机电一体化技术课程教学改革方法与措施

作者：袁国锋 吕掌权 唐丽萍 李慧杰

来源：《河南农业·教育版》 2017年第8期

安阳工学院 袁国锋 吕掌权 唐丽萍 李慧杰

摘要：通过分析机电一体化技术课程教学中存在的问题，针对机械类专业毕业生的就业特点和该课程实践性强的特点，提出以学生为中心的教学方式、加强理论知识与实践操作相结合、结合科研促进教学和不断提高授课教师自身能力的改革措施。

关键词：机电—体化技术；教学改革；方法；措施

机电一体化技术课程是一门面向应用与工程实践的交叉课程。几乎所有高校机械类专业都开设了机电一体化技术课程，并且该课程的教学方法也在实践中不断改革。如何系统地进行该课程理论教学和实践教学，并使得培养的学生既掌握机电一体化相关理论知识，又具有较强的应用实践能力，在应用型人才培养中显得尤为重要，也是当前教学改革的一个重点。

一、课程教学中存在的问题

（一）课程教学方式过于传统

目前，很多高校该课程大多还是以老师课堂授课为主，课程的教学还往往是以教师为中心、以课堂为中心、以教材为中心。这样的教学方式很难激起学生学习的动力。此外，机电一体化技术是一门实践性很强的课程，过于偏重理论教学，并将很大一部分时间用于理论公式推导，会使学生产生畏难情绪，从而失去学习的兴趣。

（二）理论知识无法有效地系统融合

机电一体化乃是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。教师在授课时不易抓住教学重点，学生学习效果不佳，对所学的理论技术知识无法有效地系统融合，不能从整体的角度出发并应用相关理论知识，以发挥相关交叉学科的技术优势。

（三）理论与实践环节脱节严重

在机电一体化技术课程教学过程中，一般都设置有相应的实验实践环节。但是，由于实验设备条件有限，该课程设置的相关实验基本是以验证性和演示性为主，缺乏有效地将机械和电子有机融合的综合性实验，无法培养学生面向工程实践的专业技术的能力。此外，在机电一体化技术课程的教学过程中，授课教师往往都是具有高学历而缺少工厂工作经验的专职教育工作者，这样的教师偏重的往往也是理论知识方面的教学，缺乏对理论知识实际应用的经验，无法使理论与实践环节有效的结合，也无法培养出高水平的应用性人才。

二、改革的方法与措施

（—）改变传统的教学方式

机电一体化技术所涉及的学科大多是以前课程中学习过的一些相关理论。例如，机电一体化中的机械技术主要涉及的内容就是先前学生们学过的机械设计和机械原理里面的知识，信息处理技术知识涉及到先前学过的检测技术和控制工程基础等课程。该课程就是将这些交叉学科

知识进行融合并实现系统化。因此，根据该课程教学内容的特点，要改变传统的教学方式，将以学生为主体、以知识掌握为基础、以能力培养为主线、以素质培养为目标的教学模式引入到机电一体化技术课程的课堂教学过程中，根据学生所掌握的专业基础知识来考虑问题和提出问题。

此外，在课堂的教学过程中，老师可以用一些趣味性的演示来讲解所用到的理论知识。比如，可以将实验室中的智能小车或者四旋翼遥控飞机等一些小型的机电一体化产品带到教室中，在介绍较为抽象的理论知识的同时，又可以演示理论知识应用于实际中的效果，同时，也可以引导学生对日常生活中常见的机电一体化产品进行剖析并讲解其用到的理论知识，不断提高学生对这门课程的学习兴趣。

（二）制定合理的实验教学方案，加强理论与实践的结合

机电一体化技术课程是一门众多学科领域相互交叉的课程，涉及的理论知识多而杂，只有理论与实践相互结合，才能有效地将课堂传授的理论知识系统融合。实验环节是为课堂理论教学服务的，也是机电一体化技术课程的一个重要环节，通过实践应用才能有效地培养学生的动手创造能力。

在实验教学过程中，为培养知识应用能力和创新能力于一身的应用型人才，所开设的实验由易到难，可分为验证性实验、综合性实验和开放性实验。验证性实验主要是学生按照实验指导书的操作步骤，用所学的理论知识．通过实验仪器来验证理论知识的合理性。综合性实验是对理论知识的验证，采用相关理论知识分析和解决实际问题，考查了学生对所学理论知识的掌握和系统应用。验证性实验和综合性实验的操作主要是按照实验指导书去完成，主要考查学生的知识掌握以及培养其动手操作能力。开放性实验既培养了学生的动手能力，也培养了学生的创新能力，它可以有效地将机电一体化技术跨越的多门课程知识结合起来，学生可以根据自己的爱好设计一些小型的机电一体化产品，比如，设计一个跳舞机器人或者自平衡小车等一些小型的机电一体化作品，既可以提高学生的动手实践能力和学习兴趣，又可将所学的理论技术知识有效地融合。

（三）结合科研促进教学

高等学校在教书育人之外，还应具有科学研究和服务社会的职能。根据机电一体化技术课程的特点，将科研项目引入机电一体化技术课程具有重要的作用和意义。授课教师在课程教学内容和目标的基础上，结合学生的知识掌握水平，选择合适的科研项目引入课题教学。采用产学研一体的教学方法，可以使学生在实践中应用理论知识，在提高其动手实践能力的过程中，也可以巩固相应的理论知识。学校里纯粹的课堂教学和实验室操作学习，容易使学生感到枯燥乏味，而以产业化的项目和产品带动学习，学生能把知识应用到实际的机电一体化产品中，从而可以提高学生学习的积极性，培养学生的创新意识和创新能力。

（四）不断提高授课教师的自身能力

由于机电一体化技术课程所涉及的机械技术、信息处理技术和控制原理等相关技术更新和发展速度较快，因此，对授课教师而言，一方面要不断学习新的理论知识，提高自己的知识水平，另一发面要不断学习新的教学方法和教学手段，提高自身的教学水平。

此外，高校的授课教师对相关理论知识掌握丰富，但实际项目开发经验较少，缺乏对机电一体化技术实际应用的把握，在一定程度上也不利于本课程实践教学的实施。这就要求授课教

师能积极参与企业的实践项目研发，将理论和实践充分结合，才能更好地指导学生学习和实践。

三、结语

机电一体化技术课程是机械类专业的一门实用性专业课程，该课程是在先修相关课程的基础上所开设的，重点培养学生对交叉理论知识的融合及应用，通过实践的项目锻炼，激发学生的学习热情和创造能力。在课程的教学过程中，授课教师应把握好各学科知识的交叉应用与结合，引导学生积极参与实践与动手思考，坚持按照以理论引导实践、以实践探索理论的原则进行教学．加强理论与实践的结合，实现错综复杂的理论知识的有效融合与系统应用。