高职高专“机床电气控制”课程教学改革的探讨
2012-08-15闾琳,霍平
闾 琳,霍 平
(成都电子机械高等专科学校 电气与电子工程系,成都 610031)
高职高专“机床电气控制”课程教学改革的探讨
闾 琳,霍 平
(成都电子机械高等专科学校 电气与电子工程系,成都 610031)
高职高专院校实行的是“厚基础、宽口径,强能力”的人才培养模式,针对“机床电气控制”这门实践性和应用性较强的专业课,应在教学内容上突出知识应用的系统性,教学方法上强化工程能力的培养,教学手段上采用板书与多媒体教学相结合三位一体的教学改革,有利于激发学生的学习热情,提高学生的操作技能,增强学生创新意识和社会竞争力。
机床;电气控制;教学改革;高等教育
“机床电气控制”是高职高专院校机械制造与自动化专业的一门专业课程,该课程实践性强,与生产实际联系紧密;知识覆盖面较宽,涉及学科领域较多,是强电与弱电的结合,机、电、液的结合,应用领域十分广泛,对于培养学生的工程实践能力,综合素质及创新能力具有重要的作用。
目前,我国高职高专学校实行的是“厚基础、宽口径,强能力”的人才培养模式,因此,在课程设置方面更注重基础课的建设,对专业课的关注相对较少,“机床电气控制”就面临课程内容多而课时少的矛盾。如何在有限的教学时数内,跳出传统学科式教学模式的框框,突出技术应用能力的培养,是每一位从事该课程教学的教师面临的一个挑战。笔者通过近5年的教学实践,在教学内容,教学方法,教学手段3个方面进行了探索,希望通过教学改革,加强学生工程能力的培养,提高教学质量。
1 明确培养目标,优化教学内容
针对“机床电气控制”课程实践性强的特点,应以“强化能力、重在应用”为指导思想,在教学中,理论适度性上以够用为度,不求大而全;内容先进性上保证内容与技术发展同步,方法与认知同步;应用系统性上不求学科的系统性,但求应用的系统性;实践指导性上以典型任务实现过程的指导、归纳与提升为原则,优化教学内容。
“机床电气控制”课程内容分为电气控制部分和PLC(可编程控制器)部分。在强调基本理论的基础上,减少传统电气控制部分的内容,即突出传统电气控制的经典电路、典型环节和设计思想,强调PLC的指令及梯形图的分析、设计与应用内容。在组织教学内容时贯穿必备的相关基础知识和电气控制与PLC技术在工业中的应用这条主线,同时保证实践环节的课时数,突出与理论教学内容密切相关的实验内容和实验要求,使教学内容既能适应生产实际要求,又能使学生的动手能力和创新能力得到提高。
2 多样化教学方法,强化工程能力的培养
根据高职高专教育的特点,结合本课程的培养目标,坚持“教师为主导,学生为主体”的思想,采用行之有效的多样化教学方法,使教、学、做融为一体,提高学生的学习兴趣,增强学生实际操作技能,达到理实合一、交互渗透、逐渐递进的教学效果。
2.1 师生互动教学,活跃课堂教学氛围
“机床电气控制”课程的理论教学内容较为抽象,传统的教学方式一般是教师在上面讲,学生在下面做笔记,课堂上往往出现“言者津津,听者昏昏”的状况。为了改变这种僵局,充分调动学生的学习积极性,在教学中应采取互动式教学方法。例如:在讲解“典型机械设备电气控制线路分析”这部分内容时,对每一种机械设备,都采用引导学生按照“分析设备的功能,分析系统的运动,分析各运动对电动机控制的要求,阅读电气原理图”的顺序展开讨论的教学方法。在阅读电气原理图过程中,启发学生应用以前所学的电气控制基本环节的内容,化整为零,最后分析出机械设备的整个控制过程。通过讨论,学生很快掌握了阅读电气原理图的方法,培养了读图能力,并为后续学习电气控制线路设计打下了基础。实践证明,这种互动式教学方法既达到了调动学生学习积极性的目的,又加强了学生对于该教学内容的理解和掌握,活跃了课堂教学氛围,明显提高了教学效果。
2.2 实物直观教学,增强学生感性认识
“机床电气控制”教学中不是所有的教学内容都适宜采用互动教学法。还应采用实物直观教学,有利于学生对知识的理解和接受。例如:常用低压电器这部分内容就适宜采用直观教学。在讲解该部分内容时,可以将学生带到实验室观看按钮、接触器、继电器、空气开关等低压电器实物,了解常用低压电器的外部结构,让学生对常用低压电器有一个感性认识;然后在课堂中启发学生围绕低压电器的作用、工作原理、图文符号、选用原则4个方面进行讨论。这种教学方法不但可以激发学生的学习兴趣,而且还能培养学生的观察能力,有利于加深对知识的理解。从学生课后的反馈来看,学生普遍认为这种先感性再上升到理性的教学模式更合适。
2.3 任务驱动教学,提高学生学习主动性
“机床电气控制”课程中的电气控制部分尽管形式众多,内容庞杂,但有一条线索贯穿,这就是控制对象(或任务、要求)与控制条件的关系。不管是电气控制还是PLC控制都要分析和解决这些关系,如何让这些庞杂的知识点变得容易理解和记忆,是提高教学效果的关键。教学中可用一个典型的,有实用价值的,学生感兴趣的任务为引导,以该任务目标完成中的问题为动力,逐步深入、全面地展开课程内容,可达到事半功倍的教学效果。例如:在学习了常用低压电器,三相异步电动机正反转电气控制这些内容后,提出“钻床刀架自动往复运动”的电气控制设计任务,学生通过完成该任务,可以学习和运用新的知识,解决过去从未遇到过的实际问题。教师针对学生的设计方案进行分析,指出设计方案中的可取之处和不足之处,说明行程开关、时间继电器等低压电器灵活应用的方法,最后总结出合理的、可行的控制方案供学生学习。这种教学方法不仅有利于加深学生理解、掌握理论知识,更使其懂得怎样灵活应用这些知识解决实际问题,提高了学生的各种能力。
2.4 基于工作过程的实验教学,强化学生实践能力
“机床电气控制”课程实践性强,加强实验教学,是引导学生掌握科学分析方法,提高分析问题、解决问题能力的重要手段。基于工作过程的实验教学,能有效培养学生的实践能力和创新能力。因此,在实验各个环节上,应给予高度的重视。把每一个实验当作一个工作过程,由教师提出任务,学生从任务的控制要求开始,明确“做什么”,“怎么做”,“我来想”,“我来做”等几个工作环节,进行基于工作过程的能力训练。例如:在做电气控制部分实验时,教师提出一个典型任务,学生明确要完成的任务,根据控制要求思考怎样实现控制要求,然后进行“画出电气原理图,准备元器件,组装调试线路”等环节的工作过程,最后完成任务。基于工作过程的实验教学,拉近了理论与应用的距离,真正实现了教、学、做一体,能强化学生的职业能力培养和职业素质训练,为学生就业后尽快适应工作岗位的要求打下坚实的基础。
3 传统与现代教学手段相结合,增强教学效果
“机床电气控制”课程涉及的结构图、控制线路图较多,在教学过程中,采用传统的板书教学与现代的多媒体教学相结合,使该课程教学图文并茂,达到良好的教学效果。例如:利用多媒体技术,将低压电器、PLC等实物的图片放到课件里,以动画的方式介绍低压电器、电气控制线路控制电动机、PLC的结构特点以及PLC应用系统的工作过程。这些动画形式使原有的教学内容更加生动,提高了学生学习本课程的兴趣。多媒体教学增加了教学中的信息量,加快了教学进度,教学中获得了许多传统教学手段达不到的教学效果。
在教学过程中引入多媒体手段,一定要注意与传统板书相结合。对于电气控制线路的设计和PLC程序设计的过程,则应以板书教学为主。如果将设计好的线路和程序直接以幻灯片的形式演示出来,学生没有一个思考的过程,很容易忽略重点,把设计过程变成了验证过程,达不到应有的教学效果。例如:在用经验设计法设计电气控制线路过程中,用板书先分析启停条件、自锁条件,然后分析是否需要延时,再分析互锁和保护条件,最后讲授设计过程。讲授设计过程时应分步进行,使学生能循序渐进地完成设计。采用板书的设计过程比幻灯片更能吸引学生的注意力,而且节奏慢,有利于学生思考和消化。
4 结语
“机床电气控制”是一门既有一定的理论性,又有很强实践性的课程。笔者的教学实践证明,通过在教学内容上突出知识应用的系统性,教学方法上强化工程能力的培养,教学手段上采用传统板书教学与现代多媒体教学相结合的三位一体的教学改革,在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,充分展示高职高专教育中“以能力为本”的价值取向,有利于激发学生的学习热情,提高学生的操作技能,达到良好的教学效果。
[1]熊幸明.工厂电气控制技术[M].北京:清华大学出版社,2009.
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[4]张蕊,卞伟华,张文蔚.浅谈高职电气控制与PLC课程教学改革[J].广西教育,2010(12):78-79.
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Discussion of Teaching Reform of the Curriculum“Electrical Control of Machinery Tools”in Colleges
LV Lin and HUO Ping
(Department of Electrical and Electronic Engineering,Chengdu Electromechanical College,Chengdu 610031,China)
Aiming at the practical and applicable specialized course“Electrical Control of Machinery Tools”,this article proposes some suggestions on curriculum reform:emphasizing the systematic application of the knowledge through the content of the course,strengthening the development of the process capability through the teaching method,and combining blackboard-writing and multi-media teaching.The reformation is beneficial for stimulating students’study enthusiasm,enhancing students’operating capability,strengthening students’innovation consciousness,and competitiveness.
Machine tool;electrical control;teaching reform;college education
G642.0
A
1008-5440(2012)01-0069-03
2011-06-17
闾琳(1965-),女(汉族),四川成都人,副教授,学士,研究方向:自动控制技术、检测技术及自动化装置。
霍平(1963-),男(汉族),四川成都人,副教授,学士,研究方向:自动控制技术、计算机通讯。