機電一體化技術課程教學模式改革淺議

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摘要:對于應用型本科院校機電一體化技術課程的教學改革，提出了以教為主教學模式的缺點和以學為主教學模式的優點，通過對比提出了提高教師教學質量的方法。列舉了兩種教學案例，通過學情分析、教學方法分析、學習方法分析以及教學反思，以期使教師根據教學經驗和學生的學情合理采用最佳的教學模式，提高教學質量。

關鍵詞:教學模式;以學為主;案例分析

要想教好一門課，需要教師積累教學經驗，做好課堂總結，展開集體討論，了解人才培養計劃，了解所學課程在知識體系中的作用，掌握本門課程的教學大綱及知識點，科學制訂教學計劃，做好教學設計。2020年前，山東華宇工學院主要采用線下教學模式，包括40分鐘PPT講解+5分鐘課堂提問，學生在課上能夠認真聽講，按時完成作業，掌握基本知識。2020年至今采用以學為主的教學模式，包括20分鐘PPT講解(有時插入3分鐘的MOOC短視頻)+10分鐘課堂討論+15分鐘課堂練習，充分調動了學生的學習主動性［1］。

1以教為主的教學模式

1.1概述

傳統教學要想講好一門課，講授的內容必須具有科學性和系統性，教師要具有親切感和互動性，掌握并了解學生的知識水平，選取學生易于接受的知識點，抓住主要問題和重點問題，通過簡單易懂的語言將抽象的書本知識傳授給學生，進行模式再認，把理性認識加工成悟性認識，這樣學生才容易接受，要讓學生愿意學、主動學。激發學生的課程學習興趣，課堂結束后需要征詢學生的意見和建議，做好教學改進工作，將學生的被動學習轉變為主動學習。

1.2以教為主教學模式的缺點

教師在講臺上講，學生在下面聽，不能滿足個性化教學需求，不能科學安排學生的學習進度，不能兼顧基礎存在差異的學生學習要求，教學效率較低。掌握一門功課需要記憶、理解、應用、評價和創造等多個環節，而以教為主教學模式很難達到預期教學目標。學生無法構建科學合理的知識體系，沒有為學生提供充足的思考時間，學生的知識掌握不夠扎實。在講授式課堂模式下，學生被動地接受知識和學習，缺少積極性和主動性，不利于今后的發展。學生雖然在課堂上聽懂了，可是沒有練習和思考時間，沒有真正理解知識的內涵，無法在頭腦中生根，這種教學模式忽視了對學生學習能力的培養，授之以魚不如授之以漁，提升學生的自學能力能夠使其更好地適應社會［2］。

2以學為主的教學模式

2.1以學為主教學模式

針對以教為主教學模式存在的問題，教師應積極轉變和革新教學模式，開展以學為主的教學模式，將知識點進行線下PPT講解(有時插入3分鐘的MOOC視頻)，然后留給學生大量時間進行思考和討論，最后再做一些練習題進行鞏固。以學為主教學模式強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動構建。學習過程千差萬別，具有個性化，學生對知識的掌握不一定是在課堂上完成的，而是通過自主學習完成的。立足未來，提升學生的自學能力，由單純的知識傳授轉變為培養學生的分析問題、解決問題的能力自2020年采用以學為主教學模式以來，課堂上學生積極思考問題、回答問題，學生緊跟教師的思路走，主動性得到提高，教學效果得到改善。每次課堂結束前5min，教師要總結學生在本節課中的收獲，加深學生對本節課知識的記憶，提高教學效果和質量。

2.2融入課程思政

當前，融入思政教育刻不容緩。現在的大學生大多數是獨生子女，在家受到父母的寵愛，獨立性較差不利于學生的全面發展。部分學生不懂得勞動的艱辛，節儉意識淡薄，在進行知識傳授的同時，要穿插一些思政教育，培養學生的獨立自主能力，使其具有勤勞的品質、克服困難的堅強意志，成為一名德智體美勞全面發展的優秀人才［3］。教師在進行機電一體化技術課程講解時，應潤物無聲地融入課程思政。2015年印發的《中國制造2025》是我國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領，工業機器人是“中國制造2025”的發展趨勢之一教師應引導學生認清行業的發展形勢，掌握機電一體化技術的基礎知識與必要技能，培養對新知識、新技能的學習能力與創新能力。2014年，我國市場共銷售工業機器人5.7萬臺，較上年增長55%，已連續兩年成為全球第一大工業機器人市場。通過分析，培養學生的專業責任感和民族自豪感。同時，組織學生參加了2021年“第八屆山東省科技創新大賽”，如圖1所示激發學生的創新精神和創新意識，使學生通過思考產品的結構設計，培養嚴謹的學習態度和積極的創新精神。

3教學案例分析

3.1教學案例1

在講授金屬切削機床刀具時，發現同學們注意力不集中，這時可以穿插一個與教學內容相關的魯班發明鋸條的故事:有一次，魯班上山采藥，隨手抓了路旁的一叢茅草，他的手被茅草劃破了，他細細端詳，發現小草葉子邊緣長著許多鋒利的小齒，于是就想:要是用帶有許多小鋸齒的工具來鋸樹木，不就可以很快把木頭鋸開了嗎?于是，他就打制了邊緣上有鋒利小鋸齒的鐵片，在一棵樹上來來回回地鋸了起來，很快就把樹鋸斷了。講完故事后，同學們的興趣就提上來了，再講授刀具的幾何角度時同學們就愿意聽、愿意學了。在講授機電一體化技術課程第二章機械系統設計理論時，機電一體化的機械系統設計主要包括兩個環節:靜態設計和動態設計。動態設計包括幅頻特性和相頻特性。系統的固有頻率為:ωn=K∑/J槡∑，系統的阻尼比為:ξ=C'/(2J∑K槡∑)。2005年，山東普利森集團生產了一臺臥式加工中心，由于只進行了靜態設計，沒有考慮動態設計的共振問題，導致主傳動系統的主軸在加工時產生顫振，使得鏜出的孔徑尺寸不穩定，經常超差，只能作為粗加工設備。同學們進行數控機床的主傳動系統和進給系統設計時，不僅要進行靜態設計，還要進行動態設計，使傳動系統的固有頻率遠離工作頻率，避免產生共振現象。通過這種形式提高學生的學習興趣，加深對內容的理解。

3.2教學案例2

在講授液壓與氣壓傳動課程設計時，講述我國著名技術專家曾廣商院士的液壓設計過程，及其專業認同感、民族責任感、創新精神和嚴謹的科學態度，使學生認識到液壓產品設計的重要性。1999年曾廣商當選中國工程院院士，負責攻克大型液體火箭推力矢量控制的整體式動壓校正電液伺服機構、機械反饋式第二代電液伺服機構和燃氣液電一體化伺服系統等技術，并使高可靠的航天多余度伺服技術和數字伺服技術獲得突破和實用成果。將控制技術、火箭發動機技術和微電子技術融集于一體，使我國火箭推力矢量伺服控制技術和高超音速氣動操縱面控制技術推進到世界先進水平。當時，在發達國家制定的導彈技術控制制度中，將推力矢量控制列為1類禁止技術擴散的項目，曾廣商和他的團隊想得到關于液壓伺服研究的實物和資料非常困難，引進不到實物，就在相關技術雜志上尋覓，同時不斷關注有關航天內容的國際會議，這就是我國航天液壓伺服研究的開始［4］。此段內容用3分鐘講完后，深深地烙印在學生心中，激發了學生對液壓知識的學習興趣。

4教學反思

4.1教學內容分析

通過教學反思，引導教師運用教育教學基本理論，提升教學基本功、教學水平和授課能力，進而加強課程建設。通過教研活動可以反映學校課程建設的情況，也可以反映教師的教學思想和教學水平。具體表現在如下幾個方面:第一，教師講課時要把握好節奏，調動學生的積極性，做好重難點知識的講解。第二，在教學中充分利用現代信息技術，制作相關的MOOC視頻。第三，教師要熟知人才培養方案、培養目標和主講課程在人才培養中的作用。

4.2教學模式分析

由于每個學生的學識水平及學習能力存在差異，單一的教學模式通常不能兼顧到每個人，以學為主的教學模式可以很好地彌補這個缺陷。MOOC學習正是把學習者視為有差異的個體，兼顧學生的差異性。混合式學習綜合了諸多學習方式的優勢，在實際操作中獲得了良好的效果，將線上學習和線下學習巧妙地結合起來，打破時空限制，學生能隨時隨地學習。這里的結合不是機械地組合，而是從學習任務和學習者的學情(興趣、動機、注意力、認知水平、學習風格、學習策略)出發，制訂出一種適合學習者個性和學習差異的全新學習方式。翻轉課堂是指學生提前進行預習，課堂成為了教師與學生、學生與學生之間的互動平臺，進而加深學生對知識的理解和掌握。在進行專業課講授時，可以適當運用翻轉課堂的教學模式。教師需要做好課前備課，梳理知識點，做好時間分配，保證教學進度，以教師點撥為主導，以課堂練習為主線，構建充滿活力的高效課堂［5］。

4.3學情分析

上課時要求學生思想集中，不能因為其它因素影響專業課的學習。課后學生要及時并獨立完成作業，避免網上搜索答案、互相抄襲的現象，以鞏固課堂上所學知識并熟練掌握，真正理解和吸收。部分學生雖然在課堂上認真聽講，但缺乏有效的預習和復習，導致學習效果不夠理想［4］。以機電一體化技術課程為例，通過由以教為主的教學模式向以學為主的教學模式的轉變，根據成績統計顯示，以學為主教學模式的學生平均分高于以教為主教學模式下的學生平均分，教學效果更佳。應積極采用以學為主的教學模式，使處于大三大四階段的學生有充分的時間進行課前預習，積極參與課堂討論，及時完成課后習題，鞏固所學知識，通過教師和學生的密切配合，不斷提高教學質量和教學效果［6］。

5結語

教師需要掌握多種教學方法，如線下教學、線上教學、線上線下混合式教學、MOOC教學和翻轉課堂等，根據學生的學情具體安排。山東華宇工學院為應用型本科院校，為二(三)本院校，入學的學生素質比一本(雙一流)院校基礎差一些，每屆本科生約有30%的學生考研，如何提高教學質量、采用何種教學模式，教師要具體問題具體分析，運用豐富的教學經驗科學處理。對于大三、大四的學生來說，由于受到考研、實習等因素的影響，學生的專業課學習時間有限，應采用以學為主的教學模式，提升學生的自主學習能力，大一、大二的學生具有充足的時間進行預習和復習，教學效果比較顯著。教無定法，教學模式不能一刀切，一名合格的教師要實事求是，根據教學經驗和學生的學情合理采用最佳的教學模式，只有這樣才能提高教學質量。

參考文獻:

［1］呂俊燕，鄭明輝，楊瑞青.“互聯網+”教育新形態下智能制造人才培養的探索［J］．裝備制造技術，2020，(10):245－246.

［2］姜利華.新工科背景下高校機械設備課程混合式教學方法研究［J］．理科愛好者，2020，(11):7－8.

［3］田研.線上線下混合式教學模式中融入課程思政的探討———以線性代數課程教學為例［J］．理科愛好者，2020，(11):3－5.

［4］葉瀾.教師角色與教師發展新探［M］．北京:教育科學出版社，2001:12－13.

［5］譚德寧.應用型本科院校教學質量提升策略研究———以機械工程專業為例［J］．黑龍江科學，2021，(09):116－117.

［6］陳瑞.新形勢下應用型本科院校輔導員學業指導能力提升策略研究［J］．黑龍江科學，2021，(09):106－107.

作者:譚德寧 單位:山東華宇工學院機械工程學院