機(jī)床電氣控制課程教學(xué)方法研究

摘 要：機(jī)床電氣控制課程的傳統(tǒng)教學(xué)枯燥、難懂、實踐性差，學(xué)生學(xué)習(xí)被動，能力提升不明顯。針對傳統(tǒng)教學(xué)的若干問題，提出了提高教學(xué)效果的若干途徑。

關(guān)鍵詞：教學(xué)方法 機(jī)床電氣控制 項目教學(xué)法

中圖文分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

機(jī)床電氣控制課程是集低壓電器、電機(jī)調(diào)速、可編程控制為一體的綜合性課程，課程內(nèi)容理論性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜、學(xué)習(xí)難度大。同時該課程實用性很強(qiáng)，要求學(xué)生能夠分析和解決實際問題。因此必須明確該課程傳統(tǒng)授課和學(xué)習(xí)方法的不足，從而采取更合適的教學(xué)方法，使理論和實踐并舉，以培養(yǎng)學(xué)生電氣控制及PLC應(yīng)用等核心能力。

一、 機(jī)床電器控制傳統(tǒng)教學(xué)方法的特點

機(jī)床電氣控制課程的傳統(tǒng)授課過程中，經(jīng)常采用教師在課堂中講解理論知識，學(xué)生在實驗實訓(xùn)課中進(jìn)行簡單實踐的方法。授課過程具有以下特點：1）教師講授為主，學(xué)生主動性差。教師是知識的傳授者，是整個教學(xué)過程的主宰；學(xué)生是知識的傳授對象，是外部刺激的被動接受者。久而久之學(xué)生的依賴性增強(qiáng)，主動性減弱，教學(xué)過程變成了填鴨式教學(xué)，授課過程枯燥無味，學(xué)生學(xué)得被動無趣，甚至放棄學(xué)習(xí)。2）按照教材章節(jié)進(jìn)行授課，系統(tǒng)化差。傳統(tǒng)教材的特點是每個章節(jié)都有核心講授內(nèi)容，授課和學(xué)習(xí)過程中，按照循序漸進(jìn)的原則來進(jìn)行學(xué)習(xí)，前后聯(lián)系不夠緊密，經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)習(xí)后面的知識時，前面的知識已經(jīng)忘記。3）教學(xué)講解抽象，真實性差。機(jī)床電氣控制課程中涉及大量理論和實際電器元件、控制系統(tǒng)等，教師對于某些概念和理論的講解，往往只是語言的重點描述，對實際的元件設(shè)備只能用圖片等輔助工具進(jìn)行理論性、概括性介紹，無法達(dá)到實物講解的效果。4）學(xué)生以理論為主，實驗為輔。傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生在理論課之后，進(jìn)行實驗，從整體學(xué)時分配上來看，實驗學(xué)時所占比例很少，因此學(xué)生的實踐機(jī)會較少。同時實驗針對某一章節(jié)來進(jìn)行的，因此實驗的綜合型和系統(tǒng)性較差。而且實驗內(nèi)容基本固定，缺少提高學(xué)生自主設(shè)計思考的環(huán)節(jié)。5）學(xué)生學(xué)習(xí)主要以個體為主，效率低，團(tuán)隊意識差。傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生作為一個獨立的個體完成知識的獲取，在學(xué)習(xí)過程中孤立無助，思路有限，學(xué)習(xí)效率低，并且缺乏協(xié)作解決問題的能力。

二、改進(jìn)教學(xué)方法

為了改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的各種不足，應(yīng)在條件允許的情況下采用較先進(jìn)的教學(xué)模式。

1.理論教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)結(jié)合

該課程理論性較強(qiáng)，課程中存在著許多抽象的理論分析及概念，因此對學(xué)生進(jìn)行理論分析及相關(guān)講解是不可缺少的。在講解過程中要把握合適的度，要選擇合適的理論知識，盡可能的降低理論的難度，要以夠用為度，要遵循理論為實踐服務(wù)的原則。與此同時，機(jī)床電氣控制課程中需要講解大量的低壓電氣元件、具體的控制電路及系統(tǒng)，因此將授課地點直接搬到實驗室，使學(xué)生能夠通過真實的電器元件了解其基本結(jié)構(gòu)，掌握其連接方法，通過機(jī)床的實際的電器柜掌握電器元件的布局連線、調(diào)速等具體內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不再抽象。在學(xué)習(xí)理論的同時，通過實踐來驗證理論，并通過實踐來應(yīng)用理論，真正做到理論聯(lián)系實際，既加深了對理論的理解，又提升學(xué)生的實際操作能力。以繼電器-接觸器控制系統(tǒng)分析一章中的常用低壓電器為例，授課目的、實施過程及各部分的相互關(guān)系如圖1所示。在該種授課模式下，可以清楚的明確教學(xué)環(huán)節(jié)之間的相互關(guān)系，并真正實現(xiàn)了教學(xué)目的指導(dǎo)教學(xué)過程，教學(xué)過程實現(xiàn)教學(xué)目的，以及理論指導(dǎo)實踐，實踐提升理論的最終目標(biāo)。

圖一 低壓電器教學(xué)過程分解圖

2. 采用以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法

項目教學(xué)法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，項目以學(xué)生為主體，教師為輔，充分挖發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生自主解決實際問題的綜合能力。

項目的構(gòu)建要滿足課程教學(xué)大綱和崗位要求，要以現(xiàn)有硬件資源為基礎(chǔ)。首先根據(jù)教學(xué)大綱及崗位要求將該課程分成三個大項目：項目一為機(jī)床繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的分析設(shè)計；項目二為電動機(jī)基本控制及調(diào)速；項目三為PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計。與此同時，針對以上每個大項目要設(shè)計若干個不同的項目，即每一組同學(xué)應(yīng)該具有獨立的項目，項目任務(wù)要涵蓋一定的知識內(nèi)容，要針對不同教學(xué)內(nèi)容設(shè)計不同的項目任務(wù)。以項目三為例進(jìn)行分析，制定相關(guān)項目實例。

表一 Plc控制系統(tǒng)設(shè)計項目實例3.參與式教學(xué)法

參與式教學(xué)是一種能夠充分調(diào)動學(xué)生積極性的一種教學(xué)方法。首先在每次課程結(jié)束前，教師要針對下次課程內(nèi)容布置問題，要求同學(xué)通過預(yù)習(xí)或查找資料解決相關(guān)問題，并在下次授課中采用抽查的方法，由同學(xué)來進(jìn)行該問題的講解，并由其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充，最后通過討論給出最終的結(jié)論。通過這種學(xué)習(xí)方法，可以較好的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果良好。

三、增加教學(xué)手段

1.采用多媒體教學(xué)

傳統(tǒng)的教學(xué)工具是教師加黑板，教學(xué)形式單一、枯燥。而機(jī)床電氣控制課程中經(jīng)常涉及到許多低壓電器元件及許多的電路分析。采用黑板教學(xué)無法解決繪圖困難的問題，多媒體教學(xué)可以通過圖片講解電器元件的結(jié)構(gòu)及電路分析，通過視頻可以展現(xiàn)電氣線路的實際連接過程。這種直觀的展現(xiàn)可以很好的增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。

2.采用仿真軟件

在機(jī)床電氣控制課程中，有許多內(nèi)容與工業(yè)現(xiàn)場聯(lián)系緊密，例如在可編程控制中，涉及到具體型號PLC的硬件電路設(shè)計及編程，在沒有足夠的實際設(shè)備時，可以采用三菱、西門子等各種教學(xué)仿真軟件，這些軟件具有和實際設(shè)備相同的仿真環(huán)境，能夠通過模擬操作面板進(jìn)行程序編制、調(diào)試，仿真運(yùn)行。通過仿真軟件的使用，學(xué)生可以自行進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計模擬，并看到自己設(shè)計的成果，因此大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并獲得了一定的工程實踐經(jīng)驗，教學(xué)效果良好。

3.開展課外學(xué)習(xí)活動

機(jī)床電氣控制課程是一門實用性很強(qiáng)的課程，因此在學(xué)習(xí)之余將所學(xué)的知識應(yīng)用于實際，既加深對知識的理解，又是理論與實踐相結(jié)合的過程。因此結(jié)合課程內(nèi)容開展豐富的課外活動，以小組的形式，為學(xué)生提供機(jī)電設(shè)計的相關(guān)課題，通過活動可以讓學(xué)生把所學(xué)知識運(yùn)用于實際，通過科研過程和科研成果，使學(xué)生增添了學(xué)習(xí)興趣和樂趣，使學(xué)生的被動學(xué)習(xí)，變成了自主學(xué)習(xí)。

四、改革學(xué)習(xí)評價方法

傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)評價以期末試卷為主，試卷內(nèi)容大多以記憶性內(nèi)容占絕大部分，這就造成許多同學(xué)平時不學(xué)，考試之前進(jìn)行突擊，及格萬歲，考試之后全部忘記。這種評價機(jī)制無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也無法真正考察學(xué)生的實際能力，因此應(yīng)根據(jù)課程的實際特點采用多元評價方式。首先考核內(nèi)容多元化，課程考核內(nèi)容包括理論考核和實際操作能力考核。理論考核可以以試卷形式進(jìn)行，但應(yīng)為多次平時考核和期末考試的綜合結(jié)果，這樣可以促使學(xué)生平時加大學(xué)習(xí)力度，提高學(xué)習(xí)效果。實際能力考核通過實際操作來確定學(xué)生的問題處理能力，例如在繼電器控制章節(jié)中，增加實踐環(huán)節(jié)，要求學(xué)生分析電路、動手連接電路、故障處理，并記錄實操分?jǐn)?shù)，通過每個章節(jié)的累積，得到最后的實際分?jǐn)?shù)。實際能力考核還可以參考課后問題完成情況及科研參與情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。其次為考核主體多元化，在能力考核中，教師、同組成員及學(xué)生自身都應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行合理的評價，每個成員占一定比例的分值，將綜合成績作為最后的評價。

五、結(jié)論

根據(jù)機(jī)床電氣控制的特點及自身學(xué)校具有的條件， 將以上教學(xué)方法組合應(yīng)用于教學(xué)中，不僅能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣提高教學(xué)效果，還可以提高學(xué)生的科研能力，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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課題項目：本文為沈陽工程學(xué)院院級課題“以行動為導(dǎo)向的項目教學(xué)法在《機(jī)床電氣控制》課程中的應(yīng)用研究”的研究成果。