应用型本科机电一体化信息化教学研究

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　　摘要：机电一体化是本科阶段机械电子工程专业课程，涉及多个学科多种技术且应用性较强。通过观察教学现状，文章归纳整理了应用型本科《机电一体化》课程信息化教学过程中存在的普遍性问题。文章分析了造成这些问题的原因，进而给出了加强学生信息意识，提升信息技术应用能力，加大信息资源与学科整合，优化教学结构等对策建议，对于提升应用型本科《机电一体化》教学有一定的参考意义。
　　关键词：应用型本科;机电一体化教学;信息化教学
　　中图分类号：G434        文献标识码：A
　　文章编号：1009-3044（2019）15-0158-02
　　Abstract：The mechatronics is an application-based undergraduate course in machine-electronic engineering speciality， which involves a number of disciplines and a variety of techniques.By observing the current teaching situation， this paper summarizes and sorts out the common problems existing in the course of Mechatronics teaching in application-oriented Universities. This paper analyses the causes of these problems and puts forward the countermeasures to promote the development of the mechatronics informatization teaching from the following aspects： strengthening students'information awareness， enhancing the application ability of information technology， increasing the integration of information resources and disciplines， and optimizing the teaching structure. This paper has a certain reference significance for improving the teaching of Mechatronics for applied undergraduates.
　　Key words： application-oriented universities; mechatronics teaching; informatization teaching
　　《机电一体化》课程是面向机电、机械专业学生开设的一门专业课程，是将不同科目知识融合的关键课程，也是学生从理论基础学习向工程实践过渡的重要转折性课程[1，2]。课程是与实践性较强的专业课程，注重外部执行系统与控制系统的连接，是机电专业所学机械知识，电子知识以及控制理论的综合与应用[3]。课程涉及知识面广，对老师和学生理论基础要求较强，一名教师一般难以全面掌握所涉及的全部理论知识，应用型本科机电一体化教学中存在诸多问题，因此在信息化2.0背景下，改变教学模式提升教学效率迫在眉睫[4]。
　　1 应用型本科机电一体化信息化教学存在的问题
　　随着信息技术的发展和信息化教学的推行，应用型本科院校信息化教学基础硬件已经基本建成并逐步完善，但信息化教学在具体课程中的开展并不理想，究其原因主要有以下几个：
　　1.1 教师信息化教学意识不强，信息技术应用较少
　　新工科和信息化的发展无疑对应用型本科院校提出了更高要求，但是针对应用型本科院校的专业课程教师信息化应用培训内容很少，也没有形成完整的培训服务体系，因此本科院校专业课程教师信息化教学意识较弱。教师对信息技术与课程整合度不高，大多将信息技术与教学内容的简单拼接，教学信息化资源利用率低，信息化教学开展成效不高。
　　1.2学生信息应用能力不足，信息素养偏低
　　随着信息技术和信息化教学的发展，应用型本科学生的信息技术应用能力和信息意识也在逐步加强，但与机电一体化课程的要求仍有一定的差距[5]。
　　一方面，应用型本科学生由于生源录取分数在本科中处于下游分数段，学习素质和能力良莠不齐，对基础理论知识的掌握程度不尽相同，本科院校实验开出量相对较少，学生总体实践能力相对薄弱，对实践性课程兴趣不大积极性不高[4，5]。另一方面，对于高年级的学生而言，专业性课程较多，课程信息量较大。
　　相当一部分学生不了解信息化教学，对机电一体化课程本身及利用信息化方式进行机电一体化课程学习兴趣不高，对信息化教学理解仅限于通过网络平台自主学习，对信息化教学理解不深入，信息化学习意识不强，应用信息技术学习的能力不足。学生利用手机、计算机等信息化终端主要用于娱乐和部分指定作业，鲜有主动应用信息化终端进行学习的学生，即便是学习刻苦和成绩优良的学生其主要学习途径也是到图书馆和教室阅读纸质材料。整体信息素养和信息技术应用能力整体偏低。
　　1.3教學方法有待完善
　　应用型本科院校是以培养应用型人才为目标，主要培养方式还是课堂教学。研究应用型本科院校机电一体化信息化教学，重点在于教学模式和方法。信息化教学，终究是要聚焦课堂，改善教学方法。将信息技术手段应用于课堂教学能够提高课堂教学效率已经得到大量实践证明，但不足之处也很明显，如用ppt代替了黑板导致信息显示时间短，教师过于关注信息化技术减少了互动环节，因此学生接受综合性实践培训效果并不明显，主要在于机电一体化信息化教学方法欠佳，信息化教学在实际中并未提高课堂教学质量和效率。 　　1.4机电一体化教学内容不满足信息化教学需求
　　当下应用型本科院校在顺应时代的发展趋势，优化学科教学，深化教学改革，完善教育资源共享机制，以提升教学质量[6]。而在机电一体化课程中信息化教学中教学内容存在明显问题，主要表现在适用信息化教学的资源匮乏;教学内容扩充进展缓慢;教学内容难以做到随技术发展及时更新;现有信息化教学内容质量不高，只是将传统授课内容与信息技术强行嫁接。
　　2 应用型本科院校机电一体化信息化教学优化对策
　　2.1加强教师和学生的信息意识
　　信息意识是在掌握多媒体和计算机设备的应用的基础上更深层面意识到信息化教学的重要性，转变教学理念，提高对专业信息的敏感度，从而增强信息技术应用的主动性进而形成习惯性，提升教师信息素养。
　　教师需要根据自身的教学风格选择合适的教学资料，在大量的网络公共资源中筛选出符合自己教学风格的资料内容，并进行修改完善，以保证教育资料与教学风格的一致性，强化课堂教学信息化，以利于学生接受专业知识，获得更好的课堂教学效果。
　　信息化教学的主体是学生，因此应坚持学生为中心，注重学生个体差异，发掘学生的潜质，提高学生对课程学习的主动性和积极性，培养学生自主探究能力，根据学生个体特质有针对性的教学，进而丰富教学方式，构建良好的机电一体化课程学习氛围。鼓励学生根据自身的能力选择适合自身的学习方法和内容，构建预习、听讲、复习三位一体的信息化学习平台，让机电一体化学习不再受时间和空间限制，形成真正以学生为主体的学习模式，以利于学生个体自主发展。
　　2.2 提升教师和学生的信息技术应用能力
　　（1）提高信息水平
　　树立教师为实现机电一体化课程教育教学信息化改革主动意识和使命感，积极响应学校要求并参与各种交流培训活动。
　　提升信息学生信息素养水平需要摆脱传统的教学方式，以学生为主体，在新型的教学环境下构件良好的学习环境和氛围，并将机电一体化课堂教学与信息技术有效结合。教师在授课过程中需要有意识的长期对学生渗透信息资源和信息技术，进而促使学生不断提高信息技术水平丰富信息资源。树立教师和学生的终身学习意识，并坚持在实践中学习、交流，巩固信息化教学知识和技能，不断通过实践提升个人信息技术。
　　（2）提升信息获取技巧
　　作为综合性较强的机电一体化课程，教师需主动提升自身的信息获取能力和技巧，同时在讲授课程内容的同时还可以指导学生正确高效利用信息技术，并引导学生提高资料搜索能力，信息筛选能力，帮助学生扩展学习资源，从而掌握更多获取信息的技巧，提高自身学习能力。
　　（3）加强信息协作能力
　　应用型本科教师常以教学为主，一方面机电一体化课程本身综合了机械、电子、控制等多个学科的知识，另一方面一个教师经常需要同时上几门课，因此，学科知识的外延较大以已然成为机电一体化教学发展的一大阻碍因素，当然也严重影响着信息技术与机电一体化课程内容的高效融合，影响教师利用信息化手段指导学生学习，提高教学效果。
　　因此，高校构建高校不同学科专业教师间组成发展共同体，通过不同学科教师的交流研讨，丰富跨专业知识并使之与信息技术有效整合，从而培养机电一体化课程教师跨学科知识学习和研究能力。
　　2.3加大优质信息资源与学科整合力度
　　机电一体化教学资源与信息资源的整合不是简单的融合，而是一种理念的更新和提升。加大教学资源与信息资源整合力度，首先要全方位多渠道搜集教学资源，注重信息资源共建;其次，要注重教学资源的审查和管理，引导教师和学生转变信息化观念，强化信息技能专业培训，提升师生信息素养和技术水平。最后，应建立兄弟院校间的资源共享渠道，集中优质资源，构建高等教育信息资源共享平台，为完善信息化教学内容打好基础。
　　2.4创新教学内容
　　重视实践教学信息化，加大实践与信息技术的联系，由于机电一体化是一项实践性非常强的专业，而随着技术发展，社会需求对机电一体化专业的人才要求也越来越高，应用型本科院校除了减少理论课学时及增加实践课学时的同时还应注重实践课与信息技术的融合。传统的实验教学一般采用集成的试验箱，实验平台虽然远离与实际应用相同，但操作过于简单，硬件部分相对封闭，学生的实际操作工作只是拔插模块和导线，软件部分相对固定，学生实际操作工作只是按操作流程熟悉软件和修改部分参数，经过试验后学生对硬件和软件理解都不够透彻，在这种实验过程中学生对难以真正起到提高学生实践能力的作用。如果实践教学过程中若全部采用与工业现场相同的软硬件则将会带来成本过高、授课时间过长等问题，甚至存在安全隐患。而“VR”技术则可完美地避免该类问题，在实践上的模拟真实应用工况，软硬件资源可以重复利用成本可控，不存在安全隐患，同时能有效提高学生的兴趣。通过“VR”技术可以仿真机电一体化课程相关技术的原理性知识，让學生对理论基础把握更透彻;通过“VR”技术可以仿真机电一体化设备操作过程，提高学生工业现场操作能力; “VR”技术可以仿真机电一体化设备维修，让学生对设备构造有更深入的了解;“VR”技术可以仿真机电一体化设备的设计和生产过程，让学生设计出自己想要的机电产品，提高学生的成就感。
　　3 结语
　　随着技术进步，企业对复合型人才的需求越来越高，应用型本科机电专业学生是最基本的复合型人才，而机电一体化课程是将机械与电控连接的基本点，因此机电一体化课程在专业教学中尤为重要，因此也对教学提出新的目标和要求。机电一体化教学中要与时俱进，加强师生信息化意识，提高信息技术应用能力，完善、调整课程内容和结构，进而提高教学质量。
　　参考文献：
　　[1] 鲍加农. 机电一体化及专业课程设置[J]. 中国现代教育装备， 2004（1）：10-13.
　　[2] 胡伟蓉， 杨娅君， 傅晓炜. 高校机电一体化课程群实验教学改革的研究与探讨[J]. 中国现代教育装备， 2007（12）：74-75.
　　[3] 马晨光. 浅谈机电一体化教学存在的问题及其改革措施[J]. 科学技术创新， 2017（1）：64-64.
　　[4] 殷信. 应用型本科院校英语信息化教学研究[D].西安： 西安建筑科技大学，2018.
　　[5] 秦龙， 仇职， 伍祥. 应用型本科人才培养模式的改革探索[J]. 2019，15（2）：105-107.
　　[6] 周芳，吴宁，葛芬. “新工科”背景下网络课堂教学方法研究[J]. 2019，15（2）：119-120.
　　【通联编辑：王力】
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