试谈电控电控工程认识与实践课程创建与教学感受

摘 要 介绍电控工程认识与实践课程体系建设的必要性和学科定位，介绍该课程的理论教学和实践教学内容以及课程特色，对教学方法和考核方法也进行简介。
关键词 电控；工程实践；课程建设
1671-489X（2013）03-0114-02
Creation of Electronic Control Engineering Knowledge and Practice Courses and Teaching Experience//He Lixin
Abstract This paper introduces the necessity and subject position of the curriculum system construction of Electric Control Engineering knowledge and practice. It introduces the theory teaching and practice teaching content and course characteristics of this course， the teaching method and evaluation method， too.
Key words electric control； engineering practice； course construction
20世纪产生的电子技术和自动控制技术，经过几十年的飞速发展，已经进入一个崭新的阶段。进入21世纪后，新材料新技术不断诞生，新器件新产品不断问世，新知识铺天盖地而来。这个知识爆炸的时代无疑对高等学校的教育产生了巨大的影响、冲击和挑战，同时也推动了高等学校对教育的进一步深入思考，产生了新的认识和教学理念。
在新形势下，如何提高教学质量，如何提高学生综合素质，如何培养学生使其成为掌握工程基本技能，具备创新能力的优秀人才，以满足人才市场的需求，已成为各高校领导和相关教师关注和重视的重要课题。控制技术工程训练中的电控工程认识与实践课程，就是在这样一种大环境下应运而生。该课程的教学目标是：通过这门课的学习，使学生初步形成对电控技术的认识，建立电控技术在工程实际应用中的思想，培养学生基本实践技能、创新意识、工程意识和团结协作的精神，并为日后的学习和工作打下良好的电控技术认识基础和实践技能基础。
北京航空航天大学2004年起为全校大一学生开设了电控工程认识与实践课程，该课程集中了电子技术、自动控制技术和计算机技术等多种学科知识，相互交叉渗透，是一门内容丰富、综合性和实践性都很强的课程。涵盖如此多内容的课程，以及该课程的教学模式，目前在高校尚属先列。
1 学科定位
电控工程认识与实践课程是针对全校大一年级学生开设的一门必修课，它是控制技术工程训练的先导或初级课程，其目的是使学生了解电控技术的发展历程、发展全景和最先进的技术，培养他们的实践基本技能，使他们对电控技术形成整体概念。这些对培养学生的学习兴趣、基本技能和严谨的科学的工作作风，培养学生独立解决问题和解决综合问题的能力，培养学生创新意识和工程意识都具有重要的意义。同时也为工程专业的学生日后的学习打下良好的认识基础和实践技能基础。
2 教学内容的设置

2.1 理论部分

1）电控概论。控制技术的核心是控制器，而控制器与电子技术是密不可分的。为了便于教学，针对大一新生的特点，教学研究组自编一本教学讲义《电控概论与实验课指导书》，其中电控概论的内容包括模拟电子技术、数字电子技术、自动控制技术和电子工艺基础。书中用通俗易懂的语言列举了大量日常生活中常见的例子，通过这些例子反映电控技术的特点、发展历程和发展前景，引出和深化电与控的概念、电与控的关系以及控制是如何与电子技术结合来实现控制的目的的。教材中讲解了以单片机为核心的实际恒温控制系统，充分地反映了电控技术在工程实际中的应用。教学实践中自制了电控技术展板，上面有大量的实例和图片，使得教学更直观和生动，收到良好的教学效果。
2）继电器控制基本原理，内容包括继电器控制的基本概念，继电器控制在工程实际中的应用及基本控制线路介绍。
3）气动控制基本原理，内容包括气动元件的工作原理、功能和使用方法，气动控制在工程实际中的应用以及基本控制回路介绍。
4）可编程控制器基本原理，内容包括可编程控制器产生的历史、基本构成、基本编程思想和工程实际应用。
5）计算机组成及拆装方法，内容包括计算机构成、发展动态、总线与各硬件的连接关系以及计算机拆装方法。

2.2 实验部分

1）继电器控制线路实验。学生自己动手搭接控制线路并实现之，按要求填写实验报告。
2）气动控制实验。学生自己动手搭接控制线路并实现其功能，按要求填写实验报告。
3）可编程控制器软件应用练习实验。要求学生学会可编程控制器的使用方法和应用软件写程序的方法，并实现其给定软件的功能。按要求填写实验报告。
4）计算机拆装实验。要求学生掌握计算机拆装的方法，通过拆装，初步理解总线与硬件的连接关系，按要求填写实验报告。
3 教学模式
该课程采用模块式教学，共分五大模块：电控概论；继电器控制基础；气动控制基础；可编程控制器技术基础；计算机拆装。此外，对有能力的学生，完成课堂内的内容后，鼓励他们自主设计实验线路并实现之，或提出实验方案，教师协助他们完成硬件及软件设计。在这里举一例。05级大一学生接触了可编程控制器后，提出设计五环旗的设想，在教师的鼓励下，他们完成了硬件设计，且编写了软件，实现的功能是：1）5个环全亮5秒钟；2）5个环全灭1秒钟；3）5个环依次亮，时间间隔0.5秒，直到全亮；4）5个环依次灭，时间间隔0.5秒，直到全灭；5）5个环同时闪烁10秒钟，闪烁一次1秒钟。
4 教学特色
1）理论密切结合工程实际。教学中边讲边实践，其中实验内容都是反应工程实际的基本应用。
2）内容注重基础，反映时代特征。由于大一学生刚刚接触工程实际，因此教学内容都是以反应基本技能为主，而且具有时代特征。如可编程控制器的基本应用，目前工业生产大多以可编程控制器为核心，组成控制系统，进行产品的加工和生产。
3）自己动手，自主设计。该课程属于开放式的教学，学生在完成规定内容后，教师鼓励学生大胆提出自己的想法，进行自主设计，并在教师的指导下，课内或课外完成。这大大提高了学生的学习兴趣。
4）体现工程实际应用和综合应用。如继电器控制实验、气动门控制实验等都是工程实际常用到的知识；再如PLC控制交通灯实验，这是基本的综合应用。
5）培养学生对电控技术的兴趣和基本技能，培养创新意识和工程意识。
5 考核方式
考虑到该课程要达到的目的是使学生通过实践来认识电与控的基本思想、电与控的关系以及控制是如何实现的，因此，考核方式主要以学生课后填写两份实验报告和一份电控知识答卷为主，其他情况如出勤、学习态度、劳动也各占有一定的分值。
由于这门课无可借鉴的资料，经历一段痛苦的思考历程，也经历了几年的艰辛实践过程，才走到今天。如今这门课的教学模式已基本形成，目前只能说比较成熟，随着实践的进程和科学技术的发展，还会有新知识或新内容的补充以及教学方式和方法的调整，使该课程的实训过程和培养结果符合社会对人才的需求。
6 结束语
电控工程认识与实践课程建设还只是一个摸索和学习的过程，需要在教学中边干边探索，在教学模式、教学方法和教学手段上需要进一步研究和提高。相信经过几轮实际教学实践，会逐步增强电控工程认识与实践课程的教学效果，使教学过程更符合学生的认识规律。
参考文献
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