机电一体化系统设计课程教学改革探讨

苏再军，黄艳香

（1.邵阳学院 机械与能源工程学院，湖南 邵阳 422000；2.邵阳学院 经济与管理学院，湖南 邵阳 422000）

机电一体化系统设计课程教学改革探讨

苏再军1，黄艳香2

（1.邵阳学院 机械与能源工程学院，湖南 邵阳 422000；2.邵阳学院 经济与管理学院，湖南 邵阳 422000）

针对当前《机电一体化系统设计》教学过程中存在的一些问题进行分析，结合机电一体化专业方向的培养目标及学生的实际情况，通过提高学生基础及专业水平、优化教学内容、改革教学方法方式、优化考核方式等方面对课程进行教学改革，激发了学生学习的主动性和创造性，学生的综合素质得到明显提升。

机电一体化系统设计；课程改革；教学方法；考核

《机电一体化系统设计》是机械本科专业机电一体化方向的一门核心专业课程，本课程覆盖的知识面广，综合性、工程实践应用性极强，学好该课程可以全面掌握机电一体化方向的理论及应用实践能力，对培养机电一体化方向应用型人才意义及其重大。国家近期发布的《2017年工业转型升级资金项目指南的通知》指明了包括机器人智能工厂、物联网、智能家电等和机电一体化系统设计领域紧密联系的中国制造2025重点支持方向，新技术的发展需要新的人才支撑，但由于《机电一体化系统设计》课程内容很难被学生掌握及应用，所以课程教学改革已迫在眉睫。因此，综合中国制造2025新形势下机电一体化方向的培养目标及学生的实际情况，对该课程教学过程中所遇到的难点进行改革求新，不断提高教学水平。

1 课程教学面临的问题

（1）学生基础及专业水平较差，课程内容多，难度大。近年来，扩招导致学生基础及专业水平较差，部分学生弄不清机械结构图、电气接线图原理，对控制基础及控制线路更是摸不清头脑，如静态/动态分析、单片机控制、PID控制、PLC控制等。然而，学习《机电一体化系统设计》课程需要学生全面掌握《机械制图》、《机械设计》、《机电传动控制》、《液压与气动》、《单片机》、《微机原理》、《PLC控制》、《工程测试技术》、《机械工程控制基础》等专业课程的内容。由于需要掌握的知识点太多，造成该门课程理论性强，尤其是控制部分理论分析环节较多，加大了课程难度。长此以往，学生对该课程产生了惧怕心理。

（2）教学方式、方法落后。目前，随着多媒体教学方法的开展，该课程的教学效果有了明显地提高，但上课缺乏互动环节，教学方式不能因内容而异。《机电一体化系统设计》课程是一门系统专业课程，怎么提高学生的接受能力，从而快速理解吸收知识点，是一个重要的课题。因内容而异的采用上课提问、讨论、辩论及PBL（基于问题的学习）等互动环节可以提高学生的学习兴趣，引导学生快速进入课程学习状态，并在互动环节中学会机电一体化系统的分析、设计能力与技巧；通过经验总结分析设计中出现的问题，迅速提升学生的综合设计能力。然而，由于这些教学方式在课堂上开展仍有一定难度。

（3）考核形式单一。目前，《机电一体化系统设计》课程的考核方式仍然采用传统的卷面考试加平时表现（如作业、课堂问题等）的方法评判学生对知识点的掌握理解程度。然而，这种考核方法会使学生错误的认为：考试目的是及格，而不是学到多少知识。学生靠考前突击死记复习题，考后又全忘掉。因此，这种考核形式本身存在很大的问题，不能体现学生的实际理论、实践应用及创新能力。

2 课程教学改革措施

（1）提高学生基础及专业水平，优化教学内容。针对部分学生机械专业基础课及专业课不能很好掌握的困难，通过老师根据课程内容有针对性布置课前预习题、课后复习题的方式，并把预习题及复习题完成程度作为考核计入总成绩，督促学生利用课后时间理解吸收本课程的知识点，并不断提高学生的基础及专业水平。此外，针对本课程内容多、难度大等问题，在本专业培养目标指导下，对该课程的内容进行针对性的分解，优化了教学内容：删减控制基础、测试基础、单片机原理等部分讲解内容，把这些内容放到课后要求学生复习巩固；增加系统总体设计、动态特性、机电有机结合分析与设计等部分内容的讲授比重；并从系统性大角度给学生展示设计过程，让学生的基础及专业水平得到提高。

（2）改革教学方式、方法，努力提高教学效果。在新工科背景下，以理论与实践工程应用教学为根本点，根据该课程内容的特点，大力开展因内容而异的多媒体、课堂分析讨论、案列教学、现场工程教学等多种方法结合的教学活动，通过老师的学习竞赛把这些方法引入课堂。并大力推荐使用新型PBL教学方式，老师以每章的主要知识点为核心，通过提出几个大问题串联起来，对学生不设置过程要求，只进行适当引导，由学生自由发挥。在课后由学生自己分组，细化问题，并各自完成自己的任务，然后分组集中讨论分析。老师对各组的计算分析过程及结论集中讲解，并分析总结问题，最终完成问题的解决方法。实践表明PBL教学方式极大地提高了学生的学习热情，增强了学习效果。

（3）改革考核方式。教学的目的就是让学生掌握课程的主要知识点，达到该课程的培养目标，而考核是评估学生掌握课程知识点程度的重要手段和方法。根据目前考核方式的不足及课程特点，改革其考核方式，采取以实践动手能力及创新思维能力培养为核心，结合理论分析及应用的考核办法。《机电一体化系统设计》课程考核方式采用理论成绩、创新能力成绩、实践应用成绩及平时评价成绩相结合的方式综合评价，这四者的比例为 3：3：3：1。

3 结语

经过对两届学生的教学改革实践，发现通过提高学生基础及专业水平、优化教学内容、改革教学方法方式、优化考核方式等方面对《机电一体化系统设计》课程进行教学改革，激发了学生学习的主动性和创造性，学生的综合素质得到明显提升。

[1]张建民.机电一体化系统设计[M].北京：高等教育出版社，2016.

[2]张丽秀，张珂，吴玉厚，等.高校机电一体化技术课程教学模式改革[J].中国教育技术装备，2014，（338）：89-92.

[3]袁健，朱龙英.基于CDIO的“机电一体化系统设计”课程考核方法改革的探索[J].中国地质教育，2010，（2）：18-20.

[4]袁健，朱龙英.机电一体化系统设计课程设计[J].城乡教育，2014，（31）6：214-215.

[5]包从望，刘永志，江伟，等.基于项目结合的《机电一体化系统设计》教学研究[J].高教学刊，2017，（10）：58-59.

《机电传动控制》课程教学改革与实践，项目编号：2017 JG29。

苏再军（1981-），男，博士后，高级工程师，讲师，主要从事机电一体化设备及工艺研究工作。