机床电气控制实训总结范文

导语：如何才能写好一篇机床电气控制实训总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高职；机床电气控制技术；实践教学；实践技能

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）05-0042-02

《机床电气控制技术》是电气自动化和机电一体化专业的一门专业核心课程，在以往教学中一般是以理论为主、实践为辅，按照重理论、轻实践的教学模式设计课程的教学内容，教学质量不高，学生不能较好地解决实际问题，学习积极性难以调动，课程培养目标难以实现，未能达到技能培养的要求。因此，加强实践教学改革，是迫切需要解决的问题。

明确课程培养目标，重构课程实践教学体系

要按照本课程专业能力培养目标，结合国家职业资格鉴定中、高级维修电工职业标准中岗位职业能力的要求，构建“一条主线、两个模块、四个层次”的实践教学体系。一条主线是指全部教学过程贯穿与生产实际相结合。两个模块是指按照渐进性、先进性原则将实践教学分为两个模块，一是基础模块，用于训练基本操作技能，形成基本专业实践能力；二是创新模块，主要根据素质教育的要求，培养学生一定的创新精神和创新能力。两个模块的内容要统一规划，相互补充，形成一个有机的整体。四个层次是指按实训任务确定每一模块的教学内容。第一层次是基本实验（培养基本技能），在课内边讲边练，主要包括电器元件的认识、选型、检测、安装和机床控制线路基本环节等实验内容的训练，在实验教学中，既要严格按照“6S”管理训练学生完成从理论知识到实践知识的转化，又要在实践中反复训练学生使用工具、仪器、接线等方面的职业素质与操作规范性，形成良好的实践操作能力，为维修电工的实践考核奠定基础。第二层次是专业实训周教学（培养专项技能），以典型机床电气技能实训考核鉴定装置作为实训工具，内容包括典型机床控制电路原理分析、模拟故障现象分析、故障检测与排除、调试与维护等，通过实训，要求学生能正确对机床故障现象进行调查研究，在电气控制线路图上分析产生故障的原因，编写简明故障检修计划，能熟练运用仪器仪表找出故障点并排除故障，经试车使机床各项功能恢复，并撰写实训报告与总结，从而具备机床电气控制线路故障检修、调试与维护的能力。第三层次是课程设计教学（培养综合技能），要求学生按照教师提出的原则性要求对普通机床电气控制系统进行PLC改造，在教师指导下拟定改造计划，进行初步设计，将设计后的方案在PLC实训室进行设计验证，对方案进行修订，最后根据方案列出选购元器件清单，然后进行硬件连接、软硬件调试。第四层次是到企业进行顶岗实习、毕业实训等（培养综合应用能力），以进一步提高学生对机床电气控制系统的综合应用能力。通过系统性、渐进性的训练，使学生既能掌握必要的技能，又能在此基础上，运用所学专业知识，综合解决生产实际问题，对培养学生的专业技术能力、创新精神有较好的效果。

严格按照课程标准制定科学

合理的教学计划和实践教学大纲

根据教育部高等教育司《高等学校教学管理要点》文件的精神，“各种实践教学环节都要制定教学大纲和计划，严格考核”。依据课程标准，应从课程的实际及教学规律出发，以培养学生学会典型机床控制系统功能原理分析、故障检修、设备维护，掌握电气设备控制系统运行与维护的基本技能和相关理论知识，能完成本专业相关岗位的工作任务，具备从事企业电气设备控制系统的安装、调试、运行、维护、技术改造等基本职业能力为目标，科学合理地制定教学计划，完善实践教学大纲，丰富实践教学内容，保证实践教学有目的、有计划、有步骤地实施，让学生实践技能训练不断线，确实提高学生的实践技能。

整合优化实训内容，强化技能训练

要引入职业技能鉴定，推行职业资格证书制度，将实践教学内容与中、高级维修电工职业技能鉴定相结合，整合优化技能训练项目内容，培养出既有学历证书，又有职业资格证书的高素质、高技能人才。技能训练项目内容如下页表1所示。

按照基本技能训练内容对学生进行技能强化训练，要求学生根据提供的线路图，按照安全规范要求，正确利用工具和仪表，熟练完成电气元件安装、线路安装、通电调试，而且对调试或运行中出现的故障应能独立分析处理。经过强化训练后，及时安排学生进行维修电工考证，严格按照维修电工职业技能鉴定标准与要求进行考核，经真刀真枪的实践操作，教师可以及时了解学生对该项目的掌握情况，学生通过考证也可检验自己哪些基本技能还没掌握好，以便及时补上。

实训教学方法改革

突出实践技能的培养 专业动手能力的培养是多方面，要根据不同的项目，确定不同的要求。对机电一体化技术专业的学生，可着重进行以下几个方面能力的培养：（1）基本操作技能。要求掌握常用电工仪器仪表和工具以及安全用电与操作知识；会识读电气原理图、电气安装图、低压配电线路图；会根据负载合理选用常用低压控制电气和导线；能熟练掌握机床控制电路基本环节的安装配线及调试，符合GB3797-2005和DL/T5161-2002规范要求。（2）专项技能。要求掌握普通机床电气控制线路安装、调试、故障检修、安全检查与维护知识，具备典型机床电气控制线路故障检修、调试与设备维护的能力。（3）综合技能。要求学生能根据所学专业知识对普通机床电气控制系统进行PLC技术改造，掌握硬件连接和硬软件调试的方法与技巧。在实训过程中要求人人动手，独立完成，培养学生的独立自主性和创造性。

挖掘潜力 提高兴趣 可将每班学生分成几个组，分别指导他们查找有关资料和手册，在完成给定课题任务的基础上，鼓励学生开拓思路，充分挖掘潜力，各组自行设计控制电路，或有意在安装电机时设置故障（需教师把关），然后各组交换进行安装和故障检查，这样不仅可提高学生的学习兴趣，还可增强他们分析问题、解决问题的能力。

互帮互助 共同提高 由于班级学生的个人实践操作能力和综合技能有强有弱，在分组时可有意将他们搭配开，以强带弱，在教师的指导下，通过学生之间的交流，取长补短，共同提高。实训室全天开放，指导教师、班干部和实训组长各负其责，个别能力较低的学生可利用课余时间进行补课，进一步巩固和消化。

改革实训考核方式

本课程注重培养学生解决实际问题的能力，因此应以考核学生的综合运用能力为宜。以完成实训任务的质量为考核标准，采用学生、教师共同参与评价，过程考核与结果考核相结合的方法。针对每个实训任务的评价，采用过程考核方式，实训结束后进行理论实践一体化的结果考核，考核采用实践与理论相结合的方式，实训总成绩由出勤及实训报告、技能考核、理论考核三部分组成。分数比例按106030分配。技能分数宜以 36 分为合格，理论分数宜以18 分为合格，如果有一项达不到要求，视为成绩不合格。

理论考核 理论考核占30%，可与技能考核同时进行，考核内容为提出实训中出现的实际问题，让学生自己结合理论分析解答。例如，操作X62W万能铣床，在进行主轴电机变速冲动时，按下变速冲动按钮如时间过长，松开按钮后主轴电机由点动变为常动，对此故障原因进行分析；通过控制电路的故障排查，最快、最准确地分析出故障点的位置；通过给出的课题尽快地设计出合格的电气控制电路等。

技能考核 技能考核占60%，考核的主要内容是将实训中的全部内容分成若干个单元，每个学生以抽签的形式，在规定的时间内独立完成自己的任务。教师可根据每个学生不同的任务，制定评分标准，着重从操作技能的完成情况、职业素质与操作规范执行情况、现场的布置情况、工作态度、团队协作精神等方面当场打分，这样可使学生在心理素质、分析问题解决问题能力、安全文明规程执行等几个方面得到进一步的提高。

出勤及实训报告 出勤及实训报告占10%，出勤由班组长负责，每天认真记录，最后汇总。实训报告由每个学生根据实训中出现的一些实际问题进行分析、讨论，最后得出总结和体会。

实训考核每一单元都应有成绩评定，根据“各单元成绩×权值”进行综合，作为操作技能过程考核成绩。

教学实践表明，新的实践教学体系、内容、实训方法和实践考核方式是成功的，它激发了学生学习的积极性和主动性，学生的实践能力和职业能力得到了明显提高。

参考文献：

[1]黄娟花.《机床电气控制技术》项目教学环境下的学生差异性[J].中国科教创新导刊，2011（35）.

[2]吴浪武，邹时华.浅谈《机床电气控制技术》课程教学方法[J].南昌高专学报，2011（2）.

[3]彭丽.浅谈《机床电气控制技术》课程教学新模式[J].当代教育论坛（教学研究），2010（9）.

[4]廖申学.浅谈任务驱动教学法在《机床电气控制技术》教学中的应用[J].时代教育，2010（7）.

[5]蔡少权，苏桂文.《机床电气控制》课程教学改革[J].中国校外教育，2009（S1）.

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关键词：职业岗位 机床控制与PLC 课程实施 能力培养

机床控制与PLC课程是无锡技师学院数控机床装配与维修、机电一体化（机械设备装配与自动控制）专业群的一门理论性、系统性、实践性和专业性较强的主干课程，其依据上述专业的人才培养目标和岗位群的任职要求而设置的，主要学习内容为机床电气控制与PLC应用技术的基本知识与操作技能。课程采用校企合作方式教学，是集机床电气控制技术的基本知识与基本操作应用技能的一体化教学课程。

一、课程目标

通过机床控制与PLC课程的学习，使学生熟悉常用金属切削设备电气控制系统的基本构成，掌握一般金属切削设备电气控制系统的基本原理和分析方法，能够正确选择和应用电气元器件，具有机电设备的常见电气故障检测和维修的能力，并具有初步的电气控制线路安装、调试能力和可编程控制器应用系统的基本编程、安装、调试能力，为后续课程的学习打下坚实的基础；使学生具有良好的学习能力、适应能力、创新能力；具有良好的诚信品质和责任意识，为学生就业奠定基础。具体表现在以下三个方面。

1.专业能力目标

（1）了解CA6140车床、X6132铣床、T68卧式镗床、经济型数控车床的结构组成、传动路线、加工的工艺特点与用途。

（2）熟悉上述机床的主要技术参数、操纵系统。

（3）能够简单操纵上述机床进行最基本的粗加工。

（4）能够做好上述机床的基本维护与保养工作。

（5）熟悉企业典型金属切削机床电气控制系统所用低压电器的结构、原理、用途、文字和图形符号，能正确选用和维护接触器、继电器等常用低压电器，能够测绘典型金属切削机床电气控制系统原理图。

（6）掌握典型金属切削机床电气控制系统启动、调速、制动等电气控制线路的分析方法，掌握查找典型金属切削机床电气控制系统常见故障的一般步骤和方法。

（7）熟悉机床维修的一般要求、常见电气装置的检修质量标准，能够做好维护保养工作。

（8）了解PLC结构组成、原理、特点，熟悉三菱PLC内部器件、PLC基本指令、步进指令的用法，能根据简单控制要求合理分配I/O、设计程序、对控制系统进行调试运行。

（9）熟悉经济型数控车床的最常用的指令，能够看懂经济型数控车床的数控加工程序。

（10）了解经济型数控系统的结构组成、原理、特点，能够测绘经济型数控车床电气控制系统结构图，掌握查找经济型数控车床电气控制系统的常见故障点的一般步骤和方法。

2.方法能力目标

（1）通过观察、模仿、操作、交流、思索，掌握发现问题、分析问题和解决问题的方法。

（2）通过小组学习和讨论，培养学生的交流沟通能力及与人共处能力。

（3）具有简单综合运用知识与技术、从事一定复杂程度的技能工作能力。

（4）具有一定获取、分析、归纳、交流、使用信息的能力。

（5）具有一定自学能力、理解能力与表达能力。

3.社会能力目标

（1）具有良好的职业道德和爱岗敬业精神。

（2）具有团队意识及妥善处理人际关系的能力。

（3）具有沟通与交流能力。

（4）具有适应新环境能力、安全操作意识与信息处理能力。

（5）具有良好的诚信品质和责任意识。

（6）通过任务的设定、驱动，培养学生善于观察、勤于动脑、长于动手的良好学习习惯。

（7）培养学生遇到问题会思考、会分析、会总结的综合素质能力。

（8）增强学生的自主学习、不断探究、勇于创新的意识与能力。

二、与前导、后续课程的关系

作为一门技术应用型的专业必修课，教学对象是已完成机械制图与CAD、电工基本技能、钳工基本技能、机械技术基础等专业基础课学习的学生，后续将学习数控机床机械装调、数控机床电气装调、数控机床操作与维修、机械设备装配调试、机械设备维修等专业课程。

三、课程实施

机床控制与PLC课程特性：电气控制的机床动作现象直观，但相关概念抽象；电气控制线路抽象难懂，学生一般难于理解电气控制工作原理。电气技术发展迅速，不断向机械等领域渗透，机电一体化，知识的覆盖面宽，机、电、液、气技术结合，在课程教学中培养学生学习新技术的能力尤其重要。课程的系统性、理论性、实践性强，与生产实际联系紧密。

课程建设组成员根据机械制造行业企业发展的职业岗位需求，紧密和南京第二机床厂、南通科技、威孚集团、一汽锡柴、无锡机床厂等知名企业深度合作，进行课程内容设计、教材编写、教学模式设计、实施方案设计和评价体系设计，构建基于工作过程的一体化学习领域课程模式。课程教学采用职业岗位要求的“一体化”教学模式，通过机床加工操作、电气控制线路测绘、电气控制线路故障排除等实际操作将抽象知识直观化，提高教学效果；通过理论知识与实践内容深度结合，让教、学、做一体化；通过分组合作训练，培养学生的交流沟通能力及与人共处能力等关键能力。

1.以岗位职业能力培养为目标设计开发课程内容

针对学生的特点、课程性质和作用，学院成立了由有长期企业工作经历且从事本课程教学的老师、相关课程教学的老师、行业企业的机床维修人员组成的课程开发与改革小组，通过用人单位调研、职业岗位所应具备能力确定、专业课程体系分析，调整制定本课程的学习目标、完成任务所需学习的内容及参考学时。

在课程内容的选取和组织上，学院坚持以职业岗位综合能力的培养为主线，体现“知识为基础，能力为目标”的指导思想，经过调研综合分析各岗位能力和职业素质要求，确定课程教学内容选取CA6140车床电气控制故障的检修、X6132铣床电气控制故障的检修、T68卧式镗床的PLC改造、四机械手PLC控制系统装调、经济型数控车床电气控制故障的检修等五个学习情景。五个学习情景的学习任务和学习内容安排如右图所示，其包含了当今制造业中所用常见的机床电气控制技术。

2.课程教学设计面向实际工作过程

每一个学习任务都是一个完整的工作过程，课程教学设计以工作过程为参照系，从职业岗位的技术项目入手，引出相应的“任务引入-知识学习-示范操作-技能实训-检验评价-巩固提高”六个环节的课程教学改革及课程内容设计流程，将理论与实践教学内容深度融合，教、学、做密切结合，全面培养学生的职业能力和职业素养。

3.课程实施面向校企共建

机床控制与PLC课程的实施由学校和企业共同完成。企业现场技术人员和学校“双师型”教师以职业技能、职业素质、企业要求三维合一共同构建课程内容体系，学校“双师型”教师为主、企业工程师为辅实施教学。学院采用企业联合编写打破传统学科体系知识结构、基于工作过程的教材，以仿真企业环境的校内实训车间、校外企业实训基地为双元化的教学活动场所，变学习过程为工作过程，从而有效地培养学生的技术应用能力、学习方法能力和社会工作能力，充分体现出课程职业性、实践性和开放性的特点。

4.课程评价面向“三位一体”

全面改革课程考核方法，学院采取将平时学习态度、课堂表现、单元项目考核、综合考试相结合，实施过程与结果考核的结合，注重学生岗位技能的掌握、专业知识的综合运用、综合素质的提高，集“素质、技能、知识”于一体的综合性评价方法。

通过几年的教学实践，学院设计的这种基于职业岗位要求的课程教学模式，激发了学生的学习积极性、主动性和创造性，真正做到了“以学生为主体、以学生为中心”，学生的职业能力得到了加强与提高，受到学生欢迎与企业的认可，课程建设成为无锡市职业教育的精品课程。课程改革与建设是长期而艰巨的任务。在今后的工作中，笔者学院将以创建“国家示范校”为契机，进一步更新教学理念，通过加强科研与教学的紧密结合，推动教学和学术水平的提高，为学生提供更好的优质教学资源，不断提高教育教学质量。

参考文献：

[1]黄颖，李航.基于工作过程的飞机电子系统课程教学改革实践[J].中国职业技术教育，2012（5）.

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关键词 机床电气控制技术；教学改革；职业能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）16-0114-02

Abstract This paper proposes some reform measures of Higher Vocational Electromechanical Integration Technology Electrical Control Technology course of machine tool change course in the teaching content and teaching mode， teaching methods， assessment methods， according to the implementation of summary of the course teaching characteristic and teaching effect， and further puts forward the thinking and practice of curriculum reform.

Key words electrical control technology of machine tools； teaching reform； professional ability

机床电气控制技术课程是常德职业技术学院机电一体化技术专业的一门重要的专业核心技能课，是一门综合性、实践性较强的课程，内容主要是机床电气控制系统装调、常用机床电气故障分析与排除等，是中、高级维修电工职业资格必考内容，也是湖南省机电一体化技术专业技能抽查必考内容。随着近几年该专业毕业生在职业岗位上对电气维修能力要求越来越高，该课程在对学生职业能力培养方面也起着举足轻重的作用。2012年，该课程被学院立项为课程改革项目，全面进行课程教学改革。按照课改方案，已经在两届机电一体化技术专业班级实施教学，教学效果显著。笔者在此就机床电气控制技术课程教学改革的一些做法进行总结与思考，希望能对职业教育相关课程的教育教学改革起到抛砖引玉的作用。

1 课程教学改革措施

以往，课程教学存在以下问题：内容系统化，不太注重学生职业技能及职业素质的培养，目标混杂不明确，教学方法上理论、实验教学分开，没有做到“教、学、做”合一，课程内容教学局限在课堂内，没有与课外学习结合，没有与实际结合，导致教学效果不佳。实施课改后的机床电气控制技术课程主要采用了以下教学改革措施。

改革课程教学内容 实施课改后的机床电气控制技术课程首先采用课程教学团队编写的校本教材，教材内容一改以往的“理论知识深厚、内容系统多而杂，学生找不着重点”的不足之处，将内容分项目、任务化，将整个课程内容分为五大项目，25个工作任务，以学生职业能力培养为核心，将知识、技能及素质要求等要素进行整合，教材不厚但精，学生亲切地把这本教材称为“白皮书”，用起来很适用、有针对性。

改革教学模式与教学方法 课程教学采用行动导向教学模式，以学生为中心组织教学，学生是课堂的主角，一切教学活动围绕学生活动展开。以维修电工实训装置、机床电气控制系统故障排除装置及机床设备为媒介，将学生分为2～3人一组，既分工合作又独立思考，共同完成教师布置的工作任务，在行动导向教学模式过程中采用适当的教学方法。

1）任务驱动教学法：以实际任务为目标，整个教学过程围绕任务的讨论、分析、实施与解决来展开，突出知识的应用性，引导学生自我学习、自主思考，提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。

2）PLP教学法，即实践―理论―实践教学法：学生先操作，通过操作学习、查找相关理论知识，做到理论知识适度、够用，并将理论知识应用于实践，使学生学会应用专业理论知识解决实际操作中出现的问题，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3）师生对话法：学生在任务实施过程中提出问题，教师适当地加以引导、启发，加强学习的目的性；同时在学生操作过程中，教师适当提问，学生回答解决问题，促使学生掌握相关知识与技能，并提高他们的应变能力，也让他们在学习过程有充分的成就感，进而提高学习积极性。

4）情境教学法：除了让学生在实训设备上进行学习与实践，还带领学生进入实战场地――机电实训中心，对其中的车床、铣床等机床设备进行操作，对出现的电气故障问题现场进行解决。当有设备在使用过程出现电气故障时，带领学生到现场进行维修，以提高学生工程实践能力。

5）案例教学法：将实际案例引入教学，每个项目或任务都与实际案例相结合，融入创新思维培养、团队学习方式、实践案例等教学于课堂教学中。

总之，课堂教学是主阵地，是学生学习知识、掌握技能的主战场，要优化教学效果、提高教学质量，课堂教学方法十分重要。本课程在理论讲授、实践指导及现场教学中将不同的教学方法灵活运用，在充分利用现代多媒体技术教学手段、网上学习交流、第二课堂活动等方式的基础上，将现代职业教育教学方法及现代科学技术应用于课程教学改革中。

改革课程考核评价方式 考试打破传统的以笔试一张试卷论成绩的考核方式，注重过程考核，更注重对学生的知识、能力、素质的考核。课程考评主要由学习小组考核、教师考核、综合考核三部分构成。

1）学习小组考核：由学习小组在每次任务进行过程中开展自评或互评的考核方式，考核内容包含任务实施过程、技术资料填写、对知识与技能的掌握程度等情况。

2）教师考核，含两方面的内容：一是对每个任务完成情况的考核评价，学生在实践中有自选内容或创新内容，可根据情况实行加分；二是考核学生出勤、团队精神、课堂提问、遵循7S制度等平时综合表现及职业素养。

3）综合考核，包含两大方面内容：一是职业能力综合训练项目考核，根据“课程职业能力综合训练项目考核评价”方式进行考核；二是按照维修电工职业资格标准制定应知和应会题目进行综合考核，于期末进行，考查学生对基本知识的掌握情况及独立操作、灵活应变等能力。

2 课程教学改革的效果与特色

课程建设体现了实践性、开放性、职业性 机床电气控制技术教改团队在企业调研、学生职业能力分析的基础上，与企业技术骨干、专家一起从课程内容选取、课程方案设计、单元设计、教学方法改革、教学评价改革等方面进行深入讨论、反复修订，充分考虑学生职业能力培养与技能培养。课程内容选取以企业实际任务为载体，学生在实践场地及生产现场按照要求完成任务。目前课程教学改革方案、实施办法、课程资源库建设等都有详细的实施方案和一定的保障机制，系统地体现出高职教育人才培养的规律及职业教育理念，形成“实践性、开放性、职业性”的课程特色。

激发了学生的学习兴趣 改变以教为主的教学模式，实现“做、学、教”一体化，以实际项目任务为载体组织教学内容。通过实践性、开放性、职业性学习过程，使学生手脑并用，边做边学，带着任务及实际操作中遇到的问题，通过自主学习和讲解相结合的形式使学生学习相关知识、训练相关技能，充分体现学生为主的教学理念，极大地激发学生的学习积极性、主动性，提高学习效率。

教学效果显著增强

1）课堂方面。整个课堂气氛活跃，每个学生都是全身心地投入学习中，每完成一个任务还主动积极要求加任务；他们积极思考，在完成任务的同时认真地解决在学习过程中遇到的各种问题。

2）考核方面。通过严格、客观公正的评价，学生成绩合格率达到97%以上；从对学生的考核情况可以看出，学生在方法能力、专业能力等方面得到较大提高。

3）学生评价方面。课程实施教学改革后的教学测评中，学生教学测评分为99.9。学生在评价中说：“结合了理论与实践，加强了我们的实践动手能力，丰富了我们的课余时间，这门课程给我们带来全新的学习模式及更具体的知识”；“只有通过自己思考后得到的东西才是自己的，和小组成员、老师在一起学习期间我感觉很开心，也很轻松”；“老师下达任务之后，我们都认真起来，我们和小组成员自由探讨，自主学习。我觉得这种方式值得发扬，特别是操作的时候，每完成一个任务，我觉得相当愉快”……

总之，机床电气控制技术课程实施课改后，学生再也感觉不到它的深不可测和难学，看到复杂的图纸和各种问题，不再是退缩、逃避，而是勇往直前，甚至主动去学习、去探讨。

3 实施课改后的几点思考

提高设备的维护改进水平，使教学效果更优化 机床电气控制线路较复杂，对于“四合一”的电气实训装置，相互之间有一定影响，操作过程中会出现不稳定现象，在一定程度上影响教学开展，对使用频率较高的设备更容易出现问题，需要加强对设备的维护。可以考虑培养自己的学生维护维修这些设备，乃至其他教学设备，对于表现与技能极其优秀的学生留校从事这方面的工作，协助教师实践教学，既弥补了当前缺乏维修维护人员的不足，又解决了企业技术人员难请难聘的情况，而且通过培养自己的学生，可以更大地促进学生的学习热情，教学效果更优化。

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【关键词】机床改造项目　数控机床电气控制　课程改革

【中图分类号】G　【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2012）09C-0061-02

数控机床电气控制是数控技术专业的核心课程之一。通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基础知识，并训练数控机床电气系统安装调试的基本能力。以往的教学实践证明，大部分高职学生不擅长抽象思维和演绎式为主的学习方式。知识传授式的教学模式不仅难以激发学生的学习兴趣，也不利于训练学生的综合职业能力，导致学生的总体学习效果不佳，因此我们必须进行教学模式改革。面对形象思维强于逻辑思维的高职学生，应以真实的“工作项目”为载体，采用“行动导向”方法引导学生完成实际的工作任务，通过完成任务的行动过程，实现专业能力、方法能力和社会能力的有效培养。

一、课程改革的背景

以广西水利电力职业技术学院为例。该院实训中心拥有20多台数控机床，既有近年新购的设备，也有服役了10多年的老设备。其中3台于1999年购进的数控车床经过多年使用，数控系统及电机驱动装置出现故障，并且无法找到配件，导致机床已经不能工作。为了保证数控机床实训教学的正常进行，并节约设备经费，学校决定对这3台数控车床的电气系统进行升级改造。该院数控技术专业的教师曾多次参与企业的数控机床改造与维修项目，在工作中积累了丰富的实践经验，因此有能力完成此次数控车床的升级改造任务。本次机床改造项目也为推进数控机床电气控制课程改革提供了一条道路，即以机床改造项目为载体，通过引导学生进行数控车床电气系统的升级改造，训练数控机床电气系统的设计、安装和调试能力。下面对该课程的教学改革做一些总结和探讨。

二、课程教学设计

（一）确定课程教学内容

本次改造选用广州数控设备有限公司生产的GSK980TB系统替换原有KENT-10T数控系统，并更换新的交流伺服驱动装置，仅保留原机床的主轴电机和电动刀架。因此数控车床的电气系统要根据GSK980TB的要求进行重新设计和安装，要通过教学过程由学生来完成机床的改造任务，达到预定的功能要求。

学习的内容是工作，因此根据数控机床电气系统改造的工作过程，将课程的教学过程划分为三个阶段：电气系统功能设计、电气系统安装和机床功能调试。每个阶段又可以划分若干个工作步骤（见表1），每个工作步骤作为一个工作任务由教师指导学生来完成。

在电气系统功能设计阶段，依据设计任务书的要求指导学生分步完成数控车床各项功能的设计，在设计过程中逐步展开相关知识点的教学。例如在主轴功能设计中引入变频器的应用知识，在坐标轴功能设计中引入伺服电机的驱动技术。让每个知识点都有一个任务作为载体，学生通过完成工作任务的过程，既能明确学习的目的，又能训练数控机床电气系统的设计能力，并掌握相关的应用知识。在电气系统安装阶段，训练学生绘制电气系统安装接线图的能力，掌握电器设备安装、接线的工艺知识。在机床功能调试阶段，使学生掌握数控机床通电调试的步骤和系统参数的功能，训练根据机床性能要求正确设置系统参数的能力。

（二）教学过程的组织方式

教学过程的组织要以学生为主体，必须让学生在课堂上充分行动起来，不是被动接受知识，也不是看老师表演。在知识传授式教学过程中，教师的角色好比是“演员”，学生的角色就像是“观众”；而行动导向式教学要求将两者的地位进行提升，学生升格为“演员”，教师升格为“导演”。教师应引导学生参与整个教学过程，学生通过主动和全面的学习，达到脑力劳动和体力劳动的统一。应按照“完整行动模式”组织教学，尽可能要求学生独立获取信息，独立制订计划，独立决策，独立实施，独立检查和评估，经历完整的工作过程。

以主轴设计任务为例，本次改造的数控车床主轴采用变频器进行调速控制，因此主轴功能设计要解决CNC、变频器和主轴电机之间的电路连接以及变频器参数设置的问题。“主轴功能设计”工作任务的教学组织过程如下：第一，教师用实训设备演示数控系统对主轴电机的控制过程，学生总结主轴电机运转的特点，通过铭牌了解主轴电机的类型。第二，学生在教材中找出异步电机转速公式，讨论异步电机调速方法，得出异步电机可以通过改变电源频率的方式进行调速的结论。第三，教师指导学生操作变频器调节异步电机转速，使学生了解变频器的功能。第四，教师介绍变频器外部接口的功能，讲解变频器基本工作原理。第五，教师指导学生操作CNC控制变频器工作，同时测量模拟量输入端子的电压值，通过电压值与频率值的比较理解CNC与变频器信号接口的功能。第六，学生设计CNC、变频器和主轴电机之间的电气连接图，教师进行讲评。第七，教师介绍变频器常用参数设置方法，指导学生设置参数并观察变频器运行状态的变化。学生在教师的引导下完成上述几个步骤的工作后，不仅训练了变频主轴电气线路的设计能力，還掌握了变频器的应用知识。

分组教学是行动导向教学顺利实施的一个重要手段。如果不进行分组教学，一个教师在面对几十个学生时，必然造成监管不到位的情况，同时也不能有效的培养学生的沟通、交流与协作的能力。可将一个40人的班级划分成8个小组，以小组作为直接的教学对象。每个教学任务的完成都需要学生进行小组讨论、实施，并以小组为单位提交成果。分组教学有如下优点：第一，能有效提高教学效率，分组后教师的指导对象由40个减少为8个，教师能更有效的指导每个小组的学习过程。第二，能锻炼学生的合作能力、沟通交流与协商能力。第三，能有效提高学生的学习效率，形成集思广益，相互学习，取长补短的学习氛围。在分组的时候要注意均衡每个小组成员能力，要让先进学生与后进学生搭配，男生与女生搭配，充分调动学生参与教学行动的积极性。

（三）课程考核方式

考核的目的是检查学生的学习状况，调动学生学习的积极性、主动性和创造性，好的考核方式对提高学生的职业技能和综合素质发挥着重要的导向和激励作用。本门课程采用以能力本位为目标的课程考核体系（见表2），考核方式的特点如下：一是将能力测评与知识考试相结合，在课程总成绩中，项目完成质量占70％，理论笔试占30％。二是项目考核以小组为单位分阶段进行，在完成一个阶段的某一项工作任务后，教师根据任务的完成质量进行评分，然后以该阶段所有工作任务分数的平均值作为该小组在这一阶段的成绩。三是对个人在小组中的表现进行评价，在完成一个阶段的工作任务后，采取个人自评、小组评价和教师评价相结合的方式对每个学生在工作过程中的表现进行测评。四是激励学生构建荣辱与共、相互帮助、共同进步的学习氛围，在小组项目考核成绩中，任务完成质量分占70％，答辩分占30％。答辩由教师对小组中随机抽取的成员进行提问，根据其对相关知识的掌握情况进行评分。这样的做法促使学生不仅要主动完成任务，而且還要积极帮助其他组员学习。

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关键词：电力拖动；技能训练；教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）38-0090-02

《电力拖动控制线路与技能训练》是维修电工专业的一门重要专业课，该课程要求学生在掌握必备的专业知识的同时，特别要对学生加强实际操作能力的培养。而现阶段一般采用理论与实践分开讲授的教学模式，先由理论老师带领学生进行理论知识的学习，然后再由实习老师指导学生进行技能训练。由于理论与实践教学存在一定的时间间隔，学生对前期学习的理论知识容易遗忘进而感到枯燥无味，学习兴趣匮乏，理论学习效果差。学生到参加实训课的时候，一些需要理论知识做指导的技能操作和电路原理都已遗忘，造成实习指导教师的教授与学生的听课效果都不理想的结果。为了提高学生的学习兴趣和提高教学质量，在教学实践中，笔者逐步摸索了一些教学方法和体会，取得了较好的效果。现结合笔者所在的学校电工专业实际情况和笔者自己的教学实践，就该课程的教法谈几点个人的认识。

一﹑在教学中应用一体化教学

《电力拖动控制线路与技能训练》是职业院校维修电工专业一门集技能训练与专业理论于一体的课程。其任务是掌握机床电气控制方面的专业理论知识，培养学生分析解决机床电气故障的能力。在教学中要合理地将理论和实训有机地结合起来，采取融理论与实践为一体的教学方法，循环往复，滚动式前进和螺旋式提高，循序渐进的教学步骤。笔者所在的学校现在采用间周教学制，即一周理论、再周实习教学。这样的目的是为了使理论与实践更好地结合。因为这门课程的应用性和实践性均很强，因此采取一体化的教学方法更为合理。又由于选用教材为模块化编写，为这种教学方法也提供了条件。例如：在讲接触器的结构和作用时，若按传统的注入式教学，单一进行理论教学，学生对交流接触器的工作原理难以形成完整的认识。教师可以先拆卸各部件让学生仔细观察，按照各部分所起的作用进行详细的讲解，然后把元器件发给学生，要求学生参照老师的拆卸步骤亲自动手操作，了解各部件的形状结构，然后再逆向组装回原来的样子。通过这样的训练过程，可以使学生较快地对电器的结构、动作原理、使用方法有更深刻的理解和认识，从而达到较好的教学效果。

二、分阶段实施技能教学

根据学生各阶段掌握理论知识和操作技能的程度不同，在教学中，按照由简到难，由易到繁的原则，把整个教学过程分为四个步骤来执行，培养学生学习兴趣和实际动手操作的能力：第一步以仪器仪表及元器件的识别和检测为教学目标。主要通过对各种元器件的拆装检测，使学生熟悉各部分元件的结构，进一步理解工作原理。在此基础上让学生对有故障的元器件进行维修训练，进一步熟悉各元器件在电路中的作用。第二步熟记基本电路并熟练绘出原理图和布线图。教师先讲解实训电路的工作原理，引导学生分析各个器件的动作顺序，培养学生画出布线图，最后指导学生用软线在板上装接电路。让学生知道线路该怎么接，从而加深电路理解记忆，为他们以后解决实际故障做到心中有底。第三步强调工艺水平精细。在学生掌握电路原理和布线并试车实现电路功能后，着重强调安装工艺。教师先对一些接线示范操作，对重点部分强调工艺要求，然后让学生在线路板上进行反复的多次装接，逐步提高接线质量和工艺要求，再结合学生互评、老师总结的方法进行强化。第四步采用设置故障教学，训练学生的实战能力。在学生达到熟练掌握电路原理和安装工艺的前提下，对电路设置各种故障，让学生根据各种故障现象，分析判断故障范围，最终用仪器仪表找出故障点并排除故障。以此来提高学生自己动手解决问题和处理综合故障的能力。例如：在讲解电动机正转控制线路时，可以先进行转换开关、熔断器、接触器、热继电器等元件拆装训练，接着老师讲解电路原理，让学生分析控制线路动作和画出电路布线图，最后按照工艺安装与设置故障检修。通过以上四个步骤的学习，既可以分解课题难度，又能树立学生的自信，增加学习兴趣，有利于实训效率的提高。

三﹑通过实例激发兴趣，着重于能力的培养

由于现阶段多数中职学生理论基础知识较差，因此在教学中，应尽可能少讲繁锁的理论，多运用实例激发他们学习的兴趣。教师可以采用各种教学手段，如带领学生们去工厂企业参观、教师增加示范操作演示等方法，增加学生的感性认识。面对各种各样看得见、摸得着的电气元器件，学生们就会有兴趣了解它们的名字、电路符号、在控制线路中的用途，激发出学生的学习兴趣，加深对教材内容的理解。例如：在进行X62W万能铣床电气控制线路课题时，先带领学生到实训车间面对机床简单介绍基本结构，请机床操作人员进行实际切削演示，使学生熟悉铣床的各种运动形式，让学生观察机械与电器的联动部件的动作情况，获得鲜明的感性认识。然后对照课本原理图与床身介绍各个操作按钮、限位开关的名称，学生会很快掌握机床每个电气元件的作用、安装位置，教师在此基础上讲解分析机床电气控制动作原理，并让学生按照原理图亲自动手完成整个电路的安装配线，最后在自己安装的线路板上进行常见故障的维修训练。由于采用实物与课本、实操与讲授同时进行，所以激发了学生的学习兴趣，学生很快掌握了电路的工作原理，教学效果相当明显。在实训教学中还要特别注意学生能力的培养，实际生产机械是多种多样的，其控制线路也是千变万化的，线路出现的故障更是变幻莫测。因此在教学中，要着重培养学生的读图方法、分析线路的工作原理及处理其故障的能力。让学生从具体的控制线路中总结出一般规律及特点，鼓励学生用创新的思维方式分析解决问题，做到独立思考，举一反三，融会贯通。例如：在讲解CA6140车床电气控制线路的课题时，可以先提出车床电气控制要求，根据以前学习掌握的电动机的基本控制线路知识，让学生按照控制要求把自己设计的电路图画到黑板上，启发全班同学进行补充完善，使电路由不正确到正确，在反复修改中锻炼提高学生设计电路图的能力。因此，在教学中要鼓励学生创造，引导他们走向成功。

四、进行操作指标量化，采用以考代练

严格的量化考核是保障教学质量的重要环节。在教学过程中，把加强即时测验作为促进和提高学生技能水平和教学质量的有效手段。每个课题进行完毕后，都要按照技能等级的标准进行评测并记入平时成绩，以占总评成绩50%（其中，模块测验成绩占25%，作业占10%，课堂表现分占15%，考试成绩占50%）的方法来强化学生的学习动力。这样一来，学生每做一步都有明确的学习目标，在近期达标欲望的驱动下，学生学习的能动性和主动性会显著提高。通过评测一方面可以使学生认清自己的实际水平，促使他们的操作技能得到提高；另一方面教师也可以通过评测掌握学生的学习情况和自身的教学质量，及时改进教学教法和调整教学侧重点，为进一步改进教学、提高实训效果提供有力的依据。

总之，通过上述方法的教学，激发学生的自身活力，挖掘他们自身的潜能，培养学生创新精神和实践能力。通过不断总结经验，探讨新的教学方法，变学生的被动学习为主动学习，这样才能提高教学质量，真正培养出社会所需要的专业技能人才。

参考文献：

[1]李敬梅.电力拖动控制线路与技能训练[M].第四版.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.

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Abstract: The basic link of electric control devices is made up of the electrical control line circuit such as self-locking、positive and negative rotation control、sequence control and so on. This paper mainly analyses three experiment's common fault and then summarizes the methods of analysing and clearing of fault, and then make students master the basic link of electrical congtrol line circuit, at the same time, these lay the foundation for analysing the working principle and repairing the whole of production machinery's electrical congtrol line.

关键词：自锁控制线路；正反转控制线路；顺序控制线路

Key words: self-locking control line；positive and negative rotation control line；sequence control line

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）28-0048-01

0 引言

各种生产机械的电气控制设备有着各种各样的电气控制线路。这些控制线路不管是简单的还是复杂的，一般都是由一些基本的控制环节组成的，在分析控制线路的原理和判断其故障时，一般都是从这些基本环节着手。因此，掌握电气控制线路的基本环节，对生产机械整个电气控制线路的工作原理分析及维修有着很大的帮助。

1 基本电气控制线路实验

在电气控制线路的基本环节中，自锁、正反转和顺序等是比较常见的控制线路，也是电气控制线路实验的基本内容，笔者从事电气控制线路教学多年，现将这三种线路在学生实验过程中常见的故障总结如下：

1.1 自锁控制线路实验 自锁控制线路主要作用是可以使电动机连续运行。

正常现象：按下启动按钮SB2，电动机启动；松开SB2，电动机继续运行；按下停止按钮SB1，电动机停止。

故障现象：按下启动按钮SB2，电动机启动；松开SB2，电动机继续运行；按下停止按钮SB1，电动机不会停止，只有切断电源，电动机才会停止。

故障分析：停止按钮SB1没有起作用。故障原因：如图1。

KM常开自锁触点本应该接在线号3-4之间，即接在SB1的出线侧（3）和SB2的出线侧（4）之间，但是学生在接线过程中将KM的常开自锁触点接在了线号2-4之间，把SB1的进、出线侧（2）和（3）接反了，造成了停止按钮SB1失去了作用。

1.2 正反转控制线路实验 正反转控制线路作用是可以实现三相异步电动机双方向旋转运行。它实际是在自锁控制线路的基础上分别多串了另外一个接触器的常闭触点即互锁触点（目的是为了避免电源短路）。

正常现象：按下启动按钮SB2，电动机正转；按下停止按钮SB1，电动机停止；按下启动按钮SB3，电动机反转。均不会启动，没有任何现象。

故障分析：电源不通电或者线路接错。

故障原因：在排除电源、接触器、熔断器、热继电器等低压电器自身故障后，查看线路。如图2。

KM2的互锁触点应该接在线号4-5之间，KM1的互锁触点应该接在线号7-8之间，这样可以保证KM1和KM2两个接触器不能同时得电，从而不会出现电源短路的故障。学生在接线时，将KM1和KM2的互锁触点位置接反了，KM1接在4-5之间，KM2接在7-8之间，用自己的互锁触点来控制自己的线圈，结果只能是两个接触器都不会得电。

1.3 顺序控制线路实验 在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用不同，有时需要按一定的顺序启动才能保证操作过程的合理和工作的安全可靠，这些顺序关系反映在控制线路上，就是顺序控制。

正常现象：先按下启动按钮SB2，电动机M1先启动，再按下启动按钮SB3，电动机M2后启动，按下停止按钮SB1，M1、M2同时停止。如果先按下SB3，没有任何现象。

故障现象：按下SB2，M1、M2同时启动；按下SB3，M1、M2同时停止。

故障分析：接在线号1-6之间的KM1常开触点没有起到顺序控制的作用。

故障原因：如图3。

KM1常开触点本应接在1-6之间，学生接线时，将接在1的一侧接在了7上，使得KM1常开触点并在了启动按钮SB3两端，从而造成了两台电动机同时启动的现象。

2 结束语

学生在实验、实训过程中，经常会混淆低压电器的进线、出线侧，造成这种情况的原因，第一是对线路不熟悉；第二是遇到比较复杂的线路、使用导线较多时，思路不清晰。针对以上问题，首先学生应该能顺利的画出线路原理图，在图上标出线号；其次在实验、实训过程中同一相要使用同一颜色的导线，在导线两端需注明线号，以便于实验、实训教学任务的顺利完成。

参考文献：

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关键词：数控机床；维护保养

一、数控机床维护保养工作的基本条件

（一）人员条件 。数控机床维护维修工作的快速性、优质性关键取决于维修人员的素质条件。因为数控机床是机械、电、液压高度结合的产品，因此要求数控机床的维护维修人员要掌握有关数控机床的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识灯。 要做好老带新的传帮带工作，让新员工向有经验的操作、维修人员学习，在不断的实践中提高分析能力和动手能力，掌握科学的方法，学习并掌握各种常用的仪器、仪表和工具。

（二）物质条件。首先是准备好必要的维护维修工具。包括基本拆装工具、起重工具、运输工具、测量工具、仪表和专用的维修软件，要有完整的数控机床技术图样和资料；数控机床使用、维修技术资料档案。此外，还要准备好易损的数控机床备件以及维护保养用的油液与工具。

（三）关于预防性维护。预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，要经常检查、总结、改进；建立日常维护保养计划，保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况，主轴等，油、水、气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等，及各功能部件和元件的保养周期。

二、数控机床维护保养工作内容

数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床，经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，可见做好数控机床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。

（一）外观保养。（1）保持工作范围的清洁，使机床周围保持干燥，关保持工作区域照明良好。（2）保持机床清洁，每天开机前在实训教师指导下对各运动副加油，并使机床空运转三分钟后，按说明调整机床。并检查机床各部件手柄是否正常位置。（3）导筒上的齿条，务必经常保持干净。

（二）日常保养项目与内容、周期

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【关键词】专业理论；专业技能；教学方法；实践意义

1.大学光电专业理论与职业技能学习的概述

专业理论与专业技能同步教学法是打破理论课、试验课和实训课的界限，将课程的理论教学、实践教学融于一体，教学环节相对集中，由同一教师主讲，教学场所 直接安排在实验室或实训基地，来完成某个教学目标和教学任务。该教学法在专业课教学中加以运用，可以打破传统"学科型"教学体系中理论教学与实践教学相脱 节的弊端，将理论教学与实践操作溶于一体，激发学生的求知欲望，转变学生被动学习的状况，提高学习效率。

专业理论教学是大学教育具有职业性 特点的体现。专业理论课因专业的不同而有不同的课程，但不管什么课程都要合理地安排课时；要有针对性，服务于应用；要有实用性，注重理论联系实际。它以文化课为基础，又是专业技能课的基础，如果没有专业理论课作为技能课的基础是学不好本专业的，即使学好本专业的技能，也仅仅是掌握了操作而异，如同师傅带徒 弟，不利于未来所从事专业的发展。

专业技能教学也是职业教育特色的体现，是大学院校质量和生存力的表现，过硬的专业技能是学生高素质 的重要标志。专业技能也是学生职业能力和创业创新能力提高的保证，学生技能训练的过程是观察力，思维力，想象力，实际操作能力培养的过程，技能的操作易于 发挥学生的聪明才智。技能课也因专业的不同而不同，是专业理论课在实践中的应用环节。我们的培养目标是应用型的一线的技术工人即高素质的劳动者，就得有过 硬的专业技能，走出校门可以顶岗操作，不用再培训和重新定级。

以专业培养目标为中心建立理论教学体系，以专业岗位能力培养为中心，以实训基 地为基础建立实践教学体系，理论教学与实践教学双线并行，既相互独立，自成体系，又通过生产实际紧密结合，理论教学为实践教学服务，实践教学以生产项目为 载体，以生产实际为主线编排教学内容。

2.教学实践中的有效方法

我们在近几年的教学实践中，根据不同性质的专业课通过不同的方式方法实践“专业理论与专业技能 的双向同步教学法”教学模式，努力贯彻“按需施教，学用一体”的原则，积极探索教学方法与教学手段改革的新路子，不断研究和尝试行之有效的教学方法，取得 了良好的教学效果，对于培养大学学生的创新能力和实践能力提供了比较好的教学方法与教学手段。

2.1启发式教学

采用启发式教学可以调动学生的主动性、积极性和创造性，使课堂教学充满活力，我们把它归纳为由浅入深式启发、思考性启发、实践性启发、总结式启发的教学方法。比如：通过举出浅显的例子启发学生理解抽象的概念；采用提问的方式巧妙地引入新课；在课内实训中，由实际现象启发学生去理解课堂教学中的理论问题；而课堂小结、阶段总结总能启发学生进行温故知新的回顾，取得了良好的教学效果。

2.2融合式教学

融合式教学是融“理论、演示、练习、反馈”于一体，提高学生学习兴趣与效果。比如《单片机技术及应用》课程就是在实验教学中，运用仿真软件，让学生编程 并运行，观察内部RAM的内容变化以及内部寄存器的内容变化，将理论运用于实际中；在视频展台，展示老师在演示实验中的运行效果，以演示来直观地反映教学 内容；在实训教学中，运用单片机仿真器和接口目标板，仿真运行接口程序，通过练习掌握学习的难点，加深对硬件的了解和学会简单的编程。

2.3行为导向式教学

行为导向式教学就是通过规范的实训，培养学生的某一方面专业技能。比如《设备电气控制与维修》课程中，由专业教师自行研制的40台实训柜，为学生实践技 能训练创造了规范、仿真的教学环境。教学实施过程中，既有理论教学、随堂实践教学，还有专用实践训练周。其中，随堂实践教学方法灵活、课时充足，实践技能 训练按照“简单—复杂—综合”的顺序进行。实践课时与理论课时的比例达到了1：1，理论与实践得到了充分的结合，学生在该项知识技能方面基本可以实现零距 离就业，用人单位对该课程的教学表示满意。

2.4案例式教学

案例式教学就是通过举一反三的案例教学，培养学生的归纳与演绎能力。

利用教学电梯进行案例教学，为提高 学生对PLC技术的应用能力，专门编制了3层3站简易教学电梯的实训课题，结合电梯生产厂家的实际生产图纸，培养学生对PLC课题的设计思路和设计方法， 对照教学电梯，学生很容易了解电梯的控制原理，明白控制要求，能够按要求编制控制电路梯形图，提高了学生学习PLC的兴趣和系统调试能力。

运用机床电气排障柜进行案例式教学，为了使学生能在模拟的实践环境中练习机床电气控制线路中常见故障的排除，以实际机床控制线路为例，进行故障排除的分析 和练习。例如，采用M7120平面磨床主电路和控制电路以及照明电路和信号电路、C650-2车床电气原理图等实际控制电路进行分析，并在实训柜上进行配 线，实现相应控制，使学生能结合实际直观地进行演练。

在工厂供电课程中的案例教学，在介绍完基本的供配电系统设计和计算知识以后，我们以我校新实训楼供配电系统为实例，借用学校档案室的图纸，让同学了解实训楼的供配电系统组成，相关设备，如：变压器、母线等的选型办法，供电线路等。并结合对工厂配电站现场的参观增加学生的感性认识。

总之，理论联系实际，既是教学原则，又是教学方法.切实抓好理论教学，就要抓好理论联系实际的结合点，它不仅可培养学生的学习兴趣，而且还是加深理解， 巩固所学理论知识的好方法，教师可借助具体事物或形象，帮助学生理解抽象的理论，使学生掌握比较完全的知识，从而用来指导实践。通过对专业理论与专业技能的双向同步教学的研究，可以推动大学院校光电专业的快速发展，使课程体系更加合理，教学模式更能体现出职业教育的特色，使专业理论教学与专业技能教学比例恰当，教学方法更加灵活生动，增加学生学习兴趣，便于学生理解，降低学习难度，使学生全面系统，科学规范掌握专业知识，使学生在理论与技能两方面同时提高，培养学生的职业能力，提高就业能力，为我国技能短缺人才的培养做出贡献。

【参考文献】

[1]陈庆强.光电与网络信息技术在水泥生产设备中的应用[J].现代装饰（理论），2011.1：33-34.

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关键词：电气控制;教学改革;教学做一体化;工程素质

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）19-0131-03

笔者一直以来教授电气控制类课程，以《电气控制与PLC应用》课程为例，既要讲授基础的电气控制线路，又要兼顾系统的PLC知识，在96个课时中难以面面俱到，甚至容易顾此失彼。鉴于此，计算机控制技术专业调整人才培养方案将加大该课程的课时量，分成《电气设备装配与维护》与《PLC应用系统设计》两门课程授课。[1]电气控制课程传统的教学方法是先在课堂上对学生进行理论知识的讲解，然后安排到实训室进行实践环节的教学。由于理论知识的枯燥性，学生的学习兴趣不高，理解不够深刻，课堂教学效果不够理想。这结果导致了学生对知识点的掌握达不到教学预期的目的，也导致了学生在实践过程中出现理论与实践脱节的现象，导致在实际操作时仍然“有些迷惘，不知从何下手”。长期如此，学生当初对课程的热情终将磨灭。此类课程乃专业基础课程，如不正确对待，将会影响后续课程学习效果。因此，教学方法急需调整。

一、教具的研制

要保持学生对课程的热情，该课程必须采用在实训室进行教学做一体化的授课方式。[2]譬如，接触器的主触头与辅助接点在原理图与接线图的区分问题。在以前的教学中，很多学生对两类触头或接点总要问老师：“主触头找到了，辅助接点在哪里呢？”其实，这暴露出他们没有真正理解电气原理图与电气接线图的区别。前者只用来说明工作原理而不反映电气元件的实际位置，而后者恰恰相反，它反映出各元件实际接线的位置而淡化电气原理。在教做一体化的实训室授课就不存在这样的问题。笔者的经验是拿出一个废旧的接触器作为道具，当场拆开，实施解剖。哪里是主触头，哪里是辅助接点？一目了然。接触器结构、动作原理以及电气原理图与接线图的区别均能一块讲解，事半功倍。当然，仅讲授还不够，还应该在实际操作时重点强调。有感于此，笔者吸取几年来教授该类课程的经验，设计了简易电气控制柜供学生实操时使用。如图1所示。

一柜两面布置一致，180度对称，每面单门，分上下两部分。上半部分：电气控制线路;A处：安装电源总开关，三相四线的4孔插座;B处：安装断路器、接触器、热继电器、控制变压器、中间继电器、时间继电器、熔断器座、行程开关、线槽等低压电器;C处：进出线的端子排。

此电气控制柜结构简单，分上下两部分。上半部分仅安装了若干导轨及线槽，门上预先打好若干个孔方便安装指示灯及按钮，设计意图是让学生按实训要求像搭积木一样自行安装电气元件完成电气控制接线，包括在课程初期所使用电源进线的制作，全部由学生DIY完成。下半部分为预留位置，可挂装装有PLC、开关电源、中间继电器的网孔板，方便日后PLC的教学及毕业设计的开展。

该电气控制柜共制作30台，可供60名学生同时使用，在课程教学中一直使用。

二、项目式教学设计

以真实的电气设备为实际情境，本课程设置三大项目，循序渐近，由易到难，如图2所示。每一项目教学的最后进行整套电气控制线路的安装与调试，综合性与难度逐增，有效地巩固和锻炼了学生动手能力与理解能力。三个项目依次是CW6163B型卧式车床电气控制线路安装与调试、Y3150型滚齿机电气控制线路安装与调试、TW-15A仪用螺杆空压机电气控制线路安装与调试。项目一包括直接启动控制线路、点动控制线路、具有过载保护的长动控制线路、多地启停控制线路等常用的基本控制线路。[3]该项目的教学必须放慢节拍，因为学生的理解能力、对接线工艺的掌握及耐心的培养均完成于此阶段。教师除了耐心讲授、悉心指导之外，还必须在学生实操的过程中“多走动”，主动观察学生的练习情况，及早发现问题并及时作总结性讲解，最后还要严格打分，指出问题，直至各组完成任务为止。课程改革初期，有个别组在上课期间未能完成实训任务，于是要求该组在课余时间来实训室进行补做，教师在课余时间仍然过来指导，目的是让学生知道老师非常重视他们，也要让学生领悟“今日事今日毕”的道理，日后走上工作岗位也应积极上进，提高效率。项目二包括顺序控制线路、点动长动混合控制线路、正反转控制线路、位置控制线路、自动往返控制线路等，综合性增强。项目三综合性强、难度大、涉及知识面广、接线复杂程度高，在这一项目教学中适当进行扩展，侧重于中间继电器、时间继电器的应用，它包括单只按钮控制电动机启停线路、中间继电器实现顺序控制线路、半波整流能耗制动控制线路、全波整流能耗制动控制线、Y-Δ降压启动控制线路。

三、以学生为中心的教学方法

1.前紧后松，以学生为中心，授课逐渐轻松。每个班级学生按2人一组进行分配，分配原则最为简单，即按全班学生出生年月日排序，不接受友情组合，因为这不利于整体素质的提高。课程的前一、二个项目老师示范，之后的实训练习必须对学生从严要求，严格把关。目的在于让学生从一开始养成良好的工作习惯。从电气元件选用、安装、布局、接线工艺、调试步骤、功能各个环节严格要求，务求每组出精品。在学生练习的过程中，老师“密集巡逻”，遇见不规范的现象及时制止并要求立即整改，直至该组学生完成并达标为止，最后严格打分，如表1。学生们耐心地接受了极大的考验，压力之下效果显著。

刚开始实施阶段上课确实很辛苦，但是当学生们养成习惯，能力逐渐提高之后，老师逐渐轻松，以学生中心实施教学。老师可退居“幕后”进行点拨与监督，在整个课程的教学过程中坚持从严打分，与课程实施初期一样，千万不可乱了阵脚，不能有丝毫懈怠。

2.以实践验真知。学生分好几类，其中有一类学生喜欢独树一帜，这并不是坏事，我们需要能够独立思考的学生。为什么要用老师“规定”的方法来接线呢？我鼓励同学按自己的方法来做，但是一定与老师讲授的方法进行对比。结果，很多同学实训完成后发现老师讲授的方法确实是最有效的，因为这是前人总结的宝贵财富。于是学生们下次练习时不会直接提出说用自己方法来做，而是在心里面比较一下老师讲授的方法与自己的方法，择优从之。这便是“实践出真知”，规定动作与自选动作并存，并不磨灭学生的创造性。

3.注重工程素质的培养。对于高职的学生，应注重安装、调试、维修工程素质的培养。[4]在本课程改革过程中，笔者十分注重培养学生在装调电气设备发现问题时，使其做到思维清晰、有步骤，讲究方法、果敢从容。譬如，在完成电气控制接线后进行调试时，应严格以下步骤。[5]首先进行“无电无载”检测（不接电源进线及电动机），利用万用表电阻档，主要目的是防止主回路或控制电路的短路。步骤是先检查主电路：合上总开关，按下接触器。再检查控制电路：仔细检查每一条可能的控制回路。其次进行“有电无载”检测（仍不接电动机），接入交流进线利用试电笔与万用表交流电压档。步骤是合上总开关，用试电笔检查从电源进线侧开始的每相电路的每一个接线处。操作按钮检查功能，观察接触器吸合的现象，看功能是否达到了预期。功能若正确，检查端子排电动机接线处是否有电，并测试每两相的电压是否为380V。最后确认前两步完成并无误后，断电接入电动机进行带载试运行。严格按流程进行调试，各组学生完成各任务的成功率逐渐提高。常出现的接线方面的问题有熔断器损坏、端子接触不良、导线接头未接好，工艺方面问题有露铜过长、压接导线绝缘皮、走线未垂直入槽、未按电流流向走线（上进下出）、同一端子压接多于2条线，功能方面问题有常开、常闭接点混淆，接触线圈连接短路等。

四、结束语

以实际电气设备工作项目，努力营造真实的工作情境，运用前紧后松的以学生为中心的教学方法，注重培养学生果敢从容解决问题的工程素养，既能吸引学生的注意力、提高学习兴趣，又能锻炼学生独立解决问题的能力。在整个课改实施的过程中，教师扮演角色是多方面的。在课程初期，必须勤于督促;在学生掌握了基本技能之后，这时教师又应该“懒惰”一点，留点空间给学生们独立思考。当然，共性的问题必须及时讲解总结。

学期末对学生在“对本课程的喜欢程度”、“教师课堂教学效果”、“本课程对你的动手能力提高程度”、“通过本课程你学习到的知识”等方面进行了班级调查，如表2所示，不满意的学生比例为0%，各项指示均比改革前有了较大的提升。

参考文献：

[1]武艳.基于项目式教学的电气控制与PLC技术课程改革的实践[J].高等函授学报（自然科学版），2012，25（6）.

[2]李树元，孟玉茹.电气设备控制与检修[M].北京：中国电力出版社，2009.

[3]阮友德.电气控制与PLC[M].北京：人民邮电出版社，2009.

篇10

关键词：电气控制 PLC 教学改革

中图分类号：TM921.5-4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）09（a）-0156-01

《电气控制与PLC》是实现机械加工、工业生产及其他各个领域自动化的重要技术之一，也是电气自动化专业的一门核心课程。然而，由于种种原因，《电气控制与PLC》课程教学并未取得预期的效果。因此，如何改进教学手段和方法，调动学生学习主动性，从而改善《电气控制与PLC》课程教学现状，提高教学质量就显得尤为重要了。

1 课程教学现状分析

1.1 学生现状

高职高专的学生普遍存在基础相对薄弱、理解能力欠佳的问题。同学们在心理上惧怕理论学习，想学却无从下手。对他们中的大多数而言，直观、操作感强的知识比较容易被接受，这就导致学生不适应传统讲述式的课堂教学方式，跟不上老师的授课思路。

1.2 教学过程现状

在以往的教学过程中，理论教学在课堂进行，当某一章节理论授课结束后，再到电机拖动实验室和PLC实验室进行实践教学，采取的模式是先理论后实践。对学生而言，要求他们一开始就去理解抽象的PLC硬件结构、掌握枯燥的指令和理论知识都是非常困难的。这样很多学生在学习初期，就对课程产生了强烈的不适感，失去学习兴趣，教学效果自然就无法保证了。

2 课程教学改革探讨

《电气控制与PLC》课程具有知识覆盖广、涉及内容多、理论与实践联系紧密、操作性强的特点。教师应在结合本课程特点和高职高专学生学习特点的基础上，大胆探索新的教学模式，改进以主要通过讲述方式授课的传统教学方法，并将教学内容进行有机的整合、精练、充实，做到因材施教。

2.1 理实“一体化”教学模式探讨

理实一体化教学模式的教学环节相对集中，突破了以往理论与实践教学脱节的现象。强调将知识点分布在各个项目中，把教室搬到实验室去，通过设定教学任务和教学目标，实现边教、边学、边做。在整个教学环节中，理论和实践交替进行，直观和抽象交错出现，没有固定的先实后理或先理后实，而是理中有实，实中有理。在教学过程中突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣，以提高学习效果。

2.2 教学内容探讨

首先，理论教学内容应向PLC技术倾斜。目前PLC技术越来越多地应用于各行各业的自动化控制领域，《电气控制与PLC》在教学内容上应顺应行业发展趋势，在强调“继电器―接触器”控制与PLC控制基本理论的基础上，着重学习PLC控制技术的应用。其次，重点学习某一型号的PLC。PLC生产厂家繁多，如，西门子、三菱、欧姆龙等，不同厂家的产品有不同的程序语言和特定的使用方法，但也具有一定的共性，深入地学习和熟练掌握一种型号的PLC，并做到举一反三，可使对其他型号PLC的学习变得轻松。最后，教学内容应向实践教学倾斜。通过全方位的实践训练，强化课堂教学内容。充分利用实验实训硬件条件，优化实践教学环节，除了开设必需的实验课程，还应安排实训周和课程设计等。

2.3 教学方法探讨

2.3.1 现场教学法

充分利用实验室设备，结合实验器材讲解理论内容，能够大大提高学生的接受能力，帮助学生更轻松地理解相关知识点，增强记忆。比如，在讲解接触器的硬件结构及工作原理时，让学生在实验室对接触器进行拆装，这样就能真实直观地展示出接触器的构造，进而分析其工作原理，最后再通过将接触器连接在实验电路中，观察接触器的运行情况，从而验证对接触器工作原理分析的正确性。

2.3.2 多媒体教学法

对于实验室或课堂上没有条件做的实验内容和现场演示效果不好的教学内容，可以通过制作多媒体课件以动画的方式形象生动地将抽象的教学内容直观的展现出来，加深学生对教学内容的理解。比如，在讲授机床电气控制线路的控制原理时，由于控制电路复杂，各元器件触点繁多且动作速度很快，造成电路的动作过程在实验室里无法直观准确地演示，但如果采用多媒体动画的方式就可以很清楚的看到各元器件的动作转换及各控制电路的通断情况，视觉上的亲眼所见使学生对知识的理解变得更加容易，学习效果得到极大提高。

2.3.3 任务驱动教学法

通过在教学过程中不断地设置“任务”引导学生，根据“任务”的需求激发学生自主学习相关知识，变被动接受知识为主动探求知识，从而改变学生传统的学习观，完成由“学会”到“会学”的转变。因为个人的思路和想法不尽相同，学生在完成“任务”的过程中会有不同的思考，得出不同的结论，可以通过组织交流、讨论，并由教师适当地给以点评，取长补短，不仅能使学生学到专业知识，同时，也培养了他们的创新精神和合作意识。

2.3.4 引入组态控制教学

在《电气控制与PLC》教学中引入组态软件，并采用组态软件与PLC控制系统相结合的办法，实现仿真教学。利用组态软件可以很容易地实现文字录入、图形绘制、动画链接、上位机程序编写等功能，对PLC控制系统进行动画组态、硬件组态和控制组态，并通过计算机组态界面模拟PLC系统的运行情况及输入、输出设备状态，建立起PLC与上位机的通信联系，这样就能够满足多样化程序运行的需求，极大地丰富学生的实验实训内容，是一种新的探索和尝试。

3 结语

在《电气控制与PLC》课程的教学过程中，通过对以上几个方面的探索改革，可以在一定程度上增强高职院校学生的学习兴趣和实践能力，提高学习效果。当然，要做到这些，对教师就提出了更高的要求，不仅要有必须的理论知识和实践操作能力，还要能够持续关注技术更新，并不断总结积累课程教学经验。总之，教学改革是一项长期的工作，只有通过不断探索新的思路，构建科学合理的课程体系，完善课程教学方法和教学手段，才能培养出更优秀的人才。

参考文献

[1] 崔歧恩.教师新课程教学方法应用[M].长春：东北师范大学出版社，2010.

[2] 姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：教育科学出版社，2007.