项目教学法在机床电气控制课程教学中应用

项目教学法在机床电气控制课程教学中应 用 【摘要】为了实现提高机械、机电类学生的自主 学习、协同工作、提升实践技能等基本要求，以实际项目为 例阐述了项目教学法在机床电气控制课程中的实施过程。 【关键词】项目教学法；机床电气控制；教学内容 一、引言 机床电气控制课程是机电一体化专业、机械制造、数控 技术等机械类专业的核心课程，重点讲述继电器接触器控制 系统、电动机调速系统及可编程控制器等内容，主要培养学 生电气控制及PLC应用核心能力，对学生职业能力培养和职 业素质养成起主要支撑作用。[1] 一方面该门课程内容理论 性强，学习必须在掌握了电工电子基本技能、电机与拖动技 能的基础上进行，课程内容繁杂，课程难度大，学生理解困 难。同时该课程实用性很强，要求学生在理论的基础之上， 能够分析和解决实际问题，这就要求学生在理论学习之余， 有充分的实践过程。在以往传统的授课过程中，经常采用的 方法是教师在课堂中讲解理论知识，学生在实验实训课中进 行简单的实践。授课过程具有以下特点教师讲授为主，学 生主动性差；按照教材章节进行授课，系统化差；教学讲解 抽象，真实性差；学生以理论为主，实验为辅，实践技能差; 学生学习主要以个体为主，效率低，团队意识差。以行动为 导向的项目教学法通过项目来完成学生的授课，为教学内容 的理论知识和实际技能的结合提供具体操作的平台，学生在 整个学习过程中为项目的主体，师生互动，小组合作，共同 完成任务，通过项目完成学科的交叉和综合能力的运用，要 求学生运用新学习的知识、技能，解决过去从未遇到过的实 际问题，做中学，学中做，边做边学，具有一定的实用性和 探究性。 二、行动导向的项目教学法在机床电气控制课程教学中 的实施过程 （一）课程内容的选择和重构 机床电气控制课程面向的主要就业岗位是机电一体化 设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化 改装；机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 针对以上岗位，要求学生掌握三大核心内容。首先掌握继电 器-接触器控制系统，主要包括机床电气控制常用的低压电 器元器件，掌握其结构、原理，并能正确选择电器元件和应 用到控制电路中；掌握基本电路的控制原理；学会典型机床 的电路分析方法；具备分析控制电路图的能力；机床电气控 制线路故障的检查和维修。其次掌握电机拖动系统分析和调 试，主要包括直流电动机调速系统和交流电动机调速系统。 最后掌握PLC控制器的原理和结构，掌握PLC控制器的指令 系统和编程方法；熟练运用电气原理图、元件布置图、端子 排图进行机床电气控制的安装、调试、维修。传统教材以理 论和实验的形式来完成以上内容的学习，在项目教学过程 中，可以选择相关项目教学法的教材，或者将原有教材进行 结构调整，将教学内容融合于项目，有利于项目的实施。 （二）课程项目的构建 课程项目的设计要以培养目标为依据，项目所涉及的知 识和技能在教学大纲所要求的范围以内，要包含基本的教学 知识点，满足教学内容的需求；其次根据学校的实际情况， 选取现有的资源构建相关的项目；最后，项目要难度适中，， 要能调动学生解决问题的积极性，学生对所确定的项目及其 结果有着较强的兴趣。项目的选取最好由教师和学生共同参 与，教师要注意启发学生去主动发现身边的素材，选择难度 适合的工程项目。 根据以上基本要求和该门课程教学大纲和岗位要求，以 及现有的设备，将该课程分成以下三个项目项目一为机床 继电器-接触器控制系统的分析设计；项目二为电动机基本 控制及调速；项目三为PLC控制系统的设计。在项目确定好 以后，即设计好整体学习活动后，为了完成整个项目，要以 阶段或单元安排整体学习任务和学习时间，要结合项目特 点，以学生对“任务的原有知识经验和认知结构为基础， 按从简单到难的教学思路设计教学任务，项目任务要涵盖一 定的知识内容，要针对不同教学内容设计不同的项目任务。 在此，以项目一为例进行分析（如图1所示），将具体项目 分解成若干个任务，要求在项目已完成后能够各项任务。为 了确保各组之间具有一定的区别，具体的机床可以选择车 床、貌床、钻床、磨床等。 （三）项目的具体实施 项目和任务构建完成以后，就是项目的具体操作，在具 体操作中应从以下几个环节出发。 首先，构建学习小组。人员可以自由组合，最好优、中、 差兼顾，教师可以适当参与调整；人数最优5人，最多7人; 座位的确定应确保小组成员能相互合作；以项目一为例，每 个学习小组可以根据兴趣特点，自主选择机床，可以相同， 也可以不同。如果机床相同，那么在任务完成之后，各组之 间要进行讨论比较，查找每组学习上的不足，同时要挖掘些 知识点还需要进一步学习。如果为不同的机床，各机床涉及 具体学习内容各有特点，例如具体电器元件及控制环节都有 所不同，因此各组在完成自己的项目任务之后，应通过彼此 之间通讨论和交流，将学习内容进行扩充，使内容更加丰富 和完整。 其次，制定任务书，建立计划表。在确定具体的项目后, 学生要根据具体所要完成的阶段性任务，自行完成任务书的 制定。任务书中，学生应明确在该任务中所要完成的具体任 务和目标，并根据任务制定学习计划表，主要包括学习的具 体环节和采用什么方法来完成具体的分目标。计划表的内 容，主讲教师要进行点评、调整和补充，确保计划可行。例 如以项目一的任务2为例进行分析。 最后为任务及项目考核。项目教学法中，考核方法应多 元化，主要体现为考核内容多元化和考核主体多元化。从考 核内容来看，既要包括专业知识技能的考核，又要考核学生 的专业素质。专业技能考核应结合实际项目应包括理论知识 和实际操作能力的双重考核。考核主体应包括学生自身、组 员及教师。该门课程的最终成绩，应该由各个项目综合而定。 表2为以项目一任务2为例设计的任务考核表。[2] 三、结论 以行动为导向的项目教学法的实施，培养了学生搜集信 息、分析取舍信息、整理信息的能力，使学生学会了利用现 有知识，探求和运用新知识、新技能的方法，使学生真正做 到了理论与实践的有机结合，提高了面对问题、分析问题、 解决问题的能力，掌握了机电技术研究的基本方法。同时， 在项目的实施过程中，通过学生协作学习、合作探究初步形 成了团队意识。因此该教学方法既培养了学生的独立工作能 力又培养了学生的协作精神，同时也有助于学生社会能力及 综合职业能力的养成，是一种值得在应用型本科院校及高职 院校中推广的教学方法。 参考文献 [1] 黄学先.项目教学法在高职机床电气与PLC控制技 术教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2012 21. [2] 戴勤.机床电气控制中引入项目教学法的实践[J]. 现代企业教育,2010 11. 课题项目本文为沈阳工程学院院级课题“以行动为导 向的项目教学法在机床电气控制课程中的应用研究的 研究成果。 作者简介谷艳丰1975,女，辽宁沈阳人，沈阳 工程学院机械学院机电教研室讲师，研究方向机械电子、 数控技术。