机电一体化专业必修课范文第1篇

关键词：学科交叉；创新型人才；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）23-0025-02

学科交叉是指不同学科（或分支学科）相互联系、相互作用、彼此融合渗透的过程。学科交叉是学科际或跨学科研究活动，其结果导致的知识体系构成了交叉科学。

自然界的各种现象之间本来就是一个相互联系的有机整体，人类社会也是自然界的一部分，因而人类对于自然界的认识所形成的科学知识体系也必然就具有整体化的特征。雷达研制在美国能取得巨大的成功，最根本的原因就是多学科领域的科学家、工程师等人之间进行有效的跨学科研究。[1]当今社会经济发展中不断出现的各类综合性问题，仅仅依靠单一学科的基础研究显然是难以胜任的，多学科交叉是创新的源泉。

自20世纪60年代，国际上学科交叉研究日趋频繁。1980年国际跨学科协会正式成立，迄今为止已经成功地组织了多次跨学科国际学术研讨会。[2]国外的一些研究型大学也积极开展学科交叉研究，探索出了学科交叉研究发展的多种模式。[3]在我国，1985年4月中国科学技术培训中心会同中国科学技术协会，召开了全国首届交叉科学学术讨论会，提出了“迎接交叉科学的新时代”的口号。[4]2006年4月4日北京大学“前沿交叉学科研究院”成立大会隆重举行。国内的许多知名学校，如清华大学、浙江大学、大连理工大学、兰州大等也都成立了大范围或小范围的学科交叉组织。

电子信息产业被人们誉为“朝阳产业”，是当今科技发展的趋势所在。现在的大专院校大都设有电子信息类专业，其中包括电子信息工程、电子科学与技术、通信工程、自动化、微电子科学与工程、计算机科学与技术等专业。这些专业均以电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术、控制科学与工程等为主干学科，各专业之间互相渗透，关系密切。由于在电子信息方面较大型的生产企业不多，更多的用人单位需要的是在通信、控制、计算机等方面具有一定基础知识和应用能力的多学科交叉的创新型人才。

高等学校的根本任务是培养人才。创新型人才的培养应当聚焦国家战略，融入地方经济，主动纳入到满足社会日益增长的对优质教育资源的迫切需求之中；纳入到社会主义市场经济竞争之中。如何将电子信息类专业学生打造成在自动化、网络化、信息化电气工程领域具有电气工程与信息技术学科交叉优势的工程技术人才，是当前摆在教育工作者面前的一个重大问题。

一、电子信息类专业课程设置的现状

遵循教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中有关电子信息类专业对人才培养目标的要求，目前我国高校电子信息类专业设置的主要必修课程大多是：电路原理、电子技术基础、计算机原理及应用、计算机软件技术基础、自动控制理论、信号与系统分析、过程检测及仪表、计算机网络、通信原理等等。明显可见各专业之间课程是互相渗透的。但是我国现行的学科专业目录没有设置专门的交叉学科门类，也没有在目录代码和名称中为新兴学科、交叉学科留出发展空间。目前我国大学中的专业是一个实体组织，各专业各自为政，各自制订培养计划，没有建立起一个学科交叉的平台，其封闭性和僵化性阻滞了学生知识结构的合理建构。

以大连海洋大学（以下简称“我校”）的自动化专业为例。自动化专业是强电（电气工程）与弱电（自动控制、信息技术）相结合，软件与硬件相结合，涉及如通信、计算机、控制、网络、人工智能、管理等现代科学的各个领域，其鲜明的特点就是学科交叉。我校自动化专业设有船舶电气自动化和过程控制自动化两个方向。培养方案的指导思想是既要宽口径，又要重特色。在兼顾自动化专业本身教学规律的同时，结合我校现有资源和社会需求，在船舶、海洋等领域突出特色。课程设置立足于“培养应用型创新性人才”的基本思路，突出学生的素质和能力的培养，为此我校以前也曾多次对自动化专业课程体系进行了完善，在精选必修课的同时，增加选修课的比例，将许多特色性及学科交叉性的课程设置在选修课中。但是选修课增多，给学生创造了更多选择机会的同时，也会导致学生的意愿分散，每门选修课程的人数减少的问题。而选修课程的人数不达到一定的数量就不能开课，所以教师需要引导学生去集中选择一些课程，这样难以满足部分同学的求知欲望，使得增加选修课程的门数也没有多少实际意义。因而学科交叉不是一个专业能够实现的，它需要打破专业界限，实现多学科的合作。

我校的信息工程学院包括了电子信息类专业中的四个专业：电子信息工程、通信工程、自动化及计算机科学与技术，各专业各自制订课程体系。某个专业考虑到专业特色、学科发展以及学生就业等所设置的一些选修课程，在其他专业中有的是必修课，有的也是选修课。如果能打破专业界限，通过学科交叉，合理地整体优化必修课及选修课程，那么各个专业间就能相铺相成。因而电子信息类专业构建学科交叉的课程体系是刻不容缓的研究课题。它是社会发展的需要，它的研究成果必将给电子信息类专业带来巨大的生命力，它还将为学生就业及考取研究生提供更广阔的空间。

二、构建学科交叉课程体系的思路

在制订培养计划时要强调知识是能力和素质的载体，重点放在构建合理的专业教育内容和知识体系上，应采取“基本要求+X”的模式。其中，“基本要求”指能充分体现学科自身内涵，各专业本科学生应该学习的基本理论、基本知识和基本技能，也即要遵循教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中对各专业的人才培养目标、培养要求。“X”是指不同层次和背景的学校在基本要求的基础上体现本校的办学定位和特色。

学校教育是为社会发展服务的，因而社会需求就是学校培养人才的方向。高校的培养计划是学校对社会及学生的承诺，培养计划若脱离社会需求，无异于“闭门造车”。那么社会需要什么样的人才，高校目前的现状能否满足社会的需要，是教育工作者必须要面对的问题。除了通过各种媒体等进行间接的了解之外，课题组成员还脚踏实地地分5个方面分别进行了认真的调研工作：目前高校学科交叉的状况调查；毕业生对目前培养方案的意见；在校学生自我期望调查；用人单位对电子信息类专业毕业生的能力期望调查；目前高校电子信息类专业培养方案的实施现状及存在的问题。

通过调研，明确了制订培养计划的指导思想：以“宽口径、厚基础、精专业、强实践、重特色、求创新”为特点。专业定位：为区域经济和行业服务，是立足之本。培养目标：复合型应用型人才培养，提高学生综合素质、创新能力；提高学生的择业、就业、考研等方面的竞争力。

交叉学科是培养创新人才的土壤，课程体系是培养目标的具体体现。构建学科交叉的课程体系可以为创新人才成长提供良好的学科环境，而交叉学科环境的缺失必然制约着创新人才的脱颖而出。构建学科交叉的课程体系可以营造浓厚的交叉学科学习的文化氛围，这种氛围可以潜移默化地影响学生的思维方式，促使学生自觉地进行多学科交叉学习和交流，提高创新能力。为了实现复合型创新型人才培养目标，必须进行课程体系的改革和完善，具体思路是：加强学科交叉；加强实践环节教学；强化突出学校特色及区域特色的课程；重视选修课的作用，增大选修课的比例。

三、构建学科交叉课程体系的具体措施

1.加强学科交叉，全面提高学生综合素质

注重素质教育。将学生的思想道德素质、文化素质、业务素质、身体心理素质等培养学生综合素质的课程落实到学生的培养计划中。通过开设计算机类课程培养学生的信息处理能力；通过开设综合科技类课程使学生具备一定的科学知识和探索科学的方法和能力；通过开设经济管理类课程使学生了解经济和管理科学方面的基本理论，适应现代经济社会发展需要；通过开设涉海涉水课程使学生了解海洋、崇尚自然、彰显我校海洋特色；通过开设创新创业类课程培养学生创造性思维能力和创业实践意识。

2.加强学科渗透，注重专业之间的联系

优化学科专业结构，树立学科专业一体化思想。搭建学科专业一体化建设平台，打破同一学科背景下各相关专业之间的壁垒。统一了电子信息类相关专业的“数字电子技术”“微机原理与应用”“单片机原理与接口技术”“C++高级语言程序设计”“嵌入式系统开发技术”等课程。这些课程当中，有的是学科基础课，有的是某个专业的必修课同时却是另一专业的选修课。这样可以解决的选修课比较多，学生的意愿分散，使某个专业选修课程的人数不达到一定的数量就不能开课的问题得到解决。同时有利于允许学生在完成本专业的学科基础课及专业必修课的同时，跨专业选修其他专业的课程。即本专业的必修课可作为其他专业的选修课，其他专业的学生也可与本专业的学生共同上课，并得到相应的选修课学分。以这些相同的学科基础课为背景，学生可以有目的地再选择一些专业课程来成功地实现专业的转型。

3.强化实践教学，加强创新创业教育

大力开展实践教学改革，增加学科交叉的实验内容，进一步增加实践教学比重，优化实验课程体系，加强实验室、实习实训基地和实践教学共享平台建设，全面构建本科生创新性实践教学体系。改革实验教学内容，最大限度减少验证性实验，增加设计性、综合性和创新性实验。

实验课是培养学生动手能力的最基本的操作，也是检验学生理论学习效果的一种手段。因此，自动化专业的每门专业课几乎都配以实验，实验中强调科学态度，采用启发式教学方式，注重对学生分析能力的培养。课程设计是综合运用某一门课程知识的集中实践环节。根据专业培养目标，有针对性地对实践性较强的课程开设相应的课程设计。例如自动化专业开设了模拟电子技术课程设计、数字电子技术课程设计、微机原理及应用课程设计、自动控制原理课程设计、单片机与接口技术课程设计、电器与PLC控制技术课程设计等。这些课程设计题目要求学生通过自学、思考、独立地完成一个实验过程，并对现象及结果进行分析和总结，有利于提高学生运用知识、分析问题及解决问题的能力。实习和毕业设计是学生在大学期间所进行的综合性较强的实践环节。自动化专业设置了电力电子技术课程实习、船舶电气设备与系统课程实习、自动化专业综合等。在集中实践教学环节中加强学科交叉内容，例如综合实习中加入了嵌入式内容，毕业设计题目中有意识地加入涉海、涉水内容等。另外努力加强校企合作，提高学生了解实际，提出问题和综合解决问题的能力。

4.加强特色建设

以大连海洋大学为依托，构建以面向国家海洋事业、面向区域经济建设发展的多学科协调发展的专业体系。在兼顾各专业本身培养目标和教学规律的同时，结合学校现有资源和地方经济发展需求，在船舶、海洋、水产等领域突出特色。设置涉海、涉水的专业课程，在主干课程中增加涉海、涉水专业内容等。例如设置了船舶电气设备与系统、轮机自动化、船用通导设备等课程；在运动控制系统 、电器与PLC控制技术、计算机控制技术、现代控制理论、自动化专业专业英语等课程中融入自动控制技术在水产养殖、船舶控制等方面的应用内容，彰显我校海洋特色与蓝色文化。

5.为学生自主学习提供空间

选修课是基于社会对复合型人才的迫切需要，旨在满足不同兴趣需求，拓宽学生知识，对优化学生的知识结构、提高学生的综合素质、培养学生的创新能力起着至关重要的作用，是实现素质教育的有效方式。适当减少必修课，提高选修课程比例，为学生自主学习、创新能力培养提供更大空间。

四、结论

随着社会信息化的深入，电子信息类专业人才备受欢迎。但由于电子信息方面较大型的生产企业不多，更多用人单位需要的是集电子、通信、控制、计算机等知识为一身的多学科交叉人才。高等院校打破传统的单一纵向的校、院、系、专业的体制格局，构架纵横交叉的现代大学矩阵式体制是科学自身发展与外部需求的必然。通过对电子信息类专业构建学科交叉课程体系的研究与实践，以期推动教育理念、课程体系、教学过程和形式、实践环节以及配套的教学运行和管理机制的综合改革，形成多元化的人才培养特色，满足社会经济建设和技术发展对电子信息类专业高素质创新型人才的需求。

参考文献：

[1]文少保.多任务协作、跨学科研究与多学科人才结构匹配――对美国麻省理工辐射实验室雷达研制的历史考察[J].自然辩证法研究，

2012，28（3）：98-103.

[2]郑晓瑛.学科交叉的重要性及其发展[J].北京大学学报，2007，

（3）.

机电一体化专业必修课范文第2篇

关键词：数控机床维修；素质要求；专业课

2015年3月5日，国务院审议通过了《中国制造2025》，提出通过三步走实现中国制造业强国的战略目标。其中机器代人和数字化加工是实现制造业强国不可或缺的重要组成部分。2011-2014年我国数控机床产量分别为27.2万、30.6万34.7万和39.1万台，数控机床的保有量呈逐渐增长态势。随着数控机床保有量的提高数控机床的维修变得越来越重要了。作为输送操作制造人才重要基地的技师学院，必然要加大数控机床维修专业的培养力度。该专业以培养学生熟练掌握，数控设备故障诊断能力与数控设备维修能力为目标根据该类专业学生的培养目标，本文从社会需要的实际情况出发，对学好专业应具备的几点基本素质和课程的教学内容、教学方法与手段和实践教学体系进行改革等方面提出了一些想法和建议。

一人员素质的基本要求

数控机床是综合了计算机、自动控制、精密侧量和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，因其控制系统涉及范围广、系统价格较贵，因此它对维修人员素质提出了比普通机床更高的技术要求，这些要求主要包含以下几点：（一）知识面要广数控机床是集机、电、液、气等于一体的加工设备，组成机床的各部分之间协调作业互相作用，任何一部分发生故障都会影响其他部分以及机床整体的正常作业。为尽快更好的判别机床故障的真正原因与故障部位，前期必须要学习机械制图、机械原理、机械设计、电气传动及控制、机电一体化、数控加工技术、流体传动及控制、机床概论等课程。只有掌握了机械、电气的基础知识和基础理论，熟悉机床的结构与设计思想、数控机床的性能等，才能迅速找出故障原因，判断故障出处。（二）重视实践累积数控机床的维修速度除了具备基本的理论知识以外，在很大程度上还要依靠经验的积累。数控机床维修中有很大一部分是常见的故障，如进给传动链故障、主轴部件故障、自动换刀装置（ATC）故障、用于检测各轴运动位置的行程开关压合故障、配套附件的故障等。对这些基本的故障维修人员可根据以前的维修经验进行诊断和维修。因此维修人员解决过的问题、维修过的故障越多，也就是实践越丰富维修经验也就越丰富。因此数控机床的维修应该细心观察同行技术人员或专家维修解决问题的方法，认真记录，日积月累，必然能够达到提高自身水平与素质的目的。（三）勤动脑，慎动手数控机床的结构复杂，在某些场合故障反映的现象不一定是产生故障的根本原因。作为维修人员必须透过现象看本质，通俗地讲，数控机床的维修人员从某种意义上说应“勤动脑，慎动手”，切忌草率下结论。例如现在的数控机床有很强的自诊断功能，常见的基本故障机床基本能直接指出故障点。所以我们故障诊断中要充分利用自诊断这个特点。“勤动脑”还要勤于学习。数控机床的操作系统说明书内容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明等，一定要勤于学习注重分析与积累，根据实际需要，精读某些与维修有关的重点章节，理清思路、把握重点，切忌眉毛胡子一把抓导致真正维修时无从下手。慎动手不是不动手，对于维修数控机床这样精密、关键设备，动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。动手前应边观察纪录、边仔细思考，找准切入点。比如电气元件的安装位置、导线标记、机床设置参数值等都要做好纪录，以便维修后恢复。（四）具备一定的英语能力我国数控机床产量呈现每年递增的态势，但国内高档系统的自给率不到10%，约90%依赖进口。其配套的说明书、资料纸质版有中文版，但数控操作系统的报警文本显示基本以英语居多。具备一定的语言能力可以帮助维修人员迅速根据系统的提示与机床说明书中所提供信息，确认故障产生的原因，加快维修进程。

二教学内容的设置

根据职业教育的特点，课程的教学内容主要围绕知识、能力、素质来进行，提高学生动脑、动手能力。课程设置的特点有基础性、实用性、时效性和新颖性。在课程设置方面，突出技能训练的针对性和实用性原则，实践以企业的需要为导向，理论以“必需、够用”为度，建设和完善以专业理论课程、技能课程、德育课程三个系统相互支撑的课程体系、开展“模块化”教学。以宁波第二技师学院教学内容设置为例。我院开设了专业基础课：机械制图及CAD、机械基础、金属切屑原理与刀具、现代数控设备、机床电气控制与PLC、CAD/CAM、液压与气动技术、公差配合及测量、金属材料与热处理等9门课程，为专业课程学习打下结实的基础。开设专业课程：传感技术、机床电器装调、数控机床故障诊断与维修、机床机械构件与部件、机电一体化控制系统、交流伺服与变频技术、数控系统连接与调试等7门课程，加强专业认知和理解。开设课设技能训练课：钳工基本操作技能训练、电工基本操作技能训练、数控机床操作技能训练、数控机床操作与编程、数控机床装调技能训练、数控机床故障诊断与维修技能训练等6门课程，提升学生实际动手能力。开设综合课程：企业生产实习、综合能力考核、技能鉴定，综合检测学生在校的所学所练。在校期间，我们注重理论教学，关注实践操作。在课程中，基本以理实一体化课程方式推进，聘请企业师傅和教师同堂上课。在课程中由师傅主导，教师辅助。让学生在学校就能体验工厂师傅带徒，在学校就知道实际生产中遇到的问题。课程中，我们采用真机床教学，真机床练习，实打实的重现机床报警，手把手教学，帮助学生排除机床故障。校企合作，学生走进企业，体验真实的维修场景，体验未来工作。在岗位中，遇到的问题不一定是学校学过的，机床型号不一定是课上见过的，如何处理这类问题，如何通过机床厂自带的一些资料，寻找维修的方法。在没有资料时如何通过网络、同行解决问题，是我们校企合作中学生的主要学习点。

三结语

数控机床是集机、电、液、气等为一体的复杂机电一体化设备，对于数控设备维修人才的综合素质有较高的要求，因此数控维修人才的培养也应该是综合性的。在提高维修人员综合素质的前提下，注重理论和实践的互相协调，注重培养学生工程素养必将是未来培养高级数控维修人才必修之路。

参考文献

[1]智妍数据中心.2015年中国数控机床行业发展现状及分析展望[N].中国产业信息网.2015.12

机电一体化专业必修课范文第3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

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[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.

机电一体化专业必修课范文第4篇

计算机工程是涉及现代计算系统、计算机控制设备的软硬件设计、制造、操作的科学与技术，建立在计算、数学、科学和工程学的基础上，主要研究计算机处理器、多处理器通讯设计、网络设计和存储器体系，着重研究硬件设计以及与软件和操作系统的交互性能，如嵌入式系统、分布式数据与大规模存储系统。绝大多数美国学校的电气工程和计算机工程是在一个系，除数学、物理等基础科学知识外，课程体系主要包括计算机科学和电气工程等学科的相关课程、设计和构建计算机系统及基于计算机系统的相关软硬件课程。培养的学生应具备从事计算机系统工作的能力，或具备基于计算机相关系统进行分析、设计、应用和集成工作的能力，具有扎实的计算机基础理论、良好的科学素质和工程实践能力，包括良好的团队合作和人际交流沟通能力[5]。下面主要介绍美国这4所大学的计算机工程课程设置情况。

1.1UIUC计算机工程专业本科课程设置

UIUC计算机工程专业学生需要修满128个学分，这些课程分为如下7大类：1)科学基础与数学课程(31学分)，包括数学、物理、化学在内的10门课程。2)计算机工程核心课程(34学分)，这些课程重点介绍计算机工程领域的基本概念、基本原理、基本实验方法和技术，共有10门课程。3)专业基础数学课程(6学分)，包括离散数学和概率、工程应用两门数学课程。4)写作课程(4学分)，1门写作原理课程，主要讲授研究报告的写作方法。5)专业技术选修课(23学分)，其中1门必须选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程之外的课程，其他必须均选自计算机工程和计算机科学专业技术选修课程。这些课程强调计算机工程实践中用到的主要分析方法和设计原则。6)社会科学与人文科学课程(18学分)，这些课程被工学院认可并满足学校对学生社会科学与人文科学课程通识教育的要求。7)自由选修课程(12学分)，这些几乎没有限制的选修课可以让学生学习任何领域的知识。学生可以在计算机工程专业深入学习课程，也可以学习生物工程、技术管理或语言等课程。

1.2普度大学计算机工程专业本科课程设置

普度大学计算机工程专业学生需要修满125个学分，这些课程分为如下6大类：1)通识教育课程(24～25学分)，包括6～7学分的两门交流技巧课程和18个学分的社会与人文学科选修课程。2)数学课程(21～22学分)，数学课程有两种套餐，各6门课，学生可以根据自己的情况任选一种。3)科学基础课程(18～1分)，包括物理、化学、生物及面向对象编程等5门课程。4)工程基础课程(7学分)，包括工程导论两门课程及计算机工程和计算机科学以外学科的工程学科选修课1门。5)计算机工程专业课程(4分)，包括32～33学分的13门计算机工程专业核心课程；两门共计1学分的研讨课程；2门3～4学分的高级设计课程；2门8学分的研究生课程；1～2门计算机专业选修课程，使计算机工程专业课程总学分达到4分。6)任选课程(4～6学分)，根据辅修要求或个人兴趣，任选课程可以从理学院或文理学院中适合工科学生的数学、科学课程中选择，目的是使总学分达到125学分。

1.3伊利诺伊理工学院计算机工程专业本科课程设置

IIT计算机工程专业学生需要修满130～134个学分，这些课程分为如下3大类：1)限选课程(10分)，学分分配如下：计算机工程专业限选课程47学分，包括计算机工程和计算机科学两类课程；数学限选课程24学分；物理限选课程11学分；化学限选课程3学分；工程科学限选课程3学分；社会科学与人文学科限选课程21学分。2)选修课程(15～1分)，包括专业选修课程9～12学分，其中含1门硬件设计选修课；科学选修课程3学分。3)跨专业实践项目课程(6学分)，包括IPROI跨专业实践项目I和IPROII跨专业实践项目II两门课程。

1.4西北大学计算机工程专业本科课程设置

西北大学计算机工程专业学生需要修48门课程，这些课程分为如下7类：1)通用工程方法、数学、科学基础课程(15门)，必修计算方法与线性代数GenEng205-1、线性代数与力学GenEng205-2、动态系统建模GenEng205-3和微分方程GenEng205-4等4门通用工程方法课程；必修微积分(I)MATH220，微积分(II)MATH224，微积分(III)MATH230及多元积分与矢量微积分MATH234四门数学课程；必修普通物理(I)Physics135-2和普通物理(II)Physics135-3两门科学基础课程；从McCormick工学院科学基础课程中任选其他2门课程；另外必修IDEA106-1工程设计与交流(I)、IIDEA106-2工程设计与交流(II)两门工程设计和交流课程。2)工程基础课程(5门)，必修4门，包括EECS202电气工程导论、EECS203计算机工程导论、EECS211编程基础(C++)、EECS302概率系统与随机信号，并从McCormick工学院工程基础课程热电力学、系统工程与分析、材料科学和流体与固体中任选1门。3)交流与社科人文学科课程(8门)，选修GenCmn102演讲或GenCmn103课程的其中1门，另外选修7门满足McCormick工学院要求的社科人文学科课程。4)专业核心课程(5门)，必修EECS205计算机系统软件基础、EECS303高级数字逻辑设计、EECS361计算机体系结构、EECS311数据结构与数据管理和EECS343电路基础这5门课程。5)技术选修课程(10门)，西北大学计算机工程专业分高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计与软件系统4个方向，每个方向开设若干门技术课程，每个学生必须在这4个方向中选修5门课；从专业基础课程EECS213计算机系统导论、EECS222信号与系统基础、EECS223固态工程基础、EECS224电磁场与光学基础、EECS225电子学基础5门课中根据学习方向选修2门；剩下3门从计算机科学、计算机工程、数学、科学基础等课程中选修，如可以是生物学BIOL210-1,2,3和化学原理CHEM210-1,2,3课程，也可以经申请同意选修相关计算机工程研究生课程。6)自由选修课程(5门)，共修5门，学生可以根据自身情况和兴趣爱好自由选修。若从未学习过任何计算机编程语言，建议其中1门选修编程入门(Python)EECS110课程。7)高级项目课程(1门)，至少在微处理器系统项目EECS347-1、计算机体系结构项目EECS362和VLSI设计项目EECS3923门课中选修1门。

24所大学计算机工程课程设置特色

4所大学计算机工程本科专业的课程设置都通过美国工程教育认证机构ABET的EC2000指标体系认证，有如下特点：

1)注重基础知识的学习，在贯彻通识教育中培养学生的各种能力。基础知识直接决定学生未来的发展潜力[7-8]，而基础知识的掌握通常是通过通识教育实现的。与我国高校通识教育不同的是，这4所美国大学按照各种完整的项目组织基础知识，让学生在基于项目的学习中形成各种能力。他们还特别重视人际沟通能力的培养和学生对广泛深入的人文社科知识的理解，使所有工科学生在数学、物理、信息、物质、生命、技术和能源科学方面及人文社科方面打下广泛的基础。这种比知识更重要的能力是学生取之不尽、用之不竭的资源。普度大学第一年的工程基础培养及UIUC第一年的计算机工程训练从一开始就围绕能力培养，使学生能更好地理解和应用所学的基础科学和数学知识。

2)注重相关学科的交叉和融合，培养学生跨学科处理问题的本领。现代工程是一个复杂系统，不是狭隘的技术知识背景所能胜任的。解决现代工程问题要求工程师能够打破学科壁垒，把被学科割裂开来的工程再还原为一个整体。这要求学校在课程设置上必须充分考虑学科的交叉和融合，为学生提供综合的知识背景，以利于复杂工程问题的解决[6,8]。UIUC、普度大学、西北大学和IIT在课程设上均体现了学科交叉、学科融合的思想。UIUC规定学生在技术选修课中必须选1门计算机工程和计算机科学系以外的课程，例如宇航工程、农业与生物工程、土木工程、化学工程、生理学、生物工程、生物物理学、生物化学、大气科学、天文学、材料科学与工程、机械工程等。普度大学的计算机工程专业学生也必须选修1门电气工程和计算机工程领域以外的课程，以满足工程拓宽要求，可以是航空力学、化学工程计算、噪音控制、核工程导论、材料结构与特性、环境工程中的物理化学原理、环境可持续工程以及运筹学-优化、运筹学-随机模型中的任何1门。西北大学的计算机工程本身就是该校电气工程和计算机科学交叉和融合的结果，学生除必须选修科学基础选修课中的普通物理-电磁学、普通物理-波现象和现代物理外，还必须在遗传和进化生物学、工程分子和细胞生物学中任选1门。IIT规定科学选修课必须选1门生物学、材料科学、化学原理，工程选修课必须选1门机械学导论或热动力学。

3)强调工程实践能力培养，培养学生“以解决问题为中心”的工程设计能力。工程本身就意味着实践，意味着更加重视工程实际和工程的系统性和完整性。这4所大学都十分强调学生工程实践能力的培养，在课程设置上不仅有丰富的实验课程，而且通过更为灵活多样的基于项目学习(Project-basedLearning)课程培养学生的实践能力。如IIT有IPRO跨专业实践项目，西北大学要求学生在微处理器系统项目(EECS347)、计算机体系结构项目(EECS362)、VLSI设计项目(EECS392)等项目课程中必须至少选修1门。普度大学要求学生选修电气工程设计导论(ECE402)、计算机设计与样机(ECE437)、操作系统工程(ECE469)、编译器与翻译器工程(ECE495S)和数字系统高级项目(ECE495C)等项目课程。UIUC则有计算机组成与设计(ECE411)、高级数字系统项目(ECE395)、微处理器项目(ECE412)、数字信号处理项目(ECE410)等项目课程供学生选择。

4)发挥和保护学生的个性及兴趣，激发学生的自主性和创造性。工程教育应该在最大程度上发挥学生的个性并促进其创新能力的发展。在专业学习中，学生可以根据自己的水平、学习兴趣、个性特长选择不同的课程，从而促进个性和创造性的发展。为学生提供不同的培养计划是这4所大学的共同特点。西北大学为计算机工程学生提供了高性能计算、VLSI与CAD、嵌入式系统和算法设计及软件系统4个不同的学习路径。UIUC、IIT及普度大学则采用庞大的选修课程及明确的课程分类，使学生可以依据兴趣爱好自行组织课程和学习内容，以发展个性，提高创新能力。

5)坚持课程设置机构的开放性，改变只按学科知识、由教师单方面设置的做法。在课程设置机构方面，这4所大学均根据产业界对计算机工程师的能力、素质、技能和知识等要求，学生求职的需求，毕业校友学习和工作的经验反馈及ABET2000指标体系，成立由有工程背景的教师、产业界、教育认证机构、学生及毕业生等利益相关者组成的专门委员会，讨论、确认、不断改进计算机工程专业的课程体系及教学大纲。这与我国由高等院校计算机科学与技术专业教学指导委员会主导、以学科为导向，追求知识完备性为基础，由缺乏产业经验和工程背景的教师确定的课程设置和教学计划相比，在满足学生求职和产业界需要等方面有明显优势[8]。

3改进我国计算机科学与技术本科专业实践教学的思考

截至2006年，我国高校工科专业在校生为600万人，其中计算机相关专业在校生近45万人，在规模上基本适应我国经济社会发展的需求。问题是我国计算机工程教育与计算机工业界脱节较严重，不同类型、层次学校的培养目标趋同[8]。通过深入研究、分析和比较美国高等学校计算机工程专业的培养目标及课程设置特色，我们深刻认识到我国工科院校计算机专业本科教育存在的诸多弊端。比如工程实践环节薄弱；工科教师队伍的非工化趋向严重；评价体系错位；课程体系落后，学科交叉欠缺，导致创新与实践双向不足，计算机毕业生得不到产业界的认同，普通工科院校计算机专业毕业生就业率低下。以下是我们对工科院校计算机科学与技术本科专业实践教学改革的一些思考：

1)计算机科学与技术本科专业实践教学的改革应从培养目标、课程体系、师资建设和评价体系、产学合作等方面综合考虑。

2)从培养目标上，工科计算机人才培养应从学科导向转为求职导向，也就是以产业需求为导向。这使学生能形成胜任今后工作的能力，成为合格的公民和称职的产业人员，而不仅仅是只掌握系统、完备的学科知识。

3)课程体系要符合大工程观的要求，注重学科的交叉和融合，强调基础知识的同时强化对学生实践能力的培养。实践教学应加强实验课程、项目课程和企业实习项目的建设，强调做中学、用中学，提倡学生的主动学习和实践是实践教学改革的重点内容。

4)评价体系涉及如何评价学生的学习效果，是关系到教学是否能达到培养目标的重要因素。如果要培养符合计算机产业界需要的具有各种能力和素质的工程师，以理论考试为主评价学生能力的评价体系就尤显片面。如何制定科学有效的评价指标，对学生的各种能力进行综合评价，特别是在基于项目的实践学习中对学生的团队合作能力、交流沟通能力、解决工程实际问题的能力进行科学评价，是一个有待探索的问题。

机电一体化专业必修课范文第5篇

关键词：情境教学 职业技能 教学改革 教学方法

技工教育为了实现“以服务为宗旨，以就业为导向，以能力为本位”的目标定位，积极倡导实训教学改革。但各种课程改革的模式在理论上和实践中并非完美，我国的技工教育的课程改革仍处于不断的探索和深化过程中。对于技工教育实训课程的教学改革，需要密切联系专业课程实际和学生认知能力水平，积极探索实训的教学内容、教学方法改革。教学方法要以是否有利于提高学生的职业意识和职业能力，是否有利于提高学生的综合素质，是否有利于增强学生适应社会的能力为评价标准，而不是拘泥于既有的教学方法和课程模式。在此，我们以维修电工生产实习教学改革为例，阐述工学一体化教学法在技工教育实训教学改革过程中的现实意义和实施方法。

一、工学一体化教学改革的必要性

技工教育在电工实训教学过程中，一般采用传统的教学模式，实习指导教师围绕入门指导、巡回指导、结束指导三个环节进行实训教学。其优点是学生实习课题统一，实训操作一人一岗或一组一岗，学生相对集中，教师示范范围广，容易组织教学。其缺点是培养的是“教室维修电工”，学生虽然通过了本工种中级或高级工的考核，但到企业顶岗实习时，适应能力差。虽然我们已经认识到培养学生实践能力的必要性和重要性，但是由于受到课程资源与实训教学条件的限制，我们将理论知识教学与实践能力培养两个方面融合的程度不高，导致学生的理论知识掌握不牢，实践能力不强，操作流程不熟悉。比如，三相异步电动机结构、维修、保养课题，传统的实训课，实习指导教师在实习室通过课件、挂图，讲解电动机的结构、拆卸方法、步骤，然后让学生分组练习，教师巡回指导，学生完成电动机的拆卸和装配，最后教师根据评分标准予以评分。这些专业理论知识的介绍，简单的实训操作，教师往往津津乐道，而学生却不感兴趣。而且，学生即使掌握了这些理论知识和实际操作，仍与实际机床维修工作要求有较大距离。在实际维修工作中，维修人员完成此项工作远远不是这样简单，而是需要经过一系列的操作步骤，其体现了维修过程中各种因素的不确定性和操作的严谨性。

二、工学一体化教学的实施

以三相异步电动机的拆装课程为例，针对一个工作日进行的课程教学设计如下。

第一步，明确工作任务。要求学生阅读工作任务单，明确工时、工作内容和人员分组。

第二步，制订工作计划。列出工具和材料清单，要求学生学习制订工作计划，熟悉工具和材料清单的格式和内容。

第三步，工具使用和电动机相关内容的学习。要求学生学习电动机拆装工具使用方法，电动机铭牌、型号、参数。

第四步，电动机拆卸。要求学生掌握电动机拆卸操作规程、拆卸工艺要求、电动机的拆卸步骤和方法、电动机的结构、电动机的工作原理、电动机绕组首尾端判断。

第五步，电动机的维护。要求学生掌握电动机的保养方法、日常巡视检查方法、电动机的维护步骤和方法、电动机的常见故障分析与检查。

第六步，电动机的安装。要求学生掌握电动机安装操作规程、安装工艺要求、电动机的安装步骤和方法、电动机的检查与调整、电动机接线盒的接线。

第七步，验收。要求学生掌握机械设备电气维修验收单的填写方法、验收内容。

第八步，工作总结与评价。要求学生展示工作成果并做经验介绍，同时写好维修心得，做好相关记录，以便对设备频繁出现故障的部位进行技术改进。

在维修过程中维修人员对这些必要的步骤必须了解，维修过程所做的步骤缺一不可。

三相异步电动机的拆装在维修电工实训教学过程中，是比较简单的课题。但在实际工作中，维修电工却需要知道这些必不可少的工作过程，如果学生仅仅掌握电动机的拆卸方法是远远不够的。反之，我们在专业课程教学过程中仅仅训练学生这些基本的技能，将来学生走向社会后，将无法适应基本的工作岗位要求。为此，在维修电工实习教学改革过程中，实践探索出一种新的教学方法——工学一体化教学法。即在维修电工实训教学过程中，尽量模拟真实的工作情境，讲授专业理论知识，培养学生操作技能，遵循企业实际操作流程，逐步形成在实践中提炼、总结理论知识，在理论知识讲授中培养学生的职业技能，避免理论教学与实践教学的脱节。

如前例中，我们可以创设这样的情境：金工车间的风机发出刺耳噪声，经维修电工组长检查后，判断为风机的电动机出现故障，估计是因轴承磨损引起的。组长安排学生对电动机进行拆卸、检修、维护、安装。这是维修电工最基本的一项技能。学生恢复风机功能后，由组长验收并交付使用。通过这样的情境创设，让学生不仅仅掌握电动机的结构和拆卸方法，还学会通过模拟情况下的电动机运行情况，判断电动机的故障，从而决定是否需要拆卸电动机。另外学生还可以根据电动机的使用情况掌握电动机的维修、保养技能，以及拆卸前的各项准备工作的内容和拆卸应注意的安全事项。这些专业知识是学生必须掌握的，也是学生将来在实际工作中处理相似情况的依据。但是，如果学生缺失这些实际操作的知识和实践经验，当他们在面对如此简单的工作时就会无法胜任。

在实训教学过程中，我们安排几位学生分别扮演电工组长、仓库保管员、值班电工、资料管理员、车间主任五个角色，并准备电气维修资料、手册、领料单、派工单、电动机拆卸工具、验收单等课程资源，设置以下几个情境由五位“演员”模拟整个操作流程。

情境一：电工组长开具派工单。

情境二：值班电工根据派工单的内容，制订工作计划，列出所需工具和材料清单，填写工作页。

情境三：值班电工持经过相关负责人审批的领料单到仓库保管员处领料。

情境四：值班电工两人一组对电动机进行拆卸、维修、保养。如需要可到资料管理员处查阅资料。

情境五：装配、保养结束后，交由电工组长验收，并交车间主任签字后交付使用。

在整个情境表演过程中，教师可以穿插讲解为什么维修电工在实际工作时要执行这些程序以及各程序应承担的职责。教师要以适当的语言，描述相关人员的工作内容，以便让其他学生理解整个操作过程。通过上述模拟教学，教师让学生真正掌握维修电工的操作流程，培养学生职业能力和职业意识，避免抽象的理论知识讲解。

三、小结