機(jī)床電氣控制技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

黃禮萬 潘德龍

摘 ?要：針對《機(jī)床電氣控制技術(shù)》課程教學(xué)改革實(shí)踐表明：通過重構(gòu)課程內(nèi)容體系，建立課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源庫，采用問題引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)模式，推行過程考核與期末考核相結(jié)合等手段，可以優(yōu)化教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)和技能的同步培養(yǎng)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)床電氣控制技術(shù);課程教學(xué);改革與實(shí)踐

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）12-0132-03

Abstract： The Reform and Practice of teaching "Machine Electronics Control Technique" course shows that： The goal of optimal teaching is obtained， the simultaneous cultivation of quality and skills is realized， and the students' application and innovative design ability are improved also， by reconstructing the curriculum content system， establishing the resource bank of curriculum teaching standards， adopting the problem-oriented heuristic teaching mode and combining process assessment with final assessment.

Keywords： machine electronics control technique; course teaching; reform and practice

一、課程教學(xué)改革背景

《機(jī)床電氣控制技術(shù)》為我院機(jī)電系機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)、電氣自動化技術(shù)專業(yè)的核心課程，也為專業(yè)的入門課程，其內(nèi)容有用電安全知識、變壓器原理與應(yīng)用、交直流電動機(jī)原理與應(yīng)用、低壓電器元件、三相異步電動機(jī)控制原理、典型機(jī)床控制電路等，關(guān)聯(lián)課程有《電子技術(shù)》、《電工實(shí)訓(xùn)》等，后續(xù)課程有《單片機(jī)原理》、《可編程控制器》、《機(jī)電一體化控制技術(shù)》等。這是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，課程重點(diǎn)是三相異步電動機(jī)的控制原理與實(shí)踐，其它內(nèi)容圍繞著重點(diǎn)做知識支撐，需要培養(yǎng)學(xué)生掌握全面的知識原理與應(yīng)用技術(shù)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

但在教學(xué)實(shí)施過程當(dāng)中，普遍出現(xiàn)教學(xué)效果不理想，達(dá)不到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的情況，主要存在以下幾種原因：1. 現(xiàn)代高職學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性不夠強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法與考核方式不足以支撐高質(zhì)量的教學(xué)活動;2. 課程內(nèi)容零散跨度大且應(yīng)用性強(qiáng)，照本宣科使課程缺乏吸引力;3. 一般教材的知識點(diǎn)連貫性不好，增加了教與學(xué)的難度;4.沒有形成系統(tǒng)的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資料，教學(xué)質(zhì)量難以保障。因此，《機(jī)床電氣控制技術(shù)》課程教學(xué)需要更新傳統(tǒng)教學(xué)觀念、重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和改革教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)效果，培養(yǎng)符合社會發(fā)展需要的應(yīng)用型技能人才。

二、課程教學(xué)改革思路

規(guī)范課程教學(xué)資源，構(gòu)建理實(shí)一體的教學(xué)模式，重視學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。推行過程考核加期末考核的考試改革措施，杜絕學(xué)生考試的僥幸心理，促使養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)和技能同步培養(yǎng)。充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，結(jié)合生活中通俗易懂的案例，將復(fù)雜問題簡單化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化教學(xué)效果。根據(jù)課內(nèi)知識的關(guān)聯(lián)性，重構(gòu)課程內(nèi)容體系，優(yōu)化課堂設(shè)計(jì)，提高課程知識的整體性與應(yīng)用效果。課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施過程，主要采用問題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)手段，注重應(yīng)用性與啟發(fā)性教學(xué)效果，提高學(xué)生的分析推理能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

三、課程教學(xué)改革與實(shí)踐

通過多年的探索與實(shí)踐，總結(jié)出一系列行之有效的教學(xué)改革措施。

（一）上好第一課，建立良好教學(xué)基礎(chǔ)

有些老師的課程第一次課，簡短介紹后就馬上進(jìn)入授課狀態(tài)，沒有充分了解學(xué)生與介紹課程，沒有就學(xué)生如何學(xué)好這門課程做出必要的指引和思想教育，學(xué)生不清楚最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)是什么，導(dǎo)致教與學(xué)不在一個頻率上，教學(xué)效果大打折扣。

因此，上好第一課非常重要。首先需要介紹自己和了解學(xué)生，建立和諧良好的師生關(guān)系;其次介紹課程的主要內(nèi)容、課程重點(diǎn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)、課程的授課方式與學(xué)習(xí)方法，介紹知識的關(guān)聯(lián)課程和后續(xù)學(xué)習(xí)課程等，為課程學(xué)習(xí)指明方向;最后介紹課堂管理要求與考核方式，并就課程能力培養(yǎng)對未來就業(yè)、人生發(fā)展的重要性作分析引導(dǎo)，教育學(xué)生樹立正確學(xué)習(xí)觀，從而建立良好教學(xué)基礎(chǔ)。

（二）重構(gòu)課程內(nèi)容體系，提高課程知識的整體連貫性與應(yīng)用效果

課程的教學(xué)內(nèi)容種類較多，很多內(nèi)容在原理上是沒有關(guān)聯(lián)的，但在應(yīng)用上是有關(guān)聯(lián)的。如：變壓器、電動機(jī)、交流接觸器、熱繼電器、按鈕等電器元件，結(jié)構(gòu)與工作原理幾乎沒有關(guān)聯(lián)性，但在電動機(jī)控制電路應(yīng)用上是有關(guān)聯(lián)性的;又如：電動機(jī)控制電路的種類有很多，其中三相異步電動機(jī)的點(diǎn)動控制電路、連續(xù)啟?？刂齐娐?、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路、星三角換接降壓啟動控制電路等等，每個電路看似獨(dú)立的一種控制方式，實(shí)際上很多是包含關(guān)系，控制功能升級改良關(guān)系。

這就需要我們重構(gòu)課程內(nèi)容體系， 將課程培養(yǎng)目標(biāo)所涉及的理論和技能提煉出來，按照“教、學(xué)、做”教學(xué)規(guī)律，合理編排授課順序。措施一，區(qū)分主要內(nèi)容和次要內(nèi)容，主要內(nèi)容重點(diǎn)講，比如：電動機(jī)的原理與應(yīng)用，其中原理為次要內(nèi)容，應(yīng)用為主要內(nèi)容;措施二，形成遞進(jìn)式知識結(jié)構(gòu)，比如：點(diǎn)動控制電路→連續(xù)啟?？刂齐娐贰妱訖C(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路→行程限位控制電路→自動往返控制電路，知識結(jié)構(gòu)是階梯遞進(jìn)關(guān)系，后面的電路包含了前面電路原理和功能，在全部掌握之后，五個電路就變成一個電路。在教學(xué)實(shí)施的過程中，有機(jī)地把理論和實(shí)踐統(tǒng)一起來，遞進(jìn)式依次講解，理實(shí)交替進(jìn)行，既符合了教與學(xué)的理想規(guī)律，又提高課程內(nèi)容的整體連貫性與應(yīng)用效果。

（三）建立課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源庫，保障課程建設(shè)的持續(xù)性

目前有些高職院校在課程教學(xué)大綱執(zhí)行當(dāng)中，經(jīng)常出現(xiàn)執(zhí)行不到位，落實(shí)不徹底的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)課程教學(xué)大綱僅僅成了存檔的文字資料，課程教學(xué)沒有標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量不高，主要因?yàn)闆]有形成有效服務(wù)于課程的系列教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源。

因此需要全方位建立課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源庫，其中包含教學(xué)大綱、教學(xué)日歷（方案）、教材、教學(xué)PPT、教學(xué)輔助資源、考核標(biāo)準(zhǔn)及試題庫等，不管哪位教師授課，都必須使用課程教學(xué)資源，執(zhí)行課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，避免了授課的隨意性。教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源庫的修改需要在專業(yè)主任的組織下，由主講教師提出修改方案，經(jīng)論證通過后方可修改，保障課程建設(shè)的嚴(yán)謹(jǐn)性和持續(xù)性。

（四）利用現(xiàn)代教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)效果

現(xiàn)今，信息化時代引領(lǐng)著我們的日常生活，必須充分運(yùn)用現(xiàn)代信息化手段服務(wù)于教育教學(xué)，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)平臺變得更廣闊，將復(fù)雜內(nèi)容變得簡單，將抽象知識變得形象，讓課堂變得豐富多彩。

我院的《機(jī)床電氣控制技術(shù)》課程72總課時，實(shí)踐占30課時，理論講解和操作示范課時較少，需要借助現(xiàn)代教學(xué)手段。措施一：選用的教材要有AR、微課功能，并配有教學(xué)案例視頻和Flash動畫演示等資源，為教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)帶來便利;措施二：針對自有設(shè)備和課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目需要，拍攝課程需要的示教視頻等資料，充實(shí)教學(xué)資源庫;措施三：配備網(wǎng)絡(luò)版的課堂管理平臺和虛擬仿真軟件，使用點(diǎn)名軟件和提問軟件，把教學(xué)資源上傳課堂管理平臺，學(xué)生可以通過手機(jī)APP進(jìn)行學(xué)習(xí)和互動，充分發(fā)揮手機(jī)學(xué)習(xí)功能。因此提高了教學(xué)資源利用率，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程變得多元化，優(yōu)化教學(xué)效果。

（五）采用過程考核加期末考核，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)和技能的同步培養(yǎng)

傳統(tǒng)的考核方式一般由期末1張卷子決定該學(xué)期的學(xué)習(xí)成績，因而讓學(xué)生養(yǎng)成學(xué)習(xí)惰性，甚至抱有僥幸心理而采取不正當(dāng)手段考試，造成培養(yǎng)結(jié)果與教育教學(xué)目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。

實(shí)踐中我采用過程考核加期末考核的方式，課程期末總評=35%過程考核+65%期末考核，其中過程考核包含：課堂紀(jì)律、課堂考勤、課堂提問、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的考核評定;期末考核包含：試卷理論考核、考證標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)操考核。這種評價體系既注重學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)，同時又達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀品格的效果。

（六）采用問題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動等啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生的應(yīng)用能力及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力

該課程的重點(diǎn)核心內(nèi)容是三相異步電動機(jī)的控制線路原理與實(shí)訓(xùn)，通過課程內(nèi)容體系重構(gòu)，將各類電機(jī)控制電路按知識階梯遞進(jìn)的關(guān)系排列授課順序，例如圖1中：（1）點(diǎn)動控制電路→（2）連續(xù)啟停控制電路→（3）點(diǎn)動、連續(xù)控制電路，它們之間既有知識遞增關(guān)系，又有包含關(guān)系。

實(shí)踐中我采問題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動的啟發(fā)式教學(xué)手段。執(zhí)行部分為相同的主電路，也是問題與任務(wù)提出的部分，如圖（1），點(diǎn)動功能的任務(wù)要求與推理：電動機(jī)轉(zhuǎn)動（需要）→KM主開關(guān)閉合（需要）→KM線圈得電（需要）→SB2按下接通，因此SB2按鈕開關(guān)的按下（接通）與放開（斷開）決定著電動機(jī)的轉(zhuǎn)動與停止，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動功能;講授到圖（2），連續(xù)啟?？刂齐娐窌r，主電路不變，可以提出“要實(shí)現(xiàn)電動機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動，又不需要一直按著SB2”的問題，要求學(xué)生在原來圖（1）點(diǎn)動控制電路的基礎(chǔ)上做問題分析與推理，找到關(guān)鍵點(diǎn)為在SB2上并聯(lián)的KM自鎖開關(guān)，最后設(shè)計(jì)電路并解決問題;再到講授圖（3）點(diǎn)動、連續(xù)控制電路時做法相同，先提出問題，并在原來圖（2）連續(xù)啟停控制電路的基礎(chǔ)上尋找出解決問題的關(guān)鍵突破點(diǎn)，在電路中增加了SB3后解決了提出的問題，最后再通過動手實(shí)踐去驗(yàn)證解決問題方法的正確性。上述中三個電路實(shí)為一體，當(dāng)學(xué)到最后時所有電路形式都將融匯在典型機(jī)床電路當(dāng)中，學(xué)生經(jīng)過系統(tǒng)的啟發(fā)性分析推理學(xué)習(xí)和任務(wù)式實(shí)踐驗(yàn)證過程，從而培養(yǎng)了對各類型的機(jī)床電路進(jìn)行應(yīng)用分析和設(shè)計(jì)改良的能力。

四、結(jié)束語

《機(jī)床電氣控制技術(shù)》課程經(jīng)過多年的改革與實(shí)踐，形成了通過重構(gòu)課程內(nèi)容體系，建立課程教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)資源庫，采用過程考核加期末考核，采用問題引導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)模式等改革手段，優(yōu)化了教學(xué)效果，也實(shí)現(xiàn)素質(zhì)和技能的同步培養(yǎng)，有效提高學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。當(dāng)然，針對性是課程教學(xué)改革的特點(diǎn)之一，改革有共性也有差異性，不同的教學(xué)條件，有不同的教學(xué)難題，因此課程教學(xué)改革措施還需要有靈活性，能夠與時俱進(jìn)，根據(jù)實(shí)際情況作出相應(yīng)的調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

[1]曲昀卿，張瑩瑩.電機(jī)與電氣控制技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2016：156-268.

[2]王麗.《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》課程的教學(xué)改革[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（02）.

[3]李文芳.“電機(jī)與電氣控制技術(shù)”課程理實(shí)一體化教學(xué)改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2017（31）.

[4]繆峰.《電機(jī)與電氣控制技術(shù)》中案例教學(xué)法的應(yīng)用[J].考試周刊，2016（96）.

[5]趙慶志，譚培紅.基于有效教學(xué)目標(biāo)的《電氣控制技術(shù)》教學(xué)改革創(chuàng)新[J].高教學(xué)刊，2018（10）：66-68.