“机电传动与控制”课程一体化教学改革的思考与探索

黎载辉

摘要：随着社会经济发展和产业的转型升级，我国对高技能人才的需求日益增长。传统的教学理念和方法，已经不能满足当前机电一体化人才培养的要求。本文对此课程的教学内容、教学方法、评价体系以及师资建设方面进行了一些思考和探索，以提高教学质量和学生的综合职业能力。

关键词：机电传动与控制工学一体化教学改革

机电传动与控制是研究和解决生产机械与电气传动控制有关问题的一门课程。它包括了驱动电动机、电力拖动、继电器接触器控制、PLC、电力电子技术、交直流伺服系统等内容。对于我国目前技工院校的学生来说，理论基础不够扎实，想象能力、逻辑分析能力的欠缺，阻碍了他们通过学习此课程来提高自身的机电一体化技能水平。在这种现状之下，如何通过一体化教学改革来改善教学质量，是每个机电类教师都应该思考的问题。

一、课程现状及问题分析

1.教学环境和资源

传统的高校或者号称以实践能力为主导的技工院校教材，大多按从基础到复杂、从理论到实操的原则编写。而技工院校由于场地、设备资源有限，教学内容往往重理论而轻实操，导致学生失去学习的兴趣，无法达到提升技能水平的学习目标。即便部分院校资源相对充足，采用“理实一体化”的教学方法，依然无法满足企业的具体要求。例如用变频器控制传送带的转动，大部分技工院校采用的是某些教学设备生产公司的产品，教师根据该设备给学生布置学习任务，学生完成任务，掌握了该型号变频器的参数设置和调试方法，但是并不了解当前企业生产用的变频器、电机、传送带以及接线工艺等与教学设备之间的差异所在；实训课要求学生穿着工作服、绝缘鞋，很多学生并不理解，部分学生甚至以为老师是为了让学生穿工作服而穿工作服，因为他们并不知道实际工作环境比实训室恶劣，接触到的设备也比教学设备危险等等。学生得到的仅仅是用实训去验证理论，停留了在“模拟教学”层面，与行业规范、实际工艺要求等元素脱节，仅仅关注了学生的“学”而忽略了“工”，培养出来的学生仅仅能在模拟的设备、模拟的环境上进行操作，无法达到企业所需要的“无缝接轨生产实际”。真正上岗工作时，学生仍然需要企业花费人力物力来进行从头培训，而且，学生会认为在学校学不到有用的东西。

2.师资水平和教学评价

机电传动与控制是一门综合性和实践性比较强的学科，其内容涉及范围广，技工院校教师特别是年轻教师要站在高处提炼出典型的工作任务还是有一定的难度。他们通常是由“学校”到“学校”，这部分教师并没有到企业生产一线工作过，并不了解企业生产的具体要求。所以，也没办法在一时之间很好地引导学生做到“工学合一”。

受传统教育模式的影响，教师对学生的评价也只能是停留在学生是否能够达到掌握技能要求，甚至是书面测试为主的理论认知评价。技工院校学生本就不擅长于学习传统的学科理论知识，这种评价方式无疑更容易挫伤学生的学习积极性，而且难以有效地对学生的综合职业能力进行评价。企业认为，好学生考试门门及格，但不代表代表他能工作、会工作。很显然，考场成功不代表职场成功，学科化的课程体系很难培养出符合企业需求的技能人才。

二、课程发展与对策探索

1.营造实际工作环境，整合教学资源

学习应组织学生和教师下厂体验真实工作环境，没有条件的也应拍摄相片或者录制视频，使学生能够尽可能熟悉工作环境。学校与企业之间建立紧密合作关系，尽可能引入当前生产实际使用的机电传动设备如电机、PLC、气泵、接触器、继电器等。引入企业生产管理方法，如6S管理等，对学生进行严格要求，灌输质量意识。各技工院校、职业院校应该共享部分优秀的教学资源，如结合实物的三维图片或者虚拟实训台等。

教师组织学生对现有的实训设备进行维护、改造，盘活老旧的教学设备。在维护的过程中学生能得到如传感器检测、电机检修、变频器检修、线路维修等相关知识的扩展，而不是停留在正常工作状态下的一般操作。通过检修，一定程度上解决了设备不足的问题，同时也教育了学生在平常实训过程中应该安全文明生产，减少设备损坏率。对于无法维修或者维修成本过高的仪器设备，应该及时地上报学校，由学校统一安排，以确保学生的实训资源。

2.优化教学内容，改进教学方法

选派教师到企业参加生产实践，积累企业生产经验。或者从企业一线引进技术能手，对他们进行教学能力的培训。这两个渠道培养的教师队伍，能够进一步深化对一体化课程与教学理念的认识，学习一体化课程开发和技术，掌握一体化教学模式与方法。同时，运用先进的多媒体技术，设定虚拟工作环境，给学生灌输在“学习中工作，工作中学习”的理念。教师引导学生自主学习，通过对具体工作任务的发布，让学生在工作中学习，而这个工作任务就是学生以后工作岗位上的具体任务，如机械手的调试与检测、自动生产线的总装与检测、设备选型、系统程序的开发、设备的日常维护等。摒弃老旧的逐章逐节进行讲授的方法，结合学校既有的实训资源进行模块化教学，如供料单元、机械手搬运模块、变频器对于传送带运输的控制等。与此同时，教师应在保证理论知识够用的情况下，尽可能多地让学生参与实践性训练，教师引导学生自主学习，充分发挥学生的自主能动性。

3.以赛促教，以赛促学

教师和学生参与行业协会或者政府机关组织的比赛，如广东省机电一体化大赛、可编程序控制系统设计大赛等。机电一体化技能竞赛把PLC控制技术、气动控制技术、触摸屏技术、变频器控制技术、工业机器人技术等集成在一条自动化生产线之中。参赛教师能通过比赛增长自身见识，了解自身知识面或者技能的不足之处，从而在教学中改善自身的教学内容和方法，提高教学质量水平。学生在参赛的过程中，完善了个人知识整体架构，提高了实操能力，还了解了当前社会生产发展的趋势和先进技术、先进工艺，提升学生的综合职业能力。

4.完善评价体系

借鉴各项比赛中的评分评价表，如机电一体化竞赛中专业技术规范就要求电缆和气管必须分开扎绑，工具或者零部件工件等不得遗留在工作台上，所有线缆、气管、电线都必须使用线缆托架进行固定等。这些方面都是很多教师容易忽略的评价内容，因为它往往只存在于真实的工作环境之中。学习评价内容指标不能仅涉及专业知识或者技能是否能达成，还要关注学生在完成学习任务过程中的沟通表达能力、团队合作能力、计划安排能力、分析解决问题能力。

一体化教学是一种多元化的教学活动，在很大程度上借鉴了发达国家的教学经验，教学模式的优点显而易见，但在具体的实施过程中还要根据我国的国情甚至是每个学校的情况进行变通。将工学一体化的教学方法应用于“机电传动与控制”这门课程之中，要走的路还很长。除了学校、政府、企业的支持之外，當务之急还是机电类教师需要转变教育观念，不断提高自身教学能力的同时增加企业生产实践经验，才能培养出一流的机电一体化专业技能人才。