改善機(jī)電一體化傳動(dòng)管控教學(xué)改革

機(jī)電傳動(dòng)控制是一門實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)的課程。該課程過去側(cè)重于理論知識(shí)的講授,實(shí)踐環(huán)節(jié)偏少,教學(xué)效果不盡如人意。針對(duì)機(jī)電傳動(dòng)控制這門課程存在的問題,結(jié)合該課程的教學(xué)特點(diǎn),設(shè)計(jì)和構(gòu)建了機(jī)電傳動(dòng)控制課程問題式教學(xué)的改革方案。教學(xué)實(shí)踐證明:該改革方案可以較好地理順課程內(nèi)容體系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生分析解決工程實(shí)際問題的能力。在教學(xué)中,結(jié)合工程實(shí)踐,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,充分發(fā)掘知識(shí)點(diǎn)后面的思維點(diǎn),把傳授知識(shí)與知識(shí)運(yùn)用能力的培養(yǎng)結(jié)合起來。

1、以工程技術(shù)應(yīng)用為主線,重構(gòu)課程內(nèi)容：
    按照現(xiàn)場(chǎng)工程師培養(yǎng)目標(biāo),充分吸納現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果,根據(jù)行業(yè)、產(chǎn)業(yè)和企業(yè)所需的知識(shí)、技術(shù)和技能,課程內(nèi)容要適應(yīng)現(xiàn)代變頻器和交流伺服技術(shù)的發(fā)展方向,使得學(xué)習(xí)內(nèi)容適應(yīng)學(xué)生畢業(yè)后工程應(yīng)用的需要和高新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。課程教學(xué)內(nèi)容分為直流電機(jī)、交流電機(jī)、交流調(diào)速控制、控制電機(jī)與交流伺服[4]四大內(nèi)容模塊,重點(diǎn)增加步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器和交流伺服驅(qū)動(dòng)器等課程內(nèi)容,注重學(xué)生對(duì)各種電機(jī)的機(jī)械特性的掌握,從而學(xué)會(huì)選用電機(jī),靈活運(yùn)用《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》、《可編程序控制器原理與應(yīng)用》等課程教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
2、教學(xué)方法和教學(xué)手段改革：
講課層次從基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、典型產(chǎn)品到工程應(yīng)用,講課形式采用工程項(xiàng)目教學(xué)法,把理論內(nèi)容與技能訓(xùn)練、工程項(xiàng)目訓(xùn)練相結(jié)合,教學(xué)設(shè)計(jì)緊緊圍繞應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo),精簡(jiǎn)理論,重點(diǎn)傳授調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域的變頻器和伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用能力。例如,我們?cè)谥v解電機(jī)的結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí),運(yùn)用豐富的工程圖片,結(jié)合視頻,詳細(xì)拆裝幾種電機(jī),加深學(xué)生對(duì)其結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí);在講步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和交流伺服驅(qū)動(dòng)器時(shí),把產(chǎn)品手冊(cè)帶進(jìn)課堂,采用理論教學(xué)實(shí)例化的方法;在講電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),采用電氣工程圖紙進(jìn)課堂的方法,引入經(jīng)典的電氣工程圖紙進(jìn)課堂,增加電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。
3、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)改革：
    我們?cè)谡n程的實(shí)踐教學(xué)中,特別注意做到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇與典型工業(yè)產(chǎn)品相對(duì)應(yīng),同時(shí)把實(shí)驗(yàn)分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)三種類型。基本實(shí)驗(yàn)主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),而自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力為中心,分小組針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行自主選題,進(jìn)行系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。另外,教師不斷把科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為學(xué)生訓(xùn)練項(xiàng)目[5],保證了學(xué)生訓(xùn)練項(xiàng)目來自企業(yè)工程實(shí)際,實(shí)驗(yàn)環(huán)境與企業(yè)生產(chǎn)相一致。例如我們就增加了PLC、觸摸屏和變頻器綜合工程應(yīng)用和PLC、觸摸屏和交流伺服電動(dòng)機(jī)綜合應(yīng)用,下圖就是我們自主開發(fā)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,包括了HMI、PLC、步進(jìn)電機(jī)、交流伺服電機(jī)、光柵、編碼器等,很好地鍛煉了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。
4、考核方式改革：
    《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程以前教學(xué)考核的重點(diǎn)往往著眼于電機(jī)公式計(jì)算,對(duì)電機(jī)的原理考核過多、過細(xì),內(nèi)容要求過高過難,脫離了現(xiàn)場(chǎng)工程師的培養(yǎng)類別和層次,偏離了課堂教學(xué)的目標(biāo),造成花費(fèi)大量學(xué)習(xí)時(shí)間卻仍舊不會(huì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的結(jié)果�，F(xiàn)重點(diǎn)考核學(xué)生電機(jī)選型、應(yīng)用和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。例如增加以大作業(yè)形式考試:要求學(xué)生設(shè)計(jì)一套實(shí)用的機(jī)電控制系統(tǒng)方案,考評(píng)依據(jù)分為:新穎性、方案的創(chuàng)新性、完整性、可行性、經(jīng)濟(jì)性、可查方案的細(xì)致周密程度,將控制方案落實(shí)到具體的工業(yè)控制產(chǎn)品,使教學(xué)內(nèi)容直接適用于工程應(yīng)用。
5、結(jié)語：
    本文基于應(yīng)用型本科工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,針對(duì)目前《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程教學(xué)中存在的問題,結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo),對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段提出了相應(yīng)的工程化教學(xué)改革措施,并在卓越工程師班級(jí)中試點(diǎn),學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力等方面取得了較好的效果。

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