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機(jī)電傳動控制教學(xué)革新論文
由于受傳統(tǒng)的教學(xué)方式與考核方式的影響，教學(xué)中重知識傳授，輕能力培養(yǎng)，課程教學(xué)大綱往往強(qiáng)調(diào)注重學(xué)生對知識的掌握情況，而往往忽略學(xué)生將學(xué)到的機(jī)電控制知識靈活運用到實際工程問題的實踐中去。反映到教學(xué)安排上，教學(xué)計劃安排的實踐環(huán)節(jié)偏少，而實踐教學(xué)部分只有6學(xué)時，并且是簡單地針對課程內(nèi)容，安排3個觀摩性實驗，培養(yǎng)出來的學(xué)生缺乏動手能力，更談不上具有創(chuàng)新意識和開拓精神。[3]
教學(xué)改革措施
采用理論研究與教學(xué)實踐相結(jié)合的形式，對“機(jī)電傳動控制”課程進(jìn)行教學(xué)改革。更新該課程內(nèi)容體系，改革教學(xué)方法與教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂教學(xué)由單純知識型教學(xué)向能力型教學(xué)轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際工程問題的能力，提高教學(xué)效果與教學(xué)質(zhì)量。一方面是以傳統(tǒng)的講授法為基礎(chǔ)，采用問題式的教學(xué)法，建立一種雙向交流的教學(xué)模式，啟發(fā)學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。改革傳統(tǒng)的教學(xué)手段，利用多媒體教學(xué)工具，建立一種現(xiàn)代化的教學(xué)模式，增加課堂信息量，圖文音像并茂，生動形象，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，提高授課效果。另一方面，改革實驗內(nèi)容與教學(xué)模式，使學(xué)生學(xué)到的理論知識與工程實踐相結(jié)合，提高學(xué)生的動手能力。
1.教學(xué)內(nèi)容調(diào)整與優(yōu)化
認(rèn)真研讀專業(yè)培養(yǎng)計劃，分析各門基礎(chǔ)課、專業(yè)課與“機(jī)電傳動控制”的關(guān)系。該課程在機(jī)制與測控專業(yè)大三下學(xué)期開設(shè)，課程的部分內(nèi)容在相關(guān)課程已進(jìn)行了學(xué)習(xí)，如電機(jī)的工作原理在“電工學(xué)”里已進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生在“可編程控制器原理與應(yīng)用”課程中已學(xué)習(xí)了PLC的基礎(chǔ)知識。如果嚴(yán)格按照教學(xué)大綱與教材進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，會直接影響教學(xué)效果。因此在教學(xué)中，對于重復(fù)的內(nèi)容只做簡單介紹，帶領(lǐng)同學(xué)們對學(xué)過的基礎(chǔ)知識做快速復(fù)習(xí)，重點放在知識的應(yīng)用上，培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決實際問題的能力。比如重點講解采用PLC對電機(jī)的控制的編程技巧，如何運用PLC對復(fù)雜工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的控制等。為使同學(xué)們了解與掌握機(jī)電傳動控制新技術(shù)，增加2學(xué)時機(jī)電控制新技術(shù)專題，較為系統(tǒng)地介紹智能控制技術(shù)的發(fā)展及在生產(chǎn)中的應(yīng)用。另外結(jié)合筆者的科研經(jīng)歷，課堂講授時把關(guān)于機(jī)電一體化的科研成果帶入課堂，及時將最前沿的學(xué)術(shù)成果不斷充實到自己的課堂中，彌補(bǔ)原有課程知識與最新研究之間的“斷層”，這將極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。
2.教學(xué)方法改革
目前在教學(xué)中廣泛采用多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方式，多媒體課件信息量大，但學(xué)生在聽講時缺乏主動追求，往往是被動地接受教學(xué)內(nèi)容，因此教學(xué)效果不理想。[4]幾年的教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，若結(jié)合問題式教學(xué)方式，多媒體教學(xué)能發(fā)揮最大的教學(xué)效果，并且深受學(xué)生歡迎。問題式教學(xué)法主要遵循以下步驟：教師提出問題—引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑—教師總結(jié)講評。[5]這種教學(xué)法突出教師的主導(dǎo)與學(xué)生的主體地位，能夠有效地鼓勵學(xué)生主動參與課堂，促使學(xué)生針對問題進(jìn)行思考，提高他們分析問題和解決問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、邏輯思維能力和自主學(xué)習(xí)能力。（1）提出問題。教師提出的問題是問題式教學(xué)的關(guān)鍵，問題的好壞直接關(guān)系到課堂教學(xué)的成敗�！皺C(jī)電傳動控制”課程的教學(xué)內(nèi)容比較抽象，根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生實際，結(jié)合工程或生活實際，設(shè)計生動形象的問題情境，將有關(guān)教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為面向全體學(xué)生的系列問題。同學(xué)們在上課時總有“課程有什么用”這樣的問題，這就要求教師設(shè)計問題時，引入日常機(jī)電產(chǎn)品實例。比如在講授電機(jī)的制動特性內(nèi)容時，關(guān)于“電梯是如何在短時間內(nèi)實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的停在某一樓層”的問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識和經(jīng)驗，探討解決措施。另外，同樣電梯運行的例子在可編程控制器的控制中也可以應(yīng)用。日常生活中的例子可以讓學(xué)生感覺到學(xué)到的知識實用性，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。另外，提出的問題要緊扣教學(xué)重點與難點，并且難度要適中，讓學(xué)生能夠通過對問題的討論學(xué)習(xí)掌握知識點，掌握問題的解決方法，并能運用。（2）引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑。學(xué)生針對教師提出的問題，可以廣泛地討論，教師輔以啟發(fā)式的分析，增強(qiáng)了互動性，活躍了課堂氣氛。在討論過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生自己完成理論學(xué)習(xí)和論證的全過程。比如結(jié)合電梯的控制方式，可以引導(dǎo)學(xué)生采用單片機(jī)、PLC、工控機(jī)等多種控制方式，使同學(xué)們分組分析每種控制方式的優(yōu)缺點。引導(dǎo)學(xué)生自我糾正各種控制方式分析中的優(yōu)點與不足，讓其自己找出所論證問題的不完善和不足之處。這樣，學(xué)生對知識點的掌握更牢，更全面。（3）教師總結(jié)講評。根據(jù)布魯納的反饋原則，學(xué)生必須獲得反饋意見，知道效果如何，其目的是促進(jìn)學(xué)生獨立思考，必須指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會如何學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生探究發(fā)現(xiàn)和自我矯正的能力。[6]教師要善于組織學(xué)生總結(jié)一堂課的重點內(nèi)容，對學(xué)生理解難度較大的地方、教材的關(guān)鍵點，再進(jìn)行重點講解，以確保學(xué)生系統(tǒng)地掌握知識。
3.實驗項目創(chuàng)新設(shè)計
“機(jī)電傳動控制”課程原先的實踐性環(huán)節(jié)較少，主要是針對課程內(nèi)容安排3個觀摩性實驗，學(xué)生僅通過簡單連線，觀測實驗現(xiàn)象，不能夠很好地理解理論知識，更談不上動手能力與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，實驗效果不好。因此，在實踐教學(xué)活動中注重改造傳統(tǒng)的實驗裝置、開發(fā)新型開放式實驗項目，積極指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)校的大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目，先后指導(dǎo)學(xué)生申報了“創(chuàng)新型機(jī)電一體化實驗教學(xué)平臺的開發(fā)”、“新型高速脈沖測量卡研究開發(fā)”、“智能移動跟隨椅的設(shè)計與研究”等大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目。先通過指導(dǎo)幾名優(yōu)秀的同學(xué)設(shè)計開發(fā)開放性的實驗項目，實驗項目經(jīng)過反復(fù)驗證，然后正式定為課程實驗項目，由全部學(xué)生在實驗平臺上動手做實驗，調(diào)試程序，學(xué)生的自主創(chuàng)新設(shè)計能力得到顯著提高。改革實驗?zāi)Ｊ剑瑢嶒炇胰扉_放，不受上課時間限制，學(xué)生可以利用晚上和周末去實驗室做實驗，保證每名學(xué)生都動手做實驗，獨立完成實驗報告。為使學(xué)生得到更多的創(chuàng)新實踐能力鍛煉，鼓勵學(xué)生參加各種科技創(chuàng)新活動與機(jī)電類學(xué)科競賽，先后指導(dǎo)學(xué)生參加國家級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目、大學(xué)生機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新大賽、飛思卡爾杯—全國大學(xué)生智能汽車競賽，培養(yǎng)大學(xué)生的團(tuán)隊精神、實踐能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。4.考核方式改革傳統(tǒng)的閉卷考試在考核學(xué)生對基本理論的掌握方面非常有效，但對于“機(jī)電傳動控制”課程的特征和內(nèi)容而言，容易使學(xué)生重視理論學(xué)習(xí)而忽略對自身能力的提升。因此對考核方式進(jìn)行改革，把考核方式分為出勤考核、研討課題表現(xiàn)情況、實驗項目完成情況、期末閉卷考試，建立多方位的評價系統(tǒng)，科學(xué)反映學(xué)生對知識的掌握及應(yīng)用能力。最終，每個學(xué)生的總評成績由如下四方面組成：考試成績占70%；實驗成績占10%；研討課課堂表現(xiàn)成績占10%；出勤成績占10%。
教學(xué)改革的實踐效果
上述教學(xué)改革方案在我校測控專業(yè)進(jìn)行了兩年的教學(xué)實踐，為檢驗教學(xué)改革效果，抽取了班級上50名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查問卷。學(xué)生反饋的教學(xué)效果評價如下：認(rèn)為授課內(nèi)容充實，信息量大，教學(xué)內(nèi)容能夠反映或者聯(lián)系學(xué)科的新思想、新概念、新成果的占88%；認(rèn)為自己能夠精神飽滿地聽課與參與課程討論的同學(xué)占85%；認(rèn)為能容易地理解和消化課堂知識要點的同學(xué)占82%；對開放性實驗方式的滿意度為95%；認(rèn)為實驗?zāi)苁棺约焊嗟亓私鈾C(jī)電系統(tǒng)，實驗效果良好的同學(xué)占86%；認(rèn)為能通過課程學(xué)習(xí)與實驗，自己的實踐能力與創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)的占90%。四、結(jié)束語“機(jī)電傳動控制”課程在機(jī)制專業(yè)與測控專業(yè)本科生的機(jī)電系統(tǒng)知識及動手能力培養(yǎng)中起著關(guān)鍵作用。本文所述的教學(xué)綜合改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在理論知識學(xué)習(xí)、實踐能力鍛煉、創(chuàng)新精神培養(yǎng)等方面得到了全面提高，取得了良好教學(xué)效果。
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