机械电子工程专业课程建设教学改革策略

　　摘要：“测试技术”课程是机械类专业的核心基础课，是一门多学科渗透，工程性、实践性很强的课程。随着科学技术的发展，现代传感技术、信号分析新方法、计算机辅助测试技术等快速发展，而课程计划学时仍然只有40学时，依靠传统授课方式及实验教学则很难达到预期的效果，这就给教师的教学提出了新的、更高的要求。

　　本文选自：《河南机电高等专科学校学报》主管单位：河南省教育厅，主办单位：河南机电高等专科学校，国内刊号：41-1270/TH，国际刊号：1008-2093，周期： 双月，复合影响因子： 0.169，综合影响因子： 0.101

　　本刊是河南机电高等专科学校主办的，是反映学院各类工程与应用技术教学、科研成果为主的综合性学术理论刊物。本刊以马列主义、毛泽东思想为指导，坚持四项基本原则，高举邓小平理论伟大旗帜，以建设中国特色的社会主义事业为主线，交流科研成果，努力反映全国建设小康社会的理论和实践研究成果，为全面建设小康社会、和谐社会服务。

　　关键词：机械电子工程;系列课程;课程建设;教学改革

　　近年来，笔者根据国家科技发展形势和市场对人才需求的变化，对北京信息科技大学(以下简称“我校”)机械工程专业学生的培养目标、模式进行了明确定位，培养面向北京地区经济与科技发展的，具有良好综合素质、实践能力和创新能力的一线工程技术人才。在专业方向课设置方面，注重某一专业方向特长和工程实践能力的培养，设有以下三个专业方向。机械设计方向(计算机辅助设计与工程)：突出计算机工程技术在机电一体化产品及自动化生产系统设计中的应用和专业软件工具应用开发。机械制造方向(制造过程信息化技术)：注重机械制造过程中设备、工装的设计与加工、生产运营管理能力的培养，以及应用信息技术和先进计算机辅助技术在产品制造及自动化生产系统的能力。机械电子工程方向(光机电一体化技术)：侧重培养应用光机电技术从事机电一体化产品和系统设计、制造、运行、实验与研究的能力。

　　“机械电子工程”专业方向的系列专业课程包括：“控制工程基础”、“测试技术”、“微机原理及应用”、“单片机应用技术”、“机电一体化系统设计”、“可编程控制技术”、“机电传动控制”、“数控技术”、“计算机控制技术”、“虚拟仪器技术”等，但目前这些课程存在着内容设置不尽合理、统筹规划不够完善等问题，具体表现在：课程体系设置仍不够完善合理，核心系列课程门数太多、部分课程只注重了自身内容的完整性，缺乏对教学计划的整体考虑，致使内容交叉重复、课程之间的衔接与分工不够明确;核心课程教学内容尚需进一步整合、优化和更新;有针对性的教育教学方式方法和手段仍有待进一步革新;课程的实践教学环节仍显欠缺，一些核心课程的基本实验不够健全，设计性、综合性以及课外选修和开放性实验的比例偏少。

　　针对上述问题，笔者通过承担完成北京市高等学校教育教学改革项目和校级重点课程建设项目“机械电子工程专业方向系列核心课程的建设与教学改革”，围绕如何对“机械电子工程”专业方向的系列核心课程进行优化整合和教学改革开展了深入的研究，进行了有针对性的优化课程体系、整合教学内容、革新教学方法等教学改革与实践，并取得了较好的成效。

　　一、更新人才培养的指导思想和理念

　　基于本专业的人才培养目标和办学指导思想，笔者提出了机械工程专业应用型、创新型人才培养的大工程理念，即：充分开发学校和社会的各种资源，科学延伸实践教学的时间和空间，拓宽专业人才内涵，培养实践创新的行为理念，使学生的知识、能力、素质协调发展，构建系统化的实践教学培养体系，实施多层次、全方位的实践训练。资源包括校内实习实训基地、专业实践平台、学科重点实验室以及校外实习基地、科研合作企业;延伸时空是指开放性实验、第二课堂、创新实践、学科竞赛、科学研究等工程实践环境;拓展内涵是指理工与人文知识的融合，机、电、信息、管理等专业知识的融合，注重工程实践能力和创新精神的培养，树立学生的科学态度和团队精神。

　　二、系列核心课程的整合和优化

　　系列核心课程是根据本专业培养目标要求，用于提供成为合格的专门人才所必需的专业知识和专业技能的关键主干课程。因而，系列核心课程的设置、建设及教学改革，是本专业建设和教学改革的成败关键。基本思路是：针对目前培养计划中，存在的相关核心课程内容交叉、重叠，课程之间衔接与分工不够明确，课程实践教学环节仍显欠缺等问题，本着注重工程实践能力的培养、以机为主、光机电及信息技术有机融合的原则，对系列核心课程进行逐步整合和优化，建立以测控技术与仪器类课程、机电一体化及运动控制类课程、计算机技术类课程的系列课程体系;注意专业知识及内容的整体性和相关性，进行课程内容的优化整合，注意分工和衔接，避免重复，努力提高核心课程的系统化和综合化程度，充分利用有限的课程和学时满足日益增长的专业知识需求;适当减少课内讲授学时，增加实践学时和课外第二课堂学时，结合教学方法和手段的改革，大力运用现代教育技术，提高教学质量和收益，为学生的全面发展和个性发展提供必要的时间和空间。

　　1.测控技术与仪器类课程

　　增设选修课“传感器与调理电路”，将“控制工程基础”、“测试技术”、“传感器技术与应用”、“虚拟仪器技术”归为一类课程，并进行整体优化。明确“控制工程基础”与“测试技术”相关内容的分工和衔接，“控制工程基础”对于系统的描述侧重性能及其参数指标，而后续的“测试技术”则侧重在学习工程测试中系统性能对测试结果的影响。精减原“测试技术”课程中传感器原理及变送电路部分，突出对信号检测方法、变换原理与信号检测分析装置和系统的设计原理和方法，增加工程应用方面的内容和实例分析。

　　2.机电一体化及运动控制类课程

　　包括“机电一体化系统设计”、“机电传动控制”、“数控技术”等课程，将“数控技术”硬件设计方面的相关内容与“机电传动控制”的控制器内容有机结合起来，实验课和课程设计内容与之融合呼应。同时，在机电一体化系统设计及课程设计教学中，将“控制工程基础”、“测试技术”、“机电传动控制”以及“计算机控制技术”内容综合运用到同一个机电一体化系统中，针对系统特定功能需求，综合运用传感检测技术、驱动与传动技术、计算机控制技术等方面的知识，满足或提高系统静态和动态指标要求，使学生能更好地理解各专业课程之间的关联，提高其对专业知识的综合运用能力。

　　3.计算机技术类课程

　　增设专业方向限选课“计算机控制技术”和专业选修课“虚拟仪器技术”，进一步丰富、完善了计算机类课程，突出实用技能、综合应用能力及系统设计能力的培养。加强“单片机应用技术”、“可编程控制技术”的实践环节，突出课程的设计性和综合性实验训练内容，同时增加课程设计，且学生可按兴趣选修其一。

　　三、系列核心课程建设与教学改革

　　1.“测试技术”课程建设与教学改革

　　基于课程的上述特点，为适应和满足应用型人才培养新形势的客观要求，确保教学质量，充分调动学生的学习积极性，培养学生的实际动手能力，笔者在课程教学内容设计、教学方法和手段、实验教学等方面进行了改革和实践。

　　(1)教学内容的整合完善。根据本课程的特点，结合我校本科生的学习基础及实验条件，笔者对教学内容进行了整合，既注意课程知识体系的系统性，又突出主题，强调共性，科学分类，避免重复，使教学内容具有较好的结构和层次。笔者将课程内容分成以下三大板块：基本理论(信号的分析与处理、测试系统的响应特性)、基本知识(传感器及信号调理、信号采集与记录)和测试技术的工程应用(典型物理量的测量)。同时，注重基本理论、基本知识与工程实际的紧密结合，注重理论教学与实践教学环节有机融合，注重把现代传感技术、计算机辅助智能测试技术以及虚拟仪器技术等先进测试技术及系统介绍给同学们，紧跟课程相关学科发展的步伐。

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文章名称： 机械电子工程专业课程建设教学改革策略

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