項目引入、競賽激勵、科教結合，多種理論與實踐一體化教學模式改革

郝敏++李海軍++劉宇

摘要：

為了適應《電氣控制技術》課程的新教學大綱——即學分制下電氣控制課程的培養(yǎng)目標以及企業(yè)對理論和技能的綜合人才需求，本文介紹了我校一系列教學改革和實踐的內(nèi)容，包括課程結構改革，項目式教學、競賽式教學、科教結合等多種理論與實踐一體化的教學模式的實施方法，以及多元的課程評價體系。實踐表明，大大提高了學生的學習興趣，有效的提高了學生的理論基礎和專業(yè)技能，提升了學生的發(fā)展空間，是推動教育教學改革，探索培養(yǎng)綜合型人才的教學新模式。

關鍵詞：電氣控制技術，教學改革，教學模式，

【中圖分類號】G712.4

引言

電氣控制技術是電氣工程及其自動化、農(nóng)業(yè)電氣化與自動化專業(yè)的核心課程，工程實踐性很強。目前國內(nèi)眾多高校均開設了電氣控制技術課程，但實踐性教學方法和教學效果各不相同[1-3]，其主要的問題表現(xiàn)在：實驗室建設相對落后，實驗設備陳舊，實驗無法滿足輔助理論教學的需要；傳統(tǒng)教學方法使得學生對理論知識的掌握不夠扎實，在實踐環(huán)節(jié)對理論知識的遺忘率高，理論與實踐脫節(jié)；教學內(nèi)容陳舊，教學與工程應用相脫節(jié)等[4，5]。

本文介紹了學分制下電氣控制技術課程的教學改革與實踐，包括所形成的課程結構與教學環(huán)節(jié)、理論與實踐一體化的多種教學模式、實驗室建設等一系列教學的探索與改進，實踐表明，該獨特的教學體系和教學模式適應了學分制下對于人才的培養(yǎng)要求，將設計能力、創(chuàng)新設計能力和工程實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學過程，學生的學習興趣高，主動性強，教學效果好。

1 合理的課程結構與教學環(huán)節(jié)組成

學分制下電氣工程及其自動化專業(yè)課程由通識課程、專業(yè)基礎課程與專業(yè)課程以及拓展課程組成，電氣控制技術課程作為一門專業(yè)基礎課，經(jīng)過幾年的教學實踐，2013年我校對教學大綱進行了修訂，形成了獨特的教學內(nèi)容和教學環(huán)節(jié)：包括理論性教學和實踐性教學兩個環(huán)節(jié)。

理論教學環(huán)節(jié)中，課程知識總體分為兩部分，一是電壓電器控制模塊，二是可編程控制器（PLC）控制模塊。第一模塊知識構成為電器、線路、系統(tǒng)設計，第二模塊知識構成為PLC硬件、指令系統(tǒng)、系統(tǒng)設計。在教學過程中，教學內(nèi)容體現(xiàn)出由元器件到系統(tǒng)整體遞進、硬件與軟件相結合，注重繼電器—接觸器控制技術與PLC控制技術兩大部分的銜接與綜合。每部分的知識結構都以器件、線路、系統(tǒng)設計以及指令、程序、系統(tǒng)設計逐漸深入，由易到難、由簡到繁，形成有機的知識傳授、獲取模式。

實踐性教學環(huán)節(jié)中，包含綜合性實驗和課程設計兩種教學方式。綜合性實驗教學方式是以常用控制線路和PLC指令應用為主要教學和實踐內(nèi)容，與理論教學環(huán)節(jié)配合進行，并為課程設計環(huán)節(jié)打下基礎。課程設計通過項目式教學方式，通過對具體任務的技能訓練，使學生掌握電氣控制設計的方法和過程，加強學生對電氣控制系統(tǒng)的分析、設計及運行調(diào)試的實踐能力。

2 形式多樣的教學方法與教學方式

2.1 啟發(fā)式和參與式的教學方式，激發(fā)學生自主學習的積極性。

教學過程中強調(diào)以學生為中心，采用基于問題的學習法，教與學互動，用教師精彩的講授吸引學生學習興趣，教師授課以少、精、寬、新為原則，注重講重點、講難點、講思路、講方法。對于生活和實際生產(chǎn)問題，引入?yún)⑴c式教學。在授課中注重與學生的交流，引導學生積極思考、主動自主學習，使臺上、臺下融為一體，活躍課堂氣氛，達到了改善學習效果的目的。

2.2 引入項目式教學方法，培養(yǎng)學生綜合的專業(yè)技能

項目教學法是教師根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標及課程要求設計相應的項目，在教學過程中學生在教師的指導下完成項目的全過程，注重的是學生完成項目的過程而不是最終的結果；在完成項目過程中，學生全部或部分地獨立組織、安排學習行為，理解和把握課程要求的知識和技能，解決在完成項目中遇到的困難，體驗創(chuàng)新的艱辛與樂趣，培養(yǎng)分析問題和解決問題的思想和方法[6]。其優(yōu)點是將理論知識和實踐技能融入了具體的項目或任務中，激發(fā)了學生學習和探索的興趣，提高了學生學習效果和工程實踐技能；其難點是項目實施的載體———教學情境的設計。

本課程近年來進行了項目式教學的教學改革與實踐。目前我們開設的項目包括：常用低壓電器拆裝及調(diào)試教學實訓、基本控制線路、順序與時間控制、編程軟件的使用、常用指令的使用等。老師將生產(chǎn)和生活的實例引入作為項目，師生通過實施一個完整的項目而進行教學活動。通過單元項目（包括元件測試、基本電路安裝、復雜電路安裝、指令熟悉、程序編制，總結與匯報），由簡到繁、由易到難，層層遞進，最終實現(xiàn)一個完整的項目任務。

這種教學模式改變了“老師講、學生聽”的被動教學模式，激發(fā)了學生的學習積極性并滿足了學生成功的欲望，同時也將理論教學與實踐教學有機地結合了起來，提高了學生解決實際問題的綜合能力，受到了學生的普遍歡迎。學生為了解決更難的問題，或者為了設計功能更強大的電路，而呈現(xiàn)出對知識的渴望，而豐富的知識可以指導學生更出色的完成新的項目，從而使教學進入良性循環(huán)模式，實現(xiàn)了教學情感目標、知識目標、能力目標的統(tǒng)一，為后續(xù)專業(yè)課程的學習和解決工程實際問題提供基本理論和方法，為學生以后從事電氣設備方面設計、運行、維護等打下良好的基礎。

2.3競賽式教學方式，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造潛能

面向大學生的創(chuàng)新科技活動，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進高校教育教學改革行之有效的途徑之一。課程組制定了“以學促賽、以賽促學、賽教結合”的教學模式，通過組織該類競賽，可以考察學生對該課程基本理論知識的掌握情況，提高學生學習相關學科的興趣和積極性，提高其運用基礎知識來解決實際問題的能力。結合課程的教學和人才培養(yǎng)進度，我院于2012年起已成功舉辦了三屆“PLC”技能大賽，同時可選拔一些具有堅實的理論基礎知識、熟練的專業(yè)技能、獨特的科技創(chuàng)新能力的學生進行培訓和指導，進一步參加全國及自治區(qū)組織的各類機器人競賽、智能汽車競賽、工程技術創(chuàng)新設計大賽等，以點帶面，密切了課程與其它課程的關系，并大大提高了學生的動手能力、以及綜合分析和解決實際問題的能力。endprint

2.4科研與教學相結合的教學方式，完成了實驗室建設，促進了本科教學實踐的拓寬與延伸

高等教育中，教學與科研并重，因此在完成教學工作的同時，也十分重視科學研究，使科學研究對教學研究有促進作用。把科學研究成果轉化到本科教學中，教師把自己研究課題中與電氣控制相關的內(nèi)容作為案例進行介紹，不僅豐富了理論知識、讓學生了解學科前沿，而且更重要的是啟發(fā)了學生對科學研究探索的意識和靈感。由于教師的科研項目、師生科技項目、電氣的相關實驗室常需要自制一些設備或裝置，因此我們在課程設計、畢業(yè)設計等實踐教學中多開展實題設計，題目和項目來源于此，到目前為止，自制的多個實驗裝置，如基于PLC電液比例控制裝置、開放式電氣控制實訓裝置等，既改善實驗條件，也促進了本科教學實踐的拓寬與延伸。

2.5建立理論與實踐教學分類考核的多元評價體系

課程評價是不斷優(yōu)化課程設計、引導、鑒定課程改革的重要手段，而合理的學生成績評價體系的制定與有效實施，才能更好的激勵和促進教學活動，起到良好的導向作用。我校主講教師制定了與多種教學方式相配合的分類考核的多元評價體系，對學生對課程的理論知識和實踐技能進行客觀評定。

理論教學注重平時成績的考核，如作業(yè)以強化學生熟悉器件、提高電氣原理圖繪制能力、PLC編程能力為目的進行布置，強調(diào)學生專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)與鍛煉，注重提高學生分析、解決問題的能力，在繪圖規(guī)范、編程正確合理等方面提出了要求；實踐教學構建了教師考核、學生自評和互評、答辯專家評議的多元化評價方案。 因在實踐教學中，多采用引入學生個體和同伴的共同參與的評價方式等，改變了只有教師單方面評價的片面性；多種教學模式中重視技能、方法、能力、態(tài)度等的考察，促進學生全面發(fā)展；注重在學生的完成過程中進行考察，如設計說明書的書寫、實際操作等細節(jié)方面，有效地培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，并為從事電氣控制培養(yǎng)基本的工作素養(yǎng)和工作習慣。

3 總結

近年來，我們通過“項目引入、競賽激勵、科教結合，多種理論與實踐一體化”教學模式改革與實踐，教師的教學水平和課程教學質(zhì)量都有了明顯的提高，學生學習興趣濃厚，參與積極性高，理論知識和專業(yè)技能均有明顯提高，教學效果良好。隨著新技術、新設備的不斷更新與發(fā)展，我們會將新的實踐應用與各種教學模式相結合引入到課程的教學中，并嘗試進行虛擬實驗室的開發(fā)與建設，引入仿真教學模式，使現(xiàn)有的教學方法不斷豐富，從而推動教育教學改革，探索培養(yǎng)綜合型人才的教學新模式。

參考文獻：

[1] 呂志香，李建榮，錢松. 基于項目教學的《電氣控制技術》課程設計研究[J] 重慶電力高等專科學校學報，vol.16（4），p15—17，33，2011.8

[2]黃衛(wèi)庭. 仿真技術在電氣控制技術教學中的應用[J] 黃岡職業(yè)技術學院學報，vol.12（5），p44-46，2010.10

[3]李斌，鄒燦紅.電氣控制與PLC 應用技術仿真教學應用研究[J] 電氣電子教學學報， vol.28（6），p58-60，2006.12

[4] 鐘永彥，陳娟. 基于項目驅(qū)動的電氣控制技術教學研究[J]中國教育技術裝備，2013年12月下，第36期，p80-81

[5] 李新兵.《電氣控制及可編程控制器》課程教學改革與實踐[J]中國現(xiàn)在教育裝備，2006年12期，，p33-35，2006

[6] 寧秋平. 基于項目教學法的教學情境設計———以高職電氣控制技術應用課程為例[J] 遼寧高職學報， vol.13（6），p58-59，2011.6

基金項目：內(nèi)蒙古自治區(qū)“電工電子系列課程教學團隊”；內(nèi)蒙古自治區(qū)精品課程“電氣控制技術”；內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學教育教學改革研究項目（JG-201316）

作者簡介：郝敏（1982-），女，內(nèi)蒙古包頭市人，博士，講師，從事電氣工程等方面的教學與研究。

通訊作者：李海軍（1970-），男，內(nèi)蒙古土默特左旗人，本科，教授，從事電氣工程等方面的教學與研究。endprint