新工科背景下“機電傳動與PLC控制”卓越課程改革

呂青 平雪良

摘要：隨著“新工科”建設的戰略行動以及對卓越工程師計劃2.0等一系列重大戰略的深入實施，高校對現行許多課程的教學提出了更高的要求。文章以機械電子工程專業《機電傳動與PLC控制》的卓越課程建設為主體內容，從卓越課程的教學改革、卓越課程的優勢等方面進行分析，總結了當前的教學改革成果。

關鍵詞：機電傳動與PLC控制;卓越課程建設;傳統教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）12-0132-02

當前，新一輪的科技革命與產業革命正在來臨，復旦共識、天大行動和北京指南構成了新工科建設的“三部曲”，奏響了人才培養的主旋律，開拓了工程教育改革的新路徑[1]。為滿足國家戰略和區域發展的需要，探索形成中國特色、世界水平的工程教育體系，盡快完成我國從工程教育大國走向工程教育強國已經成為高等教育的必然要求。

機械制造行業是一國經濟的基礎與支柱，同時隨著人工智能、大數據的快速發展，機械制造隨著智能化方向不斷發展，機械電子工程專業應運而生，機械電子工程專業是一門集多個學科于一體的綜合性專業。新工科背景下，國家的各項戰略行動為工程教育改革提供了方向，對機電類專業學生的工程應用能力、實踐創新能力和交叉理解能力提出了更高的要求，傳統的教學模式由于存在難以調動學生學習興趣、照本宣科理論脫離實際等問題[2]已無法滿足當前的教學要求，因而與專業課程相關的一系列教學改革也應運而生。《機電傳動與PLC控制》是機械電子工程專業和相關機電類專業的重要核心課程，是筆者所在學校的一門卓越課程，文章將結合卓越課程的具體實施，從教學改革，包括授課內容的革新重組、實踐環節的引入、線上師生互動、課后學生小組討論等內容進行分析介紹，總結教學改革成果。

一、教學改革內容

1.授課內容的重組。隨著各種科學技術的不斷發展，目前課堂教學內容存在著體系老化、應用性不強的問題，遠不能滿足卓越工程師的培養目標。在此背景下，課程的教學內容應與時俱進，進行調整，專業內容應與工程實際接軌，陳舊的理論或者技術環節需要被淘汰[3]。《機電傳動與PLC控制》交叉整合電機與拖動，機電控制技術，可編程控制器原理及應用三門專業課程，內容精練翔實。除課本內容外，課堂上結合生產實習播放一些視頻進行分析，使授課內容與生產實際緊密聯系。

2.授課形式的更新。傳統課堂師生之間、學生之間的交流較少;課堂教學死板，無法充分調動學生的學習積極性，教學效果和質量都不盡如人意。本課程在授課形式上的改革主要包括以小組為單位開展學習，加強學生間的課后交流;課堂上借助多媒體課件、英文動畫視頻，加深學生對書本概念的理解;在授課過程中穿插制作環節、實踐環節以及匯報環節;啟發式教學引導學生課下鞏固書本內容。

3.實踐能力的著重培養。當前對機電類學生的工程應用能力、實踐創新能力和交叉理解能力有了更高的要求，機電學科教育也迎來了更大的挑戰。本課程在授課內容、授課形式的改變以外，尤其注重學生動手實踐能力和對所學知識靈活運用能力的培養。另外，需要引入專題式小制作和實踐環節。專題式小制作以所學的電機或控制器為主體，教師提供思路要求，學生合作完成構思、選型購買、制作編程、展示匯報各個環節，各個專題環環相扣，課程結束時可形成一個較為完整的小制作。在實踐環節，學生走訪工廠或工程中心，用所學知識觀察、分析其設備的使用情況，并進行匯報展示。

二、教學改革實施效果

教學過程優化。教師通過對教學內容的重組，詳略合理地進行規劃，使上課節奏更加能夠被學生接受;通過對課堂教學情況的觀察，利用線上平臺發布課后思考問題，使學生能夠在課前帶著問題去預復習，使學習更加高效化;多媒體教學手段的引入，使課堂更加生動，尤其是視頻、動畫增加了教學的直觀性，比語言文字描述更加透徹，英文學習材料的引入能夠幫助學生提高專業英語水平;通過啟發式教學，使學生更多地融入課堂中，讓學生成為課堂的主體，培養學生的獨立思考能力，而不再是一味地進行“填鴨式”教學[2]。

小組學習加強交流，提高學生的學習主動性。小組學習能夠給學生營造較好的學習氛圍，要充分利用好課后的時間。學生之間的討論，讓學生在互相提出問題、解答問題、糾正錯誤中對課本內容有了扎實的理解，克服了傳統教學中學生聽多思少、沒有知識對外輸出的缺點，培養學生相互交流的語言表達能力與歸納總結能力[4]。通過與同學的交流，學生能夠更加清晰地明確學習任務和學習目標，從而進行有效學習。

在制作實踐環節，加強學生對于課本知識的應用能力。學生完成整個小制作是從無到有的過程，通過構思設計，學生對所學的實際應用實例與范圍有了了解;通過選型購買，學生了解了不同型號、不同參數的產品適用的不同場合;通過制作環節，一方面可以培養學生的實踐動手和靈活應用的能力，對工程系統有了初步的概念，培養了學生的工程實踐思維，提升了學生的工程素養;另一方面也是對先修課程所學的單片機、控制、電路知識的綜合應用，有助于學生各門課程的融會貫通，能夠徹底理解課程內容，使各門課程之間形成知識體系[5]。

三、結論

關于《機電傳動與PLC控制》卓越課程的開展，做到了上課形式多樣化，充分調動了學生的自主性，小制作環節的引入將所學轉化為所用，能夠及時鞏固并且靈活運用先修課程的知識;啟發式教學給學生課后留有思考題，讓學生帶著問題去閱讀課本;上課以小組為單位，課后小組成員互相協作、相互討論，更加有助于知識的掌握;實踐環節的引入讓學生學會用已學知識去分析實際生產機械，能夠促進產學聯系;講課內容精練，使課堂上的時間得到了有效利用。總體來說，卓越課程的開展對教學質量的提高頗有幫助，為找到新型人才培養模式做了有效探索。

參考文獻：

[1]教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知（教高廳函〔2018〕17號）

[2]朱西存，趙庚星，李新舉，齊偉，諸葛玉平，李成亮.提高大學課堂教學質量的探討[J].教育教學論壇，2018，（23）：148-149.

[3]姚瑩，楊慧，葉丹，高梅.機械電子工程專業課程建設與人才培養模式研究[J].智庫時代，2019，（11）：197-198.

[4]劉俊，胡勁松，朱允華，謝紅艷，彭翠英.案例+討論式教學法在研究生《生態學》教學中的應用[J].教育教學論壇，2018，（29）：237-238.

[5]李麗君，剛憲約，葛文慶.相關課程耦合知識內容的教學研究[J].教育教學論壇，2018，（05）：184-186.