基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程教學(xué)改革方法研究

張浩強(qiáng)

摘要：《機(jī)電傳動(dòng)控制》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)中機(jī)電方向的核心課程。通過(guò)對(duì)教學(xué)方法和內(nèi)容改進(jìn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)的改進(jìn)，以及對(duì)學(xué)生查閱資料、科研能力的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力提高，更進(jìn)一步促進(jìn)了創(chuàng)新能力的提高，在各類大賽中獲獎(jiǎng)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電傳動(dòng)控制；PLC；創(chuàng)新

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）19-0091-02

一、引言

《機(jī)電傳動(dòng)控制》是本科院校機(jī)電類專業(yè)核心課程之一，課程內(nèi)容涉及很廣的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐知識(shí)，包括動(dòng)力學(xué)方程、電磁學(xué)、PLC、繼電器接觸器控制、電力電子學(xué)，電機(jī)拖動(dòng)、交流調(diào)速與直流調(diào)速、變頻器。學(xué)生在掌握機(jī)、電、液理論知識(shí)，并能動(dòng)手解決機(jī)電產(chǎn)品安裝、調(diào)試、故障排除等實(shí)踐問(wèn)題后，提高學(xué)生的機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新能力成為當(dāng)前急需解決的又一難題?？炊甈LC程序很容易，把現(xiàn)有的繼電器、接觸器按照電路圖或者安裝接線圈連接起來(lái)也很容易，一旦讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)電氣控制電路，自己選擇電機(jī)、電器，編制程序，繪制安裝接線圖，做出一套完整的機(jī)電控制產(chǎn)品，學(xué)生便無(wú)從下手，缺乏自主創(chuàng)新能力。由此，使得整個(gè)課程的效果大打折扣，學(xué)生沒(méi)有充分掌握課程的整體知識(shí)，對(duì)于學(xué)生自身理論知識(shí)和體系的完善以及實(shí)踐技能的提升與掌握將會(huì)產(chǎn)生一定影響[1]。為了使學(xué)習(xí)富有創(chuàng)造力的學(xué)習(xí)，本人提出了一些自己的看法。

二、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)

（一）多媒體技術(shù)的應(yīng)用

交流電機(jī)的定子由硅鋼片疊壓成一個(gè)整體固定在機(jī)座上，片與片之間是絕緣的，定子鐵芯的內(nèi)圓有定子槽，定子繞組分三個(gè)部份對(duì)稱放在定子鐵芯槽內(nèi)，用AX、BY、CZ表示。A、B、C是定子繞組的首端，X、Y、Z是定子繞組的末端。交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子分兩種，一種是繞線異步電動(dòng)機(jī)，另一種是籠型異步電動(dòng)機(jī)。定子三相繞組接入三相交流電源，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由于交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理較難理解，將交流電機(jī)的拆裝動(dòng)畫(huà)，工作原理的動(dòng)畫(huà)視頻與多媒體技術(shù)融合起來(lái)，使三相交流電源產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)活靈活現(xiàn)出現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生看到三相交流電源對(duì)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)交流電與電機(jī)的興趣，使課堂變得豐富多彩。學(xué)生喜愛(ài)這門課程就會(huì)去思考，電動(dòng)機(jī)怎么在多媒體上面只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，能順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，那如何讓電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)呢？這樣學(xué)生的思路打開(kāi)了，有創(chuàng)新的思維，解決的辦法就是對(duì)調(diào)三相交流電源中的任意兩項(xiàng)的順序就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。在理論授課的最后10分鐘給學(xué)生留出一定的思考空間，讓每個(gè)學(xué)生根據(jù)本次課的內(nèi)容做經(jīng)驗(yàn)小結(jié)并且和同學(xué)老師進(jìn)行面對(duì)面的交流[2]。

（二）PLC仿真軟件與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的拓展

使學(xué)生熟悉三菱公司的FXGP/WIN—C軟件，會(huì)對(duì)仿真軟件的主界面中的菜單欄、工具欄、編輯區(qū)、狀態(tài)欄，功能鍵欄、功能圖欄、程序編輯等進(jìn)行操作。熟悉梯形圖的編寫(xiě)規(guī)則，會(huì)根據(jù)項(xiàng)目要求編寫(xiě)梯形圖。通過(guò)PC-09編程電纜將計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備相連接，通過(guò)PLC菜單中的“寫(xiě)入”將編制好的程序下載到PLC，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上面的接線完成程序的調(diào)試以及運(yùn)行監(jiān)控。學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備大部份是模擬的，接線時(shí)并不經(jīng)過(guò)實(shí)際的三相交流電源，繼電器，接觸器，時(shí)間繼電器，熔斷器等，并且一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱只能完成8個(gè)特定的實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)較簡(jiǎn)單，與工程實(shí)際問(wèn)題相差較遠(yuǎn)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)也僅能看到指示燈有變化，看不到更真實(shí)的程序驅(qū)動(dòng)控制。為了使學(xué)生能夠做更真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，更好地發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，我們購(gòu)買了FX2N-48MRPLC，交流電動(dòng)機(jī)，CJ20J-10A、CJ20J-16A、CJ20J-25A接觸器，通電延時(shí)與斷電延時(shí)定時(shí)器，RL1系列熔斷器，學(xué)生編好程序后下載到PLC中，將220V電源接入PLC中，將380V電源接給三相交流電動(dòng)機(jī)，通過(guò)PLC、繼電器接觸器控制電路完成自己開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的新程序，檢驗(yàn)傳感器，行程開(kāi)關(guān)等在實(shí)踐當(dāng)中的具體應(yīng)用。在指導(dǎo)老師在場(chǎng)的情況下，動(dòng)手接三相交流電，用萬(wàn)用表測(cè)量三相交流電，克服了對(duì)實(shí)際電流的害怕心里，從心里真正喜愛(ài)上做實(shí)驗(yàn)，敢于創(chuàng)新，完成自己的項(xiàng)目，做出富有創(chuàng)新的機(jī)電控制產(chǎn)品。

三、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)對(duì)老師與學(xué)生的具體要求

（一）對(duì)老師的具體要求

上課前要認(rèn)真背課，多找一些實(shí)例，圍繞繼電器接觸器控制電路、PLC電路、直流電機(jī)、交流電機(jī)等具體設(shè)備，對(duì)原理圖，安裝接線圖制作相關(guān)動(dòng)畫(huà)，使課程形象生動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生除了在理論上有了解外，在實(shí)物上也有認(rèn)識(shí)。學(xué)生掌握了相關(guān)的知識(shí)后，要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)解決未知領(lǐng)域的能力，使學(xué)生有創(chuàng)新思維。課程快上完時(shí)，要安排課程設(shè)計(jì)，課程設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容是綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)典型機(jī)電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力[3]。老師要開(kāi)發(fā)出新實(shí)驗(yàn)，如步進(jìn)電機(jī)原理-單步運(yùn)行實(shí)驗(yàn)、三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的工作特性實(shí)驗(yàn)、直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生由難到易一步步地學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該全天開(kāi)放，老師有時(shí)間就應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)室，保證每位同學(xué)有足夠的動(dòng)手能力，能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，為創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。老師還應(yīng)該提出研究型課題，使學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋提出相應(yīng)的解決方案，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)的時(shí)候，老師要成為學(xué)生的助手，給學(xué)生必要的幫助，當(dāng)學(xué)生解決問(wèn)題后，他們會(huì)很滿意，同時(shí)學(xué)生的創(chuàng)新能力也大大提高。最后老師要帶學(xué)生去珠三角、長(zhǎng)三角的工廠實(shí)習(xí)，使學(xué)生多看一些生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制工程圖紙，對(duì)電氣原理圖、電氣接線圖和電元件明細(xì)表能熟練的看懂。

（二）對(duì)學(xué)生的具體要求

學(xué)生中絕大多數(shù)在內(nèi)心想把《機(jī)電傳動(dòng)控制》這門課程學(xué)好，上課前學(xué)生要主動(dòng)預(yù)習(xí)教材內(nèi)容；上課的時(shí)候要積極的向老師提問(wèn)，并做好筆記；下課后按時(shí)完成老師布置的作業(yè)，并復(fù)習(xí)鞏固。對(duì)于實(shí)訓(xùn)操作，學(xué)生除了團(tuán)隊(duì)合作完成一個(gè)項(xiàng)目外，要努力培養(yǎng)個(gè)人能力，爭(zhēng)取獨(dú)立完也實(shí)訓(xùn)操作，努力提高自己的分析問(wèn)題和解決總是的能力。同時(shí)學(xué)生要注重提高科研創(chuàng)新能力，拓展視眼，會(huì)查閱資料并解決科研當(dāng)中出現(xiàn)在問(wèn)題。學(xué)生應(yīng)該對(duì)學(xué)校圖書(shū)館當(dāng)中的電子資源，CNKI中國(guó)知網(wǎng)、維普數(shù)據(jù)資源、萬(wàn)方數(shù)據(jù)資源等會(huì)下載，并對(duì)學(xué)術(shù)論文，碩士畢業(yè)論文選擇創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行研究。對(duì)網(wǎng)上的百度文庫(kù)里面的相關(guān)資源進(jìn)行下載，提取自己所需的內(nèi)容。學(xué)生還應(yīng)該有獨(dú)立的精神，不依賴環(huán)境和他人，自己判斷和解決問(wèn)題。學(xué)生還應(yīng)該有敏銳思維，去偽存真，獲得新的知識(shí)。學(xué)生還應(yīng)該有良好的綜合素質(zhì)，對(duì)《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程了解外，還要精通本專業(yè)的其他知識(shí)和技能，會(huì)在不同學(xué)科之間合理整合，現(xiàn)知識(shí)的正向遷移和內(nèi)化，促成創(chuàng)新成果的形成。且需具備過(guò)硬的生理素質(zhì)和心理素質(zhì)，有利于創(chuàng)新活動(dòng)的持久性和延續(xù)性。

四、創(chuàng)新型人才應(yīng)取得的成果

學(xué)生通過(guò)對(duì)《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的努力學(xué)習(xí)，對(duì)各種資源的獲取，以及學(xué)校、老師的大力支持，學(xué)生要參加省級(jí)，國(guó)家級(jí)的科技創(chuàng)新與機(jī)電類的競(jìng)賽，學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出新產(chǎn)品，在大賽當(dāng)中獲得名次。學(xué)校也應(yīng)該舉辦PLC編程大賽，使學(xué)生熟練運(yùn)用歐姆龍PLC、三菱PLC、西門子S7-200參加比賽，并能解決比賽中的各種難題。通過(guò)《機(jī)電傳動(dòng)控制》課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生垃圾分類筒、自動(dòng)翻書(shū)機(jī)等新產(chǎn)品，并在廣西教育廳大賽中獲獎(jiǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

《機(jī)電傳動(dòng)控制》的教學(xué)內(nèi)容要不斷更新，走在專業(yè)發(fā)展前沿。學(xué)校鼓勵(lì)老師多做科研，增強(qiáng)老師的綜合能力，以將更多的知識(shí)傳授給學(xué)生。企業(yè)為學(xué)生提供頂崗實(shí)習(xí)崗位，使學(xué)生更多了解企業(yè)產(chǎn)品。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的更新，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，學(xué)生通過(guò)學(xué)校學(xué)習(xí)，工廠實(shí)踐，為成為創(chuàng)新型人才打好基礎(chǔ)。創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，創(chuàng)新能力強(qiáng)的學(xué)生，將廣受用人單位的歡迎，并為將來(lái)拿到高薪做好了淮備。

參考文獻(xiàn)：

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