机电一体化技术课程教改探讨

马雪亭，刘媛媛

（塔里木大学机电学院，新疆 阿拉尔 843300）

机电一体化技术是我校机电工程与机电一体化专业的主干专业课，同时也是机械设计、农机等较为重要的选修课，课程融合了机械设计、电路、模拟电子技术、电工学、PLC编程与应用、传感器原理与应用等重要选修课程知识，但并不是简单的叠加，需要对以往的知识融会贯通，综合运用，学会对机电一体化系统的设计，进而解决生产或生活问题。

近年来，在机电一体化技术课程的教学实践过程中，我们不断探索与本校学生相适应的教学方法与教学内容，完善教材内容与课件内容，取得了一定的成效。但也存在一些问题：如实验课过少，客观上造成了重理论、轻实践的局面；教师在课堂上过于关注专业知识的灌输式教学手段而忽视对学生独立思考、课下自主学习等方面的引导[1]。为此，提出了对本校该课程的改革措施。

1 改善教学内容

在以往的教学中，课堂所教内容多为大众化内容，通用性较强，但与本校学生的接受能力不相适应，且较少结合当地的农机产品等机电设备。故在教学内容上应适当地结合当地常见的机电设备展开讲解，必要时让学生亲自参观，在参观中了讲解机电一体化产品，如液压传功系统、机械本体、电气控制以及它们是如何建立联系成为一个完整的系统。

表1 课程内容布置

另外，教学过程可采取“先模块化教学，后整体性讲解”思路。机电一体化系统分5大部分，可合理编排授课内容与授课顺序。在讲完绪论之后，先对机电一体化系统的5大要素分别展开讲解，根据学生对选修课程的掌握情况决定对每个模块的精讲程度，对于学生掌握较为扎实的部分（对于课程中的一部分，学生已学过相关选修课程），授课教师可采取粗讲方式，反之，对于学生掌握较为薄弱部分，则采取精讲方式。在学生对机电一体化系统5大部分掌握较好的前提下，再以当地生产生活中常见的机电设备为例对学生展开整体性讲解，如以各种智能化农用机械、空中机器人（尤其是喷药无人机）等为例展开讲解，使学生在整体上有直观的认识。授课安排内容如表1。

2 增加互动与引导，主被动结合受教

对于机电一体化技术的教学，教师多采用灌输式教学方式，学生在课堂上积极性不高，课下自制力欠缺，自学能力有待提高。故教师在教学环节中，应适当穿插启发式教学环节。必要时可角色互换，让学生对某个知识点做成课件，充当老师角色对该知识点展开讲解。这样，既培养了学生独立自主学习能力，并在一定程度上带动了其他学生的学习热情，同时对知识点的掌握更加牢固，另外学生在讲授过程中也可锻炼自己[3]，并对老师授课的辛苦有真切的体会。

作业方面，可适当联系当地实际，布置些开放性问题，如对家用空调的5大要素展开介绍，大致介绍一下运行流程等，或者谈一谈对当地农用机械的看法，寻找其不足与优势，以此让学生在课下关注机电一体化系统在生活与生产中的应用。在讲授完课程内容后，给学生再布置大作业，让学生结合所学内容，对生活中常见的不太复杂的机械设备改善成基于PLC（或单片机）的控制，使之成为更完善的机电一体化系统。课下大作业如表2。

表2 机电一体化技术课下大作业

3 改善课件质量，提高学生兴趣

课件是教学中比较重要的工具，也是课堂上学生大多数时间关注的地方，教师也经常性地借助课件对学生进行授课。由此可见，质量良好、布局合理、条理清晰的课件对教学工作非常重要。对于课件的制作，除了按之前所说的“先模块化教学，后整体性讲解”的思路进行编排，在内容上的布局也要合理搭配，否则学生会失去兴趣，对知识的接收就会受到影响。如课件内容尽量以图片和动画为主，辅以必要的文字解释。课堂上教师要承担起讲解图片与动画内容的任务，尽量用通俗易懂、深入浅出的语言对课件内容进行讲解，降低学生理解问题的难度。另外，图片内容要结合当地特色，适当多添加生活生产中常见的机电一体化设备，这样学生能更加直观清晰地去认识机电一体化系统。必要时，可放些短视频，尤其是对于机构运行原理较复杂的部分，通过视频的播放，结合老师的讲解，更好地展示系统的动态运行情况。

4 增加实验课时，完善实验操作内容

目前，本校开设机电一体化技术课程的主要有机电工程、机械设计、机电一体化、农机等专业，但实验课普遍偏少，学生动手能力普遍偏低，不能很好地将所学知识用于实践，部分同学直至毕业都没能见过真实机电一体化系统零部件。为此，应增加实验课时，让学生在实验室里对生活生产中常见的控制系统进行自主编程接线演练，这对学生理论知识的学习和实践能力的增强都有较大帮助，对之后的毕业设计、就业面试乃至将来的工作也都有一定帮助。

表3 教改后实验安排

另外，现有的实验项目过于僵化，不灵活。不同专业对机电一体化技术这门课程的要求不同，如机电工程专业将此门课作为必修课，要求相对较高，而机械设计、农机等专业则将此门课设为选修课，要求相对较低，且不同专业对选修课的掌握程度也不尽相同，这就要求机电一体化技术的实验安排应根据不同专业设定不同难度的实验，改革实验安排见表3。同专业设定不同难度的实验，改革实验安排见表3。因此教师应针对不同专业制定出不同难度的实验指导书，对该课程要求较高的专业，应适当增加实验项目的难度。

5 鼓励学生参加各类相关比赛

知识的学习最终要转化成实际中的应用，而各类相关比赛（如电子大赛、三维建模比赛等）为学生理论与实践相结合提供了很好的平台与机会[2]。学生通过参加此类比赛可以很真切地体会到机电一体化技术知识的无限魅力，感受到知识转化为成果的乐趣。当学生用所学知识完成一件作品的时候，就会自然而然地产生一定的成就感与自豪感，更加激发对此门课甚至对本专业学习的热情，同时学生自己也可以通过这些比赛检验学习中的不足，懂得人外有人、知识是无穷无尽的道理，在以后的学习中再接再厉。

6 重视师资力量的建设

众所周知，无论是灌输式教学还是启发式教学，教师的角色始终是重中之重。教师的能力直接关系到理论教学与实验教学质量，进而关系到学生的受教育质量。应把教师的能力培养也作为课程改革的一部分。本校所处地理位置较偏远，教师获取教学资源难度较大，难以更新一些先进技术，故应对该课程教师视野与技术能力提高重视程度，如聘请专家或从事相关一线工作的人员来本校对教师进行培训，或派老师外出参加学术交流，或去相关机构接受培训等，争取利用学校现有的教学设备开发出新的实验项目，使教学水平更上一个台阶。

[1] 蔡芸.国内外机电一体化教育的对比分析[J].高教学刊，2017（20）：20～21+25.张百贵.机电一体化技术对农业机械化发展的影响研究[J/OL].河南农业，（29）：（2017-05-15）.

[2] 包从望，刘永志，江伟，林良.基于项目结合的《机电一体化系统设计》教学研究[J].高教学刊，2017（10）：58～59.

[3] 马飞，刘艳，郑武强.高职院校教学中学生思维能力的培养—以机电一体化技术专业为例[J].河南教育（高教），2017（10）：121～123.