机电一体化技术基础教学改革探索与实践

朱奕庚

关键词：机电一体化技术基础;探索实践;项目教学

机电一体化技术基础是机电一体化专业的基础课程，它涉及多个学科，主要侧重机电设备的基本原理和实际应用。新型机电产品的探索与项目学习是从实际应用出发，利用生活实例帮助学生满足课程知识、技术能力和职业素养的要求。

一、机电一体化技术基础课程教学目的和目标

机电一体化技术基础课程以机电融合的理论知识为基础，以掌握机电融合技术为手段，以设计机电融合系统为成果，结合创新教育系统“讲—演—练—评”的实践教学内容，开展简单系统到复杂系统的难度递进讲解、演示，开展机电加工系统的训练，根据训练成果给出学生成绩。

机电一体化技术基础的课程目标是激发学生学习机电一体化技术的兴趣，通过学习机械传动、机构组成、传感技术、数控加工技术、机床电路等工程技术，使学生具有“能想能做”的机电产品使用能力，达到机电工程师的素质。

二、机电一体化技术基础课堂教学存在的问题及原因

（一） 理论与实际结合不足

在传统机电一体化教学课堂中，教师更为注重对理论知识的讲解。部分教师在课堂上进行教学时，只依照自己备课的内容进行讲解，没有很好地把理論知识与实际应用相结合[1]。这种教学方式，使机电一体化技术基础课堂教学过于枯燥、脱离实际。另外，在课堂学习的过程中，学生很难完全理解大量的理论知识，且在短时间内无法消化，这就需要学生利用课余时间进行自学，增大了学生的学习压力。

（二） 未能及时更新课堂知识

新型机电产品的更新较快，在课堂教学中，教师对机电产品的讲解往往跟不上产品的发展速度，不能及时地对新型机电设备进行教学，在一定程度上降低了学生学习的实用性，学生即使掌握了教材中所涉及到的知识内容，也难在日后的工作中有效应用，影响学生的学习兴趣与积极性。而真正掌握机电一体化专业知识的人才，却很少参与专业课程的编写。多方面的原因导致了机电一体化专业课程内容不能及时得到更新，滞后于当前社会。

（三） 选择的教材与专业不能紧密贴合

由于机电一体化的课程内容涉及到的范围广泛，且每个知识点较为独立，因此，学生在课堂学习中所学到的知识比较分散，无法准确掌握每个模块的知识点，增加了学生的学习难度和压力，降低了学生的学习积极性，导致学生在接下来的课程学习中失去自信，影响学习效果。研究表明，诸多高校都存在相同的情况，对于基础素质教育薄弱的学生来说，这样的现象更为严重[2]。而出现这样的情况，很大一部分原因在于教师在选择教材时，盲目选择一些名师名校出版的教材，没有结合自身学校的教学理念，导致教学效果事倍功半。

（四） 缺乏合理的考核机制

一个合理的考核机制，是衡量学生的学习成果好坏的重要手段之一。对于机电一体化技术基础课程来说，如果单凭卷面考试等主观因素在内的形式来考核，则很难准确评判学生学习成果的好坏。如果采用实践考核方式，因为设备的数量不足且设备更新跟不上时代，导致实践考核的时间不足且缺乏实质性作用，即使学生掌握了考核设备的使用技巧，也很难应用到以后的工作中。

三、提高机电一体化技术基础教学质量的具体做法

（一） 课前自主学习

根据学生测验情况调整教学内容，更新泛雅网络教学平台，上传视频及学习任务书，并发布相关作业。学生收到任务后，对任务进行分析学习，进行小组讨论后，把问题发到班级群内，并上传完成预习任务书。要求每个学生参加，学习委员监督完成情况。老师课前检查学生的知识掌握情况和存在的问题，针对性地调整教学中的知识侧重点。

（二） 培养感性认识

课程教学过程中，教师应注重启发和培养学生对机电、机械设备的感性认知，让学生明白机电技术在当今社会发展的地位与未来的发展趋势，进而激发学生的求知欲和探索欲，提高学生对机电设备的结构及工作原理的理解能力，为之后的专业学习打下基础。其次，教师需要强调学生对机电设备规范操作的重视，为学生的实习与工作创造有利的前提条件， 减少意外发生的可能性。同时，教师还需注意理论知识与实际应用的结合，理论教学中增加一些机电设备在工业生产中的应用实例，从而引导学生思考机电技术的更新方向，增强学生学习的主观能动性。

（三） 更新教学内容

机电设备在不断更新与发展，教师在介绍课程中的知识点时应该结合目前实际生产上所应用较多的机电设备，如，在机械部分中，可以引入新型轴承连接、螺纹防松方法等原有教材中缺乏的新知识。通过调研最新的文献资料，确保教材中的知识点与实际生产相结合，保证课程内容与机电生产工业相匹配，使学生了解和熟悉机电设备更新的历程与方向。这样既可以拓宽学生的视野，也能够在第一时间让学生了解和熟悉机电生产工业中的新工艺、新技术以及新装备。同时，能够激发学生学习的热情与兴趣。

（四） 巧妙设疑

对学生而言，思考可以拓展自己的思维，增强对概念知识的理解与记忆。因此，教师在设计问题时应该与学生的实际情况相结合，让学生能够在脑海里对某种机电设备有自己的理解与认识，促使学生进行积极探索，进而找出问题的答案。在课堂中针对已解决或待解决的机械结构、机械传动、机电接口连接等问题设定讨论环节，通过学生自己探索，找到多种或最优的解决方案，在讨论的过程中，教师应适当指点，促使问题能够朝着既定目标不断推进。讨论之后，教师应验证学生设定的方案是否具有可行性，这可增加学生对课堂的兴趣，激发学生对未知事物的探索欲望，培养学生的创新能力。

（五） 合理利用课件

机电设备种类多且复杂，多媒体课件在教学过程中能够模拟宏观和微观事物，能够通过虚拟仿真的方式让学生直观感受现实中无法感触的过程，生动具体地表现抽象的知识点。有效地使理论知识与多媒体结合，可以增强学生对概念知识的理解，对提高课堂教学效果有较大帮助。因此，要根据不同章节教学内容的需要，把机械传动、伺服系统、传感技术、数控技术等知识应用到课件中，让学生保持对机电知识的学习兴趣。

（六） 采用“讲—演—练—评”教学方法

“讲”指的是在教学过程中，根据实际情况可以在教室用多媒体、在低压电器实训室对着真实设备讲，根据教学内容的不同，采用不同的教学方法，从而激发学生的学习兴趣与热情，起到事半功倍的教学效果。“演”指的是针对已有的机电设备，教师通过对实物的操作演示设备的工作原理与操作步骤。“练”指的是学生在掌握了一定的理论与操作知识之后，动手完成设备的安装、调试、维护等操作，在操作过程中熟悉设备的工作原理与结构特点，激发学生的好奇心与求知欲。“評”指的是在项目教学完成后，教师根据学生对理论知识、实际操作的掌握情况进行成绩评定，并对学生在操作过程中出现的问题进行分析与解答。采用“讲—演—练—评”的教学方法，充分挖掘学生的学习潜力，激发学生的学习兴趣，培养学生独立思考与解决问题的能力，增强学生学习的自信心。

（七） 有效结合教学活动与实践活动

教学活动中，最终的教学目的是实践，只有将实际应用与理论知识充分结合，才能真正实现教学活动的目标[3]。为了有效将理论知识和实践操作结合，高校可以通过加强与企业、政府机构之间的合作，采取三方联合的方式培养实用型的优秀人才，能让学生在真正接触社会后，了解当今社会的人才要求，从而将学习的理论知识与实际应用相结合，激发学生再学习的兴趣。在三方联合培养的方式下，学生可以与企业的优秀员工进行理论与实践的相互交流，从而了解在实际生产中需要具备哪些能力，才能满足当今社会的发展需求，以此促进学生提高对实践能力的重视。教师可以利用业余时间深入到企业中，与企业员工进行学术交流，运用自身专业的理论知识帮助企业员工改善或解决生产中存在的问题。同时，教师通过接触设备，也可以对理论知识具有更深层次的理解，提高将理论与实践接轨的能力。

四、成果评价

制定新的考核标准，不再按照统一理论考核方式，鼓励学生个性化发展，针对学生机械连接、传动技术、传感器技术、电路控制技术4个模块过程成果对照考核内容进行审核性考核，综合4个模块成绩最终给出本课程成绩，2018级与2019级考核成绩见表1。

对2019级机电专业学生采用了模块化考核方法，100%的学生完成了学习任务，平均分大幅提高。该考核方法增强了学生的学习积极性，学生可以针对自己感兴趣的知识方向进行深度钻研，鼓励学生个性化发展。

机电一体化技术基础是机电一体化专业的一门综合性基础课程，为提高学生对机电设备的使用、管理、调试等能力，培育拔尖的应用型人才打下了坚实的基础。教师在教学过程中对该课程的教学内容、教学方法等方面进行新的改革和探索，提高教学水平，实现教学目标，保障教学质量，让学生学习和掌握更多机电设备基础知识。