创新型人才培养下机电传动控制课程教学改革方法研究
2021-11-28陈薪羽
陈薪羽
(桂林电子科技大学 信息科技学院,广西 桂林 541004)
0 引言
在当前的高等院校机电专业的教育课程中,机电传动控制是不可或缺的一门必修课。其中包括电工电子、电机制造、逻辑编程等多种制造领域的重点知识,不仅应用性十分广泛,也体现了极强的交叉性。学生如果想扎实地掌握电子器件与电机的传动原理、控制方法、工作特性,就要将机电传动控制这门课程彻底吃透,这样才能把握好机电应用的前沿技术。但观察当前的机电传动教学情况,明显可以发现有比较严重的“重理论轻实践”教学问题。导致许多学生虽然能将理论倒背如流,但一涉及动手操作就茫然失措、呆若木鸡。想要打造实践能力与理论基础并重的创新型机电人才,高等院校必须要从教育根源上进行改革,摒弃传统机电传动控制课程中的沉痼之处。这样才能帮助学生清晰地掌握机电控制的知识内涵,强化自身的专业能力。
1 机电传动控制课程教学中的弊病
1.1 课程内容墨守成规
根据当前专业培养的需求,机电传动控制课程的教学时长大有缩减。现在机电传动控制的理论课堂基本不超过40学时,实验课堂不超过20学时。在课程缩减的同时,机电传动控制的教学内容也应该随之转变,使其更为言简意赅,这样才能紧跟教学形式。但当前本课程的教学纲领依旧墨守成规,按照多年前的传统教材进行教学。这也造成许多过时的教学内容没有得到及时的删减,出现理论课程延长、实验课程滞后等一系列问题。如今,欧美提出“工业4.0”口号,我国也制定“制造2025”的发展计划,机电传动控制教学内容必须要做到与时俱进,才能为创新型人才的培养做好铺垫。
1.2 授课方法单调刻板
如今的高校教育已经步入信息化模式,多媒体虽然在机电传动控制课堂上得到广泛应用,但教学的范围依旧比较窄。许多专业教师习惯将多媒体当做另外一种形式的黑板,PPT、视频等教学措施全部用来辅助列举重难点知识,或者将教材中阐述的内容生搬硬套[1]。学生在这种学习方式下,与传统模式的学习效果区别不大。有时甚至会听得“云里雾里”,对概念性较强的知识点理解不够深刻。如果课程涉及到实践内容,学生也很难对这种刻板的授课模式倾注足够的学习积极性。
1.3 实验课程机械呆滞
对于当前的机电传动实验课程,学生学习的目的并不是探究知识,而是复述知识。许多教师为了避免出现实验事故,规定学生必须严格按照教材上的要求来逐一连接导线、实施实验步骤。学生只需要按部就班的将各种实验过程“复制粘贴”,就等于完成了实验课程。虽然这有效预防了许多风险,但机电传动控制课程毕竟涉及到机械与电力两个领域,学生体验危险是难免的经历。即使学生在教学中得到了教师的保护,未来在走入岗位时,依然要体验各种充满危险的工作过程。因此,使用这种机械呆板、过于稳妥的实验教学模式,从实质上讲并不适合该专业学生的未来发展。
1.4 缺乏创新教育评价
高等学校对于机电传动控制课程的教育评价多参考学生的考试成绩进行,学生在平时课堂的表现、实验操作成绩所占据的评价比例较低。不仅如此,学生的平时表现多以考勤签到为主,教师只关注学生来不来上课,并不关心学生学的深不深入。而实验成绩多考察学生书写的实验报告内容,只要大体框架正确、数据没有疏漏,那么实验成绩都会在合格水平之上[2]。在此形势下,学生之间互相参考数据,甚至照抄实验报告已经是司空见惯的情况。教师对学生的实验考评多拘泥于报告结果,不仅会导致多数学生对实验操作敷衍了事,评价的形式也太过片面,缺乏客观性。同时,虽然实验也进行操作考试,但是考试内容仅仅局限于老师给出的线路图,大大限制了学生创新力。
2 机电传动控制课程的教学改革策略
2.1 根据时代发展,丰富教学大纲
为了完成创新型人才教育目标,机电传动控制课程首先要适当增加教学时长。当前机电传动课程的教学内容越来越新颖,而教学时长只有30~40学时,很难将这些前沿的机电技术讲透彻,自然无法满足学生的学习需求。为了提高教学质量,加强学生应用能力的培养,教师可以额外组织实训课程,教导学生如何正确的拆卸、安装工业机器人、减速器、继电器等重要的机电设备,从核心处了解这些机电设备的整体结构、工作原理,有效强化学生的动手实践能力。
2.2 应用信息技术,引入网课模式
由于当前机电传动控制课程的教师对于信息技术应用的比较浅薄,想要改革教学模式,教师需要从这个角度入手,引入网络教育思维,开展线上与线下的协同课堂,促进学生理论基础与实践能力的一体化学习。在网课教学模式下,教师不仅能随时回答学生的疑难问题,还能将学生多余的课后时间利用起来[3]。例如,在讲解交流电动机时,教师可以先将交流电机的工作原理摄录成网课视频,在视频中仔细剖析交流电机的拆卸和组装步骤,用动画形式描述旋转磁场的形成过程。先让学生对交流电机的运作过程产生初步的理解,再适当设置疑问,启发学生的深入思考。比如:“多媒体上展示的交流电机只能顺时针转动,那么如何让电机向逆时针方向进行转变?”让学生参考网课中学习的内容进行触类旁通的思考。由此,找出解析思路,完成经验总结,可以激发学生的创新思维。
2.3 增设选修内容,优化实验课程
传统的机电传动控制实验课程,基本都是学生必须掌握的教学内容。想要提高学生的创新能力,成长为创新型人才,不能只将实验课程局限在教材框架中。教师可以拓展实验内容,除了学生必修的实验以外,再增加一些选修实验。比如增设直流调速系统、三项异步电动机的控制步骤,作为学生选修的课程内容。学生学习多种实验课程的重要知识点,不仅对前沿的科学技术有了深入的了解。也充分体现了以学生为主体的教学原则,有效激发学生的创新思维意识与实践操作能力。
2.4 开展多元评价,创新考核方式
考虑机电传动控制课程的传统教育评价局限性较强,教师应当开展多元化的评价模式,创新考核途径,有效拓展学生的发展潜力[4]。当前教学大纲将学生的实验考核归类到学生的平时成绩中,并且只占据总成绩的30%。教师可以将平时考核与实验考核分离,同时放大两种考核的包含范围。例如,将学生的平时成绩增加到整个课程分数的20%,实验成绩调整到全部成绩的30%,期末考试成绩减少到50%。平时成绩从学生的作业情况、课堂签到、上课积极程度进行综合考量。实验成绩除了考察学生的实验报告以外,还需要观察学生的具体实验步骤。是否操作严谨,有没有具备优秀的安全意识,实验完成度的高低等。总而言之,评价考核的内容足够细致,对促进学生创新能力的增长将大有裨益。
3 结语
目前,机电传动控制课程中普遍存在的不足之处多与教学大纲、授课模式、实验环节、教育评价等方面有关。想要充分达成创新型人才的教育目的,改革策略也必须对症下药,从这些角度针对性的入手。因此,在教学中应首先积极引入国内外最新研究出的机电控制技术用以丰富教学课程。其次,创新性的应用网络化教学,为学生带来新奇的学习体验。再次,为学生设置选修课程、增加学习方向。最后,针对学生的毕业要求与将来走向岗位应达到的专业水平,对考核环节进行相应的改革优化,力求让教育评价更为合理,为推动创新型机电人才的培养打好教育基础。