车传感器、发动机构造以及电工电子基础上建立的基础课程，还是一门讲述工作原理和电控系统组成的课程，为此，就需要高职高专职业院校对学生进行排除能力、仪器检测能力、分析能力、电控系统故障诊断能力、实践能力、职业道德能力等综合能力的培养。

课程教学的好与坏直接导致技能人员的好与坏，如果课程设计的内容脱离实践、方法轻实践重理论，会直接影响培养目标的专业化，所以，课程教学的设计直接关系到目标实现。在进行课程设计时应当始终在培养学生附近围绕，以职业关键能力为目标来进行，文章通过社会能力、专业能力以及方法能力的培训进行分析。

2.汽车发动机电控系统课程概述

汽车发动机电控系统课程主要有构成课程体系设计、教学目标以及课程定位、培养关键能力。目前所有的课程开发都是通过实现工程来进行的过程向导，比如，工作过程所对应的整合、归纳以及抽象学习领域、学习领域所对应的教学过程设计和学习情境、汽车应用类对应职业工作顺序。通过对一些汽车营销企业、汽车故障诊断岗位、汽车维修岗位、汽车专项技术服务岗位、汽车维修岗位以及汽车维护岗位等进行分析，从而确定了六种属于汽车机电维修领域的岗位，主要有整车性能检测的诊断、电气系统在汽车车身的检修、诊断与检修汽车底盘、诊断与检修汽车发动机、汽车维护以及诊断与检修汽车电器系统。我国高职高专职业院校的学习课程是根据职业资格在汽车修理中的技能要求，进行专业学习领域、专业学习情境和行动现实化、具体化的课程体系。

汽车发动机电控系统是一门面向汽车电子技术、汽车检测、汽车运用和汽车维修等具有综合技能的专业平台课程，它始终围绕着培养社会能力、方法能力以及专业能力的关键职业能力而设计。课程的教学目标主要是对学生进行电控发电机组中出现常见故障排除的培养、电控发电机组中出现常见故障诊断的培养、检测设备熟练使用的培养、维修工具熟练使用的培养、技术资料相关英文和中文查找的培养、数据分析技能能力的培养、方法能力的培养、社会能力的培养、学习能力的培养。培养关键能力是通过高技能人才、课程教学、汽车维修来进行设计的，并且，理实一体化的设计教学、学习情境的工作过程化设计都是一种对专业能力进行强化的培养手段，任务教学法、项目教学法是一种对具体问题能力、方法能力进行强调解决的培养手段，具体任务工作分工完成、具体任务工作小组讨论合作是一种对学生团结问题、协作问题、社会能力进行解决的培养手段。

3.课程设计过程

3.1 课程设计思路

高职高专职业院校的基本教育特点为，从学生体系转化为工作体系，而学习过程就成为一种学习和工作的过程一体化，并根据工作任务来进行具体工作、工作要求、工作对象以及工作内容，所以，现行的高职高专职业院校课程普遍呈现开放性、职业性和实践性。通过汽修厂要求的工程过程可以知道，要想教学内容实现有形化和具体化就必须采取教学所对应的情境，并以理实一体化来进行实训室教学，以此表现出课程所具有的实践性。目前，我国的高职高专职业院校设计课程的重点为对学生进行职业技术能力和职业性的培养，学校利用教学情境的不同来不断让学生进行训练以及学习，以便让学生获得需要的实践技能和理论知识，并在团队的协作合作中，训练学生的合作交往能力和与人沟通能力，从而全方位提升学生的社会能力、方法能力和专业能力，使学生所具有的综合职业能力得到培养。

在教学过程中，高职高专职业院校还需要注重在工作任务的教学过程中，努力按照企业工作过程进行模拟，这样才能使学生真正获得职业技能，所以，在进行教学过程中就必须让学生到企业里面实习顶岗，同时高职高专职业院校还可以去企业聘请技术人员来为学生进行讲课，以这种请进来、走出去的方法来把学校学习过程导入企业最真实的工作过程中去，并使两中过程相融合，从而实现真正意义上的开放性课程。

3.2 课程设计原理

通过多年的岗位需求、培养目标、人才培训、学校的课题研究以及企业的用工要求，高职高专职业院校目前从改革教学手段、改革教学方法、改革教学内容和改革课程体系来进行从业人人员素质要求培训、能力要求培训、知识要求培训，并从根本上提升学生的终身学习能力和就业应变能力。汽车发动机电控系统课程教学设计的原则有五个，分别是在众多的课程中要以突出能力作为目标，课程的任务以及项目是课程载体的体现，通过工作过程的完整性来进行实训过程中能力的设计，切记学生才是高职高专职业院校的行为主题，理实一体化中实践知识和理论知识相统一的教学课程。

4.汽车发动机电控系统课程教学改革的创新研究

4.1 典型工作任务

通过企业专家、教师共同对企业进行深入调研和以培养汽车专业人才为目标进行的总结职业技能、归类职业技能、分析职业技能，最后剩下五个发动机电控系统的典型工作任务。这五个典型工作任务每个都是从企业工作任务中产生出来的维修故障和实际需求，并且都具有相对完整的过程，能够比较好的把技能、知识点融合掌握，并且从简单到困难来进行循序渐进的设置任务。当高职高专职业院校进行学习单元的教学时，老师则需要对学习单元进行任务工单、教学设计、学生手册、教学课件、演示录像和教学录像的拆分，并且，由教师把整个学习单元按照六步法来进行组织过程的教学设计，设计的内容必须包括组织教学过程、任务名称、学时、任务目的、实训设备、实训场地以及客户任务描述等。

4.2 高职高专职业院校的竞赛模式

高职高专职业院校引入竞赛模式，不仅可以展示学校老师的教学改革的重要作用和学校宣传的办学成果，还可以展示学校中学生的风采。根据各种技能大赛的数据可以知道，竞赛模式既需要参赛选手具备应对自如、心理素质好、配合明确、分工明确、逻辑思维清晰，也需要参赛选手具备仪器正确使用、记录完整、设备检测、分析准确、故障点确认。要想课堂教学的内容运用到技能竞赛中去，就需要学生自己进行实际操作演练，一般在竞赛中的故障点通常是由企业技术维修总监进行的，并且对分工协作、逻辑分析、规范操作以及安全生产都要求比较高，这一点也是现实高职高专职业院校多缺少的一点。

4.3 理实一体化实训

理实一体化为学校培养了学生的职业综合能力和为学生打造了作为真实的职业环境，通过现实的工作任务来进行学生的生产性实训，在进行实训时，学生和老师都需要注意现在的身份和以前不一样了，以前是老师教导、指导学生，而现在则是由老师指引，学生自主来进行学习的，并在理实一体化教学过程中引入技术规范标准、工作流程标准、工作责任书以及技术手册来对学生进行职业素质、职业道德的培养。目前我国的高职高专职业院校采取的的生产性实训，是通过老师带领学生在企业汽车维修团队进行教学模式的展开，让学生了解到汽车维修包括，预约—接待—车辆诊断—制作工单—车间派工—车辆检修—质检验收—清洗交车—服务跟踪。此外，高职高专职业院校还可以建立汽车美容设备，让学生为车辆进行美容，保证培养学生的综合素质和责任心。

5.结束语

汽车发动机电控系统是一门面向汽车电子技术、汽车检测、汽车运用和汽车维修等具有综合技能的专业平台课程，它始终围绕着培养社会能力、方法能力以及专业能力的关键职业能力而进行设计。高职高专职业院校进行课程设计时，需要遵循在众多的课程中要以突出能力作为目标，课程的任务以及项目是课程载体的体现，通过工作过程的完整性来进行实训过程中能力的设计，切记学生才是高职高专职业院校的行为主题，理实一体化中实践知识和理论知识相统一的教学课程的五个原则进行设计。汽车发动机电控系统课程教学改革的创新研究从典型工作任务、高职高专职业院校的竞赛模式以及理实一体化实训三个方面进行的。

参考文献

[1]龚文资.汽车发动机电控技术课程教学改革的探索与实践[J].无锡职业技术学院学报，2011（9）：87-89.

[2]严景明，陈国庆，张新强，罗黎.汽车发动机组电控系统课程的教学探索[J].电子世界，2012（15）：170-173.

[3]孟国强，刘越琪，洪志杰，李军，王庆坚.以工作过程为导向的《汽车发动机电控系统诊断与检修》课程设计研究[J].广东交通职业技术学院学报，2009（11）：92-96.

[4]苏广义.《汽车发动机电控技术》网络课程的开发与应用[J].长春大学学报，2008（6）：59-62.

[5]孙冰寒.《汽车发动机电控技术》网络课程教学研讨[J].学问科教探索，2010（2）：11-12.

[6]李玉茂.边学边用 在实践中了解电控系统—新书《汽车发动机电控系统原理与维修》[J].汽修书吧，2011（8）：95-96.

机电课程设计总结范文第8篇

【关键词】单片机；实验；课程设计

单片机课程是高校电子信息类专业的一门重要的专业基础课，单片机技术无论在现实生活中如仪器仪表、信号处理、家用电器等领域，还是在大学生电子设计竞赛，以及电子信息类的课程设计和毕业设计中，均得到大量的应用。针对单片机原理及应用课程实践性强的特点， 寻求一种能较好地培养学生实践动手能力的教学模式，是任课教师应认真关注和思考的问题。

一、单片机教学的现状与存在的问题

从我校电子信息类专业的毕业生情况看，该专业学生毕业设计课题有不少是单片机应用类的，如单片机电机调速控制、单片机温度控制、单片机数据采集系统等等。虽然多数学生在毕业设计过程中，能通过查找资料，最终也能完成一篇不错的毕业设计说明书，可很少有人完成实物的。或者说多数人仍停留在纯理论的“开发”上，而把一门应用性很强的课程与工程实践完全脱离了。工科院校在单片机课程上重理论教学、轻实践指导是普遍存在的问题。分析其问题根源，主要存在以下几个方面原因：首先，教学理念上的误区，常规教学模式是老师在课堂上完成理论讲授，实验室完成规定的实验，而该课程在许多应用方面的特点无法在实验仪器上体现出来；其次，设备条件的束缚，缺少必要的开发应用装置，没有完善的条件让学生动手去独立设计和开发产品；另外，部分单片机教师自己从未开发过任何相关产品，缺少指导学生开发单片机产品的实践和经验。这些问题促使我们应认真思考单片机教学方式的改进，重点在于提高学生实践应用能力。

二、实验教学方式的改进

1.注重基本实验内容，提高实验要求

通过课程实验，学生将课堂上所学的理论知识用于实践当中，用理论知识去分析、解决实际的工程问题，加深学生对所学知识的认识。要搞好实验教学就离不开基本的实验内容，因为基本实验可以加深对单片机基本模块的理解、掌握及运用。如I/O口控制、定时器、串口等模块的实验，使学生熟练掌握其使用和编程。

2.增加设计性仿真试验

为了培养学生自己分析、设计单片机电路的能力，可以利用单片机电路仿真软件（如PROTEUS等），让学生自己在计算机上设计电路，编写程序，然后进行仿真调试、分析、修改，实现电路功能等。单片机软件仿真能完全用软件实现对单片机的软、硬件工作环境及工作过程的动态模拟，可以实现硬件仿真器的大多功能并克服硬件仿真器存在的诸多缺陷（如价格高、易损坏等） ，虽也存在硬件诊断、实时仿真等方面不足，但在教学研究中或实时性要求不太高的场合，应用软件仿真器进行单片机教学与开发是一种行之有效的方案。

通过这些仿真工具，学生能够非常简便地选择元器件，快速设计电路原理图，进行系统仿真。在这些实验平台上，可以采用验证型、综合型、设计型和创新型等不同训练形式，能够有效提高学生分析、设计和应用能力。

三、课程设计的有序组织

单片机的实验通常是在实验系统（如实验箱）上完成的，实验系统除单片机芯片外还有许多支撑的芯片，学生通过实验可以深化理论，对巩固课堂所学理论知识有极大的帮助，但实验系统与单片机开发应用的产品之间存在差别。为了使学生真正理解单片机系统的开发流程，需要在单片机教学中环节中引入课程设计项目。

单片机课程设计的指导思想是改革传统的课程设计模式。变上大课为上小课，变统一课题为多样课题，变教师指导为主为学生动手为主，变指导性实践为探索性实践。通常把学生分成几人一组，指导教师向学生推荐若干个单片机应用课题，学生根据自己的能力选择其中一个课题，或者自己查找资料和指导老师一起确定实用课题。在实践中由学生自己设计硬件电路、软件框图和程序清单，自己进行电路焊接、调试，软硬件仿真和程序固化，最终每人独立完成一件作品（产品） ，如交通灯控制器、步进电机控制器、电子钟、音乐控制器、温度检测显示等等。指导老师的作用是让学生明确每一步骤的任务，检查工作进度，帮助分析解决在设计中存在的问题。

单片机课程设计是理论与实践紧密结合的教学环节，在学生学过电工、电子技术、单片机原理及应用等理论课后，基本掌握了单片机原理及应用的简单程序编制方法，熟悉单片机控制的开发流程，能利用实验开发环境进行软、硬件的调试。

课程设计的选题是一个重要环节，课程设计主要是围绕单片机这门课程内容所做的综合练习，题目应出自实际电路但比较简单、定性，选题的着眼点让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际应用方面来。题目选择是否合适，直接关系到它的教学效果，必须认真而慎重：

1.题目首先要符合教学要求，使学生能够运用本课程所学的基本知识，进行基本技能方面的训练。

2.题目的主要内容应当是学生在单片机原理及应用和电子技术等课程中学过知识的综合。如果有些知识需要深化和扩展，应在设计过程中补充讲解。

3.题目不宜过大。课题指标可从学生实际出发，做到难易适中，或因人而异，让不同程度的学生经过努力都能完成任务，有所收获。

4.题目内容应当尽可能反映单片机在机电控制方面的应用，且具有一定的实用价值。

课程设计题目选好后，指导教师应做好以下工作：

1.教师向学生下发课程设计任务书。任务书写明题目、主要技术指标和要求、给定条件和原始数据、所用仪器设备和元器件、应完成的具体任务，说明书的格式和内容，参考文献等。

2.教师讲解必要的电路原理和程序设计思路，明确设计任务，必要时可进行参观和调研，增强学生的感性认识， 帮助学生尽快选择设计方案。

3.方案确定后，就可查阅资料，确定设计方案，经指导教师检查后，学生就可以到实验室进行硬件的连接和软件调试。

4.布置论文的编写和图纸整理工作。在完成了课程设计的实验后，学生对设计的全过程做出总结报告，按照统一格式写出说明书和电路原理图等。

在做好以上准备工作后，在指导教师的指点下，由学生独立完成，从课程设计的基本要求出发，通过课程设计的各个环节，应使学生达到巩固和加深对单片机原理和接口技术知识的理解；培养学生根据课题需要选学参考书籍，查阅手册和文献资料的能力；学会方案论证的比较方法，拓宽知识初步掌握工程设计的基本方法；掌握常用仪器仪表的正确使用方法，学会软、硬件的设计和调试方法；了解与课题有关的硬件元器件的工程规范，能按课程任务书的要求编写课程设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能用计算机绘制电路图和流程图等。

同时，指导教师应随时掌握学生的设计情况，可以通过答辩或经验交流等形式，了解学生的设计水平，最后由指导教师根据学生的全面表现评定学生的课程设计成绩，如基本知识掌握的程度、选定方案是否合理先进，程序设计是否最佳，电路设计和搭接是否规范，实践动手能力强弱程度、独立分析和解决问题的能力和创新精神、说明书编写的水平、答辩情况，及学习态度和科学作风思想表现等，对每个学生的课程设计写出评语，成绩可按优、良、中、及格、不及格分为五等。

四、总结

本文提出了单片机实践教学模式改革的一些思路。随着单片机技术的迅速发展， 教师应经常研究社会对人才的需求特点，根据学生的实际情况，不断调整教学内容，采用切实可行的教学方法，丰富教学手段，调动学生学习的积极性，培养学生的创新能力，提高实际教学效果。这样，才能使培养出来的人才更符合社会的要求，才能使我们的教学更充满活力。

参考文献

[1]任为民.电子技术基础课程设计指导[M].北京：中央广播电视大学出版社，2005.

[2]周绍平.单片机教学改革的实践与思考[J].扬州职业大学学报，2004，6（2）.

[3]张霓.关于“单片机原理及应用”课程教学改革的几点思考[J].电气电子教学学报：2004，10（5）.

机电课程设计总结范文第9篇

关键词：创新能力体系理论；机电一体化；教学内容改革；TRIZ

作者简介：肖楠（1980-），男，辽宁沈阳人，沈阳工程学院机械学院，副教授。（辽宁 沈阳 110136）

基金项目：本文系辽宁省教育科学“十二五”规划2012年度立项课题（课题编号：JG12DB326）、沈阳工程学院“教研青年基金项目”（项目编号：Q1205）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）09-0083-02

在机电一体化课程教学中引进创新能力体系理论，鼓励学生的创新精神，并且对传统的机电一体化课程设计进行改革。通过课程设计教学模式改革建立学生创新设计立意，并通过创新设计，树立大学生“终身创新”的理念。

一、“机电一体化技术”课程综述

1.“机电一体化技术”课程的定位

机电一体化是一个交叉学科，与机械技术、电子技术、计算机技术有机结合，所涉及的内容十分广泛。同时是微电子技术向传统机械设计技术渗透的过程中发展出来的一门综合性技术课程，包括机电一体化的分类、相关技术及设计方法；组成机电一体化系统的典型子系统；机电一体化系统的传统控制策略、现代控制策略和智能控制策略；机器人技术；数控技术；微系统技术；故障诊断技术和激光加工技术等。

2.机电一体化课程设计的教学要求

通过进行课程设计使学生了解或掌握如下技能：了解和掌握PLC在机电一体化系统设计中的应用；采用微型计算机（包括单片机）进行数据采集、处理和控制；选用驱动控制电路，对执行机构进行控制；精密执行机构设计，提出装配图和零件加工图；采用传感器进行反馈控制或作为测量敏感器件。

二、基于创新作品制作的机电一体化教学模式

1.创新作品设计开题――渗透创新能力体系理论

课程设计时，并不一定要对上面的内容面面俱到，但要对学生进行全面训练，则尽可能多涉及一些。为了让学生既要满足以上教学要求，又增加对该门课程的学习热情，在课程设计教学中渗透了创新能力体系理论，并且要求学生自拟设计题目，鼓励题目的创新性。当拟定题目后组织专业课教师与学生之间进行“师―师”、“师―生”、“生―生”讨论，探讨方案及题目的可行性。最后进行开题答辩，对于答辩通过的设计题目进行系统设计。

2.创新作品设计――引入创新能力体系设计软件

设计过程中，在采用原有设计软件的基础上引入如下创新能力体系设计软件：

（1）综合知识挖掘工具――Knowledgist。Knowledgist软件的主要功能是：采用语义处理技术可同时智能化处理多篇不同格式的文档，同时将文档中的知识点按主题含义分类，建立知识库，借助智能化的知识库索引，使用者不需阅读全文即可对文章内容一目了然。

软件特点：可实现网站处理和专利分析；并行使用一组通用搜索引擎，可同时搜索并处理所有的网站或某一工业类别中的站点，形成一个条理清晰的知识库。

Knowledgist软件的应用能够使学生在设计过程中不断了解工业动态，多方挖掘知识，对自己的设计思维增加信心。通过软件还可以进行专利分析，使同学们知道在机电一体化的设计过程中发明是层出不穷的，多名同学通过设计新思维进行了专利申请的策划。

（2）计算机辅助创新软件――TechOptimizer。TechOptimizer

软件是以TRIZ创新能力理论为理论基础，结合创造性设计方法，辅助工程技术人员、科研人员以及企业经营者进行产品改进、新产品开发以及获得突破性创新技术的计算机辅助创新软件。它以分析解决产品及其制造过程中遇到的矛盾为出发点，从而可以从根本上解决新产品开发过程中遇到的技术难题而实现创新，并可为工程技术领域新产品、新技术的创新提供科学的理论指导，并指明探索方向。

主要特点：根据用户需求，快速发现现有产品或流程中存在的问题，并给出高质量的解决方案；帮助设计者解决技术矛盾，避免妥协设计；加速新产品和工艺的研发过程；在概念设计阶段进行成本分析，有效降低产品成本；智能化的向导随时给出操作提示，软件使用更容易；自动生成分析报告。

通过对TechOptimizer软件的使用，使学生对自己的设计思路进行分析，在概念设计阶段就可以接触到机电一体化设计的前沿部分，学生自拟题目中多涉及可编程控制器、智能传感器、太阳能产品等。通过TechOptimizer软件，可以随时了解以上产品在工业中的动态，避免重复设计，并可以通过对类似产品的了解和学习，指导学生进行创新设计。

3.创新作品实物或模型制作――验证创新设计可行性

设计作品的实物制作是创新设计的重要部分，在题目论证阶段，通过师生的探讨，对于设计题目的成本进行分析。通常要求设计的产品能够制作出实物，由工程训练中心提供必要的机加及电路板等设备，指导学生完成成品制作；如果成本过高，则进行模型的制作。

实物制作可以使学生的设计作品更加贴近生活，而实际作品中也产生了大量贴近生活的创新设计。同时充分利用电学、力学、传感器等知识，对自己身边的生活进行改造，大大增加了学生对课程乃至专业的学习兴趣。同时要求实物制作还可以避免不切实际的设计，更加加深学生对机械、控制工程等相关学科严谨性的认识。

三、举例说明基于创新作品制作的机电一体化教学模式的应用

创新能力体系理论和创新能力体系设计软件，能够拓展学生的设计思路，并在设计中有良好的成就感。笔者在机电一体化课程设计教学中采用基于创新作品制作的教学模式，在机械设计及其自动化本科两个专业共57个同学进行的教学改革过程中，共有34个题目最终通过审核，成为各自的设计任务。对于没有通过开题审核的学生，可以进行传统课程设计。通过三周的设计，学生基本完成了设计任务、设计说明书、控制程序（包括可编程控制器和单片机控制），机械图纸部分也全部完成，并且大部分同学完成了成品或模型的制作工作。

最终通过本次设计，共有两名同学的设计申报了国家实用新型设计发明专利，并获得授权，分别为“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”（专利号：201020210628.1）、“一种基于逃生功能的汽车车窗改进设计”（专利号：201020210628.1）。另有6项设计也完成了查新和申报文件制作，拟申报专利。下面以第一个设计作品为例阐述基于创新作品制作的机电一体化教学模式的应用。

1.“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”设计简介

井盖被盗及由于车辆倾轧侧翻的现象时有发生，在保留普通井盖主要功能（掩井御物）不变的前提下，对普通井盖进行改进。通过从井盖及井圈结构的角度出发来设计，来减少普通井盖被盗及噪声给市民带来的安全威胁，进而完善实际的防盗、防侧翻及减噪的功能。

2.TRIZ分离原理在学生设计作品“一种可以防盗、防侧翻及减噪的新型下水井盖”中的应用

分析及设计过程如下：

（1）对目前普通井盖设计的分析――引入Knowledgist软件。通过对灰口铸铁井盖、硅塑井盖、水泥井盖等各种常用井盖的承载能力、使用范围、使用环境、使用寿命等多方面的分析，通过Knowledgist软件对现有的各种井盖在防盗、易侧翻等缺点进行分析，决定采用分离原理对井盖的开启装置进行改进。

（2）创新作品的设计创意――运用TRIZ分离原理。使用TRIZ空间分离原理进行创新思维，运用磁力瞬时性原理解决子系统冲突：磁力表座旋转按钮在九十度旋转范围内会使磁力从很微弱瞬间转变为很大或从很大瞬间转变为很微弱，根据此原理，设计了磁力开启装置，并将其应用于下水道井盖的研究之中。应用这一原理，在下水道井盖放好之后，如果想把井盖开启，不会像开启普通井盖那样容易，因为在井盖外表面没有开启洞眼，必须使用专门设计的专业磁力装置来开启。

（3）具体设计内容：设计内容主要包括两项。一是井圈与井盖连接处结构设计：设计楔形面和竖直面接触的结构。二是井盖外表面改造设计：主要包括设计无开启洞眼的外表面。

首先是井圈与井盖连接处结构设计，为了使井盖能够防侧翻及减噪的功能，把井圈与井盖的连接处设计成楔形面和竖直面接触的结构。楔面能够使井圈与井盖的接触面积更大，进而能够减轻因接触间隙而产生的噪音，而竖直面能够产生最大的扭矩，进而起到防侧翻的功能。

其次是井盖外表面改造，设计的新型井盖是没有开启洞眼的，其目的就是为了让盗贼没有可乘之机偷盗井盖。同时设计了专业的井盖开启装置，其核心结构也是这个磁力装置。

在下水道防侧翻井盖设计过程中首次使用磁力机构，最主要的特点就是整个设计构件没有用到电力设备，不用大量的材料，加工成本较低，而且本次设计的下水道防侧翻井盖结构简单，操作方便，能够实现大规模的生产和实际的应用 。

3.设计总结

本次设计充分利用了现代设计理论TRIZ中的分离原理，使井盖在平时状态下无法开启，并设计了专用的开启装置，整个设计使用了机电一体化设计中的机构设计、磁力学设计，并且根据设计环境避免了电学设计，达到了机电一体化设计的要求同时，增强了设计的兴趣。同时要求学生进行样品制作，学生最终完成了模型制作，并申请了实用新型专利，获得了授权。

四、结语

学生个性及创造性的培养是工程教育的关键所在，因为“工程师创造未来的世界”。工程师的任务是发明和创造，将已有的科学技术成果转化为实际的工业技术与产品，依赖于工程师的创新能力。

机电一体化技术是机械设计制造及其自动化学科的重要专业课，在教学中培养学生的创新思维具有重要的意义，也为学生未来工作中的设计理念打下一定的基础。改革过程中笔者有以下体会：第一，大学生通常具有很强的创新需求，需要指导教师加以引导，在教学过程中帮助学生树立发现问题并且解决问题的信心。本次改革取得了良好的教学效果。第二，大学生想象力丰富，这些题目增加了教师的工作量，对教师的个人设计能力及应变的能力和设计经验也提出了很大挑战，需要教师本身树立创新意识，并且通过不断的学习提高解决问题的能力。第三，本次改革中有11名学生（约20%）没有完成创新设计题目论证，最终还是进行了传统题目的设计，也有学生最终没有完成成品制作。除去学生个人原因，这一现象也值得教师思考：创新思维训练是否在学生入学之初就应该提倡和推广？面对不同的就业层面和社会需求，高校是否能够考虑重点课程的多元化考核出口？这些问题尚需继续研究与探讨。

参考文献：

[1]肖楠， 郭维城，张陈.TRIZ理论在机电一体化技术课程教学中的应用[J].中国电力教育，2010，（22）：90-92.

[2]于淼.高校应成为培养创新人才的主阵地[J].教育创新，2004，

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[3]郑维巍.TRIZ理论一――科技创新的助推器[J].中国核工业，

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[4]潘建广，何慧星.试论新形势下大学生创新能力的培养[J].陕西师范大学学报，2005，7（2）：223-225.

[5]钟南山.创新人才要有“五干”精神[J].高层视点，2008，（1）：1.

机电课程设计总结范文第10篇

关键词：电子系统课程设计；CDIO；实践教学；教学改革

作者简介：梁毓明（1977-），男，壮族，广西来宾人，江西理工大学电气工程与自动化学院，讲师；梁礼明（1967-），男，江西吉安人，江西理工大学电气工程与自动化学院，副教授。（江西赣州341000）

基金项目：本文系江西省教改基金资助项目（项目编号：JXJG-10-6-22、JXJG-11-6-8）、江西省卓越人才培养计划和江西理工大学校级教改基金资助项目（项目编号：LGJG-10-6-67）的阶段性研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）09-0063-02

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，也是目前我国高校工程教育领域的研究热点。CDIO中各个字母分别代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）。它是以从产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以积极主动的、综合实践的、课程之间有机联系的方式学习，培养学生的工程实践能力、职业道德和诚信，从而使培养出的大学毕业生具备卓越工程师的职业道德、正直和富有责任感。这是使工程师在越来越依赖于复杂技术系统的环境中保持高效、创新和卓越所必需的。江西理工大学作为教育部“卓越工程师培养计划”第二批试点高校，并获江西省教育厅立项资助，在“电子系统课程设计”实践教学改革中，我们从学校实际情况出发，以CDIO工程教育模式为导向，以培养卓越工程师为目标，对该课程设计的实践教学方法进行了改革。

一、“电子系统课程设计”传统实践教学方法的不足

以往的“电子系统课程设计”实践教学都是以MCS-51系列单片机主导的软件编程为设计题目。MCS-51系列单片机是国内应用最广泛的8位微处理器，也是国内单片机教科书中的主体内容。以MCS-51系列单片机为主体的电子系统作为课程设计的主体内容是有一定道理，并且在以前确实取得过较好的教学效果。但是，随着科学技术和工程技术的不断发展，电子技术发展日新月异，特别是各种基于不同架构的微处理器不断发展及其芯片的推出，使得先前的设计方法和设计思路无法满足现代企业对工程技术人员更高的需求，这迫使高等教育的课程体系也要不断改革以适应社会的发展。

首先，在内容安排上，传统的课程设计指导书详细讲解了MCS-51单片机系统硬件设计和软件设计的思路及其设计步骤，而且设计内容单一，过于程式化，学生只要依葫芦画瓢、按部就班即可，这种教学方法很容易使学生的学习形成思维定势，不利于发挥学生的特长和创新能力，从而无法体现学生的个性和激发学生的积极性，从根本上制约了学生创造力的发挥。随着技术的发展，各种功能强大的单片机不断涌现，特别是32位基于ARM Cortex-M0/M3的微处理器功能强大，并且有取代传统8位单片机的趋势。从这种意义上讲，以MCS-51系列单片机为主体的系统设计不仅谈不上创新，也不能算是真正意义上的设计，充其量是重复一个过时的大作业罢了。因此，以MCS-51单片机为课程设计的主体内容，限制甚至扼杀了学生接受新技术的机会，不能适应当前素质教育的大形势。

其次，传统课程设计布置题目是安排在理论教学完成之后，要求学生在学期末两周内完成。期间可能有些课程期末考试将会与课程设计的时间相冲突。这使学生没有充足的时间用于课程设计，很多问题都来不及思考就在匆忙中完成课程设计。在设计方法上采用Protel软件设计和绘制原理图，再在实验平台上进行连线，通过Keil C51环境进行编程和编译，最后下载到实验平台上的单片机进行调试，这种方法让学生难以全面地想象出电子产品设计的整个流程，导致学生看不到自己设计出的实物样品而缺乏乐趣。

再次，长期以来大多数院校都是在“电子工艺实习”实践教学完成一年后才开始设置“电子系统课程设计”实践教学的。在“电子工艺实习”电子产品制作（实际上大多数都是买来现成的收音机电路板，然后让学生焊接元件和调试）中，学生对模拟电路、电路基础都得到了较好的训练；在“电子系统课程设计”实践教学中的单片机系统设计中，学生对数字电路和软件编程得到了训练。但是两门课程开课时间间隔过长，而且它们之间没有建立必要的对接点以形成一个有机的整体。其最大弊端是在开完模拟电路、数字电路、电路基础、单片机原理、C语言等系列课程之后，学生缺乏对现代电子产品从设计到制作这一完整过程的掌握。

二、基于CDIO模式的课程设计实践教学改革措施

1.以面向工程为导向、以项目驱动为手段，激发学生的学习兴趣

以前课程设计的题目设计内容单一、过于程式化，大多是几个实现单一功能的实验叠加起来，与实际的工程项目相差甚远。以面向工程为导向、以项目驱动为手段就是将学生的学习活动与实际的工程项目研发相结合，每个项目组织几个学生以团队合作的方式实施一个完整的“项目”而逐步深入、全面展开教学活动，以此探究问题和解决问题，从而提高学生的学习积极性，进而树立他们的信心和培养他们的创新能力。

在“电子系统课程设计”实践教学模式中，关键是题目内容的设计合理与否，它将直接影响到实践教学效果。因此，指导该课程设计的教师最好具有实际工程实践经历，而且在设计题目内容时应紧扣实践教学内容，以创新能力培养为出发点，结合实际的电子产品研发过程，结合大学生电子竞赛题目的考核要求拟订合适的题目。一般遵循以下原则设计题目：一是实用性。所涉及的理论知识具有较强应用价值，并能与实际技能训练紧密结合，让学生学以致用。二是可行性。选择学生易理解、感兴趣的题目，尽量贴近企业工程项目，其实施过程与实际科研项目有众多相似之处，从而激发学生的学习积极性。三是难度适中。题目难度过大会导致部分学生对课程设计望而生畏，无法取得预期的教学效果；难度过小则会影响部分学生的学习热情和积极性，达不到课程设计的要求。四是综合性。注重理论联系实际，注意与其他机电、电气、信息类课程的专业知识融合，进一步提高学生的综合能力。

2.课程设计题目工程项目化，树立统筹工程概念

从模拟电路设计到数字电路设计、硬件设计到软件设计，对学生进行系统的训练，使学生具有整体设计思想；从产品设计的全过程出发，以工程项目为主线，编排课程设计的内容具有完整性、系统性和综合性。课程设计的选题应具有工程项目化、内容多样化，设计要求具有挑战性，而且均具备从模拟电路到数字电路的硬件设计和软件设计，以满足不同学生的兴趣，将传统的设计由单纯模仿型变为思考与实践综合型。可以通过多种途径有效搜集课程设计题目。例如：以指导教师的科研项目拟订合适的题目，或通过学校与周立功单片机有限责任公司、南昌瑞林工程技术有限公司建立的校企合作关系去了解企业的需求，并将他们急需解决的科研项目引入到课程设计中。允许并鼓励学生根据经验和特长自己拟题。此外，也可以寻找一些与历年全国和各省市的大学生电子竞赛主题合适的题目作为课程设计题目。依据上述要求设计的题目具有了明确的设计要求，使学生积极投入课程设计，课程设计实践教学效果显著。

3.以先分散再集中的模式布置设计任务，培养学生独立思考与综合实践的能力

以往的课程设计是集中在两周内完成的，导致存在突出的矛盾：设计内容多与设计时间紧张。先分散再集中的课程设计方式可以有效解决这一矛盾。将传统的集中式课程设计变为分散模式就是将课程设计内容与理论教学并行实施，设计原理、设计方案和软硬件设计方法与理论教学同步实施，最后集中时间制作、调试各个模块并组合形成完整的样机加以调试。在理论教学的同时，以课外作业形式完成信号放大电路、滤波电路、单片机最小系统、传感器信号采集电路等各个模块的设计原理、软硬件设计方案，从而让学生积极、主动地学习并有充分的时间进行创新性设计，指导老师对各个环节进行监督和指导。这种教学方式给学生充分的时间进行思考和设计，也给指导老师充足的时间进行指导。理论教学与课程设计实践教学融合进行的教学方式使实践教学与理论教学环环相扣、互相呼应，从而真正实现课程教学的有机统一。

4.利用电子EDA技术，提高学生的创新能力

随着计算机技术和电子技术的迅速发展，电子产品从设计到制造已进入数字化时代，各种计算机辅助设计层出不穷。在“电子系统课程设计”中，将电子EDA工具中的Proteus软件代替传统的采用Protel软件设计绘制电路与PCB以及用Multisim软件仿真电路是课程设计改革的一个重点，将电路仿真分析和设计、PCB设计在Proteus软件+Keil C51环境下进行设计与实现。现阶段许多学生选用传统Protel软件绘制电路原理图和设计PCB，用Multisim软件仿真电路，用Keil C51对单片机进行编程。对于学生来说，设计一个电子产品需要跨越的软件平台有点多了，降低了学生的学习和设计效率，不利于学生设计能力和创新意识的培养。Proteus软件具备数模混合仿真、单片机仿真、ARM7仿真功能以及PCB设计功能。采用Proteus软件工具可拓宽学生创造设计能力的培养，也是软件发展多样化的需要。学生应用该软件和Keil C51进行电子产品设计所花的时间只有以前的一半，显著提高了设计效率。在今年江西省Proteus + Keil C51电子设计大赛中，有的学校派不出参赛学生，而江西理工大学派出了阵容强大的参赛队伍并获得了优异的成绩。

5.重视课程设计的答辩和总结，培养学生团队合作意识

要肯定学生的设计成果就务必要重视课程设计的答辩。实施课程设计答辩是学生间、师生间最有效的交流方式，是指导老师检查课程设计效果好与差的有效手段。通过答辩可以发现课程设计过程中一些共性问题并对这些问题进行集中答疑，以使学生加深印象。同时，通过对学生进行答辩，也可以锻炼学生的口头表达与即时分析能力，让学生掌握设计中的各个细节问题。

课程设计总结报告同样可以反映出学生的设计思想、技术方案和设计步骤。要求学生的毕业设计论文写出完整的课程设计报告，认真总结和剖析设计过程中存在的问题，并写出设计心得或体会。指导老师也要对整个课程设计教学过程进行分析和总结，不仅要肯定好的一面，也要指出不足之处，并尽可能给出一些相应的改进措施。通过对课程设计的答辩和总结，可使学生发现设计过程中未曾考虑到的问题，使指导老师对整个课程设计过程有总体的了解，使得老师和学生都获得更大的收获，从而圆满地达到课程设计的要求与目的。

三、结束语

本文提出的基于CDIO教育模式的“电子系统课程设计”实践教学与传统的课程设计有较大的不同：题目具有一定的开放性，多样化，注重实践过程，并加强对实践结果的总结与合理性分析。课程设计题目较好地融合了“构思―设计―实现―运作”的指导思想，提高了学生通过自己分析、研究、解决实际问题的能力，体现了团队合作精神。要顺利完成基于CDIO的课程设计，不仅要有厚实的基础知识，而且要有良好的沟通能力并具有开拓创新的精神。CDIO是一个新的教育模式，尽管它的历史还很短，但已经显示出了强大的生命力。通过CDIO高等工程教育模式的改革，将会极大增强学生的综合创造能力，提高学生的国际竞争力。

参考文献：

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