電氣控制技術(shù)實驗教學改革探討

張瑞祥 徐斌 李峰 張瑋

摘要：為滿足軍隊現(xiàn)代化建設的人才需求，提高院校人才培養(yǎng)質(zhì)量，針對我校電氣控制技術(shù)傳統(tǒng)實驗教學方法存在的弊端，從優(yōu)化實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗組訓模式和多元化考核評價三個方面入手，探討了開展課程實驗教學改革的過程。

關(guān)鍵詞：電氣控制技術(shù);實驗;教學改革

中圖分類號：G642.423 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2019）19-0263-02

一、引言

人才是軍隊戰(zhàn)斗力的核心要素。軍隊院校積極推進專業(yè)教學改革，提高學生能力素質(zhì)，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力對提升部隊戰(zhàn)斗力水平有著重要意義。黨的十九大報告明確指出“要樹立科技是核心戰(zhàn)斗力的思想，推進重大技術(shù)創(chuàng)新、自主創(chuàng)新，加強軍事人才培養(yǎng)體系建設，創(chuàng)建新型人民軍隊”[1]。可見，創(chuàng)新能力是部隊人才建設的關(guān)鍵目標，實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主渠道，是實現(xiàn)院校人才培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。

電氣控制技術(shù)是我校一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課程，以典型設備和系統(tǒng)為研究對象，以電機學、電力電子技術(shù)和自動控制原理等課程為基礎(chǔ)，包括繼電接觸控制和可編程控制兩個方面教學內(nèi)容。按照人才培養(yǎng)目標，建立起具有專業(yè)特色的實驗教學內(nèi)容、課程模式和評價方式是培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵，對促進其創(chuàng)新能力生成起著至關(guān)重要的作用。

二、傳統(tǒng)電氣控制技術(shù)課程實驗教學存在的問題

傳統(tǒng)的電氣控制課程實驗教學是按照授課內(nèi)容來安排進度的，通常在理論教學完成后進行。一般包含兩大類實驗：一類是針對繼電接觸控制系統(tǒng)的實驗，以典型電機控制線路為主;一類是針對可編程控制系統(tǒng)的實驗，包括PLC指令和PLC控制系統(tǒng)的設計與驗證。傳統(tǒng)實驗教學方式中存在以下幾個問題：一是組訓方式單一。傳統(tǒng)實驗組訓方式以教師講解和傳授為主，實驗指導書步驟詳細，學生在實驗課時對照指導書“依葫蘆畫瓢”。這種模式中教師是知識傳授的主體，學生是被動的受體，二者交流是單向的，知識和能力獲取的過程對他們而言是封閉的，極大地限制了學生對實驗內(nèi)容的深層次理解和探究，對培養(yǎng)他們的主動性和創(chuàng)新能力極其不利。二是內(nèi)容與崗位能力要求偏離。本專業(yè)學生的任職崗位是國防工程設施設備的運行維護與管理，而在傳統(tǒng)實驗教學中依然沿用地方教材中的運料小車、電梯、交通燈等設計內(nèi)容，與學生崗位任職能力要求不匹配。三是實驗教學中的考評機制不完善。教師評分過分依賴實驗結(jié)果的終結(jié)性評定，缺乏系統(tǒng)的過程性評價，結(jié)果往往表現(xiàn)為學生成績特別是同一實驗小組的成績過于集中。

由此可見，結(jié)合專業(yè)特色，優(yōu)化實驗內(nèi)容、探索新的教學模式、多元化課程考核方式，我校的電氣控制課程實驗教學存在很大的改革與提升空間。

三、電氣控制技術(shù)課程教學改革的實現(xiàn)途徑

（一）優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，刪減整合實驗項目

俗話說“綱舉目張”，實驗內(nèi)容是開展實驗教學的綱，也是教學改革的重中之重。設置合理的實驗內(nèi)容要綜合考慮學生知識能力的獲取和崗位任職能力的需求。必須打破傳統(tǒng)實驗教學的桎梏：一方面，要厘清理論教學與實驗教學的關(guān)系。不能把二者相割裂，單純地認為實驗教學是理論教學的驗證與補充，是理論教學的附屬，二者之間應該是相互交叉和有機融合。因此，實驗教學就不必拘泥于必須在理論教學完成后才進行。在部分章節(jié)可優(yōu)先安排，變驗證性實驗為先導性實驗。學生在實驗后帶著問題回到課堂，通過問題牽引思維和探究，促進他們進行深層次反思，把教學過程變成學生批判思考和自我構(gòu)建的過程。例如，在理論授課前先完成電機降壓啟動控制實驗，學生在完成實驗后對實驗現(xiàn)象和接線過程有了了解，再回到課堂，頭腦中就會產(chǎn)生一連串問題——為什么要降壓、為什么能降壓、實際中怎么用、還有哪些問題需要改進等，這些問題能促使他們進行深度學習與探究。另一方面，對實驗內(nèi)容也不能像“撒胡椒面”，既面面俱到又淺嘗輒止，必須由若干串聯(lián)式單一性實驗向綜合性、設計性實驗轉(zhuǎn)化。

（二）探索實驗教學模式，積極引入項目教學

項目教學是一種以實驗為導向、以教師為指導、以學生為主體的教學方法。學生在教師指導下圍繞一個共同的任務中心，通過完成任務的過程掌握構(gòu)建在項目上的知識與技能，突出了“在學中做，在做中學”“知行合一”的理念[2]。這種教學模式中教師是知識傳授的頂層，學生是知識接受的下層，二者交流是雙向的，并且鼓勵下層與下層之間交流與碰撞，它是一種基于建構(gòu)主義理論的探究式和行為導向式學習模式。

開展電氣控制課程實驗項目教學分為三個步驟：項目準備、方案制定和方案實施。下面以某型調(diào)溫除濕機的電氣控制系統(tǒng)升級改造項目為例進行具體分析。

1.項目準備。項目準備是項目教學的基礎(chǔ)，包括對象分析和人員劃分。學生在教師指導下查閱資料，分析該型調(diào)溫除濕機的工作原理、熟悉電氣控制系統(tǒng)的工作過程。在此過程中教師有意識地引導學生發(fā)現(xiàn)該型調(diào)溫除濕機在電氣控制設計上的缺陷。例如，溫度調(diào)節(jié)缺少閉環(huán)控制、沒有溫濕度顯示、不具備聲光報警、不能實現(xiàn)遠距離動作等。在綜合考慮成員的知識水平、協(xié)調(diào)能力、操作技能等因素后，學生自主確定各組人員名單和組長人選。

2.方案制定。完善的方案是確保項目完成的關(guān)鍵。整個過程由學生自行組織，經(jīng)過討論—修改—再討論—再修改反復完善，在這一過程中教師注重引導學生圍繞總體設計的可行性和可靠性進行審核，并指出其中不合理的部分。各組制定的方案應盡量詳細，包括時間節(jié)點、任務分配、軟硬件框圖等要素。這一過程旨在培養(yǎng)和鍛煉學生的組織指揮和協(xié)調(diào)規(guī)劃能力。

3.項目實施。項目實施是方案落實的過程，也是項目教學最主要的步驟。包括兩個階段：第一階段，對方案進一步細化。在軟硬件設計方面，教師應當鼓勵各組采用不同的設計思路。例如，電氣的自鎖與互鎖環(huán)節(jié)既可以通過硬件實現(xiàn)也可由軟件來完成;同樣的控制邏輯有些小組使用順序指令實現(xiàn)、有些小組使用移位指令和置、復位指令也能完成。這些不同的思路正是學生思維碰撞、相互質(zhì)疑與探究，進而激發(fā)創(chuàng)新知識固化的過程，也是下一步實施考核評價的重要依據(jù)。第二階段，硬件接線與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。這一階段是項目教學的主體內(nèi)容，是促進理論知識向?qū)嶒灱寄苻D(zhuǎn)化、促進學習能力向創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化的主要過程。很多實際操作技巧，如元器件安裝、接線工藝、PLC端口連接、程序調(diào)試等只有經(jīng)過這一過程才能獲得。對實驗中出現(xiàn)的問題，由學生組開展討論，形成統(tǒng)一意見后組織排除故障。教師在過程中是旁觀者和幫助提供者，只有當學生無法解決問題或面臨重大失誤時才介入指導[3]。這樣通過不斷地發(fā)現(xiàn)問題—解決問題，促使學生主動探究，把書本知識與實際應用融會貫通。

（三）多元實驗考核方式，增加過程評價比重

考核評價是促進教育目標實現(xiàn)的主要手段[4]，也是檢驗教學效果的主要依據(jù)。探索多元考核方式，旨在增加過程性評價指標。實驗課程考核結(jié)合項目教學的評價從教師考評、學生自評和互評兩個方面來進行。一方面，教師是學習的組織和引導者，在評價體系中起主導地位，秉持客觀全面、肯定和鼓勵的態(tài)度對學生評價，采用口試和匯報答辯的方式，按照可操作的量化考核點進行打分。評價時不僅關(guān)注項目完成結(jié)果，還關(guān)注學生素質(zhì)的培養(yǎng)與實踐技能的獲得。另一方面，學生之間的自評與互評是對教師評價的有益補充，是一種過程性評價。在小組成員之間圍繞組織能力、交流協(xié)作和創(chuàng)新思維開展自評與互評，引導他們相互借鑒、取長補短，培養(yǎng)團結(jié)意識，塑造積極向上的氛圍。

四、結(jié)束語

習主席在視察國防大學時強調(diào)：“要圍繞實現(xiàn)強軍目標推進軍隊院校改革創(chuàng)新，為實現(xiàn)中國夢強軍夢提供人才和智力支持。”[5]可見培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、有效提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量已經(jīng)成為軍隊院校教育改革的重中之重，也是當前和今后一段時期擺在軍隊院校教育工作者面前的一道難題。只有大膽嘗試、積極創(chuàng)新，才能突破傳統(tǒng)教學方法的局限，探索出一條適合軍校辦學特色的實驗教學改革之路。

參考文獻：

[1]百度百科.“十九大報告”詞條[EB/OL].HTTP：//wapbaike.baidu.com/view/.

[2]百度百科.“項目教學法”詞條[EB/OL].HTTP：//wapbaike.baidu.com/view/.

[3]王萍.項目教學法在專業(yè)課程中的實驗[J].教育與職業(yè)，2009，（30）：129-130.

[4]童相海.在“電工基礎(chǔ)”課程中應用項目教學法的思考[J].教育與職業(yè)，2011，（6）：156-157.

[5]習近平視察國防大學并發(fā)表重要講話[N].解放軍報，2015-3-24.