電氣控制技術(shù)課程的教改研究

李林 葉繼英 浙江海洋學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 316000

電氣控制技術(shù)課程的教改研究

李林 葉繼英 浙江海洋學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院 316000

電氣控制; 教學(xué)改革; 課程建設(shè)

電氣控制技術(shù)是以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化為目的的控制技術(shù)，在工科院校的電氣工程及其自動(dòng)化、工業(yè)電氣自動(dòng)化、機(jī)械制造及其自動(dòng)化等專業(yè)均開設(shè)有此類課程。該類課程的最大特點(diǎn)是涉及的知識(shí)面較寬，與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合十分緊密。除了理論課講授外還包含了課程實(shí)驗(yàn)、工程技能訓(xùn)練等教學(xué)環(huán)節(jié)，是一類實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課。僅就我院而言，電氣控制技術(shù)類課程就涵蓋了電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的《現(xiàn)代工廠電氣控制》、機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)的《機(jī)電傳動(dòng)及PLC控制》、《機(jī)床電氣控制》、《PLC原理及應(yīng)用》和電子信息工程專業(yè)的《可編程序控制器原理》等多門相關(guān)的課程。然而，在目前我院的電氣控制類課程教學(xué)的過程中，逐步暴露出了一些問題，盡管在教學(xué)過程不斷調(diào)整和補(bǔ)充了教學(xué)內(nèi)容，但都不能從根本上解決問題，進(jìn)行該類課程的教學(xué)改革已成必然。主要問題包括：

1、教學(xué)大綱和教材內(nèi)容不能適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際需要。原有教材中涉及的裝置所采用的元件陳舊，有些已被淘汰。而近年來電氣控制領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)和通信技術(shù)的要求日益增強(qiáng)，在一定程度上存在著理論知識(shí)脫離實(shí)際生產(chǎn)的問題；

2、課時(shí)的縮減和教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾日益突出；

3、傳統(tǒng)教學(xué)方法在一定程度上影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，制約了學(xué)生的創(chuàng)新思維，缺乏直觀性和生動(dòng)性，影響了教學(xué)質(zhì)量的進(jìn)一步提高；

4、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)相對(duì)滯后。該類課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的一類課程，不經(jīng)過一定的實(shí)踐，很難從根本上掌握其理論，但由于長(zhǎng)期缺乏必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無法開設(shè)，這對(duì)學(xué)生掌握理論知識(shí)及動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都極其不利。

總之，由于電氣控制技術(shù)類課程內(nèi)容的變化和知識(shí)的更新發(fā)展，沿用傳統(tǒng)的教材內(nèi)容和教學(xué)方法已無法保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，進(jìn)行該類課程的教學(xué)改革研究已成必然之勢(shì)。

一、適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，調(diào)整教學(xué)大綱

調(diào)整的基本思想為：在強(qiáng)調(diào)本類課程基本理論的基礎(chǔ)上充分體現(xiàn)運(yùn)用于生產(chǎn)實(shí)際中的新技術(shù)和新方法，淡化傳統(tǒng)的繼電接觸電氣控制應(yīng)用為主的課程內(nèi)容，突出傳統(tǒng)的繼電接觸電氣控制的設(shè)計(jì)思想，強(qiáng)調(diào)PLC控制技術(shù)內(nèi)容，保證實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時(shí)比例，突出與理論教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)要求，使教學(xué)內(nèi)容既能適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際要求，又能使學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和提高。對(duì)于理論教學(xué)，既強(qiáng)調(diào)學(xué)科理論的系統(tǒng)性、完整性，又重視實(shí)際工程應(yīng)用，建立以專業(yè)建設(shè)和發(fā)展所需要的理論知識(shí)和技術(shù)應(yīng)用為中心的課程體系。

二、合理選擇教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)選精品教材

目前有關(guān)電氣控制技術(shù)方面的教材有很多，我院原來采用的教材是機(jī)械工業(yè)出版社出版的由方承遠(yuǎn)主編的《工廠電氣控制技術(shù)》。在運(yùn)用本教材對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)書中的一些理論知識(shí)（比如PLC的工作原理、電氣原理圖設(shè)計(jì)等）感到比較吃力，很容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。另外，在新大綱下課時(shí)的縮減和教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾日益突出，市面上其他現(xiàn)有的教材也都存在理論深度較深、牽涉面很廣、設(shè)計(jì)知識(shí)很少等問題。經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證和專家推薦，我們最終選用了中國(guó)電力出版社出版的國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《電氣控制與PLC應(yīng)用》，該書講解深入淺出、理論結(jié)合實(shí)踐非常緊密，主講機(jī)型也為我院實(shí)訓(xùn)中心擁有款型，保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一體性，非常便于學(xué)生日后的深入學(xué)習(xí)。

三、改進(jìn)教學(xué)方法，利用先進(jìn)的教學(xué)手段，全面提高教學(xué)質(zhì)量

本類課程如采用傳統(tǒng)的講課方式，盡管教師在課堂上的工作量大，但教學(xué)效果卻很不理想。與傳統(tǒng)的教學(xué)手段相比，多媒體手段給教學(xué)活動(dòng)注入了新的生機(jī)和活力，使傳統(tǒng)的課堂教學(xué)變得多姿多彩。若全面推行多媒體教學(xué)課件，使課堂教學(xué)生動(dòng)、形象、直觀，增強(qiáng)了信息量，利用多媒體演示直觀、動(dòng)態(tài)感強(qiáng)的特點(diǎn)，非常易于學(xué)生理解，可以取得較好的教學(xué)效果，同時(shí)也可有效緩解課時(shí)的縮減和教學(xué)內(nèi)容增加的矛盾。

四、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)，提高學(xué)生應(yīng)用開發(fā)能力

為了滿足實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求，我院續(xù)建了微機(jī)控制和PLC實(shí)驗(yàn)室、新建了綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室。微機(jī)控制與PLC實(shí)驗(yàn)室與我院實(shí)訓(xùn)中心聯(lián)合，共享了18臺(tái)三菱FX2N系列主機(jī)，并購(gòu)入了三菱仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源優(yōu)化。這些設(shè)備和軟件可以完成12個(gè)實(shí)驗(yàn)和兩個(gè)難度較大的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)層次分明，由淺入深，難度逐漸加大。同時(shí)增加了微機(jī)臺(tái)套數(shù)，使每組人數(shù)減少。其中仿真實(shí)驗(yàn)由以前的2人一組改為1人一組，減少了學(xué)生之間的依賴性，使學(xué)生由基本操作開始到最后實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制，受到全面綜合鍛煉，提高了學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能。綜合訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室購(gòu)入了按比例縮放的4層實(shí)物電梯模型（含拖動(dòng)、控制、調(diào)速、機(jī)械、電路故障排除等實(shí)際電梯中的各個(gè)環(huán)節(jié)），可以進(jìn)一步提高學(xué)生應(yīng)用開發(fā)能力。實(shí)驗(yàn)條件的改善，滿足了不同層次學(xué)生的需求。

以上教改內(nèi)容已經(jīng)在我院05、06級(jí)電氣、機(jī)械、電信等專業(yè)學(xué)生中試行了改革，并在實(shí)踐過程中逐步進(jìn)行了改進(jìn)和推廣，效果比較明顯，通過教改試運(yùn)行驗(yàn)證了教改項(xiàng)目實(shí)施可行性，便于在后續(xù)年級(jí)及其它大類專業(yè)課程上推廣。經(jīng)過這兩年的努力，電氣控制技術(shù)類課程的教學(xué)改革取得了一定的成績(jī)，但仍存在著一些值得思考和有待解決的問題。如前幾年的擴(kuò)招使實(shí)際資源緊張的問題。我們將繼續(xù)努力，在改革教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，增加自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，給每個(gè)學(xué)生充分的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)，增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并引導(dǎo)在校生參加教師的橫向課題及科研項(xiàng)目，在不斷的改革和實(shí)踐中，保持電氣控制技術(shù)課程理論完整、技術(shù)先進(jìn)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，創(chuàng)品牌、強(qiáng)特色。

[1] 方承遠(yuǎn). 工廠電氣控制技術(shù)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.

[2] 范永勝. 電氣控制與PLC應(yīng)用[M]. 北京：中國(guó)電力出版社.2007.

[3] 盧學(xué)英，王萍，賈貴璽. 非電專業(yè)PLC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革嘗試[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào).2001，23(5):5.

Research of teaching reform on electrical control technology course

Li Lin Ye Jiying Mechanical and Electrical Engineering， Zhejiang College Ocean University，Zhejiang Zhoushan 316000

電氣控制技術(shù)是一類實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為培養(yǎng)能適應(yīng)社會(huì)需求的創(chuàng)新人才，需要進(jìn)行一定的教學(xué)改革。以實(shí)施“質(zhì)量工程”教育思想為指引，能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線，介紹我院重新構(gòu)建課程內(nèi)容體系、改革教學(xué)手段和教學(xué)方法、整合教學(xué)環(huán)節(jié)、優(yōu)化教學(xué)資源、開展課程建設(shè)和教學(xué)改革的研究與實(shí)踐。

G642.0

A

本文受浙江海洋學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目資助

李林，1980年4月出生，男，漢族，安徽泗縣人，講師，浙江海洋學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院電氣信息系副主任，主要研究方向?yàn)榇半姎庾詣?dòng)化技術(shù)。