《运动控制系统》课程教学探讨

李智强 王艳芳 王 莉

（河南工业大学 河南·郑州 450001）

0 引言

《运动控制系统》课程作为我校的自动化专业的专业核心课程，是一门以电机为控制对象，以转速与转矩控制为目标，以自动控制理论、电力电子技术、自动控制理论、电机拖动、传感器技术及电子技术为基础，综合运用自动化专业知识解决运动控制问题的综合性课程，该课程的难度系数大。在工程教育认证的背景下，积极推进《运动控制系统》的教学改革，以学习自主学习为中心，结合线上—线下的教学模式，注重学生学习过程的评价，与控制方法，并能够运用自动化专业的理论知识解激发学生的学习动力，让学生完成从“要我学”—“我要学”的转变，更有利于本课程的学习。

1 确立《运动控制系统》课程教学目标

我校《运动控制系统》课程的教学目标的确定采用逆向设计，以自动化专业的社会需求为导向，以学生毕业后的发展为目标，制定自动化专业的培养目标，根据自动化专业培养目标确定运动控制系统的课程目标，《运动控制系统》主要培养学生的知识运用、分析问题、设计/开发解决方案的能力。

《运动控制系统》课程从知识目标、能力目标、思政目标三个方面培养学生：课程目标1为知识目标，要求学生掌握运动控制系统的组成、调速原理。

决运动控制方面的复杂工程问题。教学目标2、3为能力目标，目标2培养学生能够运用自动化专业的基础知识，对交、直流调速系统进行建模分析，并得出合理有效的结论。目标3培养学生能够运用自动化的专业知识，结合相关的学科的知识，根据运动控制系统的设计要求，提出合理的控制方案，完成运动控制系统设计。教学目标4为思政目标，培养学生具备踏实的科学研究精神和持续学习的能力，具有良好的社会责任感，具有自主创新意识与节能环保的观念。

2 《运动控制系统》课程的教学设计

目前我校《运动控制系统》的课程教学设计以运动控制系统的课程目标为依据，以课程的执行大纲指导，以“预习—授课—总结—评价”为主线，以“线上—线下”学习相结合的方法，设计合理多样化的教学环节，通过“课前—课中—课后”三步走，采用多种考核方式，注重学生“学的行为”的考核，充分激发学生的学习主动性，完成课程的教学目标。

2.1 制定《运动控制系统》课程执行大纲

在每次开课前制定《运动控制系统》课程执行大纲，其主要包括课程的教学内容介绍、课程的预期教学目标、课程的考核（考核环节、考核方式与成绩评定办法），每讲的学习目标、重点与难点、预习任务与要求等。开课前将《运动控制系统》课程执行大纲发送给全部学生，让学生能够尽早知道如何通过努力学习获得好成绩，并将学生的学的过程的学习行为纳入考核，这能有效激励学生的学习动力。

2.2 课前预习环节

课前预习环节要求学生按照《运动控制系统》课程执行大纲的预习要求进行，学生根据课程执行大纲的中每讲的学习目标、重难点，结合校园网学习通平台的线上《运动控制系统》课程PPT、教学短视频、预习测试等完成，课程的教学短视频与预习测试纳入课程的考核环节，教师在课前通过预习作业的统计详情了解学生的预习情况，及时对授课环节做出调整。

2.3 课中教学环节

课中环节主要采用课堂讲授、讨论答疑、知识点梳理、课堂测验等四步模式。

首先，课堂讲授环节先简要衔接上次课的主要内容，系统讲授本次课的主要内容，采用校园网超星学习通在线教学平台的投票、摇号选人、抢答等环节实现师生互动。

讨论答疑环节主要针对课程的重难点，采用任务驱动的模式，针对课前布置的仿真设计任务或重难点问题，进行讨论答疑。采用师生互动、生生互动、分组讨论与互评的模式，在此环节注重学生的创新思维和创新意识的培养。

知识点梳理环节针对本次课程的讲授内容进行梳理，形成知识体系，强调重、难点，巩固加深学生对知识的掌握程度。

线上课堂测验环节针对本次课的重点知识，设计课堂测验题目进行测试，既能巩固学生对重点知识的掌握，又了解学生的该讲知识的掌握情况。

2.4 课后环节

课后环节主要包括章节知识体系思维导图、课后习题作业、PBL仿真设计作业、课后辅导、课后拓展阅读等环节，其中章节知识体系思维导图、课后习题作业、PBL仿真设计作业等环节限定学生在规定时间内在线上超星学习通在线教学平台中提交，采用学生互评—任课教师审阅的模式完成。PBL仿真设计作业主要针对《运动控制系统》实验项目布置，采用MATLAB中的SimPowerSystem工具箱先对实验项目经行仿真分析，而后通过试验台验证，取得的实验效果更好。课后辅导主要通过QQ与学习通在线辅导答疑完成。这些课后环节的实施，既能巩固学生的对基础知识的掌握，又培养学生的分析/设计能力、持续学习能力、创新思维与创新意识。

2.5 《运动控制系统》课程思政

在运动控制系统课程教学设计中，挖掘《运动控制系统》课程的教学内容中思政元素，结合隐性渗透法、比较引申法、事件联想法、画龙点睛法、图片与视频展示法，培养学生的踏实的科学研究精神、良好的社会责任感、自主创新意识与节能环保的观念的目标。

3 《运动控制系统》课程的教学设计

我校《运动控制系统》的课程考核成绩主要由考试成绩（占50%）、实验成绩（10%）与平时成绩（占40%）三部分组成；其中平时成绩体现了考核方式的多维度，主要包括线上学习（包括视频学习、预习与作业）、课堂讨论、课堂测试、课后习题作业（包括分析作业、设计作业）、思维导图、PBL仿真作业等环节，注重学生学习的过程的评价。

在针对《运动控制系统》课程教学目标的达成评价中，通过多样化的考核方式完成课程教学目标的达成计算，《运动控制系统》课程教学目标与考核环节达成评价方法如表1所示。

表1：课程教学目标与考核环节达成评价方法

表2：2020-2021（2）《运动控制系统》课程目标问卷结果

4 结语

在《运动控制系统》课程的教学规划中确定合理的课程教学目标，制定《运动控制系统》课程执行大纲，将信息化引入课程教学环节，采用线上—线下相结合的教学模式，坚持“预习—授课—总结—评价”的教学步骤，将传统的灌输式教学模式转化为基于教学数据分析的教学模式，可准确、有效的掌握学生学习进度与知识掌握情况，及时的安排与调整教学内容及策略，形成一个教与学的信息反馈闭环控制系统。

此外，采用通明、合理的《运动控制系统》课程考核环节，注重学生学习行为的评价，能激发学生的学习动力，培养学生自主持续学习的能力。