王曉麗

（淮海工學院機械工程學院，江蘇 連云港 222005）

0 引 言

《機電一體化設(shè)計》是機械專業(yè)的一門綜合課程，是學生所學基礎(chǔ)理論課和專業(yè)課內(nèi)容的綜合運用。當前在教學中主要存在幾方面問題：1）理論課多，學時壓縮，由原來的48學時壓縮為32學時；2）教學模式單一，重視理論忽視實踐；3）理論與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)，達不到預(yù)期的教學效果，且跟不上社會的需求，因此教學改革勢在必行。

1 案例教學法及應(yīng)用

1.1 案例教學法的含義

案例教學法是指教師根據(jù)教學目的和教學內(nèi)容的需要，采用案例組織學生研究、討論，對案例中的事實和急需解決的問題進行分析、判斷并提出解決方案[1]。這就需要學生必須做好課前準備。課堂上，每一個個體都需要貢獻自己的智慧，沒有旁觀者，只有參與者。學生既有機會解決疑難問題，同時也及時從教師和同學那里獲得反饋，從而大大縮短了教學情境與實際生活情境的差距[2]。

1.2 案例法在“層次推進”式課程體系中的體現(xiàn)

在教學改革中，按照“層次推進”的思路，以教學目標為導向，按能力標準選取課程內(nèi)容，以案例為中心組織教學，串連知識點，基于工作過程對知識點重新排序，確定各能力單元[3]。本課程確定了6個能力教學單元和9個案例。

第一個單元是總體概述，以典型的數(shù)控機床和機器人為案例串聯(lián)知識點。第二單元是機械系統(tǒng)，以數(shù)控車床進給傳動機構(gòu)和數(shù)控銑床工作臺進給機構(gòu)為案例，培養(yǎng)學生對齒輪、絲杠螺母機構(gòu)和導軌的設(shè)計能力，以TXKJ-AM200自動化生產(chǎn)線為案例討論撓性傳動機構(gòu)和間歇傳動機構(gòu)的原理。第三個單元是執(zhí)行元件系統(tǒng)，通過了解TXKJ-AM200自動化生產(chǎn)線機械結(jié)構(gòu)，使學生掌握步進、AC伺服電機控制機理和增強各種類型的傳感器的運用能力。第四個單元是控制系統(tǒng)，介紹TXKJ-AM200自動化生產(chǎn)線的PLC控制部分，并以出租車計價器為案例，使學生熟悉和掌握單片機控制技術(shù)。最后兩個單元在各個分單元基礎(chǔ)上，以數(shù)控車床進給傳動機構(gòu)和液壓缸同步控制系統(tǒng)的設(shè)計為案例，以系統(tǒng)的觀點，對機電系統(tǒng)的設(shè)計進行綜合能力的培養(yǎng)。

2 “五段”式教學模式和教、學、做一體化的立體式教學的實施

“五段”指核心技能培養(yǎng)的四個實踐教學階段，包括課堂實訓階段（課堂教學）—課程實驗實訓階段（課程實驗）——課程綜合實訓階段（課程設(shè)計）—課外業(yè)余實訓階段（課外學習）—工學結(jié)合實戰(zhàn)階段（畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習）。

融入“五段”式教學模式，形成教、學、做一體化的立體式教學。開設(shè)課程之前，教師首先把知識點進行歸納總結(jié)，形成層次遞進的課程體系，提前做好案例，準備好項目，有的案例和項目不是現(xiàn)成的，需要平時從實踐或科研中不斷總結(jié)。通過案例分析，使學生對案例設(shè)計到的知識點提前預(yù)習，為課前做準備，課上對案例組織討論，由討論的結(jié)果引出知識點，從而加深學生對知識點的掌握。當然在案例分析、討論過程中面對實際設(shè)備，或在實驗室進行效果更好，也可以采用多媒體課件形式，或以圖像或視頻展現(xiàn)案例，這樣可以淡化理論教學，和實踐結(jié)合更加緊密。課程開設(shè)過程中，穿插三段式的實驗，可以加深學生對知識的掌控能力。課程結(jié)束后，通過項目驅(qū)動式的課程設(shè)計以及后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計，夯實學生的專業(yè)基礎(chǔ)，提高學生的系統(tǒng)設(shè)計能力。由此形成教、學、做一體化的立體式教學。

3 項目驅(qū)動式的實踐教學—課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計

課程結(jié)束之后，要進行兩周的課程設(shè)計，內(nèi)容為綜合性項目，是課堂教學中各知識模塊的綜合，采取項目驅(qū)動的方法，即把各個案例進行“嵌入”和“集成”，這種方式可以減少重復勞動，降低設(shè)計難度，很適合短期的課程設(shè)計實訓。利用目前的先進實驗設(shè)備—TXKJ-AM200自動化生產(chǎn)線，其各單元采用三菱FX2N-32T PLC作為控制部件，各單元之間可以互相通訊。在系統(tǒng)中采用了大量的氣動元件、傳感器、步進電機和異步電機等。學生在設(shè)計計算同時，還可以動手操作，使實驗結(jié)果得到很好的驗證。同時先進的實驗臺還為學生畢業(yè)設(shè)計提供了平臺，由一臺TXKJ-AM200自動化生產(chǎn)線實驗設(shè)備可以組織多個綜合性畢業(yè)設(shè)計項目作為畢業(yè)設(shè)計題目供學生選擇，也充分利用了現(xiàn)有的硬件設(shè)備和軟件資源。

4 結(jié)束語

經(jīng)過兩個學期的教學實踐，詳細對比分析考試成績和課程設(shè)計質(zhì)量以及相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，可以證明，案例教學法和項目驅(qū)動法對機電一體化課堂教學效果的提高有極大的作用，是一種實用有效且學生易接受的教學方法。教、學、做一體化的立體式教學，對學生專業(yè)能力的培養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)的提高都起到了關(guān)鍵作用。

[1] 劉暢.案例法和項目驅(qū)動法在“數(shù)據(jù)庫原理”教學實踐中的應(yīng)用探索[J].計算機教育,2009（19）：74-77.

[2] 鄭金洲.案例教學指南[M].上海:華東師范大學出版社,2000.

[3] 張建民.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2002.