电气控制技术实践教学的改革与实践

电气控制技术实践教学的改革与实践

王蕾

临沂市技师学院,山东临沂276000

摘要：电力以高效、价廉等特点，极大地提高了生产、生活质量水平。电气自动化控制技术的不断完善，改善了劳动者劳动生产的不安全性，为生产生活提供了更好、更高、更安全的便捷条件，使工作变得更加安全和高效。电气控制技术实践教学是电气控制技术理论教学的重要补充。通过对现有实践教学设备和教学模式存在问题的分析，针对性地开展了实践教学设备、教学方案、教学模式、教学管理等方面的改进，并在实践中取得了一定的效果。

关键词：电气控制技术；教学模式；实践

1电气控制技术概述

1.1电气控制技术的理论基础

电气工程对于人类来说，是人类从事各种生产活动的基本技术要点，电气控制技术隶属于计算机技术，是计算机技术的高端分支，其能够较好地应用于电气工程中。电气控制技术是通过对人的模仿进行智能的方法技术开发，使其得到研究升级的科学技术。人工智能的工作目的是通过设计与人类智能相似的机器来解决工作中可能出现的复杂情况，不断提高工作效率及工作准确度。通过大量的调查研究，我们发现将电气控制技术应用到电气工程的自动化控制中，能够使电气工程中的资源配置得到合理的整合，降低生产工作成本。

1.2电气控制技术的产生与发展

最初，电气技术是顺着信息传送和电能利用两个方向进行发展的，即弱电、强电两个方向。现代电气控制技术的特点是弱电控制强电，实现了强电和弱电的结合。随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断提高，电气控制技术也完成了由手动控制到自动控制、从简单的控制设备到复杂的控制系统的发展。从控制对象的工艺过程角度上来看，现代电气控制技术的应用可以分为两个方面：一是生产方式为化学反应或热量流程，过程控制为自动化仪表检测；二是生产方式为机械运动并以电动机为执行机构的电气传动控制。随着计算机技术的不断提高，这两类生产过程的电气控制已逐渐融合为一体。

2实践教学设备和教学模式现状分析

我校电气控制技术实践教学以往主要以实验为主，依托浙江天煌教仪设计的电机及自动控制实验装置在电气工程专业实验室开展实验教学。

该实验室目前有16台DZSZ-1型实验装置。开设的实验有：交流电机正反转实验，交流电机顺序启停控制实验，交流电机降压启动控制实验。使用的实验设备是2种继电接触控制挂件及交流异步电机。实验教学模式：指导教师讲解实验内容，学生按要求做实验，做完实验后写实验报告。学生做实验时2人一台。按照实验指导材料上提供的电路用厂家提供的手枪线在挂件面板上连接电路，调试并分析问题，记录实验结果，最后交给指导教师检查。

由于实验中需要使用220伏交流电源，已经远超过安全电压范围。厂家出于操作安全方面的考虑，对挂件采用了封闭式设计以及其他一系列的保护措施。学生在构建电路，特别是调试电路时，不需要直接接触电气元件，如接触器、热继电器、按钮等。这种设备能满足基本的教学需要。但是由于真实元器件不可见，和具体的工程实践相比，显然存在差距。做完实验后，学生无法从实验中得到工程实践的真实体验，不能更好地激发学习兴趣。

目前的实践教学模式比较单一，学生按部就班地做实验，其热情没有充分调动起来。实际上，这种按部就班的教学模式还容易使学生养成惰性、依赖性，学生在实验中等、靠、要、抄别人的记录数据的现象并不鲜见。

目前，我校正在积极开展质量工程建设。本专业积极响应学校质量工程建设号召，针对目前电气控制技术实践教学中存在的诸多问题启动了实践教学的改革与实践工作。

3改革与实践

3.1设计开发新的实训教学设备

鉴于目前实验设备的不足之处，电气工程教研室开发出一种新的实训装置。该实训装置和工程实际应用的电气控制柜是相似的。电气元件布置在面板背面和电气柜里面。打开面板门，学生可以看到和接触到实际的没有接线的电气元件。面板内侧布置的是仪表、指示灯、按钮，旋钮等。实训箱里安装布置是带漏电保护的空气开关QF、电流互感器TA、普通空气开关1QF—4QF、带盒熔断器1FU、交流接触器1KM等，微电脑时控开关KG316、时间继电器CKC、热继电器1KH—3KH。这些实际的元器件在以往的实验室实验设备中都是不可见的，现在开发出的电气实训柜彻底解决了这个问题。学生在通过使用电气实训柜做电路设计后，将不再像以往实验那样只知其然，而是还能知其所以然。

3.2设计新的实验方案和实训方案

针对开设的实验项目验证的成分偏多，设计的成分偏少的问题。电气教研室拟从以下两种途径着手解决。

第一个途径是考虑进一步拓展现有挂件式实验设备的功能，设计出几个综合性设计性实验项目。目前设计出的项目有时间继电器控制异步电机顺序起停设计实验、时间继电器多地点控制串电阻降压启动设计实验、循环正反转设计实验三相异步电机反接制动设计实验、三相异步电机能耗制动设计实验等。以上项目要求学生运用所学的理论知识在实验室现有挂件设备上进行电路设计、布线、分析和解决电路中的问题、实现项目所要求的功能。

第二个途径是依托新的实训设备开发出完整的工程设计项目。目前设计出的项目有定时器控制照明设计、电动机启动控制设计等。实训设计不仅要进行电路设计，还要掌握选择合适的元件、合适的导线的知识；要懂得根据负载的大小来选择；要考虑接地保护设计；要会使用剥线钳、尖嘴钳等工具；要沿线槽走线，线路布局要美观等。

学生在实训中要学习工程技术人员的工作方式。检查元器件的好坏，对坏了的电气元件要会更换；分析电路中故障，实际体会电路设计的可靠性，经济实用性的重要意义。

3.3转变教学模式

指导教师的教学模式转变为：强调学生的自主性和实际动手操作，不再强调教师的权威性，即指导教师不再主宰学生的学习而是变成学生学习的引导者，重视学生的动手能力和创新能力的培养，努力营造提高学生的科学素质、创新能力和充分调动学生的自主能动性的环境。

3.4加强实践教学管理

指导教师要让学生明确实践教学的重要意义。学生在课前要预习指导材料，做好充分的准备。上课点名，对迟到、旷课及无故早退的要记录。实验2人一组，实训1人一组。实训课后学生要参加答辩。指导教师根据学生的出勤、工作态度、操作技能、报告、设计质量以及答辩情况综合评定总成绩。

新的教学模式由于既强调合作设计(实验2人一组)，又注重锻炼独立工作能力(实训1人一组)，等、靠、要、抄别人的记录的现象大为减少。

4结语

从近两年实践教学的改革与实践中，看到了较好的教学效果：学生的学习热情提高了，动手能力、工程实践能力、创新能力和理论联系实际的能力得到了进一步的锻炼。

学生对电气实训这种教学模式有不错的反响。他们普遍认为通过电气控制技术实训，学到了不少东西。实训让他们充分地了解到了电气开关柜的布局、各元件的工作原理与实际接线，感受到了实践的重要性；增加了动手实践能力，体验到了比实验室所用手枪线麻烦得多实际接线过程；还懂得了设计电气控制装置时兼顾可靠性、经济性与整体美观性的重要意义。而这些都是书本上学不到的东西。总之，实训让他们感到受益匪浅。

培养实用技能型人才是现代电气控制技术实践教学模式探索和研究的目的所在，这也是现代企业发展的需要。实践教学不仅是理论教学的重要补充，也是高等教育培养复合型人才的重要手段，尤其在培养学生创新、创业能力方面具有不可替代的作用。高校实验室工作是一项需要不断创新的工作。因此，高质量的实践教学模式的探索和研究将永无止境。

参考文献：

[1]王喜柱.电气自动化控制中人工智能技术应用思考[J].农村经济与科技，2017（10）：217，219.