電氣控制基礎在工程訓練環節中的教學改革與實踐

陳小勤　王淑偉　周丹　謝敏

摘要：根據電氣控制基礎實訓課的內容及各專業學生的特點，文章分析了該課程在工程訓練環節中存在的問題，提出了幾點教學改革中的規劃及建議，以求高質高效地完成大學本科生在工程訓練中的電氣控制基礎實訓。

關鍵詞：電氣控制基礎;實訓課;工程訓練;教學改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）16-0180-02

一、引言

工程素質是每一個大學生必須具備的基本素質。這些素質必須建立在學生對工程背景的了解和認知以及對工程意識的訓練和培養的基礎上才能逐步形成。工程訓練實習正是為實現這一目的而采取的工程素質教育中最基本的工程實踐教學環節[1]。高校工程訓練具有理論和實踐相結合的特點，在培養學生的創新思維能力，提高學生的勞動技能素質、應變能力、科學素質，增強學生的環保意識等方面具有重要作用。工程訓練中的系列課程在高等工程教育中具有其他課程所不能替代的重要作用[2-8]。電氣工程訓練成為現今高等學校急需加強的實踐教學內容，電氣控制基礎實訓作為我校工程訓練系列課程之一，與傳統機械聯系緊密，也是唯一與電氣工程訓練相關的環節，必不可少。我校工程訓練中心電氣控制基礎實訓對象分為：電專業、非電類工科專業、非電類文理科專業、外校非電類培訓的大一和大二學生。實訓目的主要是普及與提高文理科學生的工程認知;使非電工科類學生獲得一定的操作技能，以提高工程實踐能力;并使電類學生在大學低年級就能參與本專業的相關實踐，激發其創新能力，為未來走向工作崗位奠定基礎。本文針對我校工程訓練中電氣控制基礎這一實訓環節存在的問題進行了分析與思考，同時給出了教改方案與建議，以探索高效高質的實踐教學方法。

二、我校電氣控制基礎實訓的內容與知識結構

1.實訓裝置及可包含的實訓內容。目前，我校電氣控制基礎實訓采用的是湖南科瑞特科技股份有限公司的BH-WDI機電控制基礎實訓裝置。實訓主要分為五大模塊：照明電路、儀表電路、電機控制、實用電子技術線路、可編程控制電機和可編程控制其他。

2.現有實訓內容。我校電氣控制基礎實訓總共6學時（含1學時預習），由于學時有限，導致實訓內容有限，因此，所有專業目前的實訓內容主要選取的是利用繼電器實現對交流電動機的點動控制與連續運行控制。通過本次實訓，要求學生牢記電氣安全操作規程，識別控制電機常用的元器件，讀懂原理圖（如圖1），掌握相關工具的使用，會檢測電路與排查故障。

三、我校電氣控制基礎實訓存在的問題

教學內容：單一。目前學校在電氣控制基礎實訓教學過程中，不管面向的專業是否相同，實訓的內容與模塊卻完全一致，忽略了不同專業的特點與就業需求，缺乏專業的訓練體系。另外，本電器柜的操作與實際結合緊密，但接線時間長，螺絲容易擰花，很難擰緊，從而使得導線容易松脫。實訓過程中，體力勞動大，占時較長，在有限的時間內，從元件識別到讀懂原理圖再到實際操作，過程漫長，考慮到非工科專業或初學者的接受能力，不易安排過多的實習內容與操作項目，因此各專業的教學內容單一且操作項目不夠豐富，電器柜的很多功能模塊并未用上，造成實驗設備很大程度上的浪費。教學模式：目前的教學模式也較為單一，主要表現為學生按要求預習，教師課堂講，學生實際操作。為了實訓的連貫性，本校的實訓時間大多安排在下午一點半開始，缺少午睡，學生很難達到最佳精神狀態，容易出現聽課注意力不集中的現象，一個問題老師往往要重復多遍，因此，效率極低。教學手段：目前主要采用了多媒體與動畫相結合的方式，一定程度上幫助學生理解元器件與電路的工作原理，但仍有部分學生學習興趣不高，對原理理解不夠深入。考核方案：目前的考核方式為預習15%和實操85%。按此給出的最終成績，有時并不能比較準確地鑒定優良差。比如：預習報告存在部分抄襲現象，難以辨別真為;而實操分組時采用2—3人/組，仍然存在部分同學蒙混過關的現象。

四、電氣控制基礎實訓教學改革規劃

應結合所教課程特點、學生的專業特點，積極探索有效的教學方法與手段，改變教學模式與考核方案，針對性地改變教學內容，不斷提高教學能力，做到更加實事求是地考查學生實訓效果。教學內容：考慮學生專業特點與實訓內容難易程度，擬對電專業、非電類工科專業、非電類文理科專業整合教學內容。這樣既豐富了電專業在電氣控制基礎中的實訓內容，也不同程度地降低了非電專業的實訓難度。對于電專業學生，增加PLC控制電機，可由學生自己進行程序設計，這樣有利于鍛煉學生創新設計的能力;對于非電工科學生，實訓圍繞三相異步電動機的控制，訓練學生掌握一些簡單的電氣控制方法、控制手段，使之理解電氣控制方面的基本知識和操作技能，了解電氣控制在工程中的應用;對于文理科專業學生，通過室內照明電路的設計、安裝、調試與檢修實踐，讓學生懂得安全用電，學習常用電工工具和儀表的使用，掌握最基本的電工技能。最終以求達到因材施教、學以致用的目的。教學模式：將互聯網與實訓課堂結合，同時，為了豐富教學內容，本次教改提出將實際情況與網絡課堂結合，擬對元件、電路原理介紹、實習要求與最終目的等錄制視頻，發布到網上，讓學生提前學習與預習，完成預習報告。實訓課堂上，首先以提問的方式檢驗學生預習情況，以鞏固理論知識，并為實操奠定基礎，檢驗結果也可作為實訓成績的一部分。即教學模式上，擬將實際課堂與網絡課堂有機結合，增加學生課外預習時間。教學手段：將以老師為主體逐漸轉變為以學生為主體的教學方式。如，根據學生自身情況，對一組或兩組學生增加部分選做項目，并由學生上臺講解項目實現功能與原理，再完成實際操作并演示給全班同學觀摩;也可由老師提出項目最終的實現功能，由學生分組討論實現方案，并完成實際操作。這樣有利于激發學生的創新能力，并將理論更加緊密地聯系實際，從實踐中發現錯誤并糾正。考核方案：該實訓總成績分配，擬采用方案為：預習報告15%，課堂表現15%，實際操作與接線工藝60%，工位的清潔10%。并要求無預習報告或預習檢驗不合格者，不得參加本次實訓，這樣有利于督促學生課后認真預習，也為安全實訓操作提供了保障。

五、結束語

綜上，就目前我校電氣控制基礎實訓課程現狀分析與研究，教改十分必要，這樣不僅有利于提高學生實訓的主動性與創新能力，更為實訓過程中的安全操作提供了可靠保障，有助于高質高效地完成大學本科生在工程訓練中的電氣控制基礎實訓。

參考文獻：

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Teaching Reform and Practice of Electrical Control Foundation in Engineering Training

CHEN Xiao-qin，WANG Shu-wei，ZHOU Dan，XIE Min

（Engineering Training Center of Southwest Jiaotong University，Chengdu，Sichuan 611756，China）

Abstract：According to the content of electrical control basic training course and the characteristics of students in each major，this paper analyzes the problems existing in the course of engineering training，and puts forward some plans and suggestions for teaching reform，in order to complete the electrical control basic training for undergraduates in engineering training with high quality and efficiency.

Key words：electrical control foundation;training course;engineering training;teaching reform

收稿日期：2019-06-18

基金項目：西南交通大學2019年本科教育教學研究與改革項目：電氣控制基礎實訓開發研究，項目編號：4.12