新编机床电气课程设计探索

传统的授课模式主要是教师讲、学生听，理论多，实践少，而且教学远离职业工作环境，这就使得学生难以理解课程内容，对学习失去兴趣，这对提高学生的综合职业能力是非常不利的。职业教育主要是以就业为导向的教育，他的最终目的是培养在生产一线的、具有实际工作能力的职业人，这就要求学生不仅具有胜任职业岗位所需要的专业技术能力，还需具有从事职业活动所需要解决实际问题的方法能力和社会能力，也就是我们常说的“具备综合职业能力”，为将来的职业人生之路的可持续发展奠定基础。针对这种情况，我们以电气自动化专业的学生为研究对象，从课程整体设计入手，探索了以工作任务为载体的《新编机床电气与PLC控制技术》课程改革，把教学与工作过程结合在一起，领会职业活动的实质，建设“教、学、做”的一体化情景，使学生获得能够从事职业岗位所需要的综合职业能力。

一、课程定位

《新编机床电气与PLC控制技术》是电气自动化专业和机电一体化专业的一门核心专业技术课程。本课程构建于《电工电子学》、《电力拖动》、《电机与变压器》、《PLC原理及应用》等课程的基础上，以机床电气控制线路分析与故障排除、PLC原理和应用、继电控制与PLC控制设计等为主要内容，以行动导向组织教学过程，采用基于工作任务为载体的课程设计方案，主要培养学生分析和解决机床电气控制系统的故障、继电控制与PLC控制改造设计等专业能力，同时注重培养学生的社会能力和方法能力。

二、课程目标

《新编机床电气与PLC控制技术》课程的主要教学目的是要学生学会机床电气控制技术和PLC应用技术，并把这两种技术有机结合起来，用先进的PLC技术改造传统落后的机床及机械设备，设计出现代化的机床PLC控制系统。根据职业岗位需求，通过培养达到以下目标:(一)知识能力目标1)熟练阅读机床电气控制线路原理图和接线图;2)掌握典型机床电气控制系统故障分析及排除方法;3)会正确选用PLC型号、分配PLC控制系统I/O设备、编制并调试PLC程序;4)熟练掌握PLC控制技术及其在工业控制中的应用。(二)方法能力目标1)能正确选用机床电器;2)能安装、改进(造)、调试、维护典型生产机械电气控制系统;3)能设计简单的PLC应用控制系统。(三)社会能力目标1)培养学生的沟通能力和团队协作精神;2)培养学生分析解决实际问题的能力;3)培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风;4)培养学生的质量意识、安全意识;5)培养学生的语言表达能力。

三、以工作任务为载体的课程内容设计

《新编机床电气与PLC控制技术》课程的内容是通过专业岗位需求分析，广泛深入到机床生产企业现场进行实际生产过程的调研，经教师与行业专家、企业领导、工程技术人员和一线工人师傅多次研讨后，确定工作领域、工作任务和职业能力，并按照职业岗位分别确定了典型职业活动，根据职业岗位工作过程，行业企业专家和职业专家共同研讨提出:以工作任务为载体，尊重学生的认知规律和职业成长规律，以典型职业活动为线索来确定课程设计，按照企业工作过程设计课程，以工作任务来整合理论和实践课程内容。因此，根据课程内容，我们将《新编机床电气与PLC控制技术》课程设计为4个项目、14个任务和若干个学习活动。项目1是电气控制线路基础知识，以机床电气控制常用电路(如正反转、降压启动等)为基础，重点介绍机床电气制图和识图知识、常用低压用电器的结构、原理及图形符号，以进一步分析、阅读、绘制和设计常用机床的电气控制电路图。项目2是典型生产机械电气控制线路故障分析与排除，以几种典型机床(如C650卧式车床等)为基础，重点介绍几种典型机床的结构、电气控制工作原理及常见故障分析与维修。项目3是PLC知识及应用，以三相异步电动机正反转控制电路为基础介绍基本指令及应用，以自动门控制系统为基础介绍步进顺序控制指令及应用。项目4是机床电气与PLC控制系统综合应用，分两方面，第一方面是用PLC对几种典型机床电气线路的改造，第二方面是用PLC对新机床设备电气控制线路系统的设计，重点介绍改造\设计的基本内容、原则、方案的确定、方法等知识。内容具体设计如下图所示。课程的内容是通过工作任务来整合课程的内容，将课程内容教学与相应的职业技能要求相融通，增加实践性和创新性教学环节，培养学生的应用、操作能力，让学生在完成工作任务的过程中获取相关的理论知识和技能知识，同时还能增强学生适应企业实际工作环境和获得相关的工作经验。

四、以工作任务为载体的教学方法与教学手段的设计

1)项目教学法:从项目入手，把理论和实践教学有机地结合起来，充分发掘学生的创造潜能，提高学生解决实际问题的综合能力。2)任务驱动教学法:以任务为驱动，将理论知识融合到任务中。3)案例教学法:运用典型案例，引导学生自主探究。4)探究式教学法:学生在教师的指导下进行自主探索，从而发现问题，设计探究方案，总结交流学习结果，培养学生的探索精神和实践能力。5)小组讨论合作法:小组成员针对问题合作讨论，提高分析、解决问题的能力。6)行动导向教学法:“教、学、做“合一，让学生在活动中学习，掌握技能。7)组态软件虚拟法:利用组态软件，增强教学效果，便于编程与调试。8)利用多媒体教学手段:制作教学课件和动画，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，提高教学效率。教学方法及手段有很多，只是有的方法有共性，在教学中应灵活使用。

五、以工作任务为载体的课程考核评价设计

对学生的考核评价环节在课程设计过程中居于关键地位，如果不能对学生进行正确的评价，那么就会导致不能有效地激励先进、鞭策落后。我们在考核评价过程中要注重实行以人为本，以能力为中心的全程化考核方式，注重采用“素质、技能、知识”三位一体的综合性评价。在考核形式上，注重过程的考核评价。在考核内容上，除了期末理论考试之外，要重点考核平时教学中工作任务的完成情况。要以人为本，充分考核学生在学习过程中表现出来的收集处理信息的能力、获取新知识的能力、知识积累能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作和社会活动的能力。总之，从学生的学习态度、独立思考和探索创新精神、工作任务完成过程、学习进步情况等多方面进行课程考核评价，力求全面客观反映学生学习的实际效果。六、课程意义课程是学校实现对学生的培养目标的主要载体，在学校中始终居于核心位置，以工作任务为载体的课程，打破了传统学科界限，提高了课堂教学效率，从完成实际工作任务出发，将“教、学、做”有机结合起来，将专业能力、方法能力和社会能力的培养贯穿于课程的学习之中，着重培养学生的综合职业能力。

作者：李建中