案例库教学在机电一体化系统中的应用研究

时间:2020-09-13 08:22:19 教学论文 我要投稿

案例库教学在机电一体化系统中的应用研究

  摘 要:机电一体化系统是一门综合性课程,它将机械设计、机电传动、传感器技术、微机原理与接口技术、电气控制及PLC等多门课程的多种技术有机结合,并应用到各种机电产品的设计中。本文在运用案例库教学方法分析的基础上,对案例库在机电一体化系统教学中的应用进行了探讨,从而为提升机电一体化系统的教学效果提供有益的参考。

案例库教学在机电一体化系统中的应用研究

  关键词:案例;机电一体化;教学质量

  培养学生的独立思考能力、动手能力与创新能力是我国教育重要的研究课题;培养学生的科研素质和科研能力,是现代教学非常重要的内容。综合性很强的机电一体化系统是将机电专业的多门专业课程进行综合,并应用到实际的机电产品设计中。国内外开设了机械电子工程专业的高校都非常重视机电一体化系统的教学,采用多种教学模式,例如电子科技大学、武汉理工大学和合肥工业大学等高校采用了以项目任务驱动的教学模式,南京理工大学、南昌大学等高校采用了以实习实训驱动的教学模式。对近年的国内外文献检索,我们发现本门课程采用案例库教学模式的较少,而该教学模式能有效激发学生的求知欲,有利于培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

  一、案例库的应用研究

  1、研究对象

  机电一体化系统案例库主要用在本课程机械系统设计、传感器系统、伺服系统、计算机控制系统、可编程控制器等方面,主要适用于机械电子工程本科、机械设计制造及其自动化本科、机电一体化专科以及液压与气动技术专科的学生。本次机电一体化系统案例库教学研究主要在重庆科技学院机械与动力工程学院机械电子工程2010级、机械电子工程2011级和机械电子工程2012级学生中进行。由于开设机电一体化系统课程之前,已经有多学时的专门课程讲授其主要内容,如传感器章节前已开设传感器与测试技术,伺服技术章节前已开设机电传动系统,工控机章节前已开设微机原理与接口技术,可编程控制器章节前已开设电气控制及PLC等,因此学生普遍对该课程的求知欲不强。

  为了提高课堂教学质量,机电一体化系统课程采用案例教学是一个较好的方法,教师的教与学生的学都是围绕案例完成,可以更好地培养学生的自学能力和独立分析问题、解决问题能力,符合该校应用型人才的培养目标。

  2、案例库建设思路

  机电一体化系统课程案例库的建设以人才培养方案和课程教学大纲为依据,认真确定案例库,本门课的教学以三个主要的案例为主,其余十几个案例为辅,其中三个主要案例可以串接本门课程的每一个章节。以汽车点火系统设计案例为例,既有机械部分的设计,又有传感器设计、伺服系统设计以及计算机控制系统设计,最后还有机电一体化产品开发。当课程运行到相应章节时,都要求学生对这一案例进行分析和设计。

  在案例教学法中,学生是课堂的主体,教师的作用是组织课堂,引导讨论。案例要难易适中,太容易难以提起学生的学习兴趣,太难则超出学生的知识水平和理解力,学生无从入手分析,会打击学习积极性。让学生在案例分析中主动参与,在阅读、分析案例、课堂讨论等环节中发挥主动性,教师在案例教学中则是引导学生进行分析。

  3、案例库的实施

  机电一体化系统案例库主要用在本课程机械系统设计、传感器系统、伺服系统、计算机控制系统、可编程控制器等方面,主要适用于机械电子工程本科、机械设计制造及其自动化本科、机电一体化专科以及液压与气动技术专科的学生。 建设的案例库包括:案例1微机电系统,案例2汽车点火系统,案例3数控机床,案例4石油机械―钻机,案例5石油装备-储油罐,案例6冶金机械-轧机,案例7冶金装备-煤气回收系统,案例8冶金机械―高炉喷煤系统,案例9光纤氢敏传感器,案例10汽车传动系统,案例11步进电机,案例12基于单片机的电阻炉温度控制系统等,共二十个案例库。

  二、结果与讨论

  机电一体化系统案例库在重庆科技学院机械学院教学活动中的应用得到了学生的认可。在案例教学法中,学生是课堂的主体,教师的作用是组织课堂、引导讨论。案例教学加强了师生交流,活跃了课堂气氛。整个教学重点是讨论过程,让学生充分发挥特长,锻炼思维能力,通过讨论提高他们分析问题、解决问题的.能力及独立思考的能力,同时提高他们的语言表达能力,锻炼他们的胆量。案例库教学方法使学生对知识的接受由被动转为主动,从各个方面提升了学生的能力。

  机电一体化系统这门课程的内容已经在其它学科中有所体现,所以学生对该门课程兴趣不是太大。传统的教学方法已经不利于培养学生的动手能力,难以提升学生分析问题和解决问题的能力。案例库教学法的引入,符合“以学生为本”的现代教育理念,利于学生综合能力的培养,可明显改善机电一体化系统的教学效果。重庆科技学院案例库教学实践结果表明,机电一体化教学中,案例库教学法比传统教学法更有优势,该法能提高学生的学习兴趣,提高学生的操作能力,有利于培养学生分析和解决实际问题的能力。

  参考文献:

  [1]杨秀贤,杨艳杰,王凯,等.案例教学对大学生学习自主性的影响研究[J].中国高等医学教育,2012(9):129-130.

  [2]谢莹.活用案例教学法,巧拓学生能力路[J].时代教育,2008(3):124-126.

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