滕加莊
(吉林化工學院 機電工程學院,吉林 吉林132022)
為了適應“中國制造2025”政策,中國制造業正經歷著信息技術、制造技術和人工智能的深度融合,目前中國制造是要充分融合互聯網和傳統制造業,加速由“中國制造”向“中國智造”的快速轉變,同時要加快培養智能制造業所需的專業技術人才,建設成一支素質優良的制造業人才隊伍[1-2]。在此背景下,2016年我校在省內率先實施了兩個專業“3+2”的試點,培養新工科人才。“3+2”即3年大專,2年本科。“3+2”是職業培養模式的進一步延續,通過此模式的實施,能夠充分融合高職教育的技術優勢和本科教育的理論優勢,提高學生的實踐能力和創新能力,使其成為具有較高素質的綜合型人才[3]。
《機電傳動控制》是機械設計制造及其自動化專業的核心課程,對于“3+2”的學生來說具有一個嶄新的知識體系,涉及機械、電子技術、控制等多門學科,是培養中國智造技能型人才所需的機電傳動知識的紐帶。課程選用的教材為馮清秀、鄧星鐘編著,華中科技大學出版社出版的《機電傳動控制》(第五版)。學校對于此門課程的設置相對于“3+2”的學生來說存在如下問題:(1)學時少且部分教學內容比較抽象、難度大。(2)教學任務較重,采用的教學方法比較單一。(3)存在“重理論、輕實踐”的現象。作為一名專業課教師,須充分考慮到如何針對不同層次學生的特點,靈活地做到對課程進行教學改革和研究,采用較為適宜的教學方法和手段,讓學生扎實地掌握相關知識和專業技能。
本門課程側重于理論知識的講授,學生實踐環節較少,此外由于“3+2”的學生理論知識不足,很難充分理解機電傳動控制課程中的電學知識,如果采用以講授為主的傳統教學方法,學生會感覺到枯燥乏味,使得學生逐漸失去對該門課程的學習興趣,從而導致教學效果不好,學生很難將所學的機電傳動控制知識靈活地運用到實際應用當中。為了解決教學中遇到的問題,進行了一系列教學上的改革與研究。
目前,機械行業發展迅速,面對企業對機械專業人才的大量需求,專業人才的培養還是按照傳統的粉筆加黑板,多媒體教學等教學模式,教學方法略顯單一,此時,配合互動式教學和案例教學等教學方法,能夠充分調動學生的注意力,進一步培養學生的學習興趣,可以起到事半功倍的效果。
1.互動式教學
在教學過程中,建立互動式教學環境,充分體現啟發式教學的特色,激發學生學習的自覺性、積極性和主動性[4]。
在課程講授的過程中,適當進行課堂討論,從而使學生加深對所學理論知識的理解和應用。班級成立若干個小組,不同小組賦予不同的主題展開討論,學生采用PPT的形式在班級里展示,表明見解。老師結合案例進行講解,鼓勵學生遇到問題多思考。使學生更好地接受課堂所學內容并與實踐相結合[5]?;邮浇虒W能夠達到互動互學的目的,使學生擁有學習的主動權,更樂于去探索和學習新知識。
2.案例教學
案例法教學是一種通過理論聯系實際、啟發式的方法,使學生具有獨立思考問題,能夠綜合運用所學知識解決實際問題并提高分析問題能力的一種教學方法,是課程教學改革的有效模式[6]。
案例教學可以使課堂授課內容和工程實際緊密結合起來。通過這種結合,讓學生把自己沉浸到案例場景之中,通過問題的討論和思考來拓寬學生的視野,實現將知識轉化為技能,使學生具有解決實際工程及應用問題的能力。例如課上,在講述電動機的結構和工作原理時,特別強調其特性以及運用科研實例來介紹電動機的應用場合、繼電器接觸器控制系統的合理選用等。通過引入大量的實際電機控制問題來引導學生運用所學知識,構想解決問題新方法。課堂組織引導自主學習訓練,使學生能夠及時消化新知識,并將課堂所學運用到實際分析中[7]。同時布置課后作業,進一步鞏固學生所學知識,起到融會貫通的作用。
高校實踐教學中,專業課實踐教學占有比重較大。機電傳動控制課程也有實踐教學環節,實踐教學環節能夠使學生更加深入理解課堂所講授的理論知識,同時可以將所學理論知識應用于實際工程問題的解決當中,從而提升學生的專業技能和培養學生的專業思維[8]。目前機電傳動實踐教學只開設了8個學時的驗證性實驗,課上通過老師的一番講解后,學生按照指導書和教師的講解操作即可,這對于經歷過大專歷練的“3+2”學生和培養新一代技術型創新人才的要求顯然都是遠遠不夠的。為了解決這一問題,對“3+2”的學生實施了導師制,即每個專業課程教師負責幾個學生,讓學生參與到教師的科研中來,解決科研中遇到的實際問題,同時又可以讓學生能夠扎實掌握理論知識。
“3+2”的學生在本科院校只學習2年,這就要求學生需要在短暫的大學時光中要完成較多課程的學習,從而導致機電傳動控制課程的學時進行了大幅縮減,不能夠深入講授全部章節內容,加之“3+2”學生底子薄,個別學生還是跨專業,學生接受新知識的能力較差。所以在這種情況下,急需建立一個教學平臺,實現理論教學和實踐教學的進一步統一,加深學生對理論與實踐的進一步結合。為此學校專門組建了機電傳動實驗室,引入了各種電機和接觸器等電器元件,有了硬件的支撐,在講解機電傳動中的直流電動機結構的時候,就可以實現將電動機的工作原理與電動機的操作實踐的高度結合起來,充分激發學生的學習興趣,使教學效果進一步得到提升。
同時,為了彌補理論學時較少的不足,在“學習通”上建立了機電傳動控制課程,上傳所有章節的學習視頻、電機及接觸器等動畫視頻、教學大綱、教案和章節測試題等,使學生通過打卡及自學的方式滿足學生的學習需求,同時在討論區可以隨時提出問題供大家學習討論,及時解決學生在學習中的疑點和難點。
機電傳動控制這門課程是由學生的考試成績、出勤情況和課后作業三方面綜合起來評定最終成績的;為了適應“3+2”學生的新式群體,對傳統的考核方式進行了改革。改革方案具體如下:平時成績占30%,包括課堂討論及案例分析、作業、課堂測驗,主要考核學生學習的能力及學習態度;期末成績占70%,主要考核學生運用知識解決問題的能力,主要題型為:填空題、選擇題、判斷題、設計題和計算題。由此改變了考試課程成績全部由期末考試決定的這一傳統做法,形成了一種新的考核評價模式——采用多種考核方法構成考試課程的總成績,這一方法,不僅可以考查學生對于專業知識的掌握情況,也能夠體現學生對待課程學習的態度,為培養適應社會發展的工程應用型人才不斷探索。
通過此門課程教學方法的改革與研究,充分將機電傳動控制的理論教學和實踐教學結合起來,不斷激發學生的學習興趣,學習的主動性被積極調動起來,課程學習質量獲得較大提高[9]。理論教學過程中互動教學能夠使學生達到互動互學的目的,使學生擁有學習的主動權,更樂于去探索和學習新知識。案例教學使學生學會自己去思考、去創造,使得枯燥乏味變得生動活潑[10]。通過對《機電傳動控制》課程目標和畢業要求達成度評價分析,結果達成培養目標規定的要求。既能讓學生掌握理論和實踐知識,又能開闊學生的視野,使教學效果有了很大改觀。
教學的過程主要體現“教與學”,“教”的過程當中除了傳遞必要的知識外,還要起到積極引導的作用,讓學生對學習感興趣并學會主動學習。此次教學改革通過理論教學、自主學習、實踐訓練的互相補充,將理論和實踐充分結合起來,通過不斷激發學生的學習興趣,使教學質量得到了提高。