基于创新型人才培养的《机电传动控制》课程教学改革方法研究

张浩强

摘要：《机电传动控制》是机械设计制造及其自动化专业中机电方向的核心课程。通过对教学方法和内容改进，对实验、实习的改进，以及对学生查阅资料、科研能力的培养，使学生学习积极性、实践能力提高，更进一步促进了创新能力的提高，在各类大赛中获奖。

关键词：机电传动控制；PLC；创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）19-0091-02

一、引言

《机电传动控制》是本科院校机电类专业核心课程之一，课程内容涉及很广的基础理论和实践知识，包括动力学方程、电磁学、PLC、继电器接触器控制、电力电子学，电机拖动、交流调速与直流调速、变频器。学生在掌握机、电、液理论知识，并能动手解决机电产品安装、调试、故障排除等实践问题后，提高学生的机电产品创新能力成为当前急需解决的又一难题。看懂PLC程序很容易，把现有的继电器、接触器按照电路图或者安装接线圈连接起来也很容易，一旦让学生自己设计电气控制电路，自己选择电机、电器，编制程序，绘制安装接线图，做出一套完整的机电控制产品，学生便无从下手，缺乏自主创新能力。由此，使得整个课程的效果大打折扣，学生没有充分掌握课程的整体知识，对于学生自身理论知识和体系的完善以及实践技能的提升与掌握将会产生一定影响[1]。为了使学习富有创造力的学习，本人提出了一些自己的看法。

二、理论教学与实践教学是创新型人才培养的基础

（一）多媒体技术的应用

交流電机的定子由硅钢片叠压成一个整体固定在机座上，片与片之间是绝缘的，定子铁芯的内圆有定子槽，定子绕组分三个部份对称放在定子铁芯槽内，用AX、BY、CZ表示。A、B、C是定子绕组的首端，X、Y、Z是定子绕组的末端。交流电动机的转子分两种，一种是绕线异步电动机，另一种是笼型异步电动机。定子三相绕组接入三相交流电源，产生旋转磁场，从而带动转子旋转。由于交流电机的结构与工作原理较难理解，将交流电机的拆装动画，工作原理的动画视频与多媒体技术融合起来，使三相交流电源产生的旋转磁场，转子的转动活灵活现出现在学生面前，使学生看到三相交流电源对电动机产生的运动，激发学生对交流电与电机的兴趣，使课堂变得丰富多彩。学生喜爱这门课程就会去思考，电动机怎么在多媒体上面只能向一个方向转动，能顺时针转动，那如何让电动机逆时针转动呢？这样学生的思路打开了，有创新的思维，解决的办法就是对调三相交流电源中的任意两项的顺序就可以实现电动机的正反转。在理论授课的最后10分钟给学生留出一定的思考空间，让每个学生根据本次课的内容做经验小结并且和同学老师进行面对面的交流[2]。

（二）PLC仿真软件与实验教学的拓展

使学生熟悉三菱公司的FXGP/WIN—C软件，会对仿真软件的主界面中的菜单栏、工具栏、编辑区、状态栏，功能键栏、功能图栏、程序编辑等进行操作。熟悉梯形图的编写规则，会根据项目要求编写梯形图。通过PC-09编程电缆将计算机与实验设备相连接，通过PLC菜单中的“写入”将编制好的程序下载到PLC，通过在实验设备上面的接线完成程序的调试以及运行监控。学校的实验设备大部份是模拟的，接线时并不经过实际的三相交流电源，继电器，接触器，时间继电器，熔断器等，并且一个实验箱只能完成8个特定的实验，并且实验较简单，与工程实际问题相差较远，学生实验也仅能看到指示灯有变化，看不到更真实的程序驱动控制。为了使学生能够做更真实的实验，更好地发挥自己的创新能力，我们购买了FX2N-48MRPLC，交流电动机，CJ20J-10A、CJ20J-16A、CJ20J-25A接触器，通电延时与断电延时定时器，RL1系列熔断器，学生编好程序后下载到PLC中，将220V电源接入PLC中，将380V电源接给三相交流电动机，通过PLC、继电器接触器控制电路完成自己开发设计的新程序，检验传感器，行程开关等在实践当中的具体应用。在指导老师在场的情况下，动手接三相交流电，用万用表测量三相交流电，克服了对实际电流的害怕心里，从心里真正喜爱上做实验，敢于创新，完成自己的项目，做出富有创新的机电控制产品。

三、创新型人才培养对老师与学生的具体要求

（一）对老师的具体要求

上课前要认真背课，多找一些实例，围绕继电器接触器控制电路、PLC电路、直流电机、交流电机等具体设备，对原理图，安装接线图制作相关动画，使课程形象生动，调动学生学习的积极性，使学生除了在理论上有了解外，在实物上也有认识。学生掌握了相关的知识后，要加强对学生的引导，使学生能应用所学的知识解决未知领域的能力，使学生有创新思维。课程快上完时，要安排课程设计，课程设计的核心内容是综合运用专业基础知识对典型机电系统进行设计，培养学生的工程设计能力[3]。老师要开发出新实验，如步进电机原理-单步运行实验、三相鼠笼异步电动机的工作特性实验、直流并励电动机实验，使学生由难到易一步步地学习。实验室应该全天开放，老师有时间就应该在实验室，保证每位同学有足够的动手能力，能独立完成实验报告，为创新打下坚实的基础。老师还应该提出研究型课题，使学生开动脑筋提出相应的解决方案，在对学生进行指导的时候，老师要成为学生的助手，给学生必要的帮助，当学生解决问题后，他们会很满意，同时学生的创新能力也大大提高。最后老师要带学生去珠三角、长三角的工厂实习，使学生多看一些生产机械的电气控制工程图纸，对电气原理图、电气接线图和电元件明细表能熟练的看懂。

（二）对学生的具体要求

学生中绝大多数在内心想把《机电传动控制》这门课程学好，上课前学生要主动预习教材内容；上课的时候要积极的向老师提问，并做好笔记；下课后按时完成老师布置的作业，并复习巩固。对于实训操作，学生除了团队合作完成一个项目外，要努力培养个人能力，争取独立完也实训操作，努力提高自己的分析问题和解决总是的能力。同时学生要注重提高科研创新能力，拓展视眼，会查阅资料并解决科研当中出现在问题。学生应该对学校图书馆当中的电子资源，CNKI中国知网、维普数据资源、万方数据资源等会下载，并对学术论文，硕士毕业论文选择创新点进行研究。对网上的百度文库里面的相关资源进行下载，提取自己所需的内容。学生还应该有独立的精神，不依赖环境和他人，自己判断和解决问题。学生还应该有敏锐思维，去伪存真，获得新的知识。学生还应该有良好的综合素质，对《机电传动控制》课程了解外，还要精通本专业的其他知识和技能，会在不同学科之间合理整合，现知识的正向迁移和内化，促成创新成果的形成。且需具备过硬的生理素质和心理素质，有利于创新活动的持久性和延续性。

四、创新型人才应取得的成果

学生通过对《机电传动控制》课程的努力学习，对各种资源的获取，以及学校、老师的大力支持，学生要参加省级，国家级的科技创新与机电类的竞赛，学生能运用所学知识，开发设计出新产品，在大赛当中获得名次。学校也应该举办PLC编程大赛，使学生熟练运用欧姆龙PLC、三菱PLC、西门子S7-200参加比赛，并能解决比赛中的各种难题。通过《机电传动控制》课程的学习，学生垃圾分类筒、自动翻书机等新产品，并在广西教育厅大赛中获奖。

五、结语

《机电传动控制》的教学内容要不断更新，走在专业发展前沿。学校鼓励老师多做科研，增强老师的综合能力，以将更多的知识传授给学生。企业为学生提供顶岗实习岗位，使学生更多了解企业产品。通过对教材内容的创新和实验内容的更新，激发学生对课程的兴趣，增强学生的创新能力，学生通过学校学习，工厂实践，为成为创新型人才打好基础。创新是企业发展的动力，创新能力强的学生，将广受用人单位的欢迎，并为将来拿到高薪做好了淮备。

参考文献：

[1]舒宇.《机电传动与控制》实践教学改革研究[J].教育教学，2012，（04）：6.

[2]白岩，孙蓓.《机电传动控制》课程教学的研究与改进[J].教育教学论坛，2014，（37）：210.

[3]范勇，吴姝芹.“机电传动控制”课程教学改革实践与体会[J].科技信息，2013，（15）：58.