工程項(xiàng)目在數(shù)控技術(shù)課程中的應(yīng)用研究

梁宏斌

摘要：社會(huì)對(duì)本科人才的需求從研究生人才轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合應(yīng)用型人才，針對(duì)數(shù)控技術(shù)傳統(tǒng)教學(xué)方法上所存在的不足，利用工程項(xiàng)目的方式對(duì)課程教學(xué)方法手段進(jìn)行改革。主要從改革教學(xué)內(nèi)容，制定詳細(xì)的項(xiàng)目方案，組織學(xué)生協(xié)作完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容，改進(jìn)考核方法這四個(gè)方面進(jìn)行實(shí)施。通過(guò)此次工程項(xiàng)目改革有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的課堂參與度與學(xué)生的動(dòng)手能實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，從而提升了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：工程項(xiàng)目;數(shù)控技術(shù);教學(xué);改革

一、引言

數(shù)控技術(shù)在本科學(xué)習(xí)中占有重要地位。數(shù)控技術(shù)課程專業(yè)性強(qiáng)，理論知識(shí)抽象，對(duì)如何應(yīng)用所學(xué)的數(shù)控技術(shù)解決實(shí)際生產(chǎn)、生活中的一些問(wèn)題感到困惑，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性亟待提高。所以如何提高課堂教學(xué)效果，并帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性是數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)改革的重點(diǎn)，把課程教學(xué)中的理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，將工程項(xiàng)目應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)當(dāng)中，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的綜合應(yīng)用能力，提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的課堂積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與綜合能力，滿足社會(huì)對(duì)綜合型本科人才的需求。

二、工程項(xiàng)目的分類及特點(diǎn)

工程項(xiàng)目與傳統(tǒng)課堂教學(xué)有很大區(qū)別，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)教學(xué)以專業(yè)教師單向授課為主，而工程項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中分為兩種大的方式。第一種是完全項(xiàng)目教學(xué)，這種實(shí)施方式也稱大項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)。以校企合作為基礎(chǔ)，按照企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的需求把課堂內(nèi)容進(jìn)行重組與調(diào)整，教學(xué)內(nèi)容劃分成一個(gè)又一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行，完全項(xiàng)目教學(xué)的特點(diǎn)是，這種實(shí)施方式涉及知識(shí)面較廣，學(xué)生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，需全面掌握課程內(nèi)容與構(gòu)建相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，實(shí)踐周期較長(zhǎng)，實(shí)施難度較大。第二種是部分工程項(xiàng)目，這種實(shí)施方式也稱為小項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)，基于某一單門課程對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行部分重組與設(shè)計(jì)，對(duì)部分課程內(nèi)容作為項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)教學(xué)方法，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，專業(yè)教師只是作為引導(dǎo)，部分內(nèi)容仍以專業(yè)教師授課的形式，以兩種學(xué)習(xí)方式互相結(jié)合，注重實(shí)踐與理論結(jié)合，共同完成本門課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這種實(shí)施方式的特點(diǎn)為實(shí)施周期相對(duì)較短，并與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，部分工程項(xiàng)目更加注重團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與實(shí)踐性。數(shù)控技術(shù)課程采用部分工程項(xiàng)目改革，對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重組與選擇，對(duì)重點(diǎn)知識(shí)模塊進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，本次教學(xué)改革的目標(biāo)有以下四個(gè)：

1.充分將實(shí)踐操作應(yīng)用于課程教學(xué)當(dāng)中，在實(shí)踐中更加透徹地理解理論知識(shí)。2.提高學(xué)生的課程參與度，提升學(xué)生的課堂興趣與創(chuàng)造能力。3.注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)電路的設(shè)計(jì)能力、調(diào)試能力。4.有明確的評(píng)價(jià)考核標(biāo)準(zhǔn)，在考核因素里注重過(guò)程評(píng)價(jià)。

三、工程項(xiàng)目在數(shù)控技術(shù)課程中的應(yīng)用

（一）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

在傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)的課程教學(xué)當(dāng)中，教學(xué)體系包括教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)等方面。進(jìn)行數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)體系改革是為滿足社會(huì)對(duì)綜合型本科人才的需求以及實(shí)現(xiàn)電氣類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，在教學(xué)內(nèi)容的選取上，要求與以前所學(xué)過(guò)的課程以及后續(xù)課程做好合理的銜接。在教學(xué)內(nèi)容上做到不重復(fù)不脫節(jié)。在改革過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容分為器件、變流方式、控制、應(yīng)用四大塊。在教學(xué)重點(diǎn)的選取上，從以下兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：

（1）加大對(duì)半控器件二極管與全控器件的講解，重點(diǎn)分析其工作原理與基本特性，為后續(xù)變流電路的講解奠定理論基礎(chǔ)，并且為在電路設(shè)計(jì)中如何進(jìn)行正確的器件選型奠定基礎(chǔ)。

（2）對(duì)四大變流方式部分的學(xué)時(shí)進(jìn)行壓縮，加長(zhǎng)對(duì)控制與應(yīng)用部分的講解學(xué)時(shí)，詳細(xì)介紹脈寬調(diào)制技術(shù)，使學(xué)生了解該技術(shù)對(duì)電力電子電路性能如何進(jìn)行改善，以及其對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生哪些影響，且重點(diǎn)介紹變頻器、交流調(diào)速系統(tǒng)以及功率因素校正技術(shù)等在當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行中如何應(yīng)用，確保能緊密圍繞新工科“技術(shù)型”的培養(yǎng)目標(biāo)完成教學(xué)任務(wù)，且與目前智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)行聯(lián)系。

（二）協(xié)作完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容

在項(xiàng)目完成的過(guò)程中，分為三個(gè)階段：

（1）學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)

將整個(gè)班級(jí)以小組為單位進(jìn)行劃分，小組具體人數(shù)根據(jù)班級(jí)總?cè)藬?shù)進(jìn)行調(diào)整，組建7-10人的小組團(tuán)隊(duì)，在小組中，選出小組長(zhǎng)并給各成員分配任務(wù)，根據(jù)各自任務(wù)的不同，分別完成對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，成員之間任務(wù)可以互換，對(duì)于項(xiàng)目中出現(xiàn)的問(wèn)題，自行查閱資料，以小組形式進(jìn)行研討，研討過(guò)程做好相關(guān)記錄，在討論中解決問(wèn)題，提高解決問(wèn)題的能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（2）設(shè)計(jì)與完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容

在每個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的課程內(nèi)容模塊學(xué)習(xí)結(jié)束之后，下發(fā)項(xiàng)目任務(wù)，在學(xué)生了解項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程和設(shè)計(jì)過(guò)程以后，列出所需的電力電子電路元器件并確定型號(hào)，繪制出所需搭建的具體電路，作出詳細(xì)的項(xiàng)目方案。利用MATLAB等仿真軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行調(diào)試仿真，修改各器件參數(shù)以獲得最佳的輸出效果，在仿真中優(yōu)化電力電子器件的選型，然后根據(jù)最終優(yōu)化設(shè)計(jì)好的電路在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)制作實(shí)物調(diào)試電路，對(duì)設(shè)計(jì)和優(yōu)化后的最終電路的每個(gè)模塊進(jìn)行焊接，最后，對(duì)實(shí)際電路的性能進(jìn)行測(cè)試，觀測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與輸出波形，檢測(cè)所設(shè)計(jì)的電路是否滿足項(xiàng)目要求與目標(biāo)。對(duì)于數(shù)控技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用這一項(xiàng)目，按照需要收集整理資料，以小組為單位，隨機(jī)抽取小組中任意成員以PPT的形式展示所收集的資料，并詳細(xì)講解數(shù)控技術(shù)在當(dāng)前電網(wǎng)中的應(yīng)用，以及對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展所起到的作用與影響。

（3）結(jié)題驗(yàn)收

在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，每一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的電路所選擇的電力電子器件型號(hào)、選型的依據(jù)、主電路的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、數(shù)量關(guān)系、所能實(shí)現(xiàn)的功能做好總結(jié)，提交階段性報(bào)告，在電路性能調(diào)試完畢之后，整理項(xiàng)目資料，完成結(jié)題報(bào)告準(zhǔn)備項(xiàng)目驗(yàn)收。在數(shù)控技術(shù)工程項(xiàng)目改革項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，教師放棄單一的教師講授、學(xué)生接受的單向教學(xué)的方式，以學(xué)生為主體，教師對(duì)重點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)講授，并對(duì)知識(shí)模塊進(jìn)行劃分，確定項(xiàng)目?jī)?nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自行完成項(xiàng)目。在完成過(guò)程中，教師只是起到引導(dǎo)作用，學(xué)生需親自動(dòng)手設(shè)計(jì)電路、焊接電路并測(cè)試電路的性能，在動(dòng)手操作的過(guò)程中更透徹地理解課堂知識(shí)，以及書本知識(shí)在實(shí)際工程中的應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)質(zhì)量以及實(shí)踐動(dòng)手操作能力。

（三）考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

在數(shù)控技術(shù)工程項(xiàng)目改革過(guò)程中，考核方式也有相應(yīng)的改變。在數(shù)控技術(shù)工程項(xiàng)目改革中，更加注重過(guò)程考核，學(xué)生的總體成績(jī)，由課程成績(jī)、項(xiàng)目評(píng)定成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)糠纸M成，其中課程成績(jī)?yōu)榭记凇⒆鳂I(yè)和期末考試成績(jī)構(gòu)成。項(xiàng)目成績(jī)的評(píng)定方法為：每一個(gè)項(xiàng)目完成之后，進(jìn)行項(xiàng)目答辯，以小組為單位，隨意抽取小組中的任意成員自行講解各個(gè)電路的結(jié)構(gòu)組成、各元器件的選型依據(jù)、工作原理、輸出波形與數(shù)量關(guān)系，根據(jù)每位同學(xué)在項(xiàng)目中的參與程度、完成質(zhì)量，以及成員之間自評(píng)與互評(píng)來(lái)進(jìn)行評(píng)定打分，以這三個(gè)方面為依據(jù)給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)作為該項(xiàng)目最終得分。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方式與傳統(tǒng)方式一致，由實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)?nèi)糠謽?gòu)成。

四、總結(jié)

數(shù)控技術(shù)作為電氣專業(yè)一門承上啟下的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)此課程進(jìn)行工程項(xiàng)目改革有非常大的意義。

（1）提高學(xué)生的課堂參與度與學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自行在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題的能力，提高實(shí)踐動(dòng)手操作能力與理解能力，逐步加強(qiáng)學(xué)生電力電子電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試能力，增強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的掌握度，提升教學(xué)質(zhì)量。

（2）改變教學(xué)手段與方式，以現(xiàn)代化教學(xué)的新理念、新方式運(yùn)用于本科教學(xué)當(dāng)中，在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，改變傳統(tǒng)的教師單向講授知識(shí)的方式，以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為主線，優(yōu)化調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，劃分知識(shí)模塊制定項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生協(xié)作完成項(xiàng)目?jī)?nèi)容，改變傳統(tǒng)的考核方式，注重過(guò)程評(píng)價(jià)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、綜合能力的學(xué)生為指導(dǎo)思想，滿足社會(huì)對(duì)綜合性本科人才的需求。

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