劉明芳?俞霖

摘要：以“卓越工程師培養(yǎng)計劃”為背景，探討了伺服驅(qū)動與實踐課程的教學(xué)改革，提出了培養(yǎng)卓越工程師要強調(diào)學(xué)科基礎(chǔ)，突出專業(yè)特色，減少專業(yè)的重復(fù)內(nèi)容的同時，在教學(xué)手段、教材建設(shè)以及實驗室建設(shè)方面也提出了改革手段。

關(guān)鍵詞：卓越計劃；伺服驅(qū)動與實踐；教育改革

作者簡介：劉明芳（1981-），女，山東臨沂人，常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師；俞霖（1981-），男，江蘇常州人，常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，講師。（江蘇 常州 213002）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0174-02

隨著高校的擴招，越來越多的學(xué)生面臨就業(yè)難的問題，究其原因主要是高校所培養(yǎng)的學(xué)生不能夠滿足企業(yè)和社會的需求。大量“高智能型學(xué)生”在工作過程中常常不能較好地完成任務(wù)，達(dá)不到現(xiàn)場工程師的要求。為了改善這種現(xiàn)象，“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”作為國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要組織實施的一項重大項目，它表明中國高等工程教育改革的發(fā)展思路的重要變化[1]，明確提出對工程類專業(yè)學(xué)生需要重視工程教育的實際訓(xùn)練，并且由過去客觀存在的理論教學(xué)為主、時間為輔的現(xiàn)實轉(zhuǎn)變?yōu)榛A(chǔ)理論與工程實踐能力并重。

自動化是未來工業(yè)發(fā)展的必然趨勢，而伺服驅(qū)動系統(tǒng)又是其中的關(guān)鍵子系統(tǒng)，同時伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計也就成為自動化工業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。伺服驅(qū)動與實踐課程是針對電類專業(yè)學(xué)習(xí)伺服驅(qū)動知識要求而開設(shè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課之一。[2]它是一門研究各種伺服驅(qū)動器、變頻器及PLC等理論與實際緊密聯(lián)系的課程，具有發(fā)展速度快、理論抽象、實踐性強等特點。[3]隨著時代的前進(jìn)，伺服驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)明顯單調(diào)和落后，理論內(nèi)容不能夠及時更新，致使學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與工作后接觸到的完全脫節(jié)。因此，本文立足于電氣工程及其自動化專業(yè)獲批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，以常州工學(xué)院施耐德電氣自動化聯(lián)合實驗室為研究硬件支持，在學(xué)校和二級學(xué)院的支持下，對伺服驅(qū)動與實踐課程進(jìn)行改革，培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，具備未來作為電氣工程師所必備的工程能力，成為新一代的優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。

一、伺服驅(qū)動與實踐課程教改措施

本課程改革的主旨在強調(diào)理論基礎(chǔ)的同時突出專業(yè)特色，減少與其他課程的重復(fù)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量，加強理論教學(xué)與實踐教學(xué)的同步性，加強實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)。搭建實驗平臺，實現(xiàn)多種教學(xué)手段相融合的教學(xué)構(gòu)想，實現(xiàn)理論教學(xué)、課程設(shè)計與實踐教學(xué)各環(huán)節(jié)之間的有機融合，使得學(xué)生能盡快掌握課程的精髓，將知識融會貫通，成為創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量電氣工程技術(shù)人才。

1.將網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機結(jié)合

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展大大擴展了所擁有的信息資源，對教育理念、教育模式、教學(xué)方法產(chǎn)生深刻的影響。對于伺服驅(qū)動與實踐應(yīng)用類課程教學(xué)的未來發(fā)展趨勢將會走向網(wǎng)絡(luò)資源與傳統(tǒng)教學(xué)模式相融合的結(jié)果，這也是應(yīng)用類課程教學(xué)新模式的未來發(fā)展方向。

伺服驅(qū)動與實踐是一門實踐性、應(yīng)用性較強的課程，目前高校授課中普遍存在的問題是重視理論教學(xué)，忽視實踐教學(xué)，重視知識傳授而忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)，主要表現(xiàn)為照本宣科，形勢單調(diào)，內(nèi)容枯燥，學(xué)生缺乏參與互動的機會，并且存在課堂時間無法有效利用、知識容量小等問題。為了解決以上問題，改善教學(xué)課件，精煉教材內(nèi)容可以達(dá)到較好的授課效果。利用圖像、聲音和動畫等多媒體手段將基本原理形象逼真地傳輸給學(xué)生，并通過網(wǎng)絡(luò)手段介紹國內(nèi)外前沿的相關(guān)知識和原理，網(wǎng)絡(luò)資源作為更新最快的知識寶庫，和教學(xué)緊密結(jié)合既是教學(xué)內(nèi)容改革的需要也是教學(xué)手段優(yōu)化的必然。網(wǎng)絡(luò)資源由于表現(xiàn)形式多樣，如文本信息、圖像、動畫等等。教學(xué)實踐中，制作精美的網(wǎng)絡(luò)課件往往能很好地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。豐富的網(wǎng)絡(luò)資源使學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，通過個人的自主學(xué)習(xí)，徹底改變傳統(tǒng)教學(xué)過程中學(xué)生被動接受的狀態(tài)，學(xué)生處于積極主動的地位，因而在學(xué)習(xí)過程中獲得更多的自由和空間，有利于學(xué)生潛能的開發(fā)和發(fā)散性創(chuàng)作性思維的發(fā)展。這樣不僅擴大學(xué)生的知識面，而且充分利用課堂時間，在課后通過搭建網(wǎng)上信息交流平臺，利用電子郵件、聊天室等方式給學(xué)生留有關(guān)鍵詞，運用開放式教學(xué)手段鍛煉學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)手段查閱相關(guān)資料，激發(fā)學(xué)生自身學(xué)習(xí)，提高查詢資料、閱讀資料以及歸納總結(jié)資料等各方面的學(xué)習(xí)能力，增進(jìn)師生之間的互動。

2.增加課程設(shè)計環(huán)節(jié)

一般課程設(shè)計往往安排在學(xué)期之末，即在專業(yè)課程完全講授完以后開始進(jìn)行課程設(shè)計，會造成在講授理論知識時學(xué)生無法掌握這些理論知識所具有的實踐價值，同時，由于需要安排課程設(shè)計的專業(yè)課程比較多，造成課程設(shè)計的整體質(zhì)量不高，并存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象。因此，在伺服驅(qū)動與實踐課程中引入理論教學(xué)與課程設(shè)計同步的教學(xué)思想，將課程設(shè)計穿插在理論教學(xué)的過程中，做到理論知識與實際應(yīng)用的有機結(jié)合，同時提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目單一，和實際工程要求脫節(jié)，設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)很多都不符合工程規(guī)范，并存在雷同現(xiàn)象。課程設(shè)計建設(shè)的重點在于課程設(shè)計的選題和遵循相應(yīng)的工程技術(shù)規(guī)范上。伺服驅(qū)動與實踐課程設(shè)計的題目以“卓越計劃”為基礎(chǔ)，從實際工程中提取題目，每個學(xué)生選擇不同的側(cè)重點、不同的產(chǎn)品型號，避免設(shè)計雷同現(xiàn)象。

3.教材建設(shè)

課程改革總是推動著教材建設(shè)，教材建設(shè)又不斷促進(jìn)和保障課程改革，為課程改革服務(wù)。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的知識載體，是進(jìn)行教學(xué)的基本工具，教材質(zhì)量決定了授課效果以及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的好壞。在科技發(fā)展迅猛、知識更新加快的今天，很多教材內(nèi)容相對滯后，不能及時反映新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備的要求。

伺服驅(qū)動課程專業(yè)內(nèi)容更新快，教材如果不能緊跟網(wǎng)絡(luò)時代快節(jié)奏的步伐，一、兩年后學(xué)生所學(xué)的知識大部分過時，將難以指導(dǎo)學(xué)生今后的工作實踐。目前關(guān)于伺服驅(qū)動方面的教材大都只是針對某一品牌的某一型號產(chǎn)品，而學(xué)生參加工作實踐后所面臨的并不是單一的品牌產(chǎn)品。在發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)擴大課程知識面的過程中，相應(yīng)的教材也必須與之配合，根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和體系應(yīng)針對新設(shè)備以及卓越計劃企業(yè)的具體情況編寫專業(yè)性較強的實踐教材，直接針對學(xué)院的具體設(shè)備和實踐要求，并且隨著具體設(shè)備和實踐要求的改進(jìn)不斷修訂實踐教材的教學(xué)內(nèi)容。

伺服驅(qū)動課程是電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，這個專業(yè)定位于貫徹“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”，基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程覆蓋面廣，有些課程的內(nèi)容因為沒有統(tǒng)一規(guī)劃，導(dǎo)致部分內(nèi)容相互重疊，而伺服驅(qū)動課程在大四開課，此時學(xué)生已在大二、大三年級奠定了一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)，因此教材所涉及的相關(guān)內(nèi)容要避免重復(fù)。

在教材建設(shè)過程中，首先教材需要刪去淘汰的陳舊的內(nèi)容，增加一些新的應(yīng)用廣泛的內(nèi)容。基于經(jīng)典內(nèi)容對相關(guān)知識點進(jìn)行比較，擴大知識面，幫助學(xué)生了解不同產(chǎn)品之間的異同，有助于知識的靈活掌握和應(yīng)用。其次，對基礎(chǔ)內(nèi)容靈活運用網(wǎng)絡(luò)資源及相關(guān)電子資源，使所學(xué)知識與卓越計劃中企業(yè)的實際產(chǎn)品相結(jié)合，大幅度淘汰過時的技術(shù)內(nèi)容，增加先進(jìn)技術(shù)和高新技術(shù)的比重，對傳統(tǒng)課程進(jìn)行整合或采用現(xiàn)有整合教材。

4.實踐環(huán)節(jié)的建設(shè)

良好的實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題能力的重要保障。伺服驅(qū)動與實踐是實踐性很強的課程，必須加強理論教學(xué)與實踐教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系。為了提高學(xué)生進(jìn)企業(yè)后對設(shè)備的熟悉以及上手操作能力，提高學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力，學(xué)校需要進(jìn)行實驗設(shè)備的升級及更新。目前高校的本科教學(xué)建設(shè)大量采用集成實驗設(shè)備作為實驗平臺，雖然集成實驗設(shè)備平臺具有諸多優(yōu)點，但是很容易停留在簡單的層次培訓(xùn)，實踐訓(xùn)練后學(xué)生并不能真正理解原理，這離“卓越計劃”中的培養(yǎng)目標(biāo)還有較大差距。

為了培養(yǎng)學(xué)生具有較強的工程實踐能力，必須使學(xué)生了解實際伺服驅(qū)動相關(guān)的概況，因此必須加大伺服驅(qū)動實踐環(huán)節(jié)的比重。為最大程度滿足實踐教學(xué)的需要，將實踐教學(xué)比重提高，實踐教學(xué)的學(xué)時與理論教學(xué)的學(xué)時修改為1∶1，并且以常州工學(xué)院施耐德電氣自動化聯(lián)合實驗室及電工電子實驗中心為研究硬件支持，針對教材內(nèi)容到實驗室進(jìn)行操作，在實驗內(nèi)容的安排上減少驗證性和演示性實驗，增加設(shè)計性和綜合性實驗的比例，并且自主設(shè)計實驗方案，自行分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論，加強理論知識的理解與掌握，切實提高學(xué)生的動手動腦能力。

二、結(jié)論

在“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”模式下，伺服驅(qū)動與實踐課程在教學(xué)方面?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)手段與網(wǎng)絡(luò)資源相結(jié)合，增加課程設(shè)計環(huán)節(jié)，并對教材進(jìn)行建設(shè)，避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，更新教材內(nèi)容，緊跟時代步伐，以施耐德電氣自動化聯(lián)合實驗室及電工電子實驗中心為研究硬件支持，加強理論知識與實踐內(nèi)容的結(jié)合，不僅可以拓展學(xué)生的理論知識面，提高學(xué)生動手動腦的能力，而且使學(xué)生掌握工程師所應(yīng)具備的伺服方面的工程技能。這為學(xué)生成為卓越工程師打下堅實的基礎(chǔ)，并且實現(xiàn)個人實踐創(chuàng)新能力的全面提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋佩維.卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路與途徑[J].中國電力教育，2011，（3）：25-29.

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[3]李慶武，霍冠英.電類專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2011，（1）：34-35.

（責(zé)任編輯：王祝萍）