《機電一體化技術》實踐式教學模式改革與反思

何偉 任敏

【摘要】本文介紹了采用實踐式教學模式對《機電一體化技術》課程的教學目標、任務、和評價方法進行改革的目的、意義、實施步驟、以及實施效果，并對這一教學改革的實踐和探索進行了反思。

【關鍵詞】實踐式教學教學改革反思

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）06-0236-01

《機電一體化技術》課程是機械相關專業(yè)的主干專業(yè)課，課程從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，利用機械技術、電子技術、信息技術和控制技術，通過機電有機結合來構造完整的機電系統(tǒng)。目前，《機電一體化技術》課程的教學主要采用傳統(tǒng)的教學模式，以課堂理論講授為主，輔助實驗教學，課程的評價方法主要為理論考試。這一教學模式不利于激發(fā)學生的積極性和主動性，不利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，與我們學校培養(yǎng)高級工科應用型人才的培養(yǎng)目標不相適應，因此我們采用實踐式教學模式對《機電一體化技術》課程的教學進行改革。

一、實踐式教學模式

實踐式教學也被稱為模擬教學，是一種全新的教學形式。學生通過直接參與與教學內容密切相關的一系列活動，達到掌握知識和技能的目的。實踐式教學通過模仿性學習、學科知識的綜合應用和創(chuàng)造性學習來培養(yǎng)與專業(yè)知識廣泛相關的復合技能。《機電一體化技術》課程是一門實踐性和綜合性很強的課程。課程所涉及的很多知識，比如機械、電子、計算機和控制技術等，在前期的課程中都涉及到。因此，本課程要講授的主要知識應該為機械本體、電子信息、控制系統(tǒng)的接口技術和綜合技術。本課程的主要任務應該是學習怎樣將上述知識加以綜合應用，設計出完整的機電一體化系統(tǒng)[1-3]。根據課程的內容、性質和任務，我們采用實踐式教學模式對《機電一體化技術》課程的教學目標、教學環(huán)節(jié)和教學評價方法進行改革。

《機電一體化技術》課程實踐式教學模式的具體實施步驟和環(huán)節(jié)如下：

1)開學前，認真準備教案，根據課程模塊設計相應的實踐環(huán)節(jié)，做到理論和實踐相結合。

2）第一周，向學生講明課程的目標、任務、要求和評價方法。

3)第二周，采用自由組合的方法，將班級學生2-3人分為一組。要求每個小組自選題目，完成一個機電系統(tǒng)的設計。要求每個題目都包含機械本體、傳感器檢測和控制系統(tǒng)三部分，并完成相應的機械裝配圖、電路接線圖和控制程序。

4)第四周，每個小組根據自己的選題作開題報告。介紹選題的背景、功能、組成和設計思路等。要求題目難易適中，能夠完成，明確小組每個同學的分工。將開題情況記錄在案。

5)第八周，每個小組做中期報告，匯報項目進展情況和遇到的困難。由老師和同學進行點評和提出建議。將中期報告情況記錄在案。

6)第十周到第十二周，各小組在實驗室編寫和調試PLC或單片機程序，由老師進行驗收。學生采用的控制器主要為PLC和單片機。

7)第十六周，完成設計，提交設計說明書、圖紙、電路圖和控制程序等。由老師和同學進行評議打分。最后，由每個小組的開題報告、中期報告和設計說明書給出每個小組的小組得分，然后結合每個組員在小組工作中的貢獻給出組員分，將組員分和小組分結合起來考慮，給出每個學生最后的項目得分。該分數將作為期末成績的重要組成部分。

教學反思

在準備教案的過程中，對采用實踐式教學模式進行課程教學的內容，方法，目標和手段作了充分和詳盡的準備。教案的內容體現了實踐式教學模式對教學的基本要求。但對學生的學情和對知識的掌握程度準備不足，最后達到的實際教學效果與最初設計有一定偏差。在今后的教學中要充分了解和掌握學生的實際情況，做到因材施教。

教學環(huán)節(jié)的設計是適當的，抓住了開題報告、中期檢查、程序驗收和結題報告等幾個關鍵環(huán)節(jié)，基本達到了對學生的指導、督促和檢查的目的。但由于學生人數太多（120人，40多組），因此不可能對每個小組都進行詳盡的指導。在今后的教學中要適當減少教學班級人數，增加輔導時間，提高教學質量和效果。

把教學目標定位為通過實踐培養(yǎng)學生綜合應用知識的能力、動手和創(chuàng)新能力是符合我們學校培養(yǎng)高級應用人才的培養(yǎng)目標和要求的。但要達到培養(yǎng)上述能力的目標不是單獨一門課程能夠完全做到的，需要其他相關的課程和基礎知識來配合。

在中期檢查時，就發(fā)現學生對單片機、PLC控制系統(tǒng)和編程等方面的知識掌握得比較好，但機械和結構設計方面的知識和能力比較欠缺。雖然在后期加強了對學生機械結構設計的指導，但在最后提交的設計說明書中，控制系統(tǒng)和編程部分的設計普遍比較完整，機械設計部分設計不太滿意，大部分小組的機械結構設計不完整、不合理或不規(guī)范。在今后的教學中，需要加強對學生機械結構設計的指導，適當簡化機械結構的設計，降低機械結構設計的要求，提高設計說明書的質量。

實際教學實踐表明，采用過程考核和最后提交的設計說明書作為期末成績的重要組成部分的評價方法是有效的。學生普遍比較重視課程設計，能夠嚴肅認真對待，起到了激勵學生學習的教學目的。

實踐式教學模式能激發(fā)學生學習的主動性和創(chuàng)造性，與《機電一體化技術》課程的任務、性質和目標相一致，符合培養(yǎng)高級應用型人才的培養(yǎng)目標。本文采用實踐式教學模式對《機電一體化技術》課程進行教學改革的步驟、方法和手段等是有效的，達到了預期的目的，但也還有很多地方需要進一步改進和提高。最后，感謝電子科技大學中山學院教改項目《機電一體化技術》實踐式教學模式的探索與實踐對本文的資助。

參考文獻：

[1]魏增菊. 機電一體化專業(yè)教學改革[J].平原大學學報, 2007(5).

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[3]劉曉艷. 機電一體化技術課程教學改革與探索[J]. 科技信息, 2011(23).

[4]喬虹. 教學反思實踐中存在的問題與對策研究[J]. 基礎教育研究, 2013(09).