談“機電傳動控制”課堂教學方法的選擇

摘 要:機電傳動控制課程是研究解決與生產機械的電氣傳動控制相關的問題，是一門實踐性強、集成度高的專業課。文章結合當前國內形勢對機電人才的要求，通過實例列舉，探討了在課堂教學過程中針對不同的教學內容和目標進行的一系列教學方法的優化選擇，取得了較好的效果。

關鍵詞:應用型人才培養 機電傳動控制 課堂教學方法

中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A文章編號:1673-9795(2012)08(a)-0181-02

英國教育家皮斯博說過:“如果你想要學生變成順從而守教條的人，就會采用注入式的教學方法，而如果你想學生能夠獨立地批判思考，而且有想象力，你就應當采取能加強這些智慧品質的方法。”可見，人才的培養，關鍵是要深入到教師的教，學生的學，深入到課堂。如果我們不關注課堂上教師的教學行為，不關注學生的學習方式，再好的愿望都將難以實現。所以說教學方法不僅是完成教學任務、提高教學質量的重要手段，也是實現人才培養模式的重要途徑。

然而教學方法的選擇無疑與課程具體性質，教師專業背景以及教授對象層次等諸多因素密切相關，不同教學技術的取多舍少更需要“因地制宜”。正如最優化教學理論的代表——巴班斯基所揭示的思想——“最優的”特定內涵，不等于“理想的”，也不同于“最好的”，而是在具體條件制約下所能取得的最大成果，課程教學方法的選擇必須切實考慮教學目的和原則、教學內容特征、師生自身可能性等多方因素。

機電傳動控制課程是研究解決與生產機械的電氣傳動控制相關的問題，是一門實踐性強、集成度高的專業課，如何在教學中培養出技術型、學習型以及創新型的機電類應用人才，縮小社會需求與學校畢業生供給之間的質量缺口，已成為各高校關注的重要課題。

本文結合機電傳動控制不同的教學內容及幾年來的教學實踐，對課堂教學方法提出了幾點改進意見，以期與同行切磋。

1 針對基礎理論性問題，采取講授式的教學方法

這種方法是最傳統的教學方法，主要以教師為中心開展的教學活動，但它與“滿堂灌”的教學方式有著本質的區別。雖說以教師講授為主，但在教學中，根據不同的教學內容，也采用不同的講授方法。

教師應該授之以漁而不是授之以魚。在課堂教學中，遵循提出問題、分析問題到解決問題的教學思想，以提高學生分析問題和開創性解決問題的能力。如在介紹直流調速系統時，先從滿足系統要求的靜差率與調速范圍之間的矛盾入手，提出問題，繼而分析問題，通過對自動控制原理知識——反饋控制理論的回顧，引出單閉環反饋控制的思想。但是對于要求快速啟動的系統，又出現了新的問題，通過引導學生對運動方程的分析，得出在啟動過程中保持電流最大即可解決上述問題，最后引申到雙閉環調速系統。

工程應用型人才在知識方面，既要有一定的廣度，又要有一定的深度。不僅要有扎實的專業基礎知識，還要有過硬的知識運用的能力。因此在教學中，結合工程實踐，啟發學生進行思考，充分發掘知識點后面的思維點，把傳授知識與知識運用能力的培養結合起來。如我們在介紹電磁鐵原理時，據理論推導知，交流電磁鐵電流將隨氣隙的增大而增大，如只界定到這一層面的介紹，學生很難與實際聯系起來，但是如結合生產中的實際，介紹交流抱閘以及交流接觸器在實際使用和維護中要注意經常檢查動靜觸頭的接觸情況，如接觸不嚴則容易燒毀線圈。讓學生明白科學研究就在身邊，只要努力探索，走近科學，就會有所發現。

將傳統的教學方法與多媒體仿真技術相結合，利用多種仿真工具將晦澀難懂的原理及過程形象地展示出來，對提高教學效果大有益處。由于機電傳動控制技術中包涵大量的常用器件的機械結構原理圖和設備的電氣原理電路圖，而其工作原理與過程具有順序性、過程性，因此，在講解過程中，僅僅用一張平面圖很難把所有過程與順序立體地呈現出來，從而使學生感到難以理解透徹。為此，開發了基于Visio，AutoCAD及Flash Mx等工具軟件與PPT相融合的多媒體課件，使教學內容以更逼真地動態演示出來。

2 針對概述性的知識，采用讀書報告的方式

由于學生沒有實際的工作經驗，對所學知識的認識模糊，茫然，易產生厭學情緒。因此，在學生普遍對機電傳動控制的實際應用缺乏足夠的了解的情況下，適當增加應用背景的介紹，對提高學習興趣和理解所學知識能起到很大的促進作用。而應用背景基本均屬于概述性的知識，學生通過查閱資料完全可以了解和掌握。因此，在講解步進電動機之前，先安排學生課后做了一個關于步進電機應用背景介紹的專題，即讓學生課后通過查閱的方式寫一篇關于步進電機在生產生活中的應用實例的專題報告。學生在閱讀大量文獻的基礎上對文獻進行綜述并上交書面報告。為了達到較好的效果，學生上交報告后，老師根據報告內容的全面性及闡述的清晰程度，給學生評價，并納入到年終成績考核中。同時挑選其中較好的報告，安排學生制作PPT，在課堂上做口頭報告，針對不完善的方面，由其他同學進行補充，最后由老師點評。通過這種以學生為主、教師為輔的學習方式，學生系統地參與了文獻查閱、綜述、寫作及演講、討論等過程，全面鍛煉了學生閱讀、思辨、寫作、口頭表達能力，通過學習及討論，同學深深地感嘆步進電機應用竟如此廣泛，隨之也引出了一系列的問題，如它怎么就具有那些優點，為什么控制簡單，為什么叫數字控制等等，極大地調動了進一步學習的熱情。實踐表明，學生在學習步進電動機時主動探索、自主學習的積極性非常高。

3 針對需進一步深入探討的問題，采用合作討論式

一個基本合格的應用型人才，不僅要有扎實的專業基礎知識，過硬的應用性知識，還要有一定的科學人文知識、溝通表達能力及必要的團隊合作能力。為此，我們針對需要進一步深入探討的知識點，經常設計一些課外作業要求學生團隊完成。

此時要求教師將學生按照能力進行搭配分組，針對項目進行分工，制定進程來共同完成。如接觸器繼電器控制主要是在各種機電設備順序控制方面的應用，涉及面非常廣泛。因此，這部分內容的學習不能只局限于教科書所舉的幾個簡單的控制電路，學生要真正得到鍛煉，必須見識到實際的控制電路，而教師在有限的課堂教學時間內，不可能窮盡所有的知識，為此我們將學生分組，每組分析不同的機電控制電路，如起重機、車床、銑床、刨床、磨床、帶鋸等的電控系統，讓他們分析電路的工作控制流程。為了達到良好的學習效果，要求各組均制作PPT，然后給全班同學講解。這樣，在有限的時間內讓學生了解了更多實際繼電控制系統，對學生今后工作時在這方面的設計及識圖能力也會有很大的幫助。合作討論的學習方式最大的缺點就是無法保證每個人都認真去完成，為了做到全民參與，老師在各小組中臨時指定學生進行系統的講解，作為對全組的考評，這樣能力稍弱或學習積極性不高的同學為了全組的利益也必須積極的參與進來。

直流調速系統學習中，電流和速度的變化過程是分析的重點，但是傳統的教學只能通過理論分析來講解，電流和速度的實際作用效果往往不直觀。但是借助現代的分析、描述手段可以幫助同學們解決這一問題。利用Matlab/simulink工具對直流調速系統進行仿真分析，不僅可以驗證調速原理，還可形象直觀的展現雙閉環直流調速的魅力。于是我們安排了一項課外大作業:直流調速系統的建模及Matlab仿真分析，模型的數據由老師確定。要順利完成這項任務，同學們不僅需要應用課內所學知識，而且還需要主動檢索和學習其他課程的知識和技能。他們到圖書館借閱圖書、上網查閱文獻、自學Matlab 編程，經過了自由討論、激烈爭辯最后求得共識并最終圓滿地完成了大作業。

通過這種鍛煉，不僅使同學們透徹理解了雙閉環調速的相關問題，掌握了Matlab/simulink仿真工具在系統調速仿真中的應用，更重要的是增強了學生的自主學習能力和團隊合作精神，這些品質將直接影響今后工作的效果和質量。

4 結語

本文基于機電類工程應用型人才的培養需求，結合機電傳動控制課程的教學目標和不同的教學內容，分別采用了講授、讀書報告以及團隊合作的教學方式，為了取得更好的教學效果，針對不同的教學方式采用了不同的考核方式。通過不斷的努力，已經取得了初步的成效:不僅更好地完成了教學任務，還調動了學生學習主動性和探索的積極性，鍛煉了他們的團隊合作溝通能力。教學改革是一個長期積累的循序漸進的過程，改革過程中將會不斷出現一些新的問題，這就對教師提出了更高的要求，因此，還需要我們堅持不懈的努力，不斷地探索、實踐、研究和總結，以期培養出適應新時代要求的創新型人才。

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