面向卓越工程师的“非织造传动控制基础”课程教学优化探索

2016-04-16钱晓明

纺织服装教育 2016年4期

关键词：织造布卓越传动

邓　辉，钱晓明，封　严

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)

面向卓越工程师的“非织造传动控制基础”课程教学优化探索

邓辉，钱晓明，封严

(天津工业大学纺织学院，天津 300387)

“非织造传动控制基础”是一门综合性和实践性较强的课程。结合非织造材料与工程专业“卓越工程师教育培养计划”人才培养方案，分析“非织造传动控制基础”课程的教学现状，探索课程的教学改革，提出在教学内容、教学方法和增强学生实践动手能力方面进行改革的设想。

非织造传动控制基础；卓越工程师教育培养计划；教学改革

我校(天津工业大学)非织造材料与工程专业卓越工程师的培养目标是使学生具有突出的非织造材料与工程实践能力、获得非织造工程师的良好训练，因此在专业教学中加大了机电仪一体化的理论和实践教学。“非织造传动控制基础”作为非织造材料与工程专业一门重要的专业基础课，根据“卓越工程师教育培养计划”的要求，借鉴现有同类课程教学改革经验[1-3]，对课程体系及教学方法进行改革探索。

一、 “非织造传动控制基础”课程的教学现状

“非织造传动控制基础”是一门综合性较强的课程，设置为45学时，有2个实验。本课程要求学生具备机械设计基础、电工技术基础、流体力学等知识，同时在经过非织造产品生产认知实习后对非织造布加工设备及其传动方式有初步的认识。但在教学中存在以下几个问题：

(1) 本课程包括了诸如机电系统动力学、直流和交流电动机、控制电机、电器控制技术、液压和气压传动组件及其在非织造布加工设备中的应用等多项内容，课程信息量大。因此，如何在有限的课时内合理分配课程各部分内容并突出非织造企业所需的内容显得尤为重要。

(2) 本课程是一门应用性很强的课程，目前的授课方式主要是课堂讲授，学生以学习理论知识为主，仅有2个实验，实际工程应用能力的培养欠缺。

(3) 本课程安排在大三第一学期。学生在这学期的课程较多，学业繁重，如果授课过程使学生感觉枯燥无味，其学习主动性就会下降，导致他们为了学分而被动学习或者应付式学习，严重影响教学效果。

针对上述问题，我们在之前的教学中已经有针对性地进行了改革[1]，如压缩部分理论知识，突出与实际应用结合的教学内容；开展项目引导式教学，培养学生的工程综合运用能力；融合认知实习，增强学生的实际应用能力等。但为了适应“卓越工程师教育培养计划”的新要求，我们在教学方式、工程能力培养等方面又作了改革和尝试，取得了较好的效果，为学生在大四的企业实习阶段能够更快地适应企业要求打下基础。

二、 “非织造传动控制基础”课程的教学改革

1. 合理选择教学内容，采用先进的教学手段

“非织造传动控制基础”课程的内容，既包括传统的传动控制方法等基本理论知识，又包括诸如可编程逻辑控制器(PLC)、变频器等新型工业控制元器件的应用。在教学学时不充裕的情况下，只能在课堂上运用直观的教学方法讲解一些重要的学习内容，让学生尽快掌握。如PLC控制是现在非织造工业的主要机电控制方式，在讲到这一部分内容时，在让学生掌握理论知识的同时，还结合FX-TRN-BEG-C PLC运行仿真软件给学生演示，让他们在课堂上应用该软件自己设计程序，并将非织造工业机电控制的应用实例(如针刺生产线、水刺生产线的控制内容和控制模式)与课堂上练习的内容一一对应，探讨其中的区别与联系，加深对非织造工业控制方式的理解。在非织造工业生产过程中，气压传动的应用场合远比液压传动多，为此，通过自制或网络下载与气压传动相关的Flash动画，使气压传动重要部件的结构和气压传动基本回路均有非常直观的描述[4]。这样的教学大大提升了学生的课堂教学参与度，学生的学习兴趣明显提高，学习效果自然很好。

2. 开展现场教学，探索工程师培养与本科教育的结合点

我校工程实训中心于2010年安装调试了我国第一条非织造布柔性生产线，可以完成非织造布加工中的成网(干法成网和聚合物直接成网)与固网(机械固网、热黏合固网和化学黏合固网)操作，并可对生产工艺进行柔性组合。

大三第一学期开始阶段，学生在实训中心非织造布柔性生产线进行3周的认知实习，对非织造布加工的生产过程进行认知了解。但是在这一阶段，学生对设备的传动部分还不是很了解。针对这种情况，任课教师在每一个课程节点讲完之后再次将学生带往认知实习地点，结合生产线上的具体传动方式进行现场教学，使学生对一些重要传动部分有更深的理解。

3. 创新实验，融合实习，探索与实习企业无缝对接的教学模式

“非织造传动控制基础”课程组将我校“十一五”期间投资购买的液压与气动控制实验台和PLC实验台用于本课程的实验教学。教师把非织造布加工过程中常见的传动问题提出来，形成一个个独立的实验项目，由学生成立小组，充分发挥他们的主观能动性，开动脑筋思考，并最终完成这些实验项目。如有元器件不全的情况，教师会建议学生采用目前市场上常用的品牌元器件，通过这些品牌公司提供的手册或网络平台等方式获取元器件信息，并对学生的实验项目进行较为准确的核算，提高设计的实际可行性。通过采购这些元器件，组建廉价的传动系统，极大地降低了成本，使学生得到从理论计算、传动回路设计到制作开发完成整个系统过程的锻炼。这对卓越工程师实践能力的培养具有很好的作用。另外，结合学生在大四第一学期实习企业的具体情况，将上述实验内容与企业设备的实际情况结合起来，让学生能够在企业实习的过程中尽快上手，更好地完成企业实习工作。