賀湘宇　唐宏賓　李旭宇

摘要為了提高機(jī)電控制課程教學(xué)中的效果，提出了課程群理論與實(shí)踐教學(xué)體系方法。該方法緊跟機(jī)電控制技術(shù)的最新進(jìn)展，使學(xué)生在最少的時(shí)間內(nèi)獲得最多、最新的知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在實(shí)際教學(xué)中獲得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞課程群理論實(shí)踐教學(xué)機(jī)電控制

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)在傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械工程學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)集機(jī)械、電子、控制為一體的交叉學(xué)科。為適應(yīng)新形勢(shì)下人才培養(yǎng)需要，高等工科院校的機(jī)械專業(yè)必須走“加強(qiáng)基礎(chǔ)，擴(kuò)寬知識(shí)面，以機(jī)為主，機(jī)電結(jié)合”的發(fā)展道路。

我校機(jī)械類專業(yè)已有近四十年的辦學(xué)歷史，目前劃分為“工程機(jī)械”和“機(jī)電一體化”兩個(gè)專業(yè)方向，其中“機(jī)電一體化”方向每年的畢業(yè)生有100人左右，就業(yè)形勢(shì)一直很好。機(jī)電控制課程群是“機(jī)電一體化”方向人才培養(yǎng)計(jì)劃中的重要組成部分，現(xiàn)有課程體系主要包括單片機(jī)原理及應(yīng)用、機(jī)械控制工程基礎(chǔ)、機(jī)電傳動(dòng)與控制、機(jī)械電子學(xué)、數(shù)控技術(shù)等課程。

然而，在近幾年培養(yǎng)計(jì)劃的執(zhí)行過程中，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)電控制課程群存在以下幾個(gè)問題：（1）課程體系不嚴(yán)謹(jǐn)，部分課程的內(nèi)容設(shè)置有重復(fù)。如“電機(jī)控制”在機(jī)電傳動(dòng)與控制、機(jī)械電子學(xué)、數(shù)控技術(shù)三門課程中都有講授。（2）理論與實(shí)踐脫鉤，實(shí)踐環(huán)節(jié)偏少。目前人才培養(yǎng)的目標(biāo)是：“面向國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的應(yīng)用型高級(jí)專門人才”。但由于多方面原因，機(jī)電控制課程群中的實(shí)踐環(huán)節(jié)所占比重較少，部分重要課程甚至未開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力較差，解決不了實(shí)際問題。（3）課程體系和內(nèi)容與我校機(jī)械類專業(yè)的特色——“工程機(jī)械”背景結(jié)合不緊密。由于我校的機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生大多數(shù)在公路施工部門工作，用人單位希望畢業(yè)生能夠多掌握些工程機(jī)械方面的知識(shí)，而我校工程機(jī)械專業(yè)也有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。因此，促進(jìn)機(jī)電控制技術(shù)與工程機(jī)械的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)學(xué)校、學(xué)生、用人單位的“三贏”是我們進(jìn)行課程體系改革的一個(gè)重要目標(biāo)。（4）機(jī)電控制的最新技術(shù)未能融入到課程體系，如機(jī)器人技術(shù)、PLC控制技術(shù)等。這樣使學(xué)生不能及時(shí)了解機(jī)電控制的最新技術(shù)，學(xué)習(xí)積極性不高。

因此，如何調(diào)整和改革機(jī)電控制課程群的理論和實(shí)踐教學(xué)體系，緊跟機(jī)電控制技術(shù)的最新進(jìn)展，體現(xiàn)我校機(jī)械專業(yè)的特色，使學(xué)生在最少的時(shí)間內(nèi)獲得最多、最新的知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，成為“機(jī)電一體化”方向人才培養(yǎng)的重要課題。

近幾年隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于高素質(zhì)機(jī)電一體化人才的需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。然而機(jī)電控制類課程的內(nèi)容和體系存在一些問題。國(guó)內(nèi)外的許多教育工作者進(jìn)行了改革和嘗試。

我國(guó)眾多高校的機(jī)械專業(yè)對(duì)于機(jī)電控制類課程群進(jìn)行了理論和實(shí)踐體系的改革，如將電工電子技術(shù)中的電機(jī)部分、機(jī)床電氣控制技術(shù)、電力電子學(xué)整合為機(jī)電傳動(dòng)與控制；將PLC控制技術(shù)作為機(jī)電一體化方向的骨干課程；加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等。

國(guó)外美國(guó)、日本、德國(guó)等國(guó)機(jī)械工程教育理念主要是面向工程、面對(duì)實(shí)際應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問題等各種能力的培養(yǎng)。

美國(guó)工程技術(shù)認(rèn)證委員會(huì)（ABET）對(duì)機(jī)械工程類領(lǐng)域本科專業(yè)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，分別從知識(shí)、能力、社會(huì)意識(shí)和交流合作等方面作了具體要求，也可以看成是對(duì)一個(gè)現(xiàn)代工程師基本素質(zhì)的要求。各種能力包括學(xué)習(xí)能力、分析能力、設(shè)計(jì)能力、綜合能力、解決實(shí)際問題能力、表達(dá)與交流能力，能力的培養(yǎng)在機(jī)械專業(yè)教育任務(wù)中是相當(dāng)重要的。美國(guó)經(jīng)過調(diào)查研究，得出“擁有最優(yōu)秀工程人才的國(guó)家，就擁有具備相當(dāng)優(yōu)勢(shì)的經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的核心要素”結(jié)論，提出“回歸工程”、“重構(gòu)工程教育”的口號(hào)。以麻省理工學(xué)院為代表，重新引導(dǎo)美國(guó)的工程教育從科學(xué)向工程回歸。教學(xué)上通過增加工程實(shí)踐訓(xùn)練，增加設(shè)計(jì)內(nèi)容，以增加學(xué)生工程經(jīng)驗(yàn)。日本則明確地提出，工科大學(xué)四年一貫制的課程體系的核心是“工程”，四年的教育過程要始終圍繞工程和聯(lián)系工程實(shí)際進(jìn)行。工科大學(xué)的工程教育是教學(xué)的首要問題。德國(guó)的培養(yǎng)模式堪稱國(guó)際高等工程教育的典范。工程師就是解決工程中遇到的各類實(shí)際問題，德國(guó)模式除課堂學(xué)習(xí)外，還強(qiáng)調(diào)工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐，大學(xué)提供給工程界的是訓(xùn)練有素的工程師。

然而，歐美國(guó)家的教育方式需要大量實(shí)踐裝備和企業(yè)的合作，這些資源要求我們不具備，不能照搬。然而其思想理念可以借鑒。

1課程群理論實(shí)施方法與途徑

1.1改革目標(biāo)

通過整合資源、優(yōu)化體系，形成一整套新的、具有我校特色的機(jī)電控制課程群的理論和實(shí)踐教學(xué)體系，適合我?！懊嫦驀?guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展，培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、具有創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的應(yīng)用型高級(jí)專門人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生從事機(jī)電一體化工作的業(yè)務(wù)水平，從整體上提高人才質(zhì)量。

1.2實(shí)施的內(nèi)容

（1）深入研究機(jī)電控制相關(guān)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，整合機(jī)電控制課程群的內(nèi)容，優(yōu)化機(jī)電控制相關(guān)課程的體系結(jié)構(gòu)，選擇或編寫相關(guān)教材，重新編寫教學(xué)大綱，調(diào)整學(xué)時(shí)。

（2）在課程體系改革的基礎(chǔ)上，充分利用、整合、完善現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)的整合、優(yōu)化。經(jīng)過近幾年的投資建設(shè)，機(jī)電控制實(shí)驗(yàn)室已初具規(guī)模，但是利用率卻不高。由于課堂教學(xué)中安排的實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少，學(xué)生沒有時(shí)間進(jìn)行綜合性的實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致一方面學(xué)生動(dòng)手的興趣得不到滿足，另一方面實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備被閑置。將“機(jī)電傳動(dòng)與控制”、“現(xiàn)代制造技術(shù)”、“CAD/CAM”實(shí)驗(yàn)室有機(jī)結(jié)合起來，協(xié)同工作，變以前驗(yàn)證性、參觀性為主的實(shí)驗(yàn)為綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

（3）增加工程機(jī)械的背景知識(shí)，加強(qiáng)機(jī)電控制技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用的介紹，體現(xiàn)我校機(jī)械類專業(yè)的特色。

（4）改革教學(xué)方法，緊密跟蹤機(jī)電控制前沿知識(shí)，以工程實(shí)例為驅(qū)動(dòng)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用背景，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。

1.3實(shí)施的方案

（1）組織相關(guān)課程教師和專家，展開對(duì)機(jī)電控制相關(guān)知識(shí)關(guān)系和重要性的研究，理順各知識(shí)的傳授順序，探討以工程應(yīng)用為背景，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際問題分析解決能力為目的的教學(xué)方式和方法。這部分研究以調(diào)研、組織教師相互聽課并展開教研討論來實(shí)施。

（2）在前面工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行機(jī)電控制課程體系教學(xué)內(nèi)容的改革，重構(gòu)課程的名稱、內(nèi)容，適應(yīng)當(dāng)前學(xué)校對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃的規(guī)定，刪減陳舊和重復(fù)的知識(shí)，增加綜合問題和前沿技術(shù)的內(nèi)容。這部分工作可通過重新選擇教材和自編講義，重新修訂大綱來實(shí)現(xiàn)。

（3）新課程體系下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的改革。以工程實(shí)踐能力培養(yǎng)為主線構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，充分利用社會(huì)、企業(yè)和學(xué)校資源，進(jìn)一步建設(shè)和完善專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地，使實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、時(shí)間、效果等方面有充分的保證，提高教學(xué)質(zhì)量。

（4）新課程內(nèi)容體系下進(jìn)行教學(xué)方法的研究，緊密跟蹤機(jī)電控制領(lǐng)域前沿知識(shí)，以應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為目的，改革傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

1.4教學(xué)效果評(píng)價(jià)

機(jī)電一體化課程的鮮明特點(diǎn)在于，授課理論與實(shí)際習(xí)題差距較大，學(xué)生往往感覺將理論掌握好了，做題卻難度較大。這是由于機(jī)電一體化專業(yè)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密，如何將所學(xué)理論應(yīng)用到實(shí)際問題存在較大難度。

為了能夠更好地評(píng)價(jià)教學(xué)效果，作業(yè)與實(shí)踐評(píng)價(jià)往往成為一個(gè)重要指標(biāo)。同時(shí)，為了保證不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，可將作業(yè)分成三個(gè)部分。第一部分作業(yè)是基礎(chǔ)作業(yè)，這一部分主要基礎(chǔ)較弱學(xué)生，使該層次學(xué)生通過努力，完成該部分作業(yè)，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。第二部分為鞏固類作業(yè)，主要根據(jù)教學(xué)大綱，采用中等難度習(xí)題，主要用來鞏固所學(xué)知識(shí)；第三部分為深化類作業(yè)，主要針對(duì)層次較高學(xué)生，習(xí)題難度較高，可拓展學(xué)生思維的廣度。

教學(xué)中期考查是教學(xué)效果評(píng)價(jià)另一重要方法。在課程過半以后，可拿出一節(jié)課的時(shí)間，考查學(xué)生前半部分的學(xué)習(xí)效果，并根據(jù)考查成績(jī)及時(shí)調(diào)整每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)方法。同時(shí)，由于不同層次學(xué)生考查結(jié)果，要考慮到他們差異性，給予及時(shí)的鼓勵(lì)和表揚(yáng)。對(duì)于學(xué)生的任何點(diǎn)滴進(jìn)步，都要給予積極的肯定，有利于不同層次學(xué)生同時(shí)獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。

2結(jié)論

為了提高機(jī)電控制課程教學(xué)中的效果，提出了課程群理論與實(shí)踐教學(xué)體系方法。該方法緊跟機(jī)電控制課程的最新進(jìn)展，體現(xiàn)我校機(jī)械專業(yè)的特色，使學(xué)生在最少的時(shí)間內(nèi)獲得最多、最新的知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，在實(shí)際教學(xué)中獲得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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