提高农业院校硕士生“机电控制工程” 教学效果的对策

李建伟　刘新萍　王栋　王玲

[摘 要] “机电控制工程”是农业电气化与自动化专业全日制硕士研究生的一门专业选修课，为了切实提高“机电控制工程”的教学效果，在结合科技发展趋势和该课程教学现状的基础上，提出了“明确教学目标，解放教学思想”“丰富教学方法，提高教学质量”和“紧密结合实践，培养科学精神”三个方面的对策。

[关键词] 机电控制工程；研究生教育；教学效果；教学对策

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2018） 12-0100-02

“机电控制工程”课程是农业电气化与自动化专业全日制硕士研究生的一门专业选修课，该课程对于培养学生的机电一体化控制思想和机电控制系统设计能力具有重要意义。为了切实提高机电控制工程课程的教学效果，在结合科技发展趋势和该课程教学现状的基础上，进行了深入的研究和思考，并提出以下对策。

一 明确教学目标，解放教学思想

任何课程都有其自身的教学目标，而该教学目标是为整个专业的培养目标所服务的，当然面向农业电气化与自动化专业全日制硕士研究生开设的机电控制工程课程也不例外。农业电气化与自动化学科是研究农村电力系统自动化技术、农业装备和产业技术改造的自动化技术、农业信息与网络技术的综合性应用学科，是推进农业与农村经济可持续发展的重要途径。近年来，新技术革命突飞猛进，以大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术高度发展，并不断向其他学科渗透，极大的改观了相关学科的现状。在这样的背景下，农业电气化与自动化学科也需要积极吸收现代技术，不断地丰富自身的内涵，从而提高人才培养的现代化水平与质量。

在农业电气化与自动化中，涉及大量的机电系统的控制问题。解决控制问题的能力与控制系统达到的性能水平直接影响到机电系统目标功能的实现程度、机电系统的综合性能和用户的体验。因此，在农业电气化与自动化的过程中，要有效地解决机电控制问题。作为培养高级研究型工程技术人才的研究生教育，更应该突出和加强对学生机电控制能力的培养。“机电控制工程”课程肩负的任务就是要使学生深刻理解机电控制系统的概念、组成与基本原理，系统掌握机电系统控制模型的建立、传动控制、微机控制和控制系统设计等方面的知识，为将来从事农业电气化与自动化方面的机电控制工作奠定可靠的基础。

目前在研究生教学中，一般都是以讲授已经得到普遍应用的技术体系为主，这是非常必要的，毕竟学生毕业后多数是从事现有的技术工作。但研究生教育绝对不应该只停留在这个层次，因为研究生教育培养的对象是研究型人才，要使培养对象的知识结构相对已普及的技术水平来说有一定的前瞻性。体现到教学思想上，就是要安排适量的学时讲授最新技术。“机电控制工程”本身就是极具现代特征的一门课，在教学中更应该紧密联系前沿技术，不能按照现有教材的模式枯燥讲授。比如以3S技术的应用为特征的精准农业装备，在国内现实中应用的并不普遍，但已是学术界研究的热点问题，自然要在授课过程中适时引入。

二 丰富教学方法，提高教学质量

兴趣是最好的老师，如果想让学生用心学好一门课，最有效的方式是提高学生对这门课的兴趣。提高学生学习兴趣可以从两方面着手：一方面是让学生充分认识到这门课的重要性；另一方面就是让学生上课时大脑处于兴奋状态。对于前者可以通过讲授时介绍和突出这门课的重要意义、在现实中的广泛应用、对学生今后学习工作的重要性等来实现。对于后者就要求教师在整门课的讲授中要能充分调动学生的学习兴趣、积极性与参与性。

（一）采用面向能力培养的互动型教学方法

研究生教育的本质功能并不是单纯的知识传授，更重要的是学生能力的培养。学生能力的培养仅仅靠枯燥的听课是难以实现的，需要采用互动型教学方法。所谓的互动型教学方法，就是不再单纯将课堂作为教师讲、学生听的场所，而是在一定程度上将课堂作为一个师生交流与学术观点碰撞的平台。在这个平台上，大家可以针对某个问题各抒己见，这样不但提高了学生的学习兴趣，也使得学生对知识的掌握更加全面深刻、处理问题的能力得到实际锻炼。比如在讲授机电控制系统设计时，可以让学生分为几组，分别扮演机械组、电气组、硬件组和软件组等，模拟实际系统开发时的项目运行模式进行思考、设计和交流。

（二）采用PBL教学法和啟发式教学方法

所谓的PBL教学法就是基于问题的教学方法，该方法和启发式教学相结合可以取得很好的效果。在备课时，教师准备若干有针对性的问题，上课时适时提出这些问题，再启发学生进行思考。未必当堂课上所提出的问题就都要得到解决，可以留些问题让学生课下去思考、去查资料等。这些问题最好是兼具趣味性与挑战性的。

PBL教学法可以给学生制造适度的紧张情绪，使其大脑处于兴奋状态，从而提高授课效果。另外，问题的解决过程中，学生也在不断地思考。在教师的启发下，学生不断修正思考的角度和方向，最终获得正确的结果。思考的过程也是对学生的专业思维能力进行训练的过程，因而PBL教学法和启发式教学法相结合可以达到学习与训练的综合效果。

（三）在教学中充分运用现代教育手段

传统的黑板+粉笔的授课方式在理论推演方面具有一定的优势，但其突出缺点在于表现手法单一、授课效率低下。以多媒体技术为主的现代教育手段可以有效弥补传统教学方式的不足。利用多媒体技术，采用课件、图片、影像等资料既可以提高教师授课的效率，也能提高学生学习时的注意力，并且可以增强学生对授课内容的感性认识。多媒体技术虽然有其优势，但也不是说整个教学都要采用多媒体授课，在理论公式的推演方面多媒体授课方式就不如传统的方式。因此，授课中应该以多媒体技术为主导，在具体教学内容的展开和理论公式推导等方面采用传统的板书方式。

（四）采用生动、形象、幽默的语言进行授课

虽然硕士研究生课程总体而言学术性较强，和日常生活联系相对较少，但在授课时仍然可以采用一些生动、形象和幽默的语言。单纯的严肃的讲解很容易使学生产生听觉和视觉疲劳，而生动、形象和幽默的语言不但可以将枯燥的理论口语化、通俗化、更便于学生理解，同时还可以使课堂气氛轻松愉快，从而提高学生学习的兴趣和学习效果。

三 紧密结合实践，培养科学精神

研究生是未来从事科技工作的主体，其是否具备科学精神直接影响到国家未来科技的发展状况，因此，在教学中注重对学生科学精神的培养具有重要意义。关于科学精神的内涵，路甬祥曾做过详细论述，“科学精神集中体现为追求真理，崇尚创新，尊重实践，弘扬理性。”“科学精神强调实践是检验真理的标准，要求对任何人所做的研究、陈述、见解和论断进行实证和逻辑的检验。”“科学精神的本质特征是倡导追求真理，鼓励创新，崇尚理性质疑，恪守严谨缜密的方法，坚持平等自由探索的原则，强调科学技术要服务于国家民族和全人类的福祉。” “机电控制工程”是紧密结合实践的应用性学科，只有在教学中紧密结合实践，才能让学生掌握机电控制工程的精髓，并充分体会并学习到科学精神的内涵。

（一）加强实践教学环节，突出创新能力的培养

在“机电控制工程”的教学过程中，实践教学环节是必不可少的。因为“机电控制工程”是用来解决实际工程控制问题的，没有实践就没有机电控制。在具体实践环节的安排上，应该设置一定数量的创新性实验，给学生以自由发挥的空间，让学生在实践中经受创新的基本训练，从而培养其创新精神。

（二）教学中多结合工程实例和科研课题，鼓励学生对现有系统进行质疑

限于各方面的现实条件，实践教学环节的学时数和种类都受到一定的限制。教师可以在教学中结合讲授内容多举工程实例，或者在讲授内容时充分结合自己的科研课题。对于工程实例和科研课题，教师不需要一开始就给出解决方案，可以先让学生自己设计方案，然后再给出现有的解决方案，之后可以鼓励学生对现有解决方案挑毛病、找问题。通过这些训练，学生应该初步具备理性思考、科学质疑的能力。

教学质量的提高是一项系统工程，以上三个方面仅是基于教学实践的一些思考。希望通过在这些方面的努力能够使机电控制工程课程的教學内容更为合理，教学效果更为理想。（责任编辑：王义祥）

参考文献

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[2]陶方方， 孔丽娅， 张婷. 问题导向式学习在教学中的应用[J]. 教书育人， 2014（02）.

[3]胡朝阳， 刘旭. 旧释与新诠： 启发式教学本质观论析——基于生存论辩证法的视角[J]. 教育研究与实验， 2017（06）.

[4]路甬祥. 科学的价值与精神[EB/OL]. http：//www.cas.cn/xw/zyxw/yw/200906/t20090629_1863416.shtml ， 2008-12-09 .