《机电设备控制技术》课改浅析

摘要：文章分析了三个依据来确定课程改革的方向，确定了《机电设备控制技术》课程改革的教学模块与教学内容，并从教学次序、教学方法、考核方式等方面进行了改革实践与尝试。

关键词：案例教学 实践 驾证式考核

《机电设备控制技术》课程是机电一体化技术专业开设的专业核心课程之一。该课程由《机床电气》、《可编程控制器》、《传感器技术》等学科整合而成，故教学内容取舍以及教学方法方面是课改的重点。经调查发现，该课程在省内外同类院校都有开设，教材也有很多，每个院校对该课程都非常重视，但教学方法、教学内容均不一样，部分高职院校把电类的课程全部归类到该课程，也有院校仅包括机床电气与PLC。我院倡导以就业为导向政策。针对上述情况，我们教研室根据自己的特点，对该课程的教学改革进行了一系列的尝试。

1 课程改革的依据

为了做好《机电设备控制技术》这门课的改革，首先要明确改革的方向，下面将从以下三个方面具体分析：

1.1 走访问卷、调查顶岗实习学生

学生们到了大三就走上顶岗实习，为了做好《机电设备控制技术》这门课的改革，我们开展了走访调查工作。为了确定该课程的教学内容我们做了大量的调查问卷，问卷中设置了大量与课程内容相关的问题：①实习中你认为学校学到的哪些知识对你的工作很有帮助。②工作中哪些知识是学校没有学到的。③机电设备控制技术中哪些知识是你认为必不可少的。④机电设备控制技术中哪些知识你认为课时可做删减的等项目。调查结果统计得出，73.3%的学生认为在学校学到的机电设备控制技术这门课对工作有较大的的帮助。有65.8%的学生提到了变频器的知识是在学校没有学到的知识，另有48.4%的学生提到了步进电机与伺服电机的知识是在学校没有学到的知识。对于问题③，98%同学选择机床电气与PLC的基础知识是本门科必不可少的内容，另有2%的学生选择不清楚。对于问题④有30.6%的学生选择传感器的内容可以做下删减，另有40%的同学选择低压电气理论课时可以做下删减。对顶岗实习生的走访调查表明，对课程的内容要有所调整。

1.2 前续课程分析

根据我院的培养方案，《机电设备控制技术》是安排在第三和第四两个学期学习，也就是说学习本门课之前学生们已经学过了基础课程《电工电子技术》。这门课与机电设备控制技术部分内容存在重复教学的情况，主要重叠的区域在低压电气部分。针对上述情况，故要对该内容进行课时的调整。

1.3 机电一体化技术的专业调研

我院每年6月份会组织一次由本专业教研室主任及专业教师组成的调研队伍，对东阳及周边的机械、电子、电力、食品、轻纺等企业进行走访调研，发现目前该课程主要存在如下一些问题。①我院机电一体化技术专业学生所拥有的文化素质基础课与技术基础课都较好，所欠缺的是故障的诊断与排查、维修的能力。②现今的考试制度不太利于衡量学生的掌握情况，还不太利于学生能力的发展。

2 教学内容的改革

《机电设备控制技术》是一门实践性很强的课，也是机电一体化技术的专业核心课程，故完善其教学内容对于本门课意义重大。根据顶岗实习学生走访调查分析、前续课程分析、机电一体化技术专业调研，确定本门课在原先的机床电气控制、可编程控制器技术与传感器技术三大模块的基础上，增加变频器技术与伺服电机技术两个模块。教学内容包括低压电器、电气控制系统的基本控制电路、典型机床的电气控制、变频器控制技术、伺服系统、传感器技术、可编程序控制器、PLC的基本指令及程序设计、S7-200PLC顺序控制指令及应用、S7-200PLC的功能指令、PLC联网通信技术与应用、典型机械设备电气控制系统分析等。课程内容包含了经典的机床电气控制、也包含了先进的可编程控制器、伺服电机、变频器的控制系统，也包含了在工厂极需要实用的与机电设备故障诊断与维修相关的内容。对于专业调研反应学生动手能力的不足，针对这种情况，课程组讨论决定对实践课时进行调整，增加了CA6140车床故障诊断、Z3040摇臂钻床故障诊断、变频器控制等实践教学等内容、并增加了一周机床电气控制实训。

3 教学次序的改革

我们改变传统的教学模式，将理论知识融入到实践实训课程当中，将经典案例带入到理论课堂中，两者有机地穿行。授课时先给出经典案例，分析完成本案例需要那些知识点，哪些问题是通过我们已经学到过内容能够解决的，哪些问题是目前解决有困难的，然后引入本次课所要学习的新课内容，并讲解指令（元器件）的功能及特点，最后通过所学的内容，把这个经典案例给完成了。下一次课紧接着就安排学生去实验实训室去做实验，学生在实验设备上按照老师的提示完成操作，很快就掌握了指令（元器件）的使用方法，并能仿照老师提示的案例，完成相似的任务。例如在讲授定时器指令时，第一次课先拿出经典案例红绿灯，进行分析需要哪些知识点，并引出本次课我们需要学习的知识点定时器，讲解各种定时器指令的特点和作用，并对该知识点内容穿插一些小案例，最后根据所学的内容，完成红绿灯这个案例。第二次课学生在实验实训室的实验装置上输入定时器指令和其他运用程序，通过PLC主机与仿真实验台来验证相关结果。随着对定时器指令的理解和深入，学生便能完成相关的程序设计，如使用定时器编写三相异步电动机星型三角形降压起动控制程序。在这次实验中要求学生根据控制工艺确定输入输出点数，并根据实验台控制面板，列出输入输出表，绘制出接线图并完成接线，然后根据控制要求绘制功能图，并把功能图转换成梯形图，写入、编译、下载、运行程序，调试程序是否达到控制要求。

4 教学方法的改革

在课堂教学中以培养学生动手操作能力为核心，以任务驱动为主体的教学方式。目前本门课主要的教学方法主要是如下几种：

4.1 现场教学法

在教学过程中，利用实训设备进行现场教学。课程教学强调实践实训环节，突出应用能力的培养，教学过程重视理论知识与实践技能融合，实现课程内容的重新序化，重点体现在根据学生特点、课程特点将课堂搬到实训室、生产现场进行，教师边讲课，边演示，边指导；学生边学习，边动手，边提问，在教学中以学生为本，努力提高学生的学习积极性，解决了在课堂上无法讲解的问题。

4.2 任务驱动的教学法

以实际工程为案例，以工程中的控制系统设计任务为载体，采用任务驱动教学法，按照设备的选型、工艺的分析、程序的编制、程序的调试等先后顺序，构建学习情境。通过完成某一具体项目的任务来组织课堂教学，达到培养学生职业能力的目的。

4.3 分组讨论、启发引导式教学方法

在教学过程中，采用分组讨论的教学方法，将工作任务分到各个学习小组，通过集体分工协作，集中集体的力量来完成教学任务，同时培养学生的组织协调和团队协作的能力，教学过程中教师启发引导，帮助学生获得信息，掌握学习要点，达到较好的学习效果，让学生从被动接受教育中解脱出来。

5 考核方案的改革

由于《机电设备控制技术》对学生的动手能力要求较高，固传统的理论卷面考试已经不能满足当今社会对机电一体化技术人才的要求，也体现不出学生真实的掌握情况，根据我院“以技能立身、靠素质发展”教学理念并积极推行驾证式考核方案，重视实践技能考核、教学过程考核，通过“应知”、“应会”两个方面对学生应掌握的知识和能力进行评价，应知、应会中考核不合格的要分别补考。

5.1 应知部分考核（采用百分制）

应知部分考核包括平时成绩评价和期末考试两部分，其中平时成绩从考勤、课堂表现、作业等方面评价，占总评成绩的30%；期末考试采用闭卷考试形式，占总评成绩的70%。主要考核学生对机床电气控制、可编程控制器技术、传感器技术、变频器技术与伺服电机技术等模块的理论知识点掌握情况。

5.2 应会部分考核（采用百分制）

应会部分的考核采用阶段性考核的方式，针对每个能力训练项目设计评价标准，学生在教师的指导下独立完成能力训练项目并形成训练成果，教师根据评价标准进行评分，学期结束阶段考核成绩的总和即为学生应会部分的考核成绩。考核的项目主要有四大模块的内容：机床故障诊断（20%）、变频器控制（20%）、可编程控制器编程与调试（20%）、综合案例（40%）。

6 结束语

《机电设备控制技术》这门课课改的实施极大地提高了学生学习的积极性，使学生在掌握理论知识的同时，也具备了实操的能力。《机电设备控制技术》是一门综合性很强的课程，作为课程改革我们还将继续深入下去。

参考文献：

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