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篇(1)

論文關鍵詞：MATLAB，BP神經(jīng)網(wǎng)絡，污水處理，溶解氧

 

0、引言

近年來，環(huán)境污染日益嚴重，淡水資源日益匱乏，如何將污水處理后排放或加以利用，已經(jīng)成為世界各國政府關注的大事。活性污泥法是目前大多數(shù)城市污水生活處理廠廣泛采用的污水處理工藝，其基本流程包括粗格柵及提升泵房、細格柵及沉砂池、配水計量井、CASS反應池、計量井、接觸消毒池等，處理工藝圖如圖1所示。在曝氣作用下機電一體化論文，CASS反應池中的污水得到足夠的溶解氧并使存活在活性污泥上的微生物分解可溶性有機物，經(jīng)過一系列的生化反應，使污水得到凈化[1]。

圖1 污水處理工藝圖

1、控制策略分析與控制器設計

1.1 控制策略分析

CASS反應池中溶解氧濃度的高低直接影響著有機物的去除效率，也就相應的影響了出水水質(zhì)。如果溶解氧濃度過低，供氧不足，會使微生物代謝活動受影響，微生物凈化功能降低，使生化反應不夠充分，出水水質(zhì)達不到標準；如果溶解氧濃度過高，氧的轉(zhuǎn)移效率降低，動力費用增加。曝氣池中影響溶解氧濃度的因素眾多，主要有進水水質(zhì)化驗值(BOD，COD，TP，TN機電一體化論文，SS)和進水流量等免費論文。所以，在污水處理過程中不同工況下都能夠?qū)θ芙庋鯘舛冗M行快速有效的控制，對整個污水處理過程具有重大的現(xiàn)實意義[2]。

由于對溶解氧濃度的控制是一個大時滯、非線性、多變量的系統(tǒng)，溶解氧濃度數(shù)學模型難以建立，所以對溶解氧濃度的傳統(tǒng)控制方式存在著控制精度不夠高，實時性不夠好等缺點。基于規(guī)則的傳統(tǒng)模糊控制雖取得了比傳統(tǒng)PID控制方法好的控制效果，但是，由于缺乏自學習能力，不能在線調(diào)整控制規(guī)則，自適應能力差，使系統(tǒng)的魯棒性受到限制。神經(jīng)網(wǎng)絡控制是將神經(jīng)網(wǎng)絡在相應的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中作為控制器或辨識器，由于神經(jīng)網(wǎng)絡是從微觀結(jié)構(gòu)與功能上通過對人腦神經(jīng)系統(tǒng)的模擬而建立起來的一類模型，具有模擬人的部分智能的特性，使神經(jīng)控制能對變化的環(huán)境具有自適應性，且成為基本上不依賴于數(shù)學模型的一類控制機電一體化論文，所以它在控制系統(tǒng)中的應用具有多樣性和靈活性。

1.2 BP網(wǎng)絡控制器設計

BP網(wǎng)絡是一種多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡，由輸入層、隱含層和輸出層組成。層與層之間采用全互連方式，同一層之間不存在相互連接，隱含層可以有一個或多個[3]。構(gòu)造一個BP網(wǎng)絡需要確定其處理單元――神經(jīng)元的特性和網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。神經(jīng)元是神經(jīng)網(wǎng)絡最基本的處理單元，隱含層中的神經(jīng)元采用S型變換函數(shù)，輸出層的神經(jīng)元可采用S型或線性變換函數(shù)。圖2所示即為一個典型的三層BP網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。

圖2 典型三層BP網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

設上圖BP網(wǎng)絡輸入層有M個節(jié)點，輸出層有L個節(jié)點，而且隱含層只有一層，具有N個節(jié)點。一般情況下N>M>L。設輸入層神經(jīng)節(jié)點的輸出為ai（i=1，2，……，M）；隱含層節(jié)點的輸出為aj（j=1，2，……，N）；輸出層神經(jīng)節(jié)點的輸出為yk（k=1機電一體化論文，2，……，L）；神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出向量為ym；期望輸出向量為yp免費論文。則：

（1）輸入層第i個節(jié)點的輸入為

式中xi（i=1,2，……，M）為網(wǎng)絡的輸入，θi為第i個節(jié)點的閾值。

（2）隱含層的第j個節(jié)點輸入為

式中wij和θj分別為隱含層的權值和第j個節(jié)點的閾值。

（3）輸出層第k個節(jié)點的輸入為

1.3 BP網(wǎng)絡學習算法的步驟

（1）初始化：置所有的加權系數(shù)為最小的隨機數(shù)。

（2）提供訓練集：給出順序賦值的輸入向量和期望的輸出向量。

（3）基數(shù)按實際輸出：計算隱含層和輸出層各神經(jīng)元的輸出。

（4）計算期望值與實際輸出的誤差。

（5）調(diào)整輸出層的加權系數(shù)。

（6）調(diào)整隱含層的加權系數(shù)。

（7）返回步驟（3），直到誤差滿足要求為止。

2、BP網(wǎng)絡控制器的MATLAB實現(xiàn)

2.1 BP網(wǎng)絡模型的建立與訓練

由于待處理的污水組成成分復雜，對溶解氧濃度的影響并不是一兩個因素，根據(jù)污水的主要污染物組成的特點，我們選取了最具代表性和普遍意義，具有關鍵控制作用的幾個進水參數(shù)，即選取進水的BOD5、COD、SS、TN、TP以及進水流量作為輸入層的輸入節(jié)點，輸出節(jié)點即為溶解氧濃度。

通常隱含層的數(shù)目及隱含層神經(jīng)元數(shù)目決定著神經(jīng)網(wǎng)絡的運算速度、存儲空間和收斂性質(zhì)。太多或太少的隱含層都會導致神經(jīng)網(wǎng)絡的收斂性變差，這是因為過少的隱含層處理單元數(shù)目不足以反映輸入變量間的交互作用，因而誤差較大機電一體化論文，而數(shù)目過多，雖然可以達到更小的誤差值，但因網(wǎng)絡較復雜，從而收斂較慢[6]免費論文。有研究表明，當隱含層為1―2層時，網(wǎng)絡的收斂性最佳。本系統(tǒng)采用1層隱含層。

首先確定BP網(wǎng)絡訓練的樣本數(shù)據(jù)，本文對BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制器進行訓練和檢驗的數(shù)據(jù)，是采用某污水處理廠一個月中每天中午十二點的采樣數(shù)據(jù)，其中5號、10號、15號、20號、25號、30號這6天的數(shù)據(jù)進行驗證網(wǎng)絡的輸出，其它24天的數(shù)據(jù)進行對神經(jīng)網(wǎng)絡的訓練。

其次建立網(wǎng)絡并對網(wǎng)絡進行訓練。首先將訓練數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)導入到工作空間，生成p1和t向量用來訓練網(wǎng)絡；生成p2向量和test_target向量，用來通過仿真檢測網(wǎng)絡的性能。然后通過命令生成一個隱含層包含5個神經(jīng)元，輸出層包含1個神經(jīng)元的BP網(wǎng)絡；第一層傳遞函數(shù)是tansig()，第二層傳遞函數(shù)是線性的，訓練函數(shù)選取為traingd()。設置好訓練次數(shù)、誤差精度、學習率等參數(shù)機電一體化論文，開始訓練網(wǎng)絡。MATLAB中部分程序代碼如下所示：

net = newff(minmax(p1),[5,1],{‘tansig’,’purelin’},’traingd’);%生成一個BP網(wǎng)絡

net.trainParam.show= 20; %每隔20次顯示一次

net.trainParam.lr= 0.01; %學習率設為0.01

net.trainParam.mc= 0.9; %動量因子設為0.9

net.trainParam.epochs= 100; %最大訓練次數(shù)設為100

net.trainParam.goal= 1e-2; %訓練要求精度設為0.01

[net,tr] = train(net,p1,t); %開始訓練網(wǎng)絡

網(wǎng)絡訓練過程如圖3所示，從圖中可以看到，網(wǎng)絡訓練在20個步長之后就將誤差訓練到小于0.01了。

圖3 網(wǎng)絡的訓練過程

2.2 仿真結(jié)果分析

網(wǎng)絡訓練完畢，然后通過仿真驗證，驗證之后得出的實際值、網(wǎng)絡輸出值和誤差的數(shù)據(jù)對比如圖4所示。從圖中我們可以看到，網(wǎng)絡的仿真檢測輸出和實際輸出之間的誤差很小，說明設計的BP網(wǎng)絡控制器性能穩(wěn)定，能夠滿足實際應用的性能要求，對溶解氧濃度的控制能夠起到比較精確的控制效果。

圖4 實際值、網(wǎng)絡輸出值和誤差值的對比

3、控制系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 硬件系統(tǒng)設計

根據(jù)工藝要求，甘肅靖遠污水處理廠采用三個控制站，針對CASS池部分的控制站使用的PLC是AB系列的Logix 5561；模擬量輸入模塊為1756-IF16，采集現(xiàn)場BOD5、COD、SS、TN、TP以及進水流量等傳感器數(shù)據(jù)；模擬量輸出模塊為1756-OF8，輸出給定鼓風機變頻器的頻率大小。

3.2 軟件系統(tǒng)設計

一般的污水處理控制系統(tǒng)都是采用PLC和上位組態(tài)軟件來進行控制的，而PLC和上位組態(tài)軟件編程方式的局限性，使得它們不能進行神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法的編寫機電一體化論文，只能實現(xiàn)一些簡單的控制方法；MATLAB能很容易的實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡的算法編寫，但是不能夠進行組態(tài)免費論文。如何將MATLAB和PLC結(jié)合起來實現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡對溶解氧濃度的控制是本系統(tǒng)的關鍵所在，這就要用到OPC協(xié)議來實現(xiàn)上位機中的MATLAB與下位機PLC之間的數(shù)據(jù)交換，才能將MATLAB中設計好的BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制器用到系統(tǒng)中。在本系統(tǒng)中，我們將PLC采集來的BOD5、COD、SS、TN、TP以及進水流量等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過OPC協(xié)議送入到MATLAB工作空間，經(jīng)過MATLAB中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制器處理，得出鼓風機變頻器需要的頻率大小，然后將結(jié)果再通過OPC協(xié)議送回到PLC，經(jīng)過模擬量輸出給到變頻器，通過調(diào)節(jié)鼓風機頻率的大小來調(diào)節(jié)鼓風量的大小，最終調(diào)節(jié)CASS池中溶解氧濃度的大小。PLC與MATLAB通過OPC協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換的部分m程序如下所示：

da = opcda (‘localhost’,‘RSLinx OPC Server’); %建立OPC數(shù)據(jù)訪問對象模型

connect(da); %連接到服務器

grp = addgroup (da); %建立組對象模型

item1 = additem (grp,‘[plc]temp1’); %建立數(shù)據(jù)項模型

r = read (item1); %讀item1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并把值賦給data

data = r.value;

item2 = additem (grp,’[plc]temp2’);

write (item2,0); %向item2中寫入數(shù)據(jù)0

disconnect (da); %斷開OPC連接

delet (da); %刪除OPC數(shù)據(jù)訪問對象

3.3 上位組態(tài)監(jiān)控設計

本控制系統(tǒng)上位組態(tài)軟件采用組態(tài)王。在組態(tài)王設計的監(jiān)控操作畫面中,可以實現(xiàn)手動/自動切換、給定值輸入、參數(shù)輸入、數(shù)據(jù)顯示、畫面切換等功能，使操作人員很容易的對控制系統(tǒng)進行操作和管理。另外，利用組態(tài)王還可以完成監(jiān)視器顯示所需的現(xiàn)場設備監(jiān)控畫面機電一體化論文，如系統(tǒng)狀態(tài)圖、硬件報警、工藝報警、模擬量趨勢、對比趨勢、操作日志、報表輸出等，可直觀、動態(tài)地顯示出現(xiàn)場各部位重要參數(shù)的變化。圖5所示為CASS池監(jiān)控畫面：

圖5CASS池組態(tài)監(jiān)控畫面

4、結(jié)束語

本文通過對污水處理CASS池中溶解氧濃度控制要求的深入分析，對比闡述了傳統(tǒng)控制方法的局限性以及BP神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)越性，通過在MATLAB環(huán)境下設計BP神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，并對其進行訓練仿真，得出合理的BP網(wǎng)絡控制器。最后通過OPC協(xié)議進行MATLAB與PLC之間的數(shù)據(jù)交換，將MATLAB環(huán)境下的BP神經(jīng)網(wǎng)絡運用到實際的污水處理控制系統(tǒng)中，通過實際運行觀察，控制效果非常理想，降低了成本，提高了效率。

參考文獻：

[1]胡玉玲，曹建國，喬俊飛.活性污泥污水處理系統(tǒng)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡控制[J].系統(tǒng)仿真學報，

2005，17（10）：2541-2544.

篇(2)

摘要：高職院校畢業(yè)設計是一個重要的綜合性實踐教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)和鍛煉學生自主學習能力、實踐能力、團隊協(xié)作能力、工程實際應用能力以及創(chuàng)新能力的重要途徑。通過分析高職院校畢業(yè)設計現(xiàn)狀，結(jié)合福建船政交通職業(yè)學院機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計教學實踐，提出高職院校機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計環(huán)節(jié)改革方法，并進行改革效果分析。

關鍵詞：高職院校；機電一體化專業(yè)；畢業(yè)設計；教學改革

作者：曾思通

1前言

《教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業(yè)設計（論文）工作的通知》（教高廳〔2004〕14號）指出，畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)是實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)大學生探求真理、強化社會意識、進行科學研究基本訓練、提高綜合實踐能力與素質(zhì)等方面具有不可替代的作用，是教育與生產(chǎn)勞動和社會實踐相結(jié)合的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力、實踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的重要實踐環(huán)節(jié)。高職院校的畢業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)有別于一般專業(yè)課程中的實驗實訓實踐教學，在實踐內(nèi)容、實踐教學方式、考核方式、評價體系等各方面都沒有統(tǒng)一的規(guī)范和標準，因而如何實施這一實踐教學環(huán)節(jié)，歷來是各高職院校研究和探索的重點和難點。

臺灣技職教育在畢業(yè)設計特別是實務專題制作上頗有建樹。2017年，筆者赴臺進行為期33天的教學改革學習，深入了解了臺北城市科技大學畢業(yè)設計（實務專題）的設計及制作過程，觀摩了臺灣科技大學、正修科技大學等電機工程系的專題成果展；再通過對大陸相關院校的調(diào)研，以及根據(jù)自身多年從事機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計指導的經(jīng)驗，總結(jié)目前高職院校畢業(yè)教學環(huán)節(jié)存在的不足，并提出相應的教學改革和實踐方法。

2高職院校畢業(yè)設計存在的不足

以畢業(yè)論文取代畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)畢業(yè)論文是為獲得學位資格而撰寫的學術性較強的研究論文，是衡量可否畢業(yè)及申請和授予相應學位的基本依據(jù)，要求在一定的研究方向內(nèi)選擇論題或課題，對相應的學術問題進行研究論證[1]。針對本科教育的畢業(yè)設計（論文）并不適合于培養(yǎng)高素質(zhì)技術技能型人才為目標的高職教育。高職院校畢業(yè)設計環(huán)節(jié)要求體現(xiàn)以“職業(yè)能力培養(yǎng)”為主線，沿用本科院校的畢業(yè)設計（論文）模式，勢必不能達到高職院校畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的培養(yǎng)目標和要求。

以綜合性實驗報告或說明書作為畢業(yè)設計終結(jié)材料有些院校考慮到學生綜合能力特別是理論水平不夠，無法完成較高質(zhì)量的畢業(yè)設計，于是索性放棄畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，直接讓學生提交一份綜合性實驗報告或說明書作為畢業(yè)設計材料。這些綜合性實驗報告或說明書往往又有教材、網(wǎng)絡資料可查閱、參考，于是一部分學生有恃無恐，很少把精力放在畢業(yè)設計上，最終提交的材料質(zhì)量往往讓人大失所望。

以下企業(yè)實習的實習報告作為畢業(yè)設計以畢業(yè)頂崗實習報告代替畢業(yè)設計的高職院校也不在少數(shù)。通過調(diào)研和下企業(yè)檢查，畢業(yè)頂崗實習也存在一定的不足，很難達到期望的效果和目標。企業(yè)鑒于自身經(jīng)濟效益、管理模式以及實習學生能力的考慮，往往讓學生從事相對簡單，重復性、專業(yè)性不高的工作。在畢業(yè)頂崗實習還不盡如人意之際，簡單地讓畢業(yè)生全部以實習報告頂替畢業(yè)設計，往往導致學生為完成任務而虛構(gòu)實習內(nèi)容或網(wǎng)絡抄襲相關實習報告。

以實務專題形式開展畢業(yè)設計以實務專題的形式開展畢業(yè)設計是近年來一些高職院校采取的方式。實務專題是借鑒臺灣技職院校各學科專業(yè)普遍推行的專題制作課程，通過專題制作過程培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題能力，整合應用專業(yè)知識及綜合技能，還能提升團隊合作、獨立思考、邏輯思維、論文撰寫與口頭報告等諸多能力[2]。實務專題環(huán)節(jié)主要包括：根據(jù)學生的生活、工作實際情況，收集信息、查閱資料，確定具有一定實際意義的選題；提交方案的可行性報告、實施計劃、耗材清單預算、采購方案、預期成效；按計劃開展實務專題制作；提交設計說明書、答辯PPT、視頻；展示產(chǎn)品的功能等。

實務專題制作相比于傳統(tǒng)的畢業(yè)設計（論文）具有一定的優(yōu)勢，取得較好的效果，但在實施過程中也逐漸暴露一些問題。目前實務專題面臨的主要瓶頸有選題難度逐年增大、專題工作量差異大、考核標準不統(tǒng)一、教師指導工作量大、資金有限等。

畢業(yè)答辯流于形式通過廣泛調(diào)研，不少高職院校存在畢業(yè)答辯不規(guī)范、流于形式，畢業(yè)設計通過率百分百甚至沒有畢業(yè)答辯環(huán)節(jié)的現(xiàn)象。于是不少學生心存僥幸心理，簡單隨意應付畢業(yè)設計，在學生中產(chǎn)生不良影響。教師對于這樣的現(xiàn)象難以遏制，對學生越來越?jīng)]信心，最終使畢業(yè)答辯越來越流于形式，失去應有的作用。

3高職院校畢業(yè)設計理念

《教育部辦公廳關于加強普通高等學校畢業(yè)設計（論文）工作的通知》（教高廳〔2004〕14號）提出，高職高專學生的畢業(yè)設計要與所學專業(yè)及崗位需求緊密結(jié)合，可以采取崗前實踐和畢業(yè)綜合訓練等形式，由學校教師與企業(yè)的專業(yè)技術人員共同指導，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實際選題，確定訓練內(nèi)容和任務要求；時間應不少于半年；對高職高專學生要加強畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的規(guī)范管理，加強過程監(jiān)控，嚴格考核，采取評閱、答辯、實際操作等形式，檢查和驗收畢業(yè)設計成果。基于高職院校人才培養(yǎng)目標、高職學生的特點以及畢業(yè)設計實踐教學環(huán)節(jié)的特殊性，畢業(yè)設計實踐教學環(huán)節(jié)的基本理念有：以“職業(yè)能力培養(yǎng)”為主線，堅持以高職教育培養(yǎng)目標為依據(jù)，遵循“以應用為目的，以必需、夠用為度”的原則，以“掌握概念、強化應用、培養(yǎng)技能”為重點，力圖做到“降低理論要求、精選設計內(nèi)容、加強基礎技能訓練、突出應用實踐”，注重學生應用能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

4高職院校機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計實踐教學改革

強化畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的各級管理畢業(yè)設計工作涉及學校培養(yǎng)目標、科研水平、教學管理、教師教學以及學生能力提升等多方面因素，在所有教學工作中占有極其重要的地位。學校應建立職責清晰的畢業(yè)設計管理體系，明確相關管理機構(gòu)、系部、教研室及相關人員職責；各系部、教研室應根據(jù)自身專業(yè)特點建立畢業(yè)設計管理和實施方案，并上報相關管理機構(gòu)審批。相關規(guī)章制度應包括：選題審批制度；開題報告環(huán)節(jié)，建立過程考核特別是中期檢查制度；答辯資格審查制度；答辯制度等。

將技能大賽與畢業(yè)設計結(jié)合高職院校職業(yè)技能競賽旨在培養(yǎng)和檢驗學生的動手實踐能力、團隊協(xié)作能力、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力、創(chuàng)新能力、安全意識等職業(yè)素養(yǎng)[3]。相關高職院校都在機電一體化競賽儀器設備上做了大量投入，而很多機電一體化競賽平臺在培養(yǎng)學生綜合職業(yè)技能、素質(zhì)上可以發(fā)揮非常好的作用。

近年來，高職院校機電一體化專業(yè)省級、國家級相關的技能競賽主要有自動化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試、數(shù)控機床裝調(diào)與技術改造、機械設備的安裝與調(diào)試、工業(yè)機器人技術應用等。各院校的硬件設備都較為豐富，通過充分利用這些綜合性硬件平臺，可以為機電一體化專業(yè)學生的畢業(yè)設計提供很好的平臺。通過多年的摸索，福建船政交通職業(yè)學院通過競賽平臺開展畢業(yè)設計取得較好的效果，積累了一些經(jīng)驗。下面以學院機電一體化專業(yè)利用自動化生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試技能競賽平臺開展畢業(yè)設計為例，進行說明。

福建船政交通職業(yè)學院作為福建省自動化生產(chǎn)線實訓基地，擁有多套不同系列自動化生產(chǎn)線平臺。為了使學生在畢業(yè)設計過程中較為系統(tǒng)地應用所學機電一體化專業(yè)知識，培養(yǎng)和提升學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)，在機電一體化專業(yè)畢業(yè)設計過程中，選擇基于自動化生產(chǎn)線平臺設計與實現(xiàn)的、學生需要完成的基本任務有：通過調(diào)研和查閱相關資料，了解自動化生產(chǎn)線相關背景、發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等；學習和掌握亞龍三菱335B自動化生產(chǎn)線平臺，涉及PLC技術、傳感器技術、氣液動技術、變頻器技術、組態(tài)技術和電機驅(qū)動等；根據(jù)生產(chǎn)實踐案例，設計基于亞龍335B平臺的仿真實踐系統(tǒng)，自行設計自動化生產(chǎn)線的工作目標和控制要求；完成工作任務細節(jié)，并展示系統(tǒng)功能；查閱相關技術手冊，整理歸納亞龍335B自動化生產(chǎn)線平臺西門子和三菱系列的區(qū)別，最后將完成的自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)相關的控制器、變頻器等由三菱系統(tǒng)改造為西門子系列；完成畢業(yè)設計過程的設計說明書、相關視頻、答辯PPT等。

將創(chuàng)新融入畢業(yè)設計近年來，國家高度重視科技創(chuàng)新，并將創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置[4]。在國家實施知識產(chǎn)權強國戰(zhàn)略的背景下，高職院校應越來越重視創(chuàng)新創(chuàng)意的教學與實踐。畢業(yè)設計作為高職院校完成培養(yǎng)目標的重要實踐教學環(huán)節(jié)，應大力提倡創(chuàng)新設計、創(chuàng)新意識，逐漸提升學校整體科技創(chuàng)新能力。首先應積極鼓勵和引導學生在畢業(yè)設計選題時始終貫穿創(chuàng)新性原則；其次是允許老題新做，追求在某些環(huán)節(jié)、機構(gòu)、功能上突出變化，不斷提升專業(yè)專題設計的專業(yè)水平、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維；最后要積極鼓勵學生就畢業(yè)設計中設計并完成的機電一體化產(chǎn)品參加相關成果展、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽以及申請相關專利等。

以福建船政交通職業(yè)學院經(jīng)濟型激光雕刻機畢業(yè)設計專題為例，該作品是機電一體化技術專業(yè)學生“機電創(chuàng)新專題”DIY作品。學生利用數(shù)控知識，借鑒3D打印機的相關原理，設計了激光雕刻機的機構(gòu)、控制電路并編寫了控制程序。激光雕刻機設計并實現(xiàn)后，學生利用該作品免費給廣大師生在U盤、手機、紀念品等物品上雕刻姓名、圖案等，取得很好的影響。該作品參加了2016年海峽兩岸大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)暨兩岸教育成果展并榮獲一等獎，在學院首屆黃炎培杯創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中獲得金獎，申請并獲授權實用新型專利。

調(diào)整畢業(yè)設計時間多數(shù)院校將畢業(yè)設計安排在第六學期，難免造成畢業(yè)設計與頂崗實習、就業(yè)的沖突。根據(jù)機電一體化專業(yè)的學期教學安排以及畢業(yè)設計的特點，對畢業(yè)設計的時間安排做了調(diào)整，主要有：

1）實行導師制，在第四學期初為學生安排畢業(yè)設計導師，并于第四學期末完成選題，匯總教研室；

2）第五學期前兩周完成開題報告；

3）第五學期期末完成實務制作，并開展中期檢查，要求學生在中期檢查前完成實物制作并展示作品功能，中期檢查成績占最終成績的60%；

4）第六學期期末完成實務專題設計說明書、答辯PPT，參加畢業(yè)答辯。

5畢業(yè)設計改革實踐成效

首先，畢業(yè)設計教學環(huán)節(jié)的改革完善了學校、系部的教學管理體系，強化了師生的質(zhì)量意識。

其次，通過技能競賽與畢業(yè)設計相結(jié)合，不僅有效利用了技能競賽設備平臺，也緩解了畢業(yè)設計選題難的局面，同時活躍了學生參加技能競賽的氛圍和熱情，提升了學校技能競賽的成績。教育部公布的2017年全國職業(yè)院校技能大賽高職組的獲獎名單，福建船政交通職業(yè)學院獲獎數(shù)量達57個，位居全國第二名。

再次，學生創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)，教師科研能力顯著提高，學校的科研創(chuàng)新水平得到提升。在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)大力提倡科研、創(chuàng)新，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和實踐能力，學生在相關競賽中均取得優(yōu)異成績。同時，畢業(yè)設計實踐教學環(huán)節(jié)豐富了教師的實踐知識和實際工作經(jīng)驗，科研能力和學術水平都得到提高。

最后，畢業(yè)設計改革提升了學生畢業(yè)設計的水平，鍛煉、培養(yǎng)了學生的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)能力，也提高了企業(yè)、社會對學生和學校的認可度。

參考文獻

[1]趙艷霞.高職畢業(yè)設計（論文）的現(xiàn)狀分析與改革[J].湖北函授大學學報，2014，27(4)：104-105.

[2]張麗霞.高職院校實務專題制作的探討與實踐[J].職業(yè)教育研究，2014(6)：136-138.

篇(3)

論文摘要 針對傳統(tǒng)的機電一體化類課程在教學過程中重理論輕實踐的現(xiàn)狀，本論文對高等院校機電一體化類課程實踐教學進行了探討與研究，分析了我國高等院校當前機電一體化類課程教學現(xiàn)狀，并指出了其原因，在此基礎上重點探討了高等院校機電一體化類課程實踐教學的改革策略與教學方法，從充實實踐教學內(nèi)容和教學手段、改革實踐教學考核方式及加強實踐設備及基地建設三個方面詳細論述了機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學方法的改革，對于進一步提高我國高等院校機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學水平和教學效果具有較好的指導和借鑒意義。

0 引言

“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”，它是取Mechanics（機械學）的前半部分和Electronics（電子學）的后半部分拼合而成的。由于機電一體化技術是其他高新技術發(fā)展的基礎，其發(fā)展依賴于其他相關技術的發(fā)展，因此很多高校都開展了機電一體化這門課程的課堂教學。機電一體化是一門綜合性實踐性很強的課程，涉及知識面廣、容量大，這門課的教與學都不容易。

傳統(tǒng)的教學方法都是按照機電一體化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)構(gòu)成，將機電一體化系統(tǒng)分為若干個功能結(jié)構(gòu)模塊，逐一進行講解，例如分別講解機械本體功能模塊，傳感檢測功能模塊，中央控制功能模塊等等，這樣的教學方法易于學生理解，但是在無形中割裂了機電一體化系統(tǒng)各個功能模塊之間的有機聯(lián)系，為此必須結(jié)合機電一體化這門學科本身的特點，對其教學方法和教學策略進行改革與嘗試，以期從中能夠找到有效的復合機電一體化課程特點的教學方法與教學策略。

1 我國當前機電一體化類課程教學現(xiàn)狀及其原因分析

結(jié)合我國目前高等教育的現(xiàn)狀，造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、學得不扎實的原因主要有以下幾個方面：

1.1 師生思想上都不夠重視

從目前的高等院校的教學現(xiàn)狀來看，重視理論教學輕視實踐教學一直是我國高等院校理工科教學的傳統(tǒng)方法，在這樣的教學模式下，尤其是像機電一體化這樣的課程，理論課本來就比較晦澀難懂，加之實踐實訓比較少，學生學到最后完全沒有系統(tǒng)的概念和知識體系，對于機電一體化的理解只是停留在表面層次，因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說，師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因，教師認為對于機電一體化課程教學任務重，往往疲于應付授課；而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力，往往興趣不大，加之實踐實驗時間較少，最后將實踐實訓流于形式，因此，師生在思想上不夠重視是目前高等院校機電一體化課程教學的一個基本現(xiàn)狀。

1.2 機電專業(yè)實踐教學課程的設計不合理

機電類專業(yè)實踐教學的課程內(nèi)容包括很多技術內(nèi)容，目前，絕大多數(shù)高等院校的機電專業(yè)課程體系受傳統(tǒng)教育思想的影響，課程的內(nèi)容過多過深奧，理論課時數(shù)太大，實踐技能教學課時不足，而且內(nèi)容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準，導致教學與實踐相背離。現(xiàn)在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠，很多學生學習了很多知識，可到了社會上去無從下手。相關機電行業(yè)和企業(yè)很少參與機電類專業(yè)實踐課程的制定，這也是導致高等院校機電專業(yè)的實踐課程體系設置不合理的原因。

1.3 實踐教學條件不完善

由于機電一體化類課程所開設的實驗，往往實驗設備體積比較龐大，集成度較高，價格昂貴，因此很多院校對于機電一體化課程實驗所配置的實驗設備都是很簡單的，目前很多高等院校也在進行教學改革，增大實驗實踐課程量，但是相應的實踐教學課程內(nèi)容仍然或多或少的存留著傳統(tǒng)教學模式的影子，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）實驗實踐條件差，硬件實驗設備陳舊，很多實驗臺或者實驗設備都是演示性實驗，整個實驗過程都是老師在做實驗，學生只負責看，即使動手也是按照老師調(diào)試好的實驗按照老師實驗的順序重復一遍，實驗教學效果比較差，這使得整個實驗就流于形式化。

（2）缺乏綜合性的創(chuàng)新性的實驗臺供學生動手實踐，目前機電一體化類的課程實驗都只是簡單的重復性的實驗，缺乏激勵學生創(chuàng)新動手能力的綜合性實驗，這使得機電一體化類的實驗無法激發(fā)學生創(chuàng)新能力，無法提高學生動手實踐能力。

（3）實驗實踐評價機制不夠健全，很多實驗實踐流于形式，這導致學生對實驗重視程度不夠，多數(shù)學生的實驗報告依靠抄襲完成，老師對學生沒有印象，學生的實驗成績僅僅憑實驗報告打分，實驗實踐評價機制的缺失使得機電一體化類的實驗實踐失去了價值。

2 機電一體化類課程的教學改革策略探討

2.1 充實機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學內(nèi)容和完善教學手段

在對機電一體化課程專業(yè)實踐課程進行教學改革的時候，我們提倡應當根據(jù)各個院校各個專業(yè)自身的專業(yè)特色進行相應的教學改革，添加符合專業(yè)特色的實踐教學內(nèi)容，不斷完善實踐教學條件和教學手段，盡量弱化傳統(tǒng)實踐模式中的演示性的或驗證性實驗，加大動手實踐實驗及綜合性實驗內(nèi)容，并和理論課程對應起來，使得學生在掌握理論知識的基礎上進行相關實踐實驗，這樣更容易掌握機電專業(yè)知識和技能。

2.2 重視機電一體化類課程的專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的考核

任何課程都需設置考核環(huán)節(jié)，同樣的，機電一體化課程實踐教學也需要考核，考核環(huán)節(jié)也是學生最為敏感的環(huán)節(jié)之一。傳統(tǒng)的機電專業(yè)實踐課程考核的方式是出勤考查、實驗報考考查以及最后實驗考查成績相結(jié)合的方式，這種考查考核方式不能夠考查出學生的完全實踐能力，只能夠從實驗報告的完成情況給學生考核打分，因此傳統(tǒng)的考核方式并不合理，就需要對傳統(tǒng)的考核方式進行改革。

結(jié)合機電一體化課程實踐教學的特點，對于機電一體化實踐課程的考核不應該有一個統(tǒng)一的模式和標準，而是應該結(jié)合實踐教學的方式和手段靈活的設定考核方式，采取定量結(jié)合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗，應當減小考核的比重，而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗，考核比重就應當加大；另一方面，還可以靈活的采取口試筆試、現(xiàn)場提問、課程設計、綜合課程實驗等多種形式進行考核，重點不是考查學生的知識理解程度，而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。

2.3 加大機電專業(yè)校內(nèi)外實習實訓基地建設的力度

對于機電一體化這樣的實踐要求較高的課程，實踐實訓基地的建設就顯得十分有必要了。實踐實訓基地的建設力度直接關系到機電一體化課程實踐教學的效果與成果，而學生實踐能力的掌握也取決于實踐實訓基地的建設，以及實踐實訓基地實踐教學內(nèi)容的設置和安排。各院校要想真正提高機電一體化專業(yè)實踐課程教學的效果，就必須加大對實踐實訓基地的建設力度。另一方面，機電專業(yè)校內(nèi)外實習實踐項目的開設依賴于實習實訓基地，而目前多數(shù)機電專業(yè)課程依賴于金工實習的相關設備，因此對于機電一體化類課程的專業(yè)實習實踐，必須要加強具有機電一體化特色的專業(yè)實習實踐基地及其相關設備的投資建設力度，為機電一體化類課程及其專業(yè)的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會，以真正提高機電一體化類課程的專業(yè)實習實踐能力水平。

3 結(jié)語

隨著科學技術的飛速發(fā)展，教育的方法和手段應適應這一發(fā)展的需要，傳統(tǒng)的純理論教學已不能適應新的教育目標，加強實踐能力和創(chuàng)新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應用研究，是結(jié)合當前國內(nèi)高等院校機電一體化類課程教學內(nèi)容設置及其實驗實踐教學現(xiàn)狀而提出來的，能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果，對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言，必須要不斷加強實驗實踐教學的份量，而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練，對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。

參考文獻

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[3]韓培慶.高職教育實踐教學模式改革的思考[J].職教論壇，2006(6):23-24.

[4]何龍，祁傳琦.項目教學法在機電一體化專業(yè)綜合實訓中的應用[J].成都航空職業(yè)技術學院學報，2005(4):40-41.

篇(4)

〔論文摘要〕在提倡素質(zhì)教育的新形勢下，傳統(tǒng)的教學觀念和模式已難以適應現(xiàn)代職業(yè)技術教育的發(fā)展，客觀上對教研教改提出了更嚴更高的要求。近年來，通過對汽車維修專業(yè)進行教學方法改革，實行了“一體化”教學:理論與實習“一體化”、專業(yè)課程的“一體化”。如何徹底改變學生被動聽講的局面，讓學生“動”起來，在技能訓練中掌握理論、在理論學習中提升操作技能，培養(yǎng)高素質(zhì)的技術工人，成為當前職業(yè)教育工作者積極探討的研究課題。

中等職業(yè)學校“汽車運用與維修”專業(yè)最主要的課程是《汽車構(gòu) 造》、《汽車修理工藝》和《汽車維護與故障排除》，多年的教學傳統(tǒng)，通常采用三門課程獨立設置、理論教學和實習教學分開進行的傳統(tǒng)教法:近年來，通過對汽車維修專業(yè)進行教學方法改革，實行了一體化教學，經(jīng)過了一段時間的教學實踐，收到了較好的教學效果，就此，談談個人體會。

1.傳統(tǒng)教法的存在問題及原因分析:

受客觀因素限制，傳統(tǒng)教學的課程設置在“教”和“學”方面都存在一定問題，嚴重影響了培養(yǎng)目標的實現(xiàn):

1、首先，中等職業(yè)學校的學生文化基礎只是普遍較差，缺乏空間想象力。對發(fā)動機構(gòu)造的理解普遍感到困難，盡管加強了直觀教學但對汽車零件的空間形體、實際位置關系、裝配關系及傳動路線、工作原理難以形成完整的認識;學習“修理工藝”時，死記硬背、似懂非懂;學習“故障排除”時，思路不清、無從下手、摸不著頭腦。學生普遍感到“專業(yè)技術理論”難學易忘，存在厭學心理，全靠死記硬背應付考試。進入修理實習教學階段，雖較感興趣，但專業(yè)技術理論知識己遺忘較多，往往限于模仿性的操作訓練，不能觸類旁通、難以形成系統(tǒng)技能。

由于理論和實習教學的各個階段認識方法單調(diào)，學生的專業(yè)興趣得不到激發(fā)，積極性難以調(diào)動，學習專業(yè)技術的方法和能力很難得到較好培養(yǎng)。

2、三門專業(yè)理論課教學安排時間跨度大.同一個汽車部件總成“構(gòu)造”、“修理工藝”、“故障排除”教學時間兩個學期，學生對某一總成結(jié)構(gòu)的認識是斷續(xù)、分散的。整體認識含混不清、認識不透徹，學習難以深入。缺乏汽車結(jié)構(gòu)、故障診斷、修理方法的系統(tǒng)技能知識，不利于迅速適應生產(chǎn)崗位，往往不能滿足用人企業(yè)的要求。

3、傳統(tǒng)的教學模式把專業(yè)課程劃分為構(gòu)造和修理;教學分為理論教學和實習教學兩部分，使教師的講解和學生的認識產(chǎn)生人為分割，學生難于建立一個清晰、直觀、深刻的認識。

而且，教學上自成體系，互不干涉，各有一套人馬。專業(yè)理論教學和實習教學分段實施，理論教師和實習指導教師各負其責、相互脫節(jié);教學過程中往往出現(xiàn)各自為陣、相互推誘現(xiàn)象。客觀上造成教材間的內(nèi)在聯(lián)系缺乏協(xié)調(diào)性，教學目標、教學內(nèi)容和教學方法等方面難以形成有機的結(jié)合，教學內(nèi)容不能合理統(tǒng)籌。另外，以學科為中心的傳統(tǒng)教學法，容易產(chǎn)生重理論輕實踐的傾向，不利于造就一支既能講授專業(yè)理論，又能指導學生實習的復合型專業(yè)師資隊伍。

2模塊式一體化教學法的探索:

針對以上問題，我們在“模塊式一體化”方面進行了一體化探索，具體做法如下:

1、針對中等職業(yè)學校學生基礎知識薄弱的特點，要徹底改變以往老師一本書、一支粉筆在臺上滔滔不絕，學生在下面昏昏欲睡或各自精彩的“填鴨式”課堂模式;實行理論教學與實習教學“一體化”。改變學生被動聽講的局面，讓學生“動”起來，在技能訓練中掌握理論，在理論學習中提升操作技能。在教學過程中，盡量利用實物教學、進行直觀演示，將書本上的零件名稱、具體工作原理，實實在在的展現(xiàn)在學生面前，以激發(fā)學生的興趣、縮短認識過程、加深理解。可以在演示中講解，邊講解邊演示，多講授些穩(wěn)定性、經(jīng)驗性的知識，并要反復進行;在教師引導下，使學生很快的將理論與實踐融合，促進理解、加深記憶、提高學習效率，更為重要的是使學生初步掌握適合自己的學習方法，為將來進一步學習打好基礎。

2、在課程編排和教學進程方面，將文化基礎課進行調(diào)整，徹底改變以前幾周完全理論課和幾周完全實習課輪換的模式，根據(jù)專業(yè)需要建立相應的教學模式，滿足一體化的教學需要。在實際教學過程中，將《汽車構(gòu)造》、《汽車修理工藝》和《汽車維護與排除》合并為一門課程，實現(xiàn)專業(yè)課程“一體化”。利用實物、教具和多媒體等手段，將枯燥的理論教學過，轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撆c實際相結(jié)合的一體化過程，從而實現(xiàn)理論指導實踐、實踐驗證理論，形成理解和記憶的良性循環(huán)。

以國家職業(yè)教育規(guī)劃教材為藍本，依據(jù)汽車專業(yè)教學大綱、結(jié)合勞動部門技能鑒定要求，將汽車專業(yè)課程劃分為:發(fā)動機、底盤、電器、故障診斷與排除、汽車新技術五大模塊。各大模塊按系統(tǒng)機構(gòu)的不同，分設各個專業(yè)課題，比如發(fā)動機模塊，分設兩大機構(gòu)、五大系統(tǒng)專業(yè)課題。每個課題按專業(yè)技術的實用性和參照國家技能鑒定規(guī)范要求，具體對待，再設分課題。突出科學性、直觀性、實用性。

3、為了解決傳統(tǒng)教學模式跨度大，把專業(yè)課程劃分為構(gòu)造和修理、教 學分為理論教學和實習教學而導致教師的講解和學生的認識人為分割、學生理解困難的問題;采用理論學習、技能訓練“模塊式一體化”教學。

“模塊式一體化”教學在一段教學時間內(nèi)，從“構(gòu)造”、“修理工藝”到“維護與排故”只把某一總成看成重點認識對象，縮小了注意目標，可使學生短時間內(nèi)對該總成結(jié)構(gòu)形成系統(tǒng)、完整的認識，掌握技能較快。學生感到生動、不呆板，看得見、摸得著，既容易理解又記得牢。

實行專業(yè)理論教學和技能操作訓練的有機結(jié)合，可使學生將專業(yè)理論與實踐操作反復對照、理解。實現(xiàn)了理論與實踐密切結(jié)合、理性與感性同步認識。理論指導下的技能訓練，能使學生感覺學到了實在的本領，自信心增強，技能形成進程加快。能使學生迅速對汽車部件建立直觀、清晰、深刻的認識，大幅度提高教學效率。

4.“模塊式一體化”教學實行教師任教科目負責到底的教學管理方法，增加了師生直接接觸，增強了教師的工作責任心。教師能直觀的了解學生掌握專業(yè)知識和操作技能的程度，有利于切合實際的從不同角度、用不同方法加以指導，因材施教;滿足不同層次學生的需求、提高教學效果、

3要進一步推行“模塊式一體化”教學，亟待解決一下幾個問題:

1、一體化教學對教師的教學水平和能力提出了新的要求:既要有扎實的專業(yè)技術理論知識，又要有熟練的實際操作技能，成為“雙師型”教師;這是實行一體化教學的成敗關鍵。這就要求教師必須具備專業(yè)、系統(tǒng)的理論知識，還必須具備高級修理技工的操作水平，保證授課過程中進行準確、熟練、規(guī)范的操作演示。因此，汽車專業(yè)教師必須提高自身專業(yè)理論水平與實際操作技能，把兩者融為一體，努力通過“講師或技師”的“雙師”評定，有效促進教改的步伐。

2、堅持“以能力為本位”的原則(不是單純的技能)，對現(xiàn)行教學計劃、大綱、課程設置進行調(diào)整、修改。

通過外出交流、上網(wǎng)查閱、校內(nèi)討論等多種形式對一體化教學模式進行大量的資料準備工作。先對一體化教學有了整體方向的把握;然后從實際出發(fā)，據(jù)學校現(xiàn)有的師生情況、教學情況、教學場地及教學設備，集思廣益，制訂出一體化教學的可行性方案;并將方案進行討論、修改、出臺。

一體化教學學生是出于動態(tài)的，在這種場合下，學生各方面的特長都會有所表現(xiàn)，教師應注意因材施教，用高尚的道德情操和全面的業(yè)務能力，言傳身教，進行綜合素質(zhì)方面的教育。用自己的專業(yè)能力和人格魅力去感染他們，突出綜合能力的培養(yǎng)。

3、利用現(xiàn)有條件，擴充實習場地及教學設施。

實施一體化教學，必要條件是實習、教學設施的齊備。必須擴充汽車構(gòu)造、汽車修理、故障排除、總裝調(diào)試等教學和實習場地，緩解實習場地不足的矛盾。可以采用“土洋”結(jié)合的辦法，除了鐵框架和器材訂購以外，其他的全部由教師帶領學生完成，方案自己設計;各種設備設施自己安裝，做成多功能汽車實訓工作臺。既省資金，又切合實際，經(jīng)久耐用;學生得到了鍛煉，教師也提高了業(yè)務能力。更重要的是，使用和維修都很方便，一旦出現(xiàn)故障，隨時可以自己維修。

4、目前缺乏與“模塊式一體化”教學相配套的教材。當務之急，必須盡快組織精兵強將編寫出實用、適應“模塊式一體化”教學的校本配套教材，合理安排教學進程。

篇(5)

關鍵詞：中職院校；綜掘類專業(yè)；煤礦機電一體化；綜合實訓

【中圖分類號】 G718 【文獻標識碼】 B 【文章編號】 1671-1297（2012）07-0006-02

中職院校的教育主要是為社會經(jīng)濟建設和發(fā)展培養(yǎng)高素質(zhì)的勞動者和高技能的實用型人才，課程的設計就應以就業(yè)為導向，突出職業(yè)能力培養(yǎng)的重要性。為應對現(xiàn)時社會經(jīng)濟發(fā)展需要，大部分學校需根據(jù)社會需要及自身情進行相應的調(diào)整，選擇企業(yè)所需人才方向?qū)υ谛ＩM行課程的設置和培訓，以達到中職院校培養(yǎng)人才的目標。因此，突出實踐技能，培養(yǎng)學生的崗位適應能力就成為了教學的重點之一。

一 機電一體化綜合實訓對于綜掘類專業(yè)的意義

隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，由氣動技術、液壓技術、傳感器技術、PLC技術、網(wǎng)絡及通訊技術等學科的強烈互相滲透而形成的機電一體化技術，已成為當今工業(yè)科技的重要組成部分。

隨著機電一體化設備和技術在煤礦生產(chǎn)中的大量應用，這必然需要大量掌握機電一體化技術的技能型人才從事機電一體化設備的操作、維修、檢測和管理工作。為了適應煤礦生產(chǎn)中機電一體化設備和技術的應用和發(fā)展，以及相關產(chǎn)業(yè)的需求，中職院校在綜掘類專業(yè)就得開設機電一體化綜合實訓課程，進行項目實訓課程的教學探索。目的是培養(yǎng)學生的職業(yè)技能和職業(yè)素質(zhì)，為進入企業(yè)頂崗實習做好準備，最大限度的增強對就業(yè)崗位的適應性。這樣也有利于培養(yǎng)學生的實際動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力、敬業(yè)精神和責任心，同時，也是學生完成專業(yè)知識向?qū)I(yè)技能轉(zhuǎn)變、學生角色向員工角色轉(zhuǎn)變的重要過程，并可為學生將來的職業(yè)生涯發(fā)展奠定堅實的基礎。

二 機電一體化專業(yè)機電綜合實訓的重要性

機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的是具有機電一體化技術基礎理論和專業(yè)知識，能從事機電一體化設備管理、應用、營銷和技術服務工作等一線需要的高素質(zhì)高技能人才，即畢業(yè)生要具備機電一體化技術綜合職業(yè)技能。

實訓是培養(yǎng)學生職業(yè)技能的重要手段，但目前部分高職院校的機電一體化專業(yè)學生缺乏機電綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的系統(tǒng)性培訓。機電一體化技術是一個系統(tǒng)工程，很多學生在畢業(yè)后往往只經(jīng)過機械或電氣技術的專項實訓，無法滿足一些需要機電綜合技能的設備安裝與調(diào)試、運行與維護崗位的工作要求；還有一些學生缺乏職業(yè)素養(yǎng)，缺乏職業(yè)道德和團隊合作精神，跳槽頻繁。但是如何培養(yǎng)學生的機電一體化綜合職業(yè)能力，令很多高職院校十分頭疼。原因在于部分高職院校的培養(yǎng)模式還不能完全適應行業(yè)的職業(yè)要求．缺乏良好的行之有效的機電綜合實訓模式。因此，隨著職業(yè)技術教育改革的深化，在高職機電一體化專業(yè)教學中，有必要創(chuàng)新實訓教學模式，強化機電綜合實踐技能和職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高實訓的效果。

三 實訓課程的目標和建設理念

綜掘類專業(yè)綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術等于一體的專業(yè)技能綜合訓練課程。課程必須緊扣煤礦機電一體化技術的核心技術環(huán)節(jié)，即檢測、控制與執(zhí)行三大技術環(huán)節(jié)展開，同時引入最新的網(wǎng)絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養(yǎng)學生實踐能力為中心和以培養(yǎng)學生素質(zhì)為中心的原則。通過實訓，使學生既能掌握煤礦機電一體化專業(yè)理論知識，也能從事機電一體化設備的操作、調(diào)試、維修、維護等方面的工作，并具有良好的職業(yè)素質(zhì)。良好的職業(yè)素質(zhì)是中職學生踏上工作崗位必不可少的基本要求之一，要想實現(xiàn)學校教育與崗位需求的有效對接，培養(yǎng)學生的職業(yè)素質(zhì)也是中職教育的重要任務之一。我們應該通過素質(zhì)教育體系中的顯性實踐環(huán)節(jié)和隱形實踐環(huán)節(jié)完成，具體的建設理念是：①培養(yǎng)職業(yè)興趣；②強化職業(yè)能力。因為要想做好工作，僅有興趣是不夠的，訓練時既要強調(diào)相關的專業(yè)知識，又要強化分析問題和處理問題的能力，注重專業(yè)知識的應用；③培養(yǎng)學生的團隊合作能力；④引導學生掌握職業(yè)情緒。在工作崗位上應當以熱情的、積極的態(tài)度對待工作；⑤強化現(xiàn)代企業(yè)所要求的企業(yè)管理。

四 綜合實訓課程的模式及目標

1.采取類似真實工作氛圍的實訓教學模式

如本次實訓采用機電一體化技能競賽的方式，讓學生分組，在規(guī)定的時間內(nèi)，完成實訓項目。這就相當于給一個班組一個工作任務，讓其按照安裝圖紙和工作要求完成產(chǎn)品的安裝與調(diào)試，實訓結(jié)果就是一臺真實的設備。由于具備一定的工作量，組與組之間有競爭，相當于形成了勞動競賽。工作的壓力要求本組同學進行分工，互相幫助，互相配合，便形成了緊張、進取、互助、團結(jié)的工作氛圍，讓同學們在實訓中既鍛煉了機電綜合職業(yè)技能，也切身體會到職業(yè)素養(yǎng)的重要性。

2.實訓課程的目標

機電一體化專業(yè)綜合實訓課程是集氣壓技術、液壓技術、電機及電氣控制技術、自動檢測技術、PLC及其自動控制技術、網(wǎng)絡通訊技術于一體的專業(yè)技能綜合訓練課程 課程緊扣機電一體化技術的核心技術環(huán)節(jié)，即檢測、控制與執(zhí)行三大技術環(huán)節(jié)展開．同時引入最新的網(wǎng)絡控制技術。訓練時應遵循以學生為中心、以培養(yǎng)學生實踐能力為中心和以培養(yǎng)學生素質(zhì)為中心的原則。通過實訓，使學生既能掌握機電一體化專業(yè)理論知識，義能從事機電設備或自動化生產(chǎn)線操作、安裝、調(diào)試、維修、維護以及設計改造等方面的工作，并具有良好的職業(yè)素質(zhì)。

對于我們中職院校的綜掘類專業(yè)而言，機電一體化綜合實訓的教學模式特別適合于這個實踐性強的專業(yè)。在課程教學過程中， 充分發(fā)揮學生的主觀能動性，提高教學質(zhì)量，培養(yǎng)知識性、應用型的技能人才能發(fā)揮前所未有的作用。今后，隨著職業(yè)教育改革的進一步深化，我們中職院校應不斷總結(jié)出適合自身發(fā)展需求的教育教學方法，努力提高職業(yè)教育的水平和質(zhì)量，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型人才。

總之，機電一體化綜合實訓是一項整體性、長期性、必要性的教學環(huán)節(jié)，應引起學校以及社會、企業(yè)等相關方面的高度重視，更需要我們的師生共同關注、努力和打造，想法設法的提高綜掘類專業(yè)機電一體化的實訓效果，把培養(yǎng)學生的技能落到實處，為我們的煤礦生產(chǎn)企業(yè)輸送優(yōu)秀合格的技能型人才，為國家的經(jīng)濟和社會建設出一份力。

參考文獻

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篇(6)

【關鍵詞】應用型 理實一體化 教學模式 課程優(yōu)化

引言

應用型人才的培養(yǎng)是我國應用性本科院校人才培養(yǎng)中所面臨的一項重要、迫切的任務。傳統(tǒng)的教學模式主要以學科建設為核心，過多強調(diào)專業(yè)理論知識的學習，忽視了實踐教學在學生能力培養(yǎng)中的重要作用，使得教學內(nèi)容理論與實踐脫節(jié)，嚴重阻礙了學生專業(yè)知識的學習及技能的培養(yǎng)。本文以我校開設的機制專業(yè)為例，對該專業(yè)引入“理實一體化”教學模式進行探索與實踐，為應用型本科院校數(shù)控及相關專業(yè)人才的培養(yǎng)提供參考。

一、理實一體化課程體系設置及相關教材的編寫

應用型本科教育的專業(yè)課程設置必須體現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)目標，其課程結(jié)構(gòu)不能完全以學科知識為體系，而是以行業(yè)科技為主要體系標準。在課程設置上非常重視實踐教學，要求畢業(yè)設計及畢業(yè)論文必須能夠解決某一生產(chǎn)實際問題。我國應用型本科教育的課程設置應依托學科，面向應用，課程體系包括基礎理論課程、專業(yè)理論課程、實踐課程和素質(zhì)課程。編寫理實一體化教材是實施一體化教學的基礎，教材是教師講課、學生學習的主要依據(jù)和信息來源，沒有好的一體化教材就很難取得良好的一體化教學。教材的編寫可以依據(jù)自身情況，根據(jù)教學計劃和課程標準，以現(xiàn)有理論教材和實踐教材為基礎進行必要的取舍編寫教材，編寫時應注意按一體化的教學模式和模塊化的教學進程的要求編排課程內(nèi)容，以任務為驅(qū)動。教材應圍繞技能訓練，注重實用性和可操作性，強調(diào)學生的實踐技能的培訓，理論知識應服從實踐教學的需要，要求理論淺顯易懂，簡潔明了，使教材成為實踐性、實用性教材。

二、理實一體化授課方法和內(nèi)容的設置

理實一體化授課的關鍵在于理論與實踐穿行，如何將兩者有機融合，在教學實施中，其教學尺度難以把握，過多得操作實物，又類似于工藝課或?qū)嶒炚n。理實一體化教學即理論實踐一體化教學法，是打破理論課、試驗課和實訓課的界限，將課程的理論教學、實踐教學、生產(chǎn)、技術服務融于一體，教學相對集中，由同一教師主講，教學場所直接安排在實驗室或?qū)嵱栜囬g，來完成某個教學目標和教學任務，師生雙方邊教、邊學、邊做，理論和實踐交替進行，突出學生動手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，充分調(diào)動和激發(fā)學生學習興趣的一種教學方法。如果授課過程中，老師認為既然是理實一體化教學，主要是體現(xiàn)學生的主體作用，就是要讓學生自己多動手，老師自己就坐在一旁忙自己的事情，不管不問，這種理實一體化教學，有形式無實質(zhì)。“身教重于言教”，老師應講清實踐的順序及應注意的一些問題，并將步驟板書在黑板上，然后進行操作演示，學生在老師的指導下有序地進行操作，老師督促學生動手，并加強指導。在教學過程中適時的穿插錄象、投影、掛圖、實物拆卸、板書等教學手段，這要求教師的備課工作量大且必須較為周密的計劃與安排，否則教學尺度一旦把握不準，就難以達到一體化教學的要求。

三、理實一體化教學過程的設計

本專業(yè)推行“理實一體化”教學過程的設計具體做法如下：

（1）教學過程可遵循以下思路 理實一體化教學過程中有理論講解，有操作示范，還有操作訓練，與純粹的站講臺上理論課有很大的區(qū)別，也不是將理論和實習簡單地堆砌。所以教學過程設計是上好課的關鍵所在，應遵循以下思路：教學目的：講述哪些基本知識，掌握哪些基本技能；教學的重點、難點是什么；如何選擇教學場地、教學設備及工、量具；教學過程編排；先操作后講解，還是先講解后操作？對于教學難度大的內(nèi)容尤為重要；學生如何分組，設備如何配置；教學過程中應注意哪寫安全事項；如何在作業(yè)中體現(xiàn)教學的重點、難點等。 只有構(gòu)思好課堂教學的全過程，才能有的放矢地組織好教學。

（2）理實一體化教學教案應該有以下環(huán)節(jié)：教學目的和要求；教學內(nèi)容；教學重點、難點處理；課前準備；教學設備、工量具等；教學時段安排；教學過程組織：主要包括講授和操作示范、學生分組、操作訓練、巡回指導、技術糾正及安全事項等等，這一部分是教案的核心內(nèi)容，要充分體現(xiàn)教師的主導作用和學生的主體作用。

四、理實一體化教學質(zhì)量的評價

教學質(zhì)量評價以三個符合度為標準，即：培養(yǎng)目標和質(zhì)量標準符合社會需求、學生需要和國家規(guī)定的程度；學校實際工作狀態(tài)符合學校確定的培養(yǎng)目標和質(zhì)量標準的程度；人才培養(yǎng)結(jié)果（畢業(yè)生）符合學校確定的培養(yǎng)目標和質(zhì)量標準的程度。教學質(zhì)量評價就是要改變以一次考試成績作為考評主要依據(jù)的傳統(tǒng)做法，相關核心課程最終成績可由各技能訓練項目的考核成績和理論考試成績按權重綜合評定。對于教學效果的評價不能僅僅我們自己說了算，還有用戶（企業(yè)、學生、家長）參加評價，注重用戶評價、考核學生解決實際問題的能力。

結(jié)束語：

我校機制專業(yè)通過開展“理實一體化”教學模式的探索，為我校應用型人才的培養(yǎng)積累了寶貴的經(jīng)驗，但在實踐中也存在著較多問題。例如，課程改革還有待進一步完善；隨著專業(yè)的增多，設備配置不能完全滿足相關專業(yè)的教學要求，如何合理使用現(xiàn)有設備，制定更加專業(yè)典型工作任務，還有理實一體化教學中學生輕視理論知識的學習，易造成專業(yè)基礎知識相對缺乏的現(xiàn)象，需在教學中加以正確引導。

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篇(7)

【論文摘要】汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程是汽車專業(yè)的一門主干課程。隨著汽車機電一體化程度的不斷加深，推行實踐教學成為該課程關鍵。如何培養(yǎng)優(yōu)秀人才，促進汽車專業(yè)特色建設，培養(yǎng)學生實戰(zhàn)能力，成為教師專業(yè)素質(zhì)的重要衡量標準。教師要在課程的實踐教學中注重學生實戰(zhàn)能力的培養(yǎng)。 

 

汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程是汽車運用與維修專業(yè)的一門重要課程，是從事汽車修理行業(yè)，特別是現(xiàn)代汽車修理的必備知識。其課程主要包括汽車電氣設備的構(gòu)造、原理、特性、使用、維修、故障檢測判斷與排除等內(nèi)容，需要電工學、電子學、物理及電工學等知識，兼具理論性和實踐性。 

一、汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐教學存在的問題 

 實驗設備不足。實踐教學主要方式為以班級為整體的演示性教學。演示性教學不僅要求教師正確講解，更重視學生的動手操作。實驗室設備臺套數(shù)不足，學生很難有操作機會，不能實際操作，教師也不能預計學生操作過程中可能出現(xiàn)的狀況，無法進行針對性講解，完全不能發(fā)揮學生的能動性和教師的指導作用。 

 學生主導地位不突出。教學過程中，教師通常根據(jù)生產(chǎn)實際設置故障，然后帶領學生進行分析、診斷和排除，不能培養(yǎng)學生的獨立判斷能力。 

 實踐指導教師隊伍教學脫節(jié)。實踐指導隊伍有理論課和實踐課。理論課教師不注重實踐訓練，實踐課老師不注重理論學習，造成理論和實踐的脫節(jié)，重復教學但是效果不佳。教學隊伍的“斷層”不利于高素質(zhì)應用型人才的培養(yǎng)，尤其是汽車這種實踐性較強的學科。 

 反饋信息無法測評。教師的教學效果，學生是否在實踐過程中掌握了理論知識，并能獨立操作，都無法進行測評。學生的反饋信息無法傳達到教師那里，造成單向教學，教學效果勢必受影響。 

二、汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐的教學方向 

設計教學模塊，明確目標。 

鑒于汽修專業(yè)學生的就業(yè)崗位主要集中在汽修、售后或相關部門，該專業(yè)學生首先必須掌握構(gòu)造原理特性等基礎知識；其次必須具有獨立的故障判斷、排除等修理技能。此外，還應了解汽車電氣設備的型號、性能特點以及相關設備使用等技能。根據(jù)以上情況，可以將教學工作分為如下幾個模塊：第一模塊：種類型號模塊。該模塊主要就汽車電氣的種類、型號、型號特性等進行分析講授。第二模塊：原理特性模塊。該模塊為基礎模塊，通過原理和特性掌握，為下一步學習故障判斷和排除打下基礎。第三模塊：構(gòu)造、拆裝、檢修模塊。第三模塊和第二模塊結(jié)合，理論和實踐相結(jié)合，通過實物演示和操作，便于進一步理解和掌握理論。第四模塊：識圖、接線、故障判斷和排除模塊。該模塊是教學工作的關鍵，是汽修專業(yè)必備的專業(yè)技能。第五模塊：儀器設備使用模塊。該模塊要求學生認識使用儀器設備，學會用才能會修。以上模塊的劃分，是為了使教學知識點更為集中，方便教學工作開展和學生學習。 

一體化教學。 

所謂一體化教學，就是指課堂教學為主線，輔助教學設備為載體，理論和實踐相結(jié)合，視覺、聽覺和行動為一體，聽課、提問、實踐操作相貫通，全方位教學。一體化教學的出發(fā)點，是使學生的能力得到最大化的培養(yǎng)，不僅要注意理論與實踐的相互結(jié)合，更要注意各個模塊的相互滲透，以能力為主線，全方位實施。嚴格遵循教學規(guī)律，結(jié)合學生實習，充分利用課堂和校外場所等教學資源，逐步深入、循序漸進；注重師生互動，以教師為主導，以學生為主體，使學生獲得實實在在的能力。 

需要注意的是，實行一體化教學，需要把握以下幾個環(huán)節(jié)：合理設計教學模塊，教學模塊是一體化教學的依據(jù)，教學模塊的設計，但一定要考慮本專業(yè)就業(yè)崗位的需要，在遵循課程教學體系的基礎上進行設計；以循序漸進為原則，注意模塊之間的相互關系，由淺到深，從基礎到專業(yè)，避免“斷層”；處理好理論教學和實踐教學的比例關系，不能過分注重理論學習，更不能盲目增加實踐學習時間，造成理論和實踐比例失當，可以將理論學習放在實踐教學中；突出學生的主體地位，切忌“滿堂灌”，加強師生互動，活躍課堂氛圍。 

三、汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐教學的具體措施 

實行“三位一體”的教學方法。即汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程的現(xiàn)場教學、技能訓練、模擬故障三者結(jié)合，以學生為主體，以教師為主導，教學工作圍繞學生實際操作技能開展。通過現(xiàn)場教學進行實踐，通過學生實際操作進行理論學習，提高學生學習積極性。 

實行“協(xié)作學習”的組織模式。協(xié)作教學的組織模式是基于汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程自身的特點而定。該課程的教學計劃中，包括蓄電池的結(jié)構(gòu)與工作原理的認知、充電系統(tǒng)和故障診斷、汽車空調(diào)系統(tǒng)的故障判斷和排除等，都有大量實踐環(huán)節(jié)，加上教學設備、實踐導師缺乏和學生自身興趣等原因，引入“協(xié)作學習”模式很有必要。協(xié)作學習指以學生為中心、培養(yǎng)學生與學生之間的團結(jié)協(xié)作能力精神為宗旨，根據(jù)學生成績、技能水平和學生興趣，隨機分成不同檔次，組成協(xié)作小組。協(xié)作學習不僅培養(yǎng)了學生之間的團結(jié)協(xié)作精神，對促進學習效果，提高學生學習積極性，提高教學質(zhì)量都有很大的作業(yè)。 

實行“理論加實踐”的考核模式。傳統(tǒng)考核模式側(cè)重于理論（理論成績70%，實踐成績20%，平時成績10%），忽視實踐成績，不利于學生綜合能力的提高和教學質(zhì)量的總體上升。“理論加實踐”的考核模式，就是給予理論成績和實踐成績對等的地位，提高實踐所占比重，促使學生加強實踐能力的訓練，加強理論和實踐的結(jié)合，提高自身的綜合能力。同時增加實踐成績的比重，也避免了學生在考核過程中濫竽充數(shù)、相互抄襲的現(xiàn)象，保證了考核的真實性。 

結(jié)語： 

 汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐教學本身就是理論教學和實踐教學相結(jié)合，突出實踐教學的地位，將理論教學融入實踐教學，避免脫節(jié)。本文從汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐教學存在的問題出發(fā)，從教學方法和具體實施方面進行分析，提出一體化教學，三位一體和協(xié)作學習等模式。筆者希望以上模式能對汽車電氣設備構(gòu)造與維修課程實踐教學提供參考價值，促進教學質(zhì)量的提高，為汽修行業(yè)培養(yǎng)更多專業(yè)化人才。 

 

參考文獻： 

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