肖 鳳，劉會霞，王富良，杜 懌

(江蘇大學工程訓練中心，江蘇鎮(zhèn)江212013)

0 引言

“電工實訓”是普通高校和高職院校針對工科專業(yè)開設的一門重要的實踐課程，需要教師根據(jù)課堂教學內(nèi)容，結(jié)合實訓設備，設計實訓內(nèi)容，以鞏固課堂講授的理論知識，使學生認識和掌握各類常用低壓電器及電工設備的功能和使用方法，并增強學生動手能力、工程實踐能力和創(chuàng)新能力，是一門真正意義上的理論與實踐相結(jié)合的綜合性實踐課程。為提高該課程的教學效果，國內(nèi)各高校已進行了各種深入的研究與改革［1-3]。

我校非電類工科學生的“電工實訓”課程由工業(yè)中心機電實驗室負責開設，經(jīng)過多次修訂實訓教學大綱，調(diào)整實訓項目，逐漸形成了由基本電工設備認識，基于PLC的電動機控制平臺綜合性實驗，全自動化MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)及物流系統(tǒng)觀摩，和由學生自主選擇的開放性創(chuàng)新實驗等組成的一整套多層次、全方位的實訓課程。

本文主要針對我校“電工實訓”課程教學中的常見問題，提出了一些課程改革的方法和途徑，并進行了實踐，實際教學成果證明了課程改革的有效性。

1 我校電工實訓基本情況

我校工業(yè)中心是以電氣信息、機械工程為核心，以機械、電氣、汽車交通和能源動力為主干的國家級實驗教學示范中心。工業(yè)中心下屬的機電實驗室從2004年開始面向我校機械、模具、車輛工程等13個非電類工科專業(yè)開設“電工實訓”實踐課程，總學時為20學時(不包括開放性創(chuàng)新實驗)。目前機電實驗室擁有GDXS-4電工實驗實訓裝置、物流系統(tǒng)、MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)等多種電工實訓平臺。

我校電工實訓內(nèi)容主要包括:常用低壓電器及電工儀表的工作原理和使用方法、三相異步電動機的常規(guī)控制、S7-200 PLC控制的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制、制動控制、Y-Δ降壓啟動控制、小車定向運動控制、基于變頻器的異步電動機控制和物流系統(tǒng)和MPS模塊化生產(chǎn)系統(tǒng)參觀等項目。

2 課程教學存在的問題

筆者在近6年的“電工實訓”課程教學實踐中，發(fā)現(xiàn)了諸多問題，它們對電工實訓課程的教學效果產(chǎn)生了不容忽視的影響，總結(jié)如下:

1)學生安全意識薄弱

電工實訓課程幾乎都是在市電環(huán)境下進行的，盡管實驗臺上已經(jīng)設置必要的觸電、短路等保護設備和安全警示標志，每次實訓操作之前，教師也都會進行用電安全教育，然而由于很多學生都是第一次接觸強電實驗，特別對于非電類專業(yè)學生，用電安全意識薄弱，因此，幾乎每次電工實訓課程中，均會發(fā)生強弱電接錯、交直流接錯或盲目上電等問題，導致燒毀儀器儀表，甚至是價格昂貴的PLC等事故。

2)學生重視程度不夠，學習主動性缺乏

由于我?！半姽嵱枴闭n程主要面向機械等非電類工科專業(yè)學生開設，因此學生會理所當然地認為本課程與其專業(yè)關系不大，常常作為一門“副科”來對待，不夠重視，學生學習缺乏主動性。動手實踐時，學生往往是按圖接線，機械操作根本不考慮實驗系統(tǒng)的工作原理;出現(xiàn)問題后，第一時間想到的是求助教師，而不是結(jié)合課堂學到的理論尋求解決辦法，無法真正實現(xiàn)理論與實踐結(jié)合的教學目的。

3)課時少，內(nèi)容多

我校的電工實訓課程主要圍繞基于GDXS-4電工實訓平臺開設的數(shù)項異步電機控制實驗展開，這些項目內(nèi)容不僅涉及到常用低壓電器和儀器儀表的使用，而且還與PLC、三相異步電機等較為復雜的控制器和控制對象有關。雖然理論課上已經(jīng)對大部分設備做了介紹，但是由于學生本身對“電工學”課程就不重視，導致實訓前學生的基礎知識相對薄弱，加之實訓的總學時僅為20課時，這就形成了基礎知識的復習與學生動手實訓在時間上難以兼顧，給整個實訓的時間安排帶來了較大的困難。

4)理論課程與實訓教學脫節(jié)

由于我校非電類學生的“電工學”理論課和電工實訓分在兩個不同的學院開設，導致理論課程和實訓課程分頭進行，教師之間溝通困難。甚至學生的“電工學”課程尚未完全結(jié)束便進入電工實訓的現(xiàn)象屢見不鮮，學生對一些實訓涉及的設備工作原理理解尚不透徹，便投入實訓，這些問題增加了電工實訓順利開展的難度，最終導致實訓效果較差。

3 實訓教學改革探索

1)重視安全教育，增強安全意識

教學安全是實踐教學的重中之重。中心打破傳統(tǒng)安全教育課程完全以教師講解為主的單一形式，利用多媒體工具讓學生接觸一些真實發(fā)生的安全事故案例，特別播放企業(yè)單位發(fā)生的重大安全事故視頻，以達到從思想上引起學生高度重視的目的，并建立“今天的實驗安全就是今后踏上工作崗位后的生產(chǎn)安全”的觀念。

2)更新教學觀念，改變教學模式

非電類專業(yè)的電工實訓課程授課對象往往對電類課程重視程度不高，因此，對非電類專業(yè)電工實訓改革，激發(fā)學生學習主動性尤為重要。

非電類電工實訓教學應改變傳統(tǒng)的以教師為主體的教學模式，重視學生在教學過程中的主體地位，講解內(nèi)容不能由教師全盤“倒灌”，學生被動接受，而應提出問題，分析問題，讓學生自行解決問題。

中心引進多種電工設計、分析測試軟件，例如EDA軟件、電機有限元設計軟件等，借助于多媒體手段，以動畫的形式向?qū)W生講解電路、電機等抽象設備的工作過程，演示各元件的連接和電氣特性參數(shù)，使學生預先了解實訓內(nèi)容;在學生容易出錯的地方有意設置電路故障，演示異常情況，便于學生實訓過程中的查錯和錯誤故障的排除。此外，多媒體動畫便于存儲和傳播，可以掛在網(wǎng)站上供學生隨時下載學習。這一舉措不但可以讓學生更加形象地理解電工設備的工作過程，更能激發(fā)學生的學習興趣，提高學習的主動性，有效降低指導教師的工作壓力。

3)更新教學內(nèi)容，實行分層教育

傳統(tǒng)的電工實訓往往采用全班學生在同一個平臺上完成相同項目的形式進行，由于學生個體在學習興趣、學習方法等方面存在差異，導致傳統(tǒng)電工實訓項目設置降低了學生學習興趣，容易產(chǎn)生部分學生不能積極投入，只有少數(shù)學生得到了動手、動腦的實訓鍛煉的情況。

為了激發(fā)學生興趣，防止濫竽充數(shù)的情況發(fā)生，中心在電工實訓教學過程中，實行分組、分層的教學模式，設置了多層次的實訓項目［4-5]。

(1)基礎層次設置的項目是三相異步電動機的常規(guī)控制，主要是指傳統(tǒng)三相異步電動機的繼電接觸器控制，包含繼電接觸器點動控制、啟?？刂坪蚘-Δ降壓啟動控制三個項目，所有學生必須選做兩個項目。基礎層次的實訓項目教學目的是使學生熟悉設備，了解常用低壓電器，是后續(xù)實訓項目的基礎。

(2)中等層次設置的項目是三相異步電動機PLC控制，包含PLC控制的點動、啟停、正反轉(zhuǎn)、延時返回、反接制動、自耦調(diào)壓器降壓啟動、Y-Δ降壓啟動和雙電動機聯(lián)鎖控制等八個項目，所有學生必須八選五，即完成五個項目。中等層次實訓項目可使學生掌握常用低壓電器的原理和工業(yè)生產(chǎn)三大支柱之一的PLC控制器的簡單使用方法。

(3)高等層次設置的項目是更具趣味的小車定向運動控制、基于變頻器的異步電動機速度控制、雙作用氣缸順序動作控制及十字路口交通燈控制等，這些項目要求學生在完成基礎和中等項目后，根據(jù)自己的興趣選擇。這種分層選做的措施解決了“電工實訓”課時少和內(nèi)容多的矛盾，滿足了不同層次學生的需要，有效改善了“電工實訓”的教學效果。

4)設置開放型創(chuàng)新實踐課程，實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)培

我?！半姽嵱枴闭n程課時較少，課時范圍內(nèi)的實訓效果有限，特別對于那些對電工實訓內(nèi)容深感興趣的學生來說往往會覺得意猶未盡，為此，中心依據(jù)現(xiàn)有設備開設了多種開放型創(chuàng)新實踐課程［6-8]，例如，電梯模型設計與編程、小型爬桿機器人設計、小型直線運載裝置設計、3D8光立方創(chuàng)意設計和自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設計等，各創(chuàng)新課程的課時設置為80學時，學生可以自由選擇合作伙伴進行選修，并可以自由選擇課余時間隨時到實驗室進行實踐，極大增加了課程完成的自主程度。完成課程并經(jīng)過認定后，學生可以得到2個學分的創(chuàng)新學分。這一舉措不僅可以滿足學生按興趣選擇課題，將所學理論知識應用于實際項目的意愿，又可以較好地增加學生就業(yè)時的社會競爭力。

中心從2010年開始試點開放型創(chuàng)新實踐課程，2010年共有33名機械、模具、光信息等專業(yè)的學生選課，通過開放型實踐課程平臺，完成了小型爬桿機器人的作品。有學生受到啟發(fā)進一步開發(fā)了可投球式娛樂機器人，并參加了江蘇省機械創(chuàng)新大賽，獲得了二等獎。隨后的幾年里，選課人數(shù)逐年增長，到2013年，全校共有280名參與過電工實訓課程的非電類專業(yè)學生選修本實驗室的開放性創(chuàng)新實踐課程，陸續(xù)完成了電梯模型設計、小型爬桿機器人設計、小型直線運載裝置設計、3D8光立方創(chuàng)意設計和自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設計等創(chuàng)新項目。從選課人數(shù)和課程項目均可看出本課程改革的顯著成效。

4 結(jié)語

本文基于我校工業(yè)中心開設的非電類專業(yè)“電工實訓”實踐課程的實際情況，分析了本課程教學中存在的一些問題，提出在現(xiàn)有條件下，通過設置分組分層教育、充分利用多媒體技術(shù)和開設開放型創(chuàng)新課程等方式來實現(xiàn)改善“電工實訓”教學效果的目的。就已經(jīng)完成的部分實踐效果來看，這些改革措施均能有效的激發(fā)學生對“電工實訓”課程的興趣和創(chuàng)新設計的欲望，實踐改革教學效果令人滿意。

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