關于“普通機床電氣控制”課程實訓教學的探討

李震，劉學梅，王優強

（青島理工大學機械與汽車工程學院，山東 青島 266520）

我國作為世界第一制造業大國，擁有龐大的工業生產能力，工業主要產品產量同樣位居世界前列。取得這樣的成就離不開電氣控制技術的迅猛發展，隨著計算機控制技術、大規模集成電路等先進技術的迅速崛起，加之現代控制理論的應用，使得這項不可或缺的技術更進一步，與社會生產力的進一步提高相得益彰。雖然電氣控制技術受生產工藝等方面的需求得到迅速發展，但以繼電器接觸器為代表的電氣控制技術在我國傳統工業生產實踐活動中仍然占據著十分重要的地位，應用最廣泛也最普遍，因此，作為電氣控制技術的根基，在不斷創新發展的同時，也應將其作為現代教育的重點內容。為更好地適應社會的需要，高校所培養出的人才，不僅需要掌握全面的專業理論知識，動手實踐能力也同等重要。工程訓練作為重要的實踐教學環節，高校應發揮自身專業優勢，不斷豐富和完善實踐課程，貼近社會生產實際，在尊重教學規律的前提下，注重對部分傳統專業知識的重新整合和對學生創新精神和實踐能力的培養。普通機床電氣控制作為機床電氣控制的基礎，該實訓課程的開展能使學生對電氣控制有一個整體的認識，在學習理論知識的同時，提升學生的動手實踐能力和創新能力，對相關行業人才的培養具有一定的促進作用。

1 普通機床電氣實訓教學期間存在的問題

1.1 教學方式過于單調，無法激發學生的學習興趣

教學方式過于單調是當前實訓教學方面存在的最普遍問題。普通機床電氣實訓課程較其他實訓課程理論邏輯性更強且內容較為抽象，需掌握的知識點較多較雜，同時無法像機床類課程可以讓學生進行自主設計加工，獲得相應產品，從而能夠提升學生的學習熱情。如今，大部分的工訓教師仍舊采用以教師和書本為中心的傳統教學模式，即教師單向灌輸，學生被動接受，學生缺乏自主思考以及動手操作的機會，理論無法聯系實際，因此，難以調動學生的學習興趣、積極性和創造性。在此教學模式下，學生僅能識讀并繪制老師所教過的最基本的電氣控制原理圖，分析其工作原理，很難舉一反三，根據實際需求，自主設計、連接電氣控制線路，缺乏一定的創新能力和動手實踐能力。由此可見，如何更好地改變普通機床電氣實訓課程的教學方式，讓被動灌輸變為主動學習，以學生作為課堂的主體，使枯燥乏味的知識變得生動有趣，需要更進一步的探討。

1.2 學生操作過程中易出現安全問題

工程訓練項目眾多，這其中往往涉及多種工藝的實施和相關設備的運行過程，潛在種種不安全因素，對實習學生的身體安全和健康構成了威脅。對于機床電氣控制，控制線路的電壓一般采用交流220V或380V，不安全的用電行為以及缺少電器使用安全常識會造成嚴重觸電事故的發生，因此，用電安全重中之重。在普通機床電氣控制實訓教學工作中，大多數教師往往更注重學生對電氣控制理論知識的掌握，開課后直接進入理論知識的講解，缺少對學生用電安全操作意識的教育和培養，沒有預先對學生進行足夠的安全教育警示，讓學生提升危險意識和自我防范意識，而只是在學生操作的時候，對安全問題一帶而過。學生在進行操作前，教師也應將連接電路應遵循的原則、布線應注意的走線工藝以及導線與接線端子或接線柱連接時應注意的問題提前告知學生，而不是一味地讓學生盲目操作，這會導致許多學生在實際操作過程中，不自覺地形成了許多錯誤的接線用電習慣，且并未及時得到更正，學生意識不到后果的嚴重性，極易出現安全問題。

1.3 缺少與機床實際操作的融合，理論無法真正聯系實際

工程訓練中，機床類實訓項目占據比重較大，包括各種普通機床和數控機床，作為機床的核心，機床的各種操作全部通過電氣線路控制電氣設備來完成。學生在進行機床類項目實訓時，往往只注重機床的操作和加工的過程，卻忽視了電氣控制的重要性。而在進行機床電氣控制實訓課程時，又只注重電氣控制理論的學習，單純的講解、分析、連接線路原理圖，未能與機床實際操作相結合。由于這兩者之間缺少互通，未能得到很好的融合，導致學生無法把機床實際的運動方式與如何控制緊密的聯系起來，學生在初次接觸時，對部分所學內容一時難以理解，只能被動接受，造成課堂教學與實際操作的脫節，理論無法真正聯系實際。

2 教學內容設計思路及具體實施方案

針對當前“普通機床電氣控制”課程在實訓教學過程中存在的問題，本文提出教學內容的設計思路及具體實施方案。此設計思路是以學生作為目標主體，首先，需明確教學目標，并根據教學目標制定合適的教學內容；其次，采用合理的教學方式完成教學內容并注重安全教育，安全問題應貫穿始終；最后，應做到理論聯系實際，以期獲得最理想的教學效果。

2.1 明確教學目標

首先，我們要明確開設此課程的目的是什么，即學生的學習需要和學習目標。普通機床電氣控制技術作為機床電氣控制技術的基礎，能夠讓學生更深入地了解普通機床的工作原理及主要工作元器件的結構及應用，通過相關基礎理論的學習和動手實踐操作讓學生獲得關于機床電氣控制的感性認識，由淺入深，進而對電氣控制產生濃厚的興趣，提升學生的動手實踐能力和創新能力，對培養相關行業人才起到一定的促進作用，以此作為教學目標。

2.2 確定具體教學內容

根據設定好的教學目標，進一步確定通過哪些具體的教學內容提升學生的知識與技能、過程與方法、認知感與獲得感，從而滿足學生的學習需要。這里，將普通機床電氣控制實訓教學內容分成3個主要部分：（1）認識普通機床電氣控制主要元器件，讓學生初步了解常用機床電器元件的分類、特點和選用原則、圖形符號和文字符號、結構和工作原理及其在控制電路中的應用；（2）設計并繪制控制電路原理圖，此部分首先要求學生掌握電氣原理圖的識圖步驟和方法及基本繪制原則，其次，依據原則和方法熟練掌握點動電路和自鎖電路兩個基本電路的工作原理，并能繪制相應的電氣原理圖。最后，在此基礎上，能根據需求設計出異地控制、順序控制、行程控制、互鎖電路等控制電路，并能根據電路圖正確連接線路，確保控制需求。此部分還可根據學生興趣進行更多拓展，基礎較好的學生可以整合所學知識，設計出更多具有綜合性、開放性的控制電路，以滿足多種控制需求；（3）以C616普通車床電氣原理圖為例，了解普通機床的電氣控制電路，此部分要求學生了解C616普通車床電氣原理圖，能看懂原理圖中的元器件的作用，找出所學電路在原理圖中的應用，能夠做到理論聯系實際，并在此基礎上，能對各普通機床的電氣控制原理有一定的認識。

2.3 采取合理的教學方式

要實現具體的教學目標，使學生主動掌握需要的教學內容，教學方式尤為重要。采用“以學生為中心，教師引導，師生互動”的教學方式，對于調動學生的學習興趣、積極性和創造性具有很好的促進作用，理論教學必不可少但又枯燥乏味，大部分學生對理論知識的學習始終具有抵觸心里，很難產生濃厚的興趣，如果教師在教學中并不能及時引導學生的學習情緒，并進一步突出學生在教學中具有的主導地位，學生可能會形成一定逆反心理，進而對教學整體效率產生明顯的影響。教學期間，教師可利用機床教儀或提前連接好簡單的電路，讓學生觀察現象并提出問題作為導入，學生通過對問題思考和解決的過程，既能產生興趣，又能加深相關理論基礎知識的了解與認識。利用多媒體教學也是很好的教學方式，年輕教師可以結合學生實際學習情況、項目教學特點以及學生實際學習需求，將教學內容進行整合，設計電子教學課件，融入動態圖像、教學視頻、虛擬仿真等教學資源對晦澀難懂的理論知識進行動態展示，通過運用現代多媒體技術等各種形式作為課堂輔助展開項目教學，使得普通機床電氣控制項目能夠有效地做到貼近生活、貼近工藝、貼近生產，既能充分滿足教師的教學需求，又能極大地調動學生的學習積極性。

2.4 注重安全教育，安全意識貫穿始終

作為教師，需尤為強調安全意識的培訓，協助學生消除存在的安全隱患，不僅要保護學生的健康安全，同時，也要幫助學生樹立安全意識。用電安全應滲透到項目實訓過程的各個方面，在開課之前，教師應當對實訓設備進行驗電，確保其處于斷電狀態，并將實訓過程中需要注意的安全問題提前告知學生，提高學生的警惕性和安全意識。實訓期間，教師應確保學生按照電路圖準確接線，尤其是要確保其中的保護環節不能接錯，特別是漏電保護。學生接好線路自查完畢后，教師需進行復查，電源引出線應在教師檢查無誤后再連接并送電，學生不得擅自合閘，并且在接線及檢查過程中，禁止合閘送電。帶電操作的時候，若發生任何異常情況，應立即拉閘斷電，然后再排除故障。操作結束后，教師應先拉閘斷電，再對學生的接線情況進行總結。實訓結束后，教師應將所有設備恢復初始狀態，如拉閘斷電、開關處于關閉位置等。

2.5 與普通機床實際操作相融合，做到理論聯系實際

教師在上課期間應盡量與機床操作聯系起來，做到理論聯系實際。理論知識講解及接線訓練完成后，教師可以通過機床教儀或實際機床操作對學生進行展示，讓學生更好地理解機床運動過程是如何與電氣控制聯系起來的。以C616普通車床為例，在讓學生自主找出所學電路在C616普通車床電氣原理圖中的應用后，可將學生帶到現有機床設備前或利用機床教儀，通過控制主軸正反轉等實際操作讓學生更好地理解自鎖、互鎖等常用電路在機床中是如何實現的，以此類推，在實習其他普通機床時，學生自然而然地就會將機床操作與所學到的電氣控制聯系起來，使理論知識更加切合實際應用，極大地提高了學生的理解能力和學習興趣。

3 結語

如今，科學發展已深入人心，科學發展、可持續發展已成為社會進步主流，對人才的綜合能力也提出了更高的要求，人才培養模式也由知識傳授型向能力培養型轉變。工程訓練作為高等院校理工專業學生的一門重要實踐性課程，對于培養社會所需要的理論實踐雙能型人才具有一定的促進作用。作為工訓教師，通過普通機床電氣控制這個實訓項目，簡要分析了在普通機床電氣控制實習教學中普遍存在的教學方式過于單調、安全教育重視不夠、缺少項目融合，理論無法真正聯系實際等問題，并根據這些問題，提出了相應的教學設計思路及具體實施方案，以期提高普通機床電氣控制實習教學效率，同時，也為我國相關任職教師提供參考。