项目引入、竞赛激励、科教结合，多种理论与实践一体化教学模式改革

郝敏++李海军++刘宇

摘要：

为了适应《电气控制技术》课程的新教学大纲——即学分制下电气控制课程的培养目标以及企业对理论和技能的综合人才需求，本文介绍了我校一系列教学改革和实践的内容，包括课程结构改革，项目式教学、竞赛式教学、科教结合等多种理论与实践一体化的教学模式的实施方法，以及多元的课程评价体系。实践表明，大大提高了学生的学习兴趣，有效的提高了学生的理论基础和专业技能，提升了学生的发展空间，是推动教育教学改革，探索培养综合型人才的教学新模式。

关键词：电气控制技术，教学改革，教学模式，

【中图分类号】G712.4

引言

电气控制技术是电气工程及其自动化、农业电气化与自动化专业的核心课程，工程实践性很强。目前国内众多高校均开设了电气控制技术课程，但实践性教学方法和教学效果各不相同[1-3]，其主要的问题表现在：实验室建设相对落后，实验设备陈旧，实验无法满足辅助理论教学的需要；传统教学方法使得学生对理论知识的掌握不够扎实，在实践环节对理论知识的遗忘率高，理论与实践脱节；教学内容陈旧，教学与工程应用相脱节等[4，5]。

本文介绍了学分制下电气控制技术课程的教学改革与实践，包括所形成的课程结构与教学环节、理论与实践一体化的多种教学模式、实验室建设等一系列教学的探索与改进，实践表明，该独特的教学体系和教学模式适应了学分制下对于人才的培养要求，将设计能力、创新设计能力和工程实践能力的培养贯穿于整个教学过程，学生的学习兴趣高，主动性强，教学效果好。

1 合理的课程结构与教学环节组成

学分制下电气工程及其自动化专业课程由通识课程、专业基础课程与专业课程以及拓展课程组成，电气控制技术课程作为一门专业基础课，经过几年的教学实践，2013年我校对教学大纲进行了修订，形成了独特的教学内容和教学环节：包括理论性教学和实践性教学两个环节。

理论教学环节中，课程知识总体分为两部分，一是电压电器控制模块，二是可编程控制器（PLC）控制模块。第一模块知识构成为电器、线路、系统设计，第二模块知识构成为PLC硬件、指令系统、系统设计。在教学过程中，教学内容体现出由元器件到系统整体递进、硬件与软件相结合，注重继电器—接触器控制技术与PLC控制技术两大部分的衔接与综合。每部分的知识结构都以器件、线路、系统设计以及指令、程序、系统设计逐渐深入，由易到难、由简到繁，形成有机的知识传授、获取模式。

实践性教学环节中，包含综合性实验和课程设计两种教学方式。综合性实验教学方式是以常用控制线路和PLC指令应用为主要教学和实践内容，与理论教学环节配合进行，并为课程设计环节打下基础。课程设计通过项目式教学方式，通过对具体任务的技能训练，使学生掌握电气控制设计的方法和过程，加强学生对电气控制系统的分析、设计及运行调试的实践能力。

2 形式多样的教学方法与教学方式

2.1 启发式和参与式的教学方式，激发学生自主学习的积极性。

教学过程中强调以学生为中心，采用基于问题的学习法，教与学互动，用教师精彩的讲授吸引学生学习兴趣，教师授课以少、精、宽、新为原则，注重讲重点、讲难点、讲思路、讲方法。对于生活和实际生产问题，引入参与式教学。在授课中注重与学生的交流，引导学生积极思考、主动自主学习，使台上、台下融为一体，活跃课堂气氛，达到了改善学习效果的目的。

2.2 引入项目式教学方法，培养学生综合的专业技能

项目教学法是教师根据专业培养目标及课程要求设计相应的项目，在教学过程中学生在教师的指导下完成项目的全过程，注重的是学生完成项目的过程而不是最终的结果；在完成项目过程中，学生全部或部分地獨立组织、安排学习行为，理解和把握课程要求的知识和技能，解决在完成项目中遇到的困难，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的思想和方法[6]。其优点是将理论知识和实践技能融入了具体的项目或任务中，激发了学生学习和探索的兴趣，提高了学生学习效果和工程实践技能；其难点是项目实施的载体———教学情境的设计。

本课程近年来进行了项目式教学的教学改革与实践。目前我们开设的项目包括：常用低压电器拆装及调试教学实训、基本控制线路、顺序与时间控制、编程软件的使用、常用指令的使用等。老师将生产和生活的实例引入作为项目，师生通过实施一个完整的项目而进行教学活动。通过单元项目（包括元件测试、基本电路安装、复杂电路安装、指令熟悉、程序编制，总结与汇报），由简到繁、由易到难，层层递进，最终实现一个完整的项目任务。

这种教学模式改变了“老师讲、学生听”的被动教学模式，激发了学生的学习积极性并满足了学生成功的欲望，同时也将理论教学与实践教学有机地结合了起来，提高了学生解决实际问题的综合能力，受到了学生的普遍欢迎。学生为了解决更难的问题，或者为了设计功能更强大的电路，而呈现出对知识的渴望，而丰富的知识可以指导学生更出色的完成新的项目，从而使教学进入良性循环模式，实现了教学情感目标、知识目标、能力目标的统一，为后续专业课程的学习和解决工程实际问题提供基本理论和方法，为学生以后从事电气设备方面设计、运行、维护等打下良好的基础。

2.3竞赛式教学方式，培养学生的创造潜能

面向大学生的创新科技活动，是培养创新人才、促进高校教育教学改革行之有效的途径之一。课程组制定了“以学促赛、以赛促学、赛教结合”的教学模式，通过组织该类竞赛，可以考察学生对该课程基本理论知识的掌握情况，提高学生学习相关学科的兴趣和积极性，提高其运用基础知识来解决实际问题的能力。结合课程的教学和人才培养进度，我院于2012年起已成功举办了三届“PLC”技能大赛，同时可选拔一些具有坚实的理论基础知识、熟练的专业技能、独特的科技创新能力的学生进行培训和指导，进一步参加全国及自治区组织的各类机器人竞赛、智能汽车竞赛、工程技术创新设计大赛等，以点带面，密切了课程与其它课程的关系，并大大提高了学生的动手能力、以及综合分析和解决实际问题的能力。endprint

2.4科研与教学相结合的教学方式，完成了实验室建设，促进了本科教学实践的拓宽与延伸

高等教育中，教学与科研并重，因此在完成教学工作的同时，也十分重视科学研究，使科学研究对教学研究有促进作用。把科学研究成果转化到本科教学中，教师把自己研究课题中与电气控制相关的内容作为案例进行介绍，不仅丰富了理论知识、让学生了解学科前沿，而且更重要的是启发了学生对科学研究探索的意识和灵感。由于教师的科研项目、师生科技项目、电气的相关实验室常需要自制一些设备或装置，因此我们在课程设计、毕业设计等实践教学中多开展实题设计，题目和项目来源于此，到目前为止，自制的多个实验装置，如基于PLC电液比例控制装置、开放式电气控制实训装置等，既改善实验条件，也促进了本科教学实践的拓宽与延伸。

2.5建立理论与实践教学分类考核的多元评价体系

课程评价是不断优化课程设计、引导、鉴定课程改革的重要手段，而合理的学生成绩评价体系的制定与有效实施，才能更好的激励和促进教学活动，起到良好的导向作用。我校主讲教师制定了与多种教学方式相配合的分类考核的多元评价体系，对学生对课程的理论知识和实践技能进行客观评定。

理论教学注重平时成绩的考核，如作业以强化学生熟悉器件、提高电气原理图绘制能力、PLC编程能力为目的进行布置，强调学生专业素质的培养与锻炼，注重提高学生分析、解决问题的能力，在绘图规范、编程正确合理等方面提出了要求；实践教学构建了教师考核、学生自评和互评、答辩专家评议的多元化评价方案。 因在实践教学中，多采用引入学生个体和同伴的共同参与的评价方式等，改变了只有教师单方面评价的片面性；多种教学模式中重视技能、方法、能力、态度等的考察，促进学生全面发展；注重在学生的完成过程中进行考察，如设计说明书的书写、实际操作等细节方面，有效地培养学生分析问题、解决问题的能力以及创新能力，并为从事电气控制培养基本的工作素养和工作习惯。

3 总结

近年来，我们通过“项目引入、竞赛激励、科教结合，多种理论与实践一体化”教学模式改革与实践，教师的教学水平和课程教学质量都有了明显的提高，学生学习兴趣浓厚，参与积极性高，理论知识和专业技能均有明显提高，教学效果良好。随着新技术、新设备的不断更新与发展，我们会将新的实践应用与各种教学模式相结合引入到课程的教学中，并尝试进行虚拟实验室的开发与建设，引入仿真教学模式，使现有的教学方法不断丰富，从而推动教育教学改革，探索培养综合型人才的教学新模式。

参考文献：

[1] 吕志香，李建荣，钱松. 基于项目教学的《电气控制技术》课程设计研究[J] 重庆电力高等专科学校学报，vol.16（4），p15—17，33，2011.8

[2]黄卫庭. 仿真技术在电气控制技术教学中的应用[J] 黄冈职业技术学院学报，vol.12（5），p44-46，2010.10

[3]李斌，邹灿红.电气控制与PLC 应用技术仿真教学应用研究[J] 电气电子教学学报， vol.28（6），p58-60，2006.12

[4] 钟永彦，陈娟. 基于项目驱动的电气控制技术教学研究[J]中国教育技术装备，2013年12月下，第36期，p80-81

[5] 李新兵.《电气控制及可编程控制器》课程教学改革与实践[J]中国现在教育装备，2006年12期，，p33-35，2006

[6] 宁秋平. 基于项目教学法的教学情境设计———以高职电气控制技术应用课程为例[J] 辽宁高职学报， vol.13（6），p58-59，2011.6

基金项目：内蒙古自治区“电工电子系列课程教学团队”；内蒙古自治区精品课程“电气控制技术”；内蒙古农业大学教育教学改革研究项目（JG-201316）

作者简介：郝敏（1982-），女，内蒙古包头市人，博士，讲师，从事电气工程等方面的教学与研究。

通讯作者：李海军（1970-），男，內蒙古土默特左旗人，本科，教授，从事电气工程等方面的教学与研究。endprint