黄敏 刘洪霞 陈丰 张华

摘要：互联网技术的发展以及各种教学模式的探索和信息化教学平台的建设，为机电传动与控制课程的教学模式的改革奠定了基础。本文结合本课程的实际教学情况和指导学生的经验，将混合式教学模式引入本课程的教学中，引导学生积极主动地学习，改善教学效果，为培养高水平应用型机械电子工程专业人才提供支撑。

Abstract： With the development of Internet technology， the exploration of various teaching modes and the construction of information-based teaching platform have laid a foundation for the reform of teaching mode of electromechanical transmission and control course. In this paper， combined with the actual teaching situation of this course and the experience of guiding students， the blended Teaching mode is introduced into the teaching of this course， which can guide the students to study actively， improve the teaching effect， and provide support for the cultivation of high-level applied mechanical and electronic engineering professionals.

关键词：混合教学;教学模式;机电传动;步进电机

Key words： blended teaching;teaching mode;electromechanical drive;stepper motor

中图分类号：G423.07                                     文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）02-0253-02

0  引言

《机电传动与控制》课程所介绍的电动机知识被广泛用于汽车、内燃机等领域;涵盖较多电机的工作原理、公式推导及相关概念，较抽象，且涉及学科较多，包含电磁学（如恒定磁场、旋转磁场、脉动磁场等相关概念），电力电子技术（如整流、逆变、脉冲宽度调制等电路的理解），机械工程控制基础（如闭自动环控制系统、PI调节器等），电机学（各种电机的结构与原理），电动机的机械特性及电力拖动等概念与方法，继电器-接触器控制电路，主要教学目的是使学生掌握电机原理及其拖动控制系统等基础理论，学会用各种电机、电器、电子元器件、检测元件及电子计算机按一定规律设计控制系统，[1]培养学生在复杂机电系统中相关问题的工程思维方法和工程应用能力。

目前主要还是教师讲学生听的方式，学生学习的积极主动性不高;鉴于互联网的迅速发展，互联网+教育的推广，混合式教学应运而生并迅速得到广泛的应用，什么是混合式教学？混合式教学理念强调将面对面讲授式课堂和线上学习相结合，借助适当的媒体技术，提供与教学目标相契合的资源和活动，从而取得最优化的教学效果。[2]混合式教学是指在适当的时间，通过应用适当的媒体技术，提供与适当的学习环境相契合的资源和活动，让适当的学生形成适当的能力，从而取得最优化教学效果的教学方式。[3]

本文结合我校机械电子工程专业机电传动与控制课程的教学现状，充分考虑本校学生的学习基础与专业培养计划，利用信息化时代丰富的网络资源，运用智慧教学工具——超星学习通辅助教学，将混合式教学模式运用到本课程中。

1  基于学习通的混合式教学实践

混合式教学是“互联网+教育”背景下的一种新型教育形式，也是信息化时代教学改革的发展趋势[4]。混合式教学的实施可以分为课前、课中、课后三个阶段。

1.1 教学准备

第一，明确课程地位。机电传动与控制课程作为我校机械电子工程专业的专业核心课，是机电系统与机电系统控制实现的纽带，对于学生掌握机电传动与控制的专业知识、培养学生分析和解决实际工程中机电一体化问题的工程应用能力，具有不可替代的作用。然而学生在学习了本课程后，反映最多的一个问题就是知识点多，且知识点之间联系很少，知识点都是孤立存在的，很难举一反三活学活用。因此让学生知道本课程所学知识点与该专业其他课程之间的联系，了解整个课程的知识点体系是非常有必要的。第二，修订教学大纲，优化教学内容。首先，我校机械电子工程专业课程大纲要求介绍的电机知识较传统老旧，没有结合时代发展的新动向，一些内容较简单如直流电机的结构与工作原理，在网上有很多高质量的学习资源，包括慕课视频，学生可以通过自学掌握这部分知识，教师准备一些相关的客观题检测学习效果，再根据检测结果有针对性地详细讲解个别难点;其次，对机械电子工程专业的学生而言，主要研究对象是生产机械中的电动机，掌握电动机的原理并根据实际情况合理选用控制方法即可，其他如整流、逆变及PWM等相关内容，则可以有选择地了解学习。因此教学大纲的更新修订和课程教学内容的优化，让本课程各知识点之间更具有逻辑性，也更便于学生对知识点的理解及应用。第三，优化多媒体课件，丰富课程资源。课件作为课堂教学描述知识的手法，在教学中占据着重要的地位，它起着连接教师与学生的作用：教师将课件表示出来的概念、图形、公式、特性曲线等知识有机地连接起来，通过讲解， 将其孕育的知识与理论传递给学生。[5]学生跟着课件理解教师的讲解，通过练习或实践将知识点内化。除了多媒体课件外，与课程相关的学习资源如例题习题的分析解答可以录制成短视频上传学习通，学生则可以根据自己的学习情况随时查看不懂的内容。因此在课程内容优化的基础上，更新多媒体课件、完善课程配套资源是必要的。

1.2 课前导学

教师要按照课程内容要求，借助线上信息化教学资源，如中国大学MOOC平台的优质资源，进行资源的整理与筛选。利用超星学习通发布课前学习资源，如步进电机的基本结构和工作原理的演示视频、动画、课件PPT、学习要求或注意事项等。

根据教师发布的学习要求，学生完成教师发布与教材内容相关的学习任务。线上学习结束后，学生完成教师发布的测验并提交。学生通过课前导学预习本节学习内容并检测对本节知识的认知水平;而教师则通过线上测验掌握学生的学习情况，如此有利于提高课堂教学的效率。

1.3 课中探究

根据预习内容测验的结果，教师在课堂上与学生积极讨论，解决不懂的问题。采用这种学习方式，学生能够积极思考，及时发现没有弄明白的知识点，也可以随时提出自己的疑问。因此在整个教学过程中，学生在教师的引导下是带着问题去学习，也在不断的发现新的问题;整个教学过程充分调动了学生的能动性，有助于培养学生自主探索问题的能力，同时树立对学习的自信。

1.4 课后辅导答疑

互联网的发展为教育带来了丰富的交流渠道，由单一的线下交流变为线上、线下多途径交流，这为教师和学生提供了更多的互助沟通的机会，提高了学生的表达能力。学生还可利用信息技术收集整合知识、充分思考。

2  课程考核方式的构建

根据工程教育专业认证的要求，课程组对本课程的考核方式进行了调整并在持续改进中;以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度和应用能力为重要内容，包括平时成绩、实验成绩和期末成绩三部分，平时成绩包括考勤、课堂活动、作业和随堂测验等环节，实验成绩包括实验过程和实验报告考核环节，期末成绩包括期末考试环节。相应地，课程总评成绩由平时成绩、实验成绩和期末成绩三部分加权组成，各环节成绩与总评成绩均为百分制，在总评成绩中，平时成绩、实验成绩和期末成绩所占的权重分别为30%、10%和60%。并将本课程的教学目标分解为以下子目标：

目标1：掌握机电传动系统的运動方程式及其含义;掌握几种典型生产机械的负载特性;掌握机电传动系统稳定运行的条件，并学会分析、判断系统的稳定平衡点;培养学生分析、判断机电系统运行状态的能力;

目标2：掌握直流电机、交流电动机、控制电动机的基本结构、原理、机械特性以及相关分析与计算;掌握各类电动机启动、调速、制动的常用方法以及每种方法的优缺点和应用场所;掌握运用机械特性的四个象限分析交、直流电动机运行状态的方法;培养学生根据实际情况及电机运行特性，合理选用、使用电动机的能力;

目标3：掌握继电器—接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理;培养学生分析较复杂的控制线路、设计一些较简单控制线路的能力;

目标4：掌握晶闸管的基本工作原理、典型整流电路的工作原理及其特点;理解逆变与脉宽调制的工作原理、用途和控制;掌握交、直流自动调速系统中常见基本环节，常用反馈环节的作用、特点及适用场所;培养学生根据生产机械的特点和要求合理选择使用机电传动控制系统、能够处理实际生产中控制系统运行问题的能力;

目标5（育人目标）：机电传动与控制是一门理论与工程实际相结合的学科，在教学过程中融入思政元素：一是通过介绍机电传动与控制对智能制造产业的重要性、战略性，加深学生对本所学专业和课程的荣誉感和使命感;二是通过介绍国内外当前的差距以及一些热点事件，唤起学生的忧患意识、科技报国热情和担当意识;三是通过介绍国内一些先进团队、先进个人的事迹来培养树立学生的民族自尊心和自信心。本课程的育人目标概括为“时代召唤使命，责任需要担当”。课程目标与考核环节的对应关系如表1所示。

其中，考勤每次0.5分、课堂活动包括提问、讨论、随堂练习等由学习通记录、作业每次0.5分、测验由学习通发布每次5分。各考核环节所占分值比例也可根据教学安排进行调整，建议值及考核细则如表2所示。

课程目标达成度评价包括课程分目标达成度评价和课程总目标达成度评价，具体计算方法如下：

3  总结

本课程的混合式教学还在摸索阶段，在教学和课程考核方式等环节的设计仍存在一些问题，如教学设计方案细节上不够具体、考核评价方式不够多元化、教师借助信息技术进行教学模式创新的能力等，还有待改进;此外，混合式教学的开展还应结合学生的实际情况进行量身定制，才能充分发挥现代教育技术的优势，调动学生学习的主动性和积极性。

参考文献：

[1]王班，冯长水，李冰茹.《机电传动与控制》教学问题分析及改进措施[J].教育教学论坛，2018（18）：249-251.

[2]李逢庆.混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016，26（9）：18-24.

[3]王玲玲.基于混合式教学的普通高校综合英语课程设计[J].管理观察，2017（27）：111-112.

[4]李萍.基于任务驱动的翻转课堂教学模式应用研究——以大学计算机基础课程为例[J].陕西学前师范学院学报，2017，33（5）：71-75.

[5]黄荣瑛.基于教学大纲制作"机电传动与控制"课件[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），2008，21（2）：74-76.