淺議培養(yǎng)應用型人才下的《機床電氣控制》課程教學改革

楊晨，李偉

（鄭州科技學院 機械工程學院，河南 鄭州 450064）

1 前言

在現(xiàn)今社會中，電氣控制技術已在各行各業(yè)中被廣泛應用，其電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的重要技術手段。電氣控制技術是工業(yè)自動化、電氣技術等專業(yè)的一門理論性和實踐性極強的專業(yè)技術課。

隨著科學技術迅速發(fā)展，企業(yè)要求自動化、機電、電子信息類專業(yè)技術人才在工作前就具有一定的實際操作能力和創(chuàng)新能力?！稒C床電氣控制》課程作為機械學院本科的自動化控制基礎的專業(yè)課，是培養(yǎng)學生的自動化控制能力的基礎課程,一般分為繼電器的接線邏輯控制和可編程控制器（PLC）的編程邏輯控制兩部分。該課程用來培養(yǎng)學生在一般機械系統(tǒng)的電氣控制基礎，要求學生不僅掌握相關的控制知識，還要具備較強的實踐動手能力，能夠完成電氣原理圖的設計與連線，同時能夠利用PLC實現(xiàn)機械系統(tǒng)的自動控制。

然而，在傳統(tǒng)的教學模式中，教材在內(nèi)容上的“重理論、輕實際”，偏重各種電氣原理圖的分析、PLC邏輯編程的講解與指令表的轉(zhuǎn)換，知識點繁雜瑣碎，內(nèi)容深奧,缺少實際生產(chǎn)應用案例的分析，在培養(yǎng)應用型人才方面存在一定缺陷，學習興趣不大。理論課與實驗課課時比例懸殊，且實驗課內(nèi)容陳舊單一，跟不上社會發(fā)展的需求，這樣也導致了學生的技能得不到鍛煉，與社會脫節(jié)。

2 目前課程教學中存在的問題

2.1 教材內(nèi)容“重理論、輕實際”

長期以來，這門課程選用的教材在內(nèi)容上偏重各種電器件的結(jié)構(gòu)以及工作原理等這些理論性強的知識點，以及大量邏輯編程程序的理論基礎知識，知識點繁雜瑣碎，內(nèi)容深奧，缺少實際生產(chǎn)應用案例的分析，學生普遍反映難以接受，學習興趣不大。

教材內(nèi)容不夠新穎，部分內(nèi)容與社會脫節(jié)，跟不上時代發(fā)展的腳步，學生學完之后卻在社會企業(yè)中用不到，這與我們培養(yǎng)應用型人才的目標不相符。當今社會是個信息化的時代，電氣設備更新?lián)Q代較頻繁，跟不上時代發(fā)展的電器會被淘汰，而我們的教材卻從未更新過，里面很多例子都已經(jīng)落后于當今時代了，因此對教材的改革也很重要，教材是學生學習的根本，如果教材不更新，學生的思想就會被禁錮，創(chuàng)新能力得不到啟發(fā)和激發(fā)，將來會適應不了社會，跟不上時代的腳步。

2.2 實驗課安排存在不合理現(xiàn)象

本課程的實驗課共有4個實驗，第一個和第二個實驗在電機及電氣實驗室，完成電動機的啟動控制，主要以電動機電氣控制原理圖的接線為主。接線對于已經(jīng)有一定電方面基礎的學生來說很容易，基本上一個小時就能完成，達不到二個學時的任務要求。第三個和第四個實驗是PLC模擬控制實驗，在可編程控制實驗室，完成電動機啟動的PLC模擬控制，能進行的實驗有：物料搬運的模擬控制、十字路口交通燈的模擬控制、LED數(shù)碼管的模擬控制。受實驗室容納學生人數(shù)的限制，實驗課采取小班教學，使得教師實驗次數(shù)增多，同一個實驗可能需要重復講4～6遍，導致時間上安排不開，多數(shù)只能排在中午，教師和學生都是在疲勞的狀態(tài)下完成實驗課程，效果不佳。

2.3 傳統(tǒng)的教學模式

傳統(tǒng)的教學模式大都以多媒體教學結(jié)合板書教學進行的，這樣的教學手段可以達到讓學生掌握相應知識點，理解本課程的意義和作用，但是對于培養(yǎng)學生的實際能力及操作能力未能起到相應的效果，學生都是安安靜靜的坐在教室聽課，他們的動手能力和創(chuàng)造能力得不到鍛煉，從而也達不到培養(yǎng)應用型人才的要求。

3 課程教學改革目標

培養(yǎng)應用型人才是我校的辦學宗旨，使學生能夠真正的學以致用，使學生真正掌握電氣控制原理以及PLC控制的自動化系統(tǒng)，就要將課堂理論教學與實驗室的實踐教學緊密結(jié)合。采用項目驅(qū)動式教學方法，通過小組討論學習，按照分階段、遞進式的教學改革思路，構(gòu)建遞進式的電氣控制與PLC控制系統(tǒng)設計項目。

4 課程教學改革措施

4.1 教材內(nèi)容

教材體系應打破傳統(tǒng)教材模式，從理論性向?qū)嵺`性和應用性轉(zhuǎn)變，在教材中增加大量應用實例如圖1所示，增強學生動手能力的訓練，使學生能從學枯燥的知識中找到學習的快樂，增強他們的實踐欲和創(chuàng)新欲。并且讓學生在課堂中積極參與談論，找到身邊的電氣控制知識與自動化控制的案例，這樣既能增加學生的參與積極性，又能讓他們對自動化控制有一個更加感性的認識，從而多留意身邊的自動化控制系統(tǒng)。另外還要加入當今社會比較熱門的電子產(chǎn)品，例如機器人、控制生產(chǎn)線等，研究這些熱門產(chǎn)品的控制系統(tǒng)，從而激發(fā)學生的學習興趣和熱情，與時俱進，跟上社會的發(fā)展趨勢，為以后就業(yè)奠定了一定的理論基礎能力。

圖1 工程實例

在課堂上進行大量工程案例分析和講解，搭建自動化控制系統(tǒng)的電氣原理圖以及PLC控制系統(tǒng)，課間把電器件發(fā)給學生讓其觀察期原理并進行討論。使學生明白具體原理，然后進行理論講解，將理論與實驗融合。

4.2 實驗教學

依托學校智能制造學院的PLC自動化控制設備，改革實驗內(nèi)容。我校智能制造學院引進了一批由PLC控制的自動化設備如圖2所示，有生產(chǎn)線使用的，也有工業(yè)機器人試驗臺，充分利用這些資源，讓學生通過操作設備來學習電氣控制知識以及PLC控制知識，將理論知識應用于實際操作中，更深刻更具體地理解所學的相關知識點的應用之處。這種試驗模式相對于以前的簡單接線與PLC模擬控制，可以激發(fā)學生的興趣，提高學生的動手能力與實際操作能力，同時啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維能力。

圖2 自動化設備

針對課程實驗課程存在的不合理現(xiàn)象，優(yōu)化現(xiàn)有實驗內(nèi)容，把重復做過的，對學生在自動控制系統(tǒng)中幫助較少的實驗去除，依托學校的PLC設備開發(fā)新的實驗內(nèi)容，包括控制系統(tǒng)電器柜的設計與連線實驗，實際控制系統(tǒng)的實驗學習等，讓學生真做真體驗，把模擬類的實驗上升到與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境當中去，提高學生的感性認識，讓學生更早的接觸到實際生產(chǎn)，理論聯(lián)系實際，把理論知識應用到實際工程當中。

4.3 教學方法

項目驅(qū)動式教學，小組討論分析教學法。改革教學方法，以項目驅(qū)動為引導，引發(fā)學生思考問題，將問題融入到課堂中，帶著問題去學習，激發(fā)學生的學習興趣，在學習的過程中，以小組討論的方法，讓幾個學生為一小組，自由發(fā)揮想象空間，以積極主動的態(tài)度去解決問題，提高學生的自主學習能力，善于思考問題并解決問題的能力，為培養(yǎng)學生的應用能力奠定了一定的基礎。以項目考察作為學生學習的一個良好的手段，可以給學生規(guī)定命題，也可以讓學生自選命題完成一個控制系統(tǒng)的搭建。命題要聯(lián)系實際，可以是解決實際生活中的問題也可以是解決工業(yè)生產(chǎn)中的某一工藝過程。以比賽的形式讓學生完成，提倡學生以此申報學校創(chuàng)新項目，同時可以作為自己的畢業(yè)設計課題，讓學生在一定的創(chuàng)造氛圍內(nèi)，提高他們的創(chuàng)新能力與團隊合作能力，更好的解決實際問題。

5 結(jié)語

機床電氣控制課程教學改革的宗旨是培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的應用型人才，提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力。對該課程的教材內(nèi)容、實驗教學以及教學方法方面進行教學改革，對充分調(diào)動學生學習的積極性，提高學生的自主創(chuàng)新能力和實踐動手能力具有十分重要的現(xiàn)實意義。