應用型本科機電一體化信息化教學研究
來源:用戶上傳
作者:
摘要：機電一體化是本科階段機械電子工程專業課程，涉及多個學科多種技術且應用性較強。通過觀察教學現狀，文章歸納整理了應用型本科《機電一體化》課程信息化教學過程中存在的普遍性問題。文章分析了造成這些問題的原因，進而給出了加強學生信息意識，提升信息技術應用能力，加大信息資源與學科整合，優化教學結構等對策建議，對于提升應用型本科《機電一體化》教學有一定的參考意義。
關鍵詞：應用型本科;機電一體化教學;信息化教學
中圖分類號：G434 文獻標識碼：A
文章編號：1009-3044（2019）15-0158-02
Abstract：The mechatronics is an application-based undergraduate course in machine-electronic engineering speciality， which involves a number of disciplines and a variety of techniques.By observing the current teaching situation， this paper summarizes and sorts out the common problems existing in the course of Mechatronics teaching in application-oriented Universities. This paper analyses the causes of these problems and puts forward the countermeasures to promote the development of the mechatronics informatization teaching from the following aspects： strengthening students'information awareness， enhancing the application ability of information technology， increasing the integration of information resources and disciplines， and optimizing the teaching structure. This paper has a certain reference significance for improving the teaching of Mechatronics for applied undergraduates.
Key words： application-oriented universities; mechatronics teaching; informatization teaching
《機電一體化》課程是面向機電、機械專業學生開設的一門專業課程，是將不同科目知識融合的關鍵課程，也是學生從理論基礎學習向工程實踐過渡的重要轉折性課程[1，2]。課程是與實踐性較強的專業課程，注重外部執行系統與控制系統的連接，是機電專業所學機械知識，電子知識以及控制理論的綜合與應用[3]。課程涉及知識面廣，對老師和學生理論基礎要求較強，一名教師一般難以全面掌握所涉及的全部理論知識，應用型本科機電一體化教學中存在諸多問題，因此在信息化2.0背景下，改變教學模式提升教學效率迫在眉睫[4]。
1 應用型本科機電一體化信息化教學存在的問題
隨著信息技術的發展和信息化教學的推行，應用型本科院校信息化教學基礎硬件已經基本建成并逐步完善，但信息化教學在具體課程中的開展并不理想，究其原因主要有以下幾個：
1.1 教師信息化教學意識不強，信息技術應用較少
新工科和信息化的發展無疑對應用型本科院校提出了更高要求，但是針對應用型本科院校的專業課程教師信息化應用培訓內容很少，也沒有形成完整的培訓服務體系，因此本科院校專業課程教師信息化教學意識較弱。教師對信息技術與課程整合度不高，大多將信息技術與教學內容的簡單拼接，教學信息化資源利用率低，信息化教學開展成效不高。
1.2學生信息應用能力不足，信息素養偏低
隨著信息技術和信息化教學的發展，應用型本科學生的信息技術應用能力和信息意識也在逐步加強，但與機電一體化課程的要求仍有一定的差距[5]。
一方面，應用型本科學生由于生源錄取分數在本科中處于下游分數段，學習素質和能力良莠不齊，對基礎理論知識的掌握程度不盡相同，本科院校實驗開出量相對較少，學生總體實踐能力相對薄弱，對實踐性課程興趣不大積極性不高[4，5]。另一方面，對于高年級的學生而言，專業性課程較多，課程信息量較大。
相當一部分學生不了解信息化教學，對機電一體化課程本身及利用信息化方式進行機電一體化課程學習興趣不高，對信息化教學理解僅限于通過網絡平臺自主學習，對信息化教學理解不深入，信息化學習意識不強，應用信息技術學習的能力不足。學生利用手機、計算機等信息化終端主要用于娛樂和部分指定作業，鮮有主動應用信息化終端進行學習的學生，即便是學習刻苦和成績優良的學生其主要學習途徑也是到圖書館和教室閱讀紙質材料。整體信息素養和信息技術應用能力整體偏低。
1.3教學方法有待完善
應用型本科院校是以培養應用型人才為目標，主要培養方式還是課堂教學。研究應用型本科院校機電一體化信息化教學，重點在于教學模式和方法。信息化教學，終究是要聚焦課堂，改善教學方法。將信息技術手段應用于課堂教學能夠提高課堂教學效率已經得到大量實踐證明，但不足之處也很明顯，如用ppt代替了黑板導致信息顯示時間短，教師過于關注信息化技術減少了互動環節，因此學生接受綜合性實踐培訓效果并不明顯，主要在于機電一體化信息化教學方法欠佳，信息化教學在實際中并未提高課堂教學質量和效率。 1.4機電一體化教學內容不滿足信息化教學需求
當下應用型本科院校在順應時代的發展趨勢，優化學科教學，深化教學改革，完善教育資源共享機制，以提升教學質量[6]。而在機電一體化課程中信息化教學中教學內容存在明顯問題，主要表現在適用信息化教學的資源匱乏;教學內容擴充進展緩慢;教學內容難以做到隨技術發展及時更新;現有信息化教學內容質量不高，只是將傳統授課內容與信息技術強行嫁接。
2 應用型本科院校機電一體化信息化教學優化對策
2.1加強教師和學生的信息意識
信息意識是在掌握多媒體和計算機設備的應用的基礎上更深層面意識到信息化教學的重要性，轉變教學理念，提高對專業信息的敏感度，從而增強信息技術應用的主動性進而形成習慣性，提升教師信息素養。
教師需要根據自身的教學風格選擇合適的教學資料，在大量的網絡公共資源中篩選出符合自己教學風格的資料內容，并進行修改完善，以保證教育資料與教學風格的一致性，強化課堂教學信息化，以利于學生接受專業知識，獲得更好的課堂教學效果。
信息化教學的主體是學生，因此應堅持學生為中心，注重學生個體差異，發掘學生的潛質，提高學生對課程學習的主動性和積極性，培養學生自主探究能力，根據學生個體特質有針對性的教學，進而豐富教學方式，構建良好的機電一體化課程學習氛圍。鼓勵學生根據自身的能力選擇適合自身的學習方法和內容，構建預習、聽講、復習三位一體的信息化學習平臺，讓機電一體化學習不再受時間和空間限制，形成真正以學生為主體的學習模式，以利于學生個體自主發展。
2.2 提升教師和學生的信息技術應用能力
?。?）提高信息水平
樹立教師為實現機電一體化課程教育教學信息化改革主動意識和使命感，積極響應學校要求并參與各種交流培訓活動。
提升信息學生信息素養水平需要擺脫傳統的教學方式，以學生為主體，在新型的教學環境下構件良好的學習環境和氛圍，并將機電一體化課堂教學與信息技術有效結合。教師在授課過程中需要有意識的長期對學生滲透信息資源和信息技術，進而促使學生不斷提高信息技術水平豐富信息資源。樹立教師和學生的終身學習意識，并堅持在實踐中學習、交流，鞏固信息化教學知識和技能，不斷通過實踐提升個人信息技術。
?。?）提升信息獲取技巧
作為綜合性較強的機電一體化課程，教師需主動提升自身的信息獲取能力和技巧，同時在講授課程內容的同時還可以指導學生正確高效利用信息技術，并引導學生提高資料搜索能力，信息篩選能力，幫助學生擴展學習資源，從而掌握更多獲取信息的技巧，提高自身學習能力。
（3）加強信息協作能力
應用型本科教師常以教學為主，一方面機電一體化課程本身綜合了機械、電子、控制等多個學科的知識，另一方面一個教師經常需要同時上幾門課，因此，學科知識的外延較大以已然成為機電一體化教學發展的一大阻礙因素，當然也嚴重影響著信息技術與機電一體化課程內容的高效融合，影響教師利用信息化手段指導學生學習，提高教學效果。
因此，高校構建高校不同學科專業教師間組成發展共同體，通過不同學科教師的交流研討，豐富跨專業知識并使之與信息技術有效整合，從而培養機電一體化課程教師跨學科知識學習和研究能力。
2.3加大優質信息資源與學科整合力度
機電一體化教學資源與信息資源的整合不是簡單的融合，而是一種理念的更新和提升。加大教學資源與信息資源整合力度，首先要全方位多渠道搜集教學資源，注重信息資源共建;其次，要注重教學資源的審查和管理，引導教師和學生轉變信息化觀念，強化信息技能專業培訓，提升師生信息素養和技術水平。最后，應建立兄弟院校間的資源共享渠道，集中優質資源，構建高等教育信息資源共享平臺，為完善信息化教學內容打好基礎。
2.4創新教學內容
重視實踐教學信息化，加大實踐與信息技術的聯系，由于機電一體化是一項實踐性非常強的專業，而隨著技術發展，社會需求對機電一體化專業的人才要求也越來越高，應用型本科院校除了減少理論課學時及增加實踐課學時的同時還應注重實踐課與信息技術的融合。傳統的實驗教學一般采用集成的試驗箱，實驗平臺雖然遠離與實際應用相同，但操作過于簡單，硬件部分相對封閉，學生的實際操作工作只是拔插模塊和導線，軟件部分相對固定，學生實際操作工作只是按操作流程熟悉軟件和修改部分參數，經過試驗后學生對硬件和軟件理解都不夠透徹，在這種實驗過程中學生對難以真正起到提高學生實踐能力的作用。如果實踐教學過程中若全部采用與工業現場相同的軟硬件則將會帶來成本過高、授課時間過長等問題，甚至存在安全隱患。而“VR”技術則可完美地避免該類問題，在實踐上的模擬真實應用工況，軟硬件資源可以重復利用成本可控，不存在安全隱患，同時能有效提高學生的興趣。通過“VR”技術可以仿真機電一體化課程相關技術的原理性知識，讓學生對理論基礎把握更透徹;通過“VR”技術可以仿真機電一體化設備操作過程，提高學生工業現場操作能力; “VR”技術可以仿真機電一體化設備維修，讓學生對設備構造有更深入的了解;“VR”技術可以仿真機電一體化設備的設計和生產過程，讓學生設計出自己想要的機電產品，提高學生的成就感。
3 結語
隨著技術進步，企業對復合型人才的需求越來越高，應用型本科機電專業學生是最基本的復合型人才，而機電一體化課程是將機械與電控連接的基本點，因此機電一體化課程在專業教學中尤為重要，因此也對教學提出新的目標和要求。機電一體化教學中要與時俱進，加強師生信息化意識，提高信息技術應用能力，完善、調整課程內容和結構，進而提高教學質量。
參考文獻：
[1] 鮑加農. 機電一體化及專業課程設置[J]. 中國現代教育裝備， 2004（1）：10-13.
[2] 胡偉蓉， 楊婭君， 傅曉煒. 高校機電一體化課程群實驗教學改革的研究與探討[J]. 中國現代教育裝備， 2007（12）：74-75.
[3] 馬晨光. 淺談機電一體化教學存在的問題及其改革措施[J]. 科學技術創新， 2017（1）：64-64.
[4] 殷信. 應用型本科院校英語信息化教學研究[D].西安： 西安建筑科技大學，2018.
[5] 秦龍， 仇職， 伍祥. 應用型本科人才培養模式的改革探索[J]. 2019，15（2）：105-107.
[6] 周芳，吳寧，葛芬. “新工科”背景下網絡課堂教學方法研究[J]. 2019，15（2）：119-120.
【通聯編輯：王力】
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/8/view-14921129.htm
