應用大時段進行電氣控制技術教學的探索

[摘要]根據電氣控制技術課程的教學改革經驗，闡述了使用大時段教學，以項目驅動教學為主體，“一體化”教學為輔的教學模式的應用，介紹實踐中采用的具體教學手段和考核方式。

[關鍵詞]大時段 電氣控制技術 實踐教學

[中圖分類號]G [文獻標識碼]A

[文章編號]0450-9889（2013）02C-0128-02

電氣控制技術是電氣自動化技術專業的技術基礎課，是偏重實踐教學的一門重要課程。如何處理好理論和實踐教學的關系，是學好這門課程的關鍵，直接關系到學生綜合實踐能力的培養和崗位能力的形成。經過幾年的探索和思考，筆者嘗試使用大時段教學，用3周時間，共計84個課時完成課程的教學任務，以期在短時間內快速提升學生的專業認知能力和實踐操作能力，進而形成在電氣控制領域的崗位能力，并為后續課程的學習及畢業設計打下良好的基礎。

一、教學目標的確立

全面貫徹教、學、做一體化教學，課程更名為電氣控制系統設計與安裝，把本課程分為三個基本模塊。一是常用低壓電器應用系統的學習與安裝；二是常用機床與起重設備控制系統的學習與安裝；三是電力拖動系統的設計與安裝。學生通過本課程的學習，達到以下目標。

1.掌握由低壓電器構成的基本電路，實訓設備的接線和基本的故障查找方法。

2.掌握典型生產機械的電氣控制線路、電氣設備的選配、安裝的規范及方法。

3.掌握根據控制對象進行電氣原理設計和工藝設計的方法。

二、具體做法與要求

編寫適用于大時段教學所用的教學大綱和教學計劃，采用邊講邊做的方法，把課程分解成若干個任務下達給學生，由學生根據電氣控制實訓指導書中相應的任務，由淺入深地進行電氣控制系統的安裝與調試，進而完成一個電力拖動系統的設計和安裝。學習結束后要求學生具有以下五項能力。

1.能夠根據控制要求，提出正確、可行的電氣控制方案。

2.能夠看懂電氣控制圖紙。

3.能夠根據被控對象及控制要求，正確選用低壓電器。

4.能夠對照電氣控制圖紙進行電氣控制系統的安裝和調試。

5.能夠對電氣控制系統進行維護。

對傳統的教學內容進行整合，編制實訓指導書和更為適用的教材。把整個課程分為三個階段。

第一階段，識別低壓電器元件和其符號，識讀電氣控制圖紙，要求學生能看懂電氣控制原理和電氣控制線路的連接情況，經過這一時段的實訓，學生能夠熟練識讀電氣控制圖紙。學生必須完成的任務包括電動機的點動控制電路、順序控制電路、自鎖控制電路、互鎖電路的接線和安裝。

第二階段主要有兩個任務。一是典型控制電路的安裝與調試，主要是三相籠形異步電動機控制電路、三相籠形異步電動機制動電路、減壓啟動電路、電動機調速控制電路、直流電動機控制電路、同步電動機控制電路等電路的安裝與調試。二是特定生產設備的電氣控制電路的安裝與調試，如6140車床和3050搖臂鉆床電氣控制電路的安裝與調試，以及故障分析處理。學生必須完成的任務是分組完成電氣柜整體的安裝、調試。

第三階段是選擇一個控制對象進行控制系統的設計、安裝和調試。其中包括拖動系統主電路的設計和控制電路設計、保護電路設計，包括元件及參數的選擇。學生根據被控電動機的額定電壓正確選擇接觸器、熱繼電器等低壓電器的額定電壓，根據被控電動機的額定電流正確選擇接觸器、熱繼電器等低壓電器的額定電流，選擇合適型號的電動機，確定所用材料的數量及備用件的數量等。

三、教學的組織實施

這是大時段教學改革中最為困難的部分，如果在實施過程中不能充分完成理論和實踐的有效結合，就不能幫助學生完成知識的自我構建、生成，達不到培養人才的目標。

人類對未知事物的認知是一個螺旋上升的過程，知識的構建和生成也不是一蹴而就。電氣控制系統設計與安裝課程分為三個基本模塊，也是一個循序漸進的過程。

第一階段是基礎知識模塊，是構建整個課程的基本理論知識和能力的基礎，學生在學習過程中不能片面理解為學習只為技能，忽略理論，導致學習只追求實用，在理論課上情緒低迷，雖然操作興趣高，但碰到理論問題又感覺困難，難以提高水平。第一階段先通過一定課時的理論課，夯實學生的基礎，使用直觀形象的多媒體課件講授各低壓電器元件的結構、原理、參數和圖形，用元件構成電路，分析典型電路。下一步完成電路的接線配線，把基礎的理論知識以實物的形式體現出來，也是學生由感性認知到理性認識的一個提高，老師通過操作演示達到傳授知識和方法的目的，學生通過效仿接受知識，進而產生疑惑和探究欲，此時學生已經開始構建知識，但能力還沒有得到鞏固和提高。

進入第二階段，進一步加深理論。通過分析各個典型控制電路，講解電動機的減壓啟動原理，電動機速度控制原理，制動電路的原理，直流電動機的控制原理等。然后就是安裝與調試的具體典型電路了，老師做好組織工作，及時糾正學生的錯誤操作，適當進行引導，同時做好觀察和評價。這個階段學生加深對知識的理解，同時掌握技能，提升職業能力和職業素質。因此，不強求學生不犯一點錯誤，鼓勵學生在認真思考的前提下進行探索，直到熟練掌握知識和技能技巧。老師也可以通過設置常見故障讓學生處理，讓學生提高技術應用能力。最后進行電氣柜的組裝，學生分組進行，分工協調，教師對每個環節進行考核，得到成績，檢驗了前一階段的教學效果，也進一步提升了學生的工程施工能力、專業技術水平、組織協調能力，培養他們團結互助的精神。

第三階段又是一個理論知識的加深過程。老師通過一個具體的設計案例，分析電力拖動系統的組成、主電路設計原則、元件選用原則、控制電路設計、邏輯關系分析設計、保護環節的設計等。此后由學生完成整個電力拖動系統的設計、施工安裝，同時完成電氣原理圖、電氣安裝配置圖、元器件明細表。通過這個階段的學習和訓練，營造了自主思維的學習氛圍，激發學生創新意識。這個階段旨在培養學生的設計能力和開放的思維，學生通過討論，展示自己的方案和提出自己的獨特意見。各個項目和任務都可以供學生探索和研究。

在現代教育教學過程中，激發學生的創新思維，把傳授知識、提高素質、發展特長整體考慮已經成為一種現代教育理念。除課程的三個實施階段，還需要將課外實踐活動作為補充，如學生通過到工廠見習，參觀機械生產設施來了解拖動系統的作用和實際操作；開展廣泛的科技活動，組織學生參加學科競賽，如電子設計大賽，可以全面提升他們的能力和素質，這才是高等職業教育的根本目的。

[作者簡介]展明星（1963-），女，學士，柳州鐵道職業技術學院電子工程系講師，研究方向：電氣自動化技術和機電一體化技術的教學改革。