以工程案例為主線的機(jī)電傳動控制翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革

毛清華+曹現(xiàn)剛+李曼+劉鵬+王川偉

【摘要】針對《機(jī)電傳動控制》課程內(nèi)容比較抽象的特點(diǎn)和以“教師講授為主”的教學(xué)模式導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不理想的問題，本文探索了一種以工程案例為主線的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法。通過以工程案例為主線的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和以學(xué)生為主體的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高了學(xué)生應(yīng)用理論知識解決工程實(shí)際問題的能力。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電傳動 工程案例 翻轉(zhuǎn)課堂

【教改項(xiàng)目】西安科技大學(xué)教改項(xiàng)目ZX16017和ZX16019。

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）04-0229-02

引言

《機(jī)電傳動控制》是機(jī)械類各專業(yè)培養(yǎng)方案中的主要課程，是一門培養(yǎng)學(xué)生具有機(jī)電傳動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的專業(yè)課[1]，是一門綜合性、多學(xué)科交叉、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。該課程過去主要側(cè)重理論教學(xué)，實(shí)踐環(huán)節(jié)偏少，主要采用“以教師講授為主的教學(xué)模式”，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，難以應(yīng)用所學(xué)理論知識解決機(jī)電傳動控制工程實(shí)際問題[2]。因此，急需對《機(jī)電傳動控制》教學(xué)方法和教學(xué)模式進(jìn)行改革，目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和應(yīng)用理論知識解決工程實(shí)際問題能力。

一、教學(xué)中存在的問題

《機(jī)電傳動控制》課程目前理論教學(xué)主要以教師教授為主，通過語言傳授與板書、PPT 相結(jié)合的方式向?qū)W生單方面灌輸式的講述知識[3]。該課程的內(nèi)容比較抽象，并且課程教學(xué)缺乏系統(tǒng)性，根據(jù)以往的教學(xué)情況來看，學(xué)生學(xué)完課程后很難將課程各章節(jié)知識點(diǎn)聯(lián)系起來，理論教學(xué)的效果不理想。該課程實(shí)驗(yàn)中主要為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，缺乏綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，也正是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的綜合性和創(chuàng)性不夠，學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)的過程中積極性不高，實(shí)踐教學(xué)沒有達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

二、教學(xué)改革措施

（一）以工程案例為主線的課堂教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

機(jī)電傳動控制課程教學(xué)內(nèi)容主要包括機(jī)械特性轉(zhuǎn)動慣量折算、直流電動機(jī)與交流電機(jī)機(jī)械特性及調(diào)速控制方法、繼電器-接觸器控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)等。該課程內(nèi)容比較抽象，教學(xué)中運(yùn)用多媒體與板書結(jié)合的教學(xué)方法，從而將抽象內(nèi)容具體化，方便了學(xué)生理解相關(guān)知識。在課程講授過程中，以帶式輸送機(jī)和電梯的機(jī)電傳動系統(tǒng)工程案例為主線將教學(xué)內(nèi)容貫穿起來，并且將課程知識相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)引入課堂教學(xué)中，使學(xué)生系統(tǒng)地理解了課程相關(guān)知識和機(jī)電傳動控制相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。通過課程教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化和以工程案例為主線的課堂教學(xué)方法，提高了學(xué)生對課程知識的理解水平和了解了課程知識相關(guān)的先進(jìn)技術(shù)。

（二）翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式改革

為了改變傳統(tǒng)以“教師教授為主，學(xué)生被動接收知識”的教學(xué)模式，本文探索了一種以學(xué)生為中心的翻轉(zhuǎn)的課堂教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)主要過程如下：

1.教師提出問題。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際，以工程實(shí)際中機(jī)電產(chǎn)品案例為背景，提出能運(yùn)用課程相關(guān)知識解決的實(shí)際問題，如提出“礦井提升機(jī)如何實(shí)現(xiàn)起停控制和調(diào)速控制”和“電梯如何實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起動和快速準(zhǔn)確停止在設(shè)定樓層”等問題。

2.學(xué)生課后分組自學(xué)課程知識和查閱資料，提出解決問題方案。每組學(xué)生組長根據(jù)教師提出問題，課后組織本組學(xué)生自學(xué)課程相關(guān)知識和通過網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)資料，最后通過討論設(shè)計(jì)問題解決方案。

3.學(xué)生課堂分組匯報(bào)問題解決方案。課堂上，學(xué)生通過PPT或者板書分組匯報(bào)工程案例問題解決方案，并且說明各自分工與協(xié)作情況。

4.教師點(diǎn)評和講授關(guān)鍵知識點(diǎn)。教師根據(jù)各組學(xué)生匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評，指出各組學(xué)生設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并且針對學(xué)生討論中反映的掌握不好的關(guān)鍵知識點(diǎn)通過PPT與板書形式進(jìn)行重點(diǎn)講解。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)改革

《機(jī)電傳動控制》是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，以往該課程實(shí)驗(yàn)主要為基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生基本按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書接線圖和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。因此，本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有機(jī)電傳動實(shí)驗(yàn)平臺情況，設(shè)計(jì)了一些綜合性實(shí)驗(yàn)。比如讓學(xué)生設(shè)計(jì)以三相交流動機(jī)為動力的電梯模型的繼電器-接觸器控制電路，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)起動和制動控制，學(xué)生可以根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計(jì)出合理的控制電路。

結(jié)語

本文探索了一種以工程案例教學(xué)為主線的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，使傳統(tǒng)的、被動式的、灌輸式的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的主動教學(xué)模式，并且通過設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了實(shí)踐教學(xué)改革，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、運(yùn)用理論知識解決工程實(shí)際問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、溝通能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王才東，楊文建，王輝.“機(jī)電傳動控制”課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國電力教育，2013，（10）：73-74

[2]滕加莊，于東林，姜峰.機(jī)電傳動控制教學(xué)改革初探[J]. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，31（2）：64-66

[3]杜福銀.問題式教學(xué)在機(jī)電傳動控制教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 高等教育研究，2011，28（4）：82-84

作者簡介：

毛清華（1984.05—），男，漢族，江西吉安人，副教授，博士，研究方向：智能檢測與控制。