机电传动控制课程研究型教学改革探讨
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作者:苏再军 黄艳香
摘 要 针对应用型本科院校机电传动控制课程教学现状进行分析，从研究问题的设计、引入工程项目开发模式、引入科研项目管理模式、注重培养教师工程素质、健全考核制度等五个方面，对机电传动控制课程研究型教学模式进行探讨，激发学生的学习兴趣，提升学生的工程素质及创新能力。
关键词 机电传动控制;研究型教学;教学改革;应用型本科院校;工程素质
中图分类号：G642.0 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）13-0102-02
1 前言
机电传动控制是邵阳学院机械设计制造及自动化专业的一门重要专业模块课程。通过对本课程的教学，可以使学生学习到电机、控制及检测元件以及控制系统的工作原理、性能及应用，掌握机电系统的传动控制技术[1]。本课程主要面向工厂企业的工程应用，其综合性、实践性、创新性极强，难度很大，導致学生在学习过程中逐渐失去学习兴趣，甚至放弃对本门课程的学习[2]。
目前，全国地方普通本科院校正逐步转变为应用技术型院校。相对于科研型院校，应用型本科院校以培养学生的工程应用能力为主，培养目的的改变必然导致课程教学模式的变化。应用型本科院校以地方学生培养和科研为主要任务，但相比研究型院校，应用型院校的科研水平较弱，结合教学和科研，提高教学和科研层次是摆在应用型本科院校教师面前的一个课题。研究型教学模式是教学和研究相结合，以提高学生工程素质为目的的教学模式[3]。因此，有必要对机电传动控制课程的研究型教学模式进行探讨。
2 应用型本科院校机电传动控制课程教学现状
生源整体素质逐年下降，学生理论基础不扎实 从1999年至今，我国高校连年扩招，高等教育由原来的精英型教育变为大众教育。扩招导致生源素质逐年下降，学生的理论基础一年比一年差，很多学生对高等数学、机械原理、机械设计等基础课程的知识点掌握不牢，尤其是涉及电及控制类的课程，如电工学、自动控制原理等。机械专业的学生更是在学习机电传动控制课程时遇到很大困难。
任课教师工程实践经验不丰富 应用型本科院校的很多教师是直接从学校到学校的应届毕业生，他们一直在科研型院校学习，理论基础扎实，但缺乏教学经验和工程实践经验，不能很快适应应用型院校教师岗位要求，难以做到把实际生产中的实例穿插在教学内容中讲授，很难培养出工程素质良好的学生。
教学模式单一，教学效果不佳 长期以来，我国高等院校的教学模式是以教师讲授、学生听讲为主，师生互动交流不够。在这种教学模式下，虽然教师能够较好地控制授课进度，对知识的难度、重点也能够做到着重讲解，但由于机电传动控制课程中的原理、系统过程等知识理论性与系统性太强，对于基础较弱的应用型本科院校学生来说，过程枯燥、难度较大，长期如此，导致学生信心不足，产生学习抵触情绪，从而放弃该门课程。
面向应用型高校的转变，要求教师及学生从理论型转变为应用型 随着“中国制造2025”“互联网+”等国家重大战略的提出，我国经济结构进入深度调整期，产业升级加快，人才供给与需求关系发生深刻变化，人才培养跟不上经济结构和产业升级的变化。因此，中央要求地方高校向应用型高校转变，建立应用型、创新型人才培养机制。这要求教师除需要有极高的理论基础、科研能力外，还要有极高的工程素质，才能培养出面向生产企业的高素质人才。因此，机电传动控制课程的教学理念也需由原来的理论熟知型转变为工程应用型，要减少理论课时量，通过知识讲授熟知电机应用、控制系统设计等更多的工程实践应用。
3 机电传动控制课程研究型教学模式探讨
研究问题的设计 在机电传动控制课程教学过程中，研究型教学模式应以教学和研究相结合，突出教师的主导地位和学生的主体地位，培养学生发现问题、分析问题并解决问题的能力，提高学生的创新能力及工程素质[3-5]。因此，研究问题的设计是非常重要的环节，因为研究问题的难易程度、新颖性及与教材内容的对应性直接影响学生的学习兴趣。研究问题的设计应以以下几个方面为基础。
1）以设备平台、科研项目为基础。目前，邵阳学院机械工程学院以“申硕”和新一轮“本科评估”为契机，加大了教学仪器设备及科研设备的购买力度，近三年来购置大量仪器设备，但这些设备的利用率普遍较低。因此，怎么利用这些设备平台开展研究型教学，是摆在教师面前的一个难题。机电教研室通过对学院仪器设备摸底，统计出适合机电传动控制课程研究型教学的仪器设备200余件套，其中既有新购入的机械传动综合实验平台，也有老式的螺母螺杆传动机构等设备。学院把这些仪器设备平台统一分门别类，并以这些仪器设备为基础，提出研究型教学的研究问题。
研究型教学的另一个基础是科研项目。地方应用型高校的科研项目相对较少，怎么引进科研项目，怎么利用科研项目进行研究型教学，也是必须思考的问题。近三年来，邵阳学院除大量引进博士，申请到较多数量的纵向科研项目外，还通过与企业、科研院所合作，申请了多批次的机电工程应用型科研项目。如学院近两年与邵东智能制造研究院合作，申请到企业项目20余项，经筛选，挑选出用于机电传动控制课程研究型教学的科研项目10余项。
2）以学生的平均水平为基础，分级递进。设置机电传动控制课程研究问题需以学生所学的先行课程成绩为基础，通过本届及往届学生的机电传动控制先行课程成绩及考试试卷分析，对学生的理论及实践基础做出判断，经教研室全体教师讨论，确定科研项目的研究型问题;并把单个科研项目由易到难进行分段，在每个科研项目中建立多个分级递进的子项目研究问题。学生先进行容易的科研研究问题的学习，完成后，再进行后续难度较大的研究问题的学习。
3）研究问题与教学内容相对应。运用研究型教学模式，让学生掌握机电传动控制课程中的知识点，就必须根据课程的教学难点及重点提出研究型教学的研究问题。邵阳学院根据与邵东智能制造研究院合作的在研项目群——打火机制造生产线设备，确定了打火机输送机设计、打火机焊接机设计、打火机充气机设计、打火机面阀安装机设计、打火机调火机设计等20余个大的科研型研究课题，并把每个大的课题分解为直流电机控制、交流电机控制、步进电机控制、气压控制、机械系统控制等与理论课程相对应的科研问题模块。学生进行初步的理论课程学习后，马上以科研问题为导向，在教师指导下进行科研项目的开发。 引入工程项目开发模式对学生进行训练 在研究型问题教学中引入项目开发模式对学生进行训练，让学生按新产品开发流程进行研究开发，包括产品的研发规划、新产品概念设计、产品实体开发、调试、售后服务等几个阶段。让学生参与科研项目研究开发的全过程，熟知项目每个阶段的运作模式及难点。尤其在产品的研发规划和产品实体开发这两个阶段，通过项目开发模式，规定学生在对应时间内总结市场需求，提出多套解决方案，确定最优设计方案，然后在具体设计中不断修改。让学生有时间紧迫感，使学生自己產生压力，促使他们在整个开发过程中不断去思考解决办法。通过这种训练，学生毕业后能较快适应岗位需求，有利于就业。
引入科研项目管理模式对学生进行管理 引入科研项目管理模式对学生研究课题进行管理，首先让学生根据科研项目管理模式及项目任务的分解，由组长挑选成员组队;再根据研究问题的难易程度，按科研管理模式中的规定，完成课题项目申请、论证与立项、组织实施、检查评估、总结与验收、档案入卷的全部过程。在每周科研例会上讨论上周的进展及出现的问题，并讨论分配好下周需要解决的科研问题。通过引入科研项目管理模式，不仅使学生学习到科研项目的运作流程，更能促进项目的全过程管理，使学生的科研思路更清晰，提升自身的工程素质。
注重培养教师的工程素质 学院鼓励教师参与企业的科研工程项目研发，由专门成立的产业学院对参加企业专业实践的教师做出企业实践教育的培训计划，建立学校—研究院—企业联合培养制度，丰富和提升教师本身的工程背景和工程素质，熟悉企业的开发、生产和管理等环节。并把科研工程项目融入教学工作中，以是否参加企业工程实践作为教师能否讲授专业课程的准入条件。通过这些硬指标，迫使教师努力提高自己的工程素质，快速适应应用型本科院校学生的培养模式。
健全考核制度，提高学生的工程素质 在研究型问题学习过程中，注重并量化全过程的考核，制定出整个过程中针对学生的“平时成绩”“动手能力”“团队协作能力”及“创新能力”的细化考核规则。对学生在各个阶段的综合工程素质进行评价考核，并根据每个阶段的考核给出相应的阶段成绩及总的考核成绩。尤其是在产品的研发规划及产品实体开发过程中，各组对进展的总结反思及对问题的讨论，这些应当作为考核的重中之重。通过对每个学生的综合考核，激发学生的学习兴趣，在研究型教学中提升学生的工程素质。
4 结语
针对应用型本科院校机电传动控制课程教学现状进行分析，从研究问题的设计、引入工程项目开发模式、引入科研项目管理模式对学生进行管理、注重培养教师的工程素质、健全考核制度等方面，对机电传动控制课程研究型教学模式进行探讨。通过三年的教学实践发现，研究型教学模式极大地提高了学生的学习兴趣，有效地提升了学生的工程素质及创新能力。
参考文献
[1]冯清秀，邓星钟.机电传动控制[M].武汉：华中科技大学出版社，2016.
[2]王班，冯长水，李冰茹.《机电传动与控制》教学问题分析及改进措施[J].教育教学论坛，2018（18）：249-251.
[3]吴涛，尹志宏.“机电传动控制”课程的研究型教学模式[J].实验室研究与探索，2013（1）：105-107，187.
[4]倪敬，许晓娇.结合教师科研的课程实践教学模式改革研究[J].教育教学论坛，2016（15）：261-262.
[5]许焰，庞佑霞，唐勇，等.面向工程实践 科研引导教学：《机电传动与控制》课堂教学探究J].当代教育理论与实践，2011（9）：80-82.
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