基于CDIO的機電傳動控制教學探討

彭志輝 彭玉春

摘要：近年來，隨著科技的迅速發(fā)展，CDIO教學理念應運而生。作為一種新型教育模式，與傳統(tǒng)的理論教學相比，它更注重如何培養(yǎng)實踐型技能人才。為更好地構建機電傳動控制課程體系，本研究以CDIO為導理念，從課堂教學內容、教學方法、實踐能力入手，培養(yǎng)學生的個人能力、實踐能力和工程能力，使其成為符合社會發(fā)展需要的工程技術人才。

關鍵詞：CDIO;機電傳動控制;考核模式

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）36-0184-02

近年來，隨著我國經濟的快速發(fā)展、教育教學改革與發(fā)展的不斷深化，CDIO教學模式已經在高校中快速發(fā)展，但在基礎課程的教學方面仍存在著一些不足。機電傳動控制作為一門專業(yè)課程，具有很強的實踐性和應用性，機電傳動控制人才應該是掌握專業(yè)知識和綜合性技能、具有創(chuàng)新精神和實踐能力的復合型人才。而現(xiàn)階段的大學教育仍然存在“重理論，輕實踐”的現(xiàn)象，忽略了對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與企業(yè)和社會需求嚴重脫節(jié)。而CDIOT程教育模式強調“知識與能力培養(yǎng)并重”。本研究基于CDl0模式的機電控傳動控制專業(yè)以理論課程為基礎，與工程項目有效連接，讓學生在領會專業(yè)知識的同時體驗到工程項目的設計過程，把學生培養(yǎng)成為符合社會需求的復合型工程人才。

一、CDIO模式與機電傳動控制專業(yè)課程有機融合

隨著近年來我國科學技術的快速發(fā)展，現(xiàn)代化生產機械設備不再是傳統(tǒng)的單純機械系統(tǒng)，而是集機械與電器一體化的綜合系統(tǒng)。因此，電氣傳動與機械控制已成為生產機械的重要組成部分。機電傳動控制是機械設計與自動化專業(yè)的一門專業(yè)課，該課程涉及機械、力學、電磁學、控制、材料等眾多學科，主要的教學目的是使學生了解機電傳動控制的基本原理和方法，使生產機械按照要求高效、穩(wěn)定地工作。但是實際教學過程中仍存在不少問題。一方面，該課程知識面廣、實踐性強，傳統(tǒng)的授課方式優(yōu)點在于能把具體知識點闡述清楚、突出重點，缺點是讓學生著重記住這些知識點，學生只能單純通過記憶去理解課程，并不能幫助學生對機電傳動控制課程建立一個深刻、理性、全面的概念，這將影響學生在以后工程實踐中的動手實踐能力，而且不能幫助學生建立起對專業(yè)的整體認識。另一方面，相關教材更新緩慢。該課程涉及很多電氣控制原理細節(jié)，需要對更新的知識有深刻的理解，這樣才能夠明確地引導和啟發(fā)學生。

本文將CDIO模式應用于機電傳動控制專業(yè)的教學當中，通過對理論知識和工程實踐的結合，培養(yǎng)學生的工程應用能力，然后在理論知識的基礎上，結合實際工程提高學生的綜合素質能力。

二、CDIO模式下機電傳動控制課程目標制定

機電傳動控制是自動化控制學科中一門重要的專業(yè)課程，它的作用在于綜合地結合了自動化領域的機械和電器領域，同時引導學生進入自動化控制學科的大門，使學生對機械的自動化控制和自身學科的發(fā)展有一個全面的認識，了解社會和企業(yè)對自動化學科的人才需求，不僅指導學生領會機電傳動控制的重要性，還引導學生做好自己的職業(yè)規(guī)劃。

根據自動化控制專業(yè)的需求，CDIO理念下的課程首先應具有一定的新穎性，由于機電傳動控制課程涉及領域較廣，學生對電器控制沒有一個理性的認識，而傳統(tǒng)的純理論方法教學大多數是枯燥無味的，無法吸引學生的興趣，因此應采用啟發(fā)式的教學，將課堂內容豐富起來，引用其他高校相關的網絡公開課，及時補充相關知識，引導學生從多角度去思考問題，并結合工程實例給學生一個直觀的感受。

其次是課堂上學生的主動性問題。CDIO理念下的機電傳動控制應該能夠調動學生的主動性，為此，教師應當以培養(yǎng)實用型和創(chuàng)造型人才為中心，學生與老師應當轉換課堂重點，老師不再是課堂的主人，而是應當以學生為中心，培養(yǎng)學生主動學習、動手實踐、分析問題和團隊協(xié)作等能力，并為學生制定符合學生興趣的課程，同時開展一定的工程實際項目，指導學生理論與實際相結合，制定詳細的工程計劃，讓學生切實體會到機電傳動控制在實際工程中的應用過程，從而充分調動學生的主動性和積極性。

最后是系統(tǒng)性。機電傳動控制課程的系統(tǒng)性，在于讓學生觀摩學習一些大學生自動化控制生產線實踐創(chuàng)新案例，用實物和視頻的形式展示一些學生的創(chuàng)新作品，啟發(fā)學生開闊思路，提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，并讓學生以小組的形式，開動腦筋，由老師給出課題，各組同學按自己的思路構思課題，把機電傳動控制切實運用到實際工程中去，教師也要適時地給予學生一些指導意見，確保方案的可行性，最終完成項目并進行驗收和答辯考核。

三、高校CDIO工程實踐的重點和突破點

對于高校中機電傳動控制與CDIO結合的情況，高校CDIO教學的重點和突破點在于改變師生評價導向和工程實踐平臺。CDIO的本質是集“構思一設計一實現(xiàn)一運作”為一體的工程教育模式，優(yōu)秀的師資工程教育理論課程開展的前提，也是目前的難點所在，合理的實踐平臺是學生掌握工程教育實訓的基礎。因此，改變教師的評價方式是深化高校CDIO在工程實踐中的突破口。構建學院特色的實踐平臺是完善高校與社會接軌的重點。具體而言，高校應該在以下三方面大力作為：首先，鼓勵教師開展應用型科研。科研能力是教師職業(yè)發(fā)展的基礎，也是教師教育能力成長的基礎。而CDIO教育，從本質上說就是要培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力，這就要求教師首先自己要從事應用導向的科研，并善于指導學生體驗發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程;其次，教師要深入企業(yè)、了解市場，能夠捕捉專業(yè)最前沿的社會需求，將這些轉化到平時的教學之中;最后要求教師重視問題導向，突出對學生思維能力、實踐能力的鍛煉，強化對教師解決實際問題、開展應用型科研的引導。

四、結論

以CDIO理念為指導，通過開設新穎的課程，使學生更容易掌握相關知識。同時，通過提高課堂上學生的主動性，可以有效提高學生的個人能力和創(chuàng)新能力;最后結合CDIO的系統(tǒng)性，深化了學生對機電傳動控制在工程中的運用能力，為學生奠定了一定的工作基礎。