黃俊杰

摘要：推動(dòng)“中國制造2025”進(jìn)程，培養(yǎng)一批高素質(zhì)機(jī)電專業(yè)型人才勢(shì)在必行，這也是高校對(duì)機(jī)械類專業(yè)大學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的具體要求。機(jī)電類專業(yè)基礎(chǔ)課《機(jī)電傳動(dòng)控制》則為實(shí)現(xiàn)這一人才目標(biāo)提供了強(qiáng)有力的工具。以基本技能為目標(biāo)組建學(xué)生興趣小組，精心設(shè)計(jì)課程教學(xué)，將課程內(nèi)容與基本技能融合，多信息技術(shù)貫穿教學(xué)并維持學(xué)生興趣，達(dá)到事半功倍的效果。文章從提高學(xué)生主動(dòng)性、信息技術(shù)下教學(xué)內(nèi)容多樣性等方面對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行探討，為專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的教學(xué)提供借鑒和參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：興趣導(dǎo)向;多信息融合;《機(jī)電傳動(dòng)控制》;教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2020）14-0195-03

為順應(yīng)“德國工業(yè)4.0”和“中國制造2025”政策，中國制造業(yè)正在經(jīng)歷著信息化與工業(yè)化的深度融合，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)工業(yè)的融合，這是中國新一輪制造發(fā)展的制高點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)中國制造向中國智造加速轉(zhuǎn)變;同時(shí)加快培養(yǎng)智能制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)人才、技能人才，建設(shè)一批素質(zhì)優(yōu)良的制造業(yè)人才隊(duì)伍已勢(shì)在必行，而高等院校高質(zhì)量的畢業(yè)生為這一需求提供了強(qiáng)有力的支持和保障[1，2]。機(jī)械電子工程專業(yè)的主干課程《機(jī)電傳動(dòng)控制》具有一個(gè)嶄新的知識(shí)體系，為新時(shí)期智能制造人才提供專業(yè)理論基礎(chǔ)和相關(guān)技術(shù)。作為一名專業(yè)教師，如何充分利用教學(xué)，讓學(xué)生扎實(shí)掌握知識(shí)和專業(yè)技能，為社會(huì)和國家所用，成為值得思考的問題。

一、提出問題

《機(jī)電傳動(dòng)控制》是一門理論和實(shí)踐并重的課程，涉及機(jī)械、力學(xué)、電子與信息技術(shù)、控制等多門學(xué)科，是智能制造和機(jī)電一體化人才所需的機(jī)電傳動(dòng)知識(shí)結(jié)構(gòu)的軀體和機(jī)電結(jié)合的紐帶。毫不夸張地說，《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的質(zhì)量直接決定著機(jī)電專業(yè)本科生四年來培養(yǎng)的質(zhì)量與效果。目前大多高校開設(shè)的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程，選用教材為馮清秀、鄧星鐘編著華中科技大學(xué)出版社出版的《機(jī)電傳動(dòng)控制》（第五版）。該教材為國家級(jí)規(guī)劃教材，具有一定的權(quán)威性，然而在授課時(shí)面臨如下問題[3]：（1）如今普遍專業(yè)課學(xué)時(shí)少（32學(xué)時(shí)），且存在部分內(nèi)容抽象、難度大的現(xiàn)象。（2）知識(shí)點(diǎn)零碎，章與章甚至節(jié)與節(jié)之間缺乏系統(tǒng)性。（3）仍保留“重理論、輕實(shí)踐與工程應(yīng)用”的培養(yǎng)模式。（4）短時(shí)期內(nèi)教學(xué)任務(wù)重，采用的教學(xué)方法和形式較單一。

在國外的一流大學(xué)如美國密西根大學(xué)早就注重本課程的教學(xué)研究;國內(nèi)的華中科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、上海交通大學(xué)等已有精品課程的建設(shè)并形成較為成熟的知識(shí)和教學(xué)體系，這為我國高?！稒C(jī)電傳動(dòng)控制》課程的教學(xué)手段和教學(xué)實(shí)踐等提供了借鑒和指導(dǎo)[3]。我國的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程教學(xué)改革研究包含對(duì)理論教學(xué)內(nèi)容、方法及實(shí)踐教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)與創(chuàng)新研究等進(jìn)行大量的研究并在期刊上發(fā)表，如倪敬等提出了基于知識(shí)點(diǎn)樹形圖理論的課程內(nèi)容體系，探索了基于三個(gè)“引入”的教學(xué)組織形式，提高學(xué)生能力[4];毛清華等探索一種以工程案例為主線的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法來改變傳統(tǒng)以“教師講授為主”的教學(xué)模式[5];吳濤等從教學(xué)內(nèi)容、方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)結(jié)合教學(xué)實(shí)例進(jìn)行有益的探討，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量有較好的參考價(jià)值[6];張志義探討了以數(shù)控機(jī)床為主線的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的教學(xué)體系和教學(xué)方法，精簡(jiǎn)了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充了新知識(shí)、新技術(shù)等探討該課程的工程化教學(xué)方法[7];CHEN Guoqiang etal針對(duì)課程中抽象的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行仿真，易于學(xué)生理解和掌握[8]。

作為一名高校專業(yè)教師，從學(xué)生本身和老師自身出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，運(yùn)用多信息技術(shù)融合的方法研究一套行之有效的教學(xué)方法與實(shí)踐體系，尤其是教學(xué)方法和教學(xué)手段的具體實(shí)施方式和措施，從而切實(shí)提高學(xué)生的專業(yè)能力。

二、引入興趣導(dǎo)向教學(xué)思維

“興趣是最好的老師”。以興趣為載體，精心設(shè)計(jì)課程內(nèi)容的切入點(diǎn)和導(dǎo)入點(diǎn)，積極創(chuàng)設(shè)條件培養(yǎng)學(xué)生的興趣，使學(xué)生在情感愉悅中接受知識(shí)，掌握技能，以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。有了興趣，學(xué)生便有了自主學(xué)習(xí)和深入研究的積極性，興趣貫穿整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，則有事半功倍之效。

圖1所示為興趣導(dǎo)向的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的教學(xué)設(shè)計(jì)過程。首先，從學(xué)生注重的目標(biāo)、就業(yè)和信念等入手，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀和“干一行愛一行”的敬業(yè)精神;從專業(yè)或本課程所需的基本技能分類成立機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建模仿真、電氣控制方法和PLC/單片機(jī)編程等學(xué)生興趣小組，初期教師協(xié)助完成指定任務(wù)，讓學(xué)生有事做、能做事，最終形成一種想學(xué)、要學(xué)和比著學(xué)的氛圍;以前期掌握的技能為基礎(chǔ)，精心設(shè)計(jì)本課程的教學(xué)內(nèi)容，將新知識(shí)轉(zhuǎn)換為新鮮事物呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生始終有新的體驗(yàn)和收獲，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生興趣的培養(yǎng)和維持。

三、多信息技術(shù)融合下教學(xué)設(shè)計(jì)

1.理論教學(xué)。在講授理論知識(shí)時(shí)，通過多信息技術(shù)生動(dòng)且具體呈現(xiàn)出不同的教學(xué)內(nèi)容，圖2所示為多信息技術(shù)融合下的主要教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。（1）針對(duì)課程內(nèi)講授的各類常用電機(jī)和電子元器件的結(jié)構(gòu)，從加工工藝、流程和裝配過程，甚至加工該元器件所用的設(shè)備出發(fā)，通過現(xiàn)場(chǎng)取材和三維仿真技術(shù)直觀地再現(xiàn)于課堂教學(xué)，讓學(xué)生們知其然更要知其所以然，知識(shí)系統(tǒng)化以便于更好理解、記憶及創(chuàng)新。（2）針對(duì)課程中理論性強(qiáng)、抽象的課程內(nèi)容如電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速、三相橋式全波整流電路等，運(yùn)用仿真技術(shù)，如Matlab、proteus和pspice建立模型，分析參數(shù)含義，進(jìn)而動(dòng)態(tài)化反映工作過程，從而使學(xué)生掌握工作原理及其特點(diǎn)。（3）有意識(shí)地結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)計(jì)大作業(yè)和課題，將學(xué)生前期掌握的基本技能和軟件工具貫徹始終，以便給學(xué)生提供運(yùn)用的環(huán)境和鍛煉的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生專業(yè)設(shè)計(jì)水平和解決問題的能力。（4）利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立班級(jí)討論群、興趣小組群，進(jìn)行線上線下交流，實(shí)時(shí)關(guān)注學(xué)生動(dòng)態(tài)，隨時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題，不斷鼓勵(lì)和激勵(lì)學(xué)生，讓學(xué)生在專業(yè)道路上越走越遠(yuǎn)。

2.實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)作為教學(xué)中的關(guān)鍵部分，是激發(fā)學(xué)生興趣的重要手段之一，也是培養(yǎng)和提高學(xué)生操作能力的主要途徑。調(diào)查顯示，高達(dá)40.7%的大學(xué)生認(rèn)為當(dāng)前課堂教學(xué)以理論知識(shí)為主，缺乏實(shí)踐知識(shí)的融入[9]。（1）新技術(shù)融合后的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。科技不斷發(fā)展的同時(shí)，教學(xué)也要常更新方能培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的人才。在課堂講授過程中，通過自動(dòng)控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作將實(shí)驗(yàn)操作過程搬進(jìn)課堂，讓實(shí)驗(yàn)走進(jìn)理論教學(xué)，與理論知識(shí)相互融合便能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)。實(shí)現(xiàn)途徑：一是對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造使其具備遠(yuǎn)程操控能力，并作為課題來研究和實(shí)現(xiàn);二是在新科技條件下重新提出實(shí)驗(yàn)臺(tái)的新方案。（2）將自主設(shè)計(jì)和研究模式融入課堂。因?qū)W校地處中原，學(xué)校周邊中、小企業(yè)的自動(dòng)化程度并不高，企業(yè)產(chǎn)品的重要工序仍為人工作業(yè)，將企業(yè)面臨的關(guān)鍵技術(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程小項(xiàng)目，從方案的提出、設(shè)計(jì)和制造（課后可延伸學(xué)習(xí)），讓學(xué)生參與進(jìn)來，培養(yǎng)學(xué)生具體分析和解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)也切實(shí)提高了企業(yè)的制造自動(dòng)化水平。

四、結(jié)論

提高“智能制造”水平，培養(yǎng)一批優(yōu)秀的機(jī)電專業(yè)人才是硬道理。本文提出了以基本技能為依托的專業(yè)課學(xué)生興趣的產(chǎn)生，進(jìn)而以興趣為載體，精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，讓課堂知識(shí)成為興趣維持之源;優(yōu)化課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生興趣，教學(xué)內(nèi)容采用多信息技術(shù)融合方式呈現(xiàn)，讓學(xué)生參與其中，時(shí)時(shí)有新的體驗(yàn)和收獲;使興趣和專業(yè)在這種模式下相輔相成，大大激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動(dòng)主觀能動(dòng)性，從而為創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

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Abstract：It is imperative to promote the process of "making the 2025 process in China" and to train a group of high-quality electromechanical professionals.The "Mechanical and Electrical Transmission Control" of the mechanical and electrical professional basic course provides a powerful tool for the achievement of this talent goal.A student's interest group is set up with the basic skills，the course teaching is designed，the course content is fused with the basic skills，the multi-information technology runs through the teaching，and the student's interest is maintained，and the half-effort effect is achieved.This paper discusses the teaching methods from the aspects of improving the student's initiative and the diversity of the teaching content under the information technology.The teaching of basic courses and specialized courses can be used for reference and reference.

Key words：interest oriented;multi-information fusion;"Mechanical and Electrical Transmission Control";teaching method