翟天嵩+张丹

摘要：结合应用型高校人才培养目标，针对伺服运动控制技术课程理论性、综合性、实践性均较强的特点，详细分析了目前教学中存在的问题。以培养学生工程实践能力为教学导向，树立学生在整个教学活动中的中心地位；通过提炼教学要点，确定以工程应用能力培养为主线的教学内容；优化教学方式；改革考核体系；将理论学习与工程应用相结合，全面提升学生的工程实践能力。通过课程在自动化专业12、13级教学中实践，取得了较好的效果，毕业生深受企业的好评。

关键词：培养目标定位；提炼教学要点；优化教学方式；改革考核体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）31-0113-02

一、引言

伺服运动控制技术是南阳理工学院自动化专业的一门专业核心课。同时，伺服控制技术也是现代智能制造的核心技术。南阳理工学院2011年获批为教育部“卓越工程师教育培养计划”试点学校，2016年获批河南省示范性应用技术类型本科高校10所之一，并被上报为国家“十三五”应用型本科产教融合工程规划建设项目高校100所之一。在此背景下，该课程教学改革旨在以工程应用为教学导向，通过教学内容、教学方法、考核形式等的改革与实践，以突出工程应用、加强创新教育、提高就业竞争力等为目的开展教学，切实提高人才培养质量。

二、教学中存在的问题分析

伺服运动控制技术课程理论性、实践性、综合性均较强，主要面向自动化技术领域培养具有伺服系统维护、设计与开发能力的高级应用型技术人才。课程教学内容不仅包括基本控制理论及应用，更强调伺服控制系统的设计与实现。很多高校已开展了大量教学方法的改革与探索[1-4]，但受到诸多因素影响，在教学中仍旧存在一些问题。

1.先修课程较多。课程本身涉及内容繁杂，部分学生由于前期知识没有很好掌握，对应用领域不明确，再加上教师引导不当或教学方法不合理，容易使课程往理论上过多侧重，使学生缺乏学习动力，进而影响了本门课程的学习。

2.该门课程所涉及的部分知识，与其他专业课程有交叉或重叠，会造成部分知识重复讲，使学生失去学习兴趣；部分重要的知识点没讲细，造成实践环节无法很好开展。

3.此课程常开设在第7学期，考研、考公务员、国家电网考试、就业等因素，大大影响了学生学习的积极性和学习效果。或学生学习方法不得当，只是上课听听了事，课下没有及时动手练习，无法实现提高工程应用能力的培养。

4.闭卷的课程考核方式不科学，大部分学生以不挂科为学习目的，造成教学目标无法落实。

因此，如何以工程应用为导向，合理定位，重新审定教学内容，优化教学方式，改革考核形式，引发学生学习兴趣，提高学习成效，成为该课程教学改革的重点。

三、工程应用导学的教学改革与实践

（一）合理定位，重新审定教学内容

1.使学生明确行业背景。近年伺服控制技术的应用范围逐渐扩大，从工业自动化扩展到了智能制造、无人工厂、机器人等，也使对伺服控制技术应用型人才的需求更加迫切。根据南阳所处地域行业特点，将行业背景定位为广义的制造业为主，小型的服务机器人制造行业为辅。这样，既体现鲜明的行业需求，也有利于提高学生的学习兴趣。

2.以学校“自动化专业省级综合改革试点项目”为契机，建立以应用能力培养为主线的教学内容。通过与相关课程教师的细致勾通，确保所需先修知识的基本完备；摒弃陈旧内容，以及在工程应用中不必过多考虑的内容，使理论讲授更精炼。

3.合理选择教学案例。根据培养工程应用能力所需，选定案例包括软件仿真和具体系统实物，便于集中讲授和对比学习。

4.增加项目驱动。拟定工程应用能力训练项目，小型项目要求學生利用开放实验室、学生工作室，以及实验课进行完成，并计入课程考核；难度稍高的安排在后续的课程设计中完成，另行考核。在系统设计与实现时，强调单片机、可编程控制器、工控机等多种控制器的应用。

（二）优化教学模式

1.采用工程案例导学的授课模式。之前也常采用仿真案例来辅助教学[5]，但仅停留在仿真结果的演示与分析，没有与实物相结合，最终还是停留在了理论层面。改进后，引入部分教师项目成果，或校友的实际项目案例，通过拍摄实物系统视频，或采用现场教学，讲授工程项目实现和调试方法，与仿真形成对比，有利于培养学生工程意识。

2.采用项目驱动的实践能力培养方式，使学生在“学中做”，在“做中学”。课程涉及的伺服系统有四类：步进、直流、直流无刷、交流。前三类，要求学生分别完成一个基本驱动控制系统，采用CDIO工程教育模式，要求学生课下设计并仿真，在实验课上统一时间内实现，根据调试结果，给出考核成绩。第四类在后续的课程设计中进行训练。

3.定期对学生专题实践训练项目完成情况进行课堂点评，由老师点评存在的主要问题，挑选有代表性的学生分享经验，采用翻转课堂的教学模式，提高学生的参与度。

4.建立课内、课外实践相结合的教学模式。充分利用开放实验室，使学生利用课余时间，进行各实践项目的前期工作，实现课内与课外的有机融合。同时，遴选优秀学生参加各级学科竞赛，进一步增强学生的实践、创新及团队合作能力。

（三）改革考核形式

基于工程应用导学的理念，考核改用“平时考核+实践能力考核+期末考核”的形式进行。重点考察学生对知识的理解和掌握，以及能否通过自主学习、文献检索等，进行基本系统的实现和调试。

平时考核引入了第三方微信平台。利用这个平台，可以使全班同学共同参与回答提问，系统既能自动统计答题结果，又可起到考勤的作用。实践能力考核主要根据三个专题实践训练项目进行评定。期末考核仍旧采用闭卷考试形式进行。主要督促学生掌握一些专业的词汇和概念，并能进行一定的计算、作图、问题分析等，培养其全面的专业素养。

四、教学改革成效

经过以上改革与实践，学生的学习兴趣和学习主动性明显提高，实践能力较往届学生显著增强。尤其在完成实验和课程设计时，90%以上的学生都能够按照教师拟定的时间安排，有计划有步骤的完成项目的设计、编程、仿真和实现。个别学生还能做出较简洁、高效的设计方案。部分学生在2016“西门子杯”中国智能制造挑战赛中获得了全国一等奖的好成绩。采用此教学改革方式实践的12、13级自动化专业学生在毕业实习时，深受企业的好评。

五、结束语

工程应用导学的伺服运动控制技术课程教学就是在教学的过程中贯穿工程意识培养，同时树立学生在整个教学活动中的中心地位，通过内容引导、方法引导和考核形式引导，使这种教学理念得以实施，并获得了较为显著的成效。

参考文献：

[1]孔祥东，权凌霄，等.“液压伺服与比例控制系统”课程体系建设与改革[J].中国大学教学，2011，（3）：67-69.

[2]赵劲松，姚静，张阳.基于能力矩阵的教学模式改革与实践——燕山大学液压伺服与比例控制系统国家级精品课程[J].教育教学论坛，2016，（32）：141-142.

[3]杜柳青，余永维.基于案例导学的《伺服驱动与控制技术》课程教学[J].教育教学论坛，2016，（36）：169-170.

[4]沈德峰.伺服控制系统理实一体化课程的项目设计[J].电大理工，2016，（2）：35-36.

[5]张袅娜，谢慕君，邱东.交流伺服运动控制系统课程建设的探索[J].实验室研究与探索，2011，30（10）：345-347.