机电技术课程现代教育论文

摘要：为了满足国家与社会发展需求，自迈入21世纪后，各高校均不同程度地进行教学改革，也由此在教育领域掀起了一股改革热潮，正是因为这股热潮的兴起，才引申出机器人控制技术课程教学改革，使得机器人控制技术课程教学改革成功更具可能性。就目前来看，机器人控制技术课程教学改革仍旧处于探索与实践的初级阶段，有必要对其进行研究和分析。今天小编给大家找来了《机电技术课程现代教育论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

机电技术课程现代教育论文 篇1：

面向机械工程测试技术课程的创新教学研究与实践

摘要：面向机械工程测试技术课程教学过程中，从理论与实践两方面进行创新性教学研究。重构教学体系，将仿真与虚拟实验及工程应用引入课堂，使学生产生明显的学习兴趣。在实践教学中，以虚拟仪器为平台，应用创新性教学，将课程的知识点融入一个或几个任务之中，使学生在完成设计任务的同时，掌握所学新知识。

关键词：创新性教学；机械工程测试技术；理论教学；实践教学

创新性教学，相对传统教学而言，是一种新的教学模式。它要求教师在继承传统教学中有利于培养学生创新思维的教学方法的同时，又要敢于打破传统教学中不利于学生创新思维的教学方法[1]。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确提出，要推动人才培养机制改革，健全寓教于研的创新人才培养模式，以高水平科学研究支撑高质量人才培养。如何在人才培养体系中建立创新模式，在教学环节中实现学生自主学习能力、创新能力的提升目标，成为教学改革的关键。传统的课堂教学模式是以教师为中心，学生处于被动消极学习状态，教学手段刻板，一些涵盖丰富专业特点和专业知识的课程，没有用到现代的教学方法中，教师只讲其工作原理，却很少讲其作用，以至于所学知识难以致用，学生对专业课程越来越没有兴趣，其结果是等到毕业时却不知自己所学所用何处[2，3]。哈尔滨理工大学机械电子工程专业，在原有大机械培养背景下，为适应现代机械系统自动化程度的不断提高、测试技术在机械领域中的应用日益广泛的需求下，机械工程测试技术这门课受到越来越多的重视，但是该门课程的教学方式仍然存在着上述教学缺陷，为了改变现状，对机械工程测试技术这门课程进行了教学改革与创新。

一、机械工程测试技术教学现状分析

随着新技术、新装备的不断发展，越来越要求学生具有较高的测控技术理论与实践能力。机械工程测试技术是机械类专业重要的平台课程，其特点是多学科交叉、理论和实践紧密结合的课程。该课程教学的好坏，是实现高级机电专业技术人才培养的关键。因此关于机械工程测试技术课程的教学方法的研究，越来越得到教学一线老师的重视[4]。与机械工程测试相关的系列课程的教学内容包括单片机原理与应用、机器人基础、微机接口技术等多门课程。传统的机械工程测试技术课程，以课堂講授为主，从基础的信号分类开始，讲解信号的频谱分析方法、测试系统特性、传感器、信号的采集及处理，在这过程中学生利用一些实验装置进行同频检测与频谱分析、电桥性能比较及振动测量实验。这种教学形式看似是理论和实践结合，互相验证，但在实际教学过程中并不理想。主要原因在于实验均属于验证性实验，而该课程则要培养具有设计和实践能力的人才，因此目前这种传统教学方法很难让学生具有实际设计与操作能力。

二、面向机械工程测试的创新性教学的内容和形式

现代教育的大方向是越来越注重理论与实践的结合，尤其到了大三以上的年级，开始进行专业素质的培养。《机械工程测试技术》是机械类专业大三学生必修的专业平台课，这对大四一些专业课程的学习起到承前启后的作用，因此对该课程的教学创新有其独到的特点。首先，任课老师应具有宽广的知识面，即应具有测试、信号分析与处理、控制理论与实践，并了解一定的机械设计及制造方面的知识。同时，还应与时俱进，了解最新的测控手段和发展趋势，这是讲授该课程老师所具备的基本能力。其次，要灵活运用现代教学手段，以便课堂上能够生动地将理论联系到实际应用。最后，在该课程的学习过程中应尽量赋予学生学以致用的思想。面向工程测试的创新性教学包括理论教学、实践教学和考核方式的创新。通过对课程主要内容的细致分析和研究，并根据系统组成模块对课程章节内容按照信号在测试系统中的传输顺序将整个内容贯穿起来，从而使学生建立完整的测试系统概念。传统的理论教学过程中，往往是先教后学，即课堂教学在先，学生复习、体验知识在后。这种形式会出现学生应付了事和互相抄袭现象。为了改变这种现状，创新理论教学环节强调学生要提前学习，梳理问题意识、确定研究课题、查阅相关资料、论证研究方法和可行性等，这种学习方式是学生对知识进行自我构建的过程，使教与学的关系发生深刻变化，真正实现“以人为本，因材施教”的教学思想。创新性教学方法是建立在教学思想和教学模式转变的基础上，以教师为主导、以学生为主体的新型教学思想和教学模式能充分发挥教师的引导作用和学生的主观能动性。在创新性教学方法引导下，课程理论教学过程采用启发式讲授、工程案例剖析与课堂讨论相结合的方法。在使用课程教材时，不应只单纯的把“教材”看成“教材”，而更多的是把它当成“课材”。教学中不应该过多的把教材当作教学活动的主体，应尽量以教材为基础加大课外知识的引入。所以，这就要求教师应该博览群书，走在知识的前沿，给学生提供最新的信息与技术。在进行理论教学期间，充分利用现代多媒体技术，将工程应用案例与虚拟实验技术引入到课堂。例如教师在讲解绪论这一章中，播放一些应用于企业生产、军事、航天等方面的测控技术，让学生了解该门课程的应用范围与前景，使学生产生强烈的学习兴趣。在实践教学创新方面，为提高教学内容的针对性，同时激发学生的学习兴趣，采用以虚拟仪器为平台的创新性教学，改变过分注重学习知识的科学性和完整性而忽视实践性和创新性现象。虚拟仪器技术是今后仪器仪表、测试控制研究与发展的方向。发展现代科技，仪器仪表技术是重要的基础，虚拟仪器为我们实施创新教育提供了一个具有可操作性的实践平台[5]。根据课程特点，以虚拟仪器为平台，以创新为思想，设置项目任务，让学生在完成工作任务的过程中完成理论知识的学习[6]。创新性教学特点在于把培养学生的能动性和创新能力放在首位，注重培养其独立分析问题和解决问题的能力。在课程考核方面，不应以最终的期末试卷作为考核的基本标准，而是与平时的创新实践结合起来。由于本课程的创新教学尚处于初步实施阶段，在这期间，主要以培养创新团队为主，创新团队的成员所参加的各种创新实践活动也做为最终课程考核的一部分，并占有比其他同学多20%的平时成绩比例。这种激励机制将激发同学们参加创新学习的积极性，加快学生们的实践与动手能力的培养。

三、面向机械工程测试技术课程创新性教学的实践

教师讲授机械工程测试技术课程过程中，在讲授完第二章傅里叶变换的基本理论后，就可以给学生提出运用創新思想设计一套虚拟测试系统实现各种物理量的测量，这种测试系统内容涵盖教学目标的主要知识点，并具有循序渐进的学习认知规律。因为实际生活与工程中，物理量是多种多样的。在老师的指引下，学生自主研究，自主管理，团结合作，开发出基于虚拟仪器平台上的各种形式的测试系统，真正实现理论与实践的良好结合。针对当前机械工程测试技术课程教学中存在的问题和不足，首先给出以下一些创新性教学策略：

1.课程讲解中充分利用多媒体技术。和传统板书式教学相比，多媒体技术具有传统板书式教学无法比拟的信息量。多媒体教学设计配合多感官学习，能大大提高教学密度[7]。工程测试技术是实践性很强的课程，因此，课堂上正确使用多媒体技术，能够创设教学情境，引导学生进入工程应用的意境，达到学有所用的境地。将多媒体技术具体应用于机械工程测试技术课程的主要使用方法总结如下：①工程资料累积法，任课老师将与课程相关的科研与工程应用范例等资料以多媒体的形式储存在电脑中，并链接于相应的课件中，教学时根据需要播放相关的内容。②原理过程分部展现法，课程中很多复杂的原理过程，如相关的测控电路，由于机械类学生对电类课程不能很好地理解和应用，这时可利用多媒体技术，将复杂的原理过程分步展示，从传感器拾取信号的过程开始，经过调理电路，调理电路如何调理微弱的传感器信号，然后用何种形式显示出来等，这些过程通过多媒体形象地展示出来，即能帮助学生理解复杂的原理，又能激发学习动机。③动态控速展示法，教材中有许多静态图形图像，但实际上，这些静态图形图像在测试工程中大多数都是运动变化的，为了揭示这种实质上具有动态特性的图形图像的内涵，要使其动态化（二维或三维动画或图像变换），并利用播放过程中的速度控制以及定格技巧，全面深入地揭示测试原理。

2.利用“任务驱动”激发学习兴趣。机械工程测试是当今最活跃的前沿学科之一，在教学过程中，不仅要使学生了解本学科的最新发展，重要的是要学生学会利用所学知识实现各种现实功能，这才是大学教育的本质。在讲授理论知识的过程中，设置一些测试设计任务，让学生在动手实践过程中发现问题，提出问题，在老师的引导下，最后解决问题。这样，学生的学习由被动变成主动，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，很好地培养学生自主探索和创新能力。

3.培养学生的创新意识，建立创新团队。为了能够真正实施基于虚拟仪器平台的创新实践教学，首先要培养学生的创新意识。具体的操作方法是，组建创新实践团队，以团队带动全体。创新团队通过参加创新实验、创新大赛等，以兴趣为导向，学习相关理论，对所涉及领域有较深入的认识和全面的了解，并开发出与所学课程相关的虚拟实验平台。在此基础上，带动大多数学生的学习兴趣，培养学生的创造性思维，在虚拟实验平台的基础上，根据所学知识，进一步开发出与课程相关的实验系统，如各种物理量的虚拟测量系统等。在学习和创新期间，要培养学生网络探索与创新的能力，鼓励学生在网上建立自主学习网页，帮助其他学生也加入创新兴趣小组来。这一活动不仅可以让学生所学知识有“用武之地”，帮助他们提高创新实践能力，而且这些能力对他们今后的工作和生活也具有很大的帮助。

四、以虚拟仪器为平台面向工程测试技术课程的创新性实践教学的实现

基于上述创新性教学策略与思想，机械工程测试技术的教学中，理论和实践教学均引入引入了创新性教学策略与方法。在理论上，课程讲解多与工程实践相结合。实践教学上，组织有一定学习积极性的同学组建创新实验小组，目的是以点带面。在进行创新性实践教学过程中做出如下创新实践教学设计：

1.布置设计任务。开发与课程相关的基础虚拟实验平台，该平台包含信号发生与处理、滤波、频谱分析功能，此信号发生器可以产生正弦波、方波、三角波，并具有两个信道。其次在此基础上开发出虚拟噪声信号分析测量系统，利用电脑自带的声音采集系统，作为虚拟噪声信号的输入，在试验平台上可以看到信号的幅值和频率的变化，实现噪声识别。

2.知识准备与引导。在老师的引导与建议下，学习Labview软件，学习各种频谱分析方法，了解各种窗函数原理、各种滤波器的原理，并学习如何应用Labview设置窗函数与滤波器。在此基础上，设计声音采集与信号分析虚拟测量系统，应用所学习的幅值域与频谱分析方法对声音信号进行分析。

3.项目实施。经过学习，认真设计后，完成的信号发生器与虚拟噪声测试系统如图1和图2所示，其中，图1是同学们开发的虚拟信号发生系统，该信号发生系统可以产生正弦信号、三角波信号、方波信号，同时可实现滤波、幅值谱和功率谱分析。图2是虚拟噪声测试实验系统，该实验系统可以模拟噪声的产生，进行噪声监测，利用电脑自带的声卡，通过麦克风模拟噪声，对噪声处理后，可以得到噪声产生的频率、幅值和相位。从处理结果可以看到滤波前后的波形变化，这样直观地、感性地、综合地将所学知识融会贯通。[7]

根据创新性教学策略与方法应用于机械工程测试技术这门课程实践表明，学生对该教学方式给予认同，一致认为这种形式的教学模式让他们对课程的学习产生了更大的兴趣，能够帮助他们更好地学习，更好地掌握测试技术基础理论和实际设计能力。针对机械工程测试技术课程的创新性教学的要求，任课老师应具有丰富的理论和实践知识，要不断地提高创新教育素养，教师的角色要从知识的重述者和传递者，转变为学生学习的引导者和协作者，教学方法要变复制型为创造型，从而提高学生学习的兴趣，提高学生获取知识的效率和效果。

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[7]张军征，樊文芳.模拟软件促进科学课程探究学习的作用分析[J].现代教育技术，2012，（4）：34-39.

科研项目：哈尔滨理工大学教育教学研究项目B201200014

作者简介：乔玉晶（1972-），女，吉林德惠人，哈尔滨理工大学机械学院教授，硕士生导师。

作者：乔玉晶

机电技术课程现代教育论文 篇2：

机器人控制技术课程教学改革的探索与实践

摘  要：为了满足国家与社会发展需求，自迈入21世纪后，各高校均不同程度地进行教学改革，也由此在教育领域掀起了一股改革热潮，正是因为这股热潮的兴起，才引申出机器人控制技术课程教学改革，使得机器人控制技术课程教学改革成功更具可能性。就目前来看，机器人控制技术课程教学改革仍旧处于探索与实践的初级阶段，有必要对其进行研究和分析。基于此，文章围绕机器人控制技术课程教学改革进行深入的探索与实践，提出改革各项建议，以供参考与借鉴。

关键词：机器人控制技术课程;教学改革;探索;实践

機器人控制技术是一门集合电子、控制、机械等于一身的专业基础课，这门课程比较有发展前景，也正因如此，才会吸引了越来越多的学生进行学习与实践。想要让教学质量、育人水准跟上时代发展要求及标准，就需要从课程教学改革入手;想要让课程教学改革更科学、更合理，就需要进行系统研究、统筹分析。由此引申出本论文的研究主题，让本论文的研究更具意义与价值。

一、机器人控制技术课程教学现状及教学改革实施方案制定

（一）机器人控制技术课程教学现状

就目前来看，机器人控制技术课程教学中存在诸多问题，如重理论轻实践、对学生创新精神和探索能力的培养不足等等，具体如下：

1. 教学重理论轻实践。这个问题和现状在日常教学中体现得尤为明显和突出，教师过多地将精力放在了动力学建模、传感、动力学分析等理论知识教学上，轻视了实践教学，长此以往，必然会导致高校学生的实践能力逐步下降，会让培养出来的人才呈现“眼高手低”的弊端，不利于被企业接受和认可。除此之外，也不利于让学生实现理论、实践协调发展，对于学生创新能力和探索能力的培养，可谓是重要阻碍，将对学生一生造成影响。

2. 学生兴趣不浓郁。机器人控制技术课程是一门比较严谨、枯燥的课程，如果教师没有落实趣味引导，必然会浇灭学生学习之初的热情和兴趣。除此之外，随着学习的深入，学生接触的复杂理论公式会越来越多，如果是在基础未打牢的基础上进行学习，很容易让学生看不到学习希望，必然会导致学生的学习兴趣大幅度下降，从而产生学习上的厌恶、抵触等负面情绪，教学效果只会越来越差。

3. 教学与实际脱节。如果教材内容多年未做更新，是很容易出现这类问题的，只因社会在发展、科技在进步，教学内容未做调整与改变，并不代表外在环境与发展未发生改变，有时仅一年的时间，机器人相关领域研究就可获得较大进展，如果高校学生长期接触与学习那些滞后的知识与内容，是不利于他们日后就业并体现个人价值的，无形中也会造成教学资源的严重浪费，急需改变。

总的来看，目前机器人控制技术课程教学落实于机器人技术发展已是不争的事实，只因机器人控制技术课程教学中还存在大大小小的问题，以上为教学中常见的问题，还有一些细微问题并未阐述，还需相关教师在解决课堂教学中问题的同时，制定完善与健全的课程教学改革实施方案，从而为机器人控制技术课程教学改革的成功提供有力支持。

（二）机器人控制技术课程教学改革实施方案制定

将机器人控制技术课程教学中的常见问题了解完毕后，切勿急躁与盲目地开展机器人控制技术课程教学改革，当下最重要的任务，是将机器人控制技术课程教学改革实施方案制定周全与合理，以此来提升机器人控制技术课程教学改革的成功率。

为制定更为详尽、周全的教学改革实施方案，建议相关教师从教学方法、教学内容、教学实践等几方面入手，做到全方位的改革与调整，进而使得机器人控制技术课程教学焕然一新，激发学生的学习兴趣，从而带动教学质量与育人水准的提升。待实施方案制定完成后，要进行反复琢磨，还可与其他教师进行讨论并积极汲取其他教师提出的建议和意见，确保制定的改革方案切实可行。在一些需要校方协助的方案中，更要与高校领导达成观念上的一致并获取实质性的资源帮助，为今后培养优秀的合格人才做好铺垫。

二、机器人控制技术课程教学内容改革

教学内容是改革的重点，只因教学内容关乎学生的知识层次、后续实践能力的高低，所以，才需要重点对待。有关机器人控制技术课程教学内容改革，可从以下几方面入手：

（一）教学内容的加“宽”与加“深”

具体说来，机器人控制技术这门课程是一个涉及多种学科的课程，要想真正让学生学透、学全，就需要将教学内容有意识地加“宽”与加“深”。一方面，拓宽教学的基本理论知识范围，可让学生对该门课程有一个全方面的了解，而不是思维被局限在某一个狭小范围内，可有效提高学生的见识与认知。除此之外，还可利用宽泛知识的填充，进一步巩固学生的知识基础，从而为后续成长和进步奠定坚实基础。所以说，要在拓宽教学内容过程中，融入动力学、运动学、坐标变换、机器人控制等多领域、多学科的知识;另一方面，要适当地加入学科前沿最具代表性的研究结论，进一步增强机器人控制技术课程教学深度，以此来开阔学生的学习视野、探索范围并培养学生的真知灼见，可有效激发学生的探索欲望、学习兴趣，可让高校学生的学习效率事半功倍。

（二）教学内容的更新

教学内容要定期进行更新，这是非常重要的。教学内容就是学生成长与成才的“营养”，“营养”如果跟不上，很容易让学生输在起跑线上，建议教学内容一年更新一次或两年更新一次。值得注意的是，教学内容的更新要涉及方方面面，如果动力学技术有了新的突破，需要将重点内容纳入到新的教材中;如果机器人控制领域有了新的突破，就需要总结精华将其纳入新的教材中等等，从而让学生的思维与时俱进。

除此之外，教学内容的更新还需建立在不同学科、知识比例划分清晰基础上，要侧重教学内容的结构，控制好各个领域知识点的占比范围，做到不同专业的不同侧重。如针对机电类学生，就应该在教材内容中倾向结构设计，要更多涉及动力学、运动学内容;针对自动化类学生，就需要在其教材内容中倾向和侧重控制系统设计、轨迹规划算法等内容。以此类推，切实做到具体问题具体分析，让学生真正学好应该学好的知识。

值得注意的是，教学内容要更贴合实情、具有学习实际意义，不要将大量的篇幅和篇章用来描述概念化内容，要多加入些更具实际应用的实践内容，确保学生在毕业后能够运用到实际工作中，大大提升学生学习的有效性。高校和相关专业教师都需在这方面加强关注和重视，切实让学生觉得该专业的学习有意义、有价值。

（三）注重教学内容的趣味性

教学内容是学生学习的主要内容，学生对于教材的依赖比重仍然明显和突出，如果一味地在教材内容中穿插难懂、枯燥的论点，过不了多久，学生就会失去学习兴趣和学习新鲜感，即使是全身心投入学习的学生，也会大部分沦为学习的“奴隶”，而非真正爱学、想学。为了避免该问题的出现，教师要加强对教学内容趣味性的重视程度，最好将重要论点与论据匹配更易让学生感兴趣的内容，使得重要知识点能够被学生充分“消化吸收”，也确保学生能够越学越有兴趣，激发培养学生的学习热情。

与此同时，还要适当地降低教学内容的复杂性，使得改革后的教材更具吸引力，吸引学生主动、积极进行学习，相信学生的学习效率会大幅度提升。

三、机器人控制技术课程教学方法改革

课程教学方法关乎机器人控制技术课程教学质量和学生学习成效，要多在机器人控制技术课程教学方法改革上下苦心，以此来为学生的创新精神与探索能力的培养提供助力和支持。

（一）引进研讨式教学方法

实践表明，传统教学模式下的灌输教学方法已经被时代淘汰，已经不能满足当下学生的学习需求，也不能协助教师较好地完成教学任务，所以说，要摒弃这类传统教学方法，引进更多的创新与有效的教学方法，研讨式教学方法则是诸多创新教学方法中的一种。

这种教学方法的实施需要遵循一定的原则，且需要做好以下几个方面的工作：

首先，教师要对教学中涉及的各种理论进行提炼，这样既可节约教学精力与时间，又可让学生在最短的时间内学到最多的东西，可谓一举两得。当然，在深入理论中进行探究与摸索，是摆在教师面前的一项艰巨任务，还需教师将这项任务完成得顺利与圆满。值得注意的是，教师切勿在理论教学完毕后迅速松懈下来，在学生群体中验证学生的理解程度，也是非常重要的，确保学生能真正掌握基础理论。

其次，教师要适当地编辑整理一些机器人控制技术课程的重要参考文献，作为学习的参考资料交给学生，让学生的学习成果得到丰富和健全，并要求学生进行一定数量的课外阅读，以此保证学生的学习效果处在合理范畴内。

（二）开展课堂辩论式教学活动

机器人控制技术一直是讨论的热点和争议的焦点，在日常教學过程中难免牵扯出一些存有争议的社会问题，如“Alpha GO Zero以100：0的成绩战胜李世石等围棋高手”这一现状，就可引申出“智能机器人是否会超越人类并控制人类”的社会问题，一旦遇到这类问题，教师切不可浪费这一教学资源，应组织学生进行讨论和辩论，让学生真正切切地走进该领域，进而产生新的感悟，利于激发学生对机器人控制技术课程学习的兴趣。另外，也可借此机会，逐步让学生从被动学习过渡到主动学习，使得学生逐渐走出“死读书”的学习格局，进而实现灵活学习，有利于激活学生思维并萌生新观点。

（三）强化实践教学

在以往较长一段时期内，机器人控制技术课程教学都处于“重理论轻实践”的“包围圈”中，这不利于学生日后就业并体现个人价值。为此，想要实现学生理论知识与实践能力的协同发展，就需要强化实践教学，有助于培养学生的创新精神和探索能力，也有助于挖掘学生的内在潜力并促进学生快速进步与成长。以下为强化实践教学的具體手段：

首先，要充分利用高校资源，创设机器人控制技术教学实验基地。实验基地的创设对于机器人控制技术专业学生而言有着重要意义，利于学生走出课堂加深对机器人外部结构、内部系统的了解，利于学生边实践边印证理论，也有利于学生在理论的指导下开展实践，可有效增强学生的动手和实践能力，好处不言而喻。与此同时，要购置教学与实践所用的机器人，构建能同时满足机器人课程实验教学和教师从事机器人轨迹规划算法研究的机器人综合实验平台，这对培养及提高学生的动手实践能力与创新能力有着诸多好处。但是，实验基地的创设需要依托校方资源，需要获得校方的鼎力支持，阻力较大，还需要相关教师竭力争取。

其次，可积极促成校外科研院所或机器人公司与高校的合作关系，为学生提供解决实际问题的机会。这是对社会资源的有效运用，需要建立在双方互利的基础上，可借鉴西方发达国家或知名高校在这方面的先进经验，从而在互惠互利的基础上，为更多学生提供和打造实践机会，确保学生的上升通道不被堵塞。

最后，要调整教学安排和教学时长，为实践教学腾出更多时间和空间，确保每一位学生都有参与实践活动的机会，利于学生发现个人特长及潜力，从而致力于问题的解决，进而达到学以致用的目的。可组织与承办各类学科竞赛，鼓励学生参加，将其所学知识运用到学科竞赛中，以此培养学生的科研能力和创造能力。另外，要根据学生的兴趣将实践活动模块化，使得学生有机会发挥自身特长，那么，实践目的即可达成。

（四）运用TBL提高实践环节的教学质量

TBL最早可追溯到20世纪80年代，最早应用于医学领域教学过程中，后续才逐渐成为备受推崇的教育方法。具体来说，TBL就是将简单的问题上升到实际的专业任务，学生参与其中并致力于任务的完成，在这个过程中收获知识、经验与灵感，实现对所学知识的验证和巩固，在机器人控制技术课程教学中可起到积极的推动作用，可保障课堂教学质量。为此，教师要合理地将TBL运用到实践环节，让学生的学习效率快速提升。

TBL的核心理念是让学生围绕任务来进行学习，在机器人控制技术课程中运用是十分合理与合适的，但是在改革实践过程中，需要关注到几个关键问题：

第一，教师的教学切勿脱离大纲，要结合大纲要求设计实践环节中的教学任务，建议将全班学生进行分组，确保每位学生都有获得亲自实践的机会;第二，每一小组在教师指导下，根据实践教学任务编写实验方案，实现分配任务的目的，让每一位学生都有事做、充分得到锻炼，利于小组在充分的配合和合作下顺利完成任务;第三，注重在实践环节中成员协作能力的培养，这也是TBL教学法所重视和强调的，进而确保课堂秩序合理与稳定，更要确保学生在合作中收获知识、经验和快乐;第四，注重实践过程中的信息交流，教师需要做到密切观察学生的一举一动，更要注意到实践过程中的信息交流，在必要的时候，可以进行引导和协助，确保小组任务顺利完成，确保学生学习效率达到预期效果。

四、机器人控制技术课程教学考评方式改革

考评在以往备受忽视和冷落，大多会沦为形式化、表面化工作，也是造成机器人控制技术课程育人质量迟迟得不到提高的重要原因。在全新时代，还需重点对机器人控制技术课程教学考评方式进行改革，以此形成学生进步与成才进程中的无形压力和推动力，尽最大可能让学生在该领域取得一定成绩与成就。

具体而言，就是改变传统的闭卷考试方式，调整为“以项目为中心的考试模式”，需要在第一节课堂中向学生阐述和介绍本学期的课程项目，项目的制作贯穿整个课程教学过程，课程结束时完成项目，并提交一份报告。

报告撰写需要遵循一定的规则和原则，如论文题目需要自拟，锻炼学生的自主能力，并要求学生拟题贴合课程，切勿跑题。另外，可鼓励学生结合自身兴趣对某一方面进行深入探究，如机器人设计、机器人外观、新型结构等等。当然，也可结合自己未来的研究方向进行撰写，撰写权利充分赋予学生，但是在撰写过程中，必要的框架和内容必须存在，如前言、背景、研究意义、总结等，且报告的字符数要应超过3000字符，这是最基本的要求。

在学生全身心投入报告撰写前，相关教师要将报告的评分标准告知学生，让学生能够在撰写过程中更具倾向性、侧重点。一般而言，评分标准如下：概念正确与合理，占10%;独立完成内容，占15%;论述的系统性、完善性，占25%;研究最后加入自己的见解与建议等，占50%。可结合这个标准，对学生的报告进行科学评分。与此同时，针对多个学生协作完成报告的情况，可加入面试环节，从而进一步确定各自完成的工作量并明确在团队中的价值和作用，使得团队中的每位成员的成绩更具真实性和公平性。之后，课程总成绩的判定可根据以下公式，即日常成绩30%（出勤+作业=20%，实验=10%）+报告70%。

要清楚地明白，报告撰写的目的是让学生深入研究，并以此巩固基础知识、产生新感悟和新体会。这个过程中，教师的帮扶是有限的，需要学生自己去翻阅和查找资料，需要自己进行总结和梳理，可将学生的被动学习转变为主动学习，同时为下一阶段的毕业设计论文撰写打下基础。当然，每年都会产生一批质量较高的优秀报告，还需学生进行借鉴、研究和学习，对学生学好机器人控制技术课程并撰写更优质报告有着诸多好处。

五、机器人控制技术课程教学实践效果测评改革

学期课程教学实践效果测评也需进行适当的改革，以此来为日后教学工作的开展提供依据。可在每学期机器人控制技术课程结束后制定课程的调查问卷，明确参与评价的学生数量，让学生参与到评价中，改掉以往由专业教师或领导进行评价的单一方式，进一步提升评测的真实性、公正性。参与该类课程的学生，要对教学内容、教学方法、实践效果等进行评价，鼓励学生提出自身建议或意见。在调查问卷中，可将分数比例进行调整，整体可按照百分制来实施，最终总结与得出该学期的机器人控制技术课程教学实践效果，以报告的形式呈报，为后续课程教学改革的实施提供重要依据，同时要做好相关报告的保管工作。

教师要结合最终报告结果，分析该学期机器人控制技术课程教学中出现的问题，并着手进行解决，以此不断提高教学效率、学生学习成效。

六、结束语

综上所述，机器人控制技术课程是一门集合电子、控制、机械等于一身的专业基础课程，在未来有较为宽广的发展前景，除了让学生了解与认知前沿的科技并掌握相关知识和技能，还可培养学生的设计能力、创新能力、动手能力、探究能力等等，对于高校学生而言，有着较多益处。但是想让学生真正学好这门课程存在较多阻碍，需要高校积极制定与落实机器人控制技术课程教学改革各项方案和措施，以此将机器人控制技术课程教学焕然一新，激发与培养学生的学习兴趣、学习欲望，将学生的被动学习模式转变为主动学习模式，方可达到教育教学理想预期，方可为国家和社会培育一批批优秀且合格的人才！

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[6]刘相权，李启光.机器人学课程教学改革的探索与实践[J].教育教学论坛，2018（10）：126-128.

[7]王才东，王良文，李一浩.机器人学课程教学改革的探索与实践[J].中国现代教育装备，2015（21）：52-54.

*基金项目：2019年广东省高等教育教学改革项目“新工科背景下深化产教融合聚焦智能制造现代产业学院人才培养体系建设的探索和实践”（编号：586）;2019年广东省教学质量与教学改革项目“自动化省级重点专业、测控技术省級教学团队”（教学团队No.75）;2018年东莞理工学院质量工程项目“自动化重点专业建设”（编号：201802005）、“测控技术教学团队”（编号：201802016）

作者简介：任斌（1975-），男，汉族，河南周口人，博士，教授，研究方向：机器人、自动化装备、智能控制等。

作者：任斌

机电技术课程现代教育论文 篇3：

传感器与检测技术教学改革探析

摘要：本文针对传感器与检测技术课程教学的现状，围绕应用型人才培养的需求，研究高等职业院校“传感器与检测技术”的课程定位、专业培养目标、课程的结构特色、实践教学的设计思想与效果、课程教学方法改革等多个方面的综合设计实践环节，并提出优化教学内容、改革教学方法的具体做法。

关键词：课程定位；传感器与检测技术；教学改革

传感器与检测技术课程教学改革是机电一体化技术专业实现教学改革的重要过程。近年来，应用型、创新型与设计型人才培养的需求，对传感器与检测技术课程的教学体系、教学方法、实验教学等提出越来越高的要求。笔者认为，传感器与检测技术课程实现教学改革要弄清楚以下几个问题。

一、本课程在专业中的定位

传感器与检测技术课程的授课对象为即将成为机械及电气设备等行业生产第一线技术人员的三年制学生，给予高职院校学生岗位所需要的“实务”能力，包括必需的理论知识、数据处理能力、读图能力、按图纸装配大型设备并调试传感器的能力，以及综合在校期间所学机电课程知识配合工程师共同完成系统设计的能力、完成综合性毕业设计的能力等。该课程较注重实际操作和技能的培养，也注重学生的思考能力和创造力的培养，这是本课程在专业中的定位。以岗位作业流程为导向，学生为中心，项目驱动，构建“校企合作、工学结合”的建设模式是本课程教学改革的重要一步。分解岗位作业流程，引入现场项目形成课程内容和教学方法是本课程教学改革的重要方法。它们都是为在专业中的定位服务的[1]。

二、本课程的专业培养目标

本课程面向机电设备与自动线生产第一线，培养德、智、体全面发展的高素质技能型专门人才。以岗位技能为主线开展技能培养的课程设计理念；建立以实践为主，实践带动理论、实践贯彻整个教学过程的教学原则；树立理论教学为实践教学服务的理念，注重学生职业能力的培养，强调知识的理解和应用，培养学生独立分析和解决问题的能力，重视机电行业国际化条件下市场变化和新产品、新技术、新设施设备的重要作用。传感器与检测技术作为专业核心课程之一，学生学完电工基础、模电、数电等核心技术课程后，通过学院“相互平行、融合交叉”的理论与实践教学体系及“教、学、做一体化”和工学结合为模式，工作过程为基础，实行“项目引导—任务驱动”教学模式，学生可以获得传感器与检测技术综合应用能力和工程应用能力。本课程52学时，其中实训24学时，理论28学时，分以下几个模块来教学。

模块一：非电量检测与传感器技术基础。分别是概述解课程内容，掌握检测技术的误差，了解传感器的定义、组成、分类，掌握传感器基本特性，为4课时。

模块二：掌握传感器信号处理技术。分别是分析电桥与电桥电源，分析传感器信号放大电路，分析信号滤波电路，分析信号转换电路，为理论2课时，实训2课时。

模块三：温度传感器。分别是掌握温度测量基本知识，掌握热电偶传感器的原理、结构、应用，掌握热电阻传感器的原理、结构、应用，掌握热敏电阻的原理、结构、应用，掌握温度传感器的原理、结构、应用，为理论4课时，实训2课时。

模块四：压力传感器。分别是认识力学传感器中的弹性元件，掌握电阻应变式传感器的原理、结构、应用，掌握压阻式传感器的原理、结构、应用，掌握压电式传感器的原理、结构、应用，掌握电感式传感器的原理、结构、应用，掌握电涡流传感器的原理、结构、应用，掌握电容式传感器的原理、结构、应用，为理论6课时，实训8课时。

模块五：磁敏传感器及应用。分别掌握霍尔元件结构，掌握霍尔元件的特性参数，掌握霍尔集成电路的原理，掌握霍尔传感器的应用，为理论2课时，实训2课时。

模块六：光电、光纤传感器。分别掌握光电传感器及应用；掌握光导纤维传感器的原理、结构、应用，为理论2课时，实训2课时。

模块七：数字式传感器及应用。分别掌握光电编码器的原理、结构、应用，掌握光栅式传感器的原理、结构、应用，掌握磁栅传感器的原理、结构、应用，掌握感应同步器的原理、结构、应用，为理论2课时，实训2课时。

模块八：其他新型传感器。分别掌握湿敏传感器的原理、结构、应用，掌握气敏传感器的原理、结构、应用，掌握超声波传感器的原理、结构、应用，掌握热释电红外传感器的原理、结构、应用，掌握色敏传感器的原理、结构、应用，为理论2课时，实训4课时。

模块九：检测技术的案例分析。分别掌握分析检测技术在控制系统中的综合应用举例，带计算机的检测系统简介，带计算机的检测技术应用实例分析，了解传感器在现代汽车中的应用，了解传感器在机器人中的应用，掌握传感器在智能楼宇中的应用，掌握电梯的运行管理，为理论4课时，实训2课时。

三、本课程的结构特色

1.课程建设应充分体现工学结合的建设方式。为更好地适应现代工业发展和对高等工程技术应用型人才的需要，锻炼学生的工程实践能力，应与校外企业建立相对稳定的产学结合实习基地，推动教育改革的深入，培养优秀的工程技术人才。

2.课程结构应符合高职高专专业教育特点。理论教学应体现以具备传感检测技术应用能力为目的，以知识的“必需、够用”为度，实践教学中内容与理论教学相配套，形成既符合教育教学普遍规律、又兼顾生产实训的较完整体系，体现高职高专教育的特色[2]。

3.课程的重点、难点及解决办法。（1）采用一体化教学模式，加强实践教学，让学生多看，多做，重点多重复。（2）加强教师的业务学习，多到生产企业中锻炼，积累丰富的生产经验。（3）加强产学研工结合，吸纳学生参与机械创新大赛、教师科研课题研究，拓展学生视野，为学生提供更多参与校内外实训基地日常管理和项目施工的机会，加强知识能力的实际运用和在真实生产情境和氛围下职业素质和职业能力的培养。

四、实践教学的设计思想

1.课程项目化。进行项目化教学设计，按职业功能划分项目，通过目标、每个项目相对独立，作为一个完整的教学项目，便于教学与学生学习以及操作考核。

2.教学一体化。实现理论和实践教学一体化、教学课堂和工作场所一体化、“教、学、做”一体化（现场教室配多媒体）。

3.内容任务化。每个项目下安排具体的工作任务，使课程内容具体化、显性化，以完成工作任务作为学习结果。

4.考试全程化。考试实行全程式考核。把期末集中一次考核决定学生成绩改为分次考核，每个项目结束时进行一次考核，不仅考核学生的理论知识和操作能力，也考核学生的操作过程。

5.实践职业化。把职业资格证书纳入教学计划

中，要求学生取得国家职业资格证书，用企业对员工的要求来要求学生，使学生在校期间能真正体验到职业情境，充分体现职业教育的要求与特色。

五、课程组织形式与教师指导方法改革

1.设计实训训练。具体包括：根据给定设计要求，确定检测系统的初步方案、选择传感器、设计信号放大调理电路、设计与微机的接口电路。

2.常规实训教学。实训教学的目的在于培养学生运用实训方法研究各种传感器原理及检测系统的能力。实训的内容根据教学的具体情况确定。

3.综合性创新型实训。综合性创新型实训采用设

计、组装、调试电子秤、电炉温控系统等项目。

六、课程教学方法改革

1.现场教学。在实验现场展示课堂内容，在课程教师和现场专家共同指导下，学生做到边学边做，边做边学，让学生增加感性认识，达到“百闻不如一见”的效果，增强对理论知识的理解。

2.教学理念改革。课程组成员结合课程特点和学院实训条件初步实现“以服务为宗旨、以就业为导向”的教学思想，从学科型体系向工作型体系转变，从学科知识逻辑到工作知识逻辑的转变，按照工作任务为中心、项目课程为主体的高职课程模式理念重构课程体系。

3.教学辅助手段的科学合理使用。为本课程的实

施，学院配有专用多媒体教室、传感器专业实训室，教学中应合理应用它。

4.教学过程的质量保证体系。教学行政管理实行“学院—系部—教研室”三级管理模式。教学日志的严格管理可以充分反馈来自教师和学生的意见，教学听课制度可以动态地反映教学实施过程的各个方面。可以通过聘请企业的专业技术人员来确保教学目标不脱离实际，不定期地举办专业讲座和学术论坛。不断引进新理念、最新教学资料和信息，保证教学质量的不断提升[3]。

5.课程中常用的两种教学方法。在课程的实训教学中大量采用“行为引导教学法”和“项目教学法”。

行为引导教学法是指以行为或工作任务为主导方向的职业教育教学改革策略。行为引导关注培养学生的关键能力、综合职业行为能力与全面素质。

“传感器与检测技术”课程组可以采用如下的现代化教学手段：（1）采用网络资源建设。学院建立校园网，开展教学和行政的网络化管理。传感器与检测技术课程可以利用网上资源上网查询。（2）采用现代化教学手段。本课程教师要认真研究教学内容和课程重点，针对理论教学和实践教学不同特点采用多种教学手段。制作传感器与检测技术多媒体课件，用于教师课堂授课使用[4]。

参考文献：

[1]李姿景.“传感器原理及应用”课程教学改革与实践[J].

中国电力教育，2010，（21）.

[2]杨汇军.“传感器与检测技术”课程教学改革的探索与实

践[J].中国电力教育，2011，(9).

[3]卢翠珍.面向21 世纪创新人才培养的需求——加强传

感器实验教学改革[J].中国现代教育装备，2010，(11).

[4]韦春玲.传感器实验教学改革的探讨[J].思茅师范高等

专科学校学报，2009，(3).

作者：徐良雄