發(fā)布時(shí)間：2022-07-13 10:23:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【摘要】本文首先介紹CDIO工程教育模式，然后討論了CDIO工程教育模式在機(jī)械電子工程專業(yè)中的應(yīng)用。以移動(dòng)機(jī)器人為項(xiàng)目對(duì)象，重點(diǎn)討論了項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作等實(shí)施情況。將CDIO工程教育模式應(yīng)用到人才培養(yǎng)中，增強(qiáng)了學(xué)生的解決問(wèn)題能力、創(chuàng)造思維能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
【關(guān)鍵詞】 CDIO；機(jī)械電子工程；人才培養(yǎng)；應(yīng)用
我國(guó)高等工科教育的迫切任務(wù)是盡快培養(yǎng)與國(guó)際接軌的中國(guó)工程師，然而我國(guó)工科的教育實(shí)踐中還存在不少問(wèn)題，如重理論輕實(shí)踐、強(qiáng)調(diào)個(gè)人學(xué)術(shù)能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開拓創(chuàng)新的培養(yǎng)等問(wèn)題。Mc.Kinsey Global Institute 在2005年10月發(fā)表的一份報(bào)告稱，2005年我國(guó)畢業(yè)的約60萬(wàn)工程技術(shù)人才中適合在國(guó)際化公司工作的不到10%，其中的原因，他認(rèn)為“中國(guó)教育系統(tǒng)偏于理論，中國(guó)學(xué)生幾乎沒(méi)有受到project和團(tuán)隊(duì)工作的實(shí)際訓(xùn)練，相比之下歐洲和北美學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式解決實(shí)際問(wèn)題”。國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都表明CDIO的理念和方法是先進(jìn)可行的，適合工科教育教學(xué)過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的改革。
1 CDIO工程教育介紹：
CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的最新成果。從2000年起，麻省理工學(xué)院和瑞典皇家工學(xué)院等四所大學(xué)組成的跨國(guó)研究獲得Knut and Alice Wallenberg基金會(huì)近2000萬(wàn)美元巨額資助，經(jīng)過(guò)四年的探索研究，創(chuàng)立了 CDIO 工程教育理念，并成立了以 CDIO命名的國(guó)際合作組織。
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體 ，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。
2 CDIO工程教育模式在機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用：
機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具有機(jī)械工程、電氣工程、控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等學(xué)科基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，具備現(xiàn)代科技理念、綜合人文素質(zhì)、較強(qiáng)的創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力，能夠從事機(jī)械和機(jī)電裝備與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造、研究開發(fā)、設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行管理的復(fù)合型高級(jí)工程專門人才。
山東理工大學(xué)是一所以理工為主的多科性省屬重點(diǎn)大學(xué)，于2009年初加入CDIO。機(jī)械電子工程專業(yè)2010年被教育部批準(zhǔn)為新上專業(yè)，機(jī)械電子工程專業(yè)作為CDIO培養(yǎng)模式的試點(diǎn)專業(yè)。我們的改革目標(biāo)是通過(guò)注重培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)工程技術(shù)能力，尤其是項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、開發(fā)和實(shí)施能力，以及較強(qiáng)的自學(xué)能力、組織溝通能力和協(xié)調(diào)能力，吸收世界先進(jìn)的工程教育理念，建立符合國(guó)際工程師認(rèn)證的課程體系。為此，我們選定國(guó)際上公認(rèn)的CDIO工程教育理念。將CDIO項(xiàng)目按規(guī)模和范圍劃分為三個(gè)模塊，第I模塊為包含本專業(yè)主要基礎(chǔ)優(yōu)秀課程和能力要求的項(xiàng)目；第II模塊為包含一組相關(guān)優(yōu)秀課程、能力要求的項(xiàng)目；第III模塊為增強(qiáng)課程能力與理解而設(shè)的項(xiàng)目。
基于CDIO工程教育理念而設(shè)計(jì)的人才培養(yǎng)模式中最重要的組成部分，是機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造I、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造II、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造III三個(gè)綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。分別設(shè)置在不同的教學(xué)學(xué)期，每個(gè)綜合項(xiàng)目都是對(duì)學(xué)生某一方面知識(shí)和能力的鍛煉和考核，往往涉及到多門優(yōu)秀課程。選定移動(dòng)機(jī)器人作為項(xiàng)目對(duì)象，貫穿于三個(gè)一級(jí)項(xiàng)目。具體內(nèi)容包括如下幾個(gè)方面：
2.1 完成機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)。
機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造I項(xiàng)目訓(xùn)練，開設(shè)在第四學(xué)期，時(shí)間安排2周。學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過(guò)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人這一典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的解剖，了解其各個(gè)關(guān)鍵部件（包括機(jī)械系統(tǒng)組件和控制系統(tǒng)組件）的具體結(jié)構(gòu)和連接方式，從而提前了解本專業(yè)優(yōu)秀內(nèi)容與實(shí)際產(chǎn)品的關(guān)系，以工程師的角度去面對(duì)即將開始的專業(yè)課程學(xué)習(xí)。通過(guò)早期項(xiàng)目的構(gòu)思和設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生興趣，進(jìn)行初步的創(chuàng)新思維與產(chǎn)品構(gòu)思訓(xùn)練，并在一定程度上建立起與專業(yè)相關(guān)的整體概念。
根據(jù)這一總體要求，需要綜合考慮在機(jī)械電子方向所必須的專業(yè)課程和基礎(chǔ)課程的相關(guān)要求，重點(diǎn)考察學(xué)生將所學(xué)知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用到實(shí)際工程項(xiàng)目的能力并同時(shí)達(dá)到對(duì)其進(jìn)行鍛煉的目的。
2.2 完成機(jī)械構(gòu)件運(yùn)動(dòng)原理綜合考察的規(guī)劃設(shè)計(jì)。
機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造II項(xiàng)目訓(xùn)練，開設(shè)在第六學(xué)期，時(shí)間安排2周。在第四學(xué)期一級(jí)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，本次二級(jí)項(xiàng)目進(jìn)一步要求學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方法完成機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過(guò)具體給定不同的設(shè)計(jì)參數(shù)和機(jī)器人操作任務(wù)，由學(xué)生自由組成團(tuán)隊(duì)，合作完成機(jī)器人各關(guān)鍵部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成給定的局部設(shè)計(jì)任務(wù)，并保證團(tuán)隊(duì)內(nèi)部學(xué)生設(shè)計(jì)的各個(gè)部件之間的良好連接。
在設(shè)計(jì)的工程設(shè)計(jì)中，滿足給定的輸出運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并進(jìn)行必要的運(yùn)動(dòng)分析是工程設(shè)計(jì)的最基本要求。結(jié)合學(xué)生在測(cè)繪環(huán)節(jié)對(duì)機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵部件的認(rèn)知，此環(huán)節(jié)需要給出機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步根據(jù)指導(dǎo)教師的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)新的運(yùn)動(dòng)關(guān)系輸出，達(dá)到運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)的基本要求。
具體的機(jī)器人產(chǎn)品，要求整體上各關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)靈活，能夠滿足一定的運(yùn)動(dòng)范圍和運(yùn)動(dòng)速度要求。因此必然在結(jié)構(gòu)上具有特定的參數(shù)要求，對(duì)于關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)，需要進(jìn)行整體規(guī)劃和論證，并提出具體的設(shè)計(jì)方法。
2.3 完成機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造III項(xiàng)目訓(xùn)練，開設(shè)在第七學(xué)期，時(shí)間安排3周。在第四學(xué)期和第六學(xué)期兩個(gè)一級(jí)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，本次三級(jí)項(xiàng)目進(jìn)一步要求學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作的方法完成機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)單片機(jī)、工控機(jī)、PLC等方案對(duì)第I、II模塊確定的項(xiàng)目進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，掌握機(jī)電產(chǎn)品中控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般程序和方法，并結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域。
三個(gè)綜合項(xiàng)目的完成，標(biāo)志著學(xué)生基本掌握了機(jī)器人的總體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制算法設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)這些技術(shù)可以觸類旁通的用于其它相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。在每一屆學(xué)生中選擇設(shè)計(jì)較為出色的部分產(chǎn)品，進(jìn)行實(shí)際加工制作，一方面是對(duì)學(xué)生的激勵(lì)，同時(shí)也可以作為以后學(xué)生的研究對(duì)象。由于三個(gè)綜合項(xiàng)目依次承接，最終的產(chǎn)品完全是學(xué)生自己設(shè)計(jì)，因此，更利于學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品的整個(gè)設(shè)計(jì)、制造、控制和維護(hù)的流程，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3 實(shí)施效果：
基于CDIO工程教育理念構(gòu)建機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，一方面以移動(dòng)機(jī)器人為項(xiàng)目對(duì)象，完成三個(gè)綜合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，標(biāo)志著學(xué)生基本掌握了機(jī)器人設(shè)計(jì)中關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)這些技術(shù)可以用于其它相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造。另一方面優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，帶動(dòng)我院在課程、教材、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段的改革，增強(qiáng)了學(xué)生解決問(wèn)題能力、創(chuàng)造思維能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
新疆高校應(yīng)該為新疆的發(fā)展提供高素質(zhì)的人才以適應(yīng)其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。該文指出塔里木大學(xué)機(jī)械電子工程本科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式是以新疆人才需要為導(dǎo)向的，并針對(duì)此人才培養(yǎng)模式對(duì)人才培養(yǎng)方案制定、教學(xué)資源組織和畢業(yè)設(shè)計(jì)組織等方面進(jìn)行探索。
培養(yǎng)模式；培養(yǎng)方案；教學(xué)資源；畢業(yè)設(shè)計(jì)
1.新疆高校建立機(jī)械電子工程專業(yè)的意義
文獻(xiàn)1中指出新疆科技人才中高新技術(shù)、復(fù)合型創(chuàng)新人才嚴(yán)重短缺，并且對(duì)本地人才的開發(fā)利用不足。新疆地區(qū)的高校特別是地方高校應(yīng)該為新疆提供高素質(zhì)的人才，其專業(yè)的設(shè)置和建設(shè)應(yīng)適應(yīng)新疆社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。機(jī)械電子工程本科專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱“機(jī)電專業(yè)”）是培養(yǎng)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)及外語(yǔ)基礎(chǔ)，掌握微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制和信息技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技能，能夠具備從事機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究、設(shè)計(jì)、制造、開發(fā)的工程能力，具有創(chuàng)新精神的高級(jí)應(yīng)用型工程技術(shù)與管理人才。正如文獻(xiàn)1所述，新疆的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展急需這種人才。
塔里木大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)的本科生源中80%左右是新疆人。學(xué)校自建校以來(lái)，已經(jīng)培養(yǎng)輸送畢業(yè)生２萬(wàn)多名，大多數(shù)畢業(yè)生已經(jīng)成為自治區(qū)和兵團(tuán)的專業(yè)技術(shù)、科學(xué)研究和管理方面的骨干。機(jī)械電氣化工程學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）于2009年開始開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)專科專業(yè)，并于2010年開始開設(shè)機(jī)械電子工程本科專業(yè)，成為新疆自治區(qū)與生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)的唯一一所具有此本科專業(yè)的大學(xué)。本文就如何建設(shè)好此專業(yè)并為新疆培養(yǎng)合格的機(jī)電類應(yīng)用開發(fā)型工程技術(shù)人才進(jìn)行了人才培養(yǎng)模式的探索。
2.以新疆人才需求為導(dǎo)向構(gòu)建機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)的新模式
我校的發(fā)展思路是“做塔里木文章，創(chuàng)區(qū)域性優(yōu)勢(shì)”，立足南疆，面向兵團(tuán)、服務(wù)新疆、輻射西部，并且我校大部分畢業(yè)生在新疆特別是南疆就業(yè)。因此我院機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)模式的目標(biāo)是培養(yǎng)服務(wù)新疆的機(jī)電類應(yīng)用開發(fā)型工程技術(shù)人才。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，我們?cè)谝韵聨追矫孢M(jìn)行了探索。
A.科學(xué)制定機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案
a.目前人才培養(yǎng)方案存在的主要問(wèn)題
與學(xué)生座談時(shí)，學(xué)生普遍反映課程科目較多，同類同性質(zhì)科目存在且有重復(fù)之嫌疑，跟專業(yè)聯(lián)系不是特別緊密的課程較多。
在與任課教師交流的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)方案的某些課程的設(shè)置純粹為教學(xué)，與教師的科研關(guān)系不夠緊密，因此教師的教學(xué)激情得不到充分發(fā)揮，學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力也得不到應(yīng)有的提高。
通過(guò)與實(shí)習(xí)單位交流，發(fā)現(xiàn)一些學(xué)校機(jī)電類畢業(yè)生的專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容齊全，寬口徑實(shí)現(xiàn)較好，但寬而不精，掌握的深度和力度不夠；應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)不深入，在某種程度上理論性教學(xué)占據(jù)更主導(dǎo)的位置。
b.擬定機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定的思路和相應(yīng)措施[2]
專業(yè)方向進(jìn)一步明確，并與教師科研方向結(jié)合。組織相關(guān)教師走訪新疆典型的工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)和農(nóng)機(jī)具制造業(yè)并調(diào)查其目前的機(jī)電一體化程度和人才需求，有針對(duì)性的制定機(jī)電專業(yè)人才培養(yǎng)方案。我院確定專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)制造，并將其具有代表性的數(shù)控技術(shù)、PLC在培養(yǎng)方案得到落實(shí)和強(qiáng)化；同時(shí)，機(jī)電專業(yè)部分教師的研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)和農(nóng)業(yè)裝備的自動(dòng)化方向，將相關(guān)課教師科研工作與專業(yè)方向主線緊密相連，不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象。結(jié)合教師相關(guān)學(xué)術(shù)研究方向的成果開設(shè)實(shí)踐課程，這樣可以保證在提高教師科研能力同時(shí)也在專業(yè)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中鍛煉學(xué)生解決工程問(wèn)題能力，為學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造奠定良好的基礎(chǔ)。
進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)電專業(yè)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練應(yīng)由淺入深，理論課與實(shí)踐課交互安排貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，分層次進(jìn)行，形成立體式的實(shí)踐教學(xué)體系。在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)安排上主要考慮以下因素：增強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，注重資料查閱和提煉能力的培養(yǎng)，注重機(jī)械電子工程知識(shí)的綜合運(yùn)用。為此，制定人才培養(yǎng)方案時(shí)增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐類課程的教學(xué)內(nèi)容，以工程項(xiàng)目為導(dǎo)向，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。
必要課程整合。將相關(guān)課程整合，注意分工和銜接，提高優(yōu)秀課程的系統(tǒng)化和綜合化程度，利用有限的課程和學(xué)時(shí)滿足日益增長(zhǎng)的專業(yè)知識(shí)需求。如將數(shù)控原理與系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床與編程和數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修整合為數(shù)控技術(shù)；對(duì)機(jī)電傳動(dòng)與控制、可編程控制技術(shù)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分工，分別講解電動(dòng)機(jī)和接觸器繼電器控制，PLC的結(jié)構(gòu)、工作原理和主要邏輯位的使用，了解典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程。
強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。為增強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力，在以往開設(shè)的計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD制圖的基礎(chǔ)上，新開設(shè)了三維實(shí)體設(shè)計(jì)、機(jī)電系統(tǒng)仿真技術(shù)等教學(xué)課程，提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決機(jī)電工程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真、機(jī)電系統(tǒng)控制等問(wèn)題的能力。
B.認(rèn)真組織教學(xué)資源開展專業(yè)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)室是重要的教學(xué)資源和科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，其建設(shè)、管理改革必須特別重視。如前所述機(jī)械電子工程專業(yè)涉及的知識(shí)領(lǐng)域很多，所需的實(shí)驗(yàn)室分布在不同的院系。為了滿足專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)需要并提高資源共享效率，應(yīng)合理使用實(shí)驗(yàn)室。對(duì)于涉及專業(yè)很多的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校集中建設(shè)、集中管理，對(duì)于僅適用于機(jī)電專業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校統(tǒng)一建設(shè)、授權(quán)管理。這兩種實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理辦法，既保證交叉學(xué)科專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)又提高了所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用率。
機(jī)電專業(yè)的教材建設(shè)也必須重視。
此專業(yè)優(yōu)秀課程的知識(shí)點(diǎn)的覆蓋應(yīng)該體現(xiàn)對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)點(diǎn)的融合與升華。專業(yè)教材是否適用，要看專業(yè)教材包容的知識(shí)點(diǎn)是否是課程體系結(jié)構(gòu)中所涉及知識(shí)點(diǎn)的最小覆蓋，要避免不同教材的知識(shí)點(diǎn)重合度太高。專業(yè)教材是否適用，還要看知識(shí)點(diǎn)分布及出現(xiàn)的時(shí)間順序是否合理。同時(shí)考慮到我院此專業(yè)可能招收民族學(xué)生，在教材的建設(shè)方面應(yīng)注重雙語(yǔ)教材的編寫。
認(rèn)真組織機(jī)電類應(yīng)用型人才的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在學(xué)校最后一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)和實(shí)踐結(jié)合的深化。在機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們采取了如下的方式：雙向選擇題目；真題真做，盡量與生產(chǎn)、科研相結(jié)合；校企合作；[4]規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則等。這些方法充分調(diào)動(dòng)老師和學(xué)生的積極性，有利于發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)和挖掘?qū)W生的潛力；使學(xué)生養(yǎng)成自覺(jué)想問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和主動(dòng)解決問(wèn)題的能力；有助于畢業(yè)生盡快融入實(shí)際生產(chǎn)，縮短就業(yè)適應(yīng)期等。
目前我院機(jī)電專業(yè)還沒(méi)有畢業(yè)生，但其畢業(yè)設(shè)計(jì)也應(yīng)該做好充分準(zhǔn)備。機(jī)械電子工程本科專業(yè)在新疆具有如下特殊性：一方面，為了培養(yǎng)服務(wù)新疆的機(jī)電類應(yīng)用型人才，并鍛煉畢業(yè)生將四年所學(xué)的基本知識(shí)、基本技能應(yīng)用于分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，設(shè)計(jì)題目一般是綜合型的設(shè)計(jì)機(jī)電一體化化產(chǎn)品；另一方面，目前我院教師中大部分教師的研究方向大多數(shù)是機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論，只有幾個(gè)教師的研究方向是機(jī)械電子工程，如果由少數(shù)幾個(gè)教師帶幾十個(gè)畢業(yè)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量將受到影響。解決上述兩方面矛盾的方法是組成指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)。每個(gè)指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)既有機(jī)械教師也有電氣化教師，畢業(yè)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)無(wú)論有哪方面的問(wèn)題都可以請(qǐng)教相應(yīng)的教師。
【摘 要】機(jī)械電子工程是機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù)，常被稱為機(jī)電一體化技術(shù)，它代表著機(jī)械工程技術(shù)革命的前沿方向。其發(fā)展基礎(chǔ)是要有
1.創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵和要求
所謂創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，是指在新的教育思想和新的教育理論指導(dǎo)下，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的全面發(fā)展復(fù)合型人才為基本取向的教育教學(xué)內(nèi)容和方法體系的總稱。按照人才培養(yǎng)模式的內(nèi)涵，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)設(shè)置、課程體系、教學(xué)方法等方面有其特有的要求。
1.1培養(yǎng)目標(biāo)要求
培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高的高級(jí)專門人才，重點(diǎn)突出培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。
1.2專業(yè)設(shè)置要求
按照“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求，厚實(shí)公共基礎(chǔ)、專業(yè)基礎(chǔ)、人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)，設(shè)置大學(xué)科、寬口徑的專業(yè)，從根本上改變傳統(tǒng)的專業(yè)面過(guò)窄的局面。
1.3課程體系要求
按照“拓寬基礎(chǔ)、淡化專業(yè)、增強(qiáng)實(shí)踐”的要求，辯證地處理好基礎(chǔ)課、專業(yè)課、實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系，重視學(xué)生實(shí)踐能力和研究能力的提高。與此同時(shí)，要增開跨學(xué)科、跨專業(yè)的課程，拓寬學(xué)生知識(shí)面，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高創(chuàng)新能力。
1.4教學(xué)方法要求
著力體現(xiàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新，確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。
2.機(jī)械電子工程創(chuàng)新教育的現(xiàn)狀分析
首先，從學(xué)生的角度看，參加創(chuàng)新活動(dòng)常常出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，剛開始參與時(shí)一哄而上，人數(shù)眾多，且熱情高漲，但往往善始者繁，克終者寡，五分鐘熱血的情況屢見(jiàn)不鮮。也有很多機(jī)電類學(xué)生從事課外科技活動(dòng)粗枝大葉的多，小打小鬧的多，起點(diǎn)較低。大多數(shù)學(xué)生參加課外科技活動(dòng)僅是靠短時(shí)間的突擊來(lái)完成，追求短、平、快，缺少明確的學(xué)習(xí)目的和端正態(tài)度，達(dá)不到知識(shí)的積累和實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的目的。這顯示了我國(guó)創(chuàng)新教育的差距。創(chuàng)新理念遠(yuǎn)未能得到有效的貫徹，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的目標(biāo)和動(dòng)力，說(shuō)明高校在創(chuàng)新理念的貫徹與培養(yǎng)上還是欠缺力度，做得還是不夠。
其次，從參與創(chuàng)新活動(dòng)的學(xué)生所具備的基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐能力上看，當(dāng)前機(jī)械電子工程專業(yè)的學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)有下降的趨勢(shì)，主要體現(xiàn)在以下方面：一是設(shè)計(jì)與繪圖能力不足。學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)盲目，導(dǎo)致基本功底不扎實(shí)，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械方面的知識(shí)有排斥心理，一味地崇尚電子、控制、軟件等所謂的流行專業(yè)；二是新技術(shù)、新手段、新方法應(yīng)用不夠。學(xué)生往往只知道那些教科書或老師講授過(guò)經(jīng)典的設(shè)計(jì)方法與案例，相關(guān)領(lǐng)域新的思想與理念很淡薄；三是學(xué)生動(dòng)手能力較弱，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差。
還有，教師和學(xué)生是創(chuàng)新教育的兩個(gè)主體，而教育體制是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。近些年老師壓力陡增，大都面臨著科研、教學(xué)雙重任務(wù)，面對(duì)教學(xué)評(píng)估、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)任務(wù)等已經(jīng)焦頭爛額，而指導(dǎo)學(xué)生的工作量評(píng)價(jià)較低，這導(dǎo)致指導(dǎo)學(xué)生在一定程度上成為了老師的負(fù)擔(dān)；對(duì)學(xué)生而言，舊有的教學(xué)模式，重書本重理論，輕實(shí)踐輕動(dòng)手，導(dǎo)致學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)上浮躁，基本功和實(shí)踐能力差；面臨越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)和就業(yè)的壓力，也顯得無(wú)所適從。一個(gè)良好的體制環(huán)境是創(chuàng)新教育朝著健康方向發(fā)展的土壤。
3.機(jī)械電子工程人才培養(yǎng)模式的改革與創(chuàng)新
近年來(lái)，通過(guò)廣泛調(diào)研就業(yè)崗位群工作范圍和技術(shù)領(lǐng)域，分析人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，以社會(huì)人才市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)與未來(lái)發(fā)展對(duì)人才的有效需求為導(dǎo)向、以職業(yè)崗位(群)能力需求為依據(jù)，從而確定畢業(yè)生綜合技術(shù)應(yīng)用能力結(jié)構(gòu)和應(yīng)有的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，形成了“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)建了“相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系”，創(chuàng)建了“優(yōu)秀技術(shù)一體化”的教學(xué)模式。
（1）“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)機(jī)械電子學(xué)科是基于機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新學(xué)科，所以加強(qiáng)理論體系和教學(xué)體系的研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。課程結(jié)構(gòu)體系分為基礎(chǔ)教學(xué)、專業(yè)教學(xué)、專長(zhǎng)教學(xué)、畢業(yè)設(shè)計(jì)與專業(yè)實(shí)習(xí)四個(gè)層面；基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和主體學(xué)習(xí)兩個(gè)階段。在整個(gè)三年教學(xué)時(shí)問(wèn)內(nèi)，專業(yè)技能實(shí)踐培訓(xùn)模塊貫穿始終。以機(jī)電一體化專業(yè)為例，“四層兩段一貫穿”的課程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)階段為第一、二兩個(gè)學(xué)期，學(xué)生除進(jìn)行公共課學(xué)習(xí)之外，主要學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)理論課程。專長(zhǎng)學(xué)習(xí)是專業(yè)能力培養(yǎng)的深化，學(xué)生將學(xué)習(xí)到該專業(yè)中最新、最具特色的專業(yè)知識(shí)和技能。專業(yè)學(xué)習(xí)和專長(zhǎng)學(xué)習(xí)中，學(xué)生將利用相關(guān)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行專門化技能實(shí)訓(xùn)模塊的培訓(xùn)，這些模塊包含了機(jī)電一體化領(lǐng)域內(nèi)的最新應(yīng)用技術(shù)，大量采用“實(shí)例”和“真實(shí)環(huán)境”方式培訓(xùn)。學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦相結(jié)合，專業(yè)能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)相結(jié)合，獨(dú)立思考、獨(dú)立探索能力培養(yǎng)同集體協(xié)作、共同交流能力培養(yǎng)相結(jié)合。
（2）相互平行、融合交叉的理論和實(shí)踐教學(xué)體系開展課外制作活動(dòng)是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的最佳實(shí)踐活動(dòng)之一，特別是對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，是開展專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力訓(xùn)練的最佳平臺(tái)。"。將課程進(jìn)行有機(jī)整合，形成了上下貫通的理論和實(shí)踐教學(xué)體系，兩個(gè)教學(xué)體系相互平行，融合交叉，把技術(shù)的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)作為交叉點(diǎn)和教學(xué)重點(diǎn)。相互平行，是指兩套體系的教學(xué)計(jì)劃相互平行，課程流程相互平行；相互融合，是指課程知識(shí)內(nèi)容與技術(shù)、技能培養(yǎng)相互融合，理論和實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)所相互融合；相互交叉，是指兩套體系的功能相互交叉，知識(shí)、技術(shù)和技能培養(yǎng)的落腳點(diǎn)相互交叉。
（3）“優(yōu)秀技術(shù)一體化”教學(xué)模式“是以技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為中心，以優(yōu)秀技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，將理論與實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)相結(jié)合，以課堂與實(shí)驗(yàn)(實(shí)訓(xùn))室、實(shí)習(xí)車間、工廠車間四點(diǎn)為交叉網(wǎng)絡(luò)的一體化教學(xué)模式。在本專業(yè)的課程體系中，嘗試構(gòu)建“可編程控制技術(shù)”、“驅(qū)動(dòng)技術(shù)”、“傳感技術(shù)”等優(yōu)秀技術(shù)。為了突出對(duì)學(xué)生在這些反映工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)最具代表性和先進(jìn)性的技術(shù)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)，我們構(gòu)建了針對(duì)這些優(yōu)秀技術(shù)的一體化教學(xué)模式。理論教學(xué)與學(xué)生上機(jī)編程、調(diào)試相結(jié)合，動(dòng)腦與動(dòng)手相結(jié)合，使學(xué)生能夠較完整地掌握PLC的基本原理、程序編制、程序操作和故障診斷技術(shù)。該課程設(shè)置使學(xué)生既掌握了PLC基本知識(shí)和程序操作，同時(shí)在相關(guān)專業(yè)課中又涉及到PLC在不同場(chǎng)合的應(yīng)用，而在相關(guān)實(shí)訓(xùn)模塊課中學(xué)生將PLC技術(shù)綜合應(yīng)用到各種不同的生產(chǎn)環(huán)境中去。在每個(gè)實(shí)訓(xùn)室都有一種主要技術(shù)單元，同時(shí)，還有其它技術(shù)單元出現(xiàn)，賓主相擁，多次重復(fù)，但角度不同，強(qiáng)調(diào)的應(yīng)用領(lǐng)域和水平不同。
4.結(jié)語(yǔ)
機(jī)電一體化技術(shù)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所急需的優(yōu)勢(shì)學(xué)科方向。要緊緊抓住人才需求變化的大趨勢(shì)，準(zhǔn)確定位，嚴(yán)謹(jǐn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃，使教學(xué)緊跟機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展變化的趨勢(shì)，為培養(yǎng)出符合機(jī)電一體化技術(shù)崗位實(shí)際需要的、高素質(zhì)、強(qiáng)能力的合格人才而不懈努力。
