《机电传动与控制》课程实验教学改革研究与实践

周旋 李鹏

摘 要：从《机电传动与控制》课程实验环节的实际情况出发，研究和探索了实验教学的改革，并从实验教学内容、方法、考核方式、评价反馈等几个方面提出了具体的改革措施。经过实践，所提出的教学改革方法不仅提高了教学质量，增强了学生的学习兴趣和积极主动性，还提升了学生们分析问题与解决问题的能力。

关键词：机电传动与控制；教学改革；教学方法

中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）09-0075-02

《机电传动与控制》是高校机械设计制造及其自动化专业的核心课程，主要研究解决与生产机械的电气传动及其控制的相关问题，介绍电机、低压电器、常用控制电路、控制线路的设计、PLC的原理与编程等[1]。该课程将电工电子技术、PLC技术、自动控制技术等内容进行有机结合，包含的知识点多、涉及的内容面广，对学生的实践动手能力要求高。而很多同学的基础并不扎实，这在很大程度上影响了该课程的教学效果。为了解决教学中遇到的问题，本文就我校“机电传动与控制”课程的实验教学现状进行分析，并从构建课程的实验教学体系出发，提出几条改革措施。

一、教学现状

实验教学环节有利于学生巩固理论知识，能有效提升学生的实际动手能力，培养学生的创新精神和能力。传统的实验教学一般遵循“课前预习、课堂实验、课后完成报告、教师评阅”这种较单一的教学模式。课程开展的效果不甚理想，主要存在以下几个方面的问题。

1.实验教学方式存在不足

首先，教师对实验课大包大揽的情况普遍[2]。在设计实验环节时，教师提前将实验的各个方面完全表述出来，所有与实验相关的操作步骤、会出现的情形全都详细列在教学内容中。易使学生认为实验课仅是在完成一项既定好的任务，对做实验失去兴趣，从而影响教学效果。

其次，实验环节仍以教师为中心[3]。教学中指导老师始终占据着主导地位，学生处于被动接受知识的状态。课堂开始时，老师花费大量的时间讲解理论知识或实验步骤，未留给学生足够的时间去动手操作，教学成效并不理想，难以达到实验教学目标。教师很费精力上课，而学生并没有很好掌握实践技能。

2.学生主动性不够

实验时，学生易形成被动盲目的学习状态，照搬照套地实验，有问题直接找老师，学习重心都放在了老师的详细指导上。这种被动学习的心态和依赖老师的习惯，会令学生无法发挥自身的主动性和积极性，实验过程中一旦出错，直接请教老师，很少独立分析思考、解决问题。教学过程中常发现学生不重视预习、实验动手能力差、课后没有反思、报告抄袭等现象。

3.学生重视度不高

基于以往的经验来看，学生往往只看重书本上的理论知识，错误地认为实验教学是理论学习的附属品，从而对实验教学敷衍了事。对实验教学的重要性认识不足，也是导致学生学习积极性不够的原因之一。

二、实验教学体系规划

1.课程实验体系总体构建

在构建实验课程体系时应该有系统的观念，通过制定专业人才培养总目标来确立实验教学的目标、设置教学体系，包括实验课程结构与模式、实验教学大纲、实验实施计划、实验课程的教学条件、实验教学方法与手段、实验课程的考核评价与反馈[4]。由此建立起来的实验课程体系应特别注意其协调关系，单纯地靠先进的教学手段、高质量的师资队伍、齐备的管理制度等未必能够达到最佳效果。

2.实验内容安排设计

目前实验中主要进行直流电机启动与调速、交流电动机点动与自锁控制线路、交流电动机的正反转控制线路、顺序控制线路、双速异步电动机控制线路、PLC基本指令实验、PLC运动控制实验。这些实验项目在设置时考虑到了与课本中的重要知识点相结合，每个项目包容课程中几个方面的知识内容，使学生可以运用更多的理论知识解决实验中出现的问题。并充分发挥其潜在功能，使学生得到较好的动手锻炼机会。优化实验教学环节，实现理论、設计、操作、编程和调试一体化。

三、实验教学方法的改革

针对以上几个突出问题，有必要对实验教学方法做出调整。

第一，改变实验教学模式。首先，在教学实施过程中，采取讲练结合的模式，做到“教、学、做”三位一体。适当融入启发式、讨论式的教学手段，着重培养学生分析、解决问题的能力[5]。同时，鉴于该课程的部分内容比较抽象，单凭教师口头讲授不易使学生理解。因此，在讲解实验所涉及的理论知识时，可充分利用多媒体教学、虚拟仿真教学等手段，简单、形象、直观的将教学内容展现在学生面前。如将三相交流电动机的拆装动画、工作原理、接线方式的视频与多媒体课件相结合，使旋转磁场的产生、三相鼠笼式电机的接法、运转时电机内部的情况活灵活现的展现在学生面前，既加深了学生对相关内容的理解，为开展实验项目做好准备，又能使枯燥的课堂变得生动有趣。然后，增加一些兼顾前沿热点的开放性实验内容，引发学生的兴趣和探索精神。在教学过程中，教师要重视其自身的引导作用，更应注重学生自主学习的热情。最后，在教学过程中有针对性地提问，让学生带着问题做实验，鼓励学生发言，引导学生自己解决遇到的问题，从而调动学生的积极性。

第二，强调教学互动。教师在课堂开始时简要回顾理论知识点，并且只负责介绍实验仪器设备的基本结构、工作原理及使用方式，说明大致的实验流程。在完成实验准备工作之后，将学生分成4-6人的实验小组，由各组自行连接实验台，在实验过程中互相讨论、独立思考研究。遇到实验中出错，老师不再直接参与错误的排查，而是引导学生主动地去分析问题发生的原因，最终由他们自行发现和解决问题。

第三，注重实验结果检验及过程反思。每个项目做完，需经由老师检查和确认实验结果，如符合要求才可离开实验室。若有实验小组在规定时间内未顺利完成，经协商后可适当增加时间继续完成实验，直到结果正确。在实验完成后，要求学生谈谈自己的心得体会、对实验课的意见或建议等，最后由老师进行课堂小结。

四、实验考核方式的改革

课程考核是一种非常重要的教学评价途径，也是检验学习效果的手段。仅由单一的实习报告成绩来评判学生的学习效果既不客观，也不能激发学生的学习热情[6]。为鼓励创新，促使学生在整个学习过程中都能积极地投入，增强学生小组团队协作的意识，笔者采用多元化的考核模式，实验的最终成绩由实验报告成绩、小组成绩和个人表现三部分构成。形成“小组互评、学生自评、教师考评”的评价考核体系，使实验的考核方式多样化。通过自评和互评的方式，使学生从多层次、多方面来了解自己的工作成效和不足之处，根据实际情况在以后的实验项目中进行调整[7]。教师评价则着重考察学生的动手能力、工作态度、创新能力等方面。此考核方式能够进一步激发学生的积极性，提升实验课程在学生心中的分量，激发学生的学习动力。

五、总结

通过本次实验课程的教学改革，笔者发现学生的实验课前准备较以往做得更为充分。在实验过程中，学生通过小组分工协作、自身的不断思考与总结，真正地获取了许多实际操作经验，巩固了书本上的理论知识。相应的，学生对实验课程更用心去思考，积极主动地投入到实验中，培养出了实验兴趣，对实验的重视程度不断增强。在教学改革中还发现，由于高校学生对基础知识的掌握差异较大，老师在授课方法和模式上应有所區别，在重难点处应采用分层教学、全面提高的策略，针对各层次生源的特点来制定教学目标，让每位学生都能在《机电传动与控制》实验教学中学有所得、学以致用，达到培养出符合社会需求的高素质技术技能型人才的目的。实验课的教学改革是一个系统化的工作，只有经过日积月累、推陈出新，才能更好地培养学生的主观能动性与综合创新能力。

（作者单位：桂林电子科技大学海洋信息工程学院）

参考文献：

[1]胡兆勇，何汉武.“机电传动控制”实验教学改革的探索.广东工业大学学报，2006

[2]何剑，邓经纬.试论“机电传动控制”实验教学改革.信息化建设，2015.8

[3]刘永华，吴玉娟.电气控制与PLC课程项目化教学改革探索与实践.装备制造技术，2014

[4]杜华.机电控制课程体系教学改革研究与实践.长春工程学院学报（社会科学版），2006

[5]吴佳楠.“电气控制与PLC技术”课程教学改革探索.科技资讯，2015

[6]岳建锋.《机电传动控制基础》课程实践体系新探索.教育教学论坛，2013

[7]郝传永.浅谈《电气控制工程实训》课程教学改革的探索与实践.中华少年，2016（18）