时间：2023-06-07 09:26:03
论文摘要：随着我国高等职业教育规模的不断壮大，提高职业教育的整体教学质量，培养真正高素质的技能型人才是我国职业院校共同关心的问题。本文以提高我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学质量为目标，探讨了该课程的教学改革。文章分析了目前我国高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学内容不太适合当前企业对人才需求状况的变化，论述了进行该课程教学改革的意义，阐明了该课程进行教学改革的目标。
《电工与电子技术》是大学机械类专业的专业必修课程，是学生由理论知识走向实践应用所接触到的第一门专业性质的课程[1]，同时它是一门与机械设备控制紧密相关的课程，具有很强的理论性和实践性。目前我国大学机械类专业《电工与电子技术》课程内容主要包括直流电路、交流电路、电动机、变压器、常用低压控制电器、基本电气控制线路、半导体器件、模拟电路、数字电路、典型数字电路及应用等内容[2][3]，基本按学科体系组织教学内容。学生对该课程的学习既有兴趣又有畏难情绪，普遍认为该课程学习难度较大，不容易学懂[4]。
随着科学技术的发展和企业对人才需求状况的变化，现今该门课程部分内容已不适应高等职业院校机械类专业学生学习，为减轻学生学习负担，激发学生学习兴趣，提高课堂教学效果，有必要对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程的教学内容和教学模式进行改革，应用任务引领的教学理念对其知识内容进行重构与优化。
1.教学改革意义
1.1 高等职业院校机械类专业学生就业岗位主要包括机械加工设备的操作和维护，各种机电一体化设备的装配、调试和维护，以及其它与机械产品相关的工作。从高等职业院校机械类专业毕业生就业岗位对《电工与电子技术》知识要求方面考虑，对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化意义突出。
1.2 高等职业院校学生在学校学习时间一般不超过2.5年，学习时间短，学习任务繁重，对于在就业岗位上很难用到或根本用不到的知识点应该有所删减，这样能有效地减轻学生的学习压力，避免学生产生厌学情绪。因此对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化，更有利于学生掌握该门课程中在工作需经常用到的重点内容。
1.3 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化，开展基于任务引领的课程教学改革，将教学单元划分成学生毕业后工作过程中可能碰到的具体工作任务，采用“理实一体化”的教学模式进行教学，可以激发学生课堂的学习兴趣、提高学习效率，收到好的教学效果。
1.4 对高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程内容进行重构与优化，也是由高等职业院校学生自身的理论基础决定的。随着我国高等职业教育规模的扩大，生源的减少以及高考招生比率的逐年升高，高等职业院校学生高中阶段理论课程基础越来越差，对理论知识的接受能力整体下降，让他们学习理论性过强的、且在以后的工作中很难用到的知识，是对课堂上绝大多数学生的不负责任。
2.教学改革目标
以培养高等职业院校机械类专业学生熟悉机械设备电气控制系统能力为主线，打破传统的《电工与电子技术》课程教学内容的界限，从认知规律和满足学生就业岗位的需要出发，对教学内容和实践环节进行整合与提高，达到基本的电工与电子技术知识的完备，同时突出机械设备中电动机控制和接触器、继电器等电气控制线路的理解和掌握。具体做好以下几方面的改革。
2.1 以能力培养为主线，构建独具特色的课程内容教学体系。以掌握基础知识、强化应用、培养技能作为教学的重点，力求达到以知识应用为目的，能力培养为主线。在教学过程中，以学生毕业后在工作岗位上能碰到的实际工作任务为基础，构建独具特色的课程内容，开展基于任务引领的课堂教学。
2.2 在课程教学过程中，采用“理实一体化”的教学新模式。为了提高教学质量，首先要促进学生提高学习积极性，把被动学习转变为主动学习、喜爱学习，如此方能有效提高教学效果，提高学生的学习效率。在高等职业院校教育教学改革进一步深入发展的过程中，本人根据自己多年的教学经验和体会，认为理实一体化教学方式是实践性较强的课程教学中的一种行之有效的提高教学效果的方法。这种教学方式能激发学生学习兴趣，提高学习积极性能收到事半功倍的教学效果。3.结束语
对高等职业院校的课程进行教学改革，提高教学质量，是我国高等职业教育发展的需要。本文探讨了高等职业院校机械类专业《电工与电子技术》课程教学改革。笔者抛砖引玉，从分析我国高等职业院校生源的实际情况、现有课程内容的设置、以及企业对人才需求状况等方面出发，讲解了教学改革的意义，提出了教学改革实施方案，重点讲述了教学改革的目标。当然，提高我国高等职业院校《电工与电子技术》课程的教学质量是一项长期而艰巨的任务，需要我们广大高等职业院校的教师共同努力。
参考文献
[1] 杨克虎,王振翀.工科非电类专业“电工电子技术”课程改进方向的思考[j].中国电力教育,2010,7:122-123
[2] 秦曾煌主编.电工学[m].北京：高等教育出版社，1990年5月
摆在工科高等院校面前的紧迫任务之一是如何培养适应建设新型国家的创新人才。教育部开展的工程教育专业认证标准对毕业生知识、能力与素质的基本要求中就有“具有创新意识和对新产品、新工艺、新技术和新设备进行研究、开发和设计的初步能力”；教育部的“卓越工程师教育培养计划”旨在培养造就一大批适应经济社会发展需要、创新能力强的高质量的各种类型工程技术人才，为建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划的三个特点之一就是强化培养学生的工程能力和创新能力。可以说，工程教育的本质就是培养大学生的创新能力。受传统文化、社会环境、思维方式和个体差异等的影响，我国工科大学生的创新思维和能力低于人们的期望值。这就需要探索培养和提高创新能力的方法。
高等工程教育中创新能力培养是一个系统的工程，强调实践和社会需要，需要从创新环境、创新认识、创新方法、创新活动流程等多方面介入。其中，必须改变对传统的高等教育专业培养中教师和学生的认识，对学生管理、教学计划、教学方式、师生互动等进行改革。同时，还可以借鉴其他学科，如系统科学、管理科学、工程技术等的方法和理论，嫁接到高等工程教育中，形成新的高等工程教育方法和理论。本文由收集整理
笔者所在的专业为机械电子工程专业，通过借鉴管理科学中的知识集成思想，将专业培养中的教师和学生看成学习型组织中的成员，提出专业知识集成的设想。经过多年的实践，发现专业知识集成对学生创新能力培养有明显的促进作用。
一、专业知识集成的含义
进入21世纪以来，人们认识到一些先进技术及系统集成方法的使用和发展的关键都是以知识集成为核心。知识集成的目标是实现有效的知识利用，提高创新能力。知识集成是grant在1996年正式提出的，随后国内外学者对于知识集成进行了大量的研究。目前关于知识集成的研究内容和成果没有形成系统的学说，还没有统一的定义。从其概念的演变过程看，其内涵越来越深刻。
综合国内外的研究，一般认为知识集成的内涵是：知识集成的对象包括各种显性和隐性知识，这些知识存在于组织内部各类人员、各协作单位以及不同组织之间；知识集成是显性知识与隐性知识间的集成，也是个人知识、群体知识、组织知识和组织间知识的集成；知识集成活动包括识别、获取、共享、综合组织内外部知识，在此基础上形成新的知识体系。
知识集成的本质是知识创新的动态过程，必须利用知识的集成成果进行自主创新，是螺旋上升的知识集成过程；知识集成是一个复杂的组织、技术、人力资源管理过程，集成主体必须发挥主动性和创造性；知识集成的目标就是打破知识壁垒，提高组织创新能力。知识集成的最终目的是构建组织核心竞争力。
机械电子工程是机械学、电子学、信息技术、计算机技术、控制技术等有机融合而形成的一门综合性学科，核心是机电一体化，本质是机械自动化和智能化，在国民经济各领域各行业应用广泛。因此机械电子工程的学科特点是该学科随科技的发展而发展，并且学科知识面广，交叉性强。这就对机械电子工程专业培养的学生的基础知识、素质和能力有较高的要求，特别是创新能力有要求。目前，机械电子工程专业同其他工程专业一样，一般通过专业基础课和专业课程的学习提高专业知识和素质，这些专业基础课程包括机械类、电子技术类、控制类和信息类课程；通过课内实验、课外科技活动、集中实践环节（如课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计）等提高实践能力和专业技能；通过选修人文社科类课程、参加文体活动和竞赛等提高学生的文化素质和社会交往能力；通过少数几门课（如笔者所在专业开设了“机电产品创新设计”等课程）、课外科技活动、学科竞赛、和申报专利等提高创新能力。
这种培养模式对学生创新能力的提高作用有限。由于学习环境、传统文化、教学管理、学生个性等因素的影响，导致学生基础知识、素质和能力不尽如人意，最终影响学生的创新思维、创新能力及其转化。[1]特别是学生对知识的学习，这是影响学生创新能力最重要的影响因素。笔者所在的机械电子工程专业培养中就曾经存在一些问题，如：机械电子工程专业知识源异质性强，学生对异质性强的知识理解和转换不畅；机械电子工程专业的知识源是相对封闭的，如机械学、电子学和控制技术的知识相对封闭，学生对知识源的沟通不畅；对学生学习而言，知识源存在时间差等问题；机械电子工程专业的知识源对教师而言也存在很多问题，如缺失、割裂和不畅等问题。
为提高专业学生的创新能力，笔者所在的专业借鉴知识集成的方法和原理，将专业建设中的专业教师和学生看成学习型组织中的成员，提出专业知识集成的概念，重新审视机械电子工程专业的知识源，改变师生的知识源时空观，最终提高学生的创新能力。
二、专业知识集成的实践
1.机械电子工程专业学习型组织的建立
将机械电子工程专业的教师和学生视为学习型组织中的成员，通过分析组织的师生共同的愿景、个体差别、实现不断学习的方式，如全员学习、全过程学习和团体学习等，构建扁平式组织结构的方法，保证师生沟通快捷和通畅，实现师生自主管理的途径。专业教师对学习型组织这些特性统一了认识，认为在专业建设中教师和学生都是主体，教师和学生是学习型组织中的成员等。这些为机械电子工程专业知识集成的实现提供了基础。
2.机械电子工程专业知识源的构成
专业组织教师对机械电子工程专业的显性知识、隐性知识进行了分类和挖掘，总结了它们的特点，确定了知识源在组织中教师、学生间的流动和吸收的方式、途径，评估了它们对学生创新思维和创新能力的影响。
知识集成理论认为知识可分为显性知识（编码型知识）和隐性知识（意会性知识）。由计算机处理的、可以度量的知识一般是显性知识，如“知道是什么”和“知道为什么”的知识。隐性知识是头脑中属于经验、诀窍和灵感的那部分知识（隐含经验类知识），是难以编码和度量的，并且是在不断演变的。它可能以数据、信息的形式无序地存放在某些地方。在专业这个组织中，这些知识源异质性强，相对封闭，存在时间和空间的分离等问题。
从学生层面看，机械电子工程专业的显性知识和隐性知识的来源主要有：
（1）课程。包括学科基础课和专业教育课等，如机械类、电子技术类、控制类、信息类和专业类课程，如工程图学、工程力学、机械设计基础、电子技术、电路分析基础、微机原理及其应用、自动控制理论、机电传动控制、机电一体化系统设计等课程。
（2）实践环节。包括课内实验、课程设计、金工和电子实习、生产实习和毕业设计等。
（3）课外教育教学活动。包括科研实践、文体活动、社会实践和专业调研等。
（4）其他。如同学之间、同学和老师、同学和外界交流与意会的知识等。
从教师层面看，显性知识和隐性知识除上述外还包括科研转化的知识等。
3.机械电子工程专业知识集成的实现
针对机械电子工程专业组织特点和知识源构成，从以下几个方面探索了专业知识的集成：改变师生对知识源的时空观；通过制度规范、约束激励、沟通交流、资源分配等方面实现知识的集成。这里所说的知识源的时空是指按传统安排的知识源学习进程和地点，如课程学习的不同学期，理论学习和实践在不同地方进行。通过有效方法集成知识源并进行实施，可以利用创新思维方法，如逻辑思维和非逻辑思维，激发师生的创新思维。例如，借鉴triz理论将机械电子工程专业的主要知识点汇编成册，按“自顶而下”的设计方法对复杂机电系统所涉知识源解构，改变师生对知识源的时空观。[2，3]
三、专业知识集成的效果和反思
1.专业知识集成的效果
机械电子工程专业知识集成自实现以来效果明显。
首先，改变了师生对机械电子工程专业知识的认识。教师拓展了自己的知识面，明确了所教课程的教学地位和所教课程内容与其他课程内容的相互渗透。大一上学期的“专业导论”课程就介绍了机械电子工程专业知识集成的内容，学生了解到专业所涉及的不同知识源，在毕业设计阶段就可以对毕业题目所涉及的知识点进行归纳和总结。
其次，促进了学生创新能力的提高。学生入学时就对机械电子工程专业知识集成形成系统概念，对知识的掌握更快、更全面、理解更深。在进行课外科技活动的过程中思维更开阔。如本专业已毕业的07机电2班37位同学中，获得省级以上课外科技活动奖项8项，获得实用新型专利32项、发明专利4项。09机电2班35位同学，有11位同学考取了研究生。10机电1班共有38位同学，截至第6学期为止共获得12项省级以上课外科技活动奖，申请实用新型专利23项、发明专利2项。
关键词：计算机；机械电子；电子控制；产业领域
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 10-0081-01
一、前言
随着经济技术的不断发展进步，计算机技术已经取得了突破性的发展，并渗透到各个领域中。特别是在机械与电子控制领域中，占据着非常关键的地位，当前机械及电子控制领域中对于计算机依赖程度还在不断上升，本文正是在这种背景下展开分析与研究的。
二、计算机控制理论及技术发展背景分析
（一）计算机控制理论的发展分析
随着当前社会不断发展和进步，计算机控制理论的发展也日益成熟，且在机械与电子控制领域中得应用也愈加广泛。自从第一台计算机在问世以后，就开始运用到生产中过程参量的检测工作中，并通过对相关数据信息进行处理，促使计算机控制理论不断发展及控制系统的不断完善形成。随着计算机控制技术的进一步发展，至上世纪60年代时，已经出现了专门用于过程控制管理的计算机，并通过计算机成功实现了直接对数字进行控制。
当前计算机控制理论的不断发展，导致计算机发展技术已经从传统集中式的控制系统转变为微处理器作为核心分层式的控制系统，且利用计算机可以直接监控机械及电子控制领域的所有环节。从而有力的降低了人工成本，并提高了机械及电子控制领域中的工作效率。
（二）计算机发展技术分析
当前，技术发展更新速度很快，计算机处理器也在进行相应的变革，而随着计算机处理器不断更新换代，计算机的控制技术也将随之不断发生变化，最终对机械及电子控制领域产生重大影响。
首先，是可视化发展技术，它包括了数据库及监测信息的可视化，同时还包括可视化相关设计辅助技术等。通过可视化发展技术，可以有效确保有限元法在机械及电子控制领域中的应用精确性与可靠性，从而提高计算机在机械与电子控制领域中得应用效率。
虚拟现实的技术，即VR技术，它是一项可以被创建，并能够有效模拟和体验现实中世界的技术。通过需虚拟现实的技术，可以将真实世界中各类媒体信息完美融入于虚拟世界中，并有效的构造了可以各个层次中交互进行信息处理的虚拟用户信息空间。
多媒体的仿真技术，它是建立在计算机的可视化及仿真技术的基础之上的，通过仿真技术，不同的媒体形态对不同性质模型信息进行模拟，并且将系统行为、系统形态、物理模型、数学模型与相应的时空展现模式，统一进行建模并求解。仿真技术的这种运用特点，更加适合科学研究与工程设计需要，因此得到了工程界中的普遍重视。
PLC技术，也称为可编程控制器，已经被广泛运用到机械与电子控制领域中。它是将计算机与自动化控制技术融为一体的控制系统，通过这个系统，有效的解决了机械及电子控制系统领域中的开关控制等问题，并逐渐替代高能耗与高故障率继电器的控制系统。当前随着PLC控制技术的不断发展进步，它的应用领域也在不断地扩大，除了可以收集并存储电子运行数据以外，还可以监控整个控制系统[1]。
同时，通过PLC技术，还可以编制多元化控制算法的程序，以实现闭环进行控制，这类控制系统被广泛运用于化工、冶金、锅炉控制与热处理等场合中。而且随着工厂自动化网络技术发展，PLC技术可以实现联网通信等功能，从而在工业生产控制的监控工作中得到更加广泛的运用。
此外，多媒体的通信技术等，可以通过网络在不同的计算机间相互进行多媒体信息传输。而计算机的辅助设计技术中，获得应用成功如建筑与设备中CAD结构制图软件。其次，还有工程信息计算机管理系统，它是借助工程信息的管理系统，即MIS工程信息的数据库及地理信息系统GIS与互联网环境等实现。
三、计算机技术在机械与电子控制领域中的具体应用分析
（一）在交通领域中信号灯控制实际运用分析
交通领域中，信号灯控制管理系统，这是计算机应用于电子控制系统中最典型的案例。信号灯控制系统是利用计算机编程控制器技术来对十字路口中信号灯的动作实施控制，并且通过准确掌握信号灯变灯动作进行时间控制，来为交通安全出行提供重要的技术支持。
（二）自动贩卖机中计算机控制运用分析
自动贩卖机工作原理完美的展示了计算机在机械及电子控制领域中的应用，自动贩卖机按照顾客的自身需求来选择商品，当顾客按下贩卖机中商品的开关时，所投入硬币值通过计算机控制器数码驱动管显示出来，再利用光传感器进行识别与判断，再进行下一步的操作。自动贩卖机主要是利用PLC控制与信号的输出来实现商品售卖的全过程，通过这种技术应用，使得人们生活更加便捷，并且也拓展了PLC技术的应用范围。
（三）农业机械化与电子控制中的计算机运用分析
近几年以来，我国不断加大对于农业生产的投资力度，以提升农业的机械化发展水平，最终改善农民的生产作业条件。而计算机就在农业的机械化发展过程中得到了广泛的运用，如农业机械操作空间与驾驶室仪表盘等，正是计算机技术于机械及电子控制领域中应用的最好说明。当前农业机械的驾驶室中，电子仪表已经代替了传统的仪表盘，且原来单一的参数显示已经朝着人机交互式智能化的发展方向转变[2]。通过电子仪表的显示屏，可以针对不同终端信息任意进行选择，且可以很方便的将农业机械的相关作业数据收集存储至相应存储卡里边，从而可以将农业作业中相关数据很方便的传输到办公室中进行分析研究。
此外，还可以将管理者决策与操控指令等传输到农业机械中智能控制的终端，以促进农机操作自动控制的实现。
（四）工业机器人的运用分析
工业机器人指的是可以自动进行控制，并可以重复进行编程、多功能及多自由度的计算机操作机，它涉及了计算机、电子控制、机械等专业技术，并且在确保操作者人身安全的前提下，有效改善作业环境、减轻作业强度，同时提高工业的劳动控制。因此由计算机和网络技术结合产生的工业机器人正被广泛运用到机械与电子控制领域中，日益改变着人类日常生产生活方式。
四、结束语
综上所述，随着计算机技术的不断发展，计算机在机械与电子控制领域中的应用范围也在不断扩大。通过计算机技术，有效的改善了机械及电子控制领域的作业环境，并极大的降低了作业强度和提高了作业安全。同时可以预见，随着经济技术进一步发展，计算机技术在机械与电子控制领域中的应用也将更加完善。
参考文献：
【关键词】机械工程；机械电子工程；人工智能
1机械电子工程的相关概念及发展历程
1.1相关概念机械电子工程与传统机械工程的研究方向不同，机械电子工程更侧重于运用信息实现机械系统能量的连接和与其他学科之间的交融。具体地说，机械电子工程的核心理论依然是传统机械工程中所讲述的定理和概念，但是也更注重与电子信息科学、计算机科学与技术以及人工智能等学科的联系，是一门跨学科发展的新兴学科。基于其跨学科多、综合性强的内涵，机械电子工程这一学科衍生了以下特点：（1）机械电子工程的产品设计依据也和传统的机械工程不同，机械电子工程除了依托机械原理外，还依据电子工程方面的知识设计产品，而传统机械工程设计依据仅仅是机械结构以及理论力学、流体力学等与机械相关的知识。（2）机械电子工程生产产品的设计思想与传统的机械工程有着本质区别。由于其是一门跨专业强的学科，所以在设计产品时，必然要考虑到不同学科原理的运用，在设计时融入其他学科的理论指导。尤其是在当前信息化高速发展的时代，机械电子工程融合了计算机科学与人工智能学科的相关知识，所以机械电子工程在产品设计时，会考虑更多的问题，设计思想会更加全面和完善。（3）机械电子工程生产出来的产品与传统机械工程不同，由于封装理论的运用，其生产出来的产品一般较小，结构清晰而简单。但每一个模块都由复杂的机械工艺制造而成，所以对设备的精度以及生产者的技术要求较高。1.2发展历程机械电子工程的发展大体上经历了手工加工、流水线生产以及集成生产三个阶段。手工加工阶段，在这一阶段，由于机械工具的制约，人们主要靠纯手工进行生产活动，工业化水平十分落后，人力成本也限制着整个行业的发展，同时这些不利条件也刺激了人们追求更有效率的机械生产的心情，为机械电子工程的出现埋下了伏笔。流水线生产阶段，这一阶段将人力极大地解放出来，通过流水线的运作，可以大规模地生产出标准统一的产品，但是随之而来的不足是，流水线生产模式相同，生产出来的产品差异性不大，不能提供个性化的产品。集成生产阶段，这一阶段运用了大量的机械电子工程的技术，由于制造工艺的提高，这一阶段除了能够大规模地生产产品之外，还能够实现产品的差异化，有效地提高了产品的质量。
2人工智能的相关概念及发展历程
2.1相关概念人工智能是信息科技高度发展的时代产物，它依托计算机网络技术的发展，融合了电子信息科学、生物学、神经行为学以及心理学等多门学科，也是一门跨专业度较大的新兴学科。较为官方的定义是，人工智能是指利用计算机技术以及生物学知识搭建的人工智能系统，实现对人类行为的模仿或者研究的科学。人工智能有两个十分明显的特点，一方面，由于这一学科的综合性，决定了其复杂性和专业性，需要依靠较为专业的技术才能保证其有良好的发展；另一方面，学科的专业性也决定了人工智能人才的专业性，专业知识过硬、对其余学科有包容性、目光较为长远的人，更适合从事与人工智能相关的工作。2.2发展历程人工智能虽然是一门新兴学科，出现的时间较晚，但由于其特点较为明显且迭代速度较快，人工智能发展到今天已经经历了五个阶段:第一阶段是人工智能的萌芽阶段。20世纪中期，这一领域的相关学者一起开展了关于机器模拟人工智能的研究，并形成了人工智能最初的模型，这一历史事件标志着人工智能的正式诞生。第二阶段被称为人工智能的“第一发展期”，这一时期研究的主要任务是机器语言的编译，这一工作为人工智能的大规模发展奠定了基础。第三阶段是人工智能发展的瓶颈期，虽然已有前两阶段的理论成果，但是人工智能是一个复杂的话题，学者发现通过前两个阶段的积累还不能给人工智能得到自动化发展，理论的实施还有很多困难。第四阶段是人工智能的“第二发展期”，此时通过对理论知识的仔细研究以及其他学科知识的灵活运用，人工智能已经可以用于商业并生产出具有商业价值的产品。第五阶段是人工智能的平稳发展阶段，这一阶段，人工智能虽然没有取得突破性进展，但一直在小步快跑，并形成分布式主体的新的发展模式。
3机械电子工程与人工智能的关系
随着各学科之间不断融合交互，机械电子工程作为一门跨专业的新兴学科，也受到了人工智能的影响，并得到良好发展，具体表现在以下两个方面：3.1人工智能改变了机械电子工程复杂的计算过程机械电子工程在设计到生产的过程中，要经历“建模-论证-生产”这三个阶段，前两个阶段要进行大量计算，过程比较繁琐。在人工智能出现之后，由于其与计算机科学之间的紧密联系，可以快速进行大量计算并得出精确结果，将其运用于机械电子工程，则会节省大量计算时间，提升效率。3.2人工智能可以排除机械电子工程生产过程中的诸多故障上文已经提到，机械电子工程的生产需要经过大量计算及论证，这一过程如果只靠人工进行，很容易造成计算错误导致建模失败，从而给整个生产过程带来不良影响。人工智能通过对信息的处理及整合，将信息分门别类地归纳和整理，会将计算的错误率大幅度降低，也就避免了后续环节错误和故障的生成。总的来说，机械电子工程与人工智能有着密不可分的联系，通过人工智能的运用，机械电子工程完善了自身的系统、提高了自身的生产效率；而人工智能也借助机械电子工程得到了更好的发展，引起更大的关注，两者在相辅相成的过程中都实现了良性发展。
参考文献
[1]张伟.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术.2016(21004):135.
[2]苏远锋.机械电子工程与人工智能关系的探讨[J].中国新技术新产品,2016(01):16.
关键词 ：物理课 ;专业课 ;教学 ;服务
一、物理课在高中教学中的地位
物理作为一门非常重要的基础课程，以逻辑缜密、条理清晰、结构严谨的语言为载体，以推理、论证为工具，对培养学生的科学态度和敬业精神，提高学生文化素质发挥着重要的作用。无论在日常生活中还是工程技术、煤炭生产中都广泛应用着物理学中力、热、光、电、磁的有关知识。作为一名高中生，要想掌握现代生产技术，适应现代生产和生活的需要，就应该在初中阶段已经接触过的一些比较浅易的物理知识的基础上，进一步学习更多更深入的物理知识。
物理课同时作为为专业课服务的基础课，它应为后续课程的学习铺路搭桥，打好基础。我们在教学实践中强调要注重物理教学与高中学校专业课教学之间的有机结合，帮助学生学习物理知识，学好物理知识，然后再将所学到的物理知识融合到专业学科的教学中，突出介绍与专业课教学有关的实际应用，树立“以学生为中心，以能力为重点”的思想，探索物理教学与专业课学习有机结合的新路子，激发学生的学习积极性，充分发挥物理教学提高学生素质、培养学生能力的重要作用。
二、物理学与和高中教育
对于高中学校的学生而言，学习物理学有短期和长期两种作用。首先，物理作为一门重要的基础课，公科各个专业都要开设的课程，在学习中学生不仅仅获得了一些物理知识，掌握了一些物理概念和规律，解答了一些物理习题，更重要是在上述学习过程中，能够明确概念、规律的建立及发现的原因和方法，掌握研究问题的方法，训练严谨的思维能力，培养分析和解答实际问题的能力，提升信息素养，具备科学精神，具有学习能力，为后续课程如工程力学、电工学的学习奠定基础。其次，物理学大厦的建立是由许多科学家长期奋斗、不怕失败、敢于修正错误、敢于否定前人而逐渐接近真理完成的。这里有科学家的自我牺牲、忘我奋斗；也有科学家苦苦思索而不得、灵感忽现而有所获的传奇经历；还包含有科学家深邃的思想、严密的逻辑推理，更有科学家学贯中西、巧构妙想的直觉思维，这里是丰富的思想宝库，蕴藏着丰富的人文精神。学生在学习过程中，如能用现心体会，不断地感悟内化，学以致用，见物思理，见理思人，以人为本，注重思想品德的提升，注重科学精神和人文精神的统一，那么学生的物理知识、个人素质、人格品位会得到同步提升，知识水平和学习能力就会大大提高。
三、物理课程与专业课程相关性分析
物理学是研究自然界最基本、最普遍的物质运动规律及其相互联系的科学，物理与专业课之间的较为密切的关系不是偶然的。物理学的发展在人类认识自然能力的提高、生产技术的改进、社会的发展上起着重大作用。如热学的研究，促进瓦特在1789年发明了蒸汽机，促进了手工业生产向机械化大生产转变，引起了工业革命，制造了蒸汽涡轮机和内燃机，扩大了人们活动的空间，大大推动了社会的发展。1831年，法拉第完成了电磁感应实验，使得利用机械能大量生产电能成为可能，人们制成了发电机。电能的开发和利用，给生产和生活带来深刻影响。使人类社会进入电气时代。原子物理学的研究，向人们展示了新能源形式――核能，大大加速了社会现代化的步伐，核能在和平年代的应用，正在深刻地影响着世界的发展和格局，对人们的心理也产生重大影响。
20世纪是科学技术空前高速发展的世纪，人类社会在科技进步上经历了一个又一个划时代的改革，物理学在这其中作出了巨大的贡献。相对论和量子理论的建立使人类的认识深入到了原子和原子核内部，在此基础上引起了原子能、半导体、计算机、激光等新技术、新工艺的出现，使人类开始了第三次技术革命。20世纪下半叶，计算机的出现给人类社会带来巨大的冲击。计算机的硬件核心是半导体大规模集成电路，PN结是基础。在20世纪20年代，产生了电子和空穴的概念，在这之后，用掺杂的办法产生了N型和P型半导体，为晶体管的发明奠定了坚实的基础。
事实证明，影响人类社会的每一个重大创造来源于新的物理思想，以物理学为对象的物理学教育必然影响着以现代技术为对象的工科类专业。
高中物理课程与工科的专业课程也有着密切的联系，这一点可以从物理学、机械课程教学这门专业课程的关系为例看出。机械课程教学包括机械力学性能分析、机械设计、机械维修维护等方面。日常生活、工农业生产、科学研究和国防建设中都广泛地使用着种类繁多的机械设备，机械工程课程即是讲授各种机械的有关知识。机械工程课程在通信类、电子类、电气类、计算机类等专业都有重要的应用，它对后面其他专业课的学习有着重要的影响。
四、物理课教学与机械基础课教学的结合
物理课是一门为专业课服务的先行课，它应为专业课的教学铺路搭桥。教学中根据专业特点，结合专业技能进行教学，激发学生的学习兴趣，使学生“学以致用”、发展能力。而机械基础课的教学中，机械力学分析、机械设计和机械维修等基础技能都必须利用物理知识进行阐述。
4.1 物理知识在机械力学分析的应用。
力学分析是物理知识中的重要内容，而机械的性能好坏主要体现在工作状态下机械的力学性能。机械基础课教学中，必须将物理知识中的力学分析应用到机械性能分析中才能加深学生对机械力学性能的理解。应突出力学知识，在举例和练习时尽量联系机械行业的工作实例和知识内容。
4.2 物理知识在 机械设计与维修中的应用。
关键词：机械；一体化；工程机械；应用
中图书分类号：TH-39 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）32-0090-02
机电一体化技术是一门将机械技术、电子科技技术，微电子技术以及控制技术、变换技术等各种技术融合在一起的综合性技术。现代信息时代的到来使机电一体化快速发展并且在现实生活当中得到了广泛的应用。尤其是随着现代计算机技术的不断改进和完善，机电一体化技术已经成为机械和微电子技术紧密结合的技术，成为推动工程机械发展的核心要素。将机电一体化技术应用到对工程机械的使用性能、操作效率等产生了革命性的影响，充分认识机电一体化技术对于工程机械产生的影响和作用，对于在理论上切实有效的开展相关研究，在实践当中做到新型技术的开拓与创新，都具有十分重要的意义和价值，因此本文将对这些问题进行探讨和分析，以期能够推动机电一体化相关的理论研究与实践，有效的推动工程机械技术的创新与进步。
1 机电一体化技术的发展
现代信息技术以及科学技术的迅速发展，推动的了不同学科的之间的交叉发展，导致工程机械领域出现了新的现象和趋势。在机械工程机械领域微电子技术与计算机技术迅速向工程机械领域渗透，从而加速了机械工业技术的结构以及生产方式以及管理体系发生了革命性的变化。机电一体化是指机械的主功能引入信息处理与控制功能，从而将机械装置与电子化设计与软件结合起来，从而计算机与机械结合的信息自动化系统。机电一体化发展到现在已经形成一门新的学科，随着科学技术的发展，机电一体化技术被赋予新的内容。
机电一体化的发展大概分为了三个阶段，在20世纪60年代为初级阶段，这一阶段人们利用电子技术来逐步完善机械产品的性能，从而提高产品的质量和效率。尤其是第二次世界大战，战争促使机械产品自动化技术的出现，计算机技术在机械产品的使用中功能被逐渐强化。在初级阶段，机电一体化技术应用还基本处于自发状态，由于计算机技术的发展尚未达到一定水平，因此机电一体化生产的产品并没有得到大量的推广和普及。到了20世纪70～80年代，机电一体化技术进入到第二阶段，这个阶段机电一体化进入到蓬勃发展的时期。在世界范围，机电一体化技术以及产品得到了极大发展，机电一体化产品得到了极大的推广和关注。20世纪90年代，机电一体化出现了新的发展方向和趋势，光学以及通信技术融入到了工程机械产品生产中，由此微电技工技术、光电技术等新的分支开始形成，机电一体化的建模设计以及各种集成方法不断涌现，导致改技术进入到了一个高速发展的时代。
2 机电一体化与工程机械的关系
将机电一体化技术引入到工程机械当中，可以极大的改善工程机械的性能和质量，使工程机械的经济性、可靠性以及安全性，操作性大大提高。例如工程机械的液压技术与电子控制技术相结合，就可以大大提高工程机械的操作效率和质量。目前微机处理器在工程机械应用到相当普及，并且取得了不错的效果。随着机电一体化技术的发展，工程机械与机电一体化技术的融合达到了前所未有的高度，电子控制技术已经深入到工程机械的诸多领域，并且还有拓展和扩大的趋势。
目前随着电子控制技术的成熟，将其应用到工程机械领域，已经是相当普遍的事情。很多机械在安装上电子控制系统之后，都可以实现自动化或半自动化的操作。诸如平地机的自动找平、称重机械的自动控制与升级、发动机的自动调整，汽车自动调档等。随着相关技术的不断发展与成熟，相信机电一体化技术在工程机械中的应用将会更加普遍，其结构也更加复杂，但是其操作的难度可能将会随之简化，效率也会大大提高。
总体来看机电一体化技术融入到工程机械当中，可以极大的改善了机械的性能，对工程机械的操作平台的建设以及使用产生了革命性的影响，同时在工程机械当中使用机电一体化技术，对于未来该项技术的发展与深入，对于电子信息技术、控制技术、数据处理技术等的发展也产生了重要影响。两者之间相互影响彼此结合共同推动了经济的发展和人类社会的进步。未来智能化以及网络化将是机电一体化发展的主要趋势和方向，并且随着这些技术的成熟，将会逐步引入到工程机械当中，从而推动工程机械制造以及相关技术的进一步发展。
3 机电一体化在工程机械应用中的具体表现
机电一体化技术在工程机械的应用涉及的领域和范围很广泛，本文从以下几个方面进行深入探讨和分析。
①监督与控制作用。监督与控制作用是利用电子控制技术发挥作用的重要方面，通过将微电子控制技术引入到工程机械当中，可以对工程机械的使用过程以及出现故障时进行自动的监督和控制，从而减少相关事故的发生。工程机械的电子监控系统可以对机械设备进行监控，具有故障报警与自动诊断的功能，对机械设备及时进行检查，及时发现故障和问题，提醒操作人员注意排除和维修。一旦出现异常情况，电子监控系统可以迅速确定故障部位和原因，便于工作人员及时检修，极大地提高了工作效率，减少不必要的损失，也可以避免重大故障的发生。现在电子监控系统在工程机械当中的应用已经相当普遍，并且极大的改善了工程机械自身的预警系统，通过电子自动监控系统使用工程机械的操作人员的效率也得到了极大提升。
②节能作用。传统的工程机械无论是制造生产的过程，还是在现实当中的应用。由于没有将机电一体化引用进来，造成工程机械设备自身的各个功能无法进行有机的整合，设备利用效率比较低，能源浪费比较严重。采取新型的电子节能控制器则可以大幅度提高挖掘机等大型工程机械设备的能量利用率，达到较好的节能效果，不但节约了能源，还安全、环保。操作起来也比较简便，还可以减少机械磨损，提高工作效率。节能作用是现代信息技术条件下追求的一个主要目标，随着人类经济活动频率的增加，各种资源的浪费已经成为一个主要问题，大力兴建工程以及房屋导致资源的浪费程度进一步增加，因此在使用各种机械的过程中，有效降低机械对于环境的破坏，资源的耗费将是现代电子控制技术追求的一个主要目标，工程机械在使用过程中通过利用相关技术以及系统平台的改造，可以达到节省自身资源耗费以及对外部资源依赖程度过高的问题，通过提高资源的利用效率，达到节能的作用和目标。
③保证成品的作业精度。电子控制系统应用到工程机械设备上，可以使称量变得更为精确，使称量过程自动化，避免了人工测量误差较大的弱点，使成品的作业精度明显提高。电子自动测量还节约了人力资源，降低了施工人员的工作强度，高效、快捷，符合现代工程施工的要求。机电一体化的控制系统极大的改善了工程机械的工作精度，对于提高工程机械生产出来的产品的性能和质量都起到了关键性的作用。通过电子控制系统，不但可以实现工程机械作业的自动化、智能化，而且还可以减少由于人工操作带来的各种失误和偏差，从而保证工程机械作业产品的精度。提高产品的精度，对于提高工程机械作业产品的质量和效果具有十分重要的意义，工程机械无论是用于施工还是用于简单的生产一些工程产品，其产品的作业精度，将直接影响到未来相关工程的质量，对于其产生的经济效益和社会效应，也具有十分重要的影响，因此提高成品的作业精度将是利用电子控制系统发挥其功能的一个主要方面。
④降低劳动强度。机电一体化技术的引入，使工程机械施工操作过程实现自动化或者半自动化。操作者可以更好地借助机械设备完成各种工作，劳动强度降低，工作效率却提高了，也减少了由于技术原因而导致的失误，实现了自动化、标准化的操作。工程质量和精度得到了充分保证，劳动力资源也可以得到更加合理的配置。一些比较先进的工程机械上面都装有自动操作的系统，例如推土机机械上就通过使用具有自动功能的电子控制系统，来帮助操作人员有效识别内外部施工的情况，同时对于机械本身可以形成有效的监督与控制，不但可以提高机械发动机的功率，降低能源耗费，更可以简化相关操作的程序，优化操作的程序，从而达到降低操作人员劳动强度的效果。降低劳动强度，对于提高工作效率，提高工程机械的使用效率，推动各种项目的顺利完成，具有十分重要的作用。目前将电子控制系统引入到工程机械当中，降低劳动工作强度，已经成为机电一体化技术比较鲜明的一个特点和价值应用标准。
⑤作业过程的自动化或半自动化。自动化或半自动化可以提高工程机械的运作效率和质量，通过自动化的作业，可以减轻机械操作人员的精力付出，降低体能，达到降低劳动强度的目标。另外在对于一些生产系列产品的机械而言，通过自动化可以降低由于生产经验、操作技术不到位而带来的种种不良影响。例如在施工机械如果装有可以控制的操作系统，就可以从很大程度上减少由于操作人员体力不足，精神疲惫以及匮乏经验而带来的种种安全隐患和事故。
一些先进的挖掘机上都装有自动化的挖掘轨迹控制操作系统，操作人员可以根据这个控制系统进行工作，可以根据这个轨迹控制系统设定耗铲斗的形状与轨迹，然后利用各种传感器信号以及相关自动设施及其他装置，实现自动化挖掘，从而减少人为的失误和事故发生。
通过以上分析可以发现机电一体化对于工程机械的使用性能、操作效率、安全与可靠性、节能、自动化等多个方面都产生重要影响。但是需要指出的是使用工程机械的毕竟是人，因此在将机电一体化技术引入到工程机械当中的时候，不能忽略的人主体作用。要充分重视人的主动能量，只有这样才能更好的发挥机电一体化的作用，提高工程机械的使用效率，推动机械一体化技术的发展和进步。
4 结 语
总之，随着现代信息技术的发展，尤其是计算机技术的发展，将微电子控制技术作为核心的机电一体化技术必将在工程机械使用以及操作、改造中发挥重要的作用，极大的推动工程机械自身性能的改进和技术的创新，这对于推动工程机械技术的发展，提高工程机械的使用效率，将产生重要的影响和价值。相信未来机电一体化技术在工程机械的应用的领域和范围将会更加的广泛和深入，因此将机电一体化技术与工程机械作为一个理论与实践研究的重要课题是具有深远意义的。
参考文献：
[1] 黄宋义.工程机械中机电一体化的应用[J].科技资讯，2009，（18）.
本文选取俄罗斯的莫斯科国立鲍曼技术大学（以下简称鲍曼大学）机械方向的学士培养方案，及中国的哈尔滨理工大学（以下简称哈理工）机械类方向的学士培养方案为研究对象，在对两校培养方案分别解读的基础上，对比分析两校培养方案的异同。本文的研究结果可以帮助国内相关领域的从业人员了解俄罗斯机械方向的学士培养模式及内容，为中俄两国进一步在该方向联合培养人才方面提供借鉴。
一、培养目标比较
（一）鲍曼大学机械方向学士培养目标
鲍曼大学机械方向学生主要学习机械方面的基础理论，包括机械设计与机械制造；掌握微电子技术、计算机及信息处理技术的基本知识，具备现代机械工程师的基本技能，进行具有机械产品设计、制造及设备维修、生产组织管理、分析和解决实际问题的基本能力。[1]
莫斯科国立鲍曼技术大学从综合素养及职业素养方面分别对培养目标提出要求。
1.综合素养方面。具备良好的信息处理能力，能够领会信息，并对其进行总结、分析；善于制订近远期目标并为目标的实现进行有条理的规划；逻辑思维能力强，具备较好的口笔头表达能力；有团队合作精神，组织协调能力优秀，并勇于承担责任；在个人工作中懂得使用法律条文及标准性文件；懂得在工作中提升个人业务水平，加强个人工作能力；能够开展自我批评，对个人优缺点有清晰认识，善于取长补短；相信本专业对社会的意义，有强烈的愿望完成个人工作；在完成社会及职业任务时掌握社会、人文及经济学的方法，善于分析问题的社会意义及进程；在工作过程中运用自然科学学科的基本定律，在理论及计算实验中掌握数学及计算机现代化的方法；善于把握信息社会发展中各种信息的本质和意义，并预知此过程中可能出现的危险，遵守信息安全要求，包括保守国家秘密；学会获得、保存及加工信息的方法，会使用计算机及互联网；掌握一门外语，要求能够阅读及理解外语科技语体，用外语进行口笔头交流；掌握保护工作人员的基本知识及方法，预防自然灾害和其他可能的灾难；在工作中掌握大自然基本规律、自然科学及机械学的规律；尊重并保护俄罗斯历史遗迹及文化传统，理解其他国家的与本国社会文化差异及特点；在个人生活及职业活动中遵守有关国际关系，人与社会、人与自然的规定；能够理解社会普遍及个体的哲学问题；了解历史进程中的各项的规律；了解经济史发展进程，及过程中的各项重大事件；了解俄罗斯在人类历史及当代世界中的作用及地位；善于分析社会重大问题，社会进程，预测社会发展前景；身体健康，能够胜任社会及职业活动的需要。
2.职业素养方面。善于发现工作中产生的科技问题的本质，并利用数学物理设备解决问题；能够使用数学物理设备，掌握理论、计算及实验的研究方法，掌握数学及计算机建模的方法；掌握最新科技成果，古典技术理论，物理数学及数学建模方法，并在此基础上解决应用力学领域的问题；善于利用现代计算方法及计算机技术（CAD/CAE、ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran等）解决应用力学领域的工作；对所完成的计算实验工作及方案进行描述，对实验结果进行加工分析，并撰写报告、文章及其他科技文本；使用计算机软件进行科研活动，撰写报告、简述，利用现代办公软件完成学术文章；利用计算机软件（CAD系统、КОМПАC、AutoCAD、 Autodesk、Inventor、SolidWorks、Solid Edge 等），结合先进的CAD技术，完成СAE计算（例如，使用CAEсистем ANSYS、COSMOS、Femap、MSC.Patran/Nastran）；参与机器及设备的设计，以保障其稳固性、持久性、安全性。
（二）哈理工机械方向学士培养目标
哈尔滨理工大学培养目标从以下三个方面进行界定，包括业务培养目标、专业特点及要求、毕业生应获得的知识和能力。
1.业务培养目标：培养从事机械设计制造及其自动化方面的研究、设计、制造及营销等方面工作的工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、机械与电子相结合、车辆工程研发等方面具有较强创新能力的工程技术人才。
2.专业特点及培养要求：本专业学生主要学习机械设计制造及其自动化专业所必需的基础理论、技术基础知识和机电产品及设备的设计制造方法及营销知识。
3.毕业生应获得以下几方面的知识与能力：较好地掌握自然科学理论基础，人文、艺术、和社会科学基础，具备口笔头表达能力；全面掌握专业领域技术基础知识，包括工程力学、电工学、机械学、测试与控制技术、机械工程材料、计算机技术、自动化技术、数控技术机械制造技术等基础知识；具备本专业必需的基本技能，如制图、实验、文献检索计算测试等及计算机应用能力；掌握本专业方向所必需的专业知识，了解学科前沿及发展动态；具有初步的独立科学研究、科技开发及一定组织管理能力；有自学能力、综合创新能力和分析能力。[2]
（三）两所大学机械方向学士培养目标比较分析
1.业务目标培养的异同
相同之处：中国和俄罗斯两所高校都是以培养能够从事机械制造及其相关领域的研发、制造以及营销等方面的高级工程技术人才为培养目标。同时这些人才又必须都是新时代下能适应各种环境的高素质复合型人才，拥有在各种复杂艰难的环境中处理相关难题的能力。另外中俄两国机械人才还必须是具备较强的专业创新能力的新时代高级工程技术人才。
不同之处：首先，中国高校对于机械类人才的培养对于其专业知识的要求更高一点，相关人文学科能力的要求要略低于俄罗斯高校；其次，中国高校的机械类人才更注重各相关领域知识的学习掌握，这点与俄罗斯也略有不同；再次，俄罗斯高校机械类人才的培养更为重视学生运用计算机建模的能力，这点中国高校要求相对要低一些。
2.学生应获能力的异同
相同点：中俄两国高校都要求所培养的学生掌握牢固的较强的机械类理论知识，同时又都能够根据工作需要运用计算机知识，能够熟练运用计算机解决相关机械类问题；此外，两国高校都对于汽车及其相关知识有一定的倾向，要求学生学习并掌握相应的汽车知识；再次，两国高校都很看重实验的重要作用，要求学生根据实验进行相应的力学分析得出相应的结论。
不同点：除机械方向本专业外，中国的哈理工还要求学生还必须具备其他相应的一般社会类知识，如人际交往和相处，个人身体素质和心理素质等；其次，中国高校更为重视学生的专业素质的培养，专业类课程开设得更为多一些；再次，中国高校对于学生外语水平的要求相较于俄罗斯更高一点。而俄罗斯高校在开设相关机械类课程的同时对于人文学科也给予很大关注，开设了诸如历史、哲学等学科，注重学生的综合素质的培养；其次，在培养机械类人才方面俄罗斯高校所开设的课程相较于中国高校要更为深入一点；再次，俄罗斯的鲍曼大学更注重学生的数据分析能力，并且着重培养学生分析后下结论的能力，中国的培养方案在这方面的要求相对较低。
二、两校课程设置比较
（一）鲍曼大学机械方向学士课程设置
鲍曼大学课程设置分为社科、人文、经济学，数学与自然学课程，专业课三大板块。
1.社科、人文、经济学板块
学科基础课（4门）：哲学、外语、历史、经济学；选修课（6选3）：政治学、社会学、法律基础、管理学、专业导论/机械史、现代科技语言/外文机械术语。
2.数学与自然学课程板块
学科基础课（8门）：解析几何、数学、线性代数、信息技术、变分法基础、数学物理公式、物理、生态学；选修课（8选4）：计算力学、数学实践、物理实践、信息技术实践、工程分析软件系统/计算机机械软件系统、数学/数理统计与概率。
3.专业课板块
学科基础课（12门）：计算机工程制表、机械理论、电阻材料、液体气体动力学、机械部件及结构基础、设计自动化、材料学、动力学分析及小波理论、弹性理论、机械制造、计算动力学、生命安全；选修课（14选7）：机械理论补充、电阻材料补充、机械部件及结构基础实践、动力学分析及小波理论实践、弹性理论实践、机械制造补充、计算动力学实践、计量、标准及认证、电子技术及电子学、热动力及热传导、机械制造技术、机械实验设备、机械系统稳定理论基础、可塑及蠕变理论基础、应力分析实验方法、实验设计及实验数据分析法/随机过程及分析、可变性固体动力实验/复合材料力学实验。
实践性教学环节包括毕业设计及生产教学实习两方面。
（二）哈理工机械方向学士课程设置
哈尔滨理工大学课程设置分为公共基础课，学科基础课，人文、社科、经管类素质课，专业平台课和专业方向课5大板块。
1.公共基础课中包含有必修课（9门）：高等数学（一）、线性代数（二）、概率论与数理统计、复变函数积分变换、外语、大学物理（一）、物理實验、C语言程序设计、体育；同时还有3门选修课。
2.人文、社科、经管类素质课包括必修课（9门）：思想道德修养与法律基础、毛邓三概论、马克思主义原理、企业管理基础、中国近现代史纲要、技术经济学概论、军事理论、大学生就业指导及大学生健康教育；同时包含有3门选修课。
3.学科基础课包括必修课（12门）：现代工程制图、电工学、工程力学、金属工艺学、机械原理机械设计、机械精度设计及检测基础、机械工程材料液压与气压传动等；另有选修课9门。
4.专业平台课包括机数控技术、械制造技术基础、机械系统设计、工程测试与信息处理、CAD/CAPP/CAM这5门课程。
5.专业方向课包括必修课和选修课。必修课包括A、B、C三组必修课，其中A组必修课包括数字化网络协同设计技术、机械现代设计方法等4门，B组必修课包括先进制造技术、现代特种加工技术等4门，C组必修课包括汽车构造、汽车设计等4门；而选修课共包括专业外语、计算机信息系统、自动机械设计、机械设计学、UG应用基础、塑料成型技术、网络制造技术、图像处理技术等一共30门。
实践性教学环节包括的内容较丰富，包括军训、计算机实践、认识实习、金工实习、电工电子实习、课程设计、课程设计生产实习、毕业设计与社会实践、技能训练等。
通过以上培养方案欲实现培养能够从事机械设计制造及其自动化领域内的研究、设计、制造运行等方面工作的优秀工程技术人才，特别是在计算机辅助设计及制造、车辆工程研发、机械与电子相结合等方面具有较强创新能力的优秀工程技术人才。
（三）两国机械方向学士课程设置比较
综上所述，两所学校培养方案的课程设置不尽相同。鲍曼大学的课程设置为3个板块，而哈理工但是5个板块，相同点是两所学校都设有人文、经济学、社科课程，都开设专业课；不同点是鲍曼大学开设了数学与自然学课程，而哈理工开设的是公共基础课及学科基础课。[3]
在人文、经济学、社科课程方面政治、哲学、经济、法律、心理、历史等为2所学校都开设的课程，而因为本国国情，社会发展水平、文化积淀等方面的不同，哈理工的毛泽东思想邓小平理论、军事理论俄罗斯不开设，而俄罗斯的文化宗教遗产、逻辑学、神学中国不开设。[3]
实践环节两校也体现出不同，见下表[3]：
三、学生毕业条件
鲍曼大学要求学生上满8640个学时，修满240个学分。[3]其中，理论学习217个学分（7812个学时），体育2个学分（400个学时），生产实习9个学分（324个学时），国考12个学分（432个学时）。
俄罗斯教育部规定在用学分衡量高等职业教育基础教育大纲工作量时，须遵循以下几点：1.1 学分=36 学时（45分钟/学时）或27小时；2.大学生一周最大工作量为 54 学时，合 1.5 学分；3.用学分计算某门课程的工作量时，用该课程的学时工作量除以36 并将小数位四舍五入到 0.5 即可。在使用学分制的情况下，课程考查和学年设计（ 论文）计入课程学习的总工作量之中；4.一周的实践合 1.5 学分；5.一门课程的学期考试合 1 学分（包括 3 天的复习准备时间和 1 天的考试时间）；6. 毕业会考的工作量视考试的周数而定，1周=1.5 学分。[4]
哈尔滨理工大学要求修满199学分（其中包括理论教学159学分及实践教学40学分）。[3]
本文从培养目标、课程设置、毕业条件三个方面对中国哈理工及俄罗斯鲍曼大学机械类学士培养方案进行对比研究，揭示两校在人才培养方面的异同，为中俄联合培养机械类人才提供参考。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 机械方向（151600）学士培养方案[Z].莫斯科鲍曼国立技术大学，2010：1-28.
[2] 本科专业人才培养方案（哈尔滨理工大学2006版）[Z].哈尔滨理工大学教务处，2006：1-13.
[3] 杨蕊. 中俄财会方向学士培养方案比较研究——以莫斯科国立交通大学与哈尔滨理工大学为例[J]黑龙江教育学院学报，2015（7）：45-47.
关键词:自动控制技术；智能化；仿生物系统化；绿色压力；机电一体化产品
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）04-0116-02
机电一体化产品简单的理解就是机械产品与电子产品的融合，机械技术与电子技术的融合，机械零件与电子元件的融合。两者共同完成某一机电功能。这也只能是传统意义上的机电一体化产品的定义。
现实生活中的机电一体化产品举不胜数。我们日常生活中使用的空调、洗衣机、微波炉、油烟机、吸尘器、电吹风等都是典型的机电一体化产品；在机械制造领域中广泛使用的各种铸造设备、锻造设备及机床、数控加工中心等也是典型的机电一体化产品；在工程机械领域中的挖掘机、装载机、起重机、搅拌站、桩工机械、路面机械等，都是用得较为广泛的机电一体化产品；在冶金设备领域，高炉、转炉、连铸机、轧钢机等更是高度机电一体化产品。
一、机电一体化产品的技术构成
机电一体化技术是各种高新技术的融合体，它主要包括以下几方面技术：机械技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和计算机与信息技术等交叉融合的系统技术等。
（一）机械技术
机械技术是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，实现从机械原理的选择到机械结构的设计和机械零件的选材，都能达到最优化配置；并且保证最佳的使用性能与寿命；在维修保养上最大限度地做到简洁、明快，甚至达到免维护。
（二）自动控制技术
自动控制技术是能够在没有人直接参与的情况下，利用自动控制装置使生产过程或生产机械自动地按照某种规律运行，使被控对象的一个或几个物理量（如温度、压力、流量、位移和转速等）或加工工艺按照预定要求变化的技术。自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。
（三）传感检测技术
传感检测技术是机电一体化产品的系统感受器官，它负责把一线的实况用各种信号传递给机电一体化产品的指挥中枢，即计算机或自动控制单元，是将电子系统或光电系统无法处理的外界物理量或化学量转换为电信号的关键技术，它包括：电阻式、电容式、电感式、压电式、磁电式、温度传感器及光电式和数字式、波式和射线式传感器，还有相应的测试电路和信号处理技术等。
（四）伺服传动技术
伺服传动技术是指在控制指令的指挥下，控制驱动执行机构，使机械系统的运动部件按照指令要求进行运动。采用不同的分类方法，可以得到不同类型的伺服系统。按控制原理（或方式）不同，表示的方式有开环、闭环和半闭环三种形式；按被控制量性质不同有位移、速度、力和力矩等伺服系统形式；按驱动方式不同有电气、液压和气压等伺服驱动形式；按执行元件不同分为步进电机伺服、直流电机伺服和交流电机伺服形式。
（五）计算机与信息技术
机电一体化产品中的信息存取、交换、运算、判断与决策、记录等都属于此类范畴，计算机与信息技术在整个机电一体化产品中起到类似于人类大脑和中枢神经的作用，它是指导其它功能部分完成各自任务的总指挥。
二、机电一体化产品的未来发展趋势
“2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议”于2011年8月7日至10日于北京召开。IEEE 机电一体化与自动化国际会议（ICMA）是机电一体化、自动化领域的权威会议，在国际机器人及自动化等领域具有重要影响力。曾在中国、加拿大、中国香港、日本等国家和地区成功举办过7次。来自各国近440名学者参加了会议，围绕智能机电一体化、机器人系统和自动控制方面的最新研究成果及未来发展方向等问题充分交流。从此次会议的议题不难看出机电一体化的发展趋势趋向于智能机电一体化方向。
随着科学技术的飞速发展，机电一体化产品目前不仅向智能化方向发展，而且还向仿生物系统化方向发展，应用范围愈来愈广。
（一）智能化
随着人类文明的进步和科技的超越式发展，人类扮演的角色越来越趋于简单、明了化，人们追求高品质与快节奏的生活与工作方式，那么机电一体的发展也就越来越趋于“傻瓜”式与“一键操作”式，这样能把人类的活动从复杂的按部就班的程序化中解脱出来，用更多的时间来享受生活和工作给我们带来的诸多便捷。未来的机电一体化产品，在开发与设计的时候，顺其自然，第一先考虑的就是智能化。
智能化简单的说就是具有人工智能或模拟人类智能的系统。目前，专家系统、模糊系统、神经网络以及遗传算法，是机电一体化产品实现智能化的的主要核心技术。这四种技术相互关联，密切联系。随着机械制造与自动化程度的不断提高，将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动，并会对制造中出现问题进行分析、判断、推理、构思和决策。可以认为把类似于人类的“大脑”（人类高度文明的汇缩体）装在了机电一体化产品之上，产品随时启动，“大脑”随时工作，去判断人类想要达到的各种需求，并能做出令我们满意的行为。人类的大脑思维系统被模块化的复制到机电一体化产品之上。
目前机电一体化产品的智能化应用已成为趋势， 例如智能机器人和数控机床等。智能机器人是通过视觉、触觉和听觉等各类传感器检测工作状态，根据实际变化过程反馈信息并做出判断与决定。数控机床的智能化体现在各类传感器对切削加工前后和加工过程中的各种参数进行监测，并通过计算机系统做出判断，自动对异常现象进行调整与补偿，以保证加工过程的顺利进行，确保加工精度和质量要求，最后加工出合格的产品。
（二）仿生物系统化
今后的机电一体化对信息的处理会做得更加完美与准确，这就依赖先进的数据处理与模块仿真系统的支持。人们从动物那里获得了启示，依据动物对外界反应的习性与规律，模拟其习惯做法，把其应用到机电一体化方向。比如说我们开发的机电一体化产品，在接受外界刺激的时候，根据动物常规习性和一般反应规律，机电一体化产品应该做出类似于动物的反应动作或程序准备工作，根据目标完成任务独立选择最优的行为动作，来实现目标任务的准确反应与目标的圆满完成。
更准确地说，仿生物系统化是集动物习性、智能化于一身的技术。此类产品如仿生物宠物狗、动物园里的仿生物虎妈妈等，这都是研究的课题。考虑到仿生物系统化研究过程的复杂性，最关键的是被仿的生物习性与要完成的机电一体化产品行为之间的相似性研究与系统模块的生成，仿生物系统化的道路还有很长的路要走。
新的时代脉搏在涌动，赋予我们在新的领域更高层次的挑战，机电一体化的发展也被赋予了崭新的使命。在发展科技不辱使命的前提下，我们更应该注重人性化理念与伦理道德，科技和信息的快速发展带来的绿色压力，充分考虑科技与生存环境的关系，共同建设好一个和诣、健康、高度文明的国家。
参考文献
[1] 徐伟．机电一体化技术的概念、现状、发展及对策[A]．2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛――装备制造产业发展论坛论文集（上），2009．
[2] 周树文．北工大成功承办2011 IEEE 机电一体化与自动化国际会议，北京工业大学新闻网，2011-08-23．
[3] 金志向．光机电一体化技术特征和发展趋势[J]．科技咨询导报，2007，（15）．
[4] 王敏，温斌，王秀丽.机电一体化系统的智能化[J]．太原科技，2006，（6）.
【关键词】机械；本科大类招生；分类培养；途径与方法
一、机械本科专业实行大类招生、分类培养的意义
机械工业是国家经济建设、社会发展的支柱和基础产业， 与机械工业紧密相关的机械工程学科是高等教育的支柱和基础学科之一，从国民经济可持续发展的战略高度出发，机械类人才的培养在整个教育中占有极其重要的地位。
近年来，不少高校致力于探索机械类专业理论和实践教学内容体系的改革， 取得了一些成绩。我校机械本科大类招生、分类培养，是指确定机械设计制造及其自动化专业、过程装备与控制工程专业、材料成型、农业机械化及其自动化四个本科专业按机械大类招生，分专业方向毕业，本科，学制四年，前两年按机械工程学科中各专业培养规格的共同要求，开设公共基础课、数学基础课、机械大类基础课等20多门“核心课”；后两年为专业培养阶段，按照“立足市场需要，考虑个人志愿，组织综合平衡”的原则，分专业进行专业基础课和专业课的学习，并完成所选专业的毕业设计（论文）。
（一）我校机械本科专业发展方向分析
当前世界科技急速发展带来了科技高度分化而又高度交叉融合， 机械专业不但已同信息技术密不可分， 而且也已经同生物技术发生联系， 许多崭新的交叉领域不断出现。为适应可持续发展与知识经济的要求，我校机械专业的发展方向是要求学生除了在机械工程及微电子技术两方面具有坚实的理论基础和基本知识外， 还应在计算机、机械设计、控制的自动化、机电液气综合应用的生产系统、英语、企业管理等方面具有相应的知识和能力， 并对先进制造技术如CIMS、CAD/ CAM 一体化等有概括的了解。
（二）国内外同类专业人才培养计划分析
国外大学中与机械专业相近的专业主要有机械工程专业(Mechanical Engineering)， 一般为三年制。如英国的Cranfield 大学， 一年级的课程主要有数学、制图及设计与制造、计算机应用、材料、力学、热力学及热传递、流体力学、应变分析及结构、电子学、电路基本理论、电子技术、工程管理等。二年级的课程除进一步开设数学、流体力学、热力学及热传递和工程管理外，其它主要课程有计算机在工程中的应用、工程力学、应变分析及材料、结构学和设计等。三年级在继续开设设计课的同时只开一门流体热力学， 然后开始毕业设计。在学习的过程中，学生还可以根据需要或兴趣选修应用流体力学、数学模型、可靠性原理、实验学、材料工程以及根据学校自己的特点开设的各类型机械课程如气轮机等。国外其他大学的机械工程专业的课程设置尽管各有特点，但总的来说都是十分注重宽阔的基础课和专业基础课的学习，注重实验、实习等方面的动手能力的培养，开设管理方面的课程。
二、我校机械本科专业大类招生、分类培养的发展趋势
我校机械学科本科专业实行大类招生，分类培养的人才培养目标，其发展趋势主要体现在以下三个方面。
（一）加强基础， 拓宽专业面向
只为机械设计、制造、维护培养专门人才的传统目标显然已被打破。我校机械设计制造及其自动化本科专业首先应在课程设置上加强基础并拓宽专业的服务面向。这意味着学生在四年的学习中，其专业面向不仅要适应与机械学科密切相关的行业，也要适应机械学科的边缘或交叉行业，甚至跨行业的工作岗位。精、钻或特殊的专业知识应依靠继续教育。加强基础的内涵不仅包括机械学科的相关基础理论和专门知识，还应包括系统工程学科、人文社会学科和现代工具类知识。
（二）提高素质， 注重能力培养
提高素质、注重能力培养是当前高校对本科教育的普遍要求，我校机械学科本科专业人才培养目标应全面贯彻这一思想。其一，要充分重视机械学科以外的人文社会学科知识的传授和培养，重视学生的课外科技活动和社会实践活动。其二，在传授专业基础理论和基本技能的同时，必须努力在教学中挖掘提高业务素质的成份，挖掘知识创新的成分，对学生来说， 某一知识和具体技能，不用则忘，唯有素质的提高和创新意识的增强能享用终身。其三， 要创造一切有利条件，加强学生的工程综合实践，通过实验、实习、设计、制作、研究和各种调研活动，提高学生分析解决问题的能力和创新能力。
（三）以人为本， 强调个性发挥
人的个性特征、先天素质和从业意向是有很大差异的，以人为本，强调个性发挥，允许学生根据自己的实际情况选择发展方向是学校教学改革的重要内容。事实上， 对机械设计制造及其自动化专业毕业生而言，社会需求也是多种多样的。为此，要允许学生有实施多种选择的可能性。我校近几年所实施的机械学科本科专业人才培养计划，无论是自然科学基础、人文社会科学基础，还是专业技术基础和专业课，都留有相当的选择余地。此外，有部分学生毕业时还拿到了其他专业的辅修证书或第二学士学位证书。
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三、我校机械本科专业大类招生、分类培养的途径与方法
机械类人才培养应遵循下列原则：（1）德育渗透、全程育人，增强学科的德育渗透性；（2）加强基础、拓宽专业，增强学科的社会适应性；（3）压缩课时、强调自学，增强学科的教育载体性；（4）注重实践、突出工程、加强学科的工程系统性。根据这个原则，我校对机械本科专业大类招生、分类培养方案进行了有益的探索。
（一）设计知识模块的整体框架
根据“加强基础、拓宽专业、培养能力、提高素质”和培养“高素质专门人才”的办学理念，我校确定了4年总学时不超过2500、实践性教学环节不低于40 周的基本框架，规定总学时中：公共基础课组占40%；专业技术基础课组占30%；专业方向课组占10%；其余20% 为任选课组合，由学生根据自己的兴趣、特长、爱好和就业意向在全校跨专业、跨院系选课。在保证基础知识厚度的同时，还使专业课组按削减深度、拓展广度的原则进行整体改造。
（二）优化自然科学基础模块
在不超过总学时和模块控制比例的基础上，第一，强调数学和化学基础，新增“复变函数”、“积分变换”、“计算数学”、“大学化学”和“化学实验”；第二，加强力学基础，新增“热工学”、“流体力学”、“结构力学”和“有限元法基础及应用”等课程；第三，确立计算机及电子信息类课程的必选地位，增设了“机械电子学”、“微机原理及接口技术”、“CAD”、“CAM”、“数字化技术原理及方法”、“计算机软件工程”、“数控技术”等课程；第四，进一步强化了自动控制类课程，如“机械电气控制及自动化”、“机电液控制系统”、“气液传动与控制”、“机械控制工程基础”、“自动化制造系统”等；第五，在各门课程中，强调计算机应用如计算机辅助绘图和计算机辅助工艺设计等。
（三）改革专业课程体系
在新的专业课结构体系中设计7个专业方向课组合，我校学生学完公共及专业基础课程后，进入第七学期即可在7个方向课组中任选一组学习，每个方向课组约10 个学分(180 学时左右)。其中有：（1）现代机械设计理论及方法；（2）现代机械制造技术；（3）机电一体化；（4）制造信息化；（5）工业机器人；（6）石油机械技术；（7）农业机械化技术。这7个方向课组的背后都有较强的教学科研队伍和科研实习基地作为依托。
（四）整合实践教学环节
为了加强实践环节并增强其实际可操作性，我校对专业实践教学环节进行如下四个方面的调整：（1）将原机械原理、机械设计和机械制图课程中的实验取消，重新构建相对独立的“机械基础实验”课程。（2）将原机械原理、机械设计中的课程设计进行整合，构建综合性的“机械基础课程设计”。(3)新开出三个实践环节，即机械制造技术课程设计(CA PP)、微机原理及接口技术课程设计和数控加工综合实践。在数控加工环节，要求学生3～5人为1组，用1周时间针对一个零件在计算机上编制加工程序，然后通过网络将程序传送到数控加工中心加工成零件。（4）金工实习由6 周减至4 周。（5）开设工程综合实践环节。 参考文献
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关键词：电磁感应 摩擦 力矩 能量守恒
一、物理在中职教学中的地位
物理作为一门基础课，以逻辑缜密、条理清晰、结构严谨的语言为载体，以推理、论证为工具，对培养学生的科学态度和敬业精神，提高学生文化素质发挥着作用，同时作为为专业课服务的先行课，它应为后续课铺路搭桥打好基础。
二、物理课程与专业 课程相关性分析
物理学是研究自然界最基本最普遍的物质运动规律及其相互联系的科学，物理与专业课之间的较为密切的关系不是偶然的。
（一）从发展历程来看物理与现代工科专业之间有着密切的联系
（1）17、18世纪 ，牛顿力学和热力学的建立，对于蒸汽机、热机等机械工业的发展起到了巨大的推动作用，使人类开始了第一次工业革命。蒸汽机的发明使用是第一次工业革命的标志，而物理学的研究 成果对蒸汽机的发明起到了关键作用。在牛顿力学 的基础上 ，许多技术都得到了发展，如航海中利用机械技术改进船 的推力，军事上有关火炮内力 作用、空气弹道和空气阻力的 计算等。
（2）19世纪 ，经典电磁学理论的建立和发展 ，促进了工业电气化、无线电通信等的 发展，使人类进入了第二次工业革机命。1820专年，奥斯特在自然统一性哲学观点的指导下， 第一次把电磁现象联系起来，发现了电流的磁效应;在奥斯特发现的启示下，1831年，法拉第发现了电磁感应定律，说明了磁也可生电，由此，发明了发电机、电动机、电报、变压器、交流电机。
（3）20世纪是科学技术空前高速发展的世纪，人类社会在科技进步上经历了一个又一个划时代的改革，物理学在这其中做出了巨大的贡献。在相对论和量子理论的基础上引起了原子能、半导体、计算机、激光等新技术、新工艺的出现，使人类开始了第三次技术革命。 20世纪下半叶，计算机的出现给人类社会带来巨大的冲击，计算机的硬件核心是半导体集成电路，PN结是基础，为晶体管的发明打下基础 。 事实证明，影响人类社会的每一个重大创造来源于新的物理思想，以物理学为对象的物理学教育必然影响着以现代技术为对象的工科类专业。
（二）从具体课程来看，物理与机械专业课程存在着密切的联系
在机械专业课中，小到一个零件的强度、韧度、耐磨性能等 ，大到各部件之间的物理
连接以及零件之间的传动性能等 ，都和物理知识紧密相关。机械专业教学包括机械力学
性能分析、机械设计 、机械维修维护等方面。
三、物理知识与机械专业教学的结合
物理是一门为专业课服务的先行课 ，它应为专业课铺路搭桥，而机械力学分析、机械设计和机械维修等基础技能都必须利用物理知识进行阐述。
（一 ）物理知识在机械力学分析中的应用
力学分析是物理知识中的一个重要环节而机械的性能好坏则主要体现在工作状态下机械的力学性能。因此在机械专业教学中必须将力学分析应用到机械性能分析中 ，才能加深学生对机械力学性能的理解。例如在讲摩擦力概念时 ，提出问题 ：当你在一些规模较小的企业工作时 ，搬运较为庞大的设备或生产资料采用什么办法 ？学生讨论后回答采用在设备或生产资料下面铺垫圆状物体的办法减小摩擦力 ;再如 ，在讲解固定转动轴物体的平衡内容时 ，设置悬念 ：在工厂中旋紧较大的锁紧螺母时 ，工人师傅往往在扳手把柄处增加套管 ，为什么 ？这样把物理知识与所学的机械专业联系起来 ，激发学生的求知欲望 ，提高学习兴趣。
关键词：机电专业；人才培养；课程改革；实践创新
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）49-0029-03
21世纪是知识经济世纪，综合国力和人力竞争日趋激烈，社会对应用型人才的需求愈来愈迫切，培养具有丰富知识储备、娴熟技能和具备创新能力的全方位人才，已经成为当今高教改革和发展的重要任务。本文针对我校机械类和电气类专业本科生的培养现状，开展机电类专业创新人才培养模式的研究与探讨。
一、机电专业在教学中存在的问题
为地方经济发展培养应用高级人才，在广大以教学为主导的本科院校中已经基本达成共识。但我国高等教育长期以来人才培养模式比较单一，过分强化专业教育，过多强调学科体系的完整性和课堂理论教学。其结果是学生基础知识不够宽广、专业面过窄，从而限制了学生的思维、想象力和创造力。同时忽视对学生工程意识和实践能力的培养，造成学生的知识能力结构与社会需求严重脱节。这样的教育显然是不成功的教育。高教课程改革应该使我们的本科专业基础教育更加贴近实际，保证知识体系的系统性和完整性，同时把学科之外的知识包括社会、人文、历史、经济、环境等方面的因素科学地融入学科教育中。
二、明确培养目标
21世纪，学科交叉是高等教育的发展趋势。具备对交叉学科知识的理解和综合运用的能力是当今社会对合格的复合型人才的要求，在教学中应尽量拓宽学生的知识面，培养机械、电子、检测、控制等各专业知识储备丰富的复合型人才。由此，培养目标应该是培养某个学科领域或某个行业的通用性人才，其制定原则应以培养符合社会发展需求的高素质全方位并且具备创新精神的复合型人才为宗旨，以“将工程实践带入课堂，探索课程教学创新模式”为宗旨，以社会发展需要为主导。在近年来的本科生培养目标制定过程中，我们已经做了下面的几项工作：
（一）合理规划专业课课程的教学
依照拓宽基础知识层面，浅化专业知识意识，增强综合素质教育和培养创新能力的想法科学设定教学计划，加强不同学科之间的交叉和融合方式。在课程体系方面：对相关课程及内容进行整合提高知识传授效率，强化实践教学的过程，设置更多的能够满足创新人才培养的选修课和一些理工交叉、文理渗透的跨领域课程，让学生可以根据自己的爱好和对未来的判断进行选择，同时增加新知识点的传授。
（二）设置创新实践课程
设置一系列创新实践课程，使学生在校期间建立起大工程观念，加强对学生工程应用能力的培养力度。使学生综合运用各学科专业知识在各种创新实践课程中能够获得系统训练，培养学生的创新精神，增强学生的动手实践能力。
（三）培养学生的创新精神
增强实践，重点培育学生的创新精神和个性发展，在教育的过程中帮助学生获得自主学习的能力，培养他们独立思考的能力，推动学生思维和想象力发展，更好地发展学生的思维，培养学生的创新型思路，重点培养学生们收集和处理信息的能力。
三、科学规划制订课程教学计划
当今社会的发展趋势要求各高校的学科教育应当加强知识的渗透交叉，为学生们创造一个多种学科、多个方面熏陶的成长环境。在设定教学计划和进行课程机构设计、课程设置时，应依据上述培养原则，培养学生们科学合理的知识结构和综合创新能力，以培养学生们的创新能力为核心，将创新能力的培养理念穿插在整个教学过程中。
大学一年级按工科要求设置通识教育课程，包括思想教育、人文知识、军事体育、外语和数理基础；大学二年级按机电类专业要求设计大平台专业基础课等通用专业基础课，并结合这些课程的应用性开设相对独立的实验课、实训与课程设计。建议将“模拟电子技术”和“数字电子技术”进行优化整合，减少理论课时，增加实验课时。并提前到大一开课，使电类学生提前接触专业知识，为从大二开始参与电工、电子类创新活动打下基础；大学三年级按专业特点可设专业基础课和专业课。专业课程要根据科技发展和市场需求进行梳理，灵活设置多个方向选修课课程，每个学生到三年级下半学期可根据自己的兴趣爱好、学习继承和就业意向，在教师的指导下选定一组方向课程进行修学；大学四年级，学生应不再以课堂学习为主，而应以生产实习、课程设计和毕业设计为主要学习形式，提倡学生开展以参加教师科研项目、担任实验室助教、到企事业单位实习、参加大学生创新活动等多种形式的自主学习，对学生学习优劣的评价应重点考核学生自主学习的能力、创新思维的体现和对本专业知识整体的把握和运用。
同时结合本校培养方案，在专业教学计划中加入《电工技术》、《模具CAD/CAM》、《电力拖动控制系统》、《传感器应用》、《测试技术》、《印刷电路设计与制作》、《液压传动》、《电气控制与可编程控制器课程设计》等实践性和创新性很强的课程。同时增加实践过程的力度，帮助学生创造出更多实践和创新的机会。例如安排了1周《电气控制与可编程控制器课程设计》、2周《电气专业实习》、3周《机械设计课程设计》等，用来培养学生的创新实践能力。另外又增加了理论、社科、经管等各方面的课程教学，例如设置了《情报检索与利用》、《思想道德与法律基础》、《就业指导》、中荷机电开设的《工程素养》等课程，增加了学生的知识面，培养了学生适应当今市场经济的能力。在课程教学过程中，实施新的教学计划，可有效改变学生的知识结构，有效提高学生的创新能力，增强学生的竞争能力和适应能力。系统性、开放性课程的设置，增进了各学科之间的交流、结合，促进了课程之间的结合，通过学习选修课程，学生可获得重要的价值分析，完善自己的学习方式，提高自身的综合能力，促进师生、生生之间的沟通交流。
四、改革实验教学提高学生的创新能力
一直以来，在本科教学过程中，大多数教师采取的都是传统的教学方式，以教师为主体，教师通过对知识的讲解向学生传授基本的概念和专业知识。教师的教学水平直接影响着学生对知识的接受程度和掌握程度。然而，在教学过程中教师往往忽视对学生创新思维能力的培养，学生很难彻底理解所学到的专业知识。所以，在实践教学过程中要考虑学生的实际需求，改变传统的教学模式，以技能的培养为主体，通过由浅入深的教学方式，使学生加深对知识的理解。同时以技能为主体的教学模式是建立适应社会需求的实践教学模式的理论依据，同时具有重要的指导意义。
实验室是高校对学生的实践能力和创新精神进行培养的有利平台，充分发挥实验室的硬件设备，对实验室进行开放，可提高实验仪器的利用率。同时，学生可通过开放的实验室满足自己的需求，提高实效性，有利于培养学生的实践操作能力和创新精神[3]。
结合我校机电类专业实验教学的改革进行了一些有益的探索。改进后的电气专业实验教学主要有：电气专业实习、金工实习、模拟电子技术实验、电路实验、数字电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、微机原理系列实验、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、印刷电路设计与制作、毕业实习、毕业设计等。机械专业包括：金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工，电子实习、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习（工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图）等。其中：
第一阶段：主要对象是新入学的大一理科的所有学生。主要教学内容是电子工艺的实训、实习。包含：万用表使用、焊接技能训练、电子元件识别、测量，示波器等设备检查、测量简单电路故障，常用工具、测量仪器的使用等[4]。本阶段，重点培养学生的实践操作兴趣和感知认识，为以后的工程实践打下扎实的基础。
第二阶段：通过学习基础专业知识和基本的技能，学生已基本掌握了认识问题、分析问题的能力。所以，本阶段的实验教学内容主要是以专业基础课为主。电气专业的基础课程包括：金工实习、电路实验、电气专业实习印刷电路设计与制作、数字电子技术实验、模拟电子技术实验、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验；机械专业包括：金工实习、机械专业实习、机械设计课程设计、液压控制工程设计、机械工艺课程设计、模具CAD/CAM课程设计、电工，电子实习等。本阶段的主要教学目的是使学生熟练掌握实验课的相关训练内容，巩固和加深对理论知识的理解，掌握相关的分析方法，培养学生完成单元电路实验的能力。
第三阶段：依据扎实基础、扩大范围、突出特色、注重能力培养的原则，提出了课程教学实验体系的构建思路。电类专业：开设微机原理，单片机接口技术、电力拖动控制系统实验、电气控制与可编程控制器课程设计、自动控制原理系列实验、控制系统仿真与CAD课程设计、控制系统仿真与CAD、EDA技术、传感器技术及应用、电子系统综合设施等试验，注重培养学生的创新能力，利用电子设计自动化仿真软件，设计组装的系统电路板等工具，建立“软、硬、虚、实”相结合的框架结构，对现代电子技术进行设计。机械专业：开设机械设计课程设计、电工电子实习、液压控制工程设计、模具CAD/CAM课程设计、机械工艺课程设计、机械先进设计微机应用课程设计、计算机实习（工程应用软件、模具CAD/CAM、计算机绘图）等。在这一过程，需要学生能单独完成实验的设计和制作，在虚拟和现实的电路中得到锻炼和时间，使学生在初期所获得的感性认识加深，达到理论知识的掌握和综合技能的训练，提高学生的实践操作能力和创新能力。
五、加强实践突出创新能力的培养和学生个性的发展
实践教学在本科教学过程中占有十分重要的地位，高校应当不断提高实践学习中的软件硬件水平，在“机械”、“电气”等专业的人才培养中构建新的实用性和专业性强的创新教学体系，增强学生的思维能力，拓展学生的想象能力，培育学生的创新精神。建立科学合理的培养模式，培育出基本理论扎实、综合素质强、具备创新精神的实践型高级技术人才。
在调研中，企业对高校毕业生普遍的反映是，毕业生面对实际工作中的问题解决能力较差。符合当今时展的人才应当是具备创新精神、实践操作能力和人文精神的综合性复合型人才。实践教育过程是教学过程中最重要的环节之一，它对学生理解基本理论知识、提高综合运用能力有着极其重要的作用，同时也是培养学生实践能力和创新精神的重要环节之一，是实践创新人才培养模式，完成创新人才培养目标的有力措施。我们针对本专业的学生安排了较多的创新实践课程，形成连贯性的实践教学过程，可以让学生在各项实践方面获得系统训练。并且结合本专业要求增大设计性实验所占比例，增设更多的专业实验课程。学生在老师指导下在新添置的过程装备与控制实验台上可以通过不同组合，完成多项控制与结构性能的测试实验，熟悉各种先进仪器设备，使学生掌握机电工程的基础知识。开展“教学与科研相结合”的教学改革实践，让学生们自己设计实验过程，培养学生们的创新实践能力。随着课程改革和实验教学改革的步伐，积极倡导学生们参加数学建模竞赛、挑战杯、电子设计竞赛等相关竞赛活动。实践教学把学生的探索性学习作为基础，运用类似于科研及实践的方式，增加学生学习主动性的教学方法。在教学过程中，教师要将需要解决的问题或者目标任务交待给学生，在老师的引导下，学生们分成小组，各个小组的学生依照实际工作程序，一起制订计划、共同或者分工完成整个项目所需要的各项工作。因此整个学习过程变成每个学生都可以参与的创造活动、实践活动，每个人看重的不是最终结果，而是达成项目目标的过程。在课程过程中，为了保证学生既参与了全程实践工作，又有自己独自承担的任务，应将任务分解，由学生在小组内自行讨论任务的分配方案，既要发挥每个小组组长的作用，又要积极调动每个小组成员学习的主动性。
实践教学过程跟传统教学模式是不一样的，它是学生自主学习的过程，教学任务的实施其实是一个探索过程，借鉴基础上的创新过程、对课程中学到知识的应用、对新知识的学习过程以及实践现场会很“混乱”，与传统教室教学的氛围是有很大区别的。对于老师的知识基础、随机应变能力、临场解决问题的能力、授课过程的操控能力、对学生的点评能力等，都有很高要求。因此，教师的备课过程就十分重要，要准备项目，又要对项目进行深刻研究，对项目操作实施的过程了如指掌，对实践过程中要用到的知识点充分准备，同时对有可能在授课过程中出现的问题准备预案等。
实践教学充分注意到学生的个性发展，充分发挥学生的学习主体作用，是在全面考虑学生如何学的基础上组织学习的一种教学方式，在培养目标上关注的是学生如何掌握与从业相关的职业技能，重点培养学生的学习能力和学习习惯。这些能力和素养是学生职业持续发展和终身学习的坚实基础。实践教学对教师的教学能力提出了更高的要求，教师能够在实际产品的生产过程中指导学生，全面的教学能力特别是实践能力得到了明显的提升，对于实现学校的“以就业为导向，服务区域经济发展”的办学理念提供了必要的保障。
六、结束语
创新人才的培养是一个十分复杂的系统工程，综合素质的提高和创新能力的培养是创新型国家对高等院校人才培养提出的新要求。只有通过深化改革，包括培养计划、课程体系、教学内容、教学环境、评价体系等全方位的改革和实践，才能满足现代社会科技技术迅速发展对人才的需求。创新人才的培养是一个教师和学生互动的过程，在本科教学中高校教师不但起到传授知识和技能的职责，还应该起到树立学生自主思考、自主学习和自主解决问题能力的提高，真正实现科研教学互促进。因此，高等工程教学创新人才培养模式改革是推进研究型大学教学改革的重要方向。
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【关键词】中职物理；机电专业；课程优化
我校是机电类中职学校，开设有数控、机制、电子、模具、机械等专业，在各专业中开设中职物理这门基础课，目的是在初中物理的基础上，进一步学习和掌握运动学、力学、几何光学、热学、电磁学及原子能等相关知识，为专业学习打下基础。如何实现这一目标使之有效地服务于机电各专业成为课程改革的的关键，本文认为应从以下几个方面着手。
一、立足岗位，面向专业，优化课程结构
物理是机电类专业的基础课程，必须立足于机电类岗位，服务于机电类专业课程。机电类中职培养机电技术及应用方面的操作维护使用及管理技能型人才，面向制造业各岗位。制造业为国民经济各部门，包括国防和科学技术的进步提供先进的手段和装配，其技术装备是数控机床（CNC）、柔性制造单元（FMC）和柔性生产线，这些装备的操作使用、维护管理要求高，需求复合型人才，并且随着科技和生产的发展，机电产品生产工艺及装备技术水平在不断提高，对机电设备操作使用维护要求也提高，制造类各岗位如机械制造、数控加工编程、汽车维修、模具加工与修理、电子产品装配、机电维修、机电产品质量检验、机电设备营销等等都需要多门课程知识的综合，需要扎实的专业基础知识，强调基础及对岗位的适应能力和以后的扩展能力。中职生在短短三年间掌握机电类某一岗位群所需的全部知识和技能是不可能的，只能是掌握该岗位群所需的基本知识与基本技能，只有夯实基础，拓宽基础，才能提高社会的适应能力。专业基础课是为专业岗位服务的，而物理课在提高学生的科学素养、为机电类专业基础课程打基础方面起着无可替代的作用，所以物理是机电类专业基础的基础，其内容与结构必须满足专业与岗位的需求。
考虑到机电类各专业后继课的特点，将物理分为I、II两类：I类包括知识模块有：直线运动，牛顿运动定律，冲量与动量，功与能，曲线运动、万有引力定律，机械振动与机械波，分子运动论、理想气体，热量与功，静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波，几何光学，光的本性，原子和原子核。II类是将I类中的静电场，恒定电流，磁场，电磁感应，电磁振荡和电磁波内容合并到电工基础中。II类是面向电子、计算机等专业，对物理、电工、电子等课程的要求相对较高。在第一学期开设《物理》，而第二学期起就依次开设《电工基础》、《模拟电子》和《数字电子》三门课程。I类是面向机械、机械制造、模具等专业。另外，增加选修模块，如自制物理实验、创新制作内容。各个不同专业学时数亦不相同。
二、做学合一，培养创新能力
物理课教学中的学主要是指理论知识学习；做是做实验、做习题和课外活动，主要是实践过程，无论是学还是做，都是为了理解基本概念与定律，分析物理现象与自然规律，掌握物理科学方法与知识。由于各种原因，中职生入学的实际情况是基础差、底子薄，文化素质相对较低，但其思维能力和智力水平并不低。按照职业教育观点[1]，他们只是智力类型的不同，而非智力水平的高低。中职生的培养目标是技能型人才，注重实际应用与操作。鉴于上述情况，中职物理教学首先要调动学生主动参与学习过程，发挥其主体能动作用，发掘其能力与潜力；其次加强技能培养。为此采取如下措施：（1）在学的方面，降低理论知识的难度，强调实用性和实践性，注重培养学生的学习能力和分析问题、解决问题的能力，淡化理论推导，突出物理概念的理解，注重计算能力的培养，并将部分概念与定律内容实验化，转化为可以做的内容，加大课堂演示内容及份量；同时采用多样化教学手段，充分运用投影、幻灯、录象、计算机辅助教学软件（CAI）等现代化手段进行教学，注重形的视觉作用，加深对物理概念与定律的理解。对于每个章节，明确目标任务，以任务为驱动，教师指导学生主动思考，学生带着思考的头脑进入课堂。理论联系实际，联系生产生活实际，联系专业实际，联系学生实际，循序渐进，由浅入深。（2）做的方面，充分利用习题、实验与课外活动。这样在学中做、在做中学，做学合一，发挥学生的学习积极性、主动性，增强学生的主体意识，提高学生的动手能力，掌握科学方法，提高科学素养。
创新能力的培养是深化教育体制和结构改革、全面推进素质教育的重点，创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法，而不仅仅是知识的本身。在中职物理教学过程中，培养学生的创新能力应从以下三个方面进行：（1）在理论课教学中训练学生的创新能力，设计提问，激发学生问题意识，引入课题；指导学生发现，启发学生思考、交流、探究；引导学生独立学习，启发学生大胆质疑；注重挖掘物理教材中的研究问题的方法，培养学生的创新能力。（2）在习题教学中培养中学生创新能力，一题多解，训练学生的发散思维；一题多变，训练学生思维的灵活性。（3）在物理实验教学过程中培养创新能力，在规定学生完成一定的实验计划和要求的前提下，可以鼓励、引导学生不拘泥于教材中的做法，进行一些创新改进，或自己另外设计不同的方案或者自己提出实验研究课题，设计开放性实验，设计实验方案，独立或与同学合作进行实验。（4）在课外活动中培养学生创新能力，举办“异想天开”发明创造“金点子”方案竞赛；举办发明创造讲座、科普知识讲座、发明创造作品展览；开展“小发明、小创造、小制作、科学小论文”等竞赛，以激发学生的创新意识，增强创造能力。
三、对教师的要求
物理理论与实验教学设计与实施，需要高素质的教师队伍。教学过程设计、教学情景设计、学生情况分析、创新能力培养都对教师提出了很高的要求，不仅要求教师具有丰富的相关专业知识与娴熟的实践技能，而且要具有灵活的教（下转第149页）（上接第145页）学方法、较强教学情景设计能力和现场调控能力和创新教学能力。为此，教师必须经常收集资料、补充自己的专业知识、了解最新科技动态，及时掌握科技方面的新技术、新工艺、新设备及岗位所需技能；钻研教学艺术，深入学生调查研究分析，做到因材施教。如教学过程设计中每个章节找出恰当的切入点，“万有引力定律”以“人造卫星、黑洞例子”切入；“机械波”以“地震、超声波和次声波”切入；“能量守恒”以“长江三峡”切入；“电场中的导体”以“静电的防止和利用”切入；“电阻定律”以“超导”切入；“磁场”以“磁悬浮列车”切入；“原子核”以“核武器”切入等。引入这些例子，不仅可以引出问题，激发学生学习兴趣，还可增强学生对科学的崇尚。
总之，机电类中职物理教学面对新的形势，必须坚持知识与技能并重原则，面向专业，立足岗位，打好基础。
