機床電氣控制課程教學方法研究

摘 要：機床電氣控制課程的傳統教學枯燥、難懂、實踐性差，學生學習被動，能力提升不明顯。針對傳統教學的若干問題，提出了提高教學效果的若干途徑。

關鍵詞：教學方法 機床電氣控制 項目教學法

中圖文分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：

機床電氣控制課程是集低壓電器、電機調速、可編程控制為一體的綜合性課程，課程內容理論性強、內容繁雜、學習難度大。同時該課程實用性很強，要求學生能夠分析和解決實際問題。因此必須明確該課程傳統授課和學習方法的不足，從而采取更合適的教學方法，使理論和實踐并舉，以培養學生電氣控制及PLC應用等核心能力。

一、 機床電器控制傳統教學方法的特點

機床電氣控制課程的傳統授課過程中，經常采用教師在課堂中講解理論知識，學生在實驗實訓課中進行簡單實踐的方法。授課過程具有以下特點：1）教師講授為主，學生主動性差。教師是知識的傳授者，是整個教學過程的主宰；學生是知識的傳授對象，是外部刺激的被動接受者。久而久之學生的依賴性增強，主動性減弱，教學過程變成了填鴨式教學，授課過程枯燥無味，學生學得被動無趣，甚至放棄學習。2）按照教材章節進行授課，系統化差。傳統教材的特點是每個章節都有核心講授內容，授課和學習過程中，按照循序漸進的原則來進行學習，前后聯系不夠緊密，經常出現學習后面的知識時，前面的知識已經忘記。3）教學講解抽象，真實性差。機床電氣控制課程中涉及大量理論和實際電器元件、控制系統等，教師對于某些概念和理論的講解，往往只是語言的重點描述，對實際的元件設備只能用圖片等輔助工具進行理論性、概括性介紹，無法達到實物講解的效果。4）學生以理論為主，實驗為輔。傳統教學中，學生在理論課之后，進行實驗，從整體學時分配上來看，實驗學時所占比例很少，因此學生的實踐機會較少。同時實驗針對某一章節來進行的，因此實驗的綜合型和系統性較差。而且實驗內容基本固定，缺少提高學生自主設計思考的環節。5）學生學習主要以個體為主，效率低，團隊意識差。傳統的學習過程中，學生作為一個獨立的個體完成知識的獲取，在學習過程中孤立無助，思路有限，學習效率低，并且缺乏協作解決問題的能力。

二、改進教學方法

為了改進傳統教學模式的各種不足，應在條件允許的情況下采用較先進的教學模式。

1.理論教學與現場教學結合

該課程理論性較強，課程中存在著許多抽象的理論分析及概念，因此對學生進行理論分析及相關講解是不可缺少的。在講解過程中要把握合適的度，要選擇合適的理論知識，盡可能的降低理論的難度，要以夠用為度，要遵循理論為實踐服務的原則。與此同時，機床電氣控制課程中需要講解大量的低壓電氣元件、具體的控制電路及系統，因此將授課地點直接搬到實驗室，使學生能夠通過真實的電器元件了解其基本結構，掌握其連接方法，通過機床的實際的電器柜掌握電器元件的布局連線、調速等具體內容，使學生的學習過程不再抽象。在學習理論的同時，通過實踐來驗證理論，并通過實踐來應用理論，真正做到理論聯系實際，既加深了對理論的理解，又提升學生的實際操作能力。以繼電器-接觸器控制系統分析一章中的常用低壓電器為例，授課目的、實施過程及各部分的相互關系如圖1所示。在該種授課模式下，可以清楚的明確教學環節之間的相互關系，并真正實現了教學目的指導教學過程，教學過程實現教學目的，以及理論指導實踐，實踐提升理論的最終目標。

圖一 低壓電器教學過程分解圖

2. 采用以行動為導向的項目教學法

項目教學法是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動，其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結合起來，項目以學生為主體，教師為輔，充分挖發掘學生的創造潛能，提高學生自主解決實際問題的綜合能力。

項目的構建要滿足課程教學大綱和崗位要求，要以現有硬件資源為基礎。首先根據教學大綱及崗位要求將該課程分成三個大項目：項目一為機床繼電器-接觸器控制系統的分析設計；項目二為電動機基本控制及調速；項目三為PLC控制系統的設計。與此同時，針對以上每個大項目要設計若干個不同的項目，即每一組同學應該具有獨立的項目，項目任務要涵蓋一定的知識內容，要針對不同教學內容設計不同的項目任務。以項目三為例進行分析，制定相關項目實例。

表一 Plc控制系統設計項目實例3.參與式教學法

參與式教學是一種能夠充分調動學生積極性的一種教學方法。首先在每次課程結束前，教師要針對下次課程內容布置問題，要求同學通過預習或查找資料解決相關問題，并在下次授課中采用抽查的方法，由同學來進行該問題的講解，并由其他同學進行補充，最后通過討論給出最終的結論。通過這種學習方法，可以較好的調動學生的學習積極性，使學生能夠自主學習，學習效果良好。

三、增加教學手段

1.采用多媒體教學

傳統的教學工具是教師加黑板，教學形式單一、枯燥。而機床電氣控制課程中經常涉及到許多低壓電器元件及許多的電路分析。采用黑板教學無法解決繪圖困難的問題，多媒體教學可以通過圖片講解電器元件的結構及電路分析，通過視頻可以展現電氣線路的實際連接過程。這種直觀的展現可以很好的增加學生的學習興趣，提高學習效果。

2.采用仿真軟件

在機床電氣控制課程中，有許多內容與工業現場聯系緊密，例如在可編程控制中，涉及到具體型號PLC的硬件電路設計及編程，在沒有足夠的實際設備時，可以采用三菱、西門子等各種教學仿真軟件，這些軟件具有和實際設備相同的仿真環境，能夠通過模擬操作面板進行程序編制、調試，仿真運行。通過仿真軟件的使用，學生可以自行進行相關內容的設計模擬，并看到自己設計的成果，因此大大提高了學生的學習興趣，并獲得了一定的工程實踐經驗，教學效果良好。

3.開展課外學習活動

機床電氣控制課程是一門實用性很強的課程，因此在學習之余將所學的知識應用于實際，既加深對知識的理解，又是理論與實踐相結合的過程。因此結合課程內容開展豐富的課外活動，以小組的形式，為學生提供機電設計的相關課題，通過活動可以讓學生把所學知識運用于實際，通過科研過程和科研成果，使學生增添了學習興趣和樂趣，使學生的被動學習，變成了自主學習。

四、改革學習評價方法

傳統的學習評價以期末試卷為主，試卷內容大多以記憶性內容占絕大部分，這就造成許多同學平時不學，考試之前進行突擊，及格萬歲，考試之后全部忘記。這種評價機制無法激發學生的學習興趣，也無法真正考察學生的實際能力，因此應根據課程的實際特點采用多元評價方式。首先考核內容多元化，課程考核內容包括理論考核和實際操作能力考核。理論考核可以以試卷形式進行，但應為多次平時考核和期末考試的綜合結果，這樣可以促使學生平時加大學習力度，提高學習效果。實際能力考核通過實際操作來確定學生的問題處理能力，例如在繼電器控制章節中，增加實踐環節，要求學生分析電路、動手連接電路、故障處理，并記錄實操分數，通過每個章節的累積，得到最后的實際分數。實際能力考核還可以參考課后問題完成情況及科研參與情況進行適當調整。其次為考核主體多元化，在能力考核中，教師、同組成員及學生自身都應對學生進行合理的評價，每個成員占一定比例的分值，將綜合成績作為最后的評價。

五、結論

根據機床電氣控制的特點及自身學校具有的條件， 將以上教學方法組合應用于教學中，不僅能大大激發學生的學習興趣提高教學效果，還可以提高學生的科研能力，為以后的工作打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 趙雙蘭.對《機床電氣控制技術》課程教學方法的探討 [J].職業與教育，2008（11）.

[2] 楊保香. 《機床電氣控制與P L C 應用》的教學方法淺析[J].科技創新導報，2008（32）.

課題項目：本文為沈陽工程學院院級課題“以行動為導向的項目教學法在《機床電氣控制》課程中的應用研究”的研究成果。