《表1 机电一体技术教学项目》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《新工科背景下机电一体化技术课程项目教学应用实践》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

教学项目设计要突出体现教学项目的针对性、可操作性、实用性和功能性，以确保项目教学有效实施[4]。机电一体化技术课程围绕知识、能力与情感态度三个方面制定的教学目标，根据教学内容、教学模式与方法，合理设计教学项目，提高创新性、高阶性和挑战度，倾力打造一流课程。项目设计时需要处理好局部与整体的关系、课内与课外的关系。设计的项目应该是教学的重点，需要在情境创设、具体内容、活动过程、结果要求等方面进行构建，具有科学性和系统性[5]。根据课程教学总目标，设计了章节性的单元项目和综合性的项目。在章节性单元项目中包含了更加细化的任务，如比较指令应用、定时/计数指令应用、移位指令应用、交/直流伺服电机驱动控制、步进电机驱动控制、颜色传感器使用、位置传感器使用、滚珠丝杆传动副设计、同步带传动副设计等，教学中按必做和选做进行布置和分配。单元项目时间短、目标少、任务量与难度相对不高，容易调动学生兴趣和主观能动性，便于实现，可以提高的教学有效性；综合性项目目标多、任务重、难度高，重在培养学生综合素养与整体能力；单元项目是综合性项目的碎片化体现，通过单元项目为综合性项目完成奠定基础。根据项目特点，按活动形式及目标分为研究为主型、实践为主型、研究实践型项目三类。研究为主型项目以锻炼培养学生分析工程问题的思维能力为主，如对机电一体化系统功能构成原理的分析，学生选定一款具体的机电一体化产品，对其内部功能要素进行讨论，明确实际功能表现和机电一体化相关技术应用特点，为开展综合性项目研究提供概念把握；实践为主型项目重在强化学生将理论应用于实际的能力和动手操作能力，如伺服电机的驱动与控制项目，由学生根据实验室提供的两相步进电动机以及驱动器、PLC等元器件，按照电路图和控制程序，搭建控制线路实现、传送控制程序，实现对电机转速、转向控制，体验理论转化为实践的过程；研究实践型项目结合了二者的特点，在理论分析、实践操作全面对学生进行锻炼，如PLC指令应用项目，以常用的定时器指令、计数器指令、移位寄存器指令等设计单类指令应用的小项目和多类指令结合应用的系统性项目，由学生讨论研究并设计项目控制程序，利用实验箱实现程序的调制，得到理实一体的综合训练。课程教学内容多，学时少，课内项目无法满足要求，需要课外活动项目进行完善和补充。综合性教学项目划分为学生自拟项目、学科竞赛项目和基于教学模型开发项目三种形式。学生自拟项目由学生团队根据生产、生活的观察与体验拟定一个机电一体化系统研究项目，经指导教师审核通过后立项，然后进行理论设计、实物制作等活动。学科竞赛项目采用机器人大赛、机械创新设计大赛、农业装备智能化设计大赛等的赛事题目，基于教学模型开发项目是利用实验室购置的材料分拣系统、机械手、立体仓库、四层电梯等机电一体化教学模型开展设计工作。综合性项目任务多，工作量大，有一定的难度，必须在课外展开，并确保提供必要的时间、场所、工具、材料等条件。课程设计的教学项目如表1所示。