《電氣控制系統安裝與調試實訓》課程的改革探索

劉彩霞

（包頭職業技術學院數控技術系，內蒙古 包頭014030）

0 引言

《電氣控制系統安裝與調試實訓》是在電氣控制系統安裝與調試理論課程之后開設的一門實訓課程，目的是提高學生電氣控制系統安裝與調試專項技能和實踐操作能力。實訓課程以“HED-21SM數控銑床綜合實訓系統”作為實訓載體，對實訓內容、教學模式、方法手段、考核評價進行了全面改革，采用知識目標中強調“夠用”和技能目標中突出任務驅動相結合的設計思路。將一臺設備復雜的電氣控制系統進行模塊劃分，改變了學生第一眼看到復雜的電氣系統產生的“太難了、我不能完成任務、毫無頭緒”的思想到“較輕松的完成此任務，很有成就感”的心理變化。考核評價采用將技能點在任務中分散及電氣控制系統部分功能實現即可的方式，這樣學生實訓時任務簡單化，在分任務實訓時遇到難題共同探討解決，而在整體裝調實現功能時用已熟悉的解決問題方法解決現有問題，注重了過程學習和考核，實現了過程嚴考核簡，即嚴學寬考模式。

1 實訓設計

1.1 制定課程標準

課程標準包括課程簡介、目標、內容、要求及學時、教學實施建議、考核方式等。與以前的教學大綱相比，在課程教學目標擬定時重點體現了學完本實訓課程學生所能達到的職業能力目標，實訓任務以整個電氣控制系統模塊劃分進行整合，增加了應會技能，注重突出職業能力，在教學實施建議中對師資要求、教學硬件實施、參考資料及教學方法方面給予詳盡的描述。

根據專業人才培養方案的任職要求，參考《數控機床裝調維修工》職業標準——數控機床電氣裝調與維修的考核要求，課程標準制定融入電氣控制系統裝調考核內容，實現課證相結合，利于取得國家職業資格證書。

1.2 重構設計思路

結合企業對專業人才電氣裝調工作崗位的任職要求、工作任務、相關知識、素質、能力需求分析、歸納，實現基于工作過程的任務開發，重新規劃實訓內容，設計實訓過程，通過演示、情境教學、模擬、示范、翻轉教學等方式組織教學，開發了相應的實訓指導教材。以數控機床電氣控制系統裝調過程進行任務細化，以各組成部分功能實現進行任務開發，以所劃分的各任務功能實現后即可實現一臺數控設備的完整功能為設計思路。目地是讓學生完成各部分任務后，即可看到一臺數控設備功能正常運行的效果，增強學生自我完成任務的成就感。

1.3 規劃實訓任務

依據學生職業能力發展，經過課程教學團隊討論，確定本實訓課程以“一臺數控機床部分功能完成”進行任務劃分，選取的載體是數控機床電氣控制系統各組成部分，構建后的實訓任務如表1所示。

表1 實訓任務表

2 實訓設計與實施

2.1 “四步法”實訓模式

實訓采用“四步法”模式，即資訊、計劃決策、實施、檢查評價[1]。教師在本次課下發下次課實訓任務單，引導學生分析裝調任務，學生回去后做資訊、查閱資料、根據裝調任務搜集裝調元器件注意事項，提出問題、分析問題，每人擬定初步的計劃決策方案，下次上課分組討論，教師給予引導與指導，計劃與決策出最佳裝調方案；實施即安裝過程，檢查即調試過程；教師觀察過程并進行過程考核及評價。

2.2 “多樣化”教學方法與手段

教學方法與手段上改變傳統的“一言堂、一張黑板，以教師為主”教學，堅持“教師為引導，學生為主體”的思想，采用多樣化教學方法及手段，使教、學、做融為一體，提高了學生學習興趣，提升了操作技能，達到理實合一、交互滲透、逐漸遞進的教學效果。采用的教學方法有任務驅動教學法、示范法、裝調過程再現、模擬等教學方法，最主要的是分組后每組選一至兩個學得較快的學生，他們掌握技能較快，實踐操作掌握后由他們指導其它學生操作，他們既是學生的指導者也是老師的得力助手[2]，這樣一方面他們多次操作在自己技能掌握的同時還能加強理解，同時給同學講解與溝通容易，使得其它同學掌握技能也較快。同時采用多種教學手段，如經典板書、PPT課件、微視頻等相結合，多樣化的教學方法和手段增強了學生學習的熱情和積極性。

2.3 “過程化”考核評價模式

實訓教學中很少采用試卷考試形式，也改變了傳統的“一報告定成績”的考核方式，將考核分為過程考核和終結考核，將過程考核作為考核的重點，過程考核占最終考核結果的60%，終結考核將實訓結束操作考核、實訓報告、總結和過程考核相結合，重點強調學生素質和能力。評價體系中體現了學生的團結協作能力、溝通能力及發現、分析、解決問題的能力等。

3 教學改革實施案例

以“Z軸步進驅動開環控制電路安裝與調試”為例。改革前實訓教師先講解Z軸步進驅動的電氣原理圖，然后學生根據電氣原理圖進行Z軸步進驅動開環控制電路的安裝與連接，連接好教師檢查無問題，上電試運行，給成績。改革后，將整臺機床的電氣控制系統根據實現功能進行劃分，如表1所示。

3.1 課前早知道、做自測

首先，教師在上課前通過微信群將該任務的工作任務單、實施單、相關知識、PPT、短視頻、電氣原理圖上傳，引導學生學習本工作任務單內容，再進行本任務自測知識答題，教師根據自測知識答題統計情況，在課堂上實操之前針對共性問題給予資訊和指導，針對個性問題給予個別指導[3]。如在本任務中數控裝置接口XS32輸出需要先經過功能模擬區域的K17、K18、K19、K20再連接到步進驅動模塊的 P1端子上，對這個知識點班級87%的同學都答得不對，說明大家沒有仔細閱讀Z軸驅動的電氣原理圖，所以在實操前對這個共性問題教師做了資訊，學生變成帶著問題去聽講，知識點的吸收將會更好。同時，學生針對課前工作任務學習中遇到的問題進行小組相互學習與探討，教師只做引導與巡導，針對個別問題再給與指導。

3.2 課中重實操、注引導

上課時在小組組長的領導下進行實操小任務的劃分與分配，共同協作完成此任務，針對本任務又可以劃分成六個小任務，如表2所示。

表2 “Z軸步進驅動開環控制電路安裝與調試”小任務劃分

將六個任務根據小組掌握情況分給每個組員，充分發揮每個人的優勢。實操時組員是有序的、協作的完成任務，當遇到問題時，小組成員共同查閱資料、解決問題或教師引導一起解決問題，直到Z軸所有功能都實現。此時學生將被動學習變為主動學習，學習效率和知識的吸取得到極大地提高。發揮了學生的主管能動性和創造性，學生在主體認知生成過程中自然地融入自己的創造性見解，激發學生濃厚的學習興趣和求知欲，促使學生自主探究和能動學習，促進學習方法的轉變，具有較好的教學效果。教師做好教學活動的組織者——“導演”，全面負責整個教學活動實施，而不是僅僅講授[4]。

3.3 課中融評價、展成果

接著進行檢查與評價，檢查與評價分為自評、互評和教師評價，自評占30%，互評占30%，教師評價占40%，評價完畢，每組選一名成員進行任務實施過程問題總結、心得體會分享。再進行各組成果展示，主要展示功能的實現、布線工藝等。最后將工具放回原位擺放整齊，清理、整頓工作現場。

3.4 課后強鞏固、閱拓展

為了確實會該任務的操作，在課后采用電氣控制系統裝調軟件模擬上課實操過程，要求每個學生將該任務的全過程在裝調軟件上模擬做一遍，這樣就彌補了上課時因設備有限學生分工完成部分任務的缺陷，再上傳老師，老師從中了解了學生完成整體任務的掌握情況。同時，要求學生每人閱讀一篇關于該任務的拓展資料，并上傳給老師。

4 實訓改革前后對比

4.1傳統陳舊實訓模式改為任務驅動模式

《電氣控制系統安裝與調試實訓》傳統的實訓模式是指導老師將實訓平臺的電氣原理圖從第一頁開始給學生通篇講一遍，一次課可能講4、5頁，將所有的原理講完后要求學生自己對照實訓平臺將電氣原理理一遍，然后將實訓平臺的電路拆掉，再對照電氣原理圖從第一頁開始進行電氣控制系統安裝與調試，往往學生看到拆下的成百上千條電線及元器件無從下手，會感覺此實訓課程很難，自己理不出頭緒。好不容易靜下心來安裝了很長時間，結果數控設備所要實現的功能一個都不能實現，這樣會極大地挫傷學生實訓的興趣和積極性；實訓課程改革后將一臺數控設備按電氣系統各功能劃分成單個任務，將復雜內容簡單化，學生在上課前老師已引導預習過任務，并自己擬定了完成任務的初始方案，指導老師上課時咨詢，學生提出問題，老師帶著問題有針對性的對本次任務講解及解答，而且每個任務在當次課中就能看到完成的效果，讓學生的成就感倍增[5]。

4.2從無可參考資料到有教材可參考

《電氣控制系統安裝與調試實訓》傳統的實訓模式主要的參考資料就是一份電氣原理圖，學生在實訓時僅靠一份電氣原理圖進行電氣控制系統安裝很吃力；實訓課程改革后編寫了以任務驅動的實訓指導書，該指導書是編寫者以一個個的任務實踐完成后編寫的，每一個任務都是可執行，是可以實現一定功能的，將所有任務完成后，整臺數控設備的功能就實現了，指導書中包含有本次實訓所需知識、實訓步驟及實訓報告，做到在實訓時有據可依、有章可循。

5 實訓教學改革效果

5.1 提高了職業資格證通過率

在實訓課程改革之前，該專業的數控機床裝調維修工通過率在80%左右，改革后，該職業資格證通過率達到95%以上。職業資格證考試包括理論考試和實操考試，不管改革前后，考試之前都要有理論和實操培訓，但改革之前在培訓時學生只是在背答案，只知其然而不知其所以然。改革后，在實訓課程時將教師主體轉變為學生占主體，讓學生門感覺到他們是學習的主人，從學習態度上有一個很大的轉變，而不再停留在背答案的程度上，現在不僅要知其然還要知其所以然，首先在該課程實訓中通過課前早知道、課中實操、課后鞏固及查閱資料、動手又動腦，就積累了大量的相關知識，并且把這種學習方法延續下來，使得職業資格證的通過率得到極大地提高。職業資格證是畢業必備條件職業，間接地提高了該專業的畢業率。

5.2 提高了該門課程的通過率

在改革之前，該門課程實訓時分組、教師講解完電氣原理圖后，學生自行開始安裝、連接與調試，自覺、學習的學生去實操，學習成績一般、自覺性差一些的學生認為自己也不會，即使操作也完成不了，讓他們有一種挫敗感，不愿動手操作。另外也有依賴心理，認為有人操作了，我不做也沒事，使得在實操考核時，一部分學生不會操作，成績自然不及格。改革后，小組成員每人都接到了任務，而且是按個人掌握情況分配任務，每個人領取自己會的任務，增強了他們的自信心，也激發了他們的學習興趣[6]，為完成一部分任務而有成就，在學習時是因材施教，考核時也可因掌握情況而考取不同知識，使得該門課程的通過率得到大大地提高。

5.3 提高專業技能競賽獲獎率

學院每年都舉行各個專業技能競賽，在數控機床電氣裝調工競賽中，學生競賽時都比其他專業學生完成的快，布線工藝美觀，現場工具整理擺放整齊、有序，得到現場裁判的贊許，儼然有一副社會職業人的感覺，使得在專業技能競賽中獲獎率最高。

6 結語

通過任務驅動教學法，學生學習的興趣和積極性較之前有了較大的提高，知識的應用能力得到了增強，真正做到了學以致用，改變了傳統的學很多知識但不會解決實際問題的局面，通過做中學、學中做能快速的完成實訓任務，學習完該課程后學生能獨立的進行數控設備電氣控制系統的安裝與調試，為數控機床故障診斷與維修奠定了基礎，同時也全面提升了學生的綜合素質。其目的在于提高學生“零距離”上崗的就業競爭力，有效地解決了企業所需與學生所學之間的矛盾。