基于大創(chuàng)項目的電工實訓(xùn)課程設(shè)計

孫萬利

◆摘? 要：為了更好的讓學(xué)生完成大創(chuàng)項目，并在研究的過程中盡可能的達(dá)到好的結(jié)果，電工實訓(xùn)室一方面需要改進(jìn)開放實驗室，制定完備的管理制度，另一方面還需要改進(jìn)課程教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)有余力的學(xué)生能接觸到更深層次的知識。文章從這兩個方面入手，解決了這一問題。

◆關(guān)鍵詞：大創(chuàng);制度;改革

目前，大學(xué)生創(chuàng)新項目已是我校培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和選拔優(yōu)秀大學(xué)生的一項重要的方式。在獎學(xué)金的評審、優(yōu)秀學(xué)生考核甚至研究生保送方面，大創(chuàng)項目所占的分值也是越來越高。目前，大創(chuàng)項目在我校越來越受到教師、學(xué)生的重視，我校每年立項的大創(chuàng)項目共有一百多項。在項目的進(jìn)行過程中，也出現(xiàn)了一些新的問題，以電工實訓(xùn)室教師這幾年所遇到的問題來看，主要是以下兩點：一是，學(xué)生雖然科研精神可嘉，動手能力出眾，但是受限于基礎(chǔ)不扎實，不能寫出好的項目申請書導(dǎo)致項目不能通過。二是，項目申請通過后，苦于指導(dǎo)教師沒有足夠的場地供學(xué)生們發(fā)揮他們的才智，造成很多的項目沒有取得最好的結(jié)果。電工實訓(xùn)室的教師大部分遇到了相同的問題，即參與大創(chuàng)項目的學(xué)生比較多，但是電工實訓(xùn)室主要用來滿足正常學(xué)生的實訓(xùn)需求，無法保證參與大創(chuàng)項目的學(xué)生使用，為了滿足本部門教師指導(dǎo)大創(chuàng)項目的場地問題，也為了學(xué)生能做出成績，特計劃制定本課程改革方法。

1開放實驗室的建設(shè)

由于電工實訓(xùn)室的使用相對緊張，造成實驗室的空閑時間相對較少，即使實驗室空閑下來了，很多時候?qū)W生又因為自身有課而無法使用，這就形成了一種矛盾。為了解決這種矛盾，只能將現(xiàn)有實驗室改建成開放實驗室，開放實驗室實行預(yù)約制度。對于學(xué)生，可以根據(jù)自己的空閑時間和實驗室的空閑時間，預(yù)約使用。對于老師，盡量將開放實驗室的空閑時間增加，即盡量將實驗課挪到其他固定實驗室。

開放實驗室的預(yù)約管理流程如下圖所示

2現(xiàn)有課程設(shè)計

電工實驗室的實訓(xùn)內(nèi)容，是以學(xué)校2006年制定的教學(xué)大綱為基礎(chǔ)所制定的，主要面向全校工科專業(yè)和理科專業(yè)的學(xué)生。

能力培育要求： 電工電子實習(xí)是工科院校必須完成的一個實踐環(huán)節(jié)，通過電工電子工藝實習(xí)使學(xué)生熟悉一些電工電子基本知識，掌握一定的電工基本操作技能，獲得一定的動手能力，對現(xiàn)代電氣工業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)作方式有初步的認(rèn)識，為今后的學(xué)習(xí)和工作在電工操作方面打下良好的基礎(chǔ)。具體的要求如下：

理解安全用電的基本知識，懂得如何防止觸電及發(fā)現(xiàn)觸電者后如何進(jìn)行急救、理解常用電工材料的性質(zhì)、用途;會正確使用常用的電工工具、電工儀表，并對其進(jìn)行常規(guī)維護(hù)、掌握導(dǎo)線線頭加工和連接的基本工藝方法;掌握接地、接零的基本概念，并能正確選擇接地、接零保護(hù)、理解線路敷設(shè)的基本類型和敷設(shè)工藝，會對簡單線路進(jìn)行敷設(shè)施工;讀懂照明電路施工圖，會對常用的照明燈具和配電線路進(jìn)行安裝、維修;掌握三相異步電動機(jī)的控制線路原理及正反轉(zhuǎn)原理，能夠利用所提供的元器件實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的控制;熟悉變頻調(diào)速的基本原理，掌握利用變頻器對電機(jī)（水泵）進(jìn)行變頻調(diào)速控制;掌握直線往復(fù)機(jī)構(gòu)的原理及其線路圖，并能依照線路圖安裝直線往復(fù)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)其自動控制。

以上教學(xué)內(nèi)容可以讓學(xué)生掌握最基本的電工操作技能，但對于學(xué)有余力的學(xué)生來說內(nèi)容過于淺顯，且對于大創(chuàng)項目來說不能滿足基礎(chǔ)知識的掌握，需要進(jìn)一步的改進(jìn)和增加內(nèi)容。

3 改革后的課程設(shè)計

教學(xué)目的：課程綜合了電氣安全、電氣照明技術(shù)、供配電技術(shù)、電子技術(shù)、電機(jī)與拖動、自動控制、過程控制、傳感器技術(shù)、PLC應(yīng)用、工業(yè)觸摸屏、變頻調(diào)速技術(shù)等課程的理論基礎(chǔ)，以工廠的自動化控制為工程背景，選取典型工程產(chǎn)品（例如智能測控系統(tǒng)、智能調(diào)速系統(tǒng)）為教學(xué)導(dǎo)向，經(jīng)過理論分解與實踐綜合，最終以工程產(chǎn)品的完成為教學(xué)目標(biāo)。課程側(cè)重于機(jī)電技術(shù)應(yīng)用前沿，引導(dǎo)學(xué)生參與現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用全過程，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化、智能化，并且具有可控性及可視性。培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、技術(shù)創(chuàng)新能力與工程師基本素養(yǎng)，為以后學(xué)習(xí)和從事工程技術(shù)工作奠定堅實的工程基礎(chǔ)。

教學(xué)內(nèi)容：改革后的內(nèi)容，除了包含改革之前所有內(nèi)容外，增加了觸摸屏的應(yīng)用和PLC的認(rèn)識及應(yīng)用，并且變頻器改用西門子品牌。增加的內(nèi)容包括認(rèn)識西門子S7-200系列PLC，掌握十字路口交通燈控制原理，并能利用PLC進(jìn)行控制;掌握液位自動控制系統(tǒng)的原理，并能利用PLC進(jìn)行控制。認(rèn)識工業(yè)觸摸屏，了解關(guān)于觸摸屏的特點、技術(shù)參數(shù)與工程應(yīng)用;掌握所用工業(yè)觸摸屏人機(jī)界面的編寫方法;能夠設(shè)計簡單觸摸屏控制系統(tǒng)，熟練使用工業(yè)觸摸屏人機(jī)界面的編寫軟件，掌握簡單觸摸屏控制系統(tǒng)設(shè)計方法，能夠編寫簡單人機(jī)界面。在觸摸屏實訓(xùn)項目方面，主要包括工業(yè)觸摸屏編程軟件熟悉實訓(xùn)，工業(yè)觸摸屏應(yīng)用實訓(xùn)，工業(yè)觸摸屏人機(jī)界面設(shè)計實訓(xùn)等內(nèi)容。

4總結(jié)

課程改革是基于開放實驗室的建設(shè)，并針對有意申請和已經(jīng)申請了大創(chuàng)項目的大學(xué)生，對于學(xué)有余力的學(xué)生，充分解決其了“吃不飽”的現(xiàn)狀。對于動手能力相對較弱的學(xué)生也有相應(yīng)的較基礎(chǔ)的設(shè)計內(nèi)容，不會讓其在學(xué)習(xí)過程中過于吃力。

依托項目：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)教改項目（項目批準(zhǔn)號2019252）