电器自动化专业论文范文

电器自动化专业论文篇1

关键词：虚拟仪器；电子；通信

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）01-0218-02

一、虚拟仪器技术简介

虚拟仪器（Virtual Instruments，简称VI）的概念，最早是由美国国家仪器公司（National Instruments Corp. 简称NI）于1986年提出来的，其基本原理是以计算机为硬件平台，使原来需要硬件实现的各种仪器功能尽可能地软件化，利用高效灵活的软件控制高性能的硬件来完成各种测试、测量和自动化的应用，以便最大限度地降低系统成本，增强系统功能与灵活性。用形象语言来概括虚拟仪器的原理，即“软件就是仪器”[1]。虚拟仪器在组成和改变仪器的功能和技术性能方面具有灵活性与经济性，因而特别适应于当代科学技术迅速发展和科学研究不断深化所提出的更高更新的测量课题和测量需求。

（一）虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的背景

电子与通信类专业在金陵科技学院工程类专业中占有重要的地位，对我校应用型本科专业的建设具有示范作用。然而，在这两个工程类专业的教学中长期存在一些问题，具体表现为：

1.重视理论知识的学习，轻视动手能力和实践环节的培养，学生动手能力差，工程实践经验明显不足，而这些问题又反过来弱化学生对于理论知识的理解，最终导致学生对所学专业缺乏兴趣与信心[2]。

2.从未或很少将真实的物理信号引入课堂教学中，导致教学过程理论脱离实际，学生对于本专业的理论知识和应用场景缺乏真实的、直观的认识。

3.理论学习环节与实践实习环节相脱离，实践实习环节往往安排在理论学习结束之后，间隔时间较长，学生无法及时对所学知识进行巩固与提高，导致实践实习环节效果不理想[3]。本文将介绍虚拟仪器技术在电子与通信类专业教学中的应用，帮助学生将理论学习、工程实践和创新能力结合起来，提高学生在工程实践中获取知识的能力、综合分析的能力、解决问题的能力和实践创新的能力，从而突出我校应用型本科教学的特点。

（二）虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业教学中的指导思想

电子与通信类专业的特点是工程实践性强，对学生的动手能力和动手意愿要求较高。这一特点就决定了实践对于专业学习至关重要的作用[4]。所以，虚拟仪器技术应用于电子与通信类专业的教学也主要体现在对于工程实践教学环节的意义，其指导思想如下：

1.在工程导论环节，对于刚入学的大一新生，让他们接触各种基于虚拟仪器技术的综合电子系统，如基础机器人系统，传感器与驱动器器系统、人机交互系统等，介绍其中的软硬件知识和技术，增加学生对于所学专业的兴趣和信心。

2.在专业课的理论学习环节，教师努力将真实的物理信号引入课堂，如传感器信号、调理信号、AD/DA信号，模拟通信信号、数字通信信号、调制域信号等。真实信号的引入可以增加学生理论联系实际的能力，提高其自主学习的兴趣和动力。

3.发挥虚拟仪器作为“口袋实验室”的作用，鼓励学生将真实的信号带回宿舍。宿舍是学生课余活动主要的场所，如果学生能将宿舍时间有效地利用起来进行专业实践和创新，无疑将对提高学生专业能力产生极大的帮助。

（三）虚拟仪器技术创新教学案例

我们将介绍几个在教学中使用虚拟仪器进行教学创新的案例，来阐述使用虚拟仪器技术的特点。

1.共基极放大电路的教学。共基极电路是一类重要的基本放大电路，如何让学生掌握电路特征并计算电路参数，如发射极电流、集电极电流、电压增益、输入/输出电阻等，一直是教学中的重点。我们在教学中是采用基于虚拟仪器技术的仿真结果和真实电路结果相比较的方法。

电路仿真采用NI Multisim，该软件主要是为工程师提供先进的电路分析和设计能力。图1为共基极放大电路在Multisim中的仿真。

可以使用Multisim提供的万用表测量仿真结果中的电压和电流。并可以很方便的在软件中修改电路参数进行重复实验，得出不同工作状态下电路的参数。

不同于传统的电路仿真，我们在NI Elvis面包板上搭建上图所示的电路原理图，如图2。利用NI Elvis自带的数字万用表DMM对电路参数进行测量，对于交流信号，可使用Elvis自带的示波器对波形进行测量。

将NI Elvis的测量结果和软件仿真结果进行比较，可以加深学生对于电路基本特征和参数的认识。同时，NI Elvis设备可以很方便的在课堂教学中进行演示，可以起到很好的教学效果。

2.无线通信系统教学。射频和无线通信课程的教学长期以来都基于数学公式的推导和仿真来进行的，学生在课堂上很少能接触到真实的通信信号，并且教学的过程中也是分模块进行教学，学生几乎没有设计整条通信链路的机会。在教学中，我们采用NI Universal software radio peripheral（USRP）和Labview则可以很好的克服上述问题。利用USRP和Labview，学生可以很轻松的进行诸如信道编码、信号调制、随机码元产生、信号均衡等现代通信技术。最终学生可以完成从发射机到接收机中间完整的通信链路，这在传统的射频和无线通信课程中是很难完成的。利用USRP，可以很轻易地在课堂上演示一个完整的数字通信系统，学生能够看见一个数字调制域信号，能够看见真实的850MHz GSM信号上行链路，可以分析真实信号的频谱。甚至可以组建一个FM广播信号发射和接收台，见图3。

二、结语

虚拟仪器技术结合统一的软件平台加上模块化的硬件平台，使理论学习和实践操作能力得以有效结合，使学生能够实现自行设计实验及实际动手操作，加深其对理论专业知识的理解，促进其对现场专业知识的了解，增强其对专业知识的感性认识，同时提高其实际动手操作能力，培养其创新能力。

参考文献：

[1]朱岩，余愚.虚拟仪器技术研究现状与展望[J].现代制造技术与装备.2008，（6）：12-14

[2]朱敏，张际平，潘侃凯.虚拟仪器技术及其教学应用[J].中国电化教育，2006，（4）：96-98

[3]荣雅君，刘琳，高广峰，赵朋.虚拟仪器在实验教学中的应用[J].电力系统及其自动化学报.2009，21（1）：78-82

电器自动化专业论文篇2

关键词：卓越工程师教育培养计划；教学改革；创新教育；培养模式

作者简介：朱培逸（1980-），男，安徽潜山人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，讲师；徐本连（1974-），男，江苏镇江人，常熟理工学院电气与自动化工程学院，副教授。（江苏常熟215500）

基金项目：本文系常熟理工学院教研教改项目“大电类专业实践教学体系平台设计与研究”（JX11012104）的研究成果。

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）13-0017-02

根据常熟理工学院电气与自动化工程学院自动化专业培养卓越工程师计划的标准，以个人发展和行业企业需求为导向，以自动化专业所需的工程技术为主线，以企业工程项目为背景，遵循企业开发实际项目的要求，以增强学生的工程实践能力、设计能力和创新能力为核心，改革、整合和优化现有的课程体系，以满足培养复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程型人才的需求。[1-3]从提高人才培养质量、实现培养标准的角度，在坚持人文精神与科学精神融合、通识教学与专业教育整合、个性培养与社会责任并重的同时，着力推动基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习等多种研究性学习方法，加强学生创新意识和创新竞赛训练，“真刀真枪”做毕业设计，从而进一步提高学生能力和素质的培养，充分发挥课程教学在卓越工程师培养中的重要作用。[4，5]本文将介绍实践教学、创新教育、国际化教育和校企合作培养模式等方面的探索实践。

一、加强实践教学

常熟理工学院自动化（智能低压电器技术）专业“卓越工程师教育培养计划”坚持联系工程实际，强调以智能低压电器行业为背景，通过学生在本科四年学习期间的专业认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节进一步加强实践教学。通过专业认识实习建立智能低压电器领域的整体概念，以各生产车间现场轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习，使得学生了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统等电气技术对工农业生产及社会生活的影响和作用；了解智能低压电器、智能低压电网供配电系统的工作原理、基本结构与组成、生产工艺与组装流程等；重点了解智能型低压电器、智能低压电网供配电系统生产过程、技术工具、系统架构、管理规范、实施过程、电气技术及应用系统的发展趋势等。专业课程群实践主要是与专业课程知识密切相关的企业学习阶段，通过结合生产实际，系统学习自动化（智能低压电器技术）专业的企业核心课程群即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程；课程的理论部分由相关企业导师进行讲解，结合课程的理论学习所进行的现场参观、考察、讲解和操作，使学生验证、理解并掌握课程理论的内容，提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。同时增加专业综合性工程实践，通过采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测等过程，掌握工程研发过程管理及文档编写，全面提高学生工程意识、创新意识等。毕业设计环节是实践教学改革最为关键的部分，要求学生能结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订，设计指导采取双导师制，在企业完成；毕业设计要求学生独立完成，通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力，独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文，使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力得到显著提升。

二、注重创新教育

卓越工程师创新教育就是以培养学生的创新精神和实践能力为基本的价值取向，就是以实现学生的全面发展和培养创新型人才为主的教育；就是增强学生锐意进取、开拓创新的精神，使学生形成创造性的思维和能力，具有坚强的意志、持久的毅力，具有求真务实的科学态度和科学精神；就是培养学生善于发现问题和解决问题的能力；就是培养学生善于质疑、乐于动手、勤于实践的意识和习惯，提高实践操作能力；就是培养学生能够参与生产经营、推动技术进步的实践，促进科技成果向现实生产力转化的能力，能够适应和支撑产业发展，掌握过硬实用技能，具有较高科学文化素质的工程人才。[6]注重创新教育，抓住关键环节，掌握其内在规律，才能取得理想的效果。首先，培养创造型人才的关键是要有创造型教师，因此，对教师进行创新教育要加强教学团队和专业平台建设。通过在教学团队和专业平台上精心设计教学内容，提高教师的创造能力，譬如自动化（智能低压电器技术）专业的核心课程群（即智能低压电器技术课程群中的低压电器设计与制造、智能电网供配电系统、运动控制系统、现代电力电子应用技术四门课程）在教学内容上抛弃了传统的教学内容，完全采用基于工程背景的方式来编写教材，将传统教材中的原理描述融合到工程问题、工程案例和工程项目中，将课程理论的讲述直接搬到企业的工程现场，派工程经验丰富的企业导师和实践能力较强的校内导师共同讲解，将以前学生感觉工程原理和工程实际完全脱钩的现象彻底扭转。其次，还要加强创新教育的课程和内容，增强学生学习的兴趣，利用课程知识运用所产生的社会价值激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的创新激情。树立以人为本的教育理念，注重学生的个性发展。因此卓越计划教育不仅要培养学生的创造才能，更要注重学生的个性和志向的发展，做到爱护、尊重和激发学生学习的主动性、积极性和独立性，让每个学生的个性和潜能得到更大的发展。再次，需要加强教学方法的创新。在教学方法方面，凡教学内容与生产实践关系密切、工程知识密集的课程，如智能低压电器技术专业课程群所涉及的课程（现代电力电子应用技术、低压电器检测技术、低压电器制造过程控制工程、计算机控制技术、电网供配电系统组态软件及其应用等），以工厂、车间、工段、生产线、单机设备等为教学背景，或结合工厂实际讲授，或在企业培训期间对相关课程的内容进行强化。通过自学、讨论、设计、研究、训练和竞赛等方式设置能力培养型课程。以课程设计类的大作业替代部分作业和考试，进行基于问题、基于项目、基于设计的教学，增强学生的工程设计能力和工程知识运用能力，改革课程的考核方法。考核方式应该使学生由评价的客体转变到评价的主体，增加学生课堂学习的主动性和参与实践的积极性，充分发挥学生的学习自。最后，作为卓越计划的最后一个环节――毕业设计不仅要求毕业设计的内容形式上注重其创新性，同时还可以检验卓越计划的效果。毕业设计要求结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，毕业设计的题目和内容由校内导师与企业导师共同制订，设计指导采取双导师制，在企业完成。毕业设计要求学生独立完成，通过设计、毕业论文的撰写和答辩过程使学生具备综合运用所学理论知识和工程技术与解决实际问题的能力，独立完成具有智能低压电器行业背景和实际应用价值的毕业论文，使学生运用知识的能力和解决工程实践问题的能力获得显著提升。

三、强调国际化

“卓越工程师教育培养计划”树立了“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，因此要加强学生国际化的培养。[4]首先，课程体系的国际化。一方面培养学生能在国际化和多元文化的社会工作环境下生存的能力；另一方面吸引外国留学生到本校学习，他们的参与对本专业学生和教学过程都有益处。通过设置与国际接轨的课程体系和教学内容，提高课程国际通用程度，实现课程的精品化、国际化与网络化，从而提高学生应用外语来学习和掌握学科专业先进知识的能力。其次，语言学习国际化。为学生提供国际化的语言学习环境，采用前两年分级模式的英语课程、后两年自主选修提高层次的英语课程，辅以英语专题实训、竞赛等课外活动实现外语教学四年不断线，因材施教，使不同水平基础和不同发展需求的学生的英语水平和能力得到发展，具备外语交流的可持续发展能力。同时积极组织学生参与国际交流、到海外企业实习，拓展学生的国际视野，提升学生跨文化交流、合作能力和参与国际竞争的能力。最后，教师队伍国际化。积极引进国外先进的教育资源和具有高水平国际知识、经验的工程教师，提高师资队伍的国际化水准，一方面可以通过增加教师出国访问进修的人员比例以及到国外进行学术交流的人数，另一方面邀请知名学者、专家来校进行访问和举办讲座，聘请著名学者为客座教授或高级访问学者等措施，使教师构成呈现国际化的特征。[7，8]

四、注重企业参与

“卓越工程师教育培养计划”实行3年校内的系统理论学习、1年校外的企业工程实践的人才培养模式，因此企业的参与是该计划的关键。首先，专业认识实习阶段将以企业的各个生产车间现场为主题，轮流实习、集中讲解、个人调研等形式完成实习，企业将为学生认识阶段的学习提供场地――企业的生产车间，提供学习的对象――企业生产的产品以及讲授的老师――企业提供具有丰富实践经验的企业导师，学生通过听取企业文化教育专题报告、参观企业产品展示中心、到企业各生产车间现场实习与轮流调研、网上调研与查找资料等方式，增加对自动化（智能低压电器技术）专业的认识。其次，针对智能低压电器技术课程群教材的编写，我们将充分发挥企业导师实践经验丰富、校内教师归纳、概括能力较强的优势，结合企业的工程问题、工程案例和工程项目编写出版《低压电器设计与制造》、《智能电网供配电系统》、《低压电器检测技术》、《低压电器制造过程控制工程》、《电网供配电系统组态软件及其应用》等教材，而且课程的理论部分也由相关企业导师进行讲解，结合课程的理论学习所进行的企业现场参观、考察、讲解和操作，使学生验证、理解并掌握课程理论的内容，提高学生应用理论解决实际工程问题的能力。再次，专业综合性工程实践环节采取跟班工作或顶岗工作方式让学生了解智能低压电器产品的设计、制造和检测过程；通过参与企业实际项目完成规定的实践环节学习。在企业进行专业综合工程实践过程中安排具有工程师资格的现场人员做指导教师，锻炼学生的专业综合应用能力。最后，毕业设计环节也是结合企业的实际工程问题进行有针对性的工程研究与实践，设计指导采取校内导师与企业导师双导师制，在企业完成。整个学习过程中，企业将全程提供场地并且通过向学生展示或学生参与智能低压电器领域相关产品的设计、制造、检测、调试、维护、系统集成、管理等过程。同时，从实习单位聘请一批稳定的、经验丰富的工程师担当学生在企业学习阶段的指导老师，其中包括企业实习教师、企业授课教师和企业导师。企业实习教师承担学生企业实习环节的指导；企业授课教师承担在学校内或企业中的课程教学、专题讲座等；而企业导师主要负责学生的日常学业指导和学生的毕业设计（论文）指导，进行学生实践能力的培养。企业导师一般为企业有丰富工程实践经验的工程技术人员，在企业学习阶段实行校内导师和校外导师指导的双导师制，在企业学习过程中通过学校教师、企业相关技术人员授课，学生现场学习，通过认识实习、专业课程群实践、专业综合性工程实践和毕业设计四个环节参与企业的生产、工程项目和科研实践。

参考文献：

[1]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[2]林健.注重卓越工程教育本质创新工程人才培养模式[J].中国高等教育,2011,(6).

[3]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2011,(4).

[4]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4).

[5]袁剑波,郑健龙.工程实践能力:培养应用型人才的关键[J].高等工程教育研究,2002,(3).

[6]王志伟,邹超英.应用型理工类本科人才创新教育的研究与实践[J].黑龙江高教研究,2010,(11).

[7]王庆石,刘伟.我国高等教育国际化的相关问题及其对策[J].现代教育管理,2009,(5).

电器自动化专业论文篇3

关键词 机器人；CDIO；科技创新能力；校企合作

中图分类号：G642 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）22-0049-03

On Collaborative Training of Undergraduate Technology Inno-

vation Ability with Carrier of Robot//LIU Baojun， ZHOU Yanming，

PENG Fang， WANG Fan， NI Liyong

Abstract Taken robot， a typical mechatronical system as the carrier， collaborative training of undergraduate technology innovation ability

is implemented with the idea of CDIO engineering education via mul-

tiple styles and multiple channels such as enhancing teaching reform and creative experiment project， project-based extracurricular tech-nology training activities， participation in teacher’s science research project and university-enterprise cooperation cultivation， and it is obviously proved that the ability is greatly upgraded.

Key words robot； CDIO； technology innovation ability； university-enterprise cooperation

1 引言

创新是民族进步的灵魂。大学生科技创新能力训练是目前我国高校培养大学生创新精神的重要研究课题。本课题以机器人这一典型的机电一体化系统为载体，采用CDIO工程教育理念，通过多环节、多渠道，成功实施大学生科技创新能力的协同培养实践。

2 机器人是大学生科技创新训练的重要载体

机器人是集机械结构、电子技术、计算机软件、自动控制和通信技术等多学科知识和新技术于一体的典型机电一体化系统，形式多样、应用广泛。而对于以应用型技术人才培养为核心任务的应用型大学，其大学生普遍具有思维活跃、喜爱应用实践和动手制作的特点。同时由于机器人自身构造和功能的无限可能性，大学生对机器人充满好奇和喜爱，也都十分渴望拥有自己设计和亲手制作的各类机器人作品。机器人目前已成为机械、自动化、电子、通信、计算机等各学科和专业大学生开展科技创新实践训练的重要载体[1]。

本课题运用由MIT倡导的CDIO工程教育理念，将机器人的理论知识、设计制作和创新构想等众多环节，通过注重实效“以学生为主体”的理论和实验课程教学改革、“教师―科协―学生”合作的大学生课外科技训练实践、学生参与教师科研项目、校企合作共建研究服务平台为工业企业提供应用支持等多渠道来实施协同育人，更好地引导大学生开展广泛而持续性的机器人构思、设计和制作活动，提高广大学生学习兴趣，增强学习动力和信心，助推相关各专业的建设与发展，其目的在于培养出一大批理论扎实、应用实践能力强、拥有创新精神和能力的应用型人才，增强办学特色。

3 基于CDIO理念开展大学生科技创新能力协同培养的实践途径

CDIO（Conceive-Design-Implement-Operation，即构思―设计―实现―运行）国际工程教育理念由麻省理工学院（MIT）和瑞典皇家理工学院等共同发起和倡导，并认为：应为学生提供基于产品开发全周期的重视工程基础的工程教育环境。学生应该在学校、工业和社会环境下，按照一个产品或系统从基本构想、设计、研制实现直到实际运行的完整开发过程这种情境，学会解决问题，并完成特定的工程或项目[2]。

以机器人这一典型机电一体化系统为载体，将CDIO工程教育理念进一步拓宽，运用到大学生科技创新能力的协同育人实践，构成多环节、多渠道的训练和培养途径。

日常教学注重教学改革，开展CDIO项目式创新实验 在平常的理论和实践课堂教学中，教师坚持“以学生为主体”的原则，重视启发式教学、交互式教学、案例教学法、合作学习、项目教学法等教学方法的运用。例如：通过机械设计、工业机器人、机电一体化系统、液压与气动技术、材料成型等课程的课程设计或实验，强化大学生良好的机械设计和制作能力；通过电子技术、传感器、单片机、计算机控制技术等一系列课程的教学改革实践，奠定大学生良好的电路设计和软件编程能力。提高课程实践教学比重，而且更重视实践的内容，通过机电一体化综合实践、自动化制造系统实践、自动化专业综合实践等，以自动巡线机器人、分拣机器人、搬运机器人、表情C器人、篮球机器人等综合性课题设计，由学生组成项目开发小组，学生因此塑造了基本、稳固而系统性的机器人设计开发思想。

实验实训环节是促进大学生理解和消化吸收理论知识、提高动手实践和应用能力的关键环节。就机电类专业而言，除拥有一系列的基础和专业实验室外，还设置了机电综合创新实训室、柔性制造自动化控制生产线实训室、慧鱼机电一体化创新实训室、机器人综合创新设计实训室等综合创新实训空间，同时添置如工程机器人、水中机器人、空中机器人等各类新型机器人设备。丰富的机器人相关实验设备和开放的实验实训管理机制，为大学生开展创新实验提供了条件。

结合CDIO项目式训练理念，实验实训的课内环节鼓励学生自己构思实验实训课题、设计课题内容、引导开展综合性实验项目，课外环节则大力鼓励学生主动发掘社会生活中的实际需求、构思和设计综合创新性应用实践项目并加以实现，从而很好地激发学生的主动性和创新思维，这已成为训练大学生科技创新能力的基础环节[3]。

基于CDIO理念、以机器人为载体的大学生课外科技训练 机器人课外科技竞赛项目通过吸引机械、自动化、电信、计算机学院等相关学科各专业学生开展协作性的设计和制作，并不断改进和完善，形成功能较为完善的机器人科技作品。通过参加各类机器人学科竞赛，在激烈的比赛过程中发现不足并及时调整，争取最好的表现。在机器人设计、制作和竞赛过程中，学生既能充分利用已学理论知识并转化应用到实际的机器人作品设计和制作中，又会遇到各种未学过的知识和技术需要学习和钻研，而遇到各种困难时则需要发现问题、查找问题的根本原因并努力设法解决。由于机器人的技术综合性，整个过程通常由多人组成的不同功能设计小组合作完成，需要学生间和小组间的互相合作和良好的沟通交流。

因而，机器人作品从构思、设计和制作、调试完成到实际参赛时的作品运行或对抗性比赛的完整过程，完全契合目前CDIO“产品开发全生命周期”的工程教育理念。既可以锻炼大学生将理论知识转化为具体应用设计和实践制作的能力，提高发现问题和解决问题的能力，也可以很好地锻炼其团队合作和沟通交流能力，并能通过参加整个过程拓宽视野，结交不同学科和爱好的朋友，更全面地认识和理解机器人[4]。

日常教学不仅注重培养大学生良好的理论和实践基础，而且在教学中渗透各种以机器人为典型载体的各类机电一体化自动化设备的设计思想。与此同时，以大学生参加机器人科技竞赛的作品作为课堂讲解的典型设计案例，较好地丰富了课堂的教学内容，促使更多的学生在搞好平时学习的基础上，更渴望参加到课外的机器人设计和制作实践活动中来。目前在机器人学科竞赛项目指导教师团队的指导下，自动化科技协会每年招新人数屡创新高，吸引力不断增强，成员不仅来自机电、自动化、计算机、电子技术、通信等工科专业，甚至经管、人文、管理等文管类专业的学生也积极参加。

实践证明，通过机器人的课内外科技实践活动，已经培养了一大批理论基础好、实践应用能力强、工程素养良好、富有创新能力的应用型大学生，并逐渐达到“基础广泛、大量培训、选优参赛、以赛促学、以赛促教、以研带赛、教学研赛共赢”的良性循环。

带领学生参加教师团队科研项目训练，提升科技创新能力 机器人指导教师团队目前由学校多个不同专业的教师团队专项负责，以机器人相关各类科技竞赛项目作品的指导训练为基础，引导学生参加教师科研项目训练，如管线巡检机器人研制、消防救援机器人研制、智能轮椅服务机器人研制、注塑机械手控制系统开发、六轴工业机器人控制系统开发等，加强对学生的科技文献查阅能力、方案构思与知识综合运用能力、问题解决能力、团队协作和合作能力的指导和培养，并突出创新能力、实践应用能力的培养和学生的个性化发展，很好地提高了学生的专业技能和钻研深度，拓宽了学生的科研视野，增强了学生的科研态度和职业道德精神。这正符合CDIO培养能力大纲中关于个人专业能力和职业素养、团队合作与交流能力的要求。

实践证明，由来自多个学科、不同专业方向的教师作为机器人团队指导教师，可以显著提高大学生的科技训练指导水平。多学科不同专业的指导教师团队也可以吸引更多不同专业的学生参加到机器人的科技实践活动和教师的科研项目中，有利于师生之间、学生之间的互相交流和技术提高，不断提高机器人的整体设计水平，更有利于通过不同视角的思想交叉碰撞而激发和形成新的创新思维。

由于机器人技术的交叉性和迅速发展，跨学科不同专业的机器人教师团队指导学生开展科研项目训练，已成为培养优秀大学生科技创新能力的重要途径。

校企合作共建机器人研究和服务平台，协同培养应用型人才 重视校企合作，建设深入合作的大学生实践基地，在通常的参观实习活动时，安排学生开展顶岗实习锻炼，甚至为企业的生产制造过程、产品开发与设计提出合理化建议和可行的设计方案，为学生实践能力的提高做好实践环境保障，成为大学生科技创新能力训练的又一重要渠道。由于大学生在机器人普及教育阶段时已经打下良好基础，在机器人科技竞赛方面取得优异成绩，在科研训练上展现出良好的应用能力和创新能力，从事自动化生产技术和机器人应用推广的某知名企业主动与学校开展合作建设中山市工业机器人技术应用推广服务中心；并共同建设校级机器人技术应用和机电研究平台，进一步推动学校的机器人技术教育和应用服务。这为大学生开展CDIO体系中社会环境下的科研训练提供了新途径。

借助机器人技术研究平台和应用服务中心的设备和资源，更多大学生参与工业机器人项目开发，直接为机器人在工业企业的应用提供技术支持服务，有力助推了校企合作共同培养高素质的应用型技术人才。而该合作项目目前已成为创新强校质量工程项目，正有力地推动机器人相关学科和专业的建设和发展，增强大学生科技创新能力的训练，提高应用型人才的培养质量。

4 结语

多年来，以机器人这一涉及多学科不同专业知识和技能的典型产品为载体，运用国际先进的CDIO工程教育理念，通过日常教学改革与创新实验实训环节、大学生课外科技竞赛训练、参加教师科研项目训练、校企合作平台共同培养锻炼等多环节、多途径，开展大学生科技创新能力的协同培养实践，取得良好的成效。

在科技训练实践过程中，逐步探索形成一套行之有效的“基础工程、专项强化、综合训练、自主创新”四阶段、阶梯式的大学生科技创新能力训练体系，对大学生的科技创新能力培养起到良好的保障和推动作用。大学生在校期间以机器人为主要设计和研究载体，获得众多全国性学生科技竞赛一等奖，开展国家和省级大学生创新创业项目，毕业后进入国际知名企业和大型高新技术企业从事相关关键技术开发岗位，在机器人行业成功创业并获得省创新创业资金扶持等，正是本课题成果的有力佐证。参考文I

[1]张云洲，吴成东，崔建江，等.基于机器人竞赛的大学生创新素质培养与实践[J].电气电子教学学报，2007，29（1）：

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[2]顾学雍.联结理论与实践的CDIO：清华大学创新性工程教育的探索[J].高等工程教育研究，2009（1）：11-23.

[3]刘保军，刘跃华.CDIO模式下的传感检测技术教改实践[J].中国教育技术装备，2011（6）：48-51.

电器自动化专业论文篇4

关键词：PLC技术；教学改革；工程实践能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）05-0061-02 可编程控制器（PLC）作为一种通用的工业自动化装置，在工业控制的各个领域都有着广泛的应用。PLC课程已经成为电气工程及自动化专业的一门专业主干课程。但学生尚不能以一个专业的角度，正确认识和综合理解、运用所学专业知识。本着系统的观念，作者以PLC为核心控制器，从自动控制系统的知识结构出发，构建一套交流电动机的闭环调速体系，并采用适当的教学引导方法，给学生日后在电气自动化领域从事生产和科学研究打下坚实的基础。

一、实验内容研究

1.训练平台的拓展。为使学生更好地掌握PLC实用技术，并以此提高学生的专业综合能力，实验将PLC置身于一套完整的电力拖动自动控制系统中，即不是孤立的训练某种PLC的使用方法，而是依靠现有的实验设备，为学生搭建一整套以PLC为控制器，变频器为执行环节，三相异步电动机为被控对象，直流测速发电机为测量环节的交流闭环调速系统（如图1所示）。整个系统输入给定和状态监测可由触摸屏或组态软件来实现，并采用一台直流发电机带变阻器模拟负载情况。

由于系统中转速检测环节所采用的直流测速发电机为模拟量输出，变频器为模拟量输入，系统则配备了A/D、D/A等特殊功能模块。而且学生也可以选择西门子和三菱两个系列的小型PLC来自行构建实验系统。

2.训练内容的展开。（1）西门子S7-200、三菱FX2N系列PLC基本指令使用，实现三相异步电动机正、反转、星-三角启动等开关量顺序控制；（2）常规变频器的使用方法，练习使用PLC通过变频器控制三相异步电动机；（3）触摸屏的软硬件设计，练习触摸屏编程软件GT-Designer2，实现于工业现场的人机交互；（4）西门子和三菱特殊功能模块的使用，包括基本扩展模块、温度模块、高速计数模块、A/D及D/A模块等；（5）采用触摸屏作为数字给定，通过PLC及D/A模块送模拟量给变频器，由变频器驱动三相异步电动机，构建一交流开环调速系统；（6）在上述开环调速系统基础上加入直流测速发电机结合A/D模块构成一交流闭环调速系统，采用数字PID控制实现闭环调速。

二、教学方法研究

1.以系统的观点，引导启发式教学。从实验内容的展开情况可以看出，整个训练过程是以一个实际系统为载体，由浅入深、循序渐进的过程。首先，以最基本的三相异步电机正、反转和星三角启动等简单系统，练习PLC基本指令的使用及主回路和控制回路的设计和接线。在此基础上联系现场情况，启发学生采用按钮、开关和指示灯等主令和显示电器也可以用触摸屏来实现，然后引导学生学习触摸屏的软件开发和硬件通信。然后，在上述电气控制系统的基础上自然过渡到调速系统，并通过调速方法的比较引入目前应用较为广泛的变频调速，进而引导学生如何使用变频器，常规变频器的输入多为模拟量，如果用PLC控制，学生自然想到需要采用D/A模块。再联系触摸屏的使用，学生就有能力设计一个采用触摸屏给定数字转速再通过PLC及D/A模块控制变频器的开环调速系统。再通过改变系统负载大小，观察开环情况下电机转速的变化，引导出对闭环系统的需求，那么速度反馈环节采用测速发电机是模拟量输出，学生在掌握了D/A模块的基础上很快就能掌握A/D模块的使用。这样学生就逐渐掌握了如何构建交流闭环调速系统的实际方法。

2.以理论指导实践，以实践验证理论，侧重实践能力培养。截止到PLC实训之初，学生已经对电气工程及自动化专业的理论知识部分有了一定的认识，但尚未和现场实际情况建立起必要的条件反射，比如学生虽然大部分学过三相电动机正、反转，也都做过实验，而且在PLC控制时也看见输出继电器动作，但电机真正要运行，主电路是必不可少的，所以学生需要补充工厂电气的相关知识和技术，亲自动手将三相交流电经过熔断器、接触器主触点、热继电器送入三相电动机。

在构建开环系统之前，学生需要复习电力电子技术及电机学等理论，然后才能具体实现异步电动机的变频调速。再随着开环系统负载的变化，开环机械特性的缺点又显现出来，这就用到了自动控制原理，指导学生构建闭环调速系统，再加上同样的负载，比较开环和闭环的输出变化情况。学生也可以通过改变PID参数观察系统稳定性、快速性和准确性的变化规律。这样学生就掌握了改善交流调速系统性能的调试方法。

三、教学实践及效果

本PLC实验教学平台，目前已经在我校电气工程及自动化专业的实践环节中开展了三年，所搭建的教学平台和电力拖动控制系统课程进行组合已经被评为校级精品课程，并被批准为省级精品课程重点建设项目。

已经有相当一部分学生经过训练，在理论联系实际的能力和动手能力上有了显著的提高，并在求职过程中表现出色，先后有几十个学生被多家国内知名企业录用，而且从单位反馈的信息来看，学生的理论知识和专业技能都有着很强的竞争力。徐州人力资源和社会保障局也组织业内专家对此平台进行了评估和鉴定，专家对此实训平台给予了充分的认可，并批准为国家三级PLC系统设计师考核平台。

综上所述，本文介绍了以PLC为自动控制系统控制器，从系统的角度入手进行PLC实验的方法，方法注重理论和实践的联系，将PLC知识融入自动控制系统，使学生在进行一门课程实验的同时综合运用了多门专业课程。目前准备继续扩大系统的容量，将计算机网络技术、现场总线技术及组态软件等课程内容进一步集成一个完整的自动化课程实训内容，为学生打造一个更为综合的动手能力训练平台，提高学生运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力。

参考文献：

[1]郎朗，等.PLC课程体系的多层次实验结构的研究[J].电气电子教学学报，2010，30（2）：70-72.

[2]卢学英.PLC实验教学改革的研究[J].实验室科学，2007，（6）.

[3]田思庆，等.自动控制原理课程的教学研究与实践[J].电气电子教学学报，2008，30（2）：112-114.

电器自动化专业论文篇5

关键词：中等专业学校电容器；教学项目；职业教育

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）05-0139-03

电容器（简称电容）作为电子产品中的重要元器件，在教学上，其内容涉及电工基础、电子线路、电力拖动以及各种电子电工类专业课，因此，有关电容器内容的教学是电子电工专业教学的重要内容之一。将电容器作为一个完整的教学项目，并通过项目教学法来实施专业教学，可以有效地实现理论与实践的有机结合，使学生直接参与完成项目全过程，在体验创新带来乐趣的同时，培养其协作能力、岗位适应能力以及分析问题和解决问题的综合能力，通过“边做边学”增加学生实践机会，鼓励学生灵活应用专业知识，发掘学生创造潜能。这是一种比较适合中职学校的专业教学方法。

电容器的工作任务分析

在电子电工专业技能训练和生产实践中，我们碰到过大量的电容器应用，如稳压电源中的滤波电容、工厂配电房中的功率因数校正电容、照相机闪光灯电路中的储能电容等等。为了便于分析，我们把常用的电容器在电路中的作用和相关的名称作总结归纳，（见下页表1）。

在此阶段，情境创设尤为重要。众所周知，兴趣是学生学习的原动力，通过自主分组、教师引领的方法，极大地调动学生参与的积极性，根据分层教学的原则，分解落实项目任务。

电容器的专业知识构成

在现有的电子电工专业的理论课与技能课上，电容器是一个出现最频繁的元器件。由于教学内容分散，涉及的时间跨度在三个学期以上，再加上电容器门类繁多，应用不一，许多学生越学越糊涂。特别在《电子技能实训》中，每次技能训练都有不同类型的电容器参与，许多故障都与电容器有关，学生常常无从下手。实施项目教学，教师在授课时注意启发性与思维性相结合的原则，各小组针对各自任务明确思路，通过互助合作来揭示重点，让各小组推选一名代表上台发言，组内成员作补充。在此期间，教师只扮演组织协调者的角色。最后，经过整理与归纳，把有关电容器的专业知识总结（如下页表2），形成一个较为完整的电容器教学项目，据此实施有序教学。

电容器专业技能构成

在一种辩论式问题情境下，项目教学做到了深入浅出，在轻松愉快的环境下，学生掌握了电容器的工作原理。唯有动手实践，才能真正加深学生对专业知识的理解。在实际工作中，围绕电容器进行操作，更是专业技能教学中极为重要的一环。为了让学生真正掌握实用技能，可采用自主探索的方法，逐一将项目任务分解，让学生在创造中体验成功的乐趣，进而培养其良好的职业习惯。表3是电容器的专业技能构成。

“电解电容器”应用技能的提高

在学生掌握专业知识和专业技能时，还要关注学生的“电解电容器”应用技能的提高，本着实用、有用的原则，利用人的感觉器官先直观地进行故障分析，归纳得出“一看、二摸、三判断”的诊断方法。

看：对电解电容，一看下面。有的电容器损坏时会漏液，电容器下面的电路板上甚至电容本身都会有一层油渍，使板子周围颜色发生变化，这样的电容肯定不会是完好的。二看上面。有的电容损坏时端部会发生鼓起，而正常时应该是平的。对于独石电容，则可以看到有开裂、部分脱落等现象。

摸：接通电源后，有的严重漏电的电解电容会发热，用手指尖触摸电容上面时，甚至会烫手，这样的电容也得更换。

判断：首先是根据位置判断。电解电容内部有电解液，如果长时间烘烤会使电解液变干，这样的电容容量会减小，甚至完全失去容量。所以，要重点检查发热原件附近的电容器，如散热片附近的电容，离散热片越近损坏的可能性就越大。其次，根据气味判断。对于刚损坏的电解电容，有时可以闻到一股异味，熟练的维修人员，可以根据气味先确定故障的大致位置。

通过直观的判断，再运用专业知识，借助于工具，能解决大多数的问题。项目教学法的作用在于教师可以分门别类地事先组织项目任务，让学生接触到具有代表性的故障实例。

电容器教学评价的实施

在学生系统掌握了电容的相关理论知识与维修技能后，如何提高教学的有效性，加强对教学质量的评价十分重要。笔者认为，评价主体、方式要实现多元化，除了学校单一项目的技能教学测试之外，可以借助行业协会、社会服务、企业用工等多种形式综合性地评估学生的实际操作水平。如结合学校家电维修义务服务队，定期为小区居民开展义务家电维修服务。在为小区开展家电维修时，我们安排了两个典型例子进行学生动手能力的评估（见表4）。

通过上面两个实例，学生由起初的不敢尝试到后来的出色完成任务，带队教师所做的不仅仅是示范操作，更重要的是多加以鼓励和赞赏，这有助于使学生树立信心。通过服务，不但巩固了前面所学的理论知识，而且增强了学生的动手能力，在一定程度上激发了学生的主动求知与创新意识。许多学生回家后亲自动手排除了由电容器损坏造成的多例电器故障。这说明，电容器的项目教学法对于提高学生的实际操作能力是有效的。

教学项目设计实施中应注意的问题

项目设计要适合学生实际水平 作为一种有特色的教学方式，在项目教学中，教师只是项目任务的发起者和引领者，项目设计要以学生为主体，要从学生实际能力出发，难易程度要根据学生实际来确定，单一项目任务要保证大部分学生都能完成，以培养学生的兴趣，为后续教学打好基础。

妥善处理师生角色关系 项目教学强调以学生为主体，以实践为主线，要突出学生的主体地位和教师的主导作用。教师要从讲台走入学生中间与学生交流，学生则要走上前台积极实践。因此，教学中师生必须及时转化角色，共同完成项目任务。

注重项目任务的检查评估 项目教学给出了学生具体的工作任务，对学生项目实施过程的检查与评估，是评价学生学习的重点。可采用“自评、学生互评、师评”相结合的方式。同时，在教学中，倡导小组互助与教师指导相结合，让不同层次的学生都有所长，让学生自己发现知识、提高技能，使其创新能力得到培养。

在项目教学中，学习过程是一个人人参与的实践活动，注重的不是最终结果，而是完成项目的过程。虽然电容器名称繁多，故障判断与检修困难，但通过实施项目教学，调动了学生的学习积极性，学生在项目实施过程中理解和掌握了课程要求的知识和技能，体验了工作的艰苦与乐趣，培养了分析问题和解决问题的能力，获得了将来工作所需的职业能力。

参考文献：

[1]劳动和社会保障部教材编写办公室.电力拖动控制线路与技能训练（第2版）[Z].北京：中国劳动与社会保障出版社，2001.

[2]曾祥富，邓朝平.电工技能与实训[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]高士曾.实用无线电维修理论基础[M].北京：机械工业出版社，1999.

[4]周绍敏.电工基础[M].北京：高等教育出版社，2009.

作者简介：

电器自动化专业论文篇6

一、前言

近几年来，我国的电气设备得到了广泛的应用，为了提高电气设备更好地发展。社会对电子电工专业的学生提出了更高的要求。为了提高教学有效性，我们需要对电子电工教学进行探索。

二、计算机信息技术与电工电子教学有效融合的实践

1.多媒体课件制作

在电工电子专业教学中，概念的讲解、过程的推导、电路的构成、工作的原理等对中职学生来讲，不仅枯燥乏味，而且生涩难懂。单凭教师课堂上单调的讲解，无法解决这些问题。针对这些专业教学中普遍存在的问题，教师可以利用多媒体技术制作教学课件，激发学生学习的积极性。在学生看到实物的基础上，再利用图片展示各种三相异步电动机，利用视频展示三相异步电动机的拆装过程，利用动画展示旋转磁场的产生和三相异步电动机的工作原理，在这样的教学场景中，学生必然乐于学习。

2.仿真软件引入课堂

仿真软件可以模拟设计测试和演示各种电子电路，能够进行详细的电路功能分析。它最大的优势就是能够解决理论教学与实际动手相脱节这一课堂痼疾，提高学生的学习热情和积极性，做到变被动学习为主动学习。交流电路中的一些特殊规律，学生难以接受。采用仿真软件进行仿真教学，开展仿真实验，引导学生观察电压表、电流表示数、示波器显示的波形，通过教师的有效点拨，启发学生理解掌握，最终得出正确的结论。通过模拟仿真实验，学生对各种交流电路的电压与电流的数量、相位关系会有清晰、形象的认识。

三、虚拟仪器促进参与式教学

虚拟仪器和电子专业的多门基础课、专业课都有紧密联系，如数字信号处理、电子测量等，都可以充分利用虚拟仪器的VI程序改善教学效果。高校可以组织教师开发一些适合于本专业教学层次、教学方法的系列实验，配备一定数量的计算机、LabVIEW软件和一些仪器模块，建立起自己的虚拟实验室，虚拟仪器VI能使实验的内容不再局限于验证和模仿，学生通过修改程序框图来更改或增加虚拟仪器的功能，根据他们的想法和能力对实验内容做一些修改，容易激发学生的创新意识，提高动手能力。虚拟仪器同样可用于理论教学。

专业课中有大量抽象的公式、理论，学生因为没有直观的印象，理解起来往往非常困难。无论是理论教学还是实验教学，虚拟仪器都能够应用灵活多样、直观形象的教学手段，给学生积极参与教学过程创造条件，使他们能深刻地领会和掌握所学的知识。

四、中职学校电工电子教学现状及存在的问题

1.专业化的教材与内容较为落后。由于高等职业学校学生自身文化水平相对较差，在教材编辑过程中没有考虑到这些问题，再加上学生本身自学能力弱，这就造成了教材教学内容学生不能迅速掌握；

2.专业教学改革只停留在表面。当前中职学校的电工电子课程的基础理论教学相对稳定，课程内容改革还是缺乏深度，特别是在教学中对于学生的实践性要求较低，课程内容缺乏针对性；

3.师资质量与教学质量相对较差。电工电子教学的专业性非常强，这就要求高等职业学校必须具备一支文化水平极高的师资队伍，只有确保了师资队伍的强大才能保证实践教学质量的提高；

4.缺乏现代化的教学方式。目前计算机多媒体技术的飞速发展促进了教学手段的进步，全新的教学手段有利于提高学生的学习兴趣，对学生全面了解教学内容有极大的促进作用。

五、提高职业院校电子电工专业教学有效性的具体策略

1.加强对职业院校电子电工专业学

生的思想教育工作，充分调动学生学习的兴趣在思想方面加强对学生的教育，首先要帮助职校生了解电子电工专业的行业前景，教师可结合珠三角、长三角等我国经济发达区域在电子电工人才需求方面的详细信息来引导学生正确的认识电子电工专业发展的前景。其次，要充分发挥榜样在学生中的引领示范作用。

2.优化职业院校电子电工专业课堂教学，增强学生对理论的掌握能力

第一，通过各种方式为学生构造良好的电子电工学习条件。身为一名合格的电子电工专业教师，有责任对实际教学需要与现实的教学条件进行比较，找出这两者之间的差距和不足之处，并针对其中的问题设计出专门的解决方案。

第二，提高电子电工专业教学内容的实用性。职业院校教学的特点就在于为社会培养具有扎实的理论知识、较强的实践能力的复合型人才，因此在日常教学中，教师要注重理论联系实际，增强电子电工教学内容的实用性，注重根据社会需要及时的改革教学教学内容。

第三，对电子电工专业教学方法进行创新。在电子电工专业教学中一方面教师要通过小组讨论、合作以及探究、引导等教学方式的运用，对学生进行主体式教学，增强学生的主动思考能力。

3.创新职业院校电子电工实验教学，提升学生的综合能力

一是，对电子电工专业实验教学整体设计进行优化，这就要求电子电工专业教师要对技术性和技能性实验设计进行统筹兼顾，加强对学生动手操作能力的培养，提高学生对电子电工各种实验工具、电器、线路连接等元件掌握的熟练度，使学生在实验中去深化对理论的理解。

二是，教师要通过对各种教学资源的利用来组织并开展多种形式的课外电子电工兴趣学习小组，在一定的范围之内让学生来自主选择小学探讨学习的主题，培养学生自主学习的意识。

三是，在电子电工实验教学中开展开放式的教学模式，让学生对实验的具体方案以及学习的目标进行自主的设定，提高学生对各种实验仪器、设备的利用程度，在这个过程中达到培养学生动手操作、团队合作、探究分析能力的目的。

六、结语

电器自动化专业论文篇7

[关键词]农业机械化专业 授课方法 机电一体化 教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）21-0132-02

我国正处于传统农业向现代农业的快速转变阶段，其标志就是以技术及装备为表现形式，通过现代工业技术装备及农业机械化、电气化和信息化等先进技术的应用，最大限度地提高生产效率，节约生产成本，增加农产品产出，降低能源消耗和环境污染。我国现代农业装备技术还处于起步阶段，迫切需要培养掌握现代农业装备技术的新型农机人才，我国高度重视现代农业的技术与农艺的更新，推动农机装备人才的培养与创新，缩短与国外同行业之间的技术差距，从而实现我国现代农业的快速发展与超越。

机电一体化技术是一门新型的交叉学科，是目前许多高等院校工科学生必修的专业基础课，但在我国开设此课程还不足十年的时间，特别是在农业机械化专业的开设更是一个新生事物。《机电一体化》是山东农业大学机械与电子工程学院机电一体化类和农业机械化及其自动化类学生的主干课程之一，是今后设计与研究工作的重要技术基础。由于机电一体化设计课程涉及的知识面和内容覆盖广，机械层面、数据层面和控制参数层面的内容交错、关系复杂，需将理论知识与实践知识紧密结合。对大多数学生而言课程内容繁多，系统性差，难以融会贯通，同时也存在教师难教、内容难整合的情况。笔者在讲授机电一体化课程时，通过对课堂教学内容进行改革、教学相长地引导和加强实践环节训练等方面进行探索和总结，取得了较为显著的效果。

一、机电一体化课程特色与农机专业教学相关问题

（一）理论教学内容筛选非常重要

机电一体化（英文名称为Mechatronics）是在机械技术、自动控制技术、微电子技术、计算机技术、传感与测试技术、接口与总线技术、伺服驱动技术、系统总体技术等学科群体的基础上集成创新的综合叉学科。机电一体化技术的突出特点在于通过各种技术的有机融合，实现产品内部各组成部分的有机匹配和外部整体效能最佳的一种新型集成创新技术。由于机电一体化课程内容非常丰富、涉及面大，在一个学期中学习其全部内容是不现实的。另外，机电一体化和相关技术发展迅速，特别是新型MEMS传感器、新型总线技术、新型电液气的伺服驱动等技术的出现，这就使得在课程内容的组织和取舍上必须加以科学地优选，以特别处理好基本原理、基本模块与学科前沿最新技术的相互促进、共同发展的关系，确定学生应在学习期间掌握哪些基本原理、基本技术就既能使学生掌握基本思想方法和具体技术，又能了解学科发展动态，便于学生课下无障碍自学，这对学生创造力的培养是非常关键的。因此理论教学内容的筛选是非常重要和必要的。

（二）理论教学与实践内容的侧重点融合

机电一体化课程的实践性和应用性强，两者紧密结合缺一不可。仅仅掌握机电一体化设计的基础理论知识远远不够。对于刚刚接触到机电一体化技术的农机和机电专业的学生来讲，理论知识同步实践或者用一些具体实例来讲解才会显而易懂，更易理解。作为本科阶段的机电一体化课程，像是有关的控制理论的数学推导问题并不需要彻底理解，但他们应学会把所学的内容迅速地应用到某些实际问题的解决中。这样，学生既有感性认识，又能上升到理性认知，最后灵活地学以致用。而实践方面的教学必须与课程实验和课程设计配套，因此机电一体化课程的实践环节也非常重要。

（三）教学实践与农机专业培养目标紧密结合

目前一般工科专业的《机电一体化》的课程教学中，主要讲解的是设计、通讯、测量和控制原理、方法以及一些以数控机床、机器人等一些简单应用，目前现代农业机械发展与应用，特别是涉及与自动控制、计算机控制等技术融合的新型农机的机电一体化技术尚未融入农业机械化专业的课程学习中。尽管教师反复强调课程的重要性，学生也对其重要性有认同，但因教学内容、案例与农机专业培养目标联系不够紧密，再加上本课程知识点繁琐、层次多、涉及面广，学生容易产生应付考试的态度，忽视对实践环节，特别是从机电一体化产品开发的角度对课程内容的理解，从而无法对课程产生热情，难以对教学内容产生学习的兴趣，严重影响了教学效果。

二、课程授课与实践环节的探讨

针对现代农业机械化的发展方向和农业机电一体化课程特色，以及上述在机电一体化课程教学与实践过程中应注意的问题，笔者在讲课过程中对课程内容组织、授课方式方法进行了积极探索，实现了学习兴奋点、专业培养目标和实训课程任务“三结合”，全面培养机电一体化人才素质。

（一）结合学生兴奋点，注重培养学习兴趣

尽管机电一体化课程部分理论抽象、内容分散、缺乏系统性、难于理解，但兴趣是最好的老师，一旦学生产生了学习兴趣和实践欲望，才会主动去自学、求知和实践，并由此在心理上产生愉悦体验。日常生活中学生会对一些新鲜的事物非常感兴趣，例如两轮自平衡小车、Iphone手机遥控的四轴飞行器、转魔方机器人等等，如借助于这些学生感兴趣的例子，通过剖析他们的结构和控制原理，破除神秘感，可以激发他们对机电一体化课程学习的兴趣，并将机电一体化课程繁琐的知识点、抽象的内容具体体现出来，因此，激发和培养学生的学习兴趣是学好本课程的前提和捷径。另外，教师向学生展示一些科研成果，既让学生对机电一体化技术有最直观的了解和认识，又让学生了解了现代农业装备技术领域的科研前沿，结合专业方向，使学生带着浓厚的兴趣开始本课程的学习。实践证明，通过大量案例式的授课，学生的学习兴趣、科研兴趣以及学习效果得到了极大提高。

（二）结合专业培养目标，激发学生科研兴趣

随着农机装备技术的快速发展，将GPS技术、传感器技术、通讯技术、机电液一体化技术、计算机控制等技术集成到传统的农业机械中，可实现农机装备的精确定位和行走速度检测、作物产量监测、物料的变量精确投入、精准灌溉测控等，从而实现农业生产全程机械化、自动化、信息化和智能化。传统农机化专业已经实现了从农业机械化向农业机械化及其自动化专业的转换，也是充分体现了专业培养目标的迁移和调整。而机电一体化课程在这种调整中，也自然树立了重中之重的地位。因此各高校也从对该课程师资配备和教学设备投入方面非常重视。

因此，针对现代农机的发展趋势，激发学生的专业兴趣，培养学生研究能力，也就成了机电一体化等课程的任务之一。笔者结合自己在精准农业装备、现代农机装备研制中的科研案例，给学生剖析了精准变量施肥机、高精度谷物测产系统、精准变量喷药机等装备设计、样机加工和测试试验的关键点，极大地开阔了学生在本专业领域的视野，引起了学生对现代农机装备的科研兴趣。

（三）结合课程实训和课外制作，树立系统研发观念

在机电一体化教学中，机器人作为一种典型的机电软综合技术平台，非常适合作为高等工程创新实践教育的载体和对象。而农业机械化专业的学生同样对农业机器人技术非常感兴趣。近年来，机器人技术的模块化、网络化成为机器人研究和开发领域的热点。通过模块化，机器人技术的应用难度大大降低；凭借网络化，机器人技术的应用范围将大大扩充。随着机器人技术的逐渐普及和所用器件、模块的成本逐渐降低，学生已经可以自己制作属于自己的农业机器人。因此抓好机电一体化课程的实训环节，变抽象为直观，将理论和实践紧密结合起来，做到学以致用，可以实现对学生成就感的激励。为此，机电一体化教学组结合学院和学校开展了创新科技比赛，让学生进行机电装备方面的创新设计与制作；通过为学生提供一定的实训平台，准备常见的机电装备设计制作所需的传感器、执行器和控制器，由学生按照自己创作意图实现新型设备的开发。这些实践活动取得了一系列校级、省级和部级的机电创新大赛奖项的好成绩。从学生的实践和理论课程的成绩看，理论教学和实践紧密结合取得了良好效果，加深了对基础理论知识的掌握，既提高了学生的动手能力，又激发了他们的创造性。

三、结束语

《机电一体化》是培养现代农业机械及装备技术人才的专业基础课，随着现代科技技术的发展，其地位在课程体系中愈来愈突出。笔者针对现代农业机械化的发展方向和农业机电一体化课程特色，从理论教学内容及实践教学内容筛选、学习兴趣引导及知识系统应用等方面展开探讨，并结合教学实际应用，取得了良好的效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 杨帮华等.机电一体化设计基础实用教程[M].北京：清华大学出版社，2009.

[2] 孔令荣.高频电子线路教学改革研究[J].中国电力教育，2012（30）.

[3] 张锦明，陆新.对机电一体化专业课程设计的思考[J].江苏教育学院学报（自然科学版），2012（4）.

电器自动化专业论文篇8

【关键词】 电子电器 中等教育 人才培训

目前，电子科技产业迅速发展，不仅需要高级人才，更需要大量的中级、初级的基础人才。面对新形势，职业教育还存在着办学模式单一，课程设置、教学内容、学习方式改革滞后，与市场需求不相适应等问题。许多学校没能在加强内部管理，改善办学条件，提高教师素质，增强实训室实习上做足文章，所以，改革现有的中等职业学校电子电器应用教学体系，成为当前中职学校面临的一项重要任务。

一、电子电器专业人才的社会需求现状

近十年来。我国电子信息产品制造业以三倍于GDP增长的速度高速发展，电话、DVD、彩电等产品以及不少电子元器件的生产数量均位居世界第一。迄今为止，在我国电子信息产业就业的人数已达620万人，加上与IT应用相关的行业吸收的社会劳动力，数量已达l600万人，占我国城镇就业劳动力的6.7%，其中工人约占60%，技术人员比例偏低。而在发达国家，技术工人占劳动力的比例高达75%。相比之下，我国的电子信息业技术人员总量明显不足，远不能满足电子信息产业快速发展的需要。另外.随着市场经济的深入发展，电子技术迅速应用到工农业生产和人们的日常生活中，直接推动了电子类毕业生的就业。据中国人事科学研究院的《2006中国人才报告》预计，到2010年我国专业技术人才仍供不应求，缺口近2000万。目前，在我国的技术工人中，文化程度低的多，高的少；技术等级低的多，高的少；高级技术工人年龄大的多，年轻的少。例如，城镇劳动者近2.6亿人，技术工人占三分之一左右，其中高级技工占技术工人的比例仅有17%，技师和高级技师占技术工人的比例仅4%，与企业的需求相差10个百分点。这种“两头小中间大”的橄榄型人才结构不够合理，已经成为我国电子信息产品制造业进一步发展的“瓶颈”。

二、课程体系结构的调整

1、专业课程模块设置的必要性。长期以来职业教育教学沿袭的是学科型教学体系，它主要有两个特征：⑴以理论知识传授为中心，其它的实践性环节（如实验、实习）只是作为验证的手段，而不是作为培养能力的手段，理论教学是主线，其它的都是附属。⑵每门课程的内容过分强调本学科的系统性、完整性，理论学时太多，实践性环节不足，缺乏应有的沟通，造成了理论与实践的脱节，这样的教学体系培养出来的人并不是应用型的人才。可按不同的功能要求，将课程进行分类，组成若干模块，根据不同专业或专门化进行课程的拼装、组合和调整。

2、专业课程模块。专业课程设置中有明显的职业教育特色的课程，按专业性质组织课程，针对性强，同时也充分考虑中学生的基础素质的培养及终身教育的需要，并留有充足的选修课时。首先电子技术应用。基础模块：模拟电路、数字电路、电工基础；核心模块：无线电、电子工艺；其它模块：自动化基础、传感器基础；建议认证课程：单片机原理、PLC基础。其次家用电器应用。基础模块：小家电的原理与维修、收音机的原理与维修；核心模块：制冷原理、冰箱与空调的原理与维修、彩电的原理与维修、楼宇自动化；其它模块：数字产品的原理、电路板制作方法；建议认证课程： 职业道德，职业安全。

三、项目教学法的实施

1、项目教学法。电子电器应用于社会各个领域，社会需求很大，但是职业学校的学生素质不高，面对社会需求，中职教育既要适用社会需求，又要顾及学生的现状，就要求我们探索一种既适应中职教育现状又能提高教学的效率，培养出一批有较强动手能力和社会适应能力的初级实用型人才的教学法。把“项目教学法”应用于中职电子电器教学，是一种实用有效的方法。

2、项目教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。是德国教育专家弗雷德・海因里希教授倡导的教学理论。是一种培养实用型人才行之有效的教学方法，中职电子电器的许多实际操作课程，如《微波炉的维修》、《楼宇自动化的安装》等均可应用项目教学法。⑴项目教学法的特点：与现实生活紧密联结；必须与传统教学法相结合；培养学生的多种能力。⑵项目教学与传统教学的区别。传统教学目的，在于传授知识和技能，以老师为主体，学生被动学习，学生听从老师的指挥，外在动力十分重要，老师挖掘学生的不足点以补充授课内容项目教学目的在于运用技能和知识，学生在老师的指导下主动学习，学生根据自己的兴趣做出选择，学生的内在动力充分得以调动，老师利用学生的优点开展活动。