基于CDIO的機(jī)電傳動控制教學(xué)探討

彭志輝 彭玉春

摘要：近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，CDIO教學(xué)理念應(yīng)運(yùn)而生。作為一種新型教育模式，與傳統(tǒng)的理論教學(xué)相比，它更注重如何培養(yǎng)實(shí)踐型技能人才。為更好地構(gòu)建機(jī)電傳動控制課程體系，本研究以CDIO為導(dǎo)理念，從課堂教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐能力入手，培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力、實(shí)踐能力和工程能力，使其成為符合社會發(fā)展需要的工程技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：CDIO;機(jī)電傳動控制;考核模式

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）36-0184-02

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、教育教學(xué)改革與發(fā)展的不斷深化，CDIO教學(xué)模式已經(jīng)在高校中快速發(fā)展，但在基礎(chǔ)課程的教學(xué)方面仍存在著一些不足。機(jī)電傳動控制作為一門專業(yè)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，機(jī)電傳動控制人才應(yīng)該是掌握專業(yè)知識和綜合性技能、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的復(fù)合型人才。而現(xiàn)階段的大學(xué)教育仍然存在“重理論，輕實(shí)踐”的現(xiàn)象，忽略了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與企業(yè)和社會需求嚴(yán)重脫節(jié)。而CDIOT程教育模式強(qiáng)調(diào)“知識與能力培養(yǎng)并重”。本研究基于CDl0模式的機(jī)電控傳動控制專業(yè)以理論課程為基礎(chǔ)，與工程項(xiàng)目有效連接，讓學(xué)生在領(lǐng)會專業(yè)知識的同時(shí)體驗(yàn)到工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程，把學(xué)生培養(yǎng)成為符合社會需求的復(fù)合型工程人才。

一、CDIO模式與機(jī)電傳動控制專業(yè)課程有機(jī)融合

隨著近年來我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備不再是傳統(tǒng)的單純機(jī)械系統(tǒng)，而是集機(jī)械與電器一體化的綜合系統(tǒng)。因此，電氣傳動與機(jī)械控制已成為生產(chǎn)機(jī)械的重要組成部分。機(jī)電傳動控制是機(jī)械設(shè)計(jì)與自動化專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程涉及機(jī)械、力學(xué)、電磁學(xué)、控制、材料等眾多學(xué)科，主要的教學(xué)目的是使學(xué)生了解機(jī)電傳動控制的基本原理和方法，使生產(chǎn)機(jī)械按照要求高效、穩(wěn)定地工作。但是實(shí)際教學(xué)過程中仍存在不少問題。一方面，該課程知識面廣、實(shí)踐性強(qiáng)，傳統(tǒng)的授課方式優(yōu)點(diǎn)在于能把具體知識點(diǎn)闡述清楚、突出重點(diǎn)，缺點(diǎn)是讓學(xué)生著重記住這些知識點(diǎn)，學(xué)生只能單純通過記憶去理解課程，并不能幫助學(xué)生對機(jī)電傳動控制課程建立一個(gè)深刻、理性、全面的概念，這將影響學(xué)生在以后工程實(shí)踐中的動手實(shí)踐能力，而且不能幫助學(xué)生建立起對專業(yè)的整體認(rèn)識。另一方面，相關(guān)教材更新緩慢。該課程涉及很多電氣控制原理細(xì)節(jié)，需要對更新的知識有深刻的理解，這樣才能夠明確地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生。

本文將CDIO模式應(yīng)用于機(jī)電傳動控制專業(yè)的教學(xué)當(dāng)中，通過對理論知識和工程實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，然后在理論知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際工程提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。

二、CDIO模式下機(jī)電傳動控制課程目標(biāo)制定

機(jī)電傳動控制是自動化控制學(xué)科中一門重要的專業(yè)課程，它的作用在于綜合地結(jié)合了自動化領(lǐng)域的機(jī)械和電器領(lǐng)域，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入自動化控制學(xué)科的大門，使學(xué)生對機(jī)械的自動化控制和自身學(xué)科的發(fā)展有一個(gè)全面的認(rèn)識，了解社會和企業(yè)對自動化學(xué)科的人才需求，不僅指導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會機(jī)電傳動控制的重要性，還引導(dǎo)學(xué)生做好自己的職業(yè)規(guī)劃。

根據(jù)自動化控制專業(yè)的需求，CDIO理念下的課程首先應(yīng)具有一定的新穎性，由于機(jī)電傳動控制課程涉及領(lǐng)域較廣，學(xué)生對電器控制沒有一個(gè)理性的認(rèn)識，而傳統(tǒng)的純理論方法教學(xué)大多數(shù)是枯燥無味的，無法吸引學(xué)生的興趣，因此應(yīng)采用啟發(fā)式的教學(xué)，將課堂內(nèi)容豐富起來，引用其他高校相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)公開課，及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識，引導(dǎo)學(xué)生從多角度去思考問題，并結(jié)合工程實(shí)例給學(xué)生一個(gè)直觀的感受。

其次是課堂上學(xué)生的主動性問題。CDIO理念下的機(jī)電傳動控制應(yīng)該能夠調(diào)動學(xué)生的主動性，為此，教師應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)實(shí)用型和創(chuàng)造型人才為中心，學(xué)生與老師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換課堂重點(diǎn)，老師不再是課堂的主人，而是應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)、動手實(shí)踐、分析問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，并為學(xué)生制定符合學(xué)生興趣的課程，同時(shí)開展一定的工程實(shí)際項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生理論與實(shí)際相結(jié)合，制定詳細(xì)的工程計(jì)劃，讓學(xué)生切實(shí)體會到機(jī)電傳動控制在實(shí)際工程中的應(yīng)用過程，從而充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。

最后是系統(tǒng)性。機(jī)電傳動控制課程的系統(tǒng)性，在于讓學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)一些大學(xué)生自動化控制生產(chǎn)線實(shí)踐創(chuàng)新案例，用實(shí)物和視頻的形式展示一些學(xué)生的創(chuàng)新作品，啟發(fā)學(xué)生開闊思路，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，并讓學(xué)生以小組的形式，開動腦筋，由老師給出課題，各組同學(xué)按自己的思路構(gòu)思課題，把機(jī)電傳動控制切實(shí)運(yùn)用到實(shí)際工程中去，教師也要適時(shí)地給予學(xué)生一些指導(dǎo)意見，確保方案的可行性，最終完成項(xiàng)目并進(jìn)行驗(yàn)收和答辯考核。

三、高校CDIO工程實(shí)踐的重點(diǎn)和突破點(diǎn)

對于高校中機(jī)電傳動控制與CDIO結(jié)合的情況，高校CDIO教學(xué)的重點(diǎn)和突破點(diǎn)在于改變師生評價(jià)導(dǎo)向和工程實(shí)踐平臺。CDIO的本質(zhì)是集“構(gòu)思一設(shè)計(jì)一實(shí)現(xiàn)一運(yùn)作”為一體的工程教育模式，優(yōu)秀的師資工程教育理論課程開展的前提，也是目前的難點(diǎn)所在，合理的實(shí)踐平臺是學(xué)生掌握工程教育實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)。因此，改變教師的評價(jià)方式是深化高校CDIO在工程實(shí)踐中的突破口。構(gòu)建學(xué)院特色的實(shí)踐平臺是完善高校與社會接軌的重點(diǎn)。具體而言，高校應(yīng)該在以下三方面大力作為：首先，鼓勵教師開展應(yīng)用型科研。科研能力是教師職業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是教師教育能力成長的基礎(chǔ)。而CDIO教育，從本質(zhì)上說就是要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力，這就要求教師首先自己要從事應(yīng)用導(dǎo)向的科研，并善于指導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程;其次，教師要深入企業(yè)、了解市場，能夠捕捉專業(yè)最前沿的社會需求，將這些轉(zhuǎn)化到平時(shí)的教學(xué)之中;最后要求教師重視問題導(dǎo)向，突出對學(xué)生思維能力、實(shí)踐能力的鍛煉，強(qiáng)化對教師解決實(shí)際問題、開展應(yīng)用型科研的引導(dǎo)。

四、結(jié)論

以CDIO理念為指導(dǎo)，通過開設(shè)新穎的課程，使學(xué)生更容易掌握相關(guān)知識。同時(shí)，通過提高課堂上學(xué)生的主動性，可以有效提高學(xué)生的個(gè)人能力和創(chuàng)新能力;最后結(jié)合CDIO的系統(tǒng)性，深化了學(xué)生對機(jī)電傳動控制在工程中的運(yùn)用能力，為學(xué)生奠定了一定的工作基礎(chǔ)。