实践环节精准教学模式在机电一体化课程中的研究应用

倪笑宇 梁建明 钟晓春 王占英 杨庆峰

【摘要】本文提出了开放性实践教学需要个性化、精准化的教学模式，并将此实践教学模式应用于机电一体化课程中，制定了学评制度和教评制度，实践效果良好，为后续其他课程实践活动精准教学模式的开展提供了参考依据。

【关键词】实践教学 机电一体化 精准教学 高等教育

【基金项目】2017年河北省高校新工科研究与实践项目，编号2017GJXGK033；2017年河北省高校创新创业教育教学改革研究与实践项目，编号2017CXCY111；2018年河北建筑工程学院教育教学改革研究项目，编号2018JY1007。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）10-0063-01

1.前言

随着人工智能2.0、工业4.0、中国制造2025和“互联网+”等热词的出现，智能化时代已经到来，在这样的时代背景下，教育尤其是高等教育面临着新的机遇和挑战。高等教育需要顺应新的时代发展，探索新的教学模式，尤其是工科类院校，满足智能化时代对人才的新需求。在大學教育中，实践教学环节尤为重要，它最能培养学生的思维能力、解决问题的能力和实际动手的能力，与高校新工科的发展紧密相连。需要在开放性实践教学的基础上，建立更加完善的新工科实践教学精准化、个性化教学模式与配套的培养管理制度。本文将实践环节精准化教学模式应用于机电一体化课程中，为后续其他课程的实践教学改革提供参考依据。

2.实践环节的精准教学

精准教学是大众化、粗犷化、规模化教学的对称，是针对当前社会需求，不同学生的实际状况，运用精准化、个性化的有效模式和制度，在实践教学中对实践内容和学生实施精准定位、精准识别、精准帮教的教学模式。新工科实践环节的精准化、个性化教学模式，保留了开放性实践教学的优势，更加强调了实践本身的针对性、灵活性和实用性。

3.机电一体化课程中的应用

实践教学是培养学生动手能力、创新思维的重要环节，加强实践课程教学的建设和改革也是目前高等院校教学发展的重要举措。

对于机电一体化课程来说，它是机制专业必修的专业核心课。该课程使学生具有机电控制系统的感性与理性认识，使学生具备机电控制系统模块的应用能力，分析能力。本课程在整个课程体系中起到中枢纽带的作用，是实践性很强的综合课程。

首先，根据课程要求和学时安排，制定适合于本课程的教学大纲。以研究问题为线索，并在此基础上进行教学环节和实践性环节设计。同时将Matlab、Proteus、Keil C、Protel、LabVIEW等软件融入到机电控制系统设计的应用中。其次，对本课程实践环节进行精准化教学。精准定位，将本课程以往实践教学环节中的，尤其是实验教学中的过于陈旧、单一、死板的实验内容去掉，比如电动机启停验证性实验、正反转调速验证性实验、观摩性实习等，增加与社会需求紧密相关的实践内容，比如智能化创新性实验、机电一体化综合性实验、实际动手类实习等。安排本课程教师多与企业用人单位沟通、多去省内重点大学学习、派到北京诚益通控制有限公司参与企业实际项目，及时了解企业与社会的需求，调整实践内容。精准识别，在本课程实践教学环节中，指导教师与班长、学习委员、理论课教师、辅导员等建立起良性的沟通机制，提前掌握每个学生的实践能力，了解他们的优势与不足，并在实践过程中，善于观察、发现学生的实际问题，做到个性化实践教学。精准帮教，指导教师在实验过程中，启发引导、积极监督、准确把握每个学生的实验进度，哪里不懂及时沟通，根据特点准确辅导，并且可以适当安排有余力的同学进行帮辅，确保实践按计划完成，达到开放性实验的应有效果，实现人才培养目标。

3.1培养制度

对于机电一体化课程开放性实践精准教学模式，制定了配套的培养制度。将机电一体化实验实践内容模块化和层次化。模块化是将本课程实践分成若干个小模块，每个实验都是几个小模块的组合，比如交流伺服电机位置控制、速度控制，X、Y、Z单轴定位，步进电机伺服控制等，可以将它们组合成各种难度不同、侧重点不同的实验或是创新性实验。层次化是将本课程实验内容分为必选实验、自选实验和创新实验。必选实验比如传动系统模拟实验、PLC控制三相异步电动机变频调速实验等，必须要掌握的社会实践技能，难度等级最低但也最为重要。自选实验比如数控机床进给系统设计、小型自动化流水线设计等，根据每个学生的发展方向和能力水平不同，在其中选择，难度等级适中，个性化程度较高。创新实验比如各种类型的机器人设计，大中型装配流水线设计等，学生根据自身能力，发挥创造力和想象力，难度等级最高，个性化程度也最高。

在本课程中，指导教师规定必选实验和自选实验是本课程的基本要求，明确每一个实验的要求、难度与学分，学生根据自身情况和发展方向从中至少选择2到3个完成，指导教师给与评定。对于较复杂的创新性实验，指导教师应该鼓励能力较为突出的学生积极参与，并根据数量和难度给予附加分数，让其获得学校的创新学分。

3.2管理制度

在管理制度方面，首先利用网络化实验教学管理平台对本门课程的实验实践情况进行统计和管理，通过系统可以方便的查找学生的各种信息，如学习成绩、实践能力等，方便地为每个学生制定个性化实验内容，方便地给出实验评定标准和成绩；学生也可以方便地在线学习、选择实验、预习实验、预约实验等。其次，加强对学生开放性实践活动的管理，从制度上明确学生的主体地位，要求学生必须完成基础实践内容，如必选实验和自选实验、集体校外实习、本课程相关企业培训等，鼓励学生多参加本课程相关的各类实验技能比赛和创新创意比赛，并设立“创新学分”，将实践成绩较为突出的学生优先推荐到相关企业工作。最后，加强对本课程实践指导教师的管理，从制度上激发教师指导实践教学的热情，学院对本课程的指导教师定期组织培训，并安排其到河北环航科技股份有限公司和北京诚益通控制工程股份有限公司进行学习，并承担一些企业项目。同时积极联系校外企业专家进校给学生讲座或是进行实践课程指导，弥补实践教师暂时不足的问题，并提高实践教师的工作量标准，增加他们的收入。学院还定期对指导教师进行考查，对实践活动进行随机抽查，对学生进行问卷调查，确保实践效果。

4.总结

本文提出新工科时代和创新创业时代，开放性实践教学需要个性化、精准化的教学模式，并建立相应的管理培养制度。同时将此实践教学模式应用于机电一体化课程中，逐步解决了课程实践活动中的内容定位问题、学生识别问题、学生帮教问题，制定了学生的学评制度和教师的教评制度，试行期间本课程实践效果良好，使不同层次的学生都能够得到锻炼，提升实践创新能力，取得了一定的成效，为后续其他课程实践活动精准教学模式的开展奠定了基础。

参考文献：

[1]宋国利，盖功琪，苏冬妹. 开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010.

[2]王玉秀. 如何开展精准课堂教学[J].卫生职业教育，2016.

作者简介：

倪笑宇（1984.03-），男、汉族、河北张家口人、北京理工大学硕士研究生、讲师、研究方向机电一体化。