工程項目在數控技術課程中的應用研究

梁宏斌

摘要：社會對本科人才的需求從研究生人才轉變為綜合應用型人才，針對數控技術傳統教學方法上所存在的不足，利用工程項目的方式對課程教學方法手段進行改革。主要從改革教學內容，制定詳細的項目方案，組織學生協作完成項目內容，改進考核方法這四個方面進行實施。通過此次工程項目改革有效提高了學生的學習興趣，提高了學生的課堂參與度與學生的動手能實踐能力、創新能力，從而提升了教學質量。

關鍵詞：工程項目;數控技術;教學;改革

一、引言

數控技術在本科學習中占有重要地位。數控技術課程專業性強，理論知識抽象，對如何應用所學的數控技術解決實際生產、生活中的一些問題感到困惑，學生學習積極性亟待提高。所以如何提高課堂教學效果，并帶動學生的學習積極性是數控技術課程教學改革的重點，把課程教學中的理論與實踐教學有機地結合起來，將工程項目應用于數控技術課程的教學當中，充分發掘學生的創造潛能，提高學生解決實際問題的綜合應用能力，提高教學質量，提高學生的課堂積極性，培養學生的實踐能力、創新能力與綜合能力，滿足社會對綜合型本科人才的需求。

二、工程項目的分類及特點

工程項目與傳統課堂教學有很大區別，主要體現在傳統教學以專業教師單向授課為主，而工程項目在實施過程中分為兩種大的方式。第一種是完全項目教學，這種實施方式也稱大項目實踐教學。以校企合作為基礎，按照企業對產品的需求把課堂內容進行重組與調整，教學內容劃分成一個又一個項目進行，完全項目教學的特點是，這種實施方式涉及知識面較廣，學生在完成項目的過程中，需全面掌握課程內容與構建相關的專業知識，實踐周期較長，實施難度較大。第二種是部分工程項目，這種實施方式也稱為小項目實踐教學，基于某一單門課程對原有的教學內容進行部分重組與設計，對部分課程內容作為項目進行設計，改變傳統教學方法，以學生自主學習為主，專業教師只是作為引導，部分內容仍以專業教師授課的形式，以兩種學習方式互相結合，注重實踐與理論結合，共同完成本門課程內容的學習。這種實施方式的特點為實施周期相對較短，并與傳統教學模式相比，部分工程項目更加注重團隊協作能力與實踐性。數控技術課程采用部分工程項目改革，對該門課程的教學內容進行重組與選擇，對重點知識模塊進行項目設計，本次教學改革的目標有以下四個：

1.充分將實踐操作應用于課程教學當中，在實踐中更加透徹地理解理論知識。2.提高學生的課程參與度，提升學生的課堂興趣與創造能力。3.注重培養學生對電路的設計能力、調試能力。4.有明確的評價考核標準，在考核因素里注重過程評價。

三、工程項目在數控技術課程中的應用

（一）優化教學內容

在傳統的數控技術的課程教學當中，教學體系包括教學大綱、教學內容、實驗等方面。進行數控技術課程教學體系改革是為滿足社會對綜合型本科人才的需求以及實現電氣類專業人才培養目標的需要，在教學內容的選取上，要求與以前所學過的課程以及后續課程做好合理的銜接。在教學內容上做到不重復不脫節。在改革過程中，教學內容分為器件、變流方式、控制、應用四大塊。在教學重點的選取上，從以下兩個方面進行考慮：

（1）加大對半控器件二極管與全控器件的講解，重點分析其工作原理與基本特性，為后續變流電路的講解奠定理論基礎，并且為在電路設計中如何進行正確的器件選型奠定基礎。

（2）對四大變流方式部分的學時進行壓縮，加長對控制與應用部分的講解學時，詳細介紹脈寬調制技術，使學生了解該技術對電力電子電路性能如何進行改善，以及其對數控技術的發展產生哪些影響，且重點介紹變頻器、交流調速系統以及功率因素校正技術等在當前電網運行中如何應用，確保能緊密圍繞新工科“技術型”的培養目標完成教學任務，且與目前智能電網的發展進行聯系。

（二）協作完成項目內容

在項目完成的過程中，分為三個階段：

（1）學生組建團隊

將整個班級以小組為單位進行劃分，小組具體人數根據班級總人數進行調整，組建7-10人的小組團隊，在小組中，選出小組長并給各成員分配任務，根據各自任務的不同，分別完成對應的項目內容，成員之間任務可以互換，對于項目中出現的問題，自行查閱資料，以小組形式進行研討，研討過程做好相關記錄，在討論中解決問題，提高解決問題的能力與團隊協作能力。

（2）設計與完成項目內容

在每個項目對應的課程內容模塊學習結束之后，下發項目任務，在學生了解項目的開發流程和設計過程以后，列出所需的電力電子電路元器件并確定型號，繪制出所需搭建的具體電路，作出詳細的項目方案。利用MATLAB等仿真軟件對所設計的電路進行調試仿真，修改各器件參數以獲得最佳的輸出效果，在仿真中優化電力電子器件的選型，然后根據最終優化設計好的電路在實驗室平臺制作實物調試電路，對設計和優化后的最終電路的每個模塊進行焊接，最后，對實際電路的性能進行測試，觀測實驗數據與輸出波形，檢測所設計的電路是否滿足項目要求與目標。對于數控技術在電力系統中的應用這一項目，按照需要收集整理資料，以小組為單位，隨機抽取小組中任意成員以PPT的形式展示所收集的資料，并詳細講解數控技術在當前電網中的應用，以及對電力系統的發展所起到的作用與影響。

（3）結題驗收

在項目實施過程中進行實時記錄，每一個項目設計的電路所選擇的電力電子器件型號、選型的依據、主電路的電路結構、工作原理、數量關系、所能實現的功能做好總結，提交階段性報告，在電路性能調試完畢之后，整理項目資料，完成結題報告準備項目驗收。在數控技術工程項目改革項目實施過程中，教師放棄單一的教師講授、學生接受的單向教學的方式，以學生為主體，教師對重點知識進行詳細講授，并對知識模塊進行劃分，確定項目內容，引導學生自行完成項目。在完成過程中，教師只是起到引導作用，學生需親自動手設計電路、焊接電路并測試電路的性能，在動手操作的過程中更透徹地理解課堂知識，以及書本知識在實際工程中的應用，從而激發學生的學習積極性，提高教學質量以及實踐動手操作能力。

（三）考核與成績評定

在數控技術工程項目改革過程中，考核方式也有相應的改變。在數控技術工程項目改革中，更加注重過程考核，學生的總體成績，由課程成績、項目評定成績、實驗成績三部分組成，其中課程成績為考勤、作業和期末考試成績構成。項目成績的評定方法為：每一個項目完成之后，進行項目答辯，以小組為單位，隨意抽取小組中的任意成員自行講解各個電路的結構組成、各元器件的選型依據、工作原理、輸出波形與數量關系，根據每位同學在項目中的參與程度、完成質量，以及成員之間自評與互評來進行評定打分，以這三個方面為依據給出相應分數作為該項目最終得分。實驗成績評定方式與傳統方式一致，由實驗考勤、實驗表現、實驗報告成績三部分構成。

四、總結

數控技術作為電氣專業一門承上啟下的重要專業基礎課，對此課程進行工程項目改革有非常大的意義。

（1）提高學生的課堂參與度與學習興趣，培養學生自行在實踐中發現問題并解決問題的能力，提高實踐動手操作能力與理解能力，逐步加強學生電力電子電路的設計與調試能力，增強對理論知識的掌握度，提升教學質量。

（2）改變教學手段與方式，以現代化教學的新理念、新方式運用于本科教學當中，在教學過程當中，改變傳統的教師單向講授知識的方式，以項目設計為主線，優化調整教學內容，劃分知識模塊制定項目任務，學生協作完成項目內容，改變傳統的考核方式，注重過程評價，以培養具有創新精神、實踐能力、綜合能力的學生為指導思想，滿足社會對綜合性本科人才的需求。

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