基于CDIO模式的机电一体化实训项目构建
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基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设【摘要】本文围绕基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设展开研究。
在分析了研究背景、研究目的和研究意义。
在正文中,概述了机电一体化课程建设的概况,探讨了CDIO理念在课程中的应用以及信息技术的作用,提出了实施方案并对效果进行评估。
在总结了基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设,并展望了未来的发展方向,提出了结论和建议。
通过本文的研究,可以为机电一体化课程的进一步发展提供参考和指导,促进学生在这一领域的综合能力提升。
【关键词】基于CDIO、信息技术、机电一体化、课程建设、概述、CDIO理念、应用、实施方案、效果评估、总结、发展方向、结论、建议。
1. 引言1.1 研究背景机电一体化课程的建设是当前教育领域中的热点话题,随着社会经济的快速发展和科技的不断进步,传统的机电专业已经无法满足市场对人才的需求。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设成为当前教育改革的必然选择。
在过去的教育模式中,传统的机电专业主要注重理论知识的传授,而缺乏实践能力和创新思维。
而CDIO理念强调学生在学习过程中的实践能力和工程实践能力的培养,突破了传统教育的局限性,能够更好地满足社会对高素质人才的需求。
信息技术的应用也是机电一体化课程建设的重要组成部分,通过信息技术的应用,可以更好地将理论课程与实践课程进行结合,提高教学效果和学生的学习兴趣。
研究基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设具有重要的现实意义和深远的影响。
1.2 研究目的机电一体化课程建设是为了适应现代工程教育的需求,培养具有跨学科综合能力的工程技术人才。
本研究旨在通过结合CDIO工程教育理念和信息技术,探讨如何构建一套符合时代潮流的机电一体化课程体系,以培养学生的工程实践能力、创新能力和团队合作精神。
具体目的包括:1.系统掌握CDIO工程教育理念,将其具体运用于机电一体化课程建设中,促进学生从设计、实施、验证到实现的全过程参与,培养学生的工程解决问题的能力。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设随着信息技术的发展,机电一体化已经成为工程技术领域的一个重要方向。
为了适应这一趋势,传统的课程设置已经不能满足行业的需求,因此有必要设计一种新的课程体系。
CDIO(Conceive, Design, Implement, Operate)教育理念提供了一种全新的教育模式,通过将工程实践贯穿于整个课程体系之中,培养工程技术人才的综合能力。
本文将探讨基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设。
一、课程设计的基本原则1. 根据行业需求进行设计产业发展是课程设置的重要指导方针,机电一体化行业需要的人才是既懂得机械、电子技术,又懂得信息技术的综合型人才。
课程设置要充分考虑到企业用工需求和发展趋势,结合实际情况设置相关专业课程,打好基础,培养综合性的工程技术人才。
2. 注重实践能力培养机电一体化行业对学生的实践能力要求较高,因此课程设置应该注重实践技能的培养,尤其是对信息技术的应用。
学生在课程中要有机会接触到最新的信息技术和工程实践,通过实际案例和项目实施,提高学生的动手能力和创新能力。
3. 培养综合能力机电一体化行业需要的人才要求不仅懂得技术,还要有团队协作、项目管理、沟通能力等综合素质。
因此课程设置要求不仅在技术领域突出,还要兼顾其他方面的能力培养,比如团队项目、实习实训、英语、沟通技能等。
二、CDIO教育理念在机电一体化课程中的应用1. Conceive(构想)在机电一体化教育中,给学生提供一个广阔的创新舞台非常重要。
学校要设计一些项目课程,鼓励学生在导师指导下进行专业领域内的创新实践。
学生通过这样的活动,能够深入了解并引导学生解决实际问题,培养学生对机电一体化技术的兴趣,逐步形成自己在这一领域的认识和观点。
2. Design(设计)在机电一体化课程设置中,要注重设计实践环节。
学生在学习机电一体化专业知识的要求学生具备将理论知识转化为实际设计的能力。
通过课程设置,引导学生在进行课程设计时,注重整体性和系统性,培养学生处理实际问题的能力。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设机电一体化课程建设是基于CDIO(Conceive-Design-Implement-Operate)方法论和信息技术的课程设计思路,旨在培养学生具备理论与实践相结合的机械与电气一体化的综合能力。
本文将从CDIO方法论和信息技术的角度分析机电一体化课程的建设。
CDIO方法论强调学生在课堂上通过学习理论知识进行概念构建(Conceive),并在实践中进行设计(Design)、制造(Implement)和操作(Operate)。
这一方法能够使学生在课程学习过程中培养创新思维和实践动手能力,从而增强解决实际问题的能力。
在机电一体化课程中,学生可以通过学习机械、电气、控制等相关理论知识,结合实际案例进行概念构建,并通过设计和实施来完成所学知识的运用。
信息技术对机电一体化课程的建设也起到了重要的推动作用。
信息技术的发展使得机电系统的设计与模拟、数据分析与处理、自动化控制与管理等方面都有了更多的工具和方法。
CAD(Computer-Aided Design)软件可以帮助学生进行机械产品的三维模型设计,PLC (Programmable Logic Controller)软件可以帮助学生进行控制系统的设计与仿真,数据分析软件可以帮助学生进行实验数据的处理与分析等。
通过信息技术的应用,学生可以更好地理解机电一体化的原理与应用,提高实践能力。
在机电一体化课程的建设中,还需要注重培养学生的团队协作能力和实践创新能力。
机电一体化的项目通常需要多个学科的知识和技能的整合,而团队合作能力是实现这一目标的基础。
机电一体化领域也是一个不断创新的领域,学生需要具备探索问题、解决问题的能力。
在课程设计中,可以设置一些小组项目,要求学生合作完成,同时鼓励学生提出创新的想法并尝试实现。
基于CDIO方法论和信息技术的机电一体化课程建设旨在培养学生的综合能力,其中CDIO方法论强调学生的实践能力和解决问题的能力,信息技术则提供了更多的工具和方法来辅助学生的学习与实践。
机电一体化专业基于CDIO的项目体系化课程开发的思考王丹萍
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2014(0)17
【摘要】CDIO工程教育模式是一种素质、知识、能力培养一体化的科学教学体系,它以项目为引导。
CDIO是Conceive Design Implement Operate的简写,分别代表构思、设计、实现和运作,CDIO教育模式强调培养学生具备扎实的工程基础理论知识及专业知识,是一种较为先进的工程教育理念,它强调让学生主动学习工程和获取工程能力,是先进的工程教育方法 ,是以项目为引导的工程教育模式,是一种完整的工程教育过程。
1以项目为引导的CDIO培养理念以一级项目为主线,将其贯穿于教学阶段当中。
【总页数】1页(P193-193)
【作者】王丹萍
【作者单位】长江工程职业技术学院 430212
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于CDIO项目体系化课程开发方案设计 [J], 张鹏程;郗艳梅;贾新立
2.中美合作机电一体化专业办学的思考——基于无锡科技职业学院中美机电一体化专业合作项目 [J], 刘媛媛;张福杰;
3.中美合作机电一体化专业办学的思考——基于无锡科技职业学院中美机电一体化专业合作项目 [J], 刘媛媛;张福杰
4.基于OLP—CDIO模式的开放式层次化的高职网络技术专业项目课程开发与实践——以《网络设备配置与优化》课程为例 [J], 刘建华
5.基于CDIO理念的项目化教学改革的探索——以机电一体化专业为例 [J], 李爽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设近年来,随着科技的不断发展,机电一体化技术在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
在这样的背景下,基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设成为了当前教育领域的热点话题。
本文将结合CDIO(Conceive, Design, Implement, Operate)工程教育理念和信息技术,在机电一体化课程建设方面提出一些想法和建议。
一、 CDIO工程教育理念CDIO工程教育理念是一种以工程实践能力为核心的工程教育模式。
它强调工程教育要注重培养学生的创造、设计、实施和操作能力,使学生能够在实际工程情境中解决问题,同时还能够夯实其科学基础知识。
CDIO教育理念还强调了跨学科合作、工业界合作以及社会责任等方面的培养。
在机电一体化课程中,我们也可以借鉴CDIO理念,将其融入到课程建设中。
基于CDIO理念,我们可以注重培养学生的实际操作能力。
机电一体化课程涉及到许多物理原理、电子技术、机械制造等方面的知识,因此学生在学习过程中需要进行大量的实践操作。
通过实验教学,学生可以将课堂理论知识与实际操作相结合,加深对知识的理解,培养自己的动手能力和解决问题的能力。
我们可以通过项目驱动教学的方式来培养学生的创新能力。
通过学习真实的工程案例,让学生在项目中提出解决方案、进行设计、实施并操作,培养学生的创造性思维和工程实践能力。
这样的教学方式不仅能够激发学生的学习兴趣,还能够提升学生的工程实践能力和团队协作能力。
CDIO理念还注重培养学生的跨学科合作以及与行业的合作意识。
在机电一体化课程中,我们可以开设一些跨学科的课程,让学生在学习机械制造、电子技术等知识的也能够了解其他学科的知识,使他们具备更广泛的知识背景。
积极与行业合作,引入企业资源,让学生接触真实的工程项目,了解行业需求,为未来的就业做好准备。
二、信息技术在机电一体化课程中的应用随着信息技术的发展,我们可以将其有机地融合到机电一体化课程中,创新教学模式,提升教学效果。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设机电一体化是现代制造业的重要趋势之一,其本质是将机械制造和电子技术相结合,实现机械控制、电气控制和信息控制的有机融合。
在实际的生产应用中,机电一体化技术能够提高设备自动化程度、生产效率和产品质量,具有显著的经济效益和社会效益。
因此,如何开展机电一体化课程建设,将成为未来高校培养机电一体化工程师的重要任务之一。
CDIO是新的工程教育模式,重点聚焦于工程实践和职业素养的培养。
在机电一体化课程建设中,应该遵循CDIO模式,将课程设计与工程实践有机结合起来。
具体而言,可以秉承以下几个原则。
首先,要设立机电一体化课程的核心课程,如机械原理、电气原理、自动控制、传感器技术、嵌入式系统等。
同时,要注重整合不同学科的知识,培养学生跨领域的综合能力。
其次,要注重工程实践的实现,在课程设计中加入大量的实验、课程设计和综合实践项目。
例如,可以将机电一体化的实际应用场景作为实验教材,引导学生通过实验来了解机械结构、电控系统、传感器等基本元件,并掌握机电一体化软硬件开发技术。
此外,通过课程设计和综合实践项目,引导学生熟悉整个机电一体化系统的开发、设计和实施过程,培养学生的创新精神和团队协作精神。
第三,要关注职业素养的培养。
机电一体化的发展离不开工程师的创新能力和职业道德素养。
因此,机电一体化课程中可以引导学生学习现代工程道德,熟悉国家相关法规和行业规范,以及加强对专业素质要求的认识。
此外,对于课程中涉及到的相关内容,如一些实验安全规范、素材来源与知识产权等问题,还应该注重对学生的指导和引导。
第四,要与企业和行业密切合作。
机电一体化是企业最需要的技能之一,因此高校在机电一体化课程建设中必须与企业和行业密切合作,了解实际应用和提供实习和实践机会。
此外,结合CDIO模式和信息技术手段,高校还可以开展跨学校、跨地域的实体教育、在线教育等多种形式的教育模式。
综上,机电一体化课程建设需要遵循CDIO模式,注重工程实践和职业素养的培养,与企业和行业密切合作,通过信息技术手段实现教育的全方位、多元化。
基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设CDIO(Conceive, Design, Implement and Operate),即"构思、设计、实施和运营",是一种新的工程教育模式,提出了培养具有创新思维、工程实践和领导能力的工程师的目标。
在机电一体化课程中,CDIO模式可以帮助学生获得更好的实践能力和综合素质。
本文将介绍基于CDIO和信息技术的机电一体化课程建设。
一、建设目标1. 培养机电一体化方面的创新能力2. 提高实践操作能力3. 提高综合素质及领导能力二、课程设置机电一体化的课程设置主要包括构思、设计、实施和运营四个环节。
1. 构思在构思阶段,学生需要学习市场调研、新产品开发、竞争对手分析等知识,掌握求解技术问题的基本思路,并利用信息技术进行数据搜索、信息挖掘等操作。
以一个新产品的开发为例,学生需要使用CAD软件进行初步设计,然后利用模拟软件进行模拟和验证,确定产品的最终方案。
2. 设计在设计阶段,学生需要使用计算机辅助设计软件进行方案设计,并使用信息技术进行协同设计和数据交流。
在这个过程中,学生需要学习基本的工程力学、机械设计等知识,掌握设计工具的使用方法,例如SolidWorks等CAD软件。
3. 实施在实施阶段,学生需要学习机械加工、控制原理等知识,并在实验室中进行实验操作。
学生需要掌握常用的数控机床、焊接设备、电气控制元件等工具的使用方法,并学习编程语言、控制技术等内容。
同时,学生可以使用信息技术进行生产和质量管理。
4. 运营在运营阶段,学生需要学习产品的市场推广、售后服务等知识,掌握品牌管理、销售技巧等内容。
学生需要使用信息技术进行市场调查、数据分析等操作,并学习如何制定市场营销计划和质量管理计划,提高企业管理能力。
三、实现方法1. 利用虚拟仿真平台利用虚拟仿真平台进行实验操作,以减少实验设备成本,提高操作效率,并通过数据传输、数据分析等功能实现信息化辅助教学。
基于CDIO模式的机电一体化实训项目构建作者:苏东海单光坤
来源:《中国教育技术装备》2015年第22期
摘要针对就业岗位与大学毕业生的衔接问题,将CDIO工程教育理念应用到机械制造及其自动化专业实际的教学环节中,构建机电一体化实训项目。
实训项目是以提高综合工程项目设计能力为教学目的,以学生主动学习专业知识,教师负责知识引领为教学方法,以学生自己动手设计并搭建生产设备的控制平台,教师全过程监控为教学手段,达到激发学生学习的主动性,提高学生工程实践能力,增强学生就业竞争力的效果。
关键词 CDIO模式;实训项目;机电一体化
中图分类号:G642.44 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)22-0165-02
在即将迈出大学校门之际,部分学生心里存在一种焦虑:毕业是否就意味着失业?形成这种现象的原因有学生个人方面的原因和社会方面的原因,笔者认为主要包括:1)社会主义核心价值观还没有真正树立起来,缺乏明确的社会责任感;2)心理脆弱,攀比心强;3)实践能力差,缺少职业经历、就业竞争力;4)知识掌握不扎实,缺乏团结协作能力。
以上因素造成毕业生的能力素质与用人单位的要求存在较大差距,加大了毕业生就业的难度 [1]。
针对存在的问题,沈阳工业大学机械工程学院积极开展卓越工程师教育培养计划的实施工作,目标是培养能够解决工程实际问题、创新能力强、适应经济社会发展需要的具有国际视野的高质量应用型工程技术人才。
1 教学体系中CDIO教学模式的有机融入
现有的机自专业课程设置中每门专业基础课和专业课都配有相应的实践环节,但缺少综合运用多学科知识的实践环节。
学生通过金工实习、认识实习及生产实习等环节,虽然能从企业的现实生产环境中了解理论知识在实践中的应用,可是仍然无法亲身体验整个工程项目是怎样设计、搭建及生产运行的。
为了解决这个问题,认真学习和理解美国和瑞典的四所高校创立的CDIO(Conceive,构思;Design,设计;Implement,实现;Operate,运作)工程教育理念。
CDIO强调工程实践教学的重要性,强调培养学生主动学习和动手实践的能力,以及分析问题和解决问题的能力,强调培养学生职业技能和道德,以及团队协作和交流[2-3]。
这正是解决面临的教学问题的金钥匙。
将CDIO工程教育理念应用到实践教学环节中,立足本校的培养目标,整合机电方向多门核心专业课程知识,为机自专业大学三、四年级的学生增设机电传动与控制大型集中项目训练课程。
该课程立足于机械原理、机械设计、液压与气压传动、机电传动与控制技术及测试技术等多门课程的理论知识,以工程设计任务的方式下达给学生,要求学生在设计过程中主动寻求解决问题的知识和方法,以实际工程设计方案的形式完成课题,并在实训工作室的成组设备上实现设计方案。
2 实训项目的实施策略
实训项目的工程基础沈阳工业大学与亚德克(中国)有限公司联合建立了“卓越工程师”联合培养实习实训基地,实训项目就是基于该实习实训基地的模块式柔性自动生产线实训系统展开的。
基本系统由六个站组成,每站各有一套PLC控制系统独立控制,在基本单元模块实训完成以后,又可以将相邻的两站、三站直至六站连在一起,学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。
学生在实训过程中要综合运用现代实际生产中较流行的、较先进的各种很实用的技术知识点,其中包括PLC控制编程技术、电气控制技术、气动应用技术、传感器技术、机器人应用技术等知识,充分发挥自己的创新思维,采用模块化的设计对设备进行扩展改造。
实训项目的实施途径学生在认真阅读实训指导书的基础上,掌握实训工作台的机械结构、气动单元和电器单元的组成。
根据设备自拟训练任务或者由教师下达设计任务,学生为完成设计任务需要做以下工作:
1)启动并观察装置的运动过程,绘制出装置的机构运动简图、气动控制原理图、系统的机械装配图;
2)根据装置的实际电器接线情况,绘制出电气控制原理图及I/O分配表;
3)列出工作台上所有电器元件、气动元件的明细表,注明型号等信息;
4)读出PLC的控制程序,并结合实际运动过程,熟练掌握电器元件、气动元件及机械机构的工作原理,熟练掌握运动控制程序;
5)根据训练任务搭建电气控制系统,编制装置的运动过程控制程序。
6)在自动生产线上调试控制程序,完成设计任务要求的设备运动。
实训项目实施过程的管理
1)每五名学生组成一个实训小组,实行组长负责制,由各小组组长协助指导教师共同完成实训设备的使用调度工作;
2)实训时间为期一周,进程安排如表1所示。
3 本实训项目的特色
以项目设计为导向的综合能力培养理念课程体系中与课程对应的实验和课程设计只是对一门课程知识点的验证及总结,而本项目是借鉴国外CDIO培养模式,将机电方向所涵盖的多门专业基础课和专业课的知识点融于工程项目设计之中,这样培养出来的人才才能做到与企业工作岗位的零距离衔接。
培养学生基于项目、问题的主动学习方法实训项目成为专业基础课和专业课学习的主线。
由于实训项目的任务下达时间是在学校教学的第六学期,学生将围绕工程设计任务主动地在第六、七学期开设的各门课程中搜寻专业知识,极大地调动了学生学习的主动性,这也正是CDIO培养模式所提倡的[4]。
工程项目验收的考核方式课程考核以工程项目验收的形式,根据学生讲解设计思路、设备运行演示、现场答辩及设计项目报告等环节,由多名指导教师给出最终成绩。
评选出考核成绩高的小组为全体学生演示设计的成果,促进全体学生共同进步。
注重学生综合素质提升实训课中每组学生都承担了工程性极强的设计任务,目的是突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力,只有友好合作、不怕挫折的团队才能交上满意的答卷。
4 结论
通过完成生产过程控制任务的设计及实现,对学生进行贴近生产现场的工程实训,使学生很好地掌握了机械设计、工业自动化控制系统设计的过程和方法,培养了工程设计能力,提高了学生学习的方向性和主动性,提高了参与研制开发高技术附加值产品的能力和从事工程技术或协调管理的技能。
在整个教学过程中,指导教师充当知识的引领者、项目进行的督查者、实训生产线的管理者,实现了引导式实践教学。
笔者希望教改经验对其他工程院校的机械类专业以及其他工程类专业的人才培养起到有价值的借鉴作用。
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参考文献
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[3]王仲文,段瑞珍.基于CDIO模式的机电一体化专业教学改革初探[J].价值工程,2013(15):238-239.
[4]王伟,王殿君,申爱明,等.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报:自然科学版,2010,33(2):136-138.。