机电控制原理及应用课程教学探讨

机电控制原理及应用课程教学探讨

陈涛潘明强刘吉柱

陈涛潘明强刘吉柱苏州大学机器人与微系统研究中心215000

摘要目前，机电控制原理及应用课程存在着体系设置不合理，教学内容单一，教材内容多，结构安排杂以及与实践教学脱离等问题。笔者以文正学院课程为例，对问题进行探讨，提出机电控制原理及应用教学要理论结合实践，与竞赛活动相结合，通过校企合作，促进课程体系和教学内容的完善，突出职业技能培养，从而培养出符合社会需求的技能型和高层次人才。

关键词机电控制原理及应用理论结合实践校企合作

随着科技的发展，新兴的高新技术如微电子技术、新材料技术、新能源技术、生物技术、空间技术的发展需要具有智能化、自动化和柔性化的机械设备，机电控制系统正是在这种巨大的需求推动下产生的新兴技术。随着我国产业结构调整与升级大潮的来临，企业产品、设备正在经历一个更新换代的频繁时期，微电子技术、微计算机使信息与智能和机械装置与动力设备有机结合，使得产品结构和生产系统发生了质的飞跃。因此对高技能的机电控制方面的人才和高技术含量的机电产品需求越来越大。高校机电技术专业是为生产第一线的高级技能型岗位培养人才，但是目前我国高校培养的机电控制专业方面的学生与社会、市场的需要还有不小的距离。

由于机电控制技术是其他高新技术发展的基础，其发展依赖于其他相关技术的发展，因此很多院校都开展了机电控制原理及应用这门课程的课堂教学。机电控制原理及应用是一门综合性实践性很强的课程，涉及知识面广，容量大，教与学都不容易。对于机电控制原理及应用课程来说，授课是一方面，实习实训在培养应用能力方面显得更加重要，它是学生把专业理论知识转化为职业应用技能的重要手段，是培养高级应用型人才的保证。为此从学生将来的发展出发，找出机电控制原理及应用实践教学中存在的问题与不足，提出改进与提高的思路与方法。

1.目前机电控制原理及应用存在的主要问题

1.1课程体系设置不合理

目前，机电控制原理及应用与相关专业课程（如“机电一体化”）在课程设置方面没有明显差异。究其原因，首先是专业定位不准。很多院校按照既懂“电”又懂“机”来定位。就专业本身来讲，机电控制原理及应用设计的内容十分丰富，要让一名学生在一个学期时间里系统掌握机械和电气两大学科的理论知识和技能是不现实的。其次是课程开设和学时、实验课时安排过于死板，尤其是实验课安排学时太少。机电控制原理及应用要求学生能够运用电气控制技术、计算机技术和机械技术来控制机电设备。但有些学校课程设置和教学内容将重点放在追求知识和理论的体系的完整上，这对学生系统地掌握理论知识，开发设计产品是有利的。但是，也存在严重不足，学生毕业后大多被分配在生产一线，所从事的工作是操作设备，而不是理论研究和设计等，在学校学的理论知识很多用不上，而实际工作所必需的实践能力又不具备。

1.2教材内容多，结构安排杂

由于机电控制原理及应用课程综合了多门学科，因此所涉及的概念、专业名词较多，并且内容抽象，学生很难在短短的三十几个课时内掌握。机电控制原理及应用课程各个章节所覆盖的是不同学科的内容，比如前一章是运动学和动力学方面的，后一章是机电控制应用中传感器的介绍，再下一章又变成了继电器与接触器的介绍等等。学生在学习的过程中，不能够将各个章节的内容有机的联系起来，不能够从总体去把握这门课程，更不知道开展这门课程的真正目的是什么，只是觉得每个章节都似乎在复习以往所学的知识点。尤其是文正大四开设的这门机电控制原理及应用和学生们在大三时的机电一体化课程的内容重复点非常多，有学生课堂上反应教授内容以前都讲过了，可是这是必修课，所以必须选的。

1.3教学内容单一，与实践教学脱离

在传统的教学中，教师首先注重的是知识的讲解，有理论、公式进行推导，这样的教学模式把学生实践能力培养放在了第二位。由于机电控制是多种技术交叉融合的产物，相关技术的发展都在推动着机电控制的发展。因此，其发展是日新月异的，这就必然导致课程设置与教学内容与其发展不相适应。

通过与学生的交流，笔者发现学生的毕业实习缺少对学生的有效的专业指导和管理，很多学生请假自己去找单位实习。在工学结合、校企合作等方面还不能深入实处。而这对提高学生的专业技能和综合素质有着很大的影响，是制约培养技能型、应用型人才的瓶颈。

2.机电控制原理及应用课程教学的思路和探讨

2.1多媒体教学的合理运用

多媒体教学不仅能够提供图文声像并茂的知识表达形式，还能够提供界面友好，形象直观的交互式学习环境，提高了课堂教学效果，丰富了课堂的生动性。随着教学资源越来越丰富，传统的教学方式已不能满足学生的需求，其正逐步被多媒体教学替代。同时，精彩的多媒体课件也能激发学生的兴趣，提高学习的主动性，提高学生学习的积极性，培养学生的创造力。

机电控制原理及应用课程在整个教学过程中基本是对各门学科的泛泛之谈，它并不涉及某门学科细节性的知识点，它要求的是对每个学科的总体认识并抓住各个学科间的联系。因此可充分采用多媒体教学的优势，将教师在课堂上用语言难以描述或无法讲清楚的问题变得形象、生动、直观、简单，如在讲授继电器与接触器部分时，可以通过不同的动画的形式让学生直接区分和掌握各种不同的机电控制形式，从而使学生很直观的获得较多的信息，有利于解决重点和难点问题。

2.2理论结合实践教学模式

在教学过程中，突出课程名称中的“应用”部分，与实践结合。传统的理论教学方法，一般是教师在课堂上按知识结构进行授课，然后在课程理论教学结束后进入实践环节，使用现成机电控制系统的产品，指导学生实验。这种教学过程缺少培养学生的动手能力、创新能力及综合运用知识的能力。该课程老师在教课前，应对学生所使用的教材内容进行全面的整合和梳理，并根据学校现有的实验条件，将一个完整的机电控制系统的产品分成若干个以实验形式出现的子任务，并将这些子任务分别穿插在各个看似毫不相干的章节中进行实验。

针对机电控制原理及应用课程的特点，笔者所在学校在学生学习理论知识的同时加入了4周的单片机和PLC实训，加强了学生的实践环节。不过笔者认为，针对课程中的传感器应用、典型机电控制系统设计等环节也应当增加实践或实训环节，促进学生更加系统的领会和掌握该课程内容，给学生提供一个典型的综合科技环境。同时，教师结合一些生产实际的典型，易懂的例子进行讲解，尽可能使每个学生掌握知识点，达到教学目的。

2.3教学与竞赛相结合的模式

机电控制原理及应用课程中的内容比较综合，很适合与比赛或者竞赛类的活动相结合，几乎涵盖了机电类比赛所需的所有知识内容。由学院或者学校设立主题进行比赛，激发学生的学习兴趣，不仅对学习课堂内容会起到很大的促进作用，而且可将学生的被动式学习转变为主动学习。比赛的内容和经历对学生以后的工作和进一步研究生涯都会产生积极的影响。笔者在苏州大学本部教授该课程时，组织学生参加了江苏省机器人大赛和全国机器人大赛，并在全国大赛中取得了一等奖的成绩，这对学生的影响和学校的宣传都有积极的作用。在比赛期间，学生学习和实践态度都很主动，效率也很高，真正体现了课程中“应用”的部分。

2.4加强校企合作

高校机电专业人才的定位：应将培养技术应用型人才作为教学的主要目标，合格的毕业生应具备基本的基础理论知识、一定范围的专业知识和较强的工作现场技术应用能力。因此为了进一步加强学院教学资源和促进学生就业，学校或学院应充分利用与我校建立联合培养基地的企业或研究机构，有计划的组织学生进行培训实习，在适当时间建立课题或毕业设计方面的合作，为企业进行一些研究型或分析型的项目合作研究，同时为学生，尤其是即将毕业的学生提供接触实际工程项目的机会，对培养学生就业能力和素养起到促进作用。由企业和学校共同培养学生，使教学、实践、就业一体化，进一步提高了学生的就业能力，真正实现毕业生“零距离”就业。

另外，毕业设计和答辩是学生毕业前必须经历的一个重要的教学环节，机电控制原理及应用课程中的教学和实践内容对学生的毕业设计具有一定的帮助。教师在教学中结合科研或企业实际工程当中遇到的难以解决的技术性问题展开研究和探讨，在实践和实习中将问题和工程相结合，进行各个环节的实战演习，并提炼出毕业设计的课题和方向，不但可以提高学生的理论与实践水平，提高学生的专业技能及其应用能力，还会提高学生的综合素质和可持续发展能力。

3.结束语

本文对机电控制原理及应用教学进行了探讨，通过理论结合实践、校企合作、引入竞赛机制等模式对机电控制原理及应用教学进行了分析。总之教学应坚持以就业为导向，以社会需求为前提，加强实验、实习、实训和社会实践等实践性环节教育，增强学生的动手和创新能力，同时加大专业结构调整力度，深化课程结构、教学内容和教学方法的完善，使人才培养方案更加符合社会需求，增强毕业生对岗位的适应性，提升毕业生就业的竞争力。

参考文献

【1】黄建科.高职机电一体化实践教学改革初探[J].中国科技信息，2009年3期:222-223.

【2】牛瑞利，曲全鹏.浅谈高职高专金工实习中存在的主要问题及对策[J].中国科技信息.2009年3期:186-187.

【3】姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社，2007.