改善機電一體化傳動管控教學改革

機電傳動控制是一門實踐性和綜合性都很強的課程。該課程過去側重于理論知識的講授,實踐環節偏少,教學效果不盡如人意。針對機電傳動控制這門課程存在的問題,結合該課程的教學特點,設計和構建了機電傳動控制課程問題式教學的改革方案。教學實踐證明:該改革方案可以較好地理順課程內容體系,激發學生的學習興趣,提高學生分析解決工程實際問題的能力。在教學中,結合工程實踐,啟發學生進行思考,充分發掘知識點后面的思維點,把傳授知識與知識運用能力的培養結合起來。

1、以工程技術應用為主線,重構課程內容：
    按照現場工程師培養目標,充分吸納現代工程科學技術發展成果,根據行業、產業和企業所需的知識、技術和技能,課程內容要適應現代變頻器和交流伺服技術的發展方向,使得學習內容適應學生畢業后工程應用的需要和高新技術的發展趨勢。課程教學內容分為直流電機、交流電機、交流調速控制、控制電機與交流伺服[4]四大內容模塊,重點增加步進驅動器和交流伺服驅動器等課程內容,注重學生對各種電機的機械特性的掌握,從而學會選用電機,靈活運用《機械工程測試技術》、《可編程序控制器原理與應用》等課程教學內容,進行運動控制系統的設計與現場應用。
2、教學方法和教學手段改革：
講課層次從基礎知識、基本理論、典型產品到工程應用,講課形式采用工程項目教學法,把理論內容與技能訓練、工程項目訓練相結合,教學設計緊緊圍繞應用型本科人才培養目標,精簡理論,重點傳授調速傳動領域的變頻器和伺服系統等產品的現場應用能力。例如,我們在講解電機的結構和旋轉磁場時,運用豐富的工程圖片,結合視頻,詳細拆裝幾種電機,加深學生對其結構的認識;在講步進電機驅動器和交流伺服驅動器時,把產品手冊帶進課堂,采用理論教學實例化的方法;在講電氣控制系統設計時,采用電氣工程圖紙進課堂的方法,引入經典的電氣工程圖紙進課堂,增加電氣系統設計能力。
3、課程實踐環節改革：
    我們在課程的實踐教學中,特別注意做到實驗項目的選擇與典型工業產品相對應,同時把實驗分為基本實驗、綜合設計型實驗和自主創新設計實驗三種類型。基本實驗主要是驗證性實驗,而自主創新設計實驗以培養學生的自主創新設計能力為中心,分小組針對項目進行自主選題,進行系統方案設計。另外,教師不斷把科研項目轉化為學生訓練項目[5],保證了學生訓練項目來自企業工程實際,實驗環境與企業生產相一致。例如我們就增加了PLC、觸摸屏和變頻器綜合工程應用和PLC、觸摸屏和交流伺服電動機綜合應用,下圖就是我們自主開發的實驗設備,包括了HMI、PLC、步進電機、交流伺服電機、光柵、編碼器等,很好地鍛煉了學生的綜合應用能力。
4、考核方式改革：
    《機電傳動控制》課程以前教學考核的重點往往著眼于電機公式計算,對電機的原理考核過多、過細,內容要求過高過難,脫離了現場工程師的培養類別和層次,偏離了課堂教學的目標,造成花費大量學習時間卻仍舊不會現場應用的結果。現重點考核學生電機選型、應用和控制系統的設計能力。例如增加以大作業形式考試:要求學生設計一套實用的機電控制系統方案,考評依據分為:新穎性、方案的創新性、完整性、可行性、經濟性、可查方案的細致周密程度,將控制方案落實到具體的工業控制產品,使教學內容直接適用于工程應用。
5、結語：
    本文基于應用型本科工程應用型人才的培養目標為導向,針對目前《機電傳動控制》課程教學中存在的問題,結合課程的教學目標,對教學內容、教學方法、教學手段提出了相應的工程化教學改革措施,并在卓越工程師班級中試點,學生的工程實踐能力和創新能力等方面取得了較好的效果。