电气控制基础在工程训练环节中的教学改革与实践
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作者:陈小勤 王淑伟 周丹 谢敏
摘要：根据电气控制基础实训课的内容及各专业学生的特点，文章分析了该课程在工程训练环节中存在的问题，提出了几点教学改革中的规划及建议，以求高质高效地完成大学本科生在工程训练中的电气控制基础实训。
关键词：电气控制基础;实训课;工程训练;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）16-0180-02
一、引言
工程素质是每一个大学生必须具备的基本素质。这些素质必须建立在学生对工程背景的了解和认知以及对工程意识的训练和培养的基础上才能逐步形成。工程训练实习正是为实现这一目的而采取的工程素质教育中最基本的工程实践教学环节[1]。高校工程训练具有理论和实践相结合的特点，在培养学生的创新思维能力，提高学生的劳动技能素质、应变能力、科学素质，增强学生的环保意识等方面具有重要作用。工程训练中的系列课程在高等工程教育中具有其他课程所不能替代的重要作用[2-8]。电气工程训练成为现今高等学校急需加强的实践教学内容，电气控制基础实训作为我校工程训练系列课程之一，与传统机械联系紧密，也是唯一与电气工程训练相关的环节，必不可少。我校工程训练中心电气控制基础实训对象分为：电专业、非电类工科专业、非电类文理科专业、外校非电类培训的大一和大二学生。实训目的主要是普及与提高文理科学生的工程认知;使非电工科类学生获得一定的操作技能，以提高工程实践能力;并使电类学生在大学低年级就能参与本专业的相关实践，激发其创新能力，为未来走向工作岗位奠定基础。本文针对我校工程训练中电气控制基础这一实训环节存在的问题进行了分析与思考，同时给出了教改方案与建议，以探索高效高质的实践教学方法。
二、我校电气控制基础实训的内容与知识结构
1.实训装置及可包含的实训内容。目前，我校电气控制基础实训采用的是湖南科瑞特科技股份有限公司的BH-WDI机电控制基础实训装置。实训主要分为五大模块：照明电路、仪表电路、电机控制、实用电子技术线路、可编程控制电机和可编程控制其他。
2.现有实训内容。我校电气控制基础实训总共6学时（含1学时预习），由于学时有限，导致实训内容有限，因此，所有专业目前的实训内容主要选取的是利用继电器实现对交流电动机的点动控制与连续运行控制。通过本次实训，要求学生牢记电气安全操作规程，识别控制电机常用的元器件，读懂原理图（如图1），掌握相关工具的使用，会检测电路与排查故障。
三、我校电气控制基础实训存在的问题
教学内容：单一。目前学校在电气控制基础实训教学过程中，不管面向的专业是否相同，实训的内容与模块却完全一致，忽略了不同专业的特点与就业需求，缺乏专业的训练体系。另外，本电器柜的操作与实际结合紧密，但接线时间长，螺丝容易拧花，很难拧紧，从而使得导线容易松脱。实训过程中，体力劳动大，占时较长，在有限的时间内，从元件识别到读懂原理图再到实际操作，过程漫长，考虑到非工科专业或初学者的接受能力，不易安排过多的实习内容与操作项目，因此各专业的教学内容单一且操作项目不够丰富，电器柜的很多功能模块并未用上，造成实验设备很大程度上的浪费。教学模式：目前的教学模式也较为单一，主要表现为学生按要求预习，教师课堂讲，学生实际操作。为了实训的连贯性，本校的实训时间大多安排在下午一点半开始，缺少午睡，学生很难达到最佳精神状态，容易出现听课注意力不集中的现象，一个问题老师往往要重复多遍，因此，效率极低。教学手段：目前主要采用了多媒体与动画相结合的方式，一定程度上帮助学生理解元器件与电路的工作原理，但仍有部分学生学习兴趣不高，对原理理解不够深入。考核方案：目前的考核方式为预习15%和实操85%。按此给出的最终成绩，有时并不能比较准确地鉴定优良差。比如：预习报告存在部分抄袭现象，难以辨别真为;而实操分组时采用2—3人/组，仍然存在部分同学蒙混过关的现象。
四、电气控制基础实训教学改革规划
应结合所教课程特点、学生的专业特点，积极探索有效的教学方法与手段，改变教学模式与考核方案，针对性地改变教学内容，不断提高教学能力，做到更加实事求是地考查学生实训效果。教学内容：考虑学生专业特点与实训内容难易程度，拟对电专业、非电类工科专业、非电类文理科专业整合教学内容。这样既丰富了电专业在电气控制基础中的实训内容，也不同程度地降低了非电专业的实训难度。对于电专业学生，增加PLC控制电机，可由学生自己进行程序设计，这样有利于锻炼学生创新设计的能力;对于非电工科学生，实训围绕三相异步电动机的控制，训练学生掌握一些简单的电气控制方法、控制手段，使之理解电气控制方面的基本知识和操作技能，了解电气控制在工程中的应用;对于文理科专业学生，通过室内照明电路的设计、安装、调试与检修实践，让学生懂得安全用电，学习常用电工工具和仪表的使用，掌握最基本的电工技能。最终以求达到因材施教、学以致用的目的。教学模式：将互联网与实训课堂结合，同时，为了丰富教学内容，本次教改提出将实际情况与网络课堂结合，拟对元件、电路原理介绍、實习要求与最终目的等录制视频，发布到网上，让学生提前学习与预习，完成预习报告。实训课堂上，首先以提问的方式检验学生预习情况，以巩固理论知识，并为实操奠定基础，检验结果也可作为实训成绩的一部分。即教学模式上，拟将实际课堂与网络课堂有机结合，增加学生课外预习时间。教学手段：将以老师为主体逐渐转变为以学生为主体的教学方式。如，根据学生自身情况，对一组或两组学生增加部分选做项目，并由学生上台讲解项目实现功能与原理，再完成实际操作并演示给全班同学观摩;也可由老师提出项目最终的实现功能，由学生分组讨论实现方案，并完成实际操作。这样有利于激发学生的创新能力，并将理论更加紧密地联系实际，从实践中发现错误并纠正。考核方案：该实训总成绩分配，拟采用方案为：预习报告15%，课堂表现15%，实际操作与接线工艺60%，工位的清洁10%。并要求无预习报告或预习检验不合格者，不得参加本次实训，这样有利于督促学生课后认真预习，也为安全实训操作提供了保障。 五、结束语
综上，就目前我校电气控制基础实训课程现状分析与研究，教改十分必要，这样不仅有利于提高学生实训的主动性与创新能力，更为实训过程中的安全操作提供了可靠保障，有助于高质高效地完成大学本科生在工程训练中的电气控制基础实训。
参考文献：
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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：西南交通大学2019年本科教育教学研究与改革项目：电气控制基础实训开发研究，项目编号：4.12
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