張斌 劉建萍 林小丹 楊丙輝

摘?要：針對目前“機電傳動與控制”課程教學過程中出現(xiàn)課程目標及重點不突出、課程部分理論及實驗環(huán)節(jié)與工程實際聯(lián)系不緊密的現(xiàn)狀，為了充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性，提高“機電傳動與控制”課程的實際教學效果，結(jié)合當前的形勢對其課程的教學內(nèi)容、教學方法、課程考核、實驗設計等方面進行改革探索，由此提高學生的創(chuàng)新能力和操作動手能力，為“新工科”背景下工程人才的培養(yǎng)打下了良好的基礎。實踐證明該課程通過一系列教學改革，教學質(zhì)量和學生的學習積極性顯著提高，學生的創(chuàng)新實踐能力增強，基本滿足新工科培養(yǎng)的要求，有利于南疆的機電一體化人才的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：機電傳動與控制；新工科；教學改革；南疆

中圖分類號：G420

Teaching?Reform?and?Exploration?of?"Electromechanical?Transmission

and?Control"?Course?under?the?New?Engineering?Background

Zhang?Bin?Liu?Jianping?Lin?Xiaodan?Yang?Binghui*

College?of?Chemistry?and?Chemical?Engineering，Tarim?University?XinjiangAlar?843300

Abstract：In?view?of?the?current?teaching?process?of?"Mechanical?and?Electrical?Transmission?and?Control"?course，the?course?objectives?;and?key?points?are?not?prominent，and?part?of?the?theory?and?experiment?of?the?course?is?not?closely?connected?with?the?engineering?practice，in?order?to?fully?mobilize?students'?learning?enthusiasm?and?initiative，improve?the?actual?teaching?effect?of?the?course?"Mechanical?and?electrical?Transmission?and?Control"，combined?with?the?current?situation，the?teaching?content，teaching?methods，curriculum?assessment，experimental?design?and?other?aspects?of?the?curriculum?are?reformed?and?explored.Thus?improving?students'?innovation?ability?and?operation?ability，laying?a?good?foundation?for?the?cultivation?of?engineering?talents?under?the?background?of?"new?engineering"，practice?has?proved?that?the?course?through?a?series?of?teaching?reforms，the?teaching?quality?and?students'?learning?enthusiasm?have?been?significantly?improved，and?the?students'?innovative?practice?ability?has?been?enhanced，which?basically?meets?the?requirements?of?new?engineering?training?and?is?conducive?to?the?cultivation?of?mechatronics?talents?in?southern?Xinjiang.

Keywords：electromechanical?transmission?and?control；the?new?engineering；the?teaching?reform；southern?xinjiang

“機電傳動與控制”課程是電工電子技術(shù)、自動控制技術(shù)和機械傳動的有機結(jié)合體，是一門實踐性很強的課程。課程的理論知識具有應用性和交叉性強的特點，學生不僅需要掌握好理論知識，更應該具備較強的動手操作實踐能力。由于南疆的教育資源有限以及部分同學的學習積極性不高，導致一部分同學的專業(yè)基礎知識掌握不牢靠；同時還存在部分學生為了得到學分只關(guān)注理論學習，對理論知識

不能認真理

解，導致在做實驗時毫無頭緒，壓根不能將理論知識轉(zhuǎn)換成實際應用。在當前大力發(fā)展“新工科”的背景下，結(jié)合“機電傳動與控制”課程當前的教學現(xiàn)狀，需要盡快開展對其課程理論教學和實驗教學的改革探索。力爭通過教學的一系列改革措施，比如調(diào)整教學大綱、優(yōu)化更新教學內(nèi)容、豐富教學手段、改革考核方式等，最終實現(xiàn)調(diào)動學生的學習積極性和主動性，提高“機電傳動與控制”課程的教學效果，形成一套具有南疆特色的“機電傳動與控制”課程教學實施方案和考核方案，幫助學生實現(xiàn)活學活用，提高學生的主觀能動性及機電傳動控制方面的專業(yè)能力；增強學生獨立思考及解決問題的能力，從而來促進“機電傳動與控制”課程的教學更上一個新臺階［1］。

1?課程教學的當前現(xiàn)狀分析

“機電傳動與控制”課程作為機械類專業(yè)本科生一門重要的專業(yè)課，強調(diào)實踐操作性，主要研究生產(chǎn)機械與電氣傳動有關(guān)的控制問題。在教學過程中應注重課程內(nèi)容與生產(chǎn)實際的關(guān)聯(lián)，引導學生獨立思考，自主設計、解決實際工程問題的能力，符合新工科培養(yǎng)學生的目標要求。針對新工科背景下的課程教學存在的主要問題進行如下三個方面進行分析，如圖1所示。

1.1?理論課程教學內(nèi)容方面

在理論課程教學過程中與關(guān)聯(lián)課程（如“電工技術(shù)”“可編程控制技術(shù)”等課程）的內(nèi)容銜接存在部分不合理的情況，主要表現(xiàn)在有部分知識點存在重復講解、知識點分散，同時其授課內(nèi)容陳舊、缺少新穎性，無法緊跟科技最前沿。缺乏一些緊跟專業(yè)及技術(shù)發(fā)展新方向的綜合性、系統(tǒng)性的知識點，也缺少一些結(jié)合南疆實際生產(chǎn)情況的課程教學案例，難以引起學生知識點的共鳴和學習興趣，不利于學生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，也不滿足南疆培養(yǎng)復合型機電專業(yè)人才的需求。

1.2?實驗教學方面

實驗教學方式和考核手段不能滿足培養(yǎng)新時代學生的要求，學生理論基礎弱，對所涉及的理論知識學習不清楚或掌握不到位。在實驗過程中多數(shù)學生只是機械的按照實驗步驟操作，不進行深入思考實驗的目的及意義，對實驗結(jié)果和實驗現(xiàn)象不是很清楚，部分學生不能真正參與實驗或很少真正參與實驗［2］。

實驗考核方式采用考勤和實驗報告相結(jié)合的方式，部分學生認為來上課就行，不關(guān)心實驗過程，只為單純的完成考勤任務，無法對部分學生起到督促學習的目的。同時實驗過程一般是固定的實驗流程模式，實驗指導教師在實驗結(jié)束后對實驗結(jié)果現(xiàn)場不總結(jié)或總結(jié)不到位，導致學生也不愿意對實驗過程出現(xiàn)的問題進行總結(jié)和思考。

1.3?課程教學方式方面

當前教育背景下，通過課堂傳授知識逐漸變得弱化，部分學生熱衷于“快餐式”和“碎片式”學習方式。雖然多媒體技術(shù)已在課程教學使用多年，但是部分老師只是將多媒體作為黑板的替代品，缺少生動性。同時教學大綱、課程教案及實驗指導書部分內(nèi)容比較老化，不能夠與時俱進，授課PPT形式單一，內(nèi)容缺乏吸引力；理論和實驗的課堂教學與工程實踐應用聯(lián)系較少，無法滿足新工科背景下對學生的培養(yǎng)需求［34］。

2?課程教學改革方案

為解決“機電傳動控制”課程教學過程中出現(xiàn)的問題，提高學生的學習興趣和主動性，提高課程的實際教學效果，滿足新工科背景下培養(yǎng)的需求，課程教學結(jié)合當前的形勢分別從課程的教學內(nèi)容、教學大綱、授課PPT、實驗指導書、考核方式等方面進行改革［56］，力求打破傳統(tǒng)的“填鴨式”教學模式，在原有的基礎上推陳出新，利用各種線上教育平臺及各種通信手段，對部分知識點實現(xiàn)碎片化學習。為應對新時代的發(fā)展要求，高校不斷改變培養(yǎng)目標，不僅要把培養(yǎng)目標定位于服務基層，更要讓培養(yǎng)的學生符合各大企業(yè)、科研院所、高校等需求，才能緊跟時代的發(fā)展，緊跟高科技最前沿。

2.1?教學改革的思路

針對教學過程中出現(xiàn)的問題，匿名式對學生進行課程教學情況問卷調(diào)查，了解學生的真實內(nèi)心想法；同時結(jié)合同行之間的上課情況進行學習研討，借鑒其優(yōu)秀的教學方法和經(jīng)驗；研究梳理出在教學過程中出現(xiàn)的各種問題，針對普遍性的問題及時與學生進行溝通反饋解決，制訂出相對合理的改革方案，技術(shù)路線如圖2所示。

2.2?結(jié)合新工科背景，完善教學大綱

深入思考、研究和調(diào)整課程的教學大綱，課程目標在符合畢業(yè)及新工科培養(yǎng)要求的前提下，與工程實踐應用緊密相結(jié)合，適當?shù)卦黾宇~外實訓課程。比如電動機的拆裝、繼電器及接觸器的選型和接線等，引導學生從各種電氣設備的結(jié)構(gòu)和原理中掌握理論知識，做到學以致用，能夠有效提高學生的學習效率和動手實踐能力。

在教學大綱中不僅要增加實驗、實訓內(nèi)容，其課程目標更要細化到每一節(jié)，突出其重點和難點，同時盡可能把每一個知識點的考核標準細化。

2.3?多元化的教學模式

更新課程教案、授課PPT，優(yōu)化完善內(nèi)部實驗指導書，刪除理論教學要求中與關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容銜接存在不合理的部分，為多元化的教學模式做好鋪墊，采用虛實結(jié)合、任務驅(qū)動、線上線下相結(jié)合的多元化教學模式。線上教學活動借助“雨課堂”“智慧樹”等在線教育平臺，采用課前—課中—課后三步教學法，課前發(fā)布預習任務，讓學生帶著問題去預習，實現(xiàn)有的放矢。課中翻轉(zhuǎn)課堂，同學們先進行探討，歸納出意見不統(tǒng)一的問題，然后針對這些問題，逐一進行講解。課后讓同學歸納課堂知識點并上傳至在線教育平臺，為以后的復習打下基礎，并作為課程的考核內(nèi)容之一。同時針對實踐性較強、操作危險性較高的理論知識點，采用仿真軟件進行虛擬仿真教學，以動畫的形式展示其原理及應用，不僅有助于課程教學效果的提高，同時讓晦澀的知識點更加生動、形象。

2.4?改變傳統(tǒng)的實驗教學方式

（1）對于理論知識基礎較弱的同學，針對在實驗過程中涉及的實驗原理不清楚或掌握不到位的問題，對其將采用強化實驗課前預習，并抽查考核預習效果的方式來督促其學習。因為只有搞清楚實驗的基本理論基礎，才能做實驗，才能保證實驗操作過程的安全性，才能實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一，做到知行合一。

（2）對于“濫竽充數(shù)”的學生進行整頓，比如實驗過程中部分學生只是機械地按照實驗步驟操作，不深入思考實驗，對實驗結(jié)果和實驗現(xiàn)象不清楚的問題；部分學生人在實驗設備前，但是全程基本不參與實驗或很少真正參與實驗的問題。針對這些現(xiàn)象將采用實驗過程隨機抽查考核的方式來促進學生對實驗的真正參與。

（3）基于新工科背景，提高學生的創(chuàng)新思維，綜合實踐應用能力。增設實驗內(nèi)容——不局限于教材的實驗內(nèi)容，以興趣、任務為驅(qū)動導向，鼓勵學生參加第三課堂，參加各種大學生競賽項目且依據(jù)賽事項目制定實驗項目，提高其創(chuàng)新設計的能力。

2.5?完善考核方式

多元化且科學合理的課程評價模式，有助于激發(fā)學生的學習興趣，結(jié)合當前的教學模式，采用線上和線下混合的考核方式。線上主要是過程考核，依據(jù)后臺背景數(shù)據(jù)考核學生的學習情況，占平時成績的30%；線下考核主要通過作業(yè)、實驗報告的完成情況及課堂提問表現(xiàn)實現(xiàn)，占平時成績的30%；加大自主創(chuàng)新實踐項目的分值比例，自主設計的實驗項目占平時成績的40%。同時考核評價的內(nèi)容盡可能做到細致，有助于提高其主動性。

3?課程改革效果

通過一系列的改革措施，課程教學的滿意達成度和學習積極性逐漸提高，增強了運用理論知識解決工程實際應用問題的能力。對于學生方面，學生自主設計實驗的積極性提高，參與有關(guān)機電控制方面的學科競賽人數(shù)顯著增加；同時畢業(yè)設計有關(guān)機電控制方面選題比例也不斷提高，畢業(yè)生求職機電相關(guān)專業(yè)崗位的人數(shù)增加。對于老師方面，增強了教學技能和手段，通過改革在課程的資源建設方面收獲頗豐，完成了習題庫、視頻動畫等資源的建設，為以后課程的進一步發(fā)展打下堅實的基礎。

結(jié)語

基于新工科背景下的“機電傳動與控制”課程教學，分別從教學大綱、教學模式、課程內(nèi)容、實驗指導及考核評價方式等方面進行了教學改革與實踐。經(jīng)過一系列的改革，教師和學生對課程的教學目標和任務更加明確，學生逐漸從知識的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄空?，自主思考問題、解決問題的能力逐漸增強，促進了教育思想理念的轉(zhuǎn)變，由授人以魚轉(zhuǎn)變?yōu)槭谌艘詽O。課程的教學大綱、授課PPT、教案、實驗指導書等方面進行了更新，保證了教學的鮮活性，為培養(yǎng)合格的機械類專業(yè)人才打下基礎。

參考文獻：

［1］吳濤，尹志宏.“機電傳動控制”課程的研究型教學模式［J］.實驗室研究與探索，2013，32（01）：105107+187.

［2］許明，倪敬，孫珺，等.機電傳動與控制開放式綜合實驗平臺開發(fā)及實踐教學應用［J］.實驗室研究與探索，2017，36（06）：196200.

［3］張義龍，馬天兵，張雙雙.新工科背景下機電傳動控制課程改革與混合式教學法探究［J］.中國教育技術(shù)裝備，2020（12）：9294.

［4］王燦，秦展田.新工科背景下機電傳動與控制課程混合式教學研究［J］.科教導刊，2021（35）：126128.

［5］馮武衛(wèi)，李振華，袁躍峰.基于翻轉(zhuǎn)課堂模式的機電傳動與控制課程教學改革研究［J］.科技創(chuàng)新導報，2016（4）：106107，109.

［6］］韓軍，郎晶晶.面向本科生的“機電傳動與控制”課堂教學改革研究［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2021，57（10）：195197+201.

基金項目：塔里木大學高教研究項目（TDGJYB2102）

作者簡介：張斌（1986—?），男，山東滕州人，碩士，講師，研究方向：智能制造。

*通訊作者：楊丙輝（1981—?），男，河南鄧州人，副教授，研究方向：機電傳動控制。