工程教育認證下機電傳動課程改革
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摘要：“機電傳動與控制”作為機械電子工程專業一門重要專業課，在畢業生工程教育和工程應用能力培養中起著關鍵作用，本文分析了課程現狀和工程教育認證要求之間存在的差距，根據工程教育論證的三大核心理念，從三個方面提出了該課程改革的思路和方法，為該課程達到工程教育認證要求提供了一定的思路。
一“機電傳動與控制課程”現狀與工程教育認證的差距
工程教育認證是實現工程教育國際互認的重要途徑，我國教育部自2006年起在全國開展工程教育專業論證工作，開展工程教育認證的目標是：構建中國工程教育的質量監督體系，推進中國工程教育改革，進一步提高工程教育質量；建立與工程師制度相銜接的工程教育認證體系，促進中國工程教育的國際互認，提升國際競爭力。工程教育認證的核心理念是以學生為中心、結果導向教育和持續改進，通過反向設計首先確定專業培養目標和畢業要求，根據培養目標和畢業要求進行課程體系的設置，確定開設的專業課程和具體的教學內容，通過正向實施進行相關課程教學和綜合評價判斷，根據課程的達成度評價判斷是否達到專業所制定的培養目標和畢業要求。工程教育論證的最終落腳點在各專業所制定的課程體系中的具體課程，只有每門課程所承擔的能力和素質培養達到了達到預定目標值，學生畢業時才能夠達到畢業要求[1]。“機電傳動與控制”作為機械電子專業一門重要專業課，是機電一體化人才所需電知識結構的驅體，是機電結合的紐帶。該課程主要介紹直流電機、交流電機及控制電機等電機的相關結構和工作原理，它們的應用場合及選用方法，同時對電機的驅動和調速控制方法進行了介紹，包括繼電器-接觸器控制，PLC控制及晶閘管控制方法等。通過該課程的學習應當掌握機電傳動控制系統中常用電子電力器件的工作原理、特點、應用和選用方法，掌握常用的開環、閉環控制系統的工作原理、特點、性能及應用場合[2,3]。理論教學方面該課程涉及的知識面廣，強調理論與實踐相結合，學習難度較大。實驗教學方面目前主要以認識性、驗證性實驗為主，缺乏綜合性、設計性的實驗[4,5]。該課程依然處于基于課程和知識的傳統教學階段，課堂講述過于偏重于理論，以老師和教材為中心，激勵源于教師的責任心，缺乏互動和連續性，以考試和分數作為評估。而根據工程教育認證的要求，課程學習應當以學生為中心，學生負責自己的學習，關注學生成長和專業能力提升，強調學生為結果而學習，教學和學習過程互動持續改進，引入多種評估機制和進行持續評估。為了滿足工程教育認證“以學生為中心，以素質培養為目標”的要求，需要重新制定專業培養目標和培養計劃，構建學生培養質量監控體系，“機電傳動與控制”作為機械電子系的核心課程，該課程的現狀與工程教育論證的要求存在明顯的差距，必須按照工程論證的相關要求對該課程進行相應改革。
二基于工程教育論證的課程改革具體措施
通過課程體系形成對畢業要求的支撐，通過具體的課程教學來實現對畢業要求的支撐，為了達到專業制定的畢業要求，必須進行相應課程教學的改革。基于工程教育論證的課程改革需要通過課程的教學大綱的制定、教學目標的落實與教學模式的改進及課程考核與目標達成評價三方面來實現，對于“機電傳動與控制”這門課程，擬從這三方面進行改革調整。
（一）基于學習產出模式教學大綱的制定
根據工程教育論證的要求，各專業應當首先明確專業培養目標和畢業要求，以此為基礎進行課程體系的設計，確定專業開設的相關課程和課程的具體教學內容。“機電傳動與控制”課程改革首先應根據培養目標和畢業要求進行教學大綱的制定，畢業要求與課程的關系應當明確體現在教學大綱中，使大綱成為規范教師教學行為，指導學生學習行為的契約性文件。通過教學大綱的制定明確課程目標，體現課程目標與畢業要求指標點的對應關系，體現教學內容、環節和方法對課程目標的支撐，確定實現課程目標相關聯的考核及評價內容和方法。“機電傳動與控制”課程大綱的制定核心是課程目標的確定，課程目標能反映當前機電領域的新技術和新知識，要簡化相關理論分析，加強實例的分析，將基本素質和專業能力的培養分解到課程單元與知識點中。課程目標主要從知識目標和能力目標兩方面進行制定，課程目標要能夠實現對相應畢業要求的支撐。根據“機電傳動與控制”課程的特點，通過該課程的學習要實現對畢業要求12條中的1工程知識、3設計/開發解決方案、4研究這3條畢業要求中相應指標點的支撐。
（二）課程目標的落實與教學模式的改進
課程目標的落實需要通過具體的教學方法來實現，結合理論教學和實驗教學兩方面進行改進，構建以學生為中心的教學理念和模式。比如針對步進電機的原理和控制教學方面，可以進行任務驅動、自主探究式的教學，課內結合課外的教學模式，首先通過理論教學讓學生了解步進電機的基本工作原理和控制方法，在實驗上可以分組進行相應任務布置，要求學生根據不同控制對象和控制要求進行相關方案的設計和實現，最后進行方案的展示和評價。整個教學的實施過程實現以教師為中心的教學方式轉變到以學生為中心，教師為輔助，能力培養為主線的教學模式。學生作為學習的主體是工程論證的必然要求，自主式的學習是實現能力培養的有效方法。工程教育認證中著重強調的解決復雜工程問題能力的培養，認證標準中的復雜要求的核心就是從強調解釋原理轉變到運用原理，具體課程教學中教師應當認真考慮課程如何支撐對復雜工程問題解決能力的培養。具體到“機電傳動與控制”這門課程應當通過減少課堂知識量，加大深度，理論結合實際，提高學生分析解決問題的能力。比如在電機直流調速系統的教學中一定要結合實際控制系統進行講解，結合實際系統進行數學模型的建立和分析，比較不同控制方法的效果，提高學生分析解決問題的能力。
（三）課程考核與目標達成評價
課程評價是畢業要求達成評價的基礎，課程目標達成度的評價應由直接評價和間接評價相結合，綜合考慮課程目標、教學環節、考核環節及考核方式。圍繞課程目標進行考核和評分，所有的課程目標都有相應的考核方式，每一項考核均有明確的評分標準。以此為基礎進行考核環節的設計和評分標準的確定，這主要包括作業、實驗項目和考試試卷的評分標準確定等方面。要認真思考在作業和實驗項目中如何確定評分標準，標準要細化易行，實驗環節中要注重對學生參與實驗過程的管理和評價。試卷考核環節要將考試中的每項內容與細化知識點和能力點相對應，著重對知識運用和分析問題能力的考察。比如在課程考查中通過電機順序啟停控制線路的設計題，讓學生應用所學知識進行相關分析，做出相應解答，考查學生對知識目標中的和能力目標中的對繼電器、接觸器控制電路的設計和實現對電機的控制相關內容的掌握程度。課程考核完成后進行課程目標達成度的評價，為實現畢業要求達成評價形成支撐，根據評價數據和分析結果教學大綱、教學內容及教學方法等進行修正和改進，促進課程本身的不斷完善，使得“機電傳動與控制”課程對能力和素質的培養達成度不斷的提高，實現工程教育認證所要求的持續改進的理念。
三結論
總之，“機電傳動與控制”課程作為機械電子工程專業一門重要的專業課，其理論性和實踐性都很強，從工程教育論證的角度出發，為保證該課程對畢業要求的能力和素質培養的支持度，構建科學的機電傳動控制課程體系，有必要根據該課程的特點進行相應的課程改革。本文從三個方面提出了具體的改革思路和措施，通過課程改革，使其內容合理先進，實現制定的課程目標要求，達到對畢業要求相應指標點的支撐，切實提高專業人才培養能力。
參考文獻
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作者：徐明 胡國良 丁孺琦 單位：華東交通大學 機電與車輛工程學院
