《機電設(shè)備控制技術(shù)》課改淺析

摘要：文章分析了三個依據(jù)來確定課程改革的方向，確定了《機電設(shè)備控制技術(shù)》課程改革的教學模塊與教學內(nèi)容，并從教學次序、教學方法、考核方式等方面進行了改革實踐與嘗試。

關(guān)鍵詞：案例教學 實踐 駕證式考核

《機電設(shè)備控制技術(shù)》課程是機電一體化技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)核心課程之一。該課程由《機床電氣》、《可編程控制器》、《傳感器技術(shù)》等學科整合而成，故教學內(nèi)容取舍以及教學方法方面是課改的重點。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該課程在省內(nèi)外同類院校都有開設(shè)，教材也有很多，每個院校對該課程都非常重視，但教學方法、教學內(nèi)容均不一樣，部分高職院校把電類的課程全部歸類到該課程，也有院校僅包括機床電氣與PLC。我院倡導(dǎo)以就業(yè)為導(dǎo)向政策。針對上述情況，我們教研室根據(jù)自己的特點，對該課程的教學改革進行了一系列的嘗試。

1 課程改革的依據(jù)

為了做好《機電設(shè)備控制技術(shù)》這門課的改革，首先要明確改革的方向，下面將從以下三個方面具體分析：

1.1 走訪問卷、調(diào)查頂崗實習學生

學生們到了大三就走上頂崗實習，為了做好《機電設(shè)備控制技術(shù)》這門課的改革，我們開展了走訪調(diào)查工作。為了確定該課程的教學內(nèi)容我們做了大量的調(diào)查問卷，問卷中設(shè)置了大量與課程內(nèi)容相關(guān)的問題：①實習中你認為學校學到的哪些知識對你的工作很有幫助。②工作中哪些知識是學校沒有學到的。③機電設(shè)備控制技術(shù)中哪些知識是你認為必不可少的。④機電設(shè)備控制技術(shù)中哪些知識你認為課時可做刪減的等項目。調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計得出，73.3%的學生認為在學校學到的機電設(shè)備控制技術(shù)這門課對工作有較大的的幫助。有65.8%的學生提到了變頻器的知識是在學校沒有學到的知識，另有48.4%的學生提到了步進電機與伺服電機的知識是在學校沒有學到的知識。對于問題③，98%同學選擇機床電氣與PLC的基礎(chǔ)知識是本門科必不可少的內(nèi)容，另有2%的學生選擇不清楚。對于問題④有30.6%的學生選擇傳感器的內(nèi)容可以做下刪減，另有40%的同學選擇低壓電氣理論課時可以做下刪減。對頂崗實習生的走訪調(diào)查表明，對課程的內(nèi)容要有所調(diào)整。

1.2 前續(xù)課程分析

根據(jù)我院的培養(yǎng)方案，《機電設(shè)備控制技術(shù)》是安排在第三和第四兩個學期學習，也就是說學習本門課之前學生們已經(jīng)學過了基礎(chǔ)課程《電工電子技術(shù)》。這門課與機電設(shè)備控制技術(shù)部分內(nèi)容存在重復(fù)教學的情況，主要重疊的區(qū)域在低壓電氣部分。針對上述情況，故要對該內(nèi)容進行課時的調(diào)整。

1.3 機電一體化技術(shù)的專業(yè)調(diào)研

我院每年6月份會組織一次由本專業(yè)教研室主任及專業(yè)教師組成的調(diào)研隊伍，對東陽及周邊的機械、電子、電力、食品、輕紡等企業(yè)進行走訪調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前該課程主要存在如下一些問題。①我院機電一體化技術(shù)專業(yè)學生所擁有的文化素質(zhì)基礎(chǔ)課與技術(shù)基礎(chǔ)課都較好，所欠缺的是故障的診斷與排查、維修的能力。②現(xiàn)今的考試制度不太利于衡量學生的掌握情況，還不太利于學生能力的發(fā)展。

2 教學內(nèi)容的改革

《機電設(shè)備控制技術(shù)》是一門實踐性很強的課，也是機電一體化技術(shù)的專業(yè)核心課程，故完善其教學內(nèi)容對于本門課意義重大。根據(jù)頂崗實習學生走訪調(diào)查分析、前續(xù)課程分析、機電一體化技術(shù)專業(yè)調(diào)研，確定本門課在原先的機床電氣控制、可編程控制器技術(shù)與傳感器技術(shù)三大模塊的基礎(chǔ)上，增加變頻器技術(shù)與伺服電機技術(shù)兩個模塊。教學內(nèi)容包括低壓電器、電氣控制系統(tǒng)的基本控制電路、典型機床的電氣控制、變頻器控制技術(shù)、伺服系統(tǒng)、傳感器技術(shù)、可編程序控制器、PLC的基本指令及程序設(shè)計、S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用、S7-200PLC的功能指令、PLC聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)與應(yīng)用、典型機械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析等。課程內(nèi)容包含了經(jīng)典的機床電氣控制、也包含了先進的可編程控制器、伺服電機、變頻器的控制系統(tǒng)，也包含了在工廠極需要實用的與機電設(shè)備故障診斷與維修相關(guān)的內(nèi)容。對于專業(yè)調(diào)研反應(yīng)學生動手能力的不足，針對這種情況，課程組討論決定對實踐課時進行調(diào)整，增加了CA6140車床故障診斷、Z3040搖臂鉆床故障診斷、變頻器控制等實踐教學等內(nèi)容、并增加了一周機床電氣控制實訓。

3 教學次序的改革

我們改變傳統(tǒng)的教學模式，將理論知識融入到實踐實訓課程當中，將經(jīng)典案例帶入到理論課堂中，兩者有機地穿插進行。授課時先給出經(jīng)典案例，分析完成本案例需要那些知識點，哪些問題是通過我們已經(jīng)學到過內(nèi)容能夠解決的，哪些問題是目前解決有困難的，然后引入本次課所要學習的新課內(nèi)容，并講解指令（元器件）的功能及特點，最后通過所學的內(nèi)容，把這個經(jīng)典案例給完成了。下一次課緊接著就安排學生去實驗實訓室去做實驗，學生在實驗設(shè)備上按照老師的提示完成操作，很快就掌握了指令（元器件）的使用方法，并能仿照老師提示的案例，完成相似的任務(wù)。例如在講授定時器指令時，第一次課先拿出經(jīng)典案例紅綠燈，進行分析需要哪些知識點，并引出本次課我們需要學習的知識點定時器，講解各種定時器指令的特點和作用，并對該知識點內(nèi)容穿插一些小案例，最后根據(jù)所學的內(nèi)容，完成紅綠燈這個案例。第二次課學生在實驗實訓室的實驗裝置上輸入定時器指令和其他運用程序，通過PLC主機與仿真實驗臺來驗證相關(guān)結(jié)果。隨著對定時器指令的理解和深入，學生便能完成相關(guān)的程序設(shè)計，如使用定時器編寫三相異步電動機星型三角形降壓起動控制程序。在這次實驗中要求學生根據(jù)控制工藝確定輸入輸出點數(shù)，并根據(jù)實驗臺控制面板，列出輸入輸出表，繪制出接線圖并完成接線，然后根據(jù)控制要求繪制功能圖，并把功能圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，寫入、編譯、下載、運行程序，調(diào)試程序是否達到控制要求。

4 教學方法的改革

在課堂教學中以培養(yǎng)學生動手操作能力為核心，以任務(wù)驅(qū)動為主體的教學方式。目前本門課主要的教學方法主要是如下幾種：

4.1 現(xiàn)場教學法

在教學過程中，利用實訓設(shè)備進行現(xiàn)場教學。課程教學強調(diào)實踐實訓環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)，教學過程重視理論知識與實踐技能融合，實現(xiàn)課程內(nèi)容的重新序化，重點體現(xiàn)在根據(jù)學生特點、課程特點將課堂搬到實訓室、生產(chǎn)現(xiàn)場進行，教師邊講課，邊演示，邊指導(dǎo)；學生邊學習，邊動手，邊提問，在教學中以學生為本，努力提高學生的學習積極性，解決了在課堂上無法講解的問題。

4.2 任務(wù)驅(qū)動的教學法

以實際工程為案例，以工程中的控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)為載體，采用任務(wù)驅(qū)動教學法，按照設(shè)備的選型、工藝的分析、程序的編制、程序的調(diào)試等先后順序，構(gòu)建學習情境。通過完成某一具體項目的任務(wù)來組織課堂教學，達到培養(yǎng)學生職業(yè)能力的目的。

4.3 分組討論、啟發(fā)引導(dǎo)式教學方法

在教學過程中，采用分組討論的教學方法，將工作任務(wù)分到各個學習小組，通過集體分工協(xié)作，集中集體的力量來完成教學任務(wù)，同時培養(yǎng)學生的組織協(xié)調(diào)和團隊協(xié)作的能力，教學過程中教師啟發(fā)引導(dǎo)，幫助學生獲得信息，掌握學習要點，達到較好的學習效果，讓學生從被動接受教育中解脫出來。

5 考核方案的改革

由于《機電設(shè)備控制技術(shù)》對學生的動手能力要求較高，固傳統(tǒng)的理論卷面考試已經(jīng)不能滿足當今社會對機電一體化技術(shù)人才的要求，也體現(xiàn)不出學生真實的掌握情況，根據(jù)我院“以技能立身、靠素質(zhì)發(fā)展”教學理念并積極推行駕證式考核方案，重視實踐技能考核、教學過程考核，通過“應(yīng)知”、“應(yīng)會”兩個方面對學生應(yīng)掌握的知識和能力進行評價，應(yīng)知、應(yīng)會中考核不合格的要分別補考。

5.1 應(yīng)知部分考核（采用百分制）

應(yīng)知部分考核包括平時成績評價和期末考試兩部分，其中平時成績從考勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)等方面評價，占總評成績的30%；期末考試采用閉卷考試形式，占總評成績的70%。主要考核學生對機床電氣控制、可編程控制器技術(shù)、傳感器技術(shù)、變頻器技術(shù)與伺服電機技術(shù)等模塊的理論知識點掌握情況。

5.2 應(yīng)會部分考核（采用百分制）

應(yīng)會部分的考核采用階段性考核的方式，針對每個能力訓練項目設(shè)計評價標準，學生在教師的指導(dǎo)下獨立完成能力訓練項目并形成訓練成果，教師根據(jù)評價標準進行評分，學期結(jié)束階段考核成績的總和即為學生應(yīng)會部分的考核成績。考核的項目主要有四大模塊的內(nèi)容：機床故障診斷（20%）、變頻器控制（20%）、可編程控制器編程與調(diào)試（20%）、綜合案例（40%）。

6 結(jié)束語

《機電設(shè)備控制技術(shù)》這門課課改的實施極大地提高了學生學習的積極性，使學生在掌握理論知識的同時，也具備了實操的能力。《機電設(shè)備控制技術(shù)》是一門綜合性很強的課程，作為課程改革我們還將繼續(xù)深入下去。

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