摘要：《機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類(lèi)工科中的核心課程。針對(duì)目前該課程在本科生的教學(xué)培養(yǎng)中存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、學(xué)生興趣不高、管理機(jī)制落后等突出問(wèn)題，提出本課程教學(xué)的實(shí)踐體系改革，引入新的實(shí)踐教學(xué)新模式，從而提升教學(xué)效果，滿足機(jī)械類(lèi)本科生對(duì)該課程知識(shí)學(xué)習(xí)培養(yǎng)要求。

關(guān)鍵詞：課程體系；實(shí)踐體系；創(chuàng)新

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）52-0203-02

《機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》是工科類(lèi)機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，也是我院機(jī)械電子新專業(yè)的核心課程。該課程涉及數(shù)學(xué)、物理學(xué)、電子學(xué)控制理論等多方面知識(shí)，主要研究和解決與生產(chǎn)機(jī)械的電氣傳動(dòng)控制的有關(guān)問(wèn)題，闡述機(jī)電傳動(dòng)控制原理，介紹常用控制電路及控制電路設(shè)計(jì)等技術(shù)的課程。機(jī)電傳動(dòng)控制是各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械重要組成部分，是機(jī)械電子工程技術(shù)人員必須掌握的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)。在一定程度上可以說(shuō)《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的學(xué)習(xí)效果直接影響到機(jī)械類(lèi)專業(yè)本科學(xué)生四年整體培養(yǎng)的結(jié)果與質(zhì)量。

一、現(xiàn)狀分析

實(shí)驗(yàn)是對(duì)理論知識(shí)的驗(yàn)證和進(jìn)一步的理解，也是培養(yǎng)學(xué)生能力和素質(zhì)的關(guān)鍵手段[1]。因此，教學(xué)中如何充分有效地利用實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件，真正達(dá)到學(xué)生實(shí)踐能力的目的是一個(gè)需要認(rèn)真解決的問(wèn)題。科學(xué)素質(zhì)訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是教學(xué)內(nèi)容和手段提供訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng)應(yīng)該是“在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)，在思考學(xué)中實(shí)踐，在實(shí)踐中提高?！敝挥型ㄟ^(guò)不斷地探索科學(xué)素質(zhì)訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的模式，才能在教學(xué)實(shí)踐中真正獲得成效。

當(dāng)下《機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)課程存在的問(wèn)題如下。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)造性不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高。在教學(xué)中，從前實(shí)驗(yàn)主要是認(rèn)識(shí)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。也就是說(shuō)，對(duì)于每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生不需要提前去思考去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生精力大多集中在如何按照老師的詳細(xì)指導(dǎo)，照抄照搬地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤便直接問(wèn)老師，很少自己去分析、思考失敗的原因。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生處在一種被動(dòng)盲目的狀態(tài)，使得學(xué)生的主動(dòng)性和積極性難以得到充分的發(fā)揮。常常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生不愿意動(dòng)手，課后又不認(rèn)真總結(jié)、思考，抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告等現(xiàn)象。這種實(shí)驗(yàn)不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

2.目前現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制存在缺陷。在當(dāng)前我院實(shí)驗(yàn)室管理工作中，實(shí)驗(yàn)室人員主要配合任課教師完成相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)、準(zhǔn)備等工作，在管理機(jī)制上還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室真正全天候開(kāi)放，這樣學(xué)生在理論學(xué)習(xí)中的問(wèn)題和疑問(wèn)不能及時(shí)得到解決，阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員只要完成課程的基本實(shí)驗(yàn)就完成了工作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往不被學(xué)生重視。加上實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)往往偏少，并伴有實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足等問(wèn)題。以往在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)每組學(xué)生人數(shù)比較多，因此實(shí)驗(yàn)中常常出現(xiàn)混亂狀況。實(shí)驗(yàn)中也存在旁觀、抄襲者。學(xué)生投入的精力不夠，結(jié)果實(shí)驗(yàn)效果不好。因此，為了獲得好的實(shí)驗(yàn)效果，并給學(xué)生創(chuàng)在更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)室的管理模式必須進(jìn)行調(diào)整和創(chuàng)新。

二、實(shí)踐體系規(guī)劃

1.課程實(shí)驗(yàn)體系總體構(gòu)建。實(shí)驗(yàn)課程體系構(gòu)建要有工程的觀念和系統(tǒng)的觀念，通過(guò)制訂專業(yè)人才培養(yǎng)總目標(biāo)，確立實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)，設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程體系（包括實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)與模式、實(shí)驗(yàn)課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容），實(shí)驗(yàn)課程的具體實(shí)施（實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施的計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)條件、實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方法與手段），實(shí)驗(yàn)課程的管理，實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)價(jià)與反饋[2]。從系統(tǒng)觀念建立起來(lái)的實(shí)驗(yàn)課程體系要特別注意其協(xié)調(diào)關(guān)系，單純地靠先進(jìn)的教學(xué)手段、高質(zhì)量的師資隊(duì)伍、齊備的管理制度等是不一定能夠達(dá)到最佳效果的。

2.實(shí)驗(yàn)的安排與設(shè)計(jì)。①實(shí)驗(yàn)設(shè)備的引進(jìn)和更新中，要考慮新設(shè)備是否能提供綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于技術(shù)的發(fā)展變化，實(shí)驗(yàn)設(shè)備也要進(jìn)行更新，以便實(shí)驗(yàn)技術(shù)和當(dāng)前電氣控制技術(shù)相適應(yīng)。目前實(shí)驗(yàn)中主要進(jìn)行交流電機(jī)啟動(dòng)和停止運(yùn)行、交流電動(dòng)機(jī)PLC控制運(yùn)行、交流電動(dòng)機(jī)的繼電器和接觸器控制、交流變頻調(diào)速、伺服電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制、PLC控制實(shí)驗(yàn)。單一功能的實(shí)驗(yàn)在占用學(xué)時(shí)的同時(shí)提供過(guò)少的知識(shí)點(diǎn)和鍛煉機(jī)會(huì)，因此設(shè)備的引進(jìn)必須充分考慮實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的潛在功能，一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以包容課程中幾個(gè)方面的知識(shí)內(nèi)容。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以運(yùn)用更多的理論知識(shí)，解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)新引進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備還必須為學(xué)生提供必要的進(jìn)一步拓展知識(shí)的自主性實(shí)踐能力訓(xùn)練的條件[3]。②實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，為優(yōu)化課程實(shí)踐教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)理論、測(cè)繪、設(shè)計(jì)、搭建、編程和調(diào)試一體化，嘗試在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引入以下措施：將電氣工程圖紙引進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。提高學(xué)生對(duì)工程電氣圖紙的認(rèn)知和設(shè)計(jì)能力，增加電氣系統(tǒng)測(cè)繪和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這一階段的訓(xùn)練，讓學(xué)生知道和理解一般的電氣控制系統(tǒng)工程圖紙由強(qiáng)電配電圖、控制配電圖、電氣控制原理圖、電控柜內(nèi)元件布置圖和電氣接線圖等組成。在實(shí)驗(yàn)的設(shè)置和安排上，針對(duì)每一種執(zhí)行器或電動(dòng)機(jī)開(kāi)展子項(xiàng)目設(shè)計(jì)和調(diào)試，增加學(xué)生的動(dòng)手能力。通過(guò)這一階段的訓(xùn)練，讓學(xué)生們從局部角度了解和掌握?qǐng)?zhí)行器或電動(dòng)機(jī)的控制原理和方法。利用新近購(gòu)置的機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，基于子項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)，開(kāi)展不同顏色物料碼垛生產(chǎn)線系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和調(diào)試，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備工作。通過(guò)這一階段的訓(xùn)練，讓學(xué)生們從全局角度了解一個(gè)工程實(shí)際項(xiàng)目電氣系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)和實(shí)施調(diào)試的過(guò)程。

3.與之配套的實(shí)驗(yàn)室管理體系。①實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇的自主性。轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)室管理方式，改變以往一個(gè)學(xué)期比較固定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容情況下的實(shí)驗(yàn)室管理和設(shè)備維護(hù)的舊模式。對(duì)實(shí)驗(yàn)人員提出更高的要求，實(shí)驗(yàn)室管理方法更細(xì)化和復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)記錄需要更加完整和明了，實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備更加多樣和復(fù)雜。②實(shí)驗(yàn)時(shí)間的可選性。使實(shí)驗(yàn)室管理進(jìn)入計(jì)時(shí)、開(kāi)放的工作狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)室完全開(kāi)放，學(xué)生可以選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行自己選擇的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和項(xiàng)目。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)前登記和預(yù)約時(shí)間，以便老師能做好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)準(zhǔn)備和進(jìn)行合理安排。另外，開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室還為學(xué)生提供課程要求之外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容。

三、新系統(tǒng)下的實(shí)驗(yàn)改革

利用新近購(gòu)置的山東棟梁機(jī)電一體化設(shè)備平臺(tái)DLMPS-727S2，研究實(shí)驗(yàn)設(shè)備能力，開(kāi)發(fā)至少3個(gè)以上綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，滿足學(xué)生機(jī)電知識(shí)動(dòng)手實(shí)踐能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，促進(jìn)所學(xué)《機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》課程理論知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的提高。首先開(kāi)展調(diào)研國(guó)內(nèi)外高?！稒C(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》課程的開(kāi)設(shè)情況，了解其培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)效果、存在問(wèn)題以及實(shí)施情況。然后立足我?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源、學(xué)生狀況和機(jī)制、機(jī)電專業(yè)本科生和卓越工程師培養(yǎng)定位要求，提出切實(shí)可行的課程實(shí)踐體系方案。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源——山東棟梁機(jī)電一體化DLMPS-727S2實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和華中科技大學(xué)HJD-4系列機(jī)電傳動(dòng)設(shè)備，整合資源，以子系統(tǒng)和大系統(tǒng)為原則，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改革，開(kāi)發(fā)至少3個(gè)以上綜合設(shè)計(jì)類(lèi)試驗(yàn)，促進(jìn)課程和動(dòng)手實(shí)踐等多方面能力的培養(yǎng)。

本文研究的《機(jī)電傳動(dòng)控制基礎(chǔ)》課程實(shí)踐體系立足新的時(shí)代企業(yè)對(duì)本科畢業(yè)生動(dòng)手實(shí)踐能力要求，在理論上構(gòu)建本門(mén)實(shí)踐課程理論體系，同時(shí)又根據(jù)理論體系要求提出實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)措施，從而最終滿足機(jī)械類(lèi)本科生培養(yǎng)要求。

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作者簡(jiǎn)介：岳建鋒（1973-），男，博士，副教授，主要研究方向?yàn)闄C(jī)器人控制技術(shù)、焊接過(guò)程自動(dòng)控制技術(shù)。