《機(jī)電傳動(dòng)與控制》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究與實(shí)踐

周旋 李鵬

摘 要：從《機(jī)電傳動(dòng)與控制》課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的實(shí)際情況出發(fā)，研究和探索了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，并從實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方式、評(píng)價(jià)反饋等幾個(gè)方面提出了具體的改革措施。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，所提出的教學(xué)改革方法不僅提高了教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動(dòng)性，還提升了學(xué)生們分析問題與解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)電傳動(dòng)與控制；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-9214（2016）09-0075-02

《機(jī)電傳動(dòng)與控制》是高校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的核心課程，主要研究解決與生產(chǎn)機(jī)械的電氣傳動(dòng)及其控制的相關(guān)問題，介紹電機(jī)、低壓電器、常用控制電路、控制線路的設(shè)計(jì)、PLC的原理與編程等[1]。該課程將電工電子技術(shù)、PLC技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，包含的知識(shí)點(diǎn)多、涉及的內(nèi)容面廣，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力要求高。而很多同學(xué)的基礎(chǔ)并不扎實(shí)，這在很大程度上影響了該課程的教學(xué)效果。為了解決教學(xué)中遇到的問題，本文就我?！皺C(jī)電傳動(dòng)與控制”課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并從構(gòu)建課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系出發(fā)，提出幾條改革措施。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)有利于學(xué)生鞏固理論知識(shí)，能有效提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般遵循“課前預(yù)習(xí)、課堂實(shí)驗(yàn)、課后完成報(bào)告、教師評(píng)閱”這種較單一的教學(xué)模式。課程開展的效果不甚理想，主要存在以下幾個(gè)方面的問題。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式存在不足

首先，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課大包大攬的情況普遍[2]。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)，教師提前將實(shí)驗(yàn)的各個(gè)方面完全表述出來(lái)，所有與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的操作步驟、會(huì)出現(xiàn)的情形全都詳細(xì)列在教學(xué)內(nèi)容中。易使學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課僅是在完成一項(xiàng)既定好的任務(wù)，對(duì)做實(shí)驗(yàn)失去興趣，從而影響教學(xué)效果。

其次，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)仍以教師為中心[3]。教學(xué)中指導(dǎo)老師始終占據(jù)著主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)。課堂開始時(shí)，老師花費(fèi)大量的時(shí)間講解理論知識(shí)或?qū)嶒?yàn)步驟，未留給學(xué)生足夠的時(shí)間去動(dòng)手操作，教學(xué)成效并不理想，難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。教師很費(fèi)精力上課，而學(xué)生并沒有很好掌握實(shí)踐技能。

2.學(xué)生主動(dòng)性不夠

實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生易形成被動(dòng)盲目的學(xué)習(xí)狀態(tài)，照搬照套地實(shí)驗(yàn)，有問題直接找老師，學(xué)習(xí)重心都放在了老師的詳細(xì)指導(dǎo)上。這種被動(dòng)學(xué)習(xí)的心態(tài)和依賴?yán)蠋煹牧?xí)慣，會(huì)令學(xué)生無(wú)法發(fā)揮自身的主動(dòng)性和積極性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一旦出錯(cuò)，直接請(qǐng)教老師，很少獨(dú)立分析思考、解決問題。教學(xué)過(guò)程中常發(fā)現(xiàn)學(xué)生不重視預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力差、課后沒有反思、報(bào)告抄襲等現(xiàn)象。

3.學(xué)生重視度不高

基于以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，學(xué)生往往只看重書本上的理論知識(shí)，錯(cuò)誤地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論學(xué)習(xí)的附屬品，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)敷衍了事。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足，也是導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠的原因之一。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系規(guī)劃

1.課程實(shí)驗(yàn)體系總體構(gòu)建

在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課程體系時(shí)應(yīng)該有系統(tǒng)的觀念，通過(guò)制定專業(yè)人才培養(yǎng)總目標(biāo)來(lái)確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、設(shè)置教學(xué)體系，包括實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)與模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)實(shí)施計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)條件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段、實(shí)驗(yàn)課程的考核評(píng)價(jià)與反饋[4]。由此建立起來(lái)的實(shí)驗(yàn)課程體系應(yīng)特別注意其協(xié)調(diào)關(guān)系，單純地靠先進(jìn)的教學(xué)手段、高質(zhì)量的師資隊(duì)伍、齊備的管理制度等未必能夠達(dá)到最佳效果。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排設(shè)計(jì)

目前實(shí)驗(yàn)中主要進(jìn)行直流電機(jī)啟動(dòng)與調(diào)速、交流電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制線路、交流電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路、順序控制線路、雙速異步電動(dòng)機(jī)控制線路、PLC基本指令實(shí)驗(yàn)、PLC運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在設(shè)置時(shí)考慮到了與課本中的重要知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合，每個(gè)項(xiàng)目包容課程中幾個(gè)方面的知識(shí)內(nèi)容，使學(xué)生可以運(yùn)用更多的理論知識(shí)解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。并充分發(fā)揮其潛在功能，使學(xué)生得到較好的動(dòng)手鍛煉機(jī)會(huì)。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)理論、設(shè)計(jì)、操作、編程和調(diào)試一體化。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

針對(duì)以上幾個(gè)突出問題，有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法做出調(diào)整。

第一，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。首先，在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，采取講練結(jié)合的模式，做到“教、學(xué)、做”三位一體。適當(dāng)融入啟發(fā)式、討論式的教學(xué)手段，著重培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力[5]。同時(shí)，鑒于該課程的部分內(nèi)容比較抽象，單憑教師口頭講授不易使學(xué)生理解。因此，在講解實(shí)驗(yàn)所涉及的理論知識(shí)時(shí)，可充分利用多媒體教學(xué)、虛擬仿真教學(xué)等手段，簡(jiǎn)單、形象、直觀的將教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)在學(xué)生面前。如將三相交流電動(dòng)機(jī)的拆裝動(dòng)畫、工作原理、接線方式的視頻與多媒體課件相結(jié)合，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生、三相鼠籠式電機(jī)的接法、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)內(nèi)部的情況活靈活現(xiàn)的展現(xiàn)在學(xué)生面前，既加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解，為開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目做好準(zhǔn)備，又能使枯燥的課堂變得生動(dòng)有趣。然后，增加一些兼顧前沿?zé)狳c(diǎn)的開放性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引發(fā)學(xué)生的興趣和探索精神。在教學(xué)過(guò)程中，教師要重視其自身的引導(dǎo)作用，更應(yīng)注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情。最后，在教學(xué)過(guò)程中有針對(duì)性地提問，讓學(xué)生帶著問題做實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言，引導(dǎo)學(xué)生自己解決遇到的問題，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

第二，強(qiáng)調(diào)教學(xué)互動(dòng)。教師在課堂開始時(shí)簡(jiǎn)要回顧理論知識(shí)點(diǎn)，并且只負(fù)責(zé)介紹實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及使用方式，說(shuō)明大致的實(shí)驗(yàn)流程。在完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作之后，將學(xué)生分成4-6人的實(shí)驗(yàn)小組，由各組自行連接實(shí)驗(yàn)臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中互相討論、獨(dú)立思考研究。遇到實(shí)驗(yàn)中出錯(cuò)，老師不再直接參與錯(cuò)誤的排查，而是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地去分析問題發(fā)生的原因，最終由他們自行發(fā)現(xiàn)和解決問題。

第三，注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)及過(guò)程反思。每個(gè)項(xiàng)目做完，需經(jīng)由老師檢查和確認(rèn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如符合要求才可離開實(shí)驗(yàn)室。若有實(shí)驗(yàn)小組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未順利完成，經(jīng)協(xié)商后可適當(dāng)增加時(shí)間繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，直到結(jié)果正確。在實(shí)驗(yàn)完成后，要求學(xué)生談?wù)勛约旱男牡皿w會(huì)、對(duì)實(shí)驗(yàn)課的意見或建議等，最后由老師進(jìn)行課堂小結(jié)。

四、實(shí)驗(yàn)考核方式的改革

課程考核是一種非常重要的教學(xué)評(píng)價(jià)途徑，也是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的手段。僅由單一的實(shí)習(xí)報(bào)告成績(jī)來(lái)評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果既不客觀，也不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情[6]。為鼓勵(lì)創(chuàng)新，促使學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中都能積極地投入，增強(qiáng)學(xué)生小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識(shí)，筆者采用多元化的考核模式，實(shí)驗(yàn)的最終成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、小組成績(jī)和個(gè)人表現(xiàn)三部分構(gòu)成。形成“小組互評(píng)、學(xué)生自評(píng)、教師考評(píng)”的評(píng)價(jià)考核體系，使實(shí)驗(yàn)的考核方式多樣化。通過(guò)自評(píng)和互評(píng)的方式，使學(xué)生從多層次、多方面來(lái)了解自己的工作成效和不足之處，根據(jù)實(shí)際情況在以后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中進(jìn)行調(diào)整[7]。教師評(píng)價(jià)則著重考察學(xué)生的動(dòng)手能力、工作態(tài)度、創(chuàng)新能力等方面。此考核方式能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的積極性，提升實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)生心中的分量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。

五、總結(jié)

通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課前準(zhǔn)備較以往做得更為充分。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)小組分工協(xié)作、自身的不斷思考與總結(jié)，真正地獲取了許多實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，鞏固了書本上的理論知識(shí)。相應(yīng)的，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程更用心去思考，積極主動(dòng)地投入到實(shí)驗(yàn)中，培養(yǎng)出了實(shí)驗(yàn)興趣，對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不斷增強(qiáng)。在教學(xué)改革中還發(fā)現(xiàn)，由于高校學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握差異較大，老師在授課方法和模式上應(yīng)有所區(qū)別，在重難點(diǎn)處應(yīng)采用分層教學(xué)、全面提高的策略，針對(duì)各層次生源的特點(diǎn)來(lái)制定教學(xué)目標(biāo)，讓每位學(xué)生都能在《機(jī)電傳動(dòng)與控制》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)有所得、學(xué)以致用，達(dá)到培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的目的。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)化的工作，只有經(jīng)過(guò)日積月累、推陳出新，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性與綜合創(chuàng)新能力。

（作者單位：桂林電子科技大學(xué)海洋信息工程學(xué)院）

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