王 燦 秦展田

（桂林航天工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 廣西·桂林 541004）

隨著第四次工業(yè)革命的到來(lái)，現(xiàn)有的工程人才培養(yǎng)已不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。開展高校工程教育改革、采用新興技術(shù)發(fā)展一批新興工科以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求是當(dāng)代高等工程教育面臨的一項(xiàng)重要課題。新工科的建設(shè)立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，以培養(yǎng)未來(lái)人才為目標(biāo)，不斷探索新理念、新方法、新模式等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力、家國(guó)情懷、學(xué)科交叉融合能力等，切實(shí)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做好人才培養(yǎng)服務(wù)。而人才的培養(yǎng)最終都落實(shí)到課程教學(xué)上，課程才是人才培養(yǎng)的核心要素。為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和學(xué)科交叉融合能力，應(yīng)該以學(xué)生為中心，讓學(xué)生成為課堂的主體，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，開啟培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)新模式。

中國(guó)制造2025將智能制造作為主攻方向，機(jī)械電子工程專業(yè)在智能制造產(chǎn)業(yè)中起到了非常關(guān)鍵的作用。做好機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)，也就是為實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做好人才儲(chǔ)備?！皺C(jī)電傳動(dòng)與控制”作為機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)核心課程，是一門機(jī)、電交叉融合的課程，其課程教學(xué)質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響相關(guān)專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量和制造業(yè)智能化程度。[1]因此，如何在建設(shè)新工科的大背景下，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，豐富課堂形式、改革教學(xué)方法，推動(dòng)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，以此來(lái)提高機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)機(jī)械電子工程專業(yè)高素質(zhì)人才，成了相關(guān)課程老師所需解決的重要課題。

1 機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

目前，機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)大多采用傳統(tǒng)的線下大班集中講授理論知識(shí)的方式，沒有突出學(xué)生的主體地位。理論課教學(xué)內(nèi)容以電機(jī)的基本原理及控制特性為主，涵蓋知識(shí)面廣，但具體的控制系統(tǒng)講解較少，且各章節(jié)之間具有較強(qiáng)的獨(dú)立性、與實(shí)踐聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生在沒有深度參與學(xué)習(xí)過程的情況下，容易學(xué)新知忘舊知，難以形成對(duì)機(jī)電傳動(dòng)控制的系統(tǒng)把握，也難以將知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用。

機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)實(shí)踐鍛煉不足，雖然有少量實(shí)驗(yàn)課程，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，教師講解實(shí)驗(yàn)基本原理和實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中只是按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作、記錄或觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不用進(jìn)行深入的思考，學(xué)生容易對(duì)實(shí)驗(yàn)課程失去積極性，學(xué)生難以獲得實(shí)踐能力的培養(yǎng)、難以形成新工科下的創(chuàng)新意識(shí)和復(fù)雜問題的解決能力。[2]

課程考核評(píng)價(jià)采用平時(shí)成績(jī)（主要包括考勤、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)等）占比30%和期末考試成績(jī)占比70%構(gòu)成，考核更側(cè)重理論知識(shí)的記憶，沒有學(xué)生學(xué)習(xí)具體過程和能力的考核，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，約束了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

2 機(jī)電傳動(dòng)與控制教學(xué)改革

針對(duì)以上存在的問題，本文以“新工科”為背景、以互聯(lián)網(wǎng)+和“中國(guó)教育現(xiàn)代化2035”為政策導(dǎo)向、以深度學(xué)習(xí)和能力培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合我校實(shí)際情況和機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)要求和特點(diǎn)，轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的課程教學(xué)理念、教學(xué)方法，更新教學(xué)內(nèi)容、打造機(jī)械電子工程的信息化教育平臺(tái)，構(gòu)建信息化教育模式及其評(píng)價(jià)方法，以滿足教育現(xiàn)代化的人才培養(yǎng)要求。

2.1 更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)大綱，構(gòu)建項(xiàng)目化課程體系

“新工科”下，教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，凸顯時(shí)代要求、與產(chǎn)業(yè)需求對(duì)接，注重創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)定位，調(diào)研機(jī)電行業(yè)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)及其趨勢(shì)，參考行業(yè)專家的建議，圍繞課程目標(biāo)，對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與補(bǔ)充，增加具有時(shí)代特征的元素，對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行優(yōu)化，使其符合時(shí)代的需求。在課程教學(xué)中，教師應(yīng)注重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，倡導(dǎo)規(guī)?；虒W(xué)中凸顯個(gè)性化發(fā)展特點(diǎn)，并突出工程能力的培養(yǎng)，在此，采用CDIO工程教育理念，構(gòu)建項(xiàng)目化課程體系,將工程項(xiàng)目融入教學(xué)過程中，讓學(xué)生學(xué)中做、做中學(xué)，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。具體操作如下：首先，教師團(tuán)隊(duì)針對(duì)行業(yè)領(lǐng)頭企業(yè)、學(xué)生主要就業(yè)地方企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，參考行業(yè)專家的建議，對(duì)機(jī)電傳動(dòng)與控制課程知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整理，形成知識(shí)點(diǎn)與能力培養(yǎng)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。其次，教師團(tuán)隊(duì)與企業(yè)合作，形成合作項(xiàng)目，教師提煉其中與機(jī)電傳動(dòng)控制課程相關(guān)的項(xiàng)目并分解成課程子項(xiàng)目，或教師團(tuán)隊(duì)形成相關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目，學(xué)生以完成項(xiàng)目作為課程結(jié)課指標(biāo)之一，讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)的運(yùn)用以及機(jī)電一體化系統(tǒng)的概念。最后，依托項(xiàng)目開展教學(xué)，形成項(xiàng)目的核心技術(shù)滲透到課堂，讓學(xué)生在完成項(xiàng)目的過程中主動(dòng)的完成知識(shí)的獲取，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.2 機(jī)電傳動(dòng)與控制混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)的迅速發(fā)展，以方便靈活、實(shí)時(shí)交流、視頻資源豐富為特點(diǎn)的線上課程進(jìn)入了人們的視野并為眾多大學(xué)生所接受。然而，純線上課程也有其局限性，并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的線下課堂教學(xué)。[3]為了將兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短、有機(jī)結(jié)合，有效提高教學(xué)效果，混合式教學(xué)開始為廣大教師所研究。本文采用CDIO工程教育理念、在課程教學(xué)中引入工程項(xiàng)目、結(jié)合豐富的線上資源，讓學(xué)生在主動(dòng)的學(xué)習(xí)過程中，獲得知識(shí)和成就感，具體設(shè)計(jì)過程如下：

開課前課程分析階段：機(jī)電傳動(dòng)與控制課程的目的是讓學(xué)生建立起機(jī)與電的聯(lián)系、熟悉常見的電機(jī)原理及其控制方案，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電一體化的工程能力。然而，該課程各章節(jié)之間銜接性不強(qiáng)，各知識(shí)點(diǎn)相對(duì)孤立，學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后難以形成建立起與其他課程之間的聯(lián)系。針對(duì)課程的這些特點(diǎn)，對(duì)其知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充和刪減，確定連接各相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的機(jī)電控制系統(tǒng)項(xiàng)目，采用由淺入深、循序漸進(jìn)的方式，帶領(lǐng)學(xué)生從基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的理解逐步深入至復(fù)雜工程項(xiàng)目問題的解決，形成課程知識(shí)前后的聯(lián)系及應(yīng)用。

教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建階段：在混合教學(xué)過程中，線上教學(xué)不再是輔助教學(xué)方式，而是教學(xué)過程中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)，[4]因此，在上課前除了要準(zhǔn)備傳統(tǒng)的課件、教案等教學(xué)資料外，還需要借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)（如智慧樹等）提前準(zhǔn)備好線上資源，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。教學(xué)團(tuán)隊(duì)從知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)機(jī)電項(xiàng)目，以項(xiàng)目為引領(lǐng)，收集、開發(fā)設(shè)計(jì)、整合教學(xué)資源，構(gòu)建圍繞項(xiàng)目開展的“機(jī)電傳動(dòng)與控制”教學(xué)資源庫(kù)，主要包括“機(jī)電傳動(dòng)與控制”課程項(xiàng)目開展相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和擴(kuò)展知識(shí)，通過將知識(shí)碎片化，形成小視頻，供學(xué)生課后利用碎片時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于機(jī)電傳動(dòng)與控制具備工科課程常見的晦澀難懂的特點(diǎn)，教學(xué)視頻不宜過多，以課程項(xiàng)目的引入、相關(guān)的淺顯易懂的基礎(chǔ)知識(shí)、已經(jīng)介紹過的相似的知識(shí)點(diǎn)以及拓展學(xué)習(xí)為主。同時(shí)，教師還需開發(fā)配套的課程教案、試題庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、多媒體案例等，形成多樣化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。

課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備階段：教師根據(jù)班級(jí)同學(xué)的能力和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)將學(xué)生進(jìn)行分組，以基礎(chǔ)好、能力強(qiáng)的學(xué)生為組長(zhǎng)，配上幾個(gè)能力稍弱的學(xué)生組成一個(gè)學(xué)習(xí)小組，并分配相應(yīng)的工程項(xiàng)目。教師在每次課前通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布課前任務(wù)，包括視頻預(yù)習(xí)任務(wù)、文獻(xiàn)閱讀任務(wù)、課前思考、課前小測(cè)試、項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)等，學(xué)生認(rèn)領(lǐng)任務(wù)并在課前自主完成相關(guān)線上學(xué)習(xí)任務(wù)、課前小測(cè)試，對(duì)項(xiàng)目任務(wù)目標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，采用項(xiàng)目小組成員之間討論的方式，達(dá)成初步共識(shí)。為保證后續(xù)教學(xué)效果，課前任務(wù)完成時(shí)間有嚴(yán)格的時(shí)間限制。

課程課堂教學(xué)實(shí)施階段：課前線上學(xué)習(xí)讓學(xué)生形成知識(shí)的淺層的認(rèn)識(shí)，而課堂教學(xué)是混合式教學(xué)中的核心、是學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的階段，其重點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的應(yīng)用與遷移。教師將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)的講解穿插在項(xiàng)目任務(wù)的解決中進(jìn)行，并融合翻轉(zhuǎn)課堂的形式引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題和深入理解知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力、工程能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力；教學(xué)過程中加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，通過知識(shí)點(diǎn)的講解或項(xiàng)目問題引導(dǎo)學(xué)生在項(xiàng)目小組內(nèi)討論，形成思想碰撞并自主完成階段項(xiàng)目任務(wù)。各小組委派小組代表進(jìn)行小組項(xiàng)目分享，分析小組在解決項(xiàng)目問題中的優(yōu)勢(shì)和不足。教師也需根據(jù)學(xué)生完成課前預(yù)習(xí)的情況，掌握學(xué)生在預(yù)習(xí)中存在的普遍問題，在課堂中對(duì)學(xué)生存在的疑難點(diǎn)進(jìn)行討論和分析。對(duì)于個(gè)別學(xué)生在課堂教學(xué)學(xué)習(xí)過程中沒有理解的知識(shí)點(diǎn)或難點(diǎn)進(jìn)行線上平臺(tái)討論或進(jìn)行線上個(gè)性化指導(dǎo)。

課后復(fù)習(xí)完善階段：課后一方面考查學(xué)生的學(xué)習(xí)掌握情況，另一方面學(xué)生進(jìn)行課程項(xiàng)目的修改完善。學(xué)生學(xué)習(xí)情況的考查主要通過線上作業(yè)、章節(jié)測(cè)試、小課題、小論文等進(jìn)行，一方面檢測(cè)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，另一方面讓學(xué)生整合知識(shí)點(diǎn)并進(jìn)行運(yùn)用、創(chuàng)新，達(dá)到學(xué)以致用的目的。課程項(xiàng)目階段目標(biāo)的完善以項(xiàng)目小組來(lái)開展，項(xiàng)目組長(zhǎng)組織本小組同學(xué)進(jìn)行討論，根據(jù)新學(xué)知識(shí)，對(duì)目前的項(xiàng)目工作進(jìn)一步修整。對(duì)于小組內(nèi)的后進(jìn)生，由小組成員之間進(jìn)行課后幫扶，推動(dòng)小組成員共同進(jìn)步。教師課后進(jìn)行線上查閱作業(yè)、線上答疑等，同時(shí)，發(fā)布擴(kuò)展知識(shí)視頻，讓學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力。

結(jié)課后總結(jié)評(píng)價(jià)階段：改革以往的機(jī)電傳動(dòng)課程考核方式，在混合式教學(xué)中，構(gòu)建以注重學(xué)習(xí)過程和各項(xiàng)能力的考核方式。機(jī)電傳動(dòng)與控制課程的考核分為平時(shí)成績(jī)（50%）和考試（50%）成績(jī)兩部分。平時(shí)成績(jī)加入了線上學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，包括線上預(yù)習(xí)成果、線上小測(cè)試、線上討論等；線下學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)主要由課堂討論、傳幫帶情況、項(xiàng)目完成情況、成果答辯等部分組成，多方面對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。考核評(píng)價(jià)不僅有來(lái)自教師的評(píng)價(jià)，學(xué)生的互評(píng)和自評(píng)也加入其中，讓學(xué)生多面了解自己的學(xué)習(xí)情況。

教師課后也需要對(duì)課程教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括線上教學(xué)反饋、線下教學(xué)和線上教學(xué)結(jié)合度、信息技能教學(xué)方法能力、教學(xué)內(nèi)容深度和廣度、知識(shí)點(diǎn)的掌握情況、學(xué)生滿意度和認(rèn)可度等指標(biāo)，以此促進(jìn)課程教學(xué)的不斷完善。

3 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，筆者采用在混合式教學(xué)中融入工程項(xiàng)目的方式來(lái)開展“機(jī)電傳動(dòng)與控制”課程的教學(xué)，更新教學(xué)內(nèi)容、突出學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，注重學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學(xué)生之間的傳幫帶作用，讓學(xué)生在通過線上學(xué)習(xí)和討論、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)踐、線下課程討論與傳幫帶、單元測(cè)試等多樣化學(xué)習(xí)形式來(lái)有效提高機(jī)電傳動(dòng)與控制課程教學(xué)效果，以滿足新工科下的人才培養(yǎng)要求。