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機電傳動控制教學革新論文
由于受傳統(tǒng)的教學方式與考核方式的影響，教學中重知識傳授，輕能力培養(yǎng)，課程教學大綱往往強調(diào)注重學生對知識的掌握情況，而往往忽略學生將學到的機電控制知識靈活運用到實際工程問題的實踐中去。反映到教學安排上，教學計劃安排的實踐環(huán)節(jié)偏少，而實踐教學部分只有6學時，并且是簡單地針對課程內(nèi)容，安排3個觀摩性實驗，培養(yǎng)出來的學生缺乏動手能力，更談不上具有創(chuàng)新意識和開拓精神。[3]
教學改革措施
采用理論研究與教學實踐相結合的形式，對“機電傳動控制”課程進行教學改革。更新該課程內(nèi)容體系，改革教學方法與教學手段，激發(fā)學生的學習興趣，使課堂教學由單純知識型教學向能力型教學轉變，培養(yǎng)學生利用所學知識解決實際工程問題的能力，提高教學效果與教學質(zhì)量。一方面是以傳統(tǒng)的講授法為基礎，采用問題式的教學法，建立一種雙向交流的教學模式，啟發(fā)學生的思維，激發(fā)學生的求知欲，調(diào)動學生的學習主動性。改革傳統(tǒng)的教學手段，利用多媒體教學工具，建立一種現(xiàn)代化的教學模式，增加課堂信息量，圖文音像并茂，生動形象，更能激發(fā)學生的學習積極性和創(chuàng)造性，提高授課效果。另一方面，改革實驗內(nèi)容與教學模式，使學生學到的理論知識與工程實踐相結合，提高學生的動手能力。
1.教學內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化
認真研讀專業(yè)培養(yǎng)計劃，分析各門基礎課、專業(yè)課與“機電傳動控制”的關系。該課程在機制與測控專業(yè)大三下學期開設，課程的部分內(nèi)容在相關課程已進行了學習，如電機的工作原理在“電工學”里已進行學習，學生在“可編程控制器原理與應用”課程中已學習了PLC的基礎知識。如果嚴格按照教學大綱與教材進行教學，學生的學習積極性不高，會直接影響教學效果。因此在教學中，對于重復的內(nèi)容只做簡單介紹，帶領同學們對學過的基礎知識做快速復習，重點放在知識的應用上，培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力。比如重點講解采用PLC對電機的控制的編程技巧，如何運用PLC對復雜工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制等。為使同學們了解與掌握機電傳動控制新技術，增加2學時機電控制新技術專題，較為系統(tǒng)地介紹智能控制技術的發(fā)展及在生產(chǎn)中的應用。另外結合筆者的科研經(jīng)歷，課堂講授時把關于機電一體化的科研成果帶入課堂，及時將最前沿的學術成果不斷充實到自己的課堂中，彌補原有課程知識與最新研究之間的“斷層”，這將極大地提高學生學習的興趣和積極性。
2.教學方法改革
目前在教學中廣泛采用多媒體與板書相結合的教學方式，多媒體課件信息量大，但學生在聽講時缺乏主動追求，往往是被動地接受教學內(nèi)容，因此教學效果不理想。[4]幾年的教學實踐中發(fā)現(xiàn)，若結合問題式教學方式，多媒體教學能發(fā)揮最大的教學效果，并且深受學生歡迎。問題式教學法主要遵循以下步驟：教師提出問題—引導學生質(zhì)疑—教師總結講評。[5]這種教學法突出教師的主導與學生的主體地位，能夠有效地鼓勵學生主動參與課堂，促使學生針對問題進行思考，提高他們分析問題和解決問題的能力，從而培養(yǎng)學生的學習興趣、邏輯思維能力和自主學習能力。（1）提出問題。教師提出的問題是問題式教學的關鍵，問題的好壞直接關系到課堂教學的成敗�！皺C電傳動控制”課程的教學內(nèi)容比較抽象，根據(jù)教學要求和學生實際，結合工程或生活實際，設計生動形象的問題情境，將有關教學內(nèi)容轉化為面向全體學生的系列問題。同學們在上課時總有“課程有什么用”這樣的問題，這就要求教師設計問題時，引入日常機電產(chǎn)品實例。比如在講授電機的制動特性內(nèi)容時，關于“電梯是如何在短時間內(nèi)實現(xiàn)快速準確的停在某一樓層”的問題，引導學生根據(jù)已有知識和經(jīng)驗，探討解決措施。另外，同樣電梯運行的例子在可編程控制器的控制中也可以應用。日常生活中的例子可以讓學生感覺到學到的知識實用性，能夠激發(fā)學生的學習興趣，提高教學效果。另外，提出的問題要緊扣教學重點與難點，并且難度要適中，讓學生能夠通過對問題的討論學習掌握知識點，掌握問題的解決方法，并能運用。（2）引導學生質(zhì)疑。學生針對教師提出的問題，可以廣泛地討論，教師輔以啟發(fā)式的分析，增強了互動性，活躍了課堂氣氛。在討論過程中，教師要引導學生自己完成理論學習和論證的全過程。比如結合電梯的控制方式，可以引導學生采用單片機、PLC、工控機等多種控制方式，使同學們分組分析每種控制方式的優(yōu)缺點。引導學生自我糾正各種控制方式分析中的優(yōu)點與不足，讓其自己找出所論證問題的不完善和不足之處。這樣，學生對知識點的掌握更牢，更全面。（3）教師總結講評。根據(jù)布魯納的反饋原則，學生必須獲得反饋意見，知道效果如何，其目的是促進學生獨立思考，必須指導學生學會如何學習，培養(yǎng)學生探究發(fā)現(xiàn)和自我矯正的能力。[6]教師要善于組織學生總結一堂課的重點內(nèi)容，對學生理解難度較大的地方、教材的關鍵點，再進行重點講解，以確保學生系統(tǒng)地掌握知識。
3.實驗項目創(chuàng)新設計
“機電傳動控制”課程原先的實踐性環(huán)節(jié)較少，主要是針對課程內(nèi)容安排3個觀摩性實驗，學生僅通過簡單連線，觀測實驗現(xiàn)象，不能夠很好地理解理論知識，更談不上動手能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，實驗效果不好。因此，在實踐教學活動中注重改造傳統(tǒng)的實驗裝置、開發(fā)新型開放式實驗項目，積極指導學生參加學校的大學生創(chuàng)新實驗項目，先后指導學生申報了“創(chuàng)新型機電一體化實驗教學平臺的開發(fā)”、“新型高速脈沖測量卡研究開發(fā)”、“智能移動跟隨椅的設計與研究”等大學生創(chuàng)新實驗項目。先通過指導幾名優(yōu)秀的同學設計開發(fā)開放性的實驗項目，實驗項目經(jīng)過反復驗證，然后正式定為課程實驗項目，由全部學生在實驗平臺上動手做實驗，調(diào)試程序，學生的自主創(chuàng)新設計能力得到顯著提高。改革實驗模式，實驗室全天開放，不受上課時間限制，學生可以利用晚上和周末去實驗室做實驗，保證每名學生都動手做實驗，獨立完成實驗報告。為使學生得到更多的創(chuàng)新實踐能力鍛煉，鼓勵學生參加各種科技創(chuàng)新活動與機電類學科競賽，先后指導學生參加國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃項目、大學生機械設計創(chuàng)新大賽、飛思卡爾杯—全國大學生智能汽車競賽，培養(yǎng)大學生的團隊精神、實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。4.考核方式改革傳統(tǒng)的閉卷考試在考核學生對基本理論的掌握方面非常有效，但對于“機電傳動控制”課程的特征和內(nèi)容而言，容易使學生重視理論學習而忽略對自身能力的提升。因此對考核方式進行改革，把考核方式分為出勤考核、研討課題表現(xiàn)情況、實驗項目完成情況、期末閉卷考試，建立多方位的評價系統(tǒng)，科學反映學生對知識的掌握及應用能力。最終，每個學生的總評成績由如下四方面組成：考試成績占70%；實驗成績占10%；研討課課堂表現(xiàn)成績占10%；出勤成績占10%。
教學改革的實踐效果
上述教學改革方案在我校測控專業(yè)進行了兩年的教學實踐，為檢驗教學改革效果，抽取了班級上50名學生進行調(diào)查問卷。學生反饋的教學效果評價如下：認為授課內(nèi)容充實，信息量大，教學內(nèi)容能夠反映或者聯(lián)系學科的新思想、新概念、新成果的占88%；認為自己能夠精神飽滿地聽課與參與課程討論的同學占85%；認為能容易地理解和消化課堂知識要點的同學占82%；對開放性實驗方式的滿意度為95%；認為實驗能使自己更多地了解機電系統(tǒng)，實驗效果良好的同學占86%；認為能通過課程學習與實驗，自己的實踐能力與創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)的占90%。四、結束語“機電傳動控制”課程在機制專業(yè)與測控專業(yè)本科生的機電系統(tǒng)知識及動手能力培養(yǎng)中起著關鍵作用。本文所述的教學綜合改革，激發(fā)了學生的學習興趣，使學生在理論知識學習、實踐能力鍛煉、創(chuàng)新精神培養(yǎng)等方面得到了全面提高，取得了良好教學效果。
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