電氣控制基礎(chǔ)在工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)中的教學(xué)改革與實(shí)踐

陳小勤　王淑偉　周丹　謝敏

摘要：根據(jù)電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課的內(nèi)容及各專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，文章分析了該課程在工程訓(xùn)練環(huán)節(jié)中存在的問題，提出了幾點(diǎn)教學(xué)改革中的規(guī)劃及建議，以求高質(zhì)高效地完成大學(xué)本科生在工程訓(xùn)練中的電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)。

關(guān)鍵詞：電氣控制基礎(chǔ);實(shí)訓(xùn)課;工程訓(xùn)練;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）16-0180-02

一、引言

工程素質(zhì)是每一個(gè)大學(xué)生必須具備的基本素質(zhì)。這些素質(zhì)必須建立在學(xué)生對工程背景的了解和認(rèn)知以及對工程意識(shí)的訓(xùn)練和培養(yǎng)的基礎(chǔ)上才能逐步形成。工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)正是為實(shí)現(xiàn)這一目的而采取的工程素質(zhì)教育中最基本的工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。高校工程訓(xùn)練具有理論和實(shí)踐相結(jié)合的特點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生的勞動(dòng)技能素質(zhì)、應(yīng)變能力、科學(xué)素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)等方面具有重要作用。工程訓(xùn)練中的系列課程在高等工程教育中具有其他課程所不能替代的重要作用[2-8]。電氣工程訓(xùn)練成為現(xiàn)今高等學(xué)校急需加強(qiáng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)作為我校工程訓(xùn)練系列課程之一，與傳統(tǒng)機(jī)械聯(lián)系緊密，也是唯一與電氣工程訓(xùn)練相關(guān)的環(huán)節(jié)，必不可少。我校工程訓(xùn)練中心電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)對象分為：電專業(yè)、非電類工科專業(yè)、非電類文理科專業(yè)、外校非電類培訓(xùn)的大一和大二學(xué)生。實(shí)訓(xùn)目的主要是普及與提高文理科學(xué)生的工程認(rèn)知;使非電工科類學(xué)生獲得一定的操作技能，以提高工程實(shí)踐能力;并使電類學(xué)生在大學(xué)低年級就能參與本專業(yè)的相關(guān)實(shí)踐，激發(fā)其創(chuàng)新能力，為未來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)。本文針對我校工程訓(xùn)練中電氣控制基礎(chǔ)這一實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)存在的問題進(jìn)行了分析與思考，同時(shí)給出了教改方案與建議，以探索高效高質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)方法。

二、我校電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容與知識(shí)結(jié)構(gòu)

1.實(shí)訓(xùn)裝置及可包含的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。目前，我校電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)采用的是湖南科瑞特科技股份有限公司的BH-WDI機(jī)電控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)裝置。實(shí)訓(xùn)主要分為五大模塊：照明電路、儀表電路、電機(jī)控制、實(shí)用電子技術(shù)線路、可編程控制電機(jī)和可編程控制其他。

2.現(xiàn)有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。我校電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)總共6學(xué)時(shí)（含1學(xué)時(shí)預(yù)習(xí)），由于學(xué)時(shí)有限，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)內(nèi)容有限，因此，所有專業(yè)目前的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要選取的是利用繼電器實(shí)現(xiàn)對交流電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制與連續(xù)運(yùn)行控制。通過本次實(shí)訓(xùn)，要求學(xué)生牢記電氣安全操作規(guī)程，識(shí)別控制電機(jī)常用的元器件，讀懂原理圖（如圖1），掌握相關(guān)工具的使用，會(huì)檢測電路與排查故障。

三、我校電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)存在的問題

教學(xué)內(nèi)容：單一。目前學(xué)校在電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，不管面向的專業(yè)是否相同，實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容與模塊卻完全一致，忽略了不同專業(yè)的特點(diǎn)與就業(yè)需求，缺乏專業(yè)的訓(xùn)練體系。另外，本電器柜的操作與實(shí)際結(jié)合緊密，但接線時(shí)間長，螺絲容易擰花，很難擰緊，從而使得導(dǎo)線容易松脫。實(shí)訓(xùn)過程中，體力勞動(dòng)大，占時(shí)較長，在有限的時(shí)間內(nèi)，從元件識(shí)別到讀懂原理圖再到實(shí)際操作，過程漫長，考慮到非工科專業(yè)或初學(xué)者的接受能力，不易安排過多的實(shí)習(xí)內(nèi)容與操作項(xiàng)目，因此各專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容單一且操作項(xiàng)目不夠豐富，電器柜的很多功能模塊并未用上，造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備很大程度上的浪費(fèi)。教學(xué)模式：目前的教學(xué)模式也較為單一，主要表現(xiàn)為學(xué)生按要求預(yù)習(xí)，教師課堂講，學(xué)生實(shí)際操作。為了實(shí)訓(xùn)的連貫性，本校的實(shí)訓(xùn)時(shí)間大多安排在下午一點(diǎn)半開始，缺少午睡，學(xué)生很難達(dá)到最佳精神狀態(tài)，容易出現(xiàn)聽課注意力不集中的現(xiàn)象，一個(gè)問題老師往往要重復(fù)多遍，因此，效率極低。教學(xué)手段：目前主要采用了多媒體與動(dòng)畫相結(jié)合的方式，一定程度上幫助學(xué)生理解元器件與電路的工作原理，但仍有部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，對原理理解不夠深入。考核方案：目前的考核方式為預(yù)習(xí)15%和實(shí)操85%。按此給出的最終成績，有時(shí)并不能比較準(zhǔn)確地鑒定優(yōu)良差。比如：預(yù)習(xí)報(bào)告存在部分抄襲現(xiàn)象，難以辨別真為;而實(shí)操分組時(shí)采用2—3人/組，仍然存在部分同學(xué)蒙混過關(guān)的現(xiàn)象。

四、電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革規(guī)劃

應(yīng)結(jié)合所教課程特點(diǎn)、學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，積極探索有效的教學(xué)方法與手段，改變教學(xué)模式與考核方案，針對性地改變教學(xué)內(nèi)容，不斷提高教學(xué)能力，做到更加實(shí)事求是地考查學(xué)生實(shí)訓(xùn)效果。教學(xué)內(nèi)容：考慮學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容難易程度，擬對電專業(yè)、非電類工科專業(yè)、非電類文理科專業(yè)整合教學(xué)內(nèi)容。這樣既豐富了電專業(yè)在電氣控制基礎(chǔ)中的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，也不同程度地降低了非電專業(yè)的實(shí)訓(xùn)難度。對于電專業(yè)學(xué)生，增加PLC控制電機(jī)，可由學(xué)生自己進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，這樣有利于鍛煉學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力;對于非電工科學(xué)生，實(shí)訓(xùn)圍繞三相異步電動(dòng)機(jī)的控制，訓(xùn)練學(xué)生掌握一些簡單的電氣控制方法、控制手段，使之理解電氣控制方面的基本知識(shí)和操作技能，了解電氣控制在工程中的應(yīng)用;對于文理科專業(yè)學(xué)生，通過室內(nèi)照明電路的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試與檢修實(shí)踐，讓學(xué)生懂得安全用電，學(xué)習(xí)常用電工工具和儀表的使用，掌握最基本的電工技能。最終以求達(dá)到因材施教、學(xué)以致用的目的。教學(xué)模式：將互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)訓(xùn)課堂結(jié)合，同時(shí)，為了豐富教學(xué)內(nèi)容，本次教改提出將實(shí)際情況與網(wǎng)絡(luò)課堂結(jié)合，擬對元件、電路原理介紹、實(shí)習(xí)要求與最終目的等錄制視頻，發(fā)布到網(wǎng)上，讓學(xué)生提前學(xué)習(xí)與預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報(bào)告。實(shí)訓(xùn)課堂上，首先以提問的方式檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，以鞏固理論知識(shí)，并為實(shí)操奠定基礎(chǔ)，檢驗(yàn)結(jié)果也可作為實(shí)訓(xùn)成績的一部分。即教學(xué)模式上，擬將實(shí)際課堂與網(wǎng)絡(luò)課堂有機(jī)結(jié)合，增加學(xué)生課外預(yù)習(xí)時(shí)間。教學(xué)手段：將以老師為主體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的教學(xué)方式。如，根據(jù)學(xué)生自身情況，對一組或兩組學(xué)生增加部分選做項(xiàng)目，并由學(xué)生上臺(tái)講解項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)功能與原理，再完成實(shí)際操作并演示給全班同學(xué)觀摩;也可由老師提出項(xiàng)目最終的實(shí)現(xiàn)功能，由學(xué)生分組討論實(shí)現(xiàn)方案，并完成實(shí)際操作。這樣有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并將理論更加緊密地聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并糾正?？己朔桨福涸搶?shí)訓(xùn)總成績分配，擬采用方案為：預(yù)習(xí)報(bào)告15%，課堂表現(xiàn)15%，實(shí)際操作與接線工藝60%，工位的清潔10%。并要求無預(yù)習(xí)報(bào)告或預(yù)習(xí)檢驗(yàn)不合格者，不得參加本次實(shí)訓(xùn)，這樣有利于督促學(xué)生課后認(rèn)真預(yù)習(xí)，也為安全實(shí)訓(xùn)操作提供了保障。

五、結(jié)束語

綜上，就目前我校電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課程現(xiàn)狀分析與研究，教改十分必要，這樣不僅有利于提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)的主動(dòng)性與創(chuàng)新能力，更為實(shí)訓(xùn)過程中的安全操作提供了可靠保障，有助于高質(zhì)高效地完成大學(xué)本科生在工程訓(xùn)練中的電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)。

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Teaching Reform and Practice of Electrical Control Foundation in Engineering Training

CHEN Xiao-qin，WANG Shu-wei，ZHOU Dan，XIE Min

（Engineering Training Center of Southwest Jiaotong University，Chengdu，Sichuan 611756，China）

Abstract：According to the content of electrical control basic training course and the characteristics of students in each major，this paper analyzes the problems existing in the course of engineering training，and puts forward some plans and suggestions for teaching reform，in order to complete the electrical control basic training for undergraduates in engineering training with high quality and efficiency.

Key words：electrical control foundation;training course;engineering training;teaching reform

收稿日期：2019-06-18

基金項(xiàng)目：西南交通大學(xué)2019年本科教育教學(xué)研究與改革項(xiàng)目：電氣控制基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)開發(fā)研究，項(xiàng)目編號：4.12