提高農業院校碩士生“機電控制工程” 教學效果的對策

李建偉　劉新萍　王棟　王玲

[摘 要] “機電控制工程”是農業電氣化與自動化專業全日制碩士研究生的一門專業選修課，為了切實提高“機電控制工程”的教學效果，在結合科技發展趨勢和該課程教學現狀的基礎上，提出了“明確教學目標，解放教學思想”“豐富教學方法，提高教學質量”和“緊密結合實踐，培養科學精神”三個方面的對策。

[關鍵詞] 機電控制工程；研究生教育；教學效果；教學對策

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 1008-2549（2018） 12-0100-02

“機電控制工程”課程是農業電氣化與自動化專業全日制碩士研究生的一門專業選修課，該課程對于培養學生的機電一體化控制思想和機電控制系統設計能力具有重要意義。為了切實提高機電控制工程課程的教學效果，在結合科技發展趨勢和該課程教學現狀的基礎上，進行了深入的研究和思考，并提出以下對策。

一 明確教學目標，解放教學思想

任何課程都有其自身的教學目標，而該教學目標是為整個專業的培養目標所服務的，當然面向農業電氣化與自動化專業全日制碩士研究生開設的機電控制工程課程也不例外。農業電氣化與自動化學科是研究農村電力系統自動化技術、農業裝備和產業技術改造的自動化技術、農業信息與網絡技術的綜合性應用學科，是推進農業與農村經濟可持續發展的重要途徑。近年來，新技術革命突飛猛進，以大規模集成電路和微型計算機為代表的微電子技術高度發展，并不斷向其他學科滲透，極大的改觀了相關學科的現狀。在這樣的背景下，農業電氣化與自動化學科也需要積極吸收現代技術，不斷地豐富自身的內涵，從而提高人才培養的現代化水平與質量。

在農業電氣化與自動化中，涉及大量的機電系統的控制問題。解決控制問題的能力與控制系統達到的性能水平直接影響到機電系統目標功能的實現程度、機電系統的綜合性能和用戶的體驗。因此，在農業電氣化與自動化的過程中，要有效地解決機電控制問題。作為培養高級研究型工程技術人才的研究生教育，更應該突出和加強對學生機電控制能力的培養。“機電控制工程”課程肩負的任務就是要使學生深刻理解機電控制系統的概念、組成與基本原理，系統掌握機電系統控制模型的建立、傳動控制、微機控制和控制系統設計等方面的知識，為將來從事農業電氣化與自動化方面的機電控制工作奠定可靠的基礎。

目前在研究生教學中，一般都是以講授已經得到普遍應用的技術體系為主，這是非常必要的，畢竟學生畢業后多數是從事現有的技術工作。但研究生教育絕對不應該只停留在這個層次，因為研究生教育培養的對象是研究型人才，要使培養對象的知識結構相對已普及的技術水平來說有一定的前瞻性。體現到教學思想上，就是要安排適量的學時講授最新技術。“機電控制工程”本身就是極具現代特征的一門課，在教學中更應該緊密聯系前沿技術，不能按照現有教材的模式枯燥講授。比如以3S技術的應用為特征的精準農業裝備，在國內現實中應用的并不普遍，但已是學術界研究的熱點問題，自然要在授課過程中適時引入。

二 豐富教學方法，提高教學質量

興趣是最好的老師，如果想讓學生用心學好一門課，最有效的方式是提高學生對這門課的興趣。提高學生學習興趣可以從兩方面著手：一方面是讓學生充分認識到這門課的重要性；另一方面就是讓學生上課時大腦處于興奮狀態。對于前者可以通過講授時介紹和突出這門課的重要意義、在現實中的廣泛應用、對學生今后學習工作的重要性等來實現。對于后者就要求教師在整門課的講授中要能充分調動學生的學習興趣、積極性與參與性。

（一）采用面向能力培養的互動型教學方法

研究生教育的本質功能并不是單純的知識傳授，更重要的是學生能力的培養。學生能力的培養僅僅靠枯燥的聽課是難以實現的，需要采用互動型教學方法。所謂的互動型教學方法，就是不再單純將課堂作為教師講、學生聽的場所，而是在一定程度上將課堂作為一個師生交流與學術觀點碰撞的平臺。在這個平臺上，大家可以針對某個問題各抒己見，這樣不但提高了學生的學習興趣，也使得學生對知識的掌握更加全面深刻、處理問題的能力得到實際鍛煉。比如在講授機電控制系統設計時，可以讓學生分為幾組，分別扮演機械組、電氣組、硬件組和軟件組等，模擬實際系統開發時的項目運行模式進行思考、設計和交流。

（二）采用PBL教學法和啟發式教學方法

所謂的PBL教學法就是基于問題的教學方法，該方法和啟發式教學相結合可以取得很好的效果。在備課時，教師準備若干有針對性的問題，上課時適時提出這些問題，再啟發學生進行思考。未必當堂課上所提出的問題就都要得到解決，可以留些問題讓學生課下去思考、去查資料等。這些問題最好是兼具趣味性與挑戰性的。

PBL教學法可以給學生制造適度的緊張情緒，使其大腦處于興奮狀態，從而提高授課效果。另外，問題的解決過程中，學生也在不斷地思考。在教師的啟發下，學生不斷修正思考的角度和方向，最終獲得正確的結果。思考的過程也是對學生的專業思維能力進行訓練的過程，因而PBL教學法和啟發式教學法相結合可以達到學習與訓練的綜合效果。

（三）在教學中充分運用現代教育手段

傳統的黑板+粉筆的授課方式在理論推演方面具有一定的優勢，但其突出缺點在于表現手法單一、授課效率低下。以多媒體技術為主的現代教育手段可以有效彌補傳統教學方式的不足。利用多媒體技術，采用課件、圖片、影像等資料既可以提高教師授課的效率，也能提高學生學習時的注意力，并且可以增強學生對授課內容的感性認識。多媒體技術雖然有其優勢，但也不是說整個教學都要采用多媒體授課，在理論公式的推演方面多媒體授課方式就不如傳統的方式。因此，授課中應該以多媒體技術為主導，在具體教學內容的展開和理論公式推導等方面采用傳統的板書方式。

（四）采用生動、形象、幽默的語言進行授課

雖然碩士研究生課程總體而言學術性較強，和日常生活聯系相對較少，但在授課時仍然可以采用一些生動、形象和幽默的語言。單純的嚴肅的講解很容易使學生產生聽覺和視覺疲勞，而生動、形象和幽默的語言不但可以將枯燥的理論口語化、通俗化、更便于學生理解，同時還可以使課堂氣氛輕松愉快，從而提高學生學習的興趣和學習效果。

三 緊密結合實踐，培養科學精神

研究生是未來從事科技工作的主體，其是否具備科學精神直接影響到國家未來科技的發展狀況，因此，在教學中注重對學生科學精神的培養具有重要意義。關于科學精神的內涵，路甬祥曾做過詳細論述，“科學精神集中體現為追求真理，崇尚創新，尊重實踐，弘揚理性。”“科學精神強調實踐是檢驗真理的標準，要求對任何人所做的研究、陳述、見解和論斷進行實證和邏輯的檢驗。”“科學精神的本質特征是倡導追求真理，鼓勵創新，崇尚理性質疑，恪守嚴謹縝密的方法，堅持平等自由探索的原則，強調科學技術要服務于國家民族和全人類的福祉。” “機電控制工程”是緊密結合實踐的應用性學科，只有在教學中緊密結合實踐，才能讓學生掌握機電控制工程的精髓，并充分體會并學習到科學精神的內涵。

（一）加強實踐教學環節，突出創新能力的培養

在“機電控制工程”的教學過程中，實踐教學環節是必不可少的。因為“機電控制工程”是用來解決實際工程控制問題的，沒有實踐就沒有機電控制。在具體實踐環節的安排上，應該設置一定數量的創新性實驗，給學生以自由發揮的空間，讓學生在實踐中經受創新的基本訓練，從而培養其創新精神。

（二）教學中多結合工程實例和科研課題，鼓勵學生對現有系統進行質疑

限于各方面的現實條件，實踐教學環節的學時數和種類都受到一定的限制。教師可以在教學中結合講授內容多舉工程實例，或者在講授內容時充分結合自己的科研課題。對于工程實例和科研課題，教師不需要一開始就給出解決方案，可以先讓學生自己設計方案，然后再給出現有的解決方案，之后可以鼓勵學生對現有解決方案挑毛病、找問題。通過這些訓練，學生應該初步具備理性思考、科學質疑的能力。

教學質量的提高是一項系統工程，以上三個方面僅是基于教學實踐的一些思考。希望通過在這些方面的努力能夠使機電控制工程課程的教學內容更為合理，教學效果更為理想。（責任編輯：王義祥）

參考文獻

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