應(yīng)用型本科《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)

黑龍江 汝曉艷 謝偉東

應(yīng)用型本科《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計(jì)

黑龍江 汝曉艷 謝偉東

本文對(duì)應(yīng)用型本科院校《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》實(shí)訓(xùn)課程進(jìn)行了分析，按照工程任務(wù)課程化的教改思路，結(jié)合企業(yè)電氣與PLC控制系統(tǒng)的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)了適合于應(yīng)用型本科院校實(shí)訓(xùn)課程項(xiàng)目方案，用于教學(xué)實(shí)際中。

應(yīng)用型本科；課程體系；工程任務(wù)課程化

引言

在應(yīng)用型本科院校中，《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》是高校機(jī)電一體化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械制造與自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)實(shí)踐性比較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，對(duì)其掌握的程度將直接影響到學(xué)生服務(wù)企業(yè)生產(chǎn)一線的能力。為提高學(xué)生的動(dòng)手能力、工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)，需要在理論課的基礎(chǔ)上，適當(dāng)?shù)匕才艑?shí)訓(xùn)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)。如何在有限的實(shí)訓(xùn)條件下，讓學(xué)生更好地掌握電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用，是擺在我們面前的課題。筆者所在的機(jī)電工程系在《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》實(shí)踐教學(xué)和實(shí)訓(xùn)室建設(shè)上，按照“工程任務(wù)為載體”的課程改革理念進(jìn)行嘗試，取得了一些成效和經(jīng)驗(yàn)。

1 應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)

齊齊哈爾工程學(xué)院作為一所應(yīng)用型本科院校，以培養(yǎng)為生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線和工作現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)的，具有基礎(chǔ)理論知識(shí)適度、技術(shù)應(yīng)用能力強(qiáng)、知識(shí)面寬、綜合素質(zhì)高，能承擔(dān)將設(shè)計(jì)、規(guī)劃、決策、規(guī)范等轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品或其他物質(zhì)形態(tài)，以及對(duì)社會(huì)產(chǎn)生具體作用的應(yīng)用性、職業(yè)型的創(chuàng)業(yè)者。應(yīng)以本科教學(xué)和學(xué)生基本素質(zhì)與技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)學(xué)用結(jié)合、學(xué)做結(jié)合、學(xué)創(chuàng)結(jié)合，以產(chǎn)學(xué)研合作教育為主要人才培養(yǎng)模式。

2 《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段職業(yè)院校電氣與PLC課程的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容大都比較單一雷同，例如，大多數(shù)實(shí)訓(xùn)課題無(wú)非是電機(jī)點(diǎn)動(dòng)自鎖控制，電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，十字路口交通燈控制等等。而這些課題大都教科書(shū)上有現(xiàn)成的原理圖、程序或者老師已在課堂上講過(guò)，學(xué)生只要上機(jī)調(diào)試就行了，這樣一來(lái)在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中學(xué)生沒(méi)有思考，通過(guò)實(shí)訓(xùn)激發(fā)不了學(xué)生的求知欲和探索欲，既達(dá)不到考核學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)程序的效果，也不能鍛煉學(xué)生利用掌握的專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。解決這個(gè)問(wèn)題可以從以下兩個(gè)方面考慮：一是電氣與PLC實(shí)訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)該多選自我們身邊的生活、生產(chǎn)過(guò)程中。這樣學(xué)生對(duì)教學(xué)課題感興趣，認(rèn)識(shí)到所學(xué)的東西有用，能解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，學(xué)習(xí)熱情自然會(huì)高漲起來(lái)。二是在實(shí)施教學(xué)過(guò)程中，任課老師不直接給出實(shí)訓(xùn)課題中電氣控制原理圖或PLC程序，而是給出大框架，引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)電氣原理圖或完成程序的編寫(xiě)，并驗(yàn)證，最后才給出參考設(shè)計(jì)供學(xué)生作對(duì)比、修正。整個(gè)教學(xué)過(guò)程要充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用，教師在這個(gè)過(guò)程中只起引導(dǎo)作用，這樣便可以逐步提高學(xué)生對(duì)工程實(shí)際問(wèn)題的綜合處理能力。

3 課程教學(xué)改革方案

基于以上對(duì)《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程的分析，充分考慮企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際和專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)際的差異性，結(jié)合應(yīng)用型本科院校的培養(yǎng)目標(biāo)，確定了《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》的課程目標(biāo)，即以專(zhuān)業(yè)就業(yè)方向?yàn)橐罁?jù)，培養(yǎng)電氣與PLC系統(tǒng)的綜合應(yīng)用基礎(chǔ)能力。為此，提出了一個(gè)全新的基于工程任務(wù)課程化的模塊式課程教學(xué)方案，即以課程教學(xué)目標(biāo)與工廠實(shí)際需要作為分析對(duì)象，將課程劃分為若干工程任務(wù)模塊，并設(shè)計(jì)針對(duì)性較強(qiáng)的技能模塊，開(kāi)展理論實(shí)踐教學(xué)工作。

3.1 工程任務(wù)模塊

經(jīng)過(guò)分析，將《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程設(shè)計(jì)包含四個(gè)工程任務(wù)的教學(xué)模塊，即“三相異步電動(dòng)機(jī)典型電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”、“車(chē)床和銑床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”、“三相異步電動(dòng)機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”和“十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)”。按照相應(yīng)的工程任務(wù)模塊來(lái)開(kāi)展課程教學(xué)與實(shí)踐技能訓(xùn)練，并在基礎(chǔ)工程任務(wù)模塊完成后，開(kāi)展實(shí)際工程訓(xùn)練與企業(yè)工廠實(shí)地參觀分析，讓學(xué)生形成綜合應(yīng)用能力。

3.2 實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地設(shè)置

應(yīng)用型本科學(xué)院注重于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，由于該課程的實(shí)踐性比較強(qiáng)，如果學(xué)生沒(méi)有充分的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作和消化知識(shí)，就會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效果并不十分理想。考慮到這方面的情況，我們把《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程的實(shí)訓(xùn)分為兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段學(xué)習(xí)課程必備的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握必備的基礎(chǔ)理論，在實(shí)訓(xùn)室做一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；第二階段進(jìn)行課程工程任務(wù)模塊的實(shí)踐訓(xùn)練，鞏固課程知識(shí)，將學(xué)生帶到校辦工廠——齊三機(jī)床，跟著工廠工人進(jìn)行實(shí)際的車(chē)床、銑床等電氣控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作，提升實(shí)踐操作能力。

3.3 實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置

從實(shí)踐出發(fā)，設(shè)計(jì)了《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。

3.3.1 驗(yàn)證性項(xiàng)目

三相異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)控制、三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、自動(dòng)往返可逆控制等項(xiàng)目的電氣控制和PLC控制。

3.3.2 工程任務(wù)項(xiàng)目

根據(jù)齊三機(jī)床廠機(jī)床大修項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了數(shù)控車(chē)床的主軸運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)控銑床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)控制等，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作任務(wù)改變實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)置。

4 課程特色

（1）課堂銜接車(chē)間，構(gòu)建了校企一體、工學(xué)結(jié)合學(xué)習(xí)氛圍。電工技能實(shí)訓(xùn)室教學(xué)與齊三機(jī)床廠生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)基地連成一體，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可直接體驗(yàn)真實(shí)的工作環(huán)境。

（2）課程內(nèi)容選擇根據(jù)課程職業(yè)崗位能力要求，滿(mǎn)足生產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、可提升要求，按由簡(jiǎn)到難、由單一到綜合的順序，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，構(gòu)建崗位化能力培養(yǎng)體系。

（3）課程學(xué)習(xí)工程任務(wù)課程化，以學(xué)生為主體，構(gòu)建開(kāi)放式的、學(xué)做合一的學(xué)習(xí)情境。

5 結(jié)束語(yǔ)

在《電氣與PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與維護(hù)》課程教學(xué)中，我們堅(jiān)持以“培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力”為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際需要，確定了以工程任務(wù)劃分課程教學(xué)模塊，以校辦工廠的實(shí)際工程任務(wù)作為學(xué)生的實(shí)際工程訓(xùn)練項(xiàng)目的課程改革方案，該教學(xué)方案從學(xué)生的專(zhuān)業(yè)需求出發(fā)，可以有效地提高教學(xué)效果。

[1]汪祿應(yīng).應(yīng)用型本科教育人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系建設(shè)[J].大學(xué)教育科學(xué),2005.

[2]陳彬.PLC實(shí)訓(xùn)室建設(shè)與項(xiàng)目開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2010.

（作者單位：齊齊哈爾工程學(xué)院機(jī)電工程系）

（編輯 劉麗娜）