关键词：PBL；电动机正反转；实训
中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）11-005-01
PBL的全称为Problem Based Learning，即以问题为导向的教学方法。基于学生的专业知识和实践能力，先提出问题，学生自主设定解决问题的理论方案，并且应用自己的理论方案在实训中实际动手操作，做到了理论联系实际，激发学生理论和实际的学习兴趣。PBL教学法最早起源于20世纪50年代加拿大麦克马斯特大学的医学教育，因其直指知识的应用和职业技能的培养，受到国际社会普遍认同，目前已经成为了国际上较流行的一种教学方法。
PBL的教学思路是：“教师提出问题―学生查找资料―分组讨论―教师总结”。与传统的知识传授不同，PBL教学模式的组织形式是“以学生为主体、以问题为中心”，将学习与问题挂钩，使学习者投入于问题中。通过学生的自主探究和相互合作来解决问题，从而学习到隐含在问题背后的科学知识，学生在这个过程中自然而然地获得了解决问题的技能和自主学习的能力。
将PBL教学法应用于专业综合实训教学中，注重教学模式的实践方案设计与教学质量评估。在教师的整体把握和指导下，强调学生的主动参与。充分发挥学生学习的主观能动性，通过学生发言情况和学生资料准备的深度和广度以及教学结束后学生对于知识的掌握度进行教学质量评估。
学生在实践中，本专业各科知识综合运用能力、问题分析能力、实际动手能力和理论联系实际的能力得到锻炼和提高。
电动机正反转电路是电动机继电―接触器控制系统中的一个基础并且重要的应用。即考查学生对方电动机电气控制线路的理论部分的掌握情况，也考查了学生的实际动手操作能力。而且，电动机正反转有明显的实验现象，有利于激起学生的学习兴趣和热情。
下面是关于PBL在电动机正反转实训中的具体应用：
一、教师提出问题：
1、电动机的工作原理？
2、电动机正反转的工作原理？
3、对电动机正反转控制需要那些电器，这些电器哪些是手动控制，哪些是自动控制？
4、电动机正反转控制电路需要哪些保护措施，分别能实现何种保护，如何实现该种保护？
5、画出电动机正反转控制的连线电路图。
6、实际操作连线时有哪些注意事项？
二、学生准备资料：
1、学生在图书馆，书店及网上查找问题的答案，对电动机的工作过程及电动机的继电―接触器控制系统的理论部分有了一定的了解。
2、学生设计电动机正反转控制电路图，同时，结合所搜索到的资料，设计几种不同的控制方案，然后分别论证每种方案的优缺点，最后，选择一个最合适的方案。
3、列出实际操作时要注意的事项，同时特别说明实际操作中要注意哪些安全事项。
三、学生在实验室实际操作：
1、组织学生来到实训实验室，选择学生需要的控制电器及其他所需器件，指导学生在保证安全的前提下按其自行设计的方案连接电路。
2、观察实验结果，分析实验结果是否正确，如有问题，查找原因，改正。
3、记录实验过程，实验结果及实验心得。
四、教师对学生考查及总结：
1、教师分别就电动机正反转的理论部分及实际操作部分分别提出有专业性的问题，通过学生的回答。了解学生的掌握情况。
2、教师全面总结电动机正反转理论及实训部分应知应会的知识点和相关的扩展，圆满完成本次实训，达到良好的教学效果。
通过PBL教学法，教师先提出问题，为学生指明了研究方向，然后学生分组查找资料，增强了材料收集能力、协作能力和自学能力。接下来开展实训，理论指导实践，增强了学生实际操作的能力。最后教师考核和总结，掌握了学生的学习程度，完善了学生的知识体系。也提高了学生的分析问题，解决问题的能力。
参考文献：
[1] 运红丽 王丽君.PBL教学模式在机械工程测试技术教学中的应用[J]科技信息，2010：3.
关键词：职业学校；电工实训；教学方法
【中图分类号】 G718 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297（2012）07-0179-02
中等职业学校工科专业的学生在进校学习一年文化课和专业技术理论课后， 都有一段时间的电工实训。根据教学目标，工科类学生在三年内要掌握的技能应达到中级工应知应会标准，都要通过实训教学来完成。由于诸多困素，职业学校的学生综合素质不高，学习基础普遍较差，良莠不齐，对专业知识了解甚少缺乏感性认识，学生对专业理论、专业技能的学习感到困难很大。尤其是电工课程，因为学生本来对电就有害怕心理，不敢轻易动手，而对学习电工课程的中职生来说，如果对电没有感情，没有兴趣，就会直接影响实训训练的效果。采用什么样的教学方法，才能使他们既复习和巩固所学的专业技术理论知识，又提高专业技能的操作水平呢？笔者在长期的电工实训教学过程中，总结出几种有效的教学方法。
一 示范演练教学
教师对所教的主要课题应进行演示，让学生先建立感性认识。为学生演示应规范、标准，如果教师做得不规范，则很难要求学生做出高质量的实习作业，但示范演示并不一定要教师将一个实习作业从头到尾完整地做一遍，因为这样一是没必要，二是时间不允许，三是容易使学生厌烦。
示范演示应着重向学生演示各个关键部分如何实现，讲解在实际安装中怎样才是合理，示范应有选择性，应充分发挥学生的想象力。例如，电动机正反转控制线路，其控制电路有许多种，教师应只以最基本的接触器连锁控制电路进行示范，让学生了解电路怎样布置才合理，掌握“自锁”、“连锁”的实现方式，在学生掌握这一电路之后，教师可进一步分析该电路及其它电路的优缺点，有时可对某一电路提出一些“额外”的功能要求。
二 表情动作教学
电工实训教学，最大的隐患是学生发生触电事故，所以实训教师在一切教学活动中总是强调安全注意事项，把安全生产实训放在第一位，笔者在讲授安全用电和安全操作的实训教学中采用“触电”表情动作启发，让学生尝试一下“触电”的滋味（当然有绝对的安全保障），用自己或他人的切身感受和表情动作来达到教学目的。具体方法是用一个500伏的兆欧表，教师用双手捏住两个接线端，让学生由慢到快摇动手柄，一直到自己触电，发出触电的动作表情，然后让学生自己用双手捏住接线端，教师轻轻摇动手柄，让学生“触电”，让其他学生观察触电学生的表情动作，如此“触电”几位同学，并让触电部位各不相同，“触电”同学的表情动作丰富多彩，然后让“触电”的同学谈谈触电的感受，启发教育其他同学在电工实训过程中要时刻牢记安全第一，严防触电事故的发生。然后再给学生讲解一些实际生产中发生触电案例，使学生知道“电击”和“电伤”的危害，脑袋瓜里时刻绷紧“触电”这根弦。
三 多媒体教学
电工生产实习教学中有一个最大的难题是学校的电气实习场地没有教材上给出的各种机床电气设备，而机床的电气控制系统往往是和机械的、液压的系统一起配合运动的。由于没有实物，讲解时学生往往难以理解，这时，利用多媒体计算机演示各种机床的结构和工作原理，从而引导学生运用创造性思维和想象力去理解事物的本来面貌。如讲X62W万能铣床就是利用多媒体演示其原理图讲解两个操作手柄，如何实现工作台六个方向的讲给运动，讲解工作台的单程自动控制和半自动循环控制，这样，尽管没有接触到实际机床，但对机床电气控制与机械部分的配合运动，有了相当了解，所以在机床电气维修的实习教学中，采用多媒体教学加上机床电气模拟板的实物教学，这样不仅将抽象的东西形象化了，学生易于接受了，更重要的是提高了学生学习的主动性、积极性。
四 类比式教学
在电力拖动线路安装的教学过程中，首先要学生安装接触器控制单向运转电路，当该电路安装完毕通电试车后，再进行接触器控制的正反转线路安装，这时候采用类比式教学，启发学生，能完成电动机正转方向电路的安装，那么电动机反转方向控制电路是否也是一样呢？学生思考后回答：在主电路上改变电源相序，在控制电路上是相同的，这样，学生学会了在电动机单向正转的基础上，采用同样的元件和控制原理实现电动机正、反两个方向的控制电路的安装。再用类比启发：如果要实现电动机正、反转自动往复运动电路的安装能否行？让学生比较一下限位开关和按钮开关的结构原理，学生即明白，限位开关和按钮开关的动作原理是一样的，只不过是一个安装在板内，一个安装在板外，因此原电动机正、反转电路不动，增加两只限位开关，在控制电路上采用常闭触点串联，常开触点并联的接线方式，即可达到电路的要求，因此，顺序控制，多地控制等线路的教学都可采用类比式教学。学生通过装接一个简单电路后，采用类比式教学能达到举一反三，触类旁通地安装较复杂的控制电路。
五 分阶段教学法
由于学生认识水平的局限，实习教学不可能一步到位，这就要求教师根据学生的认知规律、分阶段实施。在教学中，我根据所确定的目标把握好每一个环节。从教案的准备，示范指导，巡回指导，结束指导到教后小结等环节，都坚持严格要求。
最后是实习报告制度，一周一张实习报告，温故而知新，是对每一周的实习内容的总结、概括。实习报告包括四方面的内容：验证理论知识；动手能力训练；发现问题并解决问题；学生对本次实习的意见反馈。
每次实训结束，我都要求学生回过来反思：今天我学会了什么？元器件识读、器材性能的检测有没有过关？装接工艺有没有问题？短路问题如何避免？开路问题如何检测？一些基本电参量是否会测？根据所学的知识，能否对具体的实训对象进行一些优化、改进？能否将此实训对象整体或部分转接到其他的应用电路中？每完成一个电路都让学生作些思考，使学生由实践到理论、边实践边理论、再由理论到实践，进一步加深了对专业知识的掌握。学校的一些实训设备和器件出现了故障，我可以带领学生进行修理，不仅为学校节省了许多开支，更重要的是极大地激发了学生对技能学习的兴趣，锻炼提高了学生的实践能力。
当教师努力地把填鸭式教学方法转变为以学生为主体，教师为主导的教学模式时，会发现原来沉闷的课堂变得生动活泼，学生学习的热情高涨，在教师的指导下，连平时表现较差的学生都变得积极思考，踊跃参与，个个动手，每个学生的潜能得到充分的发挥，培养了学生的自我意识，竞争意识，创新意识，促进他们在人格、意志、身心、体魄等方面健康发展，为踏入社会参加工作打下坚实的专业基础。
参考文献
关键词：高职院校；工程机械；液压系统；液压实训台
目前，大多数高职院校工程机械专业实验实训设备均以整车和台架为主，而整车需要投入很大，在实施教学时，也有很多局限性，给教学效果带来一定的影响。另外，专业课程都是以模块为主，包括发动机、底盘、液压、电器，每一个课程模块的教学都离不开相应模块实验设备的支持，这么多的课程模块乘以班级数目，势必要求有更多的实验设备台套数，如果每台套数均以一辆整车计算的话，设备经费的投入无疑是巨大的。所以，除了整车外，更多的实验设备均以各模块或总成制作的台架为主，如发动机台架、液压台架、电器台架等等。实训台架不仅投入少，而且教学直观方便，各模块结构清晰，各总成拆装方便，故障设置灵活，可以满足构造原理、故障诊断等理论、实践课程教学需要。［1-2］而“工程机械液压系统维修”、“挖掘机构造与维修”作为工程机械运用与维护专业的核心课程，其理实一体化教学改革对实验实训设备的需求尤其突出，挖掘机整机显然不适合理实一体化教室内使用，故开发适合教学改革的室内教学检测仪器十分必要。依托江苏省大学生实践创新项目，开展本实训台设计的目的是利用所学专业知识，激发同学们的科研潜力，增强教师的实践能力，提高同学们学习专业知识的积极性，为教学、培训、考工提供一种结构比较简单、操作方便、功能完善、安全可靠的教学仪器设备。［3-4］
一、实训台设计方案
近年来，笔者所在学校对学生的生产实践能力、创新能力特别重视，并将其列为教学改革的重点，在政策上、经费上、实训室建设上都给予大力支持，目前提供的条件有如下几个方面：在校内建立了加工制造实训基地，设置两周的钳工实训课程，都已参加了零件的制造及装配过程；学院的实验实训室基本可以满足本项目的设计、零件制作和装配要求；学校目前图书馆藏资料丰富，购置了网络和纸质图书资料，同时拥有挖掘机整机1台，有专门配套资金用于创新项目的开展；项目指导教师可获得相应的科研工作量，参与项目的学生可获得相应的素质学分，对于优秀成果和作品，优先推荐参加省、市创新类竞赛。工程机械液压实训台设计方案如下：在全面开展挖掘机液压系统调研及资料收集整理的基础上，讨论分析、确定项目的方案和设计方向；通过试验来论证方案的可行性，并进行完善和改进；项目经验证可行后、利用CAD等软件完成结构图及零部件工程图的设计；最后完成实训台的制作。根据现有挖掘机液压系统原理图，设计制作挖掘机液压系统回路演示检测实训台，它将挖掘机液压系统示教板、实训台架、操作手柄三者有机结合，通过不同的灯泡闪亮和电机正反转的工作状态模拟挖掘机动臂、斗杆、挖斗、行走、回转等各个动作的液压回路，将挖掘机油缸、马达动作驱动的液压状态通过灯泡闪亮、电机转动的方式机电状态呈现出来，实现挖掘机液压系统回路的可视化功能。
二、实训台特色
工程机械液压实训台以自带电源或外接电源为动力，通过电机正反转的工作状态，模拟挖掘机行走马达正反转、回转马达左右转动、挖掘机前进后退的功能和挖掘机左右旋转的功能。工程机械液压实训台上的的左右操纵杆、行走操纵杆模拟挖掘机整机的相应操纵手柄，同时根据实际液压系统回路走向控制不同回路灯泡闪亮。工程机械液压实训台既可采用外接电源，也可实行自带蓄电池，并可采用简易充电设备，操作方便可靠；挖掘机液压系统回路演示检测实训台结构紧凑，占用空间小，实训台安装有万向脚轮，能在不同类型教室体现教学、培训、考工等多重功能。本实训台结合挖掘机液压系统原理图示教板，清晰明了地显示挖掘机实际工作过程中动臂油缸、斗杆油缸、挖斗油缸、行走马达、回转马达的动作驱动的液压回路走向，通过不同组合的灯泡闪亮和电机正反转的工作状态模拟挖掘机动臂、斗杆、挖斗、行走、回转等各个动作的液压回路，将挖掘机油缸、马达动作驱动的液压状态通过灯泡闪亮、电机转动的方式机电状态呈现出来，实现挖掘机液压系统回路的可视化功能，以此来降低理解认知难度，提高同学们的学习积极性，同时，解决学校实训设备台套数有限的难题，增加学校教学实训设备。
三、实训台应用
本液压实训台依托科研项目，科研反哺教学。既锻炼了教师的专业实践能力，又加强“工程机械液压系统维修”“挖掘机构造与维修”课程的教学条件，同时也便于提高同学们的学习积极性，提高专业实践及综合技能。[5]通过研制的液压实训台，分别对挖掘机动臂回路、斗杆回路、铲斗回路、行走回路、回转回路等液压回路演示操作，教师讲解清晰明了，学生学习轻松理解。在分组练习中，每个小组同学结合教师讲解和本实训台回路演示，充分掌握了挖掘机液压系统回路走向，借助于相关检测工具和关键零部件拆装，很好地掌握了挖掘机液压系统常见故障诊断分析，取得了良好的教学效果。本实训台具有结构简单、操作方便、功能完善、安全可靠等众多优点。同时，在教学过程中不断使用与观察摸索，为今后对工程机械液压实训台进一步加强改进和持续完善奠定基础。
四、结论
本实训台的成功研制与使用可以降低理解认知难度，提高同学们的学习积极性，同时，解决学校实训设备台套数有限的难题，提高了教学效果。通过这次实践创新训练项目的实施，不仅能够使学生将所学知识与实践相结合，而且能提高学生分析问题、解决问题的综合能力，对学生将来走向社会有很大的帮助。
参考文献：
[1]朱江涛.挖掘机实训平台的设计与制作[J].机械管理开发，2013（6）：152-153.
[2]李云峰,张少华.小松挖掘机全车电器电控系统教学实训台设计[J].机械工程与自动化，2014（6）：191-192.
[3]朱保国,高亚明,韩军，等.GJT112推土机工作原理与故障分析模拟试验台[J].机械，2010（6）：11-13.
[4]喻楠霖.新型液压教学实验台设计及实现方法的研究[D].长沙：湖南大学，2013.
【关键词】综合训练;重点;机械手;一体化教学
近几年来，我院在上级部门的指导下，为社会培养了大批高技能人才。在教学实践过程中，能否根据国家标准化培训要求和学生特点，设计出适合的训练课题，并采用恰当的方法进行教学，是影响培训成效的重要因素。
基于PLC的机电气一体化平台应用是我院电气自动化安装与维修专业高技能人才培养中很重要的一项内容，我经过几年摸索，将该平台模拟成物流仓库自动分拣系统，作为高技能人才培训中的综合训练课题。
在该综合训练课题的教学中，本人对其中部分内容采用了一体化教学的方式进行，现在一并介绍给大家。
一、综合训练课题介绍
1.分拣系统组成：输送带、输送带电机、位置传感器、颜色传感器、电感传感器、料块。
2.控制要求：按下启动按钮，系统启动，若料仓中有料，则推料汽缸（YV1）动作，将料推入输送带，推料汽缸回位，变频器开始运行，驱动电机高速、正转。当料块经过电感传感器时，进行判断：若料块有铁芯，则电机反转，输送带反向运行，将料块运离输送带;若料块无铁芯，则输送带继续前行。当料块经过颜色传感器时，发出信号，使变频器减速运行，直到料块运行到机械手位置（被位置传感器SQ7检测到），变频器停止运行，输送带停止，此时料块正好位于机械手下方，延时1秒后，机械手下降，夹起料块，上升，旋转至左边，机械手行走电机动作，驱动皮带，机械手向正方向运行，旋转编码器发出脉冲信号，当高速计数器接收到足够脉冲，PLC发出指令，直流电机停止运行，机械手下降，放松，将料块放进仓库，机械手旋转回右边，直流电机反转，机械手往回走，到达原点传感器时，电机停转，机械手到位，准备下一次动作。
此次动作，可以理解为在物流系统中的一次简单的分拣操作，料仓出来的货物，经过传感器的的识别，合格的货物，经过输送带送到指定位置，然后由机械手转移到指定的仓库中去。
二、教学重点
学生在独立单元设备的应用方面能够较好掌握，但在各个部件组成综合系统的训练中，尤其在各个部件的相衔接的处理上有可能出现问题，如：
1.机械手准确抓取物料。物料到达不同位置时的信号变化要准确，就要求传感器的位置安装要特别注意，近了，太敏感不行，远了，检测不到，因此要不断的配合程序进行调整。
2.机械手到仓库的定位。机械手多走一点，少走一点，都会造成物料放不到仓库，因此准确定位非常关键。这不仅要在程序中设置好脉冲数，还要考虑皮带轮的松紧程度以及机械上各方面因素等等。
3.为了避免机械手在电机的带动下，冲出轨道，在编写程序中，要注意将原点（SQ2）、限位点（SQ7）串入PLC的输出线圈（直流电机）回路上;在上电后，要先观察PLC能否接收到此2个传感器的信号，确保他们的限位功能正常动作。
三、抓住重点，实施教学
这个课题训练是否成功的关键，就在于通过解决好本例中的重点，培养学生掌握解决问题的方法。本人在此采用一体化教学的手段进行教学，下面以“机械手是否能准确抓取物料”这一教学重点为例，介绍如何实施教学：
1.布置任务
在传送带、机械手等单个部件教学训练完成的基础上，布置一个训练任务，内容是：物料在皮带上运输，到达位置后由机械手抓起。同时将学生分为若干小组，每组3至4名学生，设1位组长。学生分组动手完成任务。
2.发现问题
由组长安排，组员分工，分别进行程序设计，硬件接线，然后通电试车。在调试的过程中，各组都会发现一些原来没有想到的问题，如：机械手下抓时接触不到料块，机械手下抓时与料块发生碰撞，机械手下抓料块有时成功有时不成功等。
3.解决问题
汇总好学生提出的问题，要求各组对前面汇总的问题提出解决方法。学生首先分组讨论，通过课本、网络等查找资料，分析工作原理：机械手运行到原点位置后，停止，此时下降气缸动作，平行夹应该正好位于输送带正上方，但是事实情况是平行夹不一定正处于输送带上方。进一步分析出产生问题的可能原因：
（1）程序中有关指令和脉冲数设置有误;
（2）原点传感器（SQ2）与机械手不配合，当SQ2动作时，机械手没有处于正常停止位置。接着由组长进行分工，各人分别负责查找资料，检查指令、硬件调试检查等工作，针对原因找出解决办法。
再经过交流讨论、查找资料、观察调试，学生得到结论：
（1）经过观察，机械手运行至SQ2时，PLC输出点断开，直流电机停机，因此可以判断PLC动作正常，程序无误。
（2）SQ2的安装位置对机械手的停止位置影响最大，甚至其灵敏度也会造成影响，因此调整SQ2的位置就可以调整机械手的停止位置。学生最后确定，在程序指令正确的情况下，SQ2的安装位置是造成机械手不能正确抓物的主要原因。
4.实践验证
各组学生有的上网查找办法，有的相互探讨，有的直接进行调试。经过反复摸索，学生总结出调试办法：将24v电源直接接入电机，让电机运行到原点，手动控制下降气缸，让气缸下降，观察平行夹与输送带的相对位置，如果有偏差则稍微松开SQ2的固定螺丝，轻微调整SQ2的位置，直到平行夹正好位于输送带的正上方。
5.反馈提示
经过以上分组学习讨论，大部分学生能成功完成训练任务，但有个别小组学生存在本次运行正常，下次通电运行失败的情况。学生经反复讨论、调试都没解决，只好向老师求助。本人提示学生：不要局限在机械手、传感器等部件，还应关注其他参与运行的部件。最后学生经认真对比排查发现，是因为带动机械手行走的齿形皮带松动，导致机械手活动间隙大，定位时准时不准。此问题通过锁紧皮带螺丝就解决了。
6.总结评价
最后由老师进行理论和技能方面的总结，并对学生表现进行评价。
在以上的学习过程中，本人为学生提供咨询并适时讲授一些理论知识，关注每个学生的表现，掌控整个教学进程。
实践表明，通过如此学习学生们都能掌握如何使机械手正确抓取物料。同理，其他教学重点也可通过一体化教学来完成。
四、该综合训练课题实施一体化教学取得的成效
1.提高了学生综合运用能力，同时又加深了对各部件的了解应用，也大大提高了此平台利用率。
2.培养学生自主学习和解决问题的能力。授之以鱼不如授之以渔，让学生在自主学习中去发现问题、解决问题，从而在实际操作过程中，掌握解决问题的方法，适应未来生产岗位的要求。
3.培养和提升学生的创新热情和能力。在教学中充分体现学生主体参与作用，激发学生的学习热情和创新热情。
关键词 顶岗实习 “DL”教学模式 PLC课程标准化、模块化
中图分类号：G642 文献标识码：A
Research and Implementation of PLC Courses to Meet the Needs of Internships
WANG Miao
（Changchun Automobile Industry Institute， Changchun， Jilin 130013）
Abstract This paper is the study of vocational students at the insistence of internships， how to complete the "PLC and motor control technology" lesson plans and curriculum standards， professional training programs re-enacted by school-enterprise cooperation projects. The course covers the principles of programmable controllers， communications applications and WinCC configuration software and profibus fieldbus. Innovative proposed "DL （Doing by Learning）" is the "work-based learning" mode. Teaching design and production of integrated automobile production training table make the curriculum standardization， modularity. Achieve professional and industrial docking， docking curriculum and professional standards， the teaching process and the production process of education and teaching methods butt. Achieve the service for working running school-enterprise cooperation mechanisms.
Key words internship； "DL" teaching mode； PLC curriculum standardization， modularity
1 高职高专院校办学特色的分析
企业急需培养掌握PLC电气控制技术理论和知识和技能的电气自动化专业的人才，为了使学生尽早接触到实际工作岗位的设备，更快地进步，高职高专学校始终坚持“校企融合，工学结合”的办学体制，以“不能满足企业人才培养的需要，就没有我们存在的必要”的办学理念为核心指导思想，以“应用型”人才培养目标为基础，不断深化课程体系改革，优化教学内容，强化内涵建设，实现对人才的“知识、能力、素质”全方面培养。学校利用学校与企业多年合作的契机，现在安排学生学习理论和实习的比例为1：1。使他们每天工作的同时回到学校学习自动化专业课程PLC与电机控制技术，再到实际生产线上不断应用，再不断学习、不断提高。
目前90%的学生在第三第四学期与企业签订了就业协议并且深入生产一线顶岗实习，要完成企业安排的正常八小时工作，还有的学生在外地实习。PLC与电机控制技术课程就是在第三、第四学期上课，让学生实习好、学习好，就是本文研究的重点，高职高专办学特色促成了课题组成员通过从理论和实践两方面对PLC与电机控制技术课程的教学研究，使顶岗实习的学生无论在理论上还是实践上都取得了优异的成绩，全面提升学生的就业竞争力。
2 校企合作，研发PLC校内实训台
2.1 PLC课程教学现状分析
以往PLC与电机控制技术课程分为理论教学和实践教学两部分，两者在教学上自成体系互不干涉。专业技术理论教学和实习教学分段实施，理论教师和实训指导教师各负其责在教学内容和教学方法等方面难以形成有机结合。教学过程中往往出现“各自为政” 和“相互推诿” 的现象。往往是重理论轻实践，理论教师往往是“一支粉笔一本书。”内容的讲解常常是“空” 而“虚”，给学生留大量作业，学生用大量的时间背程序，应付考试。实训内容更多的是简单验证理论结果，如一台PLC可编程控制器带一台三相交流异步电动机。或几个指示灯学生可以通过PC机进行编程，控制电动机正反转，或指示灯循环亮灭。所做的实训项目较少，学生印象不深。但现在学生下厂顶岗实习了，他接触到的是能生产出世界一流汽车的生产线，我们的教学方式和实训室的设备都远远满足不了顶岗实习学生对知识的渴望。
2.2 研发PLC校内实训台
任课教师走访学生实习单位，如一汽大众公司，针对汽车行业进行了调研，教师根据在生产第一线设备的研究，如焊装车间、总装车间的汽车输送线。调研结果是汽车制造行业每个工位之间是流水线生产，在生产线上各个环节都采用了PLC作为主控单元，同时用上位机WinCC监控和Profibus现场总线技术进行通讯。
通过对各个环节的电气设备硬件结构和软件编程进行了研究。结合在不同工厂、不同车间顶岗实习学生共同接触的自动化设备，就是汽车生产输送线。结合学生知识的循序渐进规律及全面性、课题组教师研制了来源于企业，又适合学校教学的PLC与电机控制技术实训台――汽车自动生产线实训工作台，本实训装置贴近工业现场要求，是典型的汽车自动生产线，设备从选材、工艺、流程、结构、控制等各方面都从实际工业现场出发，考虑工学结合要求，有机融合了机械、电气、气动知识，整个实训台就是学生工作、控制的生产设备。
通过该实训系统的工作任务训练，能较好地锻炼操作者程序编写设计能力、自动线设计开发能力、自动线连接与调试能力、工程实施能力和安全意识。突出强调技术的综合运用。实验室设备水平上了一个新的台阶，避免了过去教学与实际操作相脱节的教学局面。现在实验室是一周4天，8小时开放。满足了顶岗实习学生三班倒的工作、学习的需要。对在外地的同学以网络为载体，及时发送教学课件、实训台影像。教师制作、发送和批改和项目相对应的学习页，使外地学生也能同步学习。
3 课题研究的主要内容
PLC课程的项目与任务的设计即是教学内容的设计，它是课程设计思路和教学目标的具体体现。它即要符合企业和岗位技能需求，具有针对性，又要保持PLC知识的系统性与完整性。任课老师精选设计的每个实例项目要有一定的科学性、连贯性。由简到繁、由易到难。单元内的实例都能有效地为该单元核心内容的教学服务，并且这些实例课题既能方便学生的学习，提高学习效率又要包含工作现场，本课程预计设置10项目。
项目一，硬件系统安装及软件系统的使用。该项目来源于工厂的主控单元PLC，要求学生了解它的硬件结构，硬件组态、硬件调试。同时工厂大量使用STEP7软件，要求学生可以熟练使用该软件的位指令。
项目二，输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。
项目三，PLC软件程序控制伺服电机和步进电机驱动行车运行。
项目四，指示灯控制系统。工厂中还有很多指示灯，它们可显示不同的工作状态，因此对它们的控制也是学生必须掌握的。该项目来源于激光焊指示灯系统，有红黄绿三种指示灯，亮和灭各有不同的意义，闪烁的频率代表不同的工作状态。
项目五，PLC软件程序控制变频器、编码器使升降台变速运行。学生学会用PLC控制交流电机就掌握了工厂的大多数设备的控制原理。
前五个项目完成基本可以设计了一个完整PLC和电机的控制系统。以上项目为第一学期的学习内容。在此基础之上进行第二学期的学习内容。
项目六，机械手的设计，运用气动控制技术由PLC控制电磁阀使机械手按要求进行快速移动夹紧、松开动作。
项目七，堆垛解垛控制系统，用PLC的结构化程序处理复杂的控制任务，使学生学会在主循环组织块中多次调用功能块和功能。
项目八，PROFIBUS现场总线的应用。
学会应用通信模块选择调试好的任意两个系统模块，实现两个CPU315-2DP之间主从通信。
项目九，自动线加工系统模块上位机程序编写、调试。
熟练应用WinCC组态软件图形编辑器；掌握画面切换、显示画面窗口、动态设计等方法和步骤。
项目十，WinCC组态软件与Profibus现场总线的通信。
利用图形编辑器组态加工模块的画面，显示加工工位的计划值、实际值时间信息；完成加工模块的组态功能。能够进行上位机的控制及显示。
4 情景教学案例
现以输送滚床转台控制系统为例进行情景教学的案例进行说明：
4.1 转台站控制要求
输送滚床转台控制系统，通过PLC控制继电器实现电动机的正反转控制、定时器控制，使滚床输送线实现直线运输，旋转运输。
4.2 教学方法比较
没有建造汽车自动生产线实训台之前输送辊床转台控制系统项目我们只能通过PC机用应用位逻辑指令编写一台电动机正反转程序。因为没有传感器的输入信号，转台站工作情景根本无从谈起。只能用仿真软件验证程序编写的正确与否。学生学习过程变成背诵程序过程。理论与实践严重脱节。现在课题组老师研制了与工作岗位控制系统一致的汽车自动生产输送线实训台，顶岗实习学生他们在工厂只是使用，但自己没有编过能直接控制减速交流电动机的程序，现在他们可以自己拆装转台站，这样对机械设备结构了解更深刻。可以对控制系统的硬件和软件按控制要求进行设计编程调试。同样是应用位逻辑指令可以编写多台电动机的顺序控制程序，所以学习兴趣大增。
4.3 本项目的知识点和技能点
（1） 掌握单相交流电动机的工作原理及继电器控制电动机原理。（2） 掌握S7-300PLC位逻辑指令。能够利用位逻辑指令构建转台站控制系统。（3） 具有转台站控制系统的构建、接线、编程、下载、调试的技能。（4） 学会操作汽车自动线设备的转台站。
4.4 转台站组成及功能
转台站由转速1300r/min、减速比1：50交流减速电机、电压DC24V、四路的继电器、额定电压DC10～30V、额定电流200mA、检测距离10mm的电感传感器1及检测距离4mm的电感传感器2、滚轮导轨、输送辊床、钣金结构件、机械零部件组成。主要部件功能如下：（1）交流减速电机1：用来通过同步带/轮传动机构驱动滚筒转动。（2）交流减速电机2：用来通过驱动滚轮在导轨运行，达到转台旋转的功能。（3）继电器：用来控制辊床交流减速电机、转台旋转交流减速电机的启动/停止、正转/反转，当PLC输出信号给继电器线圈时电机运行。（4）电感传感器1：用来检测输送滚床出入口滑撬的位置，实现传输定位，当检测到滑撬物料时给PLC提供输入信号。（5）电感传感器2：用来转台旋转到位检测，当检测到转台旋转到位时给PLC提供输入信号。
4.5 软件设计（图1）
4.6 项目实施
4.7 评价过程
为了全面客观地评价每个同学项目完成的质量和总结成果，我们制作的自评、互评和师评表。每完成一个项目，就需要填写自评表、互评表。其中包括知识考评、软件编程、实际操作、项目验收、联系实际工作的创新点五大方面的考核。
5 总结
通过针对满足顶岗实习需求的PLC课程的研究与实施，使PLC与电机控制技术的课程设计、教学实施、教学管理贴近工厂实际上了一个新的台阶。使高职高专学生在坚持顶岗实习的情况下，理论联系实际，在很短的时间里很好地掌握PLC技术、WinCC监控软件、Profibus现场总线技术的知识。使学生具备了PLC常用指令的分析应用能力、PLC控制系统设计、安装、接线、调试及故障排除能力。分析问题和解决问题的能力及沟通协作的能力。也充分满足了企业对顶岗实习学生实力的要求。在实践中使高职高专学生实践能力强的优势突显。目前学业完成的学生已在一汽大众、大连发动机、大连变速器、一汽解放公司、一汽技术中心、米其林轮胎、一汽丰越等多家国内外知名企业工作，成为企业电气设计维修的技术骨干。教学内容科学优化，进而为实习的岗位更好地服务。
吉林省高等教育教学研究课题：吉教高字【2012】45号
参考文献
[1] 胡健.西门子S7-300/400PLC工程应用（第2版）.北京航空航天大学出版社，2011.9.
【关键词】电气控制 实训教学 验证法 应用
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）23-0073-02
一 前言
在电气控制技术相关课程的教学工作中，实验实训教学必不可少。实验实训教学不但帮助学生理解所学的知识，更重要的是提高了学生的动手能力及对专业知识的运用能力，这是各类学校培养学生的一个重要目标。
作为实验实训指导教师，针对每一个课题，尽管都做了充分的准备，但在教学实践中，由于各种因素的影响和条件变化，都会出现错误的实验实训结果，这使得一堂实验实训课，老师的主要任务就是排查故障，再加上每一位学生的思路各异，要在有限的时间里解决好每一个问题，是件非常困难的事情。为很好地体现实验实训课的教学效果，完成“教、学、做”一体的教学过程，教师除了在课前进行充分准备外，教学过程的设计也是顺利完成实验实训课题的一个重要保证。
二 分段验证法
在电气控制类课程的实验实训教学中，我们需要通过一些电路的安装来验证电路的功能，理解其工作原理，提高学生的实际动手及知识运用能力。实际操作中，通常是学生完成了电路的安装，检查无误后，通电验证电路的功能是否实现。一旦电路不能实现要求的功能，该电路只能返工，逐一检查、改正错误，甚至重新安装，这对刚开始学习电路原理的学生而言，实在是一个费力费时的过程，结果要么因为时间限制而放弃独立思考，照抄照搬地完成任务；要么无法解决故障、彻底放弃，最终使实验实训效果大打折扣。
通过认真总结和分析，笔者觉得具有各种功能的电路，其实都是由各种单一功能的电路组合而成的，尤其是我们作为实训课题的很多电路，它们都是一些典型功能模块电路的组合。因此，应在最后通电验证一个实训电路的功能是否正确之前，即在电路安装过程中，分阶段验证每一个功能电路正常工作，那么整个电路的功能最终一定会正常出现，这就是分段验证法设计的思路。
三 分段验证法的教学实施
以《电机及控制技术》为例，“电动机正反转双重联锁控制”及“电动机Y-降压启动自动控制”两个实训内容是这门课重要的实训课题，利用分段验证法将能快速、准确地指导学生完成这两个电路的安装。
1.电动机正反转双重联锁控制
第一，电路原理图，见图1。
第二，操作步骤如下：（1）主电路连接并检查：重点检查KM1、KM2主触头接线的正确性，即相序改变的正确性，防止通电时相间短路或电动机不反转。
（2）控制电路安装及功能验证：按图2安装控制电路，实现电动机单向点动控制；按图3安装控制电路，实现电动机反向点动控制；按图4安装控制电路，实现电动机正反向连续运行、启停控制，此时一定要交代学生，按钮的操作顺序是正（反）转——停——反（正）转，不能直接由正转变为反转（要求学生思考为什么？）；按图5安装控制电路，实现电动机正反转按钮联锁控制；按图6安装控制电路，实现电动机双重联锁（接触器联锁、按钮联锁）正反转控制。至此，电路安装完毕，功能正确。
2.电动机Y-降压启动自动控制
第一，电路原理图，见图7。
第二，操作步骤如下：（1）照图8连接主电路，重点检查电动机六个接线端子与交流接触器（KMY、KM）的接线位置是否正确。
（2）控制电路安装及功能验证。按图9安装控制电路，实现交流接触器KM的点动控制（此时电动机不运转，可通过接触器KM触头吸合、释放的声响判别）；按图10安装控制电路，实现交流接触器KM的连续控制（此时电动机不运转，接触器KM触头只吸合、不释放）；按图11安装控制电路，实现电动机Y形接法连续运行控制（此时电动机单向运转，用万用表检测电动机各相绕组电压应为220V数量级）；按图12安装控制电路，实现电动机Y形启动，延时断电自动停止运行控制（此时电动机启动并单向运转，延时一段时间断电，电动机自动停止运行），调节时间继电器，确定延时时间；按图13安装控制电路，实现电动机Y形启动，延时自动换接形运行的控制，观察电动机运行状态的变化，用万用表检测电动机各相绕组电压的变化。至此，电路安装完毕，功能正确无误。
四 结束语
通过上述分析可以看出，分段验证法可以帮助教师顺利完成实训指导，做到条理清晰、结果正确，无需二次返工。对于学生而言，在整个电路安装过程中，分段施工、分段验证，通过实际的电路功能展示，清晰地验证出电路安装的正确性，直观地感受到电路产生故障的原因所在，随着电路最终安装完成，学生又一次将每一个功能电路熟悉了一遍，当然也更容易理解完整电路的功能是如何获得的。
分段验证法在实施中，由于需要通电验证电路的各阶段功能，所以教师一定要注意组织好学生听从指挥，严格执行“断电操作”要求，即确保在电路不带电的情况下安装线路。同时，应要求学生在验证电路功能符合要求后，才能进行下一步操作，保证实训过程繁而不乱。
长期教学实践证明，分段验证法在提高学生学习兴趣的同时，重点培养了学生在实践过程中思考问题、分析问题和解决问题的能力，对培养学生的创新能力有较大帮助，是“教、学、做”一体化教学取得良好效果的一种行之有效的教学方法，希望广大同行积极研究，推广到各科目的教学工作中去，在提高自身业务水平的同时，也让所有的学生学有所成。
参考文献
[关键词]电工技能实训；教学效果；操作技能 电工技能实训课是中等职业学校电子电工专业和机电技术应用专业的主干专业课程。其主要任务是通过学习使学生掌握从事维修电工所必需的电工基本工艺和基本技能，初步形成解决实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下基础。如何提高电工技能与训练的教学效果，使学生扎实掌握职业岗位所需的操作技能，是每一位电工技能实训课教师所面临的共同课题。笔者根据多年的教学实践，从以下六个环节对电工技能实训教学进行了研究和探索。
一、 准备环节
授课之前，教师针对学校实际情况，制定实际有效的教学计划，使所授课内容符合学生、学校的具体实际。区别于理论课程，电工技能实训课的课前准备需包括：（1）设计有针对性的教学项目；（2）整理各项目中对应的理论基础知识；（3）确定具体的操作方法；（4）准备实训工具器材；（5）教师进行项目操作训练。如可设计双联开关控制的日光灯电路，帮助学生掌握双联开关的安装、日光灯电路的安装与检修。教师要整理好日光灯电路的原理、确定安装的步骤及注意事项；教师要根据学生的学习能力和往届学生的实训情况，预测可能出现的问题，做到心中有数，确定指导的要点。
二、 讲解环节
电工技能实训课中，讲解依然是行之有效、必不可少的教学手段之一，讲解的内容包括：（1）阐明实训的目的、目标；（2）分析实训的理论依据；（3）落实实训的材料、仪器仪表等；（4）明确实训步骤；（5）强调操作安全及其它注意事项。
为了使电工技能实训课中的讲解能更好地配合技能实训的开展，更有效发挥其作用，并能充分调动学生的学习积极性，教学中应打破常规教学方法，发掘电工技能实训课的特点，不断寻找有效的教学途径，常用的方法和途径有：
1、多媒体教学。多媒体教学可以改善传统的教师说学生听的教学场面，采用更为形象的动画播放形式，使教学内容生动易为学生接受。如讲解机床电气控制电路时， X62W万能铣床、Z3050钻床、T68镗床、15/3T桥式起重机等利用Flas制作来实现生动、直观地讲解。可将电工实训的操作规范、动作要领等录制成视频，在课堂上播放，能有效克服受场地、视线等因素的不利影响 ，提高教学效果。
2、对比式教学。如在讲解“电动机的控制”这一章节时，接触器控制的正反转线路，可指出主电路、控制电路两种电路的不同之处，从而在主电路讲解的基础上去分析控制电路，实现对比教学的效果。而完成正转电路后，电动机反转的控制，在强调两者的差别后，进行对比分析，实现知识的迁移。在学会了电动机单向正转的基础上，增加一个接触器采用同类的元件和控制原理实现电动机正、反两个方向的控制电路的安装。在讲解行程开关的结构原理时，可以让学生比较一下行程开关和按钮开关的结构原理，让学生明白，行程开关和按钮开关的动作原理是一样的，只不过一个安装在板内，一个安装在板外，因此原电动机正、反转电路不动，增加两只行程开关，在控制电路上采用常闭触点串联，常开触点并联的接线方式，即可达到电路的要求。顺序控制，多地控制等线路的教学都可采用类似方法，通过对比实现知识的正向迁移。通过求同存异进行对比教学，能达到举一反三，触类旁通地理解较复杂控制电路，降低了知识的理解难度。
3、分阶段教学。电工技能训练课不同于理论课教学中的实验，过多的讲解不但学生接受效果差，同时也很难讲透彻。我们可以把整个训练项目，分成几个阶段（或操作步骤），然后分步讲解，分步训练。既降低学生的学习难度，也使教师的讲解轻松、明了。有条件的学校可以在实训室布置课桌，实现讲练交叉结合，既提高了教学效率，又解决了因设备不足等因素带来的学生管理问题。
三、示范环节
示范操作是实训教学经常采用的一种教学方法，教师用具体规范的操作动作、形象生动的语言把学生在实训中要学习的规范动作、操作要领展示出来，帮助学生形成清晰、鲜明的表象，以便于学生在实训操作中进行模仿、练习。教师在示范操作过程中，一定要边演示、边讲解，充分调动学生的视觉和听觉功能，并从“做什么”、“怎样做”、“为什么这样做”等三个方面来组织教学，安排教学内容的展开。在示范操作过程中，教师的操作动作一定要熟练、准确、规范。
教师示范完成后，还可根据情况挑选几个学生进行模仿操作，并通过观察他们的模仿经过，从中得到了信息反馈，了解学生的模仿学习情况，掌握的程度，对学生模仿操作过程中出现的错误操作程序和姿势，教师可马上进行纠正，并做强调，避免其他学生操作训练中出现类似情况。学生正确操作后可通过表扬、肯定，为学生后续的训练增加信心，也为其他学生提供榜样。
四、操作环节
操作环节是培养学生电工技能的关键，要根据不同的实训项目采用不同的教学方法，要在确保安全的前提下，以充分调动学生的训练积极性、提高学生的训练效率为原则，开展操作训练。常用的教学方法有：
1、小组合作法。根据设立的实训小组，建立竞争、合作机制。如在万用表使用训练中，先给每个小组一个测量任务，由小组同学共同讨论完成。之后，老师给出几个测量任务，进行分组比赛。教师会在每组中选一位学生给全班同学演示。由于学生事先不知道谁会被选中，因此他们必须确保所有成员都掌握，学生之间为了赢得比赛，组内同学技能互相督促训练，又能及时讨论解决问题，大大提高了训练效果。
2、分步实训法。明确每个训练项目的操作步骤，分步落实训练。如在电烙铁钎焊实训中，把训练过程分为：a烙铁的处理；b用印制电路板练习三步操作法；c用导线练习焊接；d拆焊练习；e简单成品电气产品装配练习。还可再进一步细化成更小的步骤，便于学生领会。每步一个要求，教师巡回指导。做完一步，教师评价指导后，再进行第二步训练，教师检查后，再进行第三步训练。这样循序渐进，一步一个“脚印”，一步一项技能，便于学生接受。
3、学生互查法。如配电板的安装训练中，学生个人装接完成后，两两交换工位，甚至可以多人交换，检查其安装、布线是否正确，并将错误纠正过来。设置奖励措施，鼓励学生积极排查，这样既可锻炼学生的故障排查能力、也培养了学生的创新能力。
4、纸上练习法。对一些元器件较多、线路安装复杂的电路我们采用“纸上练习”法。所谓“纸上练习”是指学生在理解电路原理和掌握电路接法的基础上，在作业纸上练习布线的做法。通过这种练习，学生对理论知识进一步巩固和理解，并对安装工艺做到心中有数。实践证明这样做不仅节约了大量时间，而且节省了材料，达到事半功倍的效果。
五、考核环节
定期的考核能有效检查教学情况，调动学生训练积极性，促进学生有效训练，电工技能实训采用的考核方式可以多种多样。
1、阶段考核。中职学生中部分惰性强的学生，即使在实操课程中也懒于动手操作，每个阶段学习结束后，要及时进行考核。通过“单元考试”环节的硬性要求，使这部分学生不得不动手完成规定的要求，从而逐渐培养学习兴趣，养成良好的动手习惯。
2、分项目竞赛。利用中职学生好胜心强、渴望成功这一特点，定期组织小组之间、班级之间的竞赛，形成一个“比、学、赶、超”的良好氛围，进一步激发学生“要做”和“做好”的积极性，提高实训效果。
3、期末总结性考试。学期末，进行总结性考试。考试模式可以采用维修电工等级考模式，包括理论考试和实操考试。理论考试，教师根据本学期各模块学习中教材的重、难点内容，明确给出范围，使学生对本学期模块的理论知识重点更为明确，采用笔试的方式；实操考试，主要考核三表使用、照明电路、配电板的安装、电动机控制电路等，考题可有针对性的准备3—5份，每份对应一个主题，考试时每个学生随机抽取一个，促使学生全面复习，全面巩固。
六、总结环节
实训操作环节后，师生一起进行实训评价，实训评价可采取学生自评、互评，教师总评相结合的方式。通过学生自评、互评，不仅能总结实训过程中的收获、存在的问题及解决的方法等，还可提高学生在分析和解决问题的能力、自我评价和评价他人能力等，让学生在评价活动中全面发展。教师总评不仅仅是对学生个体进行项目评价，帮助学生总结完成任务的过程和方法，促使学生反思自己的思路和行为，把所学的知识与技能内化，更要对学生实训中存在的共性问题、重点难点进行高度的梳理和概括，帮助学生把零散孤立的知识贯穿起来，形成完整的知识结构。最后在评价的基础上教师要求学生完成实训总结报告，其内容包括：实训题目、任务要求、实训过程、实训总结等。
在电工技能实训课中，通过开展上述六个环节的技能实训教学，使学生能准确、快速地掌握专业技能，并有效地激发学生的自主探究学习行为，使学生的职业能力得到更好锻炼和提高。作为一名中职教师应从专业实训课的特点出发，结合中职学生的特点，注意积累科学、合理、有效的教学方法，以提高学生技能水平，不断提高技能实训课的教学质量。参考文献：
[1]曾祥富等主编. 电工技能与实训[M].高等教育出版社
