以工程案例為主線的機電傳動控制翻轉課堂教學改革

毛清華+曹現剛+李曼+劉鵬+王川偉

【摘要】針對《機電傳動控制》課程內容比較抽象的特點和以“教師講授為主”的教學模式導致學生學習效果不理想的問題，本文探索了一種以工程案例為主線的翻轉課堂教學方法。通過以工程案例為主線的教學內容優化、綜合性實驗設計和以學生為主體的翻轉課堂教學模式，激發了學生學習的興趣和提高了學生應用理論知識解決工程實際問題的能力。

【關鍵詞】機電傳動 工程案例 翻轉課堂

【教改項目】西安科技大學教改項目ZX16017和ZX16019。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）04-0229-02

引言

《機電傳動控制》是機械類各專業培養方案中的主要課程，是一門培養學生具有機電傳動控制系統設計能力的專業課[1]，是一門綜合性、多學科交叉、實踐性較強的課程。該課程過去主要側重理論教學，實踐環節偏少，主要采用“以教師講授為主的教學模式”，學生學習積極性不高，難以應用所學理論知識解決機電傳動控制工程實際問題[2]。因此，急需對《機電傳動控制》教學方法和教學模式進行改革，目的是提高學生學習的積極性和應用理論知識解決工程實際問題能力。

一、教學中存在的問題

《機電傳動控制》課程目前理論教學主要以教師教授為主，通過語言傳授與板書、PPT 相結合的方式向學生單方面灌輸式的講述知識[3]。該課程的內容比較抽象，并且課程教學缺乏系統性，根據以往的教學情況來看，學生學完課程后很難將課程各章節知識點聯系起來，理論教學的效果不理想。該課程實驗中主要為基礎性實驗，缺乏綜合性和創新性實驗，也正是因為實驗的綜合性和創性不夠，學生在參與實驗的過程中積極性不高，實踐教學沒有達到預期的教學效果。

二、教學改革措施

（一）以工程案例為主線的課堂教學內容優化

機電傳動控制課程教學內容主要包括機械特性轉動慣量折算、直流電動機與交流電機機械特性及調速控制方法、繼電器-接觸器控制系統、PLC控制系統等。該課程內容比較抽象，教學中運用多媒體與板書結合的教學方法，從而將抽象內容具體化，方便了學生理解相關知識。在課程講授過程中，以帶式輸送機和電梯的機電傳動系統工程案例為主線將教學內容貫穿起來，并且將課程知識相關的先進技術引入課堂教學中，使學生系統地理解了課程相關知識和機電傳動控制相關的先進技術。通過課程教學內容優化和以工程案例為主線的課堂教學方法，提高了學生對課程知識的理解水平和了解了課程知識相關的先進技術。

（二）翻轉課堂的教學模式改革

為了改變傳統以“教師教授為主，學生被動接收知識”的教學模式，本文探索了一種以學生為中心的翻轉的課堂教學模式。翻轉課堂教學主要過程如下：

1.教師提出問題。結合教學內容和學生實際，以工程實際中機電產品案例為背景，提出能運用課程相關知識解決的實際問題，如提出“礦井提升機如何實現起停控制和調速控制”和“電梯如何實現平穩起動和快速準確停止在設定樓層”等問題。

2.學生課后分組自學課程知識和查閱資料，提出解決問題方案。每組學生組長根據教師提出問題，課后組織本組學生自學課程相關知識和通過網絡查閱相關資料，最后通過討論設計問題解決方案。

3.學生課堂分組匯報問題解決方案。課堂上，學生通過PPT或者板書分組匯報工程案例問題解決方案，并且說明各自分工與協作情況。

4.教師點評和講授關鍵知識點。教師根據各組學生匯報情況進行點評，指出各組學生設計方案的優缺點，并且針對學生討論中反映的掌握不好的關鍵知識點通過PPT與板書形式進行重點講解。

（三）實踐環節教學改革

《機電傳動控制》是一門實踐性較強的課程，以往該課程實驗主要為基礎性和驗證性實驗，學生基本按照實驗指導書接線圖和實驗步驟進行實驗，不利于學生創新能力培養。因此，本文結合實驗室現有機電傳動實驗平臺情況，設計了一些綜合性實驗。比如讓學生設計以三相交流動機為動力的電梯模型的繼電器-接觸器控制電路，實現正反轉起動和制動控制，學生可以根據所學知識設計出合理的控制電路。

結語

本文探索了一種以工程案例教學為主線的翻轉課堂教學方法，使傳統的、被動式的、灌輸式的教學模式轉變為以學生為中心的主動教學模式，并且通過設計綜合性實驗進行了實踐教學改革，提高了學生學習積極性、運用理論知識解決工程實際問題的能力、團隊協作能力、溝通能力和創新能力。

參考文獻：

[1]王才東，楊文建，王輝.“機電傳動控制”課程教學改革與實踐[J].中國電力教育，2013，（10）：73-74

[2]滕加莊，于東林，姜峰.機電傳動控制教學改革初探[J]. 吉林化工學院學報，2014，31（2）：64-66

[3]杜福銀.問題式教學在機電傳動控制教學中的應用[J]. 高等教育研究，2011，28（4）：82-84

作者簡介：

毛清華（1984.05—），男，漢族，江西吉安人，副教授，博士，研究方向：智能檢測與控制。