《机床电气控制系统运用与维护》 课程中的应用

课堂教学是教育教学中必不可少的一个环节。课堂教学过程包括知识和技能的传授，由教师讲解、学生问答等形成。课堂教学是教师根据学科教学大纲设置的内容，选择适当的教材，组织相应的教学方法，根据有限的时间范围，向学生进行知识传授。不同的授课方式在课堂中起着不同的作用。教师要主动掌握不同的教学方法，改革课堂教学模式，提高课堂教学的效果。本文主要探讨在《机床电气控制系统维护与应用》课堂教学中使用探究法教学的策略。
一、探究法教学的类型
最早提出在教学中使用探究方法的人。认为让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法，这才是真正的科学教育。探究式教学（InquiryTeaching），又被称为发现法和研究法，具体指学生在学习概念和原理时，教师只是给学生一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法。探究法教学模式大体可以分为比较探究法、递进探究法两大类。
1.比较探究法
比较探究法指根据一定的标准，对两个或两个以上有联系的事物进行考察，寻找其异同，探求普遍规律与特殊规律的方法。
例如，讲继电器的时候，教师先讲解直流继电器的工作原理及结构，再出示直流继电器和交流继电器原理结构图，让学生自己观察说出它们的共同点、不同点，然后学生尝试着说出交流继电器的工作原理，最后由教师分析、总结、点评。
2.递进探究法
递进探究法是围绕一个中心论点，从浅入深、由易入难，逐步递进的探究方法。
例如，讲电动机顺序启动逆序停止的电路时，教师先让学生在黑板上画出电动机的长动电路图，然后在此基础上画出两台电动机的长动电路，最后让学生探究怎么能顺序启动逆序停止，怎么能顺序启动、顺序停止。
二、探究法教学的具体应用实例
《机床电气控制系统维护与应用》课程属于机电一体化专业的专业课程，课程内容中涉及很多电路图。由于一些学校的实训设备有限，教师使用传统的教学模式上课，教学效果非常不理想。教师难教，学生难学。学生总体反映知识很抽象，电路图太多记不住。教研室对于此类问题很是头疼。随着问题的严重化，教研室组织教师探讨，尝试利用探究法教学，以此提高教学效果。
《机床电气控制系统维护与应用》中有很多内容与前面的专业基础课程如《电机拖动》《机床控制技术》中的内容交叉。现在，教师引导学生自己发现问题，想办法解决问题。
例如，讲三相异步电动机控制时，教师提前让学生查阅三相异步电动机的点动控制电路图。上课时，教师先检查学生的预习情况，使学生对之前的连贯知识做到心中有数。通过分析，学生主动将三相异步电动机的点动控制电路图绘制到黑板上，并讲解其工作原理，由教师总结此图为何能实现点动控制，使学生抓住要领。接着，教师让学生观察如何将点动控制电路改变为长动控制电路，需要增加什么开关？这就改变为连续运行控制电路图（见图1）。最后，学生尝试讲解它的工作原理，以此使知识难点在讨论中圆满突破。

图1　三相异步电动机电动控制电路图
知识难点突破了，教师总结后面每个问题不难，难的是给学生主动发现问题的机会少。学生的想法千奇百怪，再离谱的想法，教师也要给予学生鼓励、点拨，使每位学生踊跃发言，积极参与谈论归纳总结。这样的教学过程能提高学生的学习兴趣，提高学生的学习主动性和学习效率。开始时，教师比较难掌握时间节奏，一节课可能讲不了多少内容，但我们注重的是教会每位学生发现问题解决问题的方法，不仅是传授专业知识。随着课程的推进会发现，学生掌握知识的速度会越来越快。一台三相异步电动机的连续运行控制电路图掌握了，教师紧接着抛出第二个问题：如何绘制两台三相异步电动机的连续运行控制电路图？（见图3）
 
图２　三相异步电动机连续运行控制电路图
 
图３　两台三相异步电动机连续运行控制电路图
学生通过研究讨论会发现两台三项异步电动机变换工作的电路图，主电路不变，控制电路会增添自锁或互锁功能。这样在讲三相异步电动机正反转时，教师只需要提问三相异步电动机在什么情况下会反转、需要修改主电路还是控制电路、需要修改哪部分即可，不需要多讲，学生就能明白。最后，教师把这些电路图和机床电气控制系统联系起来讲解，探究机床的正转、反转，前进、后退以及机床的故障和检修。
这门课程从头到尾是讲解几个主要的电路图，学生掌握其工作原理，就能掌握电路故障产生的原理以及排除方法。利用探究法教学我们发现，最开始较难让学生产生主动性，学习场面不好控制，但是到后面教学过程会越来越顺畅。经实践检验，探究法教学效果良好，受到学生的欢迎。
三、探究法教学模式需遵循的原则
探究法教学需要遵守的基础原则：教师方面，一是引导抛出问题，点到为止不过多干涉学生讨论；二是对学生给出的见解不要轻易否定，需要探究其原因，探讨其可行性。学生方面：一是积极加入讨论，主动分析问题；二是独立完成实验、实训报告。
探究法教学模式以生活实例入手，激发学生的学习兴趣，教师从之前所讲理论方法存在的缺陷、局限、不完善等方面出发提出问题，吸引学生并唤起学生的思考和关注，从而把学生引到课堂所讲授的内容上来。教师激起学生的学习兴趣之后，学生会对问题进行主动对分析思考，寻求答案。由于学生的思维能力和知识水平有限，教师在讲解时对问题应采取合适的方式逐步剖析展开，协助学生理清知识脉络。问题展开的过程要有高潮、有起伏、有思考、有议论，不能平铺直叙；要使学生徜徉在轻松愉快的环境下，兴趣盎然；要使学生在问题的驱动下，主动地、积极地、精神抖擞地接受知识。
教师的教学要以生活、生产、科研实际作为出发点，分析、解决问题；让问题的环环相扣牵引着学生的思维，教会学生观察问题、分析问题的方法，培养学生解决问题的能力。由提出问题，到分析解决问题，这只是完成了教学第一步。教师应归纳总结整个教学过程的问题，让学生不仅学到知识，同时也掌握由实践升华到理论的重要思想。
四、总结
基于多元、动态、开放的课堂环境被称之为探究法教学模式。其主要特点是让学生主动学习，唤醒、发掘、提升学生的潜能，促进学生的自主发展，使学生具备当今社会所需要的综合素养，促进学生认知、情感、态度、价值观、技能等方面的和谐发展。作为高等职业院校的教师，探究式教学法是我们应该在多门教学中合理利用并不断完善的一种行之有效的教学模式。我们应该把握教学规律，创造更多新形式、新方法，以此开展有效教学，达到更好的教学效果。