基于“3+2”模式下的《機(jī)電傳動控制》課程教學(xué)改革與研究

基于“3+2”模式下的《機(jī)電傳動控制》課程教學(xué)改革與研究滕加莊

(吉林化工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，吉林吉林132022)

為了適應(yīng)“中國制造2025”政策，中國制造業(yè)正經(jīng)歷著信息技術(shù)、制造技術(shù)和人工智能的深度融合，目前中國制造是要充分融合互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)制造業(yè)，加速由“中國制造”向“中國智造”的快速轉(zhuǎn)變，同時(shí)要加快培養(yǎng)智能制造業(yè)所需的專業(yè)技術(shù)人才，建設(shè)成一支素質(zhì)優(yōu)良的制造業(yè)人才隊(duì)伍[1-2]。在此背景下，2022年我校在省內(nèi)率先實(shí)施了兩個(gè)專業(yè)“3+2”的試點(diǎn)，培養(yǎng)新工科人才。“3+2”即3年大專，2年本科?！?+2”是職業(yè)培養(yǎng)模式的進(jìn)一步延續(xù)，通過此模式的實(shí)施，能夠充分融合高職教育的技術(shù)優(yōu)勢和本科教育的理論優(yōu)勢，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使其成為具有較高素質(zhì)的綜合型人才[3]。

《機(jī)電傳動控制》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)的核心課程，對于“3+2”的學(xué)生來說具有一個(gè)嶄新的知識體系，涉及機(jī)械、電子技術(shù)、控制等多門學(xué)科，是培養(yǎng)中國智造技能型人才所需的機(jī)電傳動知識的紐帶。課程選用的教材為馮清秀、鄧星鐘編著，華中科技大學(xué)出版社出版的《機(jī)電傳動控制》(第五版)。學(xué)校對于此門課程的設(shè)置相對于“3+2”的學(xué)生來說存在如下問題：(1)學(xué)時(shí)少且部分教學(xué)內(nèi)容比較抽象、難度大。(2)教學(xué)任務(wù)較重，采用的教學(xué)方法比較單一。(3)存在“重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象。作為一名專業(yè)課教師，須充分考慮到如何針對不同層次學(xué)生的特點(diǎn)，靈活地做到對課程進(jìn)行教學(xué)改革和研究，采用較為適宜的教學(xué)方法和手段，讓學(xué)生扎實(shí)地掌握相關(guān)知識和專業(yè)技能。

一、教學(xué)方法

本門課程側(cè)重于理論知識的講授，學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)較少，此外由于“3+2”的學(xué)生理論知識不足，很難充分理解機(jī)電傳動控制課程中的電學(xué)知識，如果采用以講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法，學(xué)生會感覺到枯燥乏味，使得學(xué)生逐漸失去對該門課程的學(xué)習(xí)興趣，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不好，學(xué)生很難將所學(xué)的機(jī)電傳動控制知識靈活地運(yùn)用到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中。為了解決教學(xué)中遇到的問題，進(jìn)行了一系列教學(xué)上的改革與研究。

(一)理論教學(xué)

目前，機(jī)械行業(yè)發(fā)展迅速，面對企業(yè)對機(jī)械專業(yè)人才的大量需求，專業(yè)人才的培養(yǎng)還是按照傳統(tǒng)的粉筆加黑板，多媒體教學(xué)等教學(xué)模式，教學(xué)方法略顯單一，此時(shí)，配合互動式教學(xué)和案例教學(xué)等教學(xué)方法，能夠充分調(diào)動學(xué)生的注意力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以起到事半功倍的效果。

1.互動式教學(xué)

在教學(xué)過程中，建立互動式教學(xué)環(huán)境，充分體現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)的特色，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、積極性和主動性[4]。

在課程講授的過程中，適當(dāng)進(jìn)行課堂討論，從而使學(xué)生加深對所學(xué)理論知識的理解和應(yīng)用。班級成立若干個(gè)小組，不同小組賦予不同的主題展開討論，學(xué)生采用PPT的形式在班級里展示，表明見解。老師結(jié)合案例進(jìn)行講解，鼓勵(lì)學(xué)生遇到問題多思考。使學(xué)生更好地接受課堂所學(xué)內(nèi)容并與實(shí)踐相結(jié)合[5]?；邮浇虒W(xué)能夠達(dá)到互動互學(xué)的目的，使學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的主動權(quán)，更樂于去探索和學(xué)習(xí)新知識。

2.案例教學(xué)

案例法教學(xué)是一種通過理論聯(lián)系實(shí)際、啟發(fā)式的方法，使學(xué)生具有獨(dú)立思考問題，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題并提高分析問題能力的一種教學(xué)方法，是課程教學(xué)改革的有效模式[6]。

案例教學(xué)可以使課堂授課內(nèi)容和工程實(shí)際緊密結(jié)合起來。通過這種結(jié)合，讓學(xué)生把自己沉浸到案例場景之中，通過問題的討論和思考來拓寬學(xué)生的視野，實(shí)現(xiàn)將知識轉(zhuǎn)化為技能，使學(xué)生具有解決實(shí)際工程及應(yīng)用問題的能力。例如課上，在講述電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)其特性以及運(yùn)用科研實(shí)例來介紹電動機(jī)的應(yīng)用場合、繼電器接觸器控制系統(tǒng)的合理選用等。通過引入大量的實(shí)際電機(jī)控制問題來引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，構(gòu)想解決問題新方法。課堂組織引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練，使學(xué)生能夠及時(shí)消化新知識，并將課堂所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際分析中[7]。同時(shí)布置課后作業(yè)，進(jìn)一步鞏固學(xué)生所學(xué)知識，起到融會貫通的作用。

(二)實(shí)踐教學(xué)

高校實(shí)踐教學(xué)中，專業(yè)課實(shí)踐教學(xué)占有比重較大。機(jī)電傳動控制課程也有實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)能夠使學(xué)生更加深入理解課堂所講授的理論知識，同時(shí)可以將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實(shí)際工程問題的解決當(dāng)中，從而提升學(xué)生的專業(yè)技能和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)思維[8]。目前機(jī)電傳動實(shí)踐教學(xué)只開設(shè)了8個(gè)學(xué)時(shí)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，課上通過老師的一番講解后，學(xué)生按照指導(dǎo)書和教師的講解操作即可，這對于經(jīng)歷過大專歷練的“3+2”學(xué)生和培養(yǎng)新一代技術(shù)型創(chuàng)新人才的要求顯然都是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。為了解決這一問題，對“3+2”的學(xué)生實(shí)施了導(dǎo)師制，即每個(gè)專業(yè)課程教師負(fù)責(zé)幾個(gè)學(xué)生，讓學(xué)生參與到教師的科研中來，解決科研中遇到的實(shí)際問題，同時(shí)又可以讓學(xué)生能夠扎實(shí)掌握理論知識。

二、平臺建設(shè)

“3+2”的學(xué)生在本科院校只學(xué)習(xí)2年，這就要求學(xué)生需要在短暫的大學(xué)時(shí)光中要完成較多課程的學(xué)習(xí)，從而導(dǎo)致機(jī)電傳動控制課程的學(xué)時(shí)進(jìn)行了大幅縮減，不能夠深入講授全部章節(jié)內(nèi)容，加之“3+2”學(xué)生底子薄，個(gè)別學(xué)生還是跨專業(yè)，學(xué)生接受新知識的能力較差。所以在這種情況下，急需建立一個(gè)教學(xué)平臺，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)一步統(tǒng)一，加深學(xué)生對理論與實(shí)踐的進(jìn)一步結(jié)合。為此學(xué)校專門組建了機(jī)電傳動實(shí)驗(yàn)室，引入了各種電機(jī)和接觸器等電器元件，有了硬件的支撐，在講解機(jī)電傳動中的直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，就可以實(shí)現(xiàn)將電動機(jī)的工作原理與電動機(jī)的操作實(shí)踐的高度結(jié)合起來，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)效果進(jìn)一步得到提升。

同時(shí)，為了彌補(bǔ)理論學(xué)時(shí)較少的不足，在“學(xué)習(xí)通”上建立了機(jī)電傳動控制課程，上傳所有章節(jié)的學(xué)習(xí)視頻、電機(jī)及接觸器等動畫視頻、教學(xué)大綱、教案和章節(jié)測試題等，使學(xué)生通過打卡及自學(xué)的方式滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，同時(shí)在討論區(qū)可以隨時(shí)提出問題供大家學(xué)習(xí)討論，及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中的疑點(diǎn)和難點(diǎn)。

三、考核評價(jià)

機(jī)電傳動控制這門課程是由學(xué)生的考試成績、出勤情況和課后作業(yè)三方面綜合起來評定最終成績的；為了適應(yīng)“3+2”學(xué)生的新式群體，對傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行了改革。改革方案具體如下：平時(shí)成績占30%，包括課堂討論及案例分析、作業(yè)、課堂測驗(yàn)，主要考核學(xué)生學(xué)習(xí)的能力及學(xué)習(xí)態(tài)度；期末成績占70%，主要考核學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力，主要題型為：填空題、選擇題、判斷題、設(shè)計(jì)題和計(jì)算題。由此改變了考試課程成績?nèi)坑善谀┛荚嚊Q定的這一傳統(tǒng)做法，形成了一種新的考核評價(jià)模式——采用多種考核方法構(gòu)成考試課程的總成績，這一方法，不僅可以考查學(xué)生對于專業(yè)知識的掌握情況，也能夠體現(xiàn)學(xué)生對待課程學(xué)習(xí)的態(tài)度，為培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的工程應(yīng)用型人才不斷探索。

四、教學(xué)效果

通過此門課程教學(xué)方法的改革與研究，充分將機(jī)電傳動控制的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)的主動性被積極調(diào)動起來，課程學(xué)習(xí)質(zhì)量獲得較大提高[9]。理論教學(xué)過程中互動教學(xué)能夠使學(xué)生達(dá)到互動互學(xué)的目的，使學(xué)生擁有學(xué)習(xí)的主動權(quán)，更樂于去探索和學(xué)習(xí)新知識。案例教學(xué)使學(xué)生學(xué)會自己去思考、去創(chuàng)造，使得枯燥乏味變得生動活潑[10]。通過對《機(jī)電傳動控制》課程目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成度評價(jià)分析，結(jié)果達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)規(guī)定的要求。既能讓學(xué)生掌握理論和實(shí)踐知識，又能開闊學(xué)生的