以工程案例为主线的机电传动控制翻转课堂教学改革

毛清华 曹现刚 李曼 刘鹏 王川伟

【摘要】针对《机电传动控制》课程内容比较抽象的特点和以“教师讲授为主”的教学模式导致学生学习效果不理想的问题，本文探索了一种以工程案例为主线的翻转课堂教学方法。通过以工程案例为主线的教学内容优化、综合性实验设计和以学生为主体的翻转課堂教学模式，激发了学生学习的兴趣和提高了学生应用理论知识解决工程实际问题的能力。

【关键词】机电传动 工程案例 翻转课堂

【教改项目】西安科技大学教改项目ZX16017和ZX16019。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）04-0229-02

引言

《机电传动控制》是机械类各专业培养方案中的主要课程，是一门培养学生具有机电传动控制系统设计能力的专业课[1]，是一门综合性、多学科交叉、实践性较强的课程。该课程过去主要侧重理论教学，实践环节偏少，主要采用“以教师讲授为主的教学模式”，学生学习积极性不高，难以应用所学理论知识解决机电传动控制工程实际问题[2]。因此，急需对《机电传动控制》教学方法和教学模式进行改革，目的是提高学生学习的积极性和应用理论知识解决工程实际问题能力。

一、教学中存在的问题

《机电传动控制》课程目前理论教学主要以教师教授为主，通过语言传授与板书、PPT 相结合的方式向学生单方面灌输式的讲述知识[3]。该课程的内容比较抽象，并且课程教学缺乏系统性，根据以往的教学情况来看，学生学完课程后很难将课程各章节知识点联系起来，理论教学的效果不理想。该课程实验中主要为基础性实验，缺乏综合性和创新性实验，也正是因为实验的综合性和创性不够，学生在参与实验的过程中积极性不高，实践教学没有达到预期的教学效果。

二、教学改革措施

（一）以工程案例为主线的课堂教学内容优化

机电传动控制课程教学内容主要包括机械特性转动惯量折算、直流电动机与交流电机机械特性及调速控制方法、继电器-接触器控制系统、PLC控制系统等。该课程内容比较抽象，教学中运用多媒体与板书结合的教学方法，从而将抽象内容具体化，方便了学生理解相关知识。在课程讲授过程中，以带式输送机和电梯的机电传动系统工程案例为主线将教学内容贯穿起来，并且将课程知识相关的先进技术引入课堂教学中，使学生系统地理解了课程相关知识和机电传动控制相关的先进技术。通过课程教学内容优化和以工程案例为主线的课堂教学方法，提高了学生对课程知识的理解水平和了解了课程知识相关的先进技术。

（二）翻转课堂的教学模式改革

为了改变传统以“教师教授为主，学生被动接收知识”的教学模式，本文探索了一种以学生为中心的翻转的课堂教学模式。翻转课堂教学主要过程如下：

1.教师提出问题。结合教学内容和学生实际，以工程实际中机电产品案例为背景，提出能运用课程相关知识解决的实际问题，如提出“矿井提升机如何实现起停控制和调速控制”和“电梯如何实现平稳起动和快速准确停止在设定楼层”等问题。

2.学生课后分组自学课程知识和查阅资料，提出解决问题方案。每组学生组长根据教师提出问题，课后组织本组学生自学课程相关知识和通过网络查阅相关资料，最后通过讨论设计问题解决方案。

3.学生课堂分组汇报问题解决方案。课堂上，学生通过PPT或者板书分组汇报工程案例问题解决方案，并且说明各自分工与协作情况。

4.教师点评和讲授关键知识点。教师根据各组学生汇报情况进行点评，指出各组学生设计方案的优缺点，并且针对学生讨论中反映的掌握不好的关键知识点通过PPT与板书形式进行重点讲解。

（三）实践环节教学改革

《机电传动控制》是一门实践性较强的课程，以往该课程实验主要为基础性和验证性实验，学生基本按照实验指导书接线图和实验步骤进行实验，不利于学生创新能力培养。因此，本文结合实验室现有机电传动实验平台情况，设计了一些综合性实验。比如让学生设计以三相交流动机为动力的电梯模型的继电器-接触器控制电路，实现正反转起动和制动控制，学生可以根据所学知识设计出合理的控制电路。

结语

本文探索了一种以工程案例教学为主线的翻转课堂教学方法，使传统的、被动式的、灌输式的教学模式转变为以学生为中心的主动教学模式，并且通过设计综合性实验进行了实践教学改革，提高了学生学习积极性、运用理论知识解决工程实际问题的能力、团队协作能力、沟通能力和创新能力。

参考文献：

[1]王才东，杨文建，王辉.“机电传动控制”课程教学改革与实践[J].中国电力教育，2013，（10）：73-74

[2]滕加庄，于东林，姜峰.机电传动控制教学改革初探[J]. 吉林化工学院学报，2014，31（2）：64-66

[3]杜福银.问题式教学在机电传动控制教学中的应用[J]. 高等教育研究，2011，28（4）：82-84

作者简介：

毛清华（1984.05—），男，汉族，江西吉安人，副教授，博士，研究方向：智能检测与控制。