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[摘 要] 当今时代对高职院校机电一体化专业的学生综合能力与素质都有了更高要求；为了适应新的要求，高职教育机电教学需要更多更先进的实验教具参与教学。针对市场上面向机电一体化专业的“电气综合实验台”价格较高，难以大量购置的问题，且实验台难以满足个性教学的不足。提出了由学生参与，自主设计、选型、安装、调试的“电气综合实验台”项目，并将“电气综合实验台”应用于教学过程。这种学生学做一体化模式调动了学生学习的积极性，提高了学生的专业成绩。证明了以“电气综合实验台”为基础的学做一体化模式符合课程改革的方向。
[关 键 词] 机电一体化专业；电气综合实验台；学做一体化模式；高职教改
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）31-0188-02
一、引言
机电一体化专业是高职院校普遍开展的专业，目前机电一体化专业发展现状是，以自动化、智能化控制为趋势，电气、机械、气液紧密结合，以控制器为控制核心，有机地协调电机、传感器、执行机构等环节之间的配合，各环节向小型化、模块化、数据化、智能化方向发展，机电系统中需要大量的编制程序和调整参数。对高职学生的培养，已经不仅仅是让其掌握机电设备的设计、识图、维修、使用能力。具有现代电气编程、调试、机电液气的联调能力，才是机电类学生就业的竞争力所在。
从学生的角度，普遍反映学校的课堂教学已经达到了一定的理论深度，但是理论知识的特点是高度概括与凝练，高职学生在接受理论知识时相对困难，学生希望能够所学的知识是更加具象的、可以参与的。这就要求学校教学将有深度的实验渗透进来，一方面，确保学习标准不降低；另一方面，保证学习效果有提升。
因此，为了更好地适应专业形式发展，高职教育应重构实践教学体系，以应用技术为主线，以实践技能为核心。
各高职院校的实践体系都是完善的，并且很多院校都建立起良好的实验条件。但是，目前各高职院校的实验室往往是面向课程的，实验内容是对课程某一知识的验证和演示，注重学生对某一课程知识的掌握；对于课程之间的横向联系较少涉及，学生掌握了扎实的理论知识，但是在解决实际问题上，依然还有挖掘的潜力。现有研究的普遍看法是，教学应该更加系统化，将各个分散的课程有机串联，从而形成一个整体。基于上述认识，提出了一种高职教学改革的方法，采取了“电气综合实验台”为基础，联合了电机学、电力拖动、机床电气与PLC、传感器与检测技术、液压与气动技术、机电设备故障诊断与维修等多课程，由学生参与“电气综合实验台”的设计、选型、安装、调试，学做一体模式的教学改革新模式。
二、学做一体模式的提出
（一）“电气综合实验台”调研
目前，市场上已经有面向机电一体化专业较为成熟的“电气综合实验平台”，但是这些产品一般价格较高，调研某高职院校的某款“电气控制实验台”，其单台价格在8万元左右，很多高校由于经费所限，不可能大量购进，往往只购置少量的几台；但是实验平台过少，又无法满足以班级为单位的教学活动；将班级学生分割教学，又会造成教学组织碎片化，教学进程过长；调研的某高职院校共有4臺教学用电气实验台，主要用于培训学生参加省级及全国的技能大赛。但在实际教学中还是使用有限。
另一方面，市场上电气综合实验平台主要考虑通用性，不可能完全符合每个购买院校的教学实际，无法完全满足个性化教学的要求，例如，我校机电专业开设的“液压与气动技术”这门课程，在调研的电气综合实验平台上就没有相关的设计，无法开展相关的实验。
（二）“电气综合实验台”学做一体模式提出
基于上述考虑，提出了学校自主研制“电气综合实验台”的项目，参考市场上同类教学实验台的主要结构、功能，由机电专业的教师针对各主干课程的教学重点，提出符合本校教学实际的“电气综合实验台”。
“电气综合实验台”的最终目的是培养学生的系统思考能力，提高学生的专业知识的掌握和灵活运用能力。为了达到这些目的，项目组认为，不能仅仅将实验台制造出来后，让学生去使用，而应该让学生在实验台的设计阶段就参与进来，赋予学生更多的主动权。该项目挑选出专业知识扎实、动手能力强的学生，让这些学生依据项目提出的教学需求进行教学实验台的设计，并对实验台各硬件进行选型，最后完成实验台的组装、调试，投入实际教学中。而教师主要对学生的设计方案、硬件选型、制作成本、安装调试过程进行指导，不进行过多的干预。“电气综合实验台”制作完成后，再将它投入日常的教学中，由于制作出的教学实验台充分照顾到了主要专业课的教学需求，因此，这些专业课都可以使用实验平台进行实验，学生也可在同一个平台看到不同课程的应用，更加清晰各种课程之间的联系。
这种由学生设计、制作“电气综合实验台”，再将其应用于教学中的操作模式，称作“电气综合实验台”学做一体模式。
三、“电气综合实验台”设计与制作
项目组设计的“电气综合实验台”其结构框图如下图所示：
该“电气综合实验台”的操作可采用触摸屏和按钮开关两种控制模式，触摸屏TPC7062KS通过USB接口与装有MCGS软件的计算机进行组态，触摸屏与PLC通过RS232进行通讯，三菱FX3U-48MR可编程控制器为控制核心；57HS22步进电机及M542驱动器、ECMA-C30604PS伺服电机及ASD-A0421-AB驱动器，ACS355变频器，0.37kW三相异步电动机，低压电器（按钮、接触器、继电器），测量仪表，西门子RWD68温度控制器，SKD62型执行器，QAE2121.0110温度传感器，QAC22室外温度传感器等。该实验台实验项目可与多种课程对接（如下表）。
该教学实验平台单台造价2万元左右，既达到了节约资金的目的，又方便了机电专业实验教学的开展，锻炼了学生的机电一体化专业知识，可谓一举多得。
四、“电气综合实验台”学做一体模式的验证
“电气综合实验台”项目提出时，就得到了机电一体化专业教师一致的支持和参与，该项目也得到了广大机电一体化专业学生的积极参与，一批理论知识扎实，同时动手能力强的学生在该项目中得到了锻炼。
该“电气综合实验台”投入到2015级机电一体化专业的教学中，得到了教师和学生的广泛好评，由于教学实验平台是老师和学生共同完成的，因此对于该设备的使用更为主动，更愿意在教学中融入“电气综合实验台”。
经过教学运行后，采用该实验平台的课程，学生的专业课平均成绩较上一级学生提高7.4分，而参与电气实验台设计、制作的学生，其专业课平均成绩比上一级学生提高10.2分，更是有显著效果。
五、结语
机电一体化专业发展的新趋势，对于高职学生专业知识的学习能力、知识的综合运用能力、自动化智能设备的操作能力都有了较高要求；为了适应社会对机电一体化学生的新要求，需要更多更先进的实验教具参与教学。
鉴于现有市场上“电气综合实验台”价格较高，难以大量购置的问题，且实验台难以满足个性教学的要求，提出了“电气综合实验台”学做一体化模式，由学生参与自主设计、选型、安装、调试“电气综合实验台”，并将其应用于教学过程。该模式经过一年多的运行，经过数据分析和学生访谈，发现学生的学习积极性明显提高，学习成绩与往届相比，有了較为明显的进步，效果明显。证明了以“电气综合实验台”为基础的学做一体化模式符合课程改革的方向。
参考文献：
[1]方振龙，陈国才，于福权.高职机电一体化专业实践教学体系及实训基地建设探讨[J].教育与职业，2014（8）：157-158.
[2]张晓辉.机电一体化实验教学模式的应用[J].新校园（中旬刊），2013（9）：63.
[关 键 词] 机电一体化专业；电气综合实验台；学做一体化模式；高职教改
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2016）31-0188-02
一、引言
机电一体化专业是高职院校普遍开展的专业，目前机电一体化专业发展现状是，以自动化、智能化控制为趋势，电气、机械、气液紧密结合，以控制器为控制核心，有机地协调电机、传感器、执行机构等环节之间的配合，各环节向小型化、模块化、数据化、智能化方向发展，机电系统中需要大量的编制程序和调整参数。对高职学生的培养，已经不仅仅是让其掌握机电设备的设计、识图、维修、使用能力。具有现代电气编程、调试、机电液气的联调能力，才是机电类学生就业的竞争力所在。
从学生的角度，普遍反映学校的课堂教学已经达到了一定的理论深度，但是理论知识的特点是高度概括与凝练，高职学生在接受理论知识时相对困难，学生希望能够所学的知识是更加具象的、可以参与的。这就要求学校教学将有深度的实验渗透进来，一方面，确保学习标准不降低；另一方面，保证学习效果有提升。
因此，为了更好地适应专业形式发展，高职教育应重构实践教学体系，以应用技术为主线，以实践技能为核心。
各高职院校的实践体系都是完善的，并且很多院校都建立起良好的实验条件。但是，目前各高职院校的实验室往往是面向课程的，实验内容是对课程某一知识的验证和演示，注重学生对某一课程知识的掌握；对于课程之间的横向联系较少涉及，学生掌握了扎实的理论知识，但是在解决实际问题上，依然还有挖掘的潜力。现有研究的普遍看法是，教学应该更加系统化，将各个分散的课程有机串联，从而形成一个整体。基于上述认识，提出了一种高职教学改革的方法，采取了“电气综合实验台”为基础，联合了电机学、电力拖动、机床电气与PLC、传感器与检测技术、液压与气动技术、机电设备故障诊断与维修等多课程，由学生参与“电气综合实验台”的设计、选型、安装、调试，学做一体模式的教学改革新模式。
二、学做一体模式的提出
（一）“电气综合实验台”调研
目前，市场上已经有面向机电一体化专业较为成熟的“电气综合实验平台”，但是这些产品一般价格较高，调研某高职院校的某款“电气控制实验台”，其单台价格在8万元左右，很多高校由于经费所限，不可能大量购进，往往只购置少量的几台；但是实验平台过少，又无法满足以班级为单位的教学活动；将班级学生分割教学，又会造成教学组织碎片化，教学进程过长；调研的某高职院校共有4臺教学用电气实验台，主要用于培训学生参加省级及全国的技能大赛。但在实际教学中还是使用有限。
另一方面，市场上电气综合实验平台主要考虑通用性，不可能完全符合每个购买院校的教学实际，无法完全满足个性化教学的要求，例如，我校机电专业开设的“液压与气动技术”这门课程，在调研的电气综合实验平台上就没有相关的设计，无法开展相关的实验。
（二）“电气综合实验台”学做一体模式提出
基于上述考虑，提出了学校自主研制“电气综合实验台”的项目，参考市场上同类教学实验台的主要结构、功能，由机电专业的教师针对各主干课程的教学重点，提出符合本校教学实际的“电气综合实验台”。
“电气综合实验台”的最终目的是培养学生的系统思考能力，提高学生的专业知识的掌握和灵活运用能力。为了达到这些目的，项目组认为，不能仅仅将实验台制造出来后，让学生去使用，而应该让学生在实验台的设计阶段就参与进来，赋予学生更多的主动权。该项目挑选出专业知识扎实、动手能力强的学生，让这些学生依据项目提出的教学需求进行教学实验台的设计，并对实验台各硬件进行选型，最后完成实验台的组装、调试，投入实际教学中。而教师主要对学生的设计方案、硬件选型、制作成本、安装调试过程进行指导，不进行过多的干预。“电气综合实验台”制作完成后，再将它投入日常的教学中，由于制作出的教学实验台充分照顾到了主要专业课的教学需求，因此，这些专业课都可以使用实验平台进行实验，学生也可在同一个平台看到不同课程的应用，更加清晰各种课程之间的联系。
这种由学生设计、制作“电气综合实验台”，再将其应用于教学中的操作模式，称作“电气综合实验台”学做一体模式。
三、“电气综合实验台”设计与制作
项目组设计的“电气综合实验台”其结构框图如下图所示：
该“电气综合实验台”的操作可采用触摸屏和按钮开关两种控制模式，触摸屏TPC7062KS通过USB接口与装有MCGS软件的计算机进行组态，触摸屏与PLC通过RS232进行通讯，三菱FX3U-48MR可编程控制器为控制核心；57HS22步进电机及M542驱动器、ECMA-C30604PS伺服电机及ASD-A0421-AB驱动器，ACS355变频器，0.37kW三相异步电动机，低压电器（按钮、接触器、继电器），测量仪表，西门子RWD68温度控制器，SKD62型执行器，QAE2121.0110温度传感器，QAC22室外温度传感器等。该实验台实验项目可与多种课程对接（如下表）。
该教学实验平台单台造价2万元左右，既达到了节约资金的目的，又方便了机电专业实验教学的开展，锻炼了学生的机电一体化专业知识，可谓一举多得。
四、“电气综合实验台”学做一体模式的验证
“电气综合实验台”项目提出时，就得到了机电一体化专业教师一致的支持和参与，该项目也得到了广大机电一体化专业学生的积极参与，一批理论知识扎实，同时动手能力强的学生在该项目中得到了锻炼。
该“电气综合实验台”投入到2015级机电一体化专业的教学中，得到了教师和学生的广泛好评，由于教学实验平台是老师和学生共同完成的，因此对于该设备的使用更为主动，更愿意在教学中融入“电气综合实验台”。
经过教学运行后，采用该实验平台的课程，学生的专业课平均成绩较上一级学生提高7.4分，而参与电气实验台设计、制作的学生，其专业课平均成绩比上一级学生提高10.2分，更是有显著效果。
五、结语
机电一体化专业发展的新趋势，对于高职学生专业知识的学习能力、知识的综合运用能力、自动化智能设备的操作能力都有了较高要求；为了适应社会对机电一体化学生的新要求，需要更多更先进的实验教具参与教学。
鉴于现有市场上“电气综合实验台”价格较高，难以大量购置的问题，且实验台难以满足个性教学的要求，提出了“电气综合实验台”学做一体化模式，由学生参与自主设计、选型、安装、调试“电气综合实验台”，并将其应用于教学过程。该模式经过一年多的运行，经过数据分析和学生访谈，发现学生的学习积极性明显提高，学习成绩与往届相比，有了較为明显的进步，效果明显。证明了以“电气综合实验台”为基础的学做一体化模式符合课程改革的方向。
参考文献：
[1]方振龙，陈国才，于福权.高职机电一体化专业实践教学体系及实训基地建设探讨[J].教育与职业，2014（8）：157-158.
[2]张晓辉.机电一体化实验教学模式的应用[J].新校园（中旬刊），2013（9）：63.