“數(shù)控機(jī)床電氣控制課”中對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的探究

趙波

摘 要：目前行動(dòng)導(dǎo)向?qū)W習(xí)備受推崇，的確有其先進(jìn)之處，但在有限的時(shí)間內(nèi)、有限的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、有限的設(shè)備條件下完全實(shí)現(xiàn)不太現(xiàn)實(shí)。這就要求教師要適當(dāng)引導(dǎo)，最大限度的發(fā)揮設(shè)備用處，盡可能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在適當(dāng)時(shí)候采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)，《數(shù)控機(jī)床電氣控制》這門(mén)課理論學(xué)時(shí)與實(shí)踐學(xué)時(shí)各占一半，在實(shí)踐課時(shí)主要采用行動(dòng)導(dǎo)向，而該文所述內(nèi)容主要是針對(duì)為了培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐課中所具有能力，如何做好理論鋪墊，并闡述其對(duì)學(xué)生技能培養(yǎng)的影響。下面分別從課程自身內(nèi)容的編排及本門(mén)課程與其它相關(guān)課程的關(guān)系，常用教學(xué)方法的應(yīng)用，教學(xué)中對(duì)教材的處理等方面進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：能力培養(yǎng) 技能 循環(huán)滲透 教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（a）-0116-02

1 課程標(biāo)準(zhǔn)制定的教學(xué)內(nèi)容符合能力培養(yǎng)規(guī)律

其優(yōu)點(diǎn)是以項(xiàng)目為教學(xué)載體，各項(xiàng)目間的內(nèi)容有各自特殊性，又有一定聯(lián)系，如各項(xiàng)目的內(nèi)容都包含線路與可編程控制器的內(nèi)容。各驅(qū)動(dòng)器在電氣線路和參數(shù)上有一定的制約。而且各項(xiàng)目所含知識(shí)及技能是由淺及深，不斷遞進(jìn)，符合學(xué)生能力形成的規(guī)律。

2 只有課程編排合理、內(nèi)容銜接才是認(rèn)知能力培養(yǎng)的有效途徑

我認(rèn)為與本課程相關(guān)的前修及后續(xù)課程的編排和教學(xué)內(nèi)容應(yīng)適當(dāng)調(diào)整。如學(xué)生應(yīng)先行學(xué)習(xí)《汽車(chē)典型零件數(shù)控車(chē)生產(chǎn)》和《電氣控制線路設(shè)計(jì)》《PLC》的內(nèi)容。

而實(shí)際上學(xué)生在未學(xué)習(xí)數(shù)控車(chē)加工的任何操作時(shí)就來(lái)學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生對(duì)一些常用名詞很陌生，對(duì)各軸運(yùn)動(dòng)方向，速度控制與調(diào)節(jié)，對(duì)刀與刀補(bǔ)一無(wú)所知，這時(shí)學(xué)生來(lái)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床電氣控制課程時(shí)，尤其是上本課程中的實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，就分不清那些是與電氣直接相關(guān)的，如學(xué)生啟動(dòng)系統(tǒng)后對(duì)系統(tǒng)提示的刀具補(bǔ)償就很迷茫。

學(xué)生教材中對(duì)常用的繼電接觸器式的控制線路介紹并不全，切不符合常規(guī)的分析與識(shí)讀習(xí)慣，這要求在前修的《電氣控制線路設(shè)計(jì)》課中進(jìn)行一定的鋪墊。并且先講兩個(gè)學(xué)時(shí)的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，這可為我們講伺服電機(jī)，電機(jī)矢量控制理論節(jié)省點(diǎn)時(shí)間，而且使學(xué)生在溫故知新中得到認(rèn)識(shí)水平的提高。

而且一定要至少先讓學(xué)生有6學(xué)時(shí)《PLC》課程做鋪墊，其中應(yīng)使學(xué)生明確輸入輸出點(diǎn)位設(shè)置與程序的關(guān)系，明確定時(shí)、計(jì)數(shù)器，明確簡(jiǎn)單的輸入與輸出之間的控制可由程序靈活編排，明確PLC的接線與檢修方法。如有計(jì)算機(jī)與編程軟件及相關(guān)硬件，用6學(xué)時(shí)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想，否則在《數(shù)控機(jī)床電氣控制》這門(mén)32學(xué)時(shí)的課程要講懂PLC參與控制的內(nèi)容，耗時(shí)且比較困難。學(xué)生學(xué)過(guò)PLC課程后，對(duì)我們課程中提到的內(nèi)置式PLC也會(huì)容易理解。

3 要注重學(xué)生自我學(xué)習(xí)意識(shí)和能力的培養(yǎng)，這是學(xué)生形成有理論基礎(chǔ)的技能的源動(dòng)力

在教學(xué)上要發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)學(xué)習(xí)地位，充分提供和調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的可能性。這是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的雛形。這與教學(xué)的方法和教學(xué)設(shè)計(jì)息息相關(guān)。

加強(qiáng)考核措施督促學(xué)生學(xué)習(xí)，如要求學(xué)生看書(shū)，在書(shū)上要有重點(diǎn)標(biāo)記，要能分清各章節(jié)間的聯(lián)系，每一章節(jié)里，甚至每一段里說(shuō)明的是什么問(wèn)題？鼓勵(lì)學(xué)生多參看其他資料，對(duì)下功夫讀書(shū)的（如書(shū)上有因翻看變數(shù)多而發(fā)黑，且有較詳細(xì)的標(biāo)注的）同學(xué)在過(guò)程考核上多加分。對(duì)上課積極發(fā)言，實(shí)習(xí)時(shí)積極動(dòng)手和動(dòng)腦的同學(xué)多加分，對(duì)認(rèn)真完成作業(yè)、書(shū)寫(xiě)工整、有自己的觀點(diǎn)、不照抄照搬的多加分。在講課過(guò)程中。也要及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生看書(shū)，指導(dǎo)學(xué)生書(shū)中有用的知識(shí)點(diǎn)是怎樣和項(xiàng)目對(duì)接上的。這也要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)上將項(xiàng)目與教材有效銜接。

對(duì)學(xué)生讀書(shū)能力的培養(yǎng)也很重要，它是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的前提。學(xué)會(huì)讀書(shū)益處頗多，不但能形成理論知識(shí)體系，而且為能具有自我閱讀資料的能力做了一定的鋪墊。而這是提高維修技能的必要手段。學(xué)會(huì)讀書(shū)的學(xué)生必然是愿意讀書(shū)的學(xué)生，愿意讀書(shū)的學(xué)生必然是能讀懂書(shū)的學(xué)生，能讀懂書(shū)必然要想辦法教明白學(xué)生。這不僅是授課教師的水平問(wèn)題，還與教師的責(zé)任心，課程設(shè)置的內(nèi)容及前后課程的安排有關(guān)。

4 教材處理與教學(xué)方法合理運(yùn)用同樣對(duì)學(xué)生形成有理論基礎(chǔ)的技能有重要作用

在校生雖然形成的是初級(jí)技能，但是應(yīng)該是學(xué)生一生中與其技能相關(guān)理論知識(shí)的主要來(lái)源地，學(xué)生在校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)是他日后自學(xué)的基礎(chǔ)，因此如何傳授知識(shí)，如何使理論知識(shí)與其技能相銜接至關(guān)重要。

合理處理教材內(nèi)容，講清楚教材對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)非常重要。有理論基礎(chǔ)的技能是可持續(xù)發(fā)展的技能，這也是高職學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，這種理論的來(lái)源一定是準(zhǔn)確、可理解并能有一定的文本材料（如教材）以供查閱，這就要求在實(shí)訓(xùn)室上課時(shí)教師要適時(shí)抓住時(shí)機(jī)聯(lián)系實(shí)際講清楚書(shū)本上的知識(shí)點(diǎn)，這有助于學(xué)生理解。同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生在書(shū)中做好標(biāo)注，便于學(xué)生日后復(fù)習(xí)鞏固，加深理解。這樣才能在很短的學(xué)時(shí)內(nèi)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

教學(xué)方法很多，在本門(mén)課程理論教學(xué)中主要采用了小范圍對(duì)比與大范圍對(duì)比兩種方法。對(duì)比法能清晰地使學(xué)生對(duì)教材編排有深入的理解，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作也有指導(dǎo)意義。舉例如下。

數(shù)控機(jī)床的控制主要是針對(duì)主軸和進(jìn)給軸，要從它們的驅(qū)動(dòng)要求，驅(qū)動(dòng)器的類(lèi)別，驅(qū)動(dòng)器的接線及參數(shù)設(shè)置、常規(guī)操作方面加以介紹。要從它們與數(shù)控裝置的連接，包括控制指令信號(hào)的種類(lèi)與性質(zhì)、反饋原件與反饋信號(hào)的區(qū)別等方面進(jìn)行介紹。這些內(nèi)容貫穿整個(gè)教材，要從全局角度進(jìn)行大范圍對(duì)比講授。

教學(xué)中大量運(yùn)用了循環(huán)滲透教學(xué)法，循環(huán)滲透教學(xué)法不是簡(jiǎn)單地重復(fù)，要有不同的去反復(fù)提醒學(xué)生，使學(xué)生對(duì)它們的異同有深入的認(rèn)識(shí)。

（1）第一次課就介紹數(shù)控系統(tǒng)的組成，明確開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)的含義、組成形式和對(duì)數(shù)控機(jī)床控制作用的不同。從而使學(xué)生明確數(shù)控機(jī)床的分類(lèi)和發(fā)展的方向。

（2）第四章介紹進(jìn)給伺服時(shí)，對(duì)開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)三種控制形式進(jìn)一步說(shuō)明，對(duì)三個(gè)環(huán)是否采用檢測(cè)元件、檢測(cè)元件的安裝位置要求，檢測(cè)元件工作原理及應(yīng)用場(chǎng)合、三種控制環(huán)應(yīng)用場(chǎng)合、調(diào)試的難易程度、控制精度的對(duì)比做進(jìn)一步講解。

可見(jiàn)前面的鋪墊不但能完善教學(xué)過(guò)程，而且啟下。

同時(shí)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部有位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)三個(gè)控制環(huán)路進(jìn)行介紹。使學(xué)生對(duì)自控原理在數(shù)控機(jī)床控制中的應(yīng)用有一定的理解，這樣的適時(shí)比較，可使學(xué)生明確這兩個(gè)三環(huán)的本質(zhì)區(qū)別。使知識(shí)結(jié)構(gòu)在遞進(jìn)和加強(qiáng)。

（3）第四章中步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與伺服驅(qū)動(dòng)器之間對(duì)比，如接口數(shù)量，電源性質(zhì)：包括電源的電壓高低；電源是交流還是直流；電源接入的數(shù)量，除強(qiáng)電電源外，是否需控制電源，是否有先上控制電的要求等；第五章中有數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求、主軸傳動(dòng)的要求。應(yīng)明確三者之間的包容關(guān)系，明確它們之間的側(cè)重與聯(lián)系。顯然這里應(yīng)用小范圍對(duì)比講授為好。這里不但要對(duì)比講授，還要指導(dǎo)學(xué)生看書(shū)，以便學(xué)生理清頭緒、讀懂教材，學(xué)會(huì)看書(shū)。這也對(duì)學(xué)生的自身素質(zhì)提高有很重要的影響。

5 采用理論和實(shí)際相結(jié)合使學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)，為技能培養(yǎng)做好理論鋪墊

教材中內(nèi)容與實(shí)際設(shè)備上有很多可以相聯(lián)系的地方，舉例如下。

（1）導(dǎo)線的顏色線纜的種類(lèi)，中間繼電器的結(jié)構(gòu)與作用，斷路器的型號(hào)選擇。

（2）開(kāi)關(guān)電源變壓器的結(jié)構(gòu)與作用，變頻器的恒壓頻比控制。

（3）步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器細(xì)分后運(yùn)行的噪聲、平穩(wěn)性。

（4）系統(tǒng)對(duì)部件的控制過(guò)程的設(shè)計(jì)與實(shí)施，如按下主軸正轉(zhuǎn)按鍵，KA1得電，利用其常開(kāi)點(diǎn)的閉合對(duì)變頻器設(shè)置好的啟停信號(hào)點(diǎn)位輸入正的24V電壓。而且通過(guò)輸出繼電器板的信號(hào)燈亮滅的指示、用萬(wàn)用表測(cè)量PLC輸入輸出點(diǎn)位等實(shí)際操作，可明確主軸啟?？刂七^(guò)程、邏輯信號(hào)的傳遞過(guò)程及檢測(cè)方法。

（5）急?；芈返脑O(shè)計(jì)與接線。這里不光有接線，還涉及PLC的點(diǎn)位，PLC輸入信號(hào)中外部允許輸入信號(hào)的形成，外部允許信號(hào)對(duì)系統(tǒng)各部分的控制作用等。通過(guò)此部分的講練，學(xué)生對(duì)看懂機(jī)床的原理圖與接線圖，對(duì)PLC的輸入與輸出的形成與控制會(huì)有較直觀的理解。

另外，為提高教學(xué)效果對(duì)教學(xué)中對(duì)無(wú)法直接在設(shè)備上直觀看到的現(xiàn)象，可以搜集整理一些視頻資料以輔助教學(xué)。也提醒鼓勵(lì)學(xué)生搜集資料的方法，為離校后學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供必要指導(dǎo)。教師也確實(shí)應(yīng)提高自己的理論與實(shí)踐水平，多找機(jī)會(huì)接觸其他的系統(tǒng)和設(shè)備，使課程講得靈活有趣，這同樣可以提高學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)水平。

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