機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)改革探索與實(shí)踐

朱奕庚

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ);探索實(shí)踐;項(xiàng)目教學(xué)

機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)電一體化專業(yè)的基礎(chǔ)課程，它涉及多個(gè)學(xué)科，主要側(cè)重機(jī)電設(shè)備的基本原理和實(shí)際應(yīng)用。新型機(jī)電產(chǎn)品的探索與項(xiàng)目學(xué)習(xí)是從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，利用生活實(shí)例幫助學(xué)生滿足課程知識(shí)、技術(shù)能力和職業(yè)素養(yǎng)的要求。

一、機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)目的和目標(biāo)

機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課程以機(jī)電融合的理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以掌握機(jī)電融合技術(shù)為手段，以設(shè)計(jì)機(jī)電融合系統(tǒng)為成果，結(jié)合創(chuàng)新教育系統(tǒng)“講—演—練—評(píng)”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展簡(jiǎn)單系統(tǒng)到復(fù)雜系統(tǒng)的難度遞進(jìn)講解、演示，開(kāi)展機(jī)電加工系統(tǒng)的訓(xùn)練，根據(jù)訓(xùn)練成果給出學(xué)生成績(jī)。

機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)的課程目標(biāo)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)的興趣，通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)構(gòu)組成、傳感技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)床電路等工程技術(shù)，使學(xué)生具有“能想能做”的機(jī)電產(chǎn)品使用能力，達(dá)到機(jī)電工程師的素質(zhì)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課堂教學(xué)存在的問(wèn)題及原因

（一） 理論與實(shí)際結(jié)合不足

在傳統(tǒng)機(jī)電一體化教學(xué)課堂中，教師更為注重對(duì)理論知識(shí)的講解。部分教師在課堂上進(jìn)行教學(xué)時(shí)，只依照自己備課的內(nèi)容進(jìn)行講解，沒(méi)有很好地把理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合[1]。這種教學(xué)方式，使機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課堂教學(xué)過(guò)于枯燥、脫離實(shí)際。另外，在課堂學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生很難完全理解大量的理論知識(shí)，且在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法消化，這就需要學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，增大了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。

（二） 未能及時(shí)更新課堂知識(shí)

新型機(jī)電產(chǎn)品的更新較快，在課堂教學(xué)中，教師對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的講解往往跟不上產(chǎn)品的發(fā)展速度，不能及時(shí)地對(duì)新型機(jī)電設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，在一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)用性，學(xué)生即使掌握了教材中所涉及到的知識(shí)內(nèi)容，也難在日后的工作中有效應(yīng)用，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。而真正掌握機(jī)電一體化專業(yè)知識(shí)的人才，卻很少參與專業(yè)課程的編寫(xiě)。多方面的原因?qū)е铝藱C(jī)電一體化專業(yè)課程內(nèi)容不能及時(shí)得到更新，滯后于當(dāng)前社會(huì)。

（三） 選擇的教材與專業(yè)不能緊密貼合

由于機(jī)電一體化的課程內(nèi)容涉及到的范圍廣泛，且每個(gè)知識(shí)點(diǎn)較為獨(dú)立，因此，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中所學(xué)到的知識(shí)比較分散，無(wú)法準(zhǔn)確掌握每個(gè)模塊的知識(shí)點(diǎn)，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度和壓力，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致學(xué)生在接下來(lái)的課程學(xué)習(xí)中失去自信，影響學(xué)習(xí)效果。研究表明，諸多高校都存在相同的情況，對(duì)于基礎(chǔ)素質(zhì)教育薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這樣的現(xiàn)象更為嚴(yán)重[2]。而出現(xiàn)這樣的情況，很大一部分原因在于教師在選擇教材時(shí)，盲目選擇一些名師名校出版的教材，沒(méi)有結(jié)合自身學(xué)校的教學(xué)理念，導(dǎo)致教學(xué)效果事倍功半。

（四） 缺乏合理的考核機(jī)制

一個(gè)合理的考核機(jī)制，是衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)成果好壞的重要手段之一。對(duì)于機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課程來(lái)說(shuō)，如果單憑卷面考試等主觀因素在內(nèi)的形式來(lái)考核，則很難準(zhǔn)確評(píng)判學(xué)生學(xué)習(xí)成果的好壞。如果采用實(shí)踐考核方式，因?yàn)樵O(shè)備的數(shù)量不足且設(shè)備更新跟不上時(shí)代，導(dǎo)致實(shí)踐考核的時(shí)間不足且缺乏實(shí)質(zhì)性作用，即使學(xué)生掌握了考核設(shè)備的使用技巧，也很難應(yīng)用到以后的工作中。

三、提高機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量的具體做法

（一） 課前自主學(xué)習(xí)

根據(jù)學(xué)生測(cè)驗(yàn)情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，更新泛雅網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，上傳視頻及學(xué)習(xí)任務(wù)書(shū)，并發(fā)布相關(guān)作業(yè)。學(xué)生收到任務(wù)后，對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析學(xué)習(xí)，進(jìn)行小組討論后，把問(wèn)題發(fā)到班級(jí)群內(nèi)，并上傳完成預(yù)習(xí)任務(wù)書(shū)。要求每個(gè)學(xué)生參加，學(xué)習(xí)委員監(jiān)督完成情況。老師課前檢查學(xué)生的知識(shí)掌握情況和存在的問(wèn)題，針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)中的知識(shí)側(cè)重點(diǎn)。

（二） 培養(yǎng)感性認(rèn)識(shí)

課程教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)電、機(jī)械設(shè)備的感性認(rèn)知，讓學(xué)生明白機(jī)電技術(shù)在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的地位與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲，提高學(xué)生對(duì)機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理的理解能力，為之后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。其次，教師需要強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)機(jī)電設(shè)備規(guī)范操作的重視，為學(xué)生的實(shí)習(xí)與工作創(chuàng)造有利的前提條件， 減少意外發(fā)生的可能性。同時(shí)，教師還需注意理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，理論教學(xué)中增加一些機(jī)電設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例，從而引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)電技術(shù)的更新方向，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

（三） 更新教學(xué)內(nèi)容

機(jī)電設(shè)備在不斷更新與發(fā)展，教師在介紹課程中的知識(shí)點(diǎn)時(shí)應(yīng)該結(jié)合目前實(shí)際生產(chǎn)上所應(yīng)用較多的機(jī)電設(shè)備，如，在機(jī)械部分中，可以引入新型軸承連接、螺紋防松方法等原有教材中缺乏的新知識(shí)。通過(guò)調(diào)研最新的文獻(xiàn)資料，確保教材中的知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，保證課程內(nèi)容與機(jī)電生產(chǎn)工業(yè)相匹配，使學(xué)生了解和熟悉機(jī)電設(shè)備更新的歷程與方向。這樣既可以拓寬學(xué)生的視野，也能夠在第一時(shí)間讓學(xué)生了解和熟悉機(jī)電生產(chǎn)工業(yè)中的新工藝、新技術(shù)以及新裝備。同時(shí)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與興趣。

（四） 巧妙設(shè)疑

對(duì)學(xué)生而言，思考可以拓展自己的思維，增強(qiáng)對(duì)概念知識(shí)的理解與記憶。因此，教師在設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)應(yīng)該與學(xué)生的實(shí)際情況相結(jié)合，讓學(xué)生能夠在腦海里對(duì)某種機(jī)電設(shè)備有自己的理解與認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生進(jìn)行積極探索，進(jìn)而找出問(wèn)題的答案。在課堂中針對(duì)已解決或待解決的機(jī)械結(jié)構(gòu)、機(jī)械傳動(dòng)、機(jī)電接口連接等問(wèn)題設(shè)定討論環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生自己探索，找到多種或最優(yōu)的解決方案，在討論的過(guò)程中，教師應(yīng)適當(dāng)指點(diǎn)，促使問(wèn)題能夠朝著既定目標(biāo)不斷推進(jìn)。討論之后，教師應(yīng)驗(yàn)證學(xué)生設(shè)定的方案是否具有可行性，這可增加學(xué)生對(duì)課堂的興趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)未知事物的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（五） 合理利用課件

機(jī)電設(shè)備種類多且復(fù)雜，多媒體課件在教學(xué)過(guò)程中能夠模擬宏觀和微觀事物，能夠通過(guò)虛擬仿真的方式讓學(xué)生直觀感受現(xiàn)實(shí)中無(wú)法感觸的過(guò)程，生動(dòng)具體地表現(xiàn)抽象的知識(shí)點(diǎn)。有效地使理論知識(shí)與多媒體結(jié)合，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)概念知識(shí)的理解，對(duì)提高課堂教學(xué)效果有較大幫助。因此，要根據(jù)不同章節(jié)教學(xué)內(nèi)容的需要，把機(jī)械傳動(dòng)、伺服系統(tǒng)、傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等知識(shí)應(yīng)用到課件中，讓學(xué)生保持對(duì)機(jī)電知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。

（六） 采用“講—演—練—評(píng)”教學(xué)方法

“講”指的是在教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況可以在教室用多媒體、在低壓電器實(shí)訓(xùn)室對(duì)著真實(shí)設(shè)備講，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同，采用不同的教學(xué)方法，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，起到事半功倍的教學(xué)效果?！把荨敝傅氖轻槍?duì)已有的機(jī)電設(shè)備，教師通過(guò)對(duì)實(shí)物的操作演示設(shè)備的工作原理與操作步驟。“練”指的是學(xué)生在掌握了一定的理論與操作知識(shí)之后，動(dòng)手完成設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)等操作，在操作過(guò)程中熟悉設(shè)備的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲。“評(píng)”指的是在項(xiàng)目教學(xué)完成后，教師根據(jù)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、實(shí)際操作的掌握情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，并對(duì)學(xué)生在操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析與解答。采用“講—演—練—評(píng)”的教學(xué)方法，充分挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

（七） 有效結(jié)合教學(xué)活動(dòng)與實(shí)踐活動(dòng)

教學(xué)活動(dòng)中，最終的教學(xué)目的是實(shí)踐，只有將實(shí)際應(yīng)用與理論知識(shí)充分結(jié)合，才能真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)的目標(biāo)[3]。為了有效將理論知識(shí)和實(shí)踐操作結(jié)合，高?？梢酝ㄟ^(guò)加強(qiáng)與企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)之間的合作，采取三方聯(lián)合的方式培養(yǎng)實(shí)用型的優(yōu)秀人才，能讓學(xué)生在真正接觸社會(huì)后，了解當(dāng)今社會(huì)的人才要求，從而將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生再學(xué)習(xí)的興趣。在三方聯(lián)合培養(yǎng)的方式下，學(xué)生可以與企業(yè)的優(yōu)秀員工進(jìn)行理論與實(shí)踐的相互交流，從而了解在實(shí)際生產(chǎn)中需要具備哪些能力，才能滿足當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需求，以此促進(jìn)學(xué)生提高對(duì)實(shí)踐能力的重視。教師可以利用業(yè)余時(shí)間深入到企業(yè)中，與企業(yè)員工進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，運(yùn)用自身專業(yè)的理論知識(shí)幫助企業(yè)員工改善或解決生產(chǎn)中存在的問(wèn)題。同時(shí)，教師通過(guò)接觸設(shè)備，也可以對(duì)理論知識(shí)具有更深層次的理解，提高將理論與實(shí)踐接軌的能力。

四、成果評(píng)價(jià)

制定新的考核標(biāo)準(zhǔn)，不再按照統(tǒng)一理論考核方式，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展，針對(duì)學(xué)生機(jī)械連接、傳動(dòng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、電路控制技術(shù)4個(gè)模塊過(guò)程成果對(duì)照考核內(nèi)容進(jìn)行審核性考核，綜合4個(gè)模塊成績(jī)最終給出本課程成績(jī)，2018級(jí)與2019級(jí)考核成績(jī)見(jiàn)表1。

對(duì)2019級(jí)機(jī)電專業(yè)學(xué)生采用了模塊化考核方法，100%的學(xué)生完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，平均分大幅提高。該考核方法增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生可以針對(duì)自己感興趣的知識(shí)方向進(jìn)行深度鉆研，鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展。

機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)是機(jī)電一體化專業(yè)的一門綜合性基礎(chǔ)課程，為提高學(xué)生對(duì)機(jī)電設(shè)備的使用、管理、調(diào)試等能力，培育拔尖的應(yīng)用型人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行新的改革和探索，提高教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，保障教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握更多機(jī)電設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)。