摘 要:现代低压电器及其控制技术是电气工程及自动化类专业一门主干专业课程,传统授课方法采用教师讲、学生学为主的模式,同时侧重于理论知识的传授,而忽略了应用层面的培养。针对此问题,本文试图从教学目的、教学内容、教学形式、教学效果等多个方面进行分析,对该课程的教学方案改革进行探讨,提出一套技能与理论知识相结合、行之有效的教学方案。
关键词:现代低压电器;控制技术;教学改革
1.引言
“现代低压电器及其控制技术”是电气工程及自动化类专业的一门专业必修课,其教学目标在于通过对低压电器的相关理论知识的学习,帮助学生掌握基本电器的工作原理以及基本电气控制线路的设计方法和接线方式,提高机器设备控制电路故障与改造的分析能力和实践能力。本课程侧重于现代低压电器及其控制技术理论知识的传授,重知识,轻技能;教师之间也缺乏沟通,教学资源不能得到充分利用,教学效果不理想,学生学习兴趣不高。
2. 教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“现代低压电器及其控制技术”课程已有四年,,由于研究型大学是以培养研究型人才为主,而独立学院是以培养应用型人才为主,在人才培养目标上有较大的差异,通过逐渐深入的教学研究过程,发现传统方案与学院培养应用型人才的定位有所差异,存在以下几方面的问题:
(1)重理论,轻实践
该课程应用型课程,但其中也有大量的理论知识,而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主,在课堂上大篇幅讲解现代低压电器及其一些基本电气控制线路的工作原理,实践课程少,致使学生理论知识消化不够,进行电气控制线路设计时无从下手。
(2)教学实验安排不合理
传统的实验课程安排,验证性实验比例高达80%,综合设计性实验极少,缺少实训、实践环节。然而,应用型人才的培养应该以实践教学为核心,重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力,使得学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求,毕业后能尽快适应工作岗位。
针对以上两方面问题,笔者在教学过程中做了很多尝试,总结出一套适合独立学院培养应用型人才的教学改革方案。
3. 适用于应用型人才的教学改革方案
传统的现代低压电器及其控制技术课程重理论、轻实践,教学模式单一,教学实验以验证性实验为主,无法培养合格的应用型人才,在教学过程中,笔者潜心研习,并反复实践,总结出以下几个可以改革的方面:
(1)优化教学内容,注重实际应用
将理论与实践,知识与技能培养有机地结合起来,理论教学以实用、够用为原则,教学过程中,从不同行业提取典型的工程应用实例,精简后作为实例进行讲解。实验课程中,通过相关理论知识的讲解,然后在教师指导下,学生边学边做。使学生在做中学,学中做,多做多练,学做合一,举一反三,从而提高学生的设计能力与实际动手能力。
(2)改革教学方法,改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法,无论学生是否接受,直接把要讲的内容全部讲述给学生,而这违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。俗话说,“师傅领进门,修行在个人”,这句话充分体现了知识并不是靠教师教出来的,而是要通过自身“修行”探索得到的,课堂教学对象应该以学生为主。这个道理所有的老师都能认识并理解到,但是实践效果却不佳。以往的低压电器及其控制技术课程都是采用教师不断的解释举例说明,这样不但会使学生丧失对本门课程的兴趣,同时制约了学生的思维能力。笔者认为,应该实施工程案例教学,实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合教学方法,发挥学生在教学活动。所以,在实际教学过程中,笔者着重重难点新知识的讲解,同时提出疑问,学生通过独立思考、小组讨论、共同探讨的方式寻找答案。例如:在讲解送料小车自动控制系统的设计时,先复习行程开关、时间继电器、电机正反转控制线路工作原理,然后给出控制要求:给出的电机正反转控制线路的基础上,通过加入行程开关和时间继电器来实现送料小车的自动控制。学生积极的参与电路的设计,并将自己的电路图板书到黑板上,全班同学一起检查分析其电路图是否正确和完善,其他同学可以在其基础上修改并给出理由。这样通过大家的共同参与,使得同学们对自身电路图设计中存在的不足有一个更加全面的认识,这样的学习与教师传统的反复理论讲解比较将有本质的效果改变。
(3)实验环节改革
实验教学主要是为提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力,加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。而实验环节中普遍存在两个不足:一是实验接线大都是在操作台上实现,实验台在进行设计时都会考虑学生在实验过程中的安全问题,所以都不能看到内部构造,学生只能根据面板上的电路符号来进行接线,造成学生学完理论和实验课程后,对基本的电器元器件都还不认识的现象。针对这一问题,笔者在上实验课时,都会将相应的电器元器件下发到各组,让学生观察元器件内部构造,并用万用表分辨常开常闭触头,提高学生的动手能力。二是实验内容大部分为验证性的实验,学生容易感觉枯燥无味,毫无学习积极性,很少有学生进行独立思考并发现问题,实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育,笔者采取了将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验的方式。在实验教学中,根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上,增加开拓性实验项目以及设计综合性实验。比如:按时间先后顺序进行控制的电路、送料小车自动控制系统设计都由学生进行自行设计;而针对综合性实验则采用将继电器控制与PLC控制技术相结合的方式实现电机的正反正。PLC的输入输出不再采用开关和指示灯来模拟,而用按钮作为输入,继电器、接触器、灯泡(指示灯)作为输出,学生不仅要考虑主电路的设计接线,还要考虑接触器与PLC的匹配即PLC的输入输出接线,同时还必须进行相应程序的设计。在这个综合设计中,充分的锻炼了学生综合能力和团队协作能力。
4. 结论
本文针对现代低压电器及其控制技术传统研究型大学的方案,提出了两个方面的问题,并根据四年的教学积累,在教学内容、教学模式、实验环节等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心,在教学内容上,侧重于基本电器及典型电气控制线路的工作原理,以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生学习积极性和主动性、培养学生的工程思维和能力,重视实验环节,以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献
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