教改项目申报例

—1—一、简表略二、立项依据：（项目的意义、现状分析）—2—教育部关于新工科建设的教学改革措施、学科建设与专业评估指标及规定、本科教学质量标准的发布等等都对本科教学特别是课程建设提出了更高的要求。机电传动控制课程是以驱动系统为主导，以控制为主线，将元器件与控制系统进行有机结合，把机电一体化技术所需的主要核心知识集中这一门课程中的技术基础课。随着科学技术的不断发展，现代生产系统对机电传动控制系统的要求愈来愈高：精密机床要求加工精度百分之几毫米，甚至几微米；轧钢车间的可逆式轧机及其辅助机械，操作频繁，要求在不到一秒的时间内完成从正转到反转的过程，即要求系统能迅速启动、制动和反向；重型镗床为保证加工精度和粗糙度，要求在极慢的稳速下进给，即要求系统有很宽的调速范围；冷、热连轧机以及造纸机的个机架或分部，则要求各机架或各分部的转速保持一定的比例关系进行协调运转；多坐标联动数控机床要求各种复杂的轨迹控制，精确到微米级的位置控制精度等等。机电传动控制和机械设备已成为一个不可分割的整体。国家关于把我国由制造大国转变为制造强国的战略部署要求大量的具有机电传动控制知识的人才。原国家机教委高教司早在上世纪末就将机电传动控制课程定为机械电子工程专业的必修主干课程。近年来，由于工程认证的不断深入，机械工程、机械电子工程、机械设计制造及其自动化等本科专业的工程认证标准里都明确要求在22学分的工程基础类课程里必须有机电控制课程。愈来愈多的高校为工学机械类各本科专业开设机电传动控制课程，一般是2-3个学分、32到48学时。顺应本科教学改革的发展方向，XX学院2015版人才培养计划将机电传动控制课程列入机械设计制造及其自动化本科专业必修课程之中。2017-2018学年第二学期首次对2015级机械设计制造及其自动化专业6个班计246名本科学生—3—开设40学时的机电传动控制课程。当前发行量最大的机电传动控制课程的教材是华中科技大学出版社出版的以冯秀清、邓星钟、等为主编的《机电传动控制》。初版时间1992年，累计印数40余万册，定价36.00元，最后一次印刷时间2018年1月。这套教材出版早，影响大；参编者名教授、名专家多，多次荣获国家级规划教材，并荣获全国高等学校机电类专业优秀教材二等奖。但该教材（与很多其它出版社出版的机电传动控制教材一样）要求授课的学时太多，总学时要求76学时。这不符合新工科教学改革的大方向，不适合专业认证精简理论学时的特殊要求。特别要强调的是：现有的机电传动控制教材（包括上述华中科技大学出版的教材）都花费大量篇幅介绍步进电机及控制系统。我们认为步进电机及控制系统在数控机床、工业机器人等行业已经被淘汰并正在被更多行业所淘汰，在本科机电传动控制课程的教材中应明确指出，并简化、删去相应的、已没有价值的理论与实验内容。更进一步指出的是：这些教材中都没有关于三闭环交、直流控制系统及高精度位置控制的内容。这些缺少的内容恰恰是现代机电传动控制系统的核心所在，是机电传动控制系统的最重要的先进技术并代表着机电传动的发展水平与发展方向。我们认为必须要在机电传动与控制本科教材中及时补充。—4—三、项目实施方案及实施计划1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题1）具体改革内容（1）精简授课学时深入研究当前主流教材。针对机电传动控制教材要求授课的学时太多，不符合新工科教学改革的大方向，不适合专业认证精简理论学时的特殊要求的问题，对2015级机械设计制造及其自动化专业6个班计246名学生开设40学时的机电传动控制课程的授课中按照教学大纲要求精心撰写符合要求的教案。（2）提出教学大纲优化意见检测、收集、分析2015级机械设计制造及其自动化专业6个班246名学生的机电传动控制课程教学质量数据。深入学习、研究根据本科教学质量国家标准。根据本科教学质量国家标准，结合本校及同类兄弟院校学生能力和水平，提出机电传动控制课程教学大纲优化的具体意见。（3）撰写机电传动控制教材进一步深入研究本科教学质量国家标准、专业评估指标、专业认证标准对机电控制课程的特殊要求，结合行业发展趋势，精心组织教学内容。明确指出步进电机及控制系统在工业机器人、数控机床等行业已经被淘汰并正在被更多行业所淘汰，并坚决删去相应的、已没有价值的理论与实验内容。在撰写教材过程中，结合自动控制原理和电工电子技术，增加关于三闭环交、直流控制系统及高精度位置控制的内容。为后续机器人技术、数控技术等课程打下坚实基础。—5—2）改革目标（1）提高机电传动控制课程的教学质量从2015级机械设计制造及其自动化专业6个班开始，按40学时精心撰写符合本科教学质量标准、专业评估指标及规定、专业认证标准和现行课程教学大纲要求的教案。建立较完善的教学质量检测、采集、分析数据，提高课程教学质量。（2）在国家一级出版社正式出版机电传动控制教材。撰写符合本科教学质量国家标准要求、适应专业评估指标及规定、兼顾专业认证的机电传动控制教材，在国家一级科技类出版社正式出版。（3）推广应用积极参加教育部高等学校机械学科教学指导委员会组织的全国高校机械类课程报告论坛，加大与兄弟院校的合作与交流，积极推广使用以XXX学院教师为主编的电传动控制教材。3）拟解决的关键问题（1）相关标准要求与学生基础水平的矛盾课程建设要针对本科教学质量国家标准、专业评估指标及规定、专业认证标准，同时满足这些标准和规定并取得较高分数对课程教学效果有较高要求。要强调指出的是大部分授课对象的基础水平、接受能力、学习风气等等，与985、211类院校的学生有一定差距。这是机电传动控制课程教材建设的研究与实践所面临的首要关键问题。（2）教学内容多与教学学时少的问题高等工程教育的教学改革趋势（包括本科教学质量国家标准、专业认证标准等等）往往是一方面鼓励减少授课学时，而另一方面在评估、考核时规定了更多的知识点。如何在教材的设计和撰写中充分考虑并设法解决也是机电传动控制高水平教材必须要处理好的关键问题。—6—2.实施方案、实施方法、具体实施计划（含年度进展情况）及可行性分析1）实施方案精选、优化机电传动与控制的编写内容：第1章概述；第2章机电传动的动力学基础；第3章直流电机的工作原理与特性；第4章交流电动机的工作制作原理与特性；第5章控制电机；第6章继电器-接触器控制系统；第7章可编程序控制器；第8章直流传动系统（包括三闭环位置控制的原理与系统特点）；第9章交流传动系统（包括永磁交流伺服电机多闭环位置控制系统）。2）实施方法广泛、深入调研，针对机电传动控制教材要求授课的学时太多，不符合新工科教学改革的大方向，不适合专业认证精简理论学时的特殊要求的问题，对2015级机械设计制造及其自动化专业6个班计246名学生开设40学时的机电传动控制课程的授课中按照教学大纲要求精心撰写符合要求的教案。为编写出版教材做好基础工作。联合同类兄弟院校，采用分工合作，各负其责：XXX学院XXX等人负责书稿的撰写；XXX、负责统稿、校对；XX、XX、XX负责撰写教材、外联、多媒体课件及微课、习题的设计、制作。3）具体实施计划2018年3月6月撰写、使用、检验、修改机电传动控制课程教案2018年12月底完成机电传动控制教材书稿的编写，落实出版社。2019年6月底完成校对出版。2020年4月初步推广使用。4）可行性分析已按机电传动控制课程教学大纲撰写了符合要求的教案，并已开始授课；教材的编写正在按计划有序进行，部分章节初稿已经完成，正在细化整理；配套多媒体课件正在优化完善之中；已初步与XX出版社取得联系，出版计划正在协商之中。项目可行。—7—3.项目预期的成果和效果（包括成果形式、实施范围、受益学生数等）1）在国家一级出版社正式出版机电传动控制教材。2）与教材配套的多媒体课件、部分动画、视频资料刻成光盘。3）形成机电传动控制课程教材建设的研究与实践总结报告。4）改变机电传动控制课程教材内容滞后行业技术发展水平的情况，助力机械学科人才培养质量的提高。5）推广应用项目将率先在XX学院机械设计制造及其自动化本科专业应用并推广应用到XXXXX学院等兄弟院校。预计每年直接受益学生可达XXXX余名。—8—4.本项目的特色与创新之处1）特色：（1）教材内容体现机电传动控制系统的最重要的先进技术和代表机电传动的发展水平与发展方向。能为高端机械制造行业人才培养质量的提高起到助力作用。（2）顺应新工科教学改革的大方向和专业认证精简理论学时的特殊要求，精简即将被高端机械制造行业淘汰的步进电机及步进电机控制系统的内容。（3）强调复杂问题简单化，突出高技术、低门槛，使学生能读懂，能学会。优化继电器接触器控制系统与可编程控制器应用系统设计的内容，重点放在基本的设计方法，归纳总结了这两种系统的本质区别与设计过程遵循的共同规律。（4）注重精品课件建设，特别是课件与教材的一致性，使用方便。2）创新（1）提出机电传动控制教材应该包括高精度位置控制系统，特别是高精度位置三闭环控制系统的原理与方法。撰写了相应的内容，为后续机器人、数控技术，等等课程打下坚实基础。（2）教材体现出编者对继电器接触器控制系统与可编程控制器应用系统设计方法的独到见解与创新：提出分阶梯“起”“保”“停”“触点”并、串连接分析设计法。该方法归纳总结出继电器接触器控制系统与可编程控制器应用系统的本质区别与设计过程遵循的共同规律。使学生容易理解并尽快掌握作为工程师必须要会的设计方法与技能，大大降低了入门难度，并为以后发展、成长为卓越工程师奠定雄厚的基础。—9—四、教学改革基础略五、经费预算支出科目（含配套经费）金额（元）计算根据及理由合计10000撰写打印费+审稿修改费+差旅费+推广费1.撰写、打印费3000300X10元/千字2.审稿、修改费3000300X10元/千字3.差旅费1700高铁往返（XX学院-出版社）4.推广费2300同行交流、参加全国性教学改革会议6.其他0六、单位推荐意见院长（主任）签名：公章：年月日