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《电气控制与PLC技术》说课稿
各位专家、同事：你们好！
下面我以下几个方面说明《电气控制技术》课程的设计。
一、课程在人才培养中的地位
1.专业人才培养定位
随着行业结构的调整和优化组合，烟台市企业进入了一个新的快速发展阶段。新工艺、新设备、新技术大量应用，特别是自动化控制系统的引进与广泛应用，自动化控制系统的运行维护岗位增加，根据对行业企业的调查，这些技术所对应的岗位群主要分布在各类电气自动化控制系统的安装、调试、运行、维护岗位以及电气自动化设备的销售与技术服务岗位。
因此电气自动化专业培养生产、建设、管理、服务一线需要的德、智、体、美等全面发展的，具有一定专业理论知识，能够从事各类机电设备及系统应用、运行、维护、安装与调试等工作的高等技术应用性专门人才。
2.课程定位
电气控制技术是电气自动化及机电一体化专业的一门核心职业技术技能课程，综合了《电机及拖动基础》和《工厂电气控制设备》课程的相关内容，具有实践性强、应用面广的特点，该课程是学生考取高级维修电工资格证书、毕业就业的坚实基础，该课程对学生受益面大，影响非常深远。该课程还是学习PLC技术、交直流调速技术、电力电子变流技术等课程的基础，学好这门课将使后续课程取得很好的教学效果。
学生掌握了电气控制技术课程以后，能够从事电气控制设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维护；电气、电子产品生产现场的设备操作、产品测试和生产管理；工程项目的电气电子设备施工、维护和技术服务；电气电子类产品的营销与售后服务；生产一线从事技术、技术管理、操作、维护检修及质检管理等方面工作。因而我们课程的项目教学应以培养学生具有一定创新能力和创新精神、良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。
3.课程目标
(1)增强现代意识，培养专门人才
通过电气控制技术课程的学习，学生能够能够使用电气控制技术解决实际生产中的问题，从事电气控制设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维护；电气产品生产现场的设备操作、产品测试和生产管理；工程项目的电气设备施工、维护和技术服务；电气类产品的营销与售后服务；生产一线从事技术、技术管理、操作、维护检修及质检管理等方面工作。
(2)围绕核心技术，培养创新精神
锻炼学生的应变能力、创新能力，是本课程的宗旨。因而我们课程的项目教学应以培养学生具有一定创新能力和创新精神、良好的发展潜力为主旨，以行业科技和社会发展的先进水平为标准，充分体现规范性、先进性和实效性。
(3)关注全体学生，营造自主学习氛围
以学生为本位开展学习活动，创设易于调动学生学习积极性的环境，结合高职学生特点引导学生主动学习，形成自主学习的氛围。
(1)总体目标：
本课程的总体目标是通过层次性循序渐进的学习过程，使学生克服对本课程知识的枯燥、相关概念难理解和畏惧感，激发学生的求知欲，培养学生敢于克服困难、终生探索的兴趣。培养学生能够使用电机与电气控制技术对工业生产设备进行控制，并具备对各种复杂控制系件设计、调试和排除故障的基本能力，使学生了解电机与电气控制技术在工业自动化领域的发展动态和趋势。
(2)具体目标：
在技能知识方面：
1.掌握电机的应用、了解电机控制的基本知识与发展，从而使学生在未来的工作实践中能够把握该项技术的发展和应用趋势，更好地服务其专业工作。
2.掌握常用低压电器的功能、结构、原理、选用与维修方法。
3.掌握交流电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
4.掌握直流电动机控制电路的工作原理，并熟练进行安装、调试与维修。
5.掌握电力拖动控制电路的设计方法。
在过程与方法方面：
1.通过理论实践一体化课堂学习，使学生获得较强的实践动手能力，使学生具备必要的基本知识，具有一定的查阅图书资料进行自学、分析问题、提出问题的能力。
2.通过该课程各项实践技能的训练，使学生经历基本的工程技术工作过程，学会使用相关工具从事生产实践，形成尊重科学、实事求是、与时俱进、服务未来的科学态度。
3.通过对电机及控制方法的认识和深刻领会，以及教学实训过程中创新方法的训练，培养学生独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与设计的方法，在未来的工作中敢于创新、善于创新。
4.在技能训练中，注意培养爱护工具和设备、安全文明生产的好习惯，严格执行电工安全操作规程。
在情感态度与价值观方面：
1.对从事电机与电气控制技术工作，充满热情。
2.有较强的求知欲，乐于、善于使用所学电气控制技术解决生产实际问题。具有克服困难的信心和决心，从战胜困难、实现目标、完善成果中体验喜悦。
3.具有实事求是的科学态度，乐于通过亲历实践实现，检验、判断各种技术问题。
4.在工作实践中，有与他人合作的团队精神，敢于提出与别人不同的见解，也勇于放弃或修正自己的错误观点。
上述三个层面的目标相互渗透、有机联系，共同构成电机与电气控制技术课程的培养目标。在具体的教学活动中，要引导学生在应用电机与电气控制技术的过程中，实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等不同层面职业素养的综合提升和协调发展。
二、课程设计
1、设计理念
(1)校企合作开发工作过程导向课程
通过教师到企业社会实践，贴近企业，了解企业的生产工作流程，掌握企业对知识的需求，与企业技术人员共同开发课程，以企业真实工作任务作为课程“主题”来设计学习情境，遵循由简单到复杂的原则确定教学项目，使学生在 “真实”的职业情境中、完成任务的过程中掌握综合职业能力。
(2)学习过程即为工作过程
为了让学生更加深刻的了解企业的，提前与社会接轨，在学习的过程中引入企业的管理和竞争机制，建立一套完整的班组体制，设计车间主任、班长、组长、质检员等职位。在学习过程中发挥团队合作精神，创立优秀班集体。通过任务书的发放、材料的领取，考核标准的制定等组织实施过程体现工作过程的完整性。
(3)教学过程以学生为主、教师为辅
采用行动导向教学,教师通过制定工作任务书进行具体内容设定，通过学生自己资讯、 决策、计划、实施、修正、评价等环节真正实现做中学、学中做，教师只是针对性的讲授、示范、引导。
(4)工学结合提高学生综合职业素养
在教学过程中，引进企业的5S管理模式，并把5S管理列入考核标准中，使学生在工作学习的过程中有一个良好的工作环境和习惯，提高学生的综合职业素养。
2.设计思路
本课程从应用的角度出发，依据由简到难的原则，以典型工作任务为主线，设立教学项目，通过教师指导学生开展自立学习完成工作任务或项目，实现对工作过程的认识和对完成工作任务的体验，从而形成职业能力。共设置九个学习项目, 每个学习项目均应从知识技能等方面达到教学的标准。
3.课程内容的选取
为了保证学生毕业后能够胜任有关PLC技术应用岗位的要求，我们依据专业人才培养方案、高级维修电工2、3级要求，在与合作企业的技术人员反复研讨后，选择了贴近工厂实际的8个典型项目作为教学内容，并使项目涵盖PLC的各种功能，以保证学生可持续发展能力的培养。
4.课程内容的组织
根据学生的认知规律以及职业能力成长规律，我们将教学项目组织为7个，对应的能力训练项目如表所示：
5.课程的重难点及解决方案
本课程的重点：是使学生掌握“适度、够用”的电机理论知识，会安装各种电气控制线路并能够进行电路的分析、设计、调试与维修，为后续课程打下坚固的基础。
本课程的难点：课程的难点为三相异步电动机的工作特性、机械特性的分析；各种常见线路的故障排除；常见机床电路的结构、原理及检修。
解决办法：在教学内容设计时注重理论知识的系统性，将电机的知识穿插在电路的设计安装过程中以激发学生的学习兴趣。充分利用优越的工作学习环境，将理论教学与现场教学相结合；将老师知识讲授与学生自主学习相结合；利用多媒体教学开拓学生的视野，聘请企业专家答疑。从而多途径加深学生对理论知识中的难点和疑点的理解，提高教学质量。
6.课程内容的表现形式
(1)教材
现在很多院校都正在进行改革，但是还没有比较成熟的一体化教材出版，大部分学校是校本教材的形式。一开始我们也只能是选择一些相对优秀的传统教材进行参考，但是这些教材注重理论知识的讲解，对于实践知识讲的很少，大多是验证性的实验，所以我们和企业人员正在合力开发校本教材，工学结合的项目经过实践做了修改，制定出9个教学项目，初稿已经初步完成，正在进一步修改中，08级教改班将使用我们开发的一体化教材。为培养学生的综合应用能力，教材专门安排了一章实训内容，该章精选13个实训项目，提出了各项目的控制要求，给出了设计指导
(2)其他教学资料
为了便于学生更好的学习本课程，我们课程开发小组在编写教材的同时精心制作了全部项目的PPT课件，在课件中我们加入大量的新型器件的图片来增加学生的知识面，搜集制作了一些视频作品来加深对知识的理解。
在教材的每一个项目的后面都有思考题，同时我们又专门在网上配备了学习试题库，供学习者自测和教师编制考试试卷使用。将高级维修电工的知识点加入到习题库里面，为考高级维修电工的学生提高复习资料。
为开拓学生的视野，我们把一些和电气控制技术相关的优秀论文挂在网上供学生参考，并把一些精品课网站做链接供学生自学用。
三、教学方法与手段
1.教学设计
(1)创设真实氛围的工作环境，实施一体化教学
课程内容主要围绕培养学生企业自动化设备电气控制系统安装、调试、维修、设计等技能， 以职业活动的工作过程为依据而进行改造。主要内容包括：低压电器元件使用、电气控制电路 基本环节应用、常用机械设备电气控制电路分析与维修。也特别注重学生职业素质的养成，为此我们创设了真实氛围的工作环境，开展了一体化教学，将教室与实训室合二为一，形成仿真的工作场所，使教学过程变为生产过程，学习任务变为工作任务，使学生通过学习亲身体验工作。
(2) “学做一体”教学模式的教学组织过程
在仿真工作环境建立的基础上，课程的实施过程通过一体化教学来完成，主要包括以下几个环节：
一是建立电气控制实训车间
相当于企业组织生产，通过学生的竞聘和选举，建立学生自己的一套领导班子，各司其职。使学生在完整的生产过程中，得到组织、协调、沟通等职业能力的锻炼。
二是任务的下达及工作计划的制定
学生收到任务书后，每个小组都要经过自主学习、讨论，制定具体的工作计划。包括确定项目的目的、项目的原理分析、项目所需器材、项目实施内容及步骤、项目的注意事项等。
三是工作过程
制定完工作计划后，学生需提交材料及工具申请，获得准许后到材料员处领取所报材料及工具。开始进行线路的设计、安装。连接完毕后，通过通电进行调试、故障诊断，从而学习电气设备的安装生产，掌握相应的理论知识。
四是项目验收及评价
学生调试完毕后，由教师带领技术员进行项目验收，相当于企业的产品质量检查。
(3)教师指导过程
在一体化教学中，教师是一体化教师，即专业理论课教师与实习指导课教师构成了一体。教师的指导作用体现在：
一是对理论知识的指导。教师不再象以往那样几乎把所有能讲到的、能想到的都讲给学生，也不管学生能不能接受，现在是学生先小组讨论自主学习，当学生遇到困难解决不了的时候教师才解惑。教师可以采取集中讲解、个别辅导、示范等方法进行解惑。
二是实践操作的指导。对学生操作过程中遇到的困难以及操作的不规范性给于正确的指导，使学生养成正确规范的操作要领；
三是企业管理方式的指导。要让学生了解企业的各种管理规定以及企业文化，规范学生的行为，培养良好的工作习惯，提高学生的综合素养。
(4)课程考核
a.考核内容
在一体化教学的过程中对学生的考核是很关键的问题，因为是理论与实践是一体的，所以考核的内容也应该包含这两个方面。而且我们还把综合素养考核也列入考核内容。不同的项目考核内容是有区别的，但都包括三个方面的内容即项目能力、有关知识和素质要求。如项目2三相异步电动机的正反转控制电路的安装与维修的考核内容见下表：
主项目及配分 序号 子项目 配分(总分100)
实践操作34 1 能正确绘图 4
2 能正确选择器件 5
3 能正确接线 15
4 系统调试 10
有关知识54 5 三相笼型异步电动机的空载运行和负载运行的特点 5
6 倒顺开关控制的三相笼型异步电动机正反转控制电路的原理分析 5
7 接触器联锁和按钮联锁正反转控制电路的原理分析 10
8 接触器、按钮联锁的区别 10
9 自动往返控制电路的原理分析 14
10 工作报告 10
综合12 11 工作态度 3
12 纪律、出勤 3
13 5S管理 3
14 团队精神 3
b.考核方法
一体化教学的考核方式需灵活多变，不再以单一的闭卷考试来评定学生的优劣，随着模块的进行，因材施教，随时考核。考核分为三种形式进行，即学习小组考核、指导教师考核和期末闭卷考核。同时，鼓励学生参加社会考核以提高学生在人才市场上的竞争力。改革为了保证每个学生都能达到培养要求，我们的考核主要采取了三种形式，
1、学习小组考核是是由学习小组长负责展开自评和互评考核方式，车间主任和班长可监督小组长开展此项工作。这个考核是最基本的考核，根据各小组完成的情况，选做内容或学生在实践中有自选内容或创新内容，可在原有成绩等级基础上提升一级。
2、指导教师考核主要是以抽查提问加课堂笔记和项目总结的形式进行。因为人数多，老师不可能一一检查，可通过抽查小组的某几位同学来进行考核，但是这几位同学的成绩影响整个小组的评定成绩，在评选优秀班组时作为参考。这样必然促使同一小组的人员互相监督学习，防止个别人拖后退。
3、期末闭卷考核在学期全部课程结束时进行，主要从知识的掌握及应用情况考查学生对本门课程的掌握程度，以便找出学习过程中出现的问题，同时也督促学生将学习的过程贯穿于全学期，以巩固所学内容，而不是学完一个项目就丢掉一个项目。
教师把把实践考核和理论考核以及工作总结、5S管理的实施情况综合起来对学生进行综合评定。其中所占比例分布为：平时考核30%、工作报告及5S管理10%、实践考试30%、理论考试30%。
c.教学方法
1、项目教学法
使用目的：以生产过程为载体开发教学项目，整个教学围绕各个项目的解决而展开，教师提出引导性问题，学生查找资料进行决策分析，制定出计划，并进行实施，引导学生自主思考。
实施过程：课程内容以九大项目模块为引导，让学生从现象找本质，从感知了解必然。例如Z3040型摇臂钻床的电气控制的学习，先让学生了解其作用、结构、特点，再深入到各器件的作用、原理，最后进行其控制线路的原理分析、线路接线、试车调试、及故障排除。
实施效果：学生通过自主学习，了解了摇臂钻床的结构特点和运动形式，通过自己设计电路、选择器件并安装调试来完成项目的，最终还要才熟悉操作的基础上进行故障排除，不仅训练学生的操作技能，也培养了学生的沟通能力、学习能力、创新能力和协作能力等综合素质。
2、讲练结合一体化化教学法
使用目的：以学生为主体，教师加以适当的引导，提高学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实践技能。
实施过程：学习各种低压电器的结构及原理时，教师指导学生现场进行拆装训练，抛却繁琐的理论分析，通过拆装过程使学生掌握各种器件的原理及使用方法。在讲解电路原理时，教师通过讲解其中一部分电路，启发学生完成另一相似部分的原理分析，并在此基础上进行拓展，增强学生的创新能力。例如，在讲解正反转电路时，教师只需讲解正转部分，学生自己分析反转原理，并且引入双重互锁电路，进而让学生自主分析自动往返电路。通过电路的连接，依次增加难度，在讲练的过程中验证理论知识。
实施效果：学生的学习不是枯燥的满堂灌输，而是通过练习不断提升增加难度，在不知不觉中完成理论知识的学习。
3、讨论式教学
使用目的：采用讨论式教学，将学生不易理解、容易出现问题的部分通过现场讨论发现自身的错误，同时把别人已经出现自己也可能出现的问题防患于未然。
实施过程：如我们在讲授顺序控制电路时，教师给出设计题目，同学们经过思考后把自己设计的电路写在黑板上，大家一起来讨论电路存在的问题，往往自己发现不了的错误经过大家的研究会加以纠正。
实施效果：学生通过现场讨论，活跃了课堂气氛，提高了学习的兴趣，增加了学生对本门课程的自信心。
4、多媒体教学
使用目的：采用有效的手段充分开拓学生视野，培养学生创新能力。
实施过程：通过制作电子课件网上资源等不断提高学生的感知能力，实验实训室没有的新型器件可以在网上得以了解。新知识、新资讯得以学习，提高学生的自学能力。
实施效果：通过借助于多媒体，学生不但将课堂学习内容进一步深化，而且有能力的同学还能学习并领悟到与之相关的其他技术。
d.教学手段
(1)开展职业资格考试
在本课程的学习过程中，积极组织学生进行中高级电工的考证工作。通过考证的督促，加强了学生学习的动力和压力，使之有目标、有针对性的学。
(2)利用网络和多媒体教学系统
建立《电气控制网站》课程网站，课程资源全部上网。制作电子教案、课件、试题库等，充分利用多媒体技术进行教学，提高课堂的信息量。在教学中，提供给学生与电机、电气控制技术相关的产品网站和技术论坛，学生可以寻找与本课程相关的最新技术产品及技术动态。
(3)实物教学
为了加大一体化教学改革力度，学院给与了大力支持，和电气控制技术课程相配套的共有6个实验实训室，均配备有相应的器件。教师通过实际操作演示，形象直观的向学生传授知识，学生在学习过程中热情很高，学习的效率很高。
四、实践教学条件
1.校内实训条件
学校配有完备的实验实训设备。
对电气控制技术课程配有：电气安装运行与维护一室、电气安装运行与维护二室、电机拖动实验室、电工操作室、电气控制实验室、电工综合实验室。
2.校外实训环境
为实现校内外实训教学条件的有效对接，我们建立了以下校外实训基地。
五、课程特色
1、工学结合，教、学、做合一。
本课程以工学结合为切入点，注重以“知识、能力和素质三位一体”的教育思想组织安排教学，实行基于工作过程的教、学、做一体化的项目教学模式。
2、校企联合，引进企业文化精神
引进企业的5S管理来加强学生的素养，培养良好的工作习惯。班前会是学生各抒己见、总结经验教训的必修课程，同时也提高了自身的表达沟通能力。
3、将职业资格证书嵌入到课程体系
《电气控制技术》学习领域课程将高级维修电工、电工上岗证、电气智能助理工程师、机电一体化工程师需知识、技能、职业素养融入任务中培养，实现了知识和能力的融合。
六、教学效果
采用上述教学方法，教学效果显著，体现在一下几个方面：
一是激发了学生的学习兴趣，促进学生积极思考，充分调动了学生的积极性和主动性，学会运用所学知识去处理遇到的问题，提高了学生的实践技能，培养了学生分析问题和解决生产实际问题的能力。
二是与企业结合，引入企业文化及生产任务，可以使学生充分了解该课程教学内容在企业实际中的应用，掌握企业现代控制技术，为将来走向工作岗位奠定良好的工作基础。
三是引入了企业的管理制度，比如5S管理方式，使学生在整理、整顿、清扫、清洁、素养各方面养成习惯，养成了较好的工作习惯。
四是培养了学生的社会能力，主要表现为团结协作精神、沟通能力、组织管理能力等等。
谢谢各位专家、同事！恳请提出宝贵意见，以便不断进步！
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