新工科背景下“機(jī)電傳動(dòng)與PLC控制”卓越課程改革

呂青 平雪良

摘要：隨著“新工科”建設(shè)的戰(zhàn)略行動(dòng)以及對(duì)卓越工程師計(jì)劃2.0等一系列重大戰(zhàn)略的深入實(shí)施，高校對(duì)現(xiàn)行許多課程的教學(xué)提出了更高的要求。文章以機(jī)械電子工程專業(yè)《機(jī)電傳動(dòng)與PLC控制》的卓越課程建設(shè)為主體內(nèi)容，從卓越課程的教學(xué)改革、卓越課程的優(yōu)勢(shì)等方面進(jìn)行分析，總結(jié)了當(dāng)前的教學(xué)改革成果。

關(guān)鍵詞：機(jī)電傳動(dòng)與PLC控制;卓越課程建設(shè);傳統(tǒng)教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）12-0132-02

當(dāng)前，新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)革命正在來臨，復(fù)旦共識(shí)、天大行動(dòng)和北京指南構(gòu)成了新工科建設(shè)的“三部曲”，奏響了人才培養(yǎng)的主旋律，開拓了工程教育改革的新路徑[1]。為滿足國家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展的需要，探索形成中國特色、世界水平的工程教育體系，盡快完成我國從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國已經(jīng)成為高等教育的必然要求。

機(jī)械制造行業(yè)是一國經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)與支柱，同時(shí)隨著人工智能、大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，機(jī)械制造隨著智能化方向不斷發(fā)展，機(jī)械電子工程專業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，機(jī)械電子工程專業(yè)是一門集多個(gè)學(xué)科于一體的綜合性專業(yè)。新工科背景下，國家的各項(xiàng)戰(zhàn)略行動(dòng)為工程教育改革提供了方向，對(duì)機(jī)電類專業(yè)學(xué)生的工程應(yīng)用能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力和交叉理解能力提出了更高的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于存在難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、照本宣科理論脫離實(shí)際等問題[2]已無法滿足當(dāng)前的教學(xué)要求，因而與專業(yè)課程相關(guān)的一系列教學(xué)改革也應(yīng)運(yùn)而生。《機(jī)電傳動(dòng)與PLC控制》是機(jī)械電子工程專業(yè)和相關(guān)機(jī)電類專業(yè)的重要核心課程，是筆者所在學(xué)校的一門卓越課程，文章將結(jié)合卓越課程的具體實(shí)施，從教學(xué)改革，包括授課內(nèi)容的革新重組、實(shí)踐環(huán)節(jié)的引入、線上師生互動(dòng)、課后學(xué)生小組討論等內(nèi)容進(jìn)行分析介紹，總結(jié)教學(xué)改革成果。

一、教學(xué)改革內(nèi)容

1.授課內(nèi)容的重組。隨著各種科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前課堂教學(xué)內(nèi)容存在著體系老化、應(yīng)用性不強(qiáng)的問題，遠(yuǎn)不能滿足卓越工程師的培養(yǎng)目標(biāo)。在此背景下，課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，進(jìn)行調(diào)整，專業(yè)內(nèi)容應(yīng)與工程實(shí)際接軌，陳舊的理論或者技術(shù)環(huán)節(jié)需要被淘汰[3]?！稒C(jī)電傳動(dòng)與PLC控制》交叉整合電機(jī)與拖動(dòng)，機(jī)電控制技術(shù)，可編程控制器原理及應(yīng)用三門專業(yè)課程，內(nèi)容精練翔實(shí)。除課本內(nèi)容外，課堂上結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)播放一些視頻進(jìn)行分析，使授課內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際緊密聯(lián)系。

2.授課形式的更新。傳統(tǒng)課堂師生之間、學(xué)生之間的交流較少;課堂教學(xué)死板，無法充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果和質(zhì)量都不盡如人意。本課程在授課形式上的改革主要包括以小組為單位開展學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生間的課后交流;課堂上借助多媒體課件、英文動(dòng)畫視頻，加深學(xué)生對(duì)書本概念的理解;在授課過程中穿插制作環(huán)節(jié)、實(shí)踐環(huán)節(jié)以及匯報(bào)環(huán)節(jié);啟發(fā)式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生課下鞏固書本內(nèi)容。

3.實(shí)踐能力的著重培養(yǎng)。當(dāng)前對(duì)機(jī)電類學(xué)生的工程應(yīng)用能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力和交叉理解能力有了更高的要求，機(jī)電學(xué)科教育也迎來了更大的挑戰(zhàn)。本課程在授課內(nèi)容、授課形式的改變以外，尤其注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和對(duì)所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用能力的培養(yǎng)。另外，需要引入專題式小制作和實(shí)踐環(huán)節(jié)。專題式小制作以所學(xué)的電機(jī)或控制器為主體，教師提供思路要求，學(xué)生合作完成構(gòu)思、選型購買、制作編程、展示匯報(bào)各個(gè)環(huán)節(jié)，各個(gè)專題環(huán)環(huán)相扣，課程結(jié)束時(shí)可形成一個(gè)較為完整的小制作。在實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生走訪工廠或工程中心，用所學(xué)知識(shí)觀察、分析其設(shè)備的使用情況，并進(jìn)行匯報(bào)展示。

二、教學(xué)改革實(shí)施效果

教學(xué)過程優(yōu)化。教師通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重組，詳略合理地進(jìn)行規(guī)劃，使上課節(jié)奏更加能夠被學(xué)生接受;通過對(duì)課堂教學(xué)情況的觀察，利用線上平臺(tái)發(fā)布課后思考問題，使學(xué)生能夠在課前帶著問題去預(yù)復(fù)習(xí)，使學(xué)習(xí)更加高效化;多媒體教學(xué)手段的引入，使課堂更加生動(dòng)，尤其是視頻、動(dòng)畫增加了教學(xué)的直觀性，比語言文字描述更加透徹，英文學(xué)習(xí)材料的引入能夠幫助學(xué)生提高專業(yè)英語水平;通過啟發(fā)式教學(xué)，使學(xué)生更多地融入課堂中，讓學(xué)生成為課堂的主體，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，而不再是一味地進(jìn)行“填鴨式”教學(xué)[2]。

小組學(xué)習(xí)加強(qiáng)交流，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。小組學(xué)習(xí)能夠給學(xué)生營造較好的學(xué)習(xí)氛圍，要充分利用好課后的時(shí)間。學(xué)生之間的討論，讓學(xué)生在互相提出問題、解答問題、糾正錯(cuò)誤中對(duì)課本內(nèi)容有了扎實(shí)的理解，克服了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生聽多思少、沒有知識(shí)對(duì)外輸出的缺點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生相互交流的語言表達(dá)能力與歸納總結(jié)能力[4]。通過與同學(xué)的交流，學(xué)生能夠更加清晰地明確學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。

在制作實(shí)踐環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于課本知識(shí)的應(yīng)用能力。學(xué)生完成整個(gè)小制作是從無到有的過程，通過構(gòu)思設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)所學(xué)的實(shí)際應(yīng)用實(shí)例與范圍有了了解;通過選型購買，學(xué)生了解了不同型號(hào)、不同參數(shù)的產(chǎn)品適用的不同場合;通過制作環(huán)節(jié)，一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和靈活應(yīng)用的能力，對(duì)工程系統(tǒng)有了初步的概念，培養(yǎng)了學(xué)生的工程實(shí)踐思維，提升了學(xué)生的工程素養(yǎng);另一方面也是對(duì)先修課程所學(xué)的單片機(jī)、控制、電路知識(shí)的綜合應(yīng)用，有助于學(xué)生各門課程的融會(huì)貫通，能夠徹底理解課程內(nèi)容，使各門課程之間形成知識(shí)體系[5]。

三、結(jié)論

關(guān)于《機(jī)電傳動(dòng)與PLC控制》卓越課程的開展，做到了上課形式多樣化，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的自主性，小制作環(huán)節(jié)的引入將所學(xué)轉(zhuǎn)化為所用，能夠及時(shí)鞏固并且靈活運(yùn)用先修課程的知識(shí);啟發(fā)式教學(xué)給學(xué)生課后留有思考題，讓學(xué)生帶著問題去閱讀課本;上課以小組為單位，課后小組成員互相協(xié)作、相互討論，更加有助于知識(shí)的掌握;實(shí)踐環(huán)節(jié)的引入讓學(xué)生學(xué)會(huì)用已學(xué)知識(shí)去分析實(shí)際生產(chǎn)機(jī)械，能夠促進(jìn)產(chǎn)學(xué)聯(lián)系;講課內(nèi)容精練，使課堂上的時(shí)間得到了有效利用?？傮w來說，卓越課程的開展對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高頗有幫助，為找到新型人才培養(yǎng)模式做了有效探索。

參考文獻(xiàn)：

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[3]姚瑩，楊慧，葉丹，高梅.機(jī)械電子工程專業(yè)課程建設(shè)與人才培養(yǎng)模式研究[J].智庫時(shí)代，2019，（11）：197-198.

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[5]李麗君，剛憲約，葛文慶.相關(guān)課程耦合知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2018，（05）：184-186.