《电气控制线路安装与检修》课程中培养学生创新能力的策略研究

引言

随着科技的不断进步，电气领域的发展日新月异，对专业人才的创新能力提出了更高的要求。《电气控制线路安装与检修》作为中职机电技术应用专业的核心课程，承担着培养学生实践能力和创新能力的重要任务。在实际教学中，课程教学往往侧重于知识的传授和技能的训练，对学生创新能力的培养关注不足。因此，研究如何在该课程中有效培养学生的创新能力，具有重要的现实意义。

一、课程教学中创新能力培养的现状

当前《电气控制线路安装与检修》课程的教学存在几个突出问题：

一是课堂以教师单向讲解为主，常见场景是教师在黑板或投影上讲解线路图，学生照着图纸重复接线练习。比如讲解三相异步电动机控制线路时，教师通常直接给出标准电路图，学生只需记住接触器、继电器的连接方式，很少被要求思考为什么这样设计或能否改进。二是实训内容过于固化。教材提供的实验项目都是验证性任务，如按照既定步骤完成电动机正反转控制线路安装。学生只要按部就班操作就能得分，缺乏自主设计环节。有教师反映，即使学生提出想尝试不同接线方法，也常因课时有限或安全考虑被劝阻。三是教学评价标准单一。考核重点放在线路安装的规范性和故障排除速度上，对于学生提出的创新思路或改进方案缺乏评价机制。四是教学资源制约明显。多数学校的实训设备只能支持基础实验，缺少支持创新设计的模块化组件。当学生想尝试 PLC改造传统继电器控制时，往往受限于设备条件而无法实现。这些现实因素共同导致了课程在创新能力培养上的不足。

二、优化教学内容，激发创新思

（一）引入实际案例与问题

在电气控制线路教学中，结合实际电器设备进行讲解效果更为直观。比如分析电风扇控制线路时，可以让学生拆解观察实体电风扇的电路板，了解其档位切换的实现方式。教师可提出具体问题：为什么电风扇低速档位需要串联电容？如果取消这个电容会怎样？让学生通过实物观察和电路分析寻找答案。对于洗衣机控制线路，可以引导学生思考水位开关与电机运转的逻辑关系，比较不同品牌洗衣机控制方式的异同。在讲解三相异步电动机控制时，不要直接给出标准电路图，而是先让学生思考实际需求：车间行车需要前进后退，传送带需要正反转，这些不同场景对控制线路有什么具体要求？通过这样的案例引导，学生能自然理解各种控制线路的设计初衷，为后续创新改进奠定基础。

（二）开展项目化教学

项目化教学的关键是要设计贴近实际的工作任务。可以将课程内容转化为几个典型项目，比如机床冷却泵自动控制系统安装调试。这个项目包含明确的工作要求：当机床温度达到设定值时自动启动冷却泵，低于设定温度自动停止。学生需要完成从元件选型、电路设计到安装调试的全过程。在项目实施中，鼓励学生查阅电工手册，比较不同温度传感器的特性，设计合理的控制逻辑。另一个项目可以是仓库自动照明控制系统，要求学生实现人来灯亮、人走灯灭的功能，同时考虑节能需求。这类项目没有唯一标准答案，学生可以根据理解采用继电器控制、PLC 控制等不同方案，在实践过程中培养创新能力。

三、设置开放性实验项目，培养创新实践能力

（一）设计开放性实验内容

教师可以设计三类开放性实验项目：基础型、提高型和综合型。基础型实验如电动机基本控制线路设计，只给出功能要求，不限定具体实现方式；提高型实验如自动灌溉系统控制，需要学生结合传感器知识自主设计；综合型实验如智能家居控制系统，则要求学生整合多门课程知识完成。实验指导书只需明确安全规范和功能指标，不提供标准电路图。例如在自动门控制实验中，有的学生选择红外传感器触发，有的采用压力传感，还有的尝试声控方案，教师只需确保电气安全，对不同方案都给予指导。实训室应配备常用传感器、继电器、PLC 等多样化元件，支持学生尝试不同技术路线。

（二）鼓励学生自主探索与创新

教师需要转变角色，从示范者变为引导者。当学生提出非常规方案时，不要急于否定，而是引导其分析可行性。比如有学生想用单片机改造传统继电器控制，教师可指导其先完成基础电路验证，再逐步升级。同时建立创新记录本制度，要求学生记录每次实验中的非常规尝试，无论成功与否；定期组织创意分享会，让学生展示特色设计，如某组将普通按钮升级为触摸开关的控制线路改造。对创新成果实行多元评价，设置最佳创意奖、最具实用价值奖等专项奖励。

四、营造创新教学氛围，激发创新积极性

（一）组织创新竞赛活动

教师可以设置智能家居控制电路设计、节能型电动机控制系统等贴合实际应用的竞赛主题。竞赛分为初赛和决赛两个阶段：初赛要求学生提交设计方案和原理图，由专业教师和企业工程师共同评审；决赛阶段学生需要在规定时间内完成实物制作和功能演示。评分标准包括创新性（ 30%) ）、实用性（25%）、工艺质量（20%）和成本控制（15%）等方面。某职业院校举办的电控创新竞赛中，有学生设计了用手机 APP 控制的继电器系统，虽然电路简单但创意新颖，获得了特别创新奖。竞赛后要组织优秀作品展示，将获奖方案整理成案例库供后续教学参考。建议每学期举办一次，与企业合作设立奖金和实习机会，增强学生参与积极性。

（二）开展小组创新讨论

小组讨论应采取问题驱动的方式。教师提前一周发布讨论主题，如如何改进传统机床的电气控制系统。每组 4-6 人，配备讨论记录表和白板。讨论过程分为三个阶段：首先是头脑风暴，组员轮流提出想法不做评价；然后是方案论证，分析各想法的可行性；最后形成实施方案。教师要巡回指导，适时抛出关键问题引导深入思考。讨论结束后，每组选派代表进行 5 分钟汇报，其他组员可以补充。教师点评时要突出创新点，比如有小组提出用光电传感器替代机械限位开关的思路就值得肯定。可将优秀讨论成果纳入课程资源库，供下届学生参考。建议每月开展 _1^-2 次，讨论主题要结合实际工程问题。

结论

在《电气控制线路安装与检修》课程中培养学生的创新能力，需要教师从教学内容、教学方法和教学氛围等多个方面进行改革和创新。通过优化教学内容、设置开放性实验项目以及营造创新教学氛围等策略，能够有效激发学生的创新思维和实践能力。

参考文献

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