智慧校園環(huán)境下《機(jī)電傳動(dòng)控制》自主導(dǎo)向型教學(xué)的研究與實(shí)踐

智慧校園環(huán)境下?機(jī)電傳動(dòng)控制?自主導(dǎo)向型教學(xué)的研究與理論〔〕:

摘要：根據(jù)培養(yǎng)目的和教學(xué)任務(wù)要求，整個(gè)教學(xué)過(guò)程從教師布置的課前預(yù)習(xí)、課題講授課后復(fù)習(xí)與穩(wěn)固練習(xí)，實(shí)驗(yàn)等理論環(huán)節(jié)，基于藍(lán)墨云班課平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)線上--線下學(xué)習(xí)。利用智慧校園環(huán)境對(duì)?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程自主導(dǎo)向教學(xué)進(jìn)展了探究，基于藍(lán)墨云班課中的活動(dòng)、小組任務(wù)、頭腦風(fēng)暴、答疑和討論，對(duì)教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)展了研究，并總結(jié)了一些教學(xué)經(jīng)歷與體會(huì)。通過(guò)課程各方面的協(xié)調(diào)配合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與有效控制，收到了良好效果。

關(guān)鍵詞：智慧校園環(huán)境；機(jī)電傳動(dòng)控制；自主導(dǎo)向；藍(lán)墨云班課

本文引用格式：李俊敏，等.智慧校園環(huán)境下?機(jī)電傳動(dòng)控制?自主導(dǎo)向型教學(xué)的研究與理論[J].教育現(xiàn)代化,2022,6(10):151-154.

ResearchandPracticeofSelf-guidedTeachingofElectromechanicalTransmissionControlinSmartCampusEnvironment

LIJun-min,WANGLi,LIUHai-yan,FENGXiao-hui,TANJu-qin

〔ZijinCollege，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing〕

Abstract:Accordingtothetrainingobjectivesandteachingtaskrequirements,teachingprocessfromtheteacher"spre-classpreview,topiclecturesandafter-classreviewandconsolidationexercises,experimentsandotherpracticallinks,basedonthebluecloudsclassplatform,toachieveonline-offlinelearning.theproblemsinteachingarestudiedandsometeachingexperiencesaresummarizedBasedontheactivities,grouptasks,brainstorming,answeringquestionsanddiscussioninblue-inkcloudsclass.Throughthecoordinationofallaspectsofthecurriculum,thestableoperationandeffectivecontroloftheteachingsystemhavebeenachieved,andgoodresultshavebeenachieved.

Keywords：Smartcampusenvironment;Electromechanicaltransmissioncontrol;Autonomousguidance;BlueMoYunclass

?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的專業(yè)核心課程，主要是使學(xué)生在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程式有關(guān)知識(shí)的根底上，掌握各類電機(jī)及其相關(guān)的控制技術(shù)，并將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于多種機(jī)械設(shè)備中。是將模電、數(shù)電、自動(dòng)控制技術(shù)和機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合，理論性非常強(qiáng)的一門(mén)課程。目前，諸如互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)等高科技已應(yīng)用于各大高校，傳統(tǒng)校園將逐步被智慧校園所取代。隨著學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)i-zijin的全面覆蓋，智慧校園的環(huán)境悄然建立，為深化開(kāi)展信息化教學(xué)改革提供條件保障。目前，通過(guò)智慧校園，將教學(xué)、科研和校園生活融為一體，構(gòu)建自主導(dǎo)向型教學(xué)形式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自動(dòng)學(xué)習(xí)[1-5]。

一?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程自主導(dǎo)向型教學(xué)方案和學(xué)習(xí)方法

作為一門(mén)綜合性課程，?機(jī)電傳動(dòng)控制?的知識(shí)面比擬廣泛，理論性強(qiáng)，故學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中難度比擬大。該課程涉及機(jī)械類知識(shí)，電氣類知識(shí)，主要包括機(jī)械根底知識(shí)，各類電機(jī)的調(diào)速方法，可編程控制器的原理，繼電器和接觸器等低壓電器的原理及控制線路的設(shè)計(jì)等。一直以來(lái)，該課程在教學(xué)過(guò)程中，以講授為主，沒(méi)有運(yùn)用信息化的教學(xué)方法，使得教學(xué)效果差，不能很好地掌握該課程的知識(shí)。故迫切需要運(yùn)用信息化等方法，通過(guò)自主導(dǎo)向地研究問(wèn)題，并在此根底上設(shè)計(jì)教學(xué)和理論性環(huán)節(jié)。

同時(shí)將藍(lán)墨云班課、Matlab【6】、Proteus、Keilc、Protel、等軟件融入到機(jī)電傳動(dòng)控制的應(yīng)用中。對(duì)?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程進(jìn)展分析和設(shè)計(jì)，教學(xué)方案如圖1所示。

二自主導(dǎo)向型教學(xué)的探究與理論

〔一〕藍(lán)墨云班教學(xué)手段

目前，可以使用藍(lán)墨云班課進(jìn)展信息化教學(xué)，這是一款免費(fèi)的在線云平臺(tái)。藍(lán)墨云班課可以隨時(shí)隨地的使用挪動(dòng)設(shè)備進(jìn)展即時(shí)反響學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在智慧校園環(huán)境下，藍(lán)墨云班課將教師和學(xué)生嚴(yán)密的聯(lián)絡(luò)在一起，實(shí)現(xiàn)了師生和生生之間的互相交流和資料共享。藍(lán)墨云班課是通過(guò)教師在云端創(chuàng)立新班群和新班課，通過(guò)挪動(dòng)設(shè)備，教師可以實(shí)現(xiàn)課堂考勤，資料發(fā)布，教學(xué)評(píng)價(jià)等效勞。學(xué)生可以通過(guò)挪動(dòng)設(shè)備查閱課堂內(nèi)容，消息提醒，學(xué)習(xí)園地等效勞。

1.藍(lán)墨云班課的優(yōu)點(diǎn)：管理班課，平臺(tái)提供圖案簽到方式，學(xué)生可以自由設(shè)置簽到圖案。教師通過(guò)挪動(dòng)設(shè)備布置一些任務(wù)，設(shè)置一些活動(dòng)的內(nèi)容，并在線和學(xué)生進(jìn)展答疑，通過(guò)對(duì)學(xué)生完成任務(wù)的情況進(jìn)展評(píng)價(jià)，可以隨時(shí)隨地的監(jiān)控學(xué)生對(duì)該任務(wù)的參與程度。通過(guò)在往云端上傳一些學(xué)習(xí)資料，并從云端理解學(xué)生的一些反響內(nèi)容，教師通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、測(cè)試、答疑等方式，隨時(shí)和學(xué)生進(jìn)展互動(dòng)。

學(xué)生可以自主學(xué)習(xí)，隨時(shí)通過(guò)挪動(dòng)設(shè)備獲取任務(wù)，通過(guò)下載一些學(xué)習(xí)資料，如學(xué)習(xí)視頻、PPT等，進(jìn)展自主學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生可以通過(guò)跟教師或其他同學(xué)提出疑問(wèn)，也可以參與一些問(wèn)卷調(diào)查等活動(dòng)。

2藍(lán)墨云班課的施行

教師將學(xué)習(xí)方案、學(xué)習(xí)要求和作業(yè)通知發(fā)送到云平臺(tái)，上傳文檔、視頻等教學(xué)資源；教師在上課前布置一些任務(wù)，設(shè)置學(xué)生必須參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)，提醒學(xué)生需要預(yù)習(xí)的一些內(nèi)容。學(xué)生需要按照任務(wù)內(nèi)容查閱資料，完成一些作業(yè)，并參與相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。當(dāng)在在線學(xué)習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)與教師、同學(xué)進(jìn)展在線交流、在線討論、并解決問(wèn)題；學(xué)生通過(guò)在線完成一些學(xué)習(xí)內(nèi)容的測(cè)試，通過(guò)測(cè)試可以檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)展指導(dǎo)，并答疑，掌握學(xué)生對(duì)一些知識(shí)的理解程度。

藍(lán)墨云班課可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)發(fā)送一些學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)這些學(xué)習(xí)任務(wù)自主學(xué)習(xí)；課中階段學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室利用各種多媒體技術(shù)進(jìn)展問(wèn)題探究、理論操作，完成探究學(xué)習(xí)；課后，教師在云平臺(tái)上對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)展議論，并答疑，學(xué)生在云平臺(tái)上接收一些課外拓展任務(wù)，通過(guò)上傳一些課后作業(yè)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固拓展學(xué)習(xí)的效果，如圖2所示。藍(lán)墨云班課通過(guò)全過(guò)程的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)采集，可以實(shí)現(xiàn)過(guò)程化鼓勵(lì)和形成性評(píng)價(jià)。

〔二〕?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程設(shè)計(jì)與理論

為了進(jìn)步教學(xué)效果，需要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)，基于問(wèn)題學(xué)習(xí)，讓學(xué)生獲得根底知識(shí)、專業(yè)技能和綜合運(yùn)用知識(shí)的才能，尤其是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新才能和解決問(wèn)題的才能。教師在安排教學(xué)進(jìn)度時(shí)，首先需要進(jìn)展課堂討論，通過(guò)討論，教師可以掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，教師可以隨時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度。根據(jù)每章的特點(diǎn)、重點(diǎn)和難點(diǎn)提出研究問(wèn)題，同時(shí)把一些資料發(fā)布在藍(lán)墨云班課上，學(xué)生通過(guò)線上學(xué)習(xí)，線下組織學(xué)生進(jìn)展課堂討論，啟發(fā)思維，這樣可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)所獲取的知識(shí)提出自己的看法。例如：在電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)電氣控制方面，可以引導(dǎo)學(xué)生直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)與交流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制兩個(gè)一起考慮，啟發(fā)學(xué)生的思維方式。其次，采用分組合作學(xué)習(xí)，組建課程小組，針對(duì)某個(gè)問(wèn)題假設(shè)某個(gè)學(xué)生答復(fù)不上，他可以申請(qǐng)小組內(nèi)成員幫助，共同討論解決問(wèn)題。小組學(xué)習(xí)不僅可以用于課堂中充分調(diào)動(dòng)課堂氣氛，也可以用于課后復(fù)習(xí)和討論中。通過(guò)互相學(xué)習(xí)，有利于增進(jìn)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。最后，由教師點(diǎn)評(píng)學(xué)生答復(fù)的問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生之間的互動(dòng)熱情和各自的探究精神。

?機(jī)電傳動(dòng)控制?主要針對(duì)電機(jī)〔直流電機(jī)和交流電機(jī)〕以及控制類電機(jī)的控制及應(yīng)用，在實(shí)際教學(xué)中，讓學(xué)生參觀不同的電機(jī)實(shí)物，根據(jù)實(shí)物來(lái)區(qū)分電機(jī)的分類。在課程教學(xué)中采用和消費(fèi)實(shí)習(xí)結(jié)合起來(lái)，采用來(lái)自消費(fèi)實(shí)際的機(jī)床電氣控制,由工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)設(shè)備講解消費(fèi)機(jī)械的電氣控制，重點(diǎn)講解電氣接線圖和電氣走線。通過(guò)互動(dòng)討論課，組建小組分別討論，在討論中有助于學(xué)生從整體的角度分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，學(xué)生可以從機(jī)電系統(tǒng)整體控制、運(yùn)動(dòng)控制、電源、檢測(cè)等各個(gè)方面進(jìn)步解決實(shí)際工程問(wèn)題的才能。

期末考試稱為重點(diǎn)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主考慮被忽通過(guò)將理論知識(shí)和工程教學(xué)過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題進(jìn)展討論，深化研究工程進(jìn)展過(guò)程中遇到的知識(shí)點(diǎn)，用詳細(xì)問(wèn)題詳細(xì)討論，各個(gè)擊破的方法，帶著學(xué)生積極考慮，主動(dòng)學(xué)習(xí)，從多個(gè)方面綜合訓(xùn)練學(xué)生的才能，提升學(xué)生的綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的才能，學(xué)會(huì)分析和理解問(wèn)題，并通過(guò)學(xué)會(huì)的知識(shí)解決問(wèn)題。并將這些課堂的內(nèi)容上傳到藍(lán)墨云班課上，學(xué)生可以在課后穩(wěn)固復(fù)習(xí)，下一次課的時(shí)候每組進(jìn)展演示。根據(jù)完成情況決定平時(shí)成績(jī)。

〔三〕完善教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制

課堂上的答復(fù)以下問(wèn)題環(huán)節(jié)，通過(guò)平時(shí)積分的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，答復(fù)正確加分，鼓勵(lì)學(xué)生積極考慮，對(duì)不進(jìn)展的考慮的做出一定減分及批評(píng)。在答復(fù)以下問(wèn)題的過(guò)程中，可以間接的提醒學(xué)生哪些是重點(diǎn)，哪些是必須掌握的。學(xué)生通過(guò)考慮，可以加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解和掌握。學(xué)生在課堂上認(rèn)真考慮，積極的課堂氣氛就不難掌握了【5】。

目前，學(xué)生成績(jī)一般由兩局部組成，期末成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)占30%。在整個(gè)課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)中，略了，弱化了學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手才能。而?機(jī)電傳動(dòng)控制?作為一門(mén)理論與理論嚴(yán)密結(jié)合的課程，期末考試成績(jī)雖然重要，但不能反映學(xué)生的綜合才能，不能評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)才能和動(dòng)手才能。因此，對(duì)課程成績(jī)的評(píng)定修訂為期末考試(50%)+實(shí)驗(yàn)成績(jī)(30%)+課堂出勤與答復(fù)以下問(wèn)題(10%)+課程作業(yè)(10%)。

三課程理論

課程中的理論課題不是憑空而出，而是在科學(xué)研究中的子課題，實(shí)驗(yàn)室建立或消費(fèi)理論中的一局部。學(xué)生在完成這些理論課題時(shí)，往往需要查閱資料，通過(guò)方案設(shè)計(jì)，初步實(shí)驗(yàn)，實(shí)際驗(yàn)證，輸出報(bào)告等過(guò)程，學(xué)生在完成課題的過(guò)程中，將獲得新的知識(shí)和新的體驗(yàn)，得到了全面鍛煉，從而培養(yǎng)了學(xué)生的研究才能和動(dòng)手才能。

學(xué)生要獨(dú)立完成理論課題有一定的難度，故需要對(duì)學(xué)生進(jìn)展選題和分組，教師經(jīng)常與學(xué)生進(jìn)展交流，并答疑和課題辯論。做完理論課題后，需總結(jié)在完成該課題過(guò)程中遇到的問(wèn)題，解決方法和獲得的成果。同時(shí)我們將理論性環(huán)節(jié)劃分為3個(gè)階段。

〔1〕根本實(shí)驗(yàn)：包括仿真實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)Matlab【6】編寫(xiě)電機(jī)的仿真程序，在計(jì)算機(jī)上模擬仿真結(jié)果。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是將編好的程序生成.Hex文件下載到單片機(jī)中，確認(rèn)理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否統(tǒng)一。

〔2〕綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。利用學(xué)?，F(xiàn)有的X-Y實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)展PID控制，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的單軸運(yùn)動(dòng)控制，雙軸運(yùn)動(dòng)控制。通過(guò)設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)原理圖，并編寫(xiě)程序。

〔3〕開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在純熟掌握根本實(shí)驗(yàn)才能的根底上，可以自行進(jìn)展電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)，生成印刷電路板，焊接上相關(guān)元件并進(jìn)展軟硬件聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的控制。

四結(jié)論

目前，高等院校在產(chǎn)教研交融的背景下，培育具有研究才能、理論才能和創(chuàng)新精神的"機(jī)電復(fù)合型";人才。在教學(xué)中，我們始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，使學(xué)生從被動(dòng)承受知識(shí)引導(dǎo)知識(shí)的探究者。因此，在?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程的教學(xué)中，使用自主導(dǎo)向研究型的教學(xué)理念，總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)歷。

〔1〕本文對(duì)自主導(dǎo)向型教學(xué)進(jìn)展了討論，在教學(xué)目的、操作程序、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)過(guò)程和構(gòu)造體系等方面都進(jìn)展了較為深化的嘗試。

〔2〕通過(guò)在課堂上應(yīng)用一些靈敏的教學(xué)方法，使用藍(lán)墨云班課進(jìn)展線上--線下教學(xué)，主要是為了增強(qiáng)學(xué)生考慮問(wèn)題的主動(dòng)性和積極性，更好的掌握根底知識(shí)，理解最新科技開(kāi)展。

〔3〕在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革過(guò)程中，慎重學(xué)習(xí)理論內(nèi)容，進(jìn)步學(xué)生的分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的才能，進(jìn)步學(xué)生的動(dòng)手才能和工程應(yīng)用才能。

參考文獻(xiàn)

【1】吳濤，尹志宏."機(jī)電傳動(dòng)控制";課程的研究型教學(xué)形式[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探究，2022〔1〕：105-107.

【2】張萬(wàn)奎.?機(jī)電傳動(dòng)控制?課程教學(xué)研究與理論[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2022〔9〕：92-94.

【3】葛動(dòng)元，姚錫凡，蔣壽生等."機(jī)電傳動(dòng)與控制"