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分析機械電子工程專業的辦學現狀及修改舉措論文

分析機械電子工程專業的辦學現狀及修改舉措論文

  近年來世界各發達國家競相發展機械電子工程,以提高製造技術水平,實現生產系統向柔性化、智慧化、網路化發展。20世紀80年代初以來,我國也關注著機械電子工程的發展與應用,主要進行了用機械電子技術推動傳統產業的改造及開發數字化、自動化、智慧化、網路化的機電產品。機械電子工程是當今世界機械工業技術和產品發展的主要趨勢,也是我國機械工業發展的必由之路11.

  機械電子工程專業是培養具有紮實的數學、物理、計算機及外語基礎,掌握微電子技術、計算機控制和資訊科技應用於機械工程領域的專業知識和技能,能夠從事機電一體化技術、機電一體化產品的研究、設計、製造、開發的工程能力,具有創新精神的高階應用型工程技術與管理人才。

  從知識結構上來看,機械電子工程是機械技術、電子技術、資訊科技、計算機技術和控制技術等技術有機結合的一門複合技術。由於是多學科的綜合,機械電子工程專業所學課程都來自於以上幾個學科,希望利用幾個學科的知識交叉、滲透培養出知識面較全面、創新能力強、實踐能力強的技術人才。

  1.機械電子工程專業的辦學現狀

  從人才培養層次上劃分,機械電子工程專業人才培養在本科層次上分為二種情況,一種是學校獨立設定了機械電子工程專業,由於機械電子工程本科專業屬於普通高等學校本科專業目錄外專業,申請較難。目前在全國本科高等院校中設定機械電子工程本科專業的只有三十多所,如北京石油化工學院、同濟大學、上海大學、北京理工大學、武漢科技大學、華南理工大學、重慶大學、哈爾濱理工大學、江蘇大學等高校。另一種是學校在機械設計製造及其自動化和機械工程及其自動化兩個專業下開設的機械電子或機電一體化專業方向,這種學校數量眾多。

  2.舊版培養方案存在的主要問題

  在透過與我校機械電子工程專業相關基礎課、專業課教師、各年級學生(含畢業生)和用人單位座談交流後發現瞭如下一些問題:

  2.1 畢業生和用人單位反饋,專業學習內容齊全,寬口徑實現較好,但寬而不精,掌握的深度和力度不夠;應用型人才培養目標體現不深入,在某種程度上理論性教學佔據更主導的位置。

  2.2 與各年級同學座談時,學生普遍反映課程科目較多,同類同性質科目存在,有重複之嫌疑,跟專業聯絡不是特別緊密的課程較多,應當做適當精簡。

  2.3 在與任課教師交流的過程中我們發現,04版培養方案的某些課程的設定純粹照顧了教學,與教師的科研關係不夠緊密,兼顧不到科研。因此,從某種意義上來說,教師的教學激情得不到最徹底、最完全的釋放和發揮;學生的鑽研能力也得不到應有的提高。

  透過暴露出的問題我們發現如何能夠做到在寬口徑的同時能夠有所精,確實是一個難題。綜合其他院校同類專業的調研情況,我們認為,應該儘快明確一條貫穿專業學習的主線,主幹課程的設定應該服從和服務於該主線,同時,該主線與任課教師的科研工作還能夠緊密相連,不出現脫節和不相關現象。這樣可以保證在提高了教師科研能力的同時也鍛鍊了學生參與研究的能力。

  3.新版機械電子工程專業培養方案修改的幾個思路

  3.1 面向市場,培養合格人才。為了培養具有多學科知識的綜合應用能力和較強的工程創新能力,能在機電工程領域從事機電一體化系統和產品的設計製造、科技開發、應用研究和工程管理的高階工程技術人才,機械電子工程培養方案必須進行改革,使學生掌握以下知識和能力:(1)掌握較紮實的自然科學基礎知識,具有較好的人文社會科學基礎和外語綜合能力;(2)系統掌握本專業領域寬廣的技術理論基礎,具有某個專業方向所必需的專業知識;(3)具有機電一體化系統和產品的設計與製造、檢測與診斷、控制與模擬的基本能力;(4)具有新型機、電、液、氣等一體化產品和技術的研究與開發能力;(5)掌握計算機輔助設計、製造和測試的基本理論和技能;(6)具有機電產品的技術經濟分析與生產組織管理的基本能力;(7)具有較強的自學能力、創新意識和較高的綜合素質。

  3.2 厚基礎,重實驗,強能力。工程實際要求我們的學生既要有紮實的基本功,又要有較強的適應性和動手能力。加強基礎課的教學,為學生打下良好的數理基礎、工程基礎十分必要和迫切。機械電子工程這個學科是一個工程應用型學科,要求學生具有紮實的基礎理論知識,更重要的是透過實驗真正掌握所學知識,形成較強的工程實踐能力。因此,重視實驗和實踐教學是本次修改培養方案的一個主要出發點和前提,加強設計型實驗的比重,使學生利用所學知識解決實際問題的能力得到加強。我們的課程設定為兩大模組:通識教育和專業教育。

  通識教育分為:數學與自然科學(1學分,516學時),外國語言文化(3學分,256學時),藝術與人文學科(2學分,36學時),哲學與社會科學(5學分,232學時),科學技術與社會(2學分,32學時),基本技能訓練(學分,72學時)。在總學分和總學時都有較大幅度壓縮的情況下,數學與自然科學基礎課模組得到加強。

  專業教育分為:相關學科基礎(2學分,240學時),機械工程基礎(25學分,460學時),計算機與控制基礎(7學分,312學時),專業課(9學分,160學時),集中實踐環節(4學分,58周)。

  專業教育部分總學分由04版的81學分調整為88學分(不包括畢業設計環節)。其中理論課學分由04版的54學分調整為62學分,増加8學分;集中實踐學分由04版的27學分調整為26學分,減少1學分。專業教育部分總學時由04版的1072學時調整為882學時。其中必修課學時由04版的700學時調整為680學時,減少20學時;選修課學時由04版的372學時調整為202學時,減少170學時;集中實踐環節由04版的27周調整為26周,減少1周。

  3.3 進一步強化實踐教學環節。機械電子工程專業作為一門實踐性很強的學科,實踐課程在人才培養中擔任著十分重要的角色。實踐教學環節的技能訓練應由淺入深,理論課與實踐課互動安排貫穿整個教學過程,分層次進行,形成立體式的實踐教學體系。在集中實踐環節安排上主要考慮了以下因素:

  1)基礎專業知識的認識。對於初學者而言,認識自己所學專業十分必要,它影響到學生學習的積極性和興趣。在第2—4學期安排了工程訓練A、計算機繪圖實習、工程訓練B、認識實習、電工電子實習,讓學生能對機械電子工程專業有一個初步認識,並掌握本專業必備的實踐技能。

  2)資料查閱和提煉能力的培養。為了讓學生能順利完成大學期間各種專業論文寫作,在以後的工作中能以文字等形式表達自己的觀點,在第5學期安排科學研究訓練,重點教會學生如何進行實地調研、收集、整理和分析相關資料,並掌握科學研究方法和論文寫作方法。

  3)機械電子工程專業專門知識的掌握。企業在培養學生綜合素質中具有獨特的不可替代的作用,在第6學期安排學生到企業進行專業實習,能讓學生在實習企業的工作崗位上體會理論與實際結合的作用,並在實踐中鍛鍊、提高學生的綜合素質和適應能力以及分析問題、解決問題的能力。

  4)機械電子工程知識的綜合運用。當學生對專業理論知識和技能的掌握達到一定的程度,在第7學期安排基於工程棚專、麟合訓練—數控技術專業綜合訓練和機器人技術專業綜合訓練。透過專業綜合訓練,使學生全面、深入、綜合地將所學各科理論和技能融會貫通,熟練掌握,靈活運用。

  基於以上認識,機械電子工程專業的集中實踐環節主要有:工程訓練A、計算機繪圖實習、工程訓練B、認識實習、電工電子實習、科學研究訓練、創新設計、專業實習、專業綜合訓練、畢業論文等環節。

  機械電子工程專業集中實踐環節主要採取如下方式進行:

  1)建立校內專業實驗室和實習基地進行實訓。在校內實習的機械電子工程專業課程,要求學生全面、深入學習專業知識和掌握專業技能,培養運用知識能力和創新能力。為了讓學生真正掌握好專業技能,我們重點在校內專業實驗室、工程實踐部、計算機實驗中心開展實踐,為學生實訓提供的實習環境,並指定教師進行實踐課程的計劃制定、實踐動員、過程指導、總結、成績評定等工作。

  2)建立校外實習基地進行認識實習和專業實習。校內實訓,雖然能在一定程度上提高學生的業務感性認識,有著一定的`優勢,但仍不能取代校外實習基地。學生只有到企業實習,才能身臨其境,才能真正接觸相關企業的實際生產過程。因此,我們將逐步建立機械電子工程的校外實習基地,讓學生進入企業實習。

  3)進行定期講座、輔導等方式完成研究性實習。如科學研究訓練,主要採取講座、調研、撰寫文獻綜述等形式進行,主要採取導師指導的形式。

  綜上所述,實踐性教學在機械電子工程專業的各環節、各方面應是相互聯絡、相互銜接、相互補充、有機結合的,只有這樣才能起到培養學生的實踐能力、提高學生綜合素質的作用,才能實現應用型人才的培養、實踐育人的目標,滿足社會對機械電子工程人才的需要4新版機械電子工程專業培養方案解決的主要問題培養方案修訂總體思路是完善教學內容與體系,體現出機械電子工程專業在機械與電子跨學科之間的結合的特色,加強在機械製造、控制工程基礎和工業控制技術的研宄、學習。

  課程體系設定時加大了基礎課程和工程技術基礎課程以及專業方向主修課程量。以機械製造基礎和控制工程的內容設定為主線,透過設定專門的理論基礎知識和寬廣的專業技術知識(如機械製造基礎、控制工程基礎、PLC等),使學生既具備堅實的基礎知識,又具有寬廣的專業知識面及專業知識的應用能力,同時透過工程製圖、機械設計基礎、計算機基礎、程式設計和外語等課程,培養學生掌握本專業必需的製圖、計算機和外語等基本技能。

  4.新版機械電子工程培養方案解決的主要問題

  4.1 專業方向進一步明確,並與教師科研方向結合為了加強學生實際應用能力的培養,加強了機械電子工程專業的公共基礎課控制工程基礎與其他課程的聯絡,明確機械電子工程專業方向為機電一體化專業,並將其具有代表性的數控技術和機器人技術在培養方案得到落實和強化;同時,機械電子工程專業的部分教師的研究方向為機器人技術方向和數控技術方向,將相關課教師科研工作與專業方向主線緊密相連,不出現脫節和不相關現象。結合教師相關科學研究方向的成果開設實踐課程,這樣可以保證在提高了教師科研能力同時也在專業相關實踐教學活動中鍛鍊了學生解決工程問題能力,為學生的就業和進一步學習深造奠定良好的基礎。

  4.2 突出體現專業方向的基礎課和方向課核心地位專業基礎課中核心課程為:控制工程基礎A、微機原理及介面技術、機電系統設計;專業方向課中的核心課程為:數控技術、機器人技術A。

  4.3 必要課程整合根據機械電子工程專業方向的設定,將相關課程進行整合,主要包括04版培養方案中的機電傳動與控制(2/40)和機電系統設計(2/50)整合為機電系統設計(3/56)等。

  4.4 強化學生的計算機應用能力為増強本專業學生的計算機應用能力的訓練,在學校計算機基礎課的基礎上開設了計算機輔助設計與製造、機電系統模擬技術、專業綜合訓練等教學課程,提高學生利用計算機解決機電工程中的運動學模擬、動力學模擬、機電系統控制等問題的能力。

  4.5 進一步強化實踐教學環節基於圓理念,増加實踐教學學時,強化專業綜合訓練等實踐類課程的教學內容,以工程專案為導向,重點培養學生解決問題的能力。

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