基于“卓越计划”的伺服驱动与实践课程教改探索

刘明芳?俞霖

摘要：以“卓越工程师培养计划”为背景，探讨了伺服驱动与实践课程的教学改革，提出了培养卓越工程师要强调学科基础，突出专业特色，减少专业的重复内容的同时，在教学手段、教材建设以及实验室建设方面也提出了改革手段。

关键词：卓越计划；伺服驱动与实践；教育改革

作者简介：刘明芳（1981-），女，山东临沂人，常州工学院电子信息与电气工程学院，讲师；俞霖（1981-），男，江苏常州人，常州工学院电子信息与电气工程学院，讲师。（江苏 常州 213002）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）08-0174-02

随着高校的扩招，越来越多的学生面临就业难的问题，究其原因主要是高校所培养的学生不能够满足企业和社会的需求。大量“高智能型学生”在工作过程中常常不能较好地完成任务，达不到现场工程师的要求。为了改善这种现象，“卓越工程师教育培养计划”作为国家中长期教育改革与发展规划纲要组织实施的一项重大项目，它表明中国高等工程教育改革的发展思路的重要变化[1]，明确提出对工程类专业学生需要重视工程教育的实际训练，并且由过去客观存在的理论教学为主、时间为辅的现实转变为基础理论与工程实践能力并重。

自动化是未来工业发展的必然趋势，而伺服驱动系统又是其中的关键子系统，同时伺服驱动系统的设计也就成为自动化工业的关键技术。伺服驱动与实践课程是针对电类专业学习伺服驱动知识要求而开设的重要专业基础课之一。[2]它是一门研究各种伺服驱动器、变频器及PLC等理论与实际紧密联系的课程，具有发展速度快、理论抽象、实践性强等特点。[3]随着时代的前进，伺服驱动技术的发展突飞猛进，传统的教学方法已经明显单调和落后，理论内容不能够及时更新，致使学生所学内容与工作后接触到的完全脱节。因此，本文立足于电气工程及其自动化专业获批“卓越工程师教育培养计划”，以常州工学院施耐德电气自动化联合实验室为研究硬件支持，在学校和二级学院的支持下，对伺服驱动与实践课程进行改革，培养学生理论与实践相结合的能力，具备未来作为电气工程师所必备的工程能力，成为新一代的优秀的应用型人才。

一、伺服驱动与实践课程教改措施

本课程改革的主旨在强调理论基础的同时突出专业特色，减少与其他课程的重复内容，优化教学质量，加强理论教学与实践教学的同步性，加强实践环节的教学。搭建实验平台，实现多种教学手段相融合的教学构想，实现理论教学、课程设计与实践教学各环节之间的有机融合，使得学生能尽快掌握课程的精髓，将知识融会贯通，成为创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量电气工程技术人才。

1.将网络资源与传统教学手段有机结合

网络技术的发展大大扩展了所拥有的信息资源，对教育理念、教育模式、教学方法产生深刻的影响。对于伺服驱动与实践应用类课程教学的未来发展趋势将会走向网络资源与传统教学模式相融合的结果，这也是应用类课程教学新模式的未来发展方向。

伺服驱动与实践是一门实践性、应用性较强的课程，目前高校授课中普遍存在的问题是重视理论教学，忽视实践教学，重视知识传授而忽视学生能力的培养，主要表现为照本宣科，形势单调，内容枯燥，学生缺乏参与互动的机会，并且存在课堂时间无法有效利用、知识容量小等问题。为了解决以上问题，改善教学课件，精炼教材内容可以达到较好的授课效果。利用图像、声音和动画等多媒体手段将基本原理形象逼真地传输给学生，并通过网络手段介绍国内外前沿的相关知识和原理，网络资源作为更新最快的知识宝库，和教学紧密结合既是教学内容改革的需要也是教学手段优化的必然。网络资源由于表现形式多样，如文本信息、图像、动画等等。教学实践中，制作精美的网络课件往往能很好地调动学生学习的积极性。丰富的网络资源使学生在老师的指导下，通过个人的自主学习，彻底改变传统教学过程中学生被动接受的状态，学生处于积极主动的地位，因而在学习过程中获得更多的自由和空间，有利于学生潜能的开发和发散性创作性思维的发展。这样不仅扩大学生的知识面，而且充分利用课堂时间，在课后通过搭建网上信息交流平台，利用电子邮件、聊天室等方式给学生留有关键词，运用开放式教学手段锻炼学生基于网络手段查阅相关资料，激发学生自身学习，提高查询资料、阅读资料以及归纳总结资料等各方面的学习能力，增进师生之间的互动。

2.增加课程设计环节

一般课程设计往往安排在学期之末，即在专业课程完全讲授完以后开始进行课程设计，会造成在讲授理论知识时学生无法掌握这些理论知识所具有的实践价值，同时，由于需要安排课程设计的专业课程比较多，造成课程设计的整体质量不高，并存在严重的抄袭现象。因此，在伺服驱动与实践课程中引入理论教学与课程设计同步的教学思想，将课程设計穿插在理论教学的过程中，做到理论知识与实际应用的有机结合，同时提高了学生的学习积极性。

传统的课程设计题目单一，和实际工程要求脱节，设计的标准很多都不符合工程规范，并存在雷同现象。课程设计建设的重点在于课程设计的选题和遵循相应的工程技术规范上。伺服驱动与实践课程设计的题目以“卓越计划”为基础，从实际工程中提取题目，每个学生选择不同的侧重点、不同的产品型号，避免设计雷同现象。

3.教材建设

课程改革总是推动着教材建设，教材建设又不断促进和保障课程改革，为课程改革服务。教材是体现教学内容与教学方法的知识载体，是进行教学的基本工具，教材质量决定了授课效果以及学生学习效果的好坏。在科技发展迅猛、知识更新加快的今天，很多教材内容相对滞后，不能及时反映新理论、新技术、新工艺、新装备的要求。

伺服驱动课程专业内容更新快，教材如果不能紧跟网络时代快节奏的步伐，一、两年后学生所学的知识大部分过时，将难以指导学生今后的工作实践。目前关于伺服驱动方面的教材大都只是针对某一品牌的某一型号产品，而学生参加工作实践后所面临的并不是单一的品牌产品。在发展网络教学扩大课程知识面的过程中，相应的教材也必须与之配合，根据教学的内容和体系应针对新设备以及卓越计划企业的具体情况编写专业性较强的实践教材，直接针对学院的具体设备和实践要求，并且随着具体设备和实践要求的改进不断修订实践教材的教学内容。

伺服驱动课程是电气工程及其自动化专业的专业基础课，这个专业定位于贯彻“厚基础，宽专业”，基础课程与专业课程覆盖面广，有些课程的内容因为没有统一规划，导致部分内容相互重叠，而伺服驱动课程在大四开课，此时学生已在大二、大三年级奠定了一定的专业理论基础，因此教材所涉及的相关内容要避免重复。

在教材建设过程中，首先教材需要删去淘汰的陈旧的内容，增加一些新的应用广泛的内容。基于经典内容对相关知识点进行比较，扩大知识面，帮助学生了解不同产品之间的异同，有助于知识的灵活掌握和应用。其次，对基础内容灵活运用网络资源及相关电子资源，使所学知识与卓越计划中企业的实际产品相结合，大幅度淘汰过时的技术内容，增加先进技术和高新技术的比重，对传统课程进行整合或采用现有整合教材。

4.实践环节的建设

良好的实践环节是培养学生分析问题和解决问题能力的重要保障。伺服驱动与实践是实践性很强的课程，必须加强理论教学与实践教学的内在联系。为了提高学生进企业后对设备的熟悉以及上手操作能力，提高学生的工程实践能力和创新能力，学校需要进行实验设备的升级及更新。目前高校的本科教学建设大量采用集成实验设备作为实验平台，虽然集成实验设备平台具有诸多优点，但是很容易停留在简单的层次培训，实践训练后学生并不能真正理解原理，这离“卓越计划”中的培养目标还有较大差距。

为了培养学生具有较强的工程实践能力，必须使学生了解实际伺服驱动相关的概况，因此必须加大伺服驱动实践环节的比重。为最大程度满足实践教学的需要，将实践教学比重提高，实践教学的学时与理论教学的学时修改为1∶1，并且以常州工学院施耐德电气自动化联合实验室及电工电子实验中心为研究硬件支持，针对教材内容到实验室进行操作，在实验内容的安排上减少验证性和演示性实验，增加设计性和综合性实验的比例，并且自主设计实验方案，自行分析实验数据并得出结论，加强理论知识的理解与掌握，切实提高学生的动手动脑能力。

二、结论

在“卓越工程师教育培养计划”模式下，伺服驱动与实践课程在教学方面传统教学手段与网络资源相结合，增加课程设计环节，并对教材进行建设，避免教学内容重复，更新教材内容，紧跟时代步伐，以施耐德电气自动化联合实验室及电工电子实验中心为研究硬件支持，加强理论知识与实践内容的结合，不仅可以拓展学生的理论知识面，提高学生动手动脑的能力，而且使学生掌握工程师所应具备的伺服方面的工程技能。这为学生成为卓越工程师打下坚实的基础，并且实现个人实践创新能力的全面提高。

参考文献：

[1]宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011，（3）：25-29.

[2]杨泽斌，孙玉坤，等.电气工程及其自动化专业实践教学的探索与思考[J].电气电子教学学报，2007，（1）：69-71.

[3]李慶武，霍冠英.电类专业学生毕业设计教学改革探索[J].电气电子教学学报，2011，（1）：34-35.

（责任编辑：王祝萍）