时间:2022-01-30 14:34:03
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇电机电气实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:ED-2000自动化生产线 机械 电气控制
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(b)-0163-02
我国高等职业学院培养目标《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》指出:“高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,培养拥护党的基本路线,适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。”
为了适应专业技术发展的要求,国家对高等职业院校的硬件建设投入了巨大的财力,然而目前各种先进设备更新很快,有的甚至3~5年就更新一代,有的学院实训用设备利用率较低,如何保证学生既学习了专业知识技能又充分利用实训用设备是非常重要的。
我院于2008年引进了北京杰创永恒科技有限公司生产的“ED-2000自动化生产线”作为机械与自动化专业学生的综合实训设备,本系统选用可编程序控制器(PLC)作为主要控制手段。控制功能是通过3个气缸、一个直流电机产生推进和摇臂动作依次完成工件的传送来实现的。为确保系统的运行可靠,在系统的初始位置装设有光电传感器用于检测工件,另在每个气缸和摇臂电机的原位和到位处均装有接近开关或微动开关,以保障执行机构动作的准确性。
对于这条生产线,相比于其它高职院校的自动化生产线,机械零件过于小巧、学生易损坏,设备陈旧、不符合近年国家或北京市职业院校机电设备相关知识比赛规定,但是,它却包括了典型的机械部分和电气控制部分,不管专业技术如何发展,其基本机械和控制原理本质上是不变的,因此我们增改实训内容,调整学生实训时间,加强设备的利用率,全面提高学生的职业技能。
2012―2013学年,我院为机械制造与自动化专业学生安排了专业综合实训,利用ED-2000自动化生产线,我们圆满完成了教学任务,实训内容具体安排如以下几点。
1 观察生产线
为了培养学生对ED-2000自动化生产线的认识,首先让学生观察其外形,教师演示其完成的工作过程,然后让学生写出其工作情况。
2 学习机械部分
学生每4人分成1组,每组发一个电工工具箱和整理箱,首先学生把生产线上各零部件贴上标号后,让学生拆散此生产线机械零部件,然后每组学生组长绘制本生产线的装配机械工程图纸,组员1和2绘制不同典型机械零部件的三视图,组员3进行生产线中用到的典型机械零件制造与加工分析。
这样,学生在机械识图与绘图、机械零件装配、机械制造与加工方面的知识得到了综合训练。尽管设备陈旧小巧,实训过程中各位学生分工明确,责任具体,因此学生在学习时损坏机械零部件的现象很少。
最后,每组学生齐心协力重新把生产线组装完好后教师才验收各组学习情况,教师再给予相应分的学习成绩。
3 学习控制部分
本系统控制区装有开关组件、PLC组件、按钮盒组件、稳压电源组件、继电器组件和输入/输出端子板组件等。铝合金板的三面装设走线槽。传感器、电磁阀、直流电机、按钮盒、指示灯等设备的信号导线均通过走线槽后经输入、输出端子板与PLC的端子连接。
按钮盒装有发出系统操作命令的启动按钮、停止按钮、复位按钮和急停按钮,另有一转换开关用于系统运行方式的选择,可选择连续、单周期和步进三种不同的运行工况。灯塔上装有红黄绿三节灯具用于表示系统的当前运行状态。
电源系统将AC220V供电直接引入断路器,再通过电源端子板分配电源,一路送至PLC供电,另一路送至稳压电源。稳压电源输出的DC24V电源经负载电源开关送至输出端子板作为负载的供电。系统中各传感器的供电由PLC内部的DC24V电源提供。
气源系统经气路总开关和调节过滤减压阀后将供气送至电磁阀组,再从各电磁阀直接送至对应的气缸用气。
学生能够完成以下任务。
(1)画出电气控制电路图,完成电气控制系统安装调试。
(2)气动控制元件的认识与调试。
(3)检测与传感装置元件的认识与安装调试。
(4)气动与电动执行机构的认识与安装调试。
(5)PLC的编程与安装调试。
(6)系统故障的分析与排除。
这样,学生重新认识和训练了传感器、电磁阀、直流电机、按钮、指示灯、可编程序控制器等设备元件,经过以上6个任务的完成,掌握了调试控制元器件的常用方法,能够排除常见控制部分故障,对电气控制的知识能够进行综合灵活运用。
4 学习效果分析
机械制造与自动化专业综合实训的目的是学生把所学的机械、电气等知识有机结合起来,实现与相关企业技术进行零距离接触。我们通过此次的综合实训,学生上交学习资料有:(1)绘制ED-2000自动化生产线装配三视图、摆臂组件三视图、电动机组件三视图、双气缸组件三视图、导向管组件三视图、滑道组件三视图、单气缸组件三视图。(2)画出控制系统气路连接图、电源系统及安装接线图、PLC电气原理接线图、控制盒电气安装接线图、传感器电气安装接线图、电磁阀控制电气原理及安装接线图、摇臂电机控制电气原理及安装接线图、输入输出端子板出线图、控制系统功能图、PLC电气安装接线图。(3)写出生产线的工作情况、编写PLC控制程序、写出实训总结;学生现场完成的工作有:①机械零部件的拆卸。②机械零部件的装配。③气动控制元件、检测与传感装置元件安装调试。④气动与电动执行机构安装调试。⑤PLC编程与安装调试。⑥系统故障排除。
另外,以小组为单位进行实习,培养了学生团队协作的能力。众所周知,一个企业的生存和发展不是靠一个人维持的,任何工作岗位都有一定的职业要求,每个成员只是团队中的一份子,根据学生的特点,让其在小组中完成一定的任务,这样为以后的职业生涯打下了良好的基础。考核方式按下表进行。
通过考核,本次实训学生的优秀率为30%,及格率为100%。经过验收,实训结束后每组硬件完好,没有损坏和丢失零部件的现象。
5 结论
随着经济的高速发展,中国的各类物质得到极大的丰富,特别是专业技术较强的生产设备,生产厂家多、设备更新快,作为职业院校的专业教学,重点在于教会学生学习思维方法和动手实践方法,我们建议不要盲目注重先进设备的购置,应充分利用现有设备,全面提高学生职业技能。
参考文献
一、引言
《机电一体化系统设计》课程可以使学生建立机电产品的一体化设计思想,把电子技术、传感器技术,自动控制技术、计算机技术和机械技术有机地结合起来,并且能运用所学知识对机电一体化产品进行分析或设计,使学生具备解决生产过程中机电设备的运行、管理、维护和改造等实际问题的初步能力。这门课程既涉及理论知识的学习,又强调学生的实际动手能力,因此非常适合运用案例教学法。通过设计合适的教学案例及实训教学装置来引导学生自主探索、分析、理解案例中所包含的多学科问题和相关技术,采取即学即用、理论与实践无缝对接的教学方法,掌握案例中的科学知识和分析解决问题的工程实践能力,形成一个为解决问题学习,带着任务探索实践的学习氛围,最终达到教学目标。学生通过自导引小车案例,完成从机械本体设计、装配、电控系统搭建、程序框图及程序代码编写的全部过程,培养学生设计、调试及研发的能力,提高学生解决工程实践问题的能力。
二、自导引小车案例教学内容设置
1.理论教学内容。自导引小车是工业生产中得到广泛应用的典型车间自动设备,此系统从单片机控制系统硬件及运动轨迹算法、软件编程等方面锻炼学生的实际应用能力。自导引小车理论教学内容包括:介绍自导引小车简介及应用场合;自导引小车的工作原理;导引方式分类;路径规划;单片机控制系统;直流电机脉宽调速知识及实现方法;轨迹识别传感器原理及应用;双电机驱动行驶系统策略分析;Keil C单片机软件编程及调试。讲授时与案例相关的内容重点讲解,将已经学过的分散知识融合到一个案例,让学生体会到所学知识之间联系,对机电一体化的五大组成部分有更加明确的认识,掌握该实际工程应用中所涉及的内容和设计方法,实现系统地运用所学知识指导实际工程的目的。
2.工程实训内容。自导引小车案例实际操作环节为4周时间。在这4周中,首先完成机械结构设计;利用Proteus进行自导引小车控制系统硬件原理图设计和软件仿真;进行自导引小车运动轨迹设计;在采购来的电子元件和自制的一些零部件的基础上,组装自制自导引小车模型和搭建电路板实物;利用Keil C编程软件进行控制系统软件程序开发;自导引小车设备循迹、调试、运行等主要环节。(1)自导引小车机械系统设计,包括传动系统、转向系统。要求:自导引小车模型载重50kg。(2)自导引小车控制系统设计。主要电气元件包括:AT89C系列单片机、直流电机、直流电机驱动器、循迹元件、避障元件等外围芯片。(3)控制系统软件程序开发。要求实现按照预设轨迹运动并能实现调速。(4)自导引小车系统调试。上述四部分内容基本控制在每周完成一项内容,各项任务完成之后,总结并整理相关资料。
三、案例实施过程中注意事项
案例教学的目标是否实现,主要依赖两方面:(1)教师指导作用的实现;(2)学生自身重视程度。鉴于上述两点,笔者认为在进行自导引小车案例教学过程中,需要注意以下几方面的内容。
1.充分了解学生的动向。这个案例学生积极性比较高,但是忽略控制知识要求较高,机械结构也要兼顾的特点。教师要了解并根据这情况,从内容设置上要强调机械部分的重要性,在控制电路原理上要多提高,不能只满足小车能跑起来的外在现象,对于深层次的理论知识也要掌握,这样才算真正学懂单片机控制的机电一体化系统。
2.充分发挥学生之间的带动作用。在案例实施过程中,教师每天到场进行指导。但是大部分时间学生之间的交流更方便,学生在遇到各种各样的问题,学生之间互相切磋问询更能提高学习的效率和兴趣。出现共性问题时,教师要进行指导。学生还自发建立了QQ群,有问题都可以在群里商量讨论,教师也可以参与到其中。学生在整个案例实施过程中,教师和学生、学生和学生的互动交流,把主动权交给学生。
3.严格把关考核环节。这一案例教学是在本科生教育中应用的,学生人数较多,鉴于案例实训资源有限,学生分组进行,一组学生共用一套实训设备,共同完成整个设计任务。因此,教师要严把考核环节,在案例实施过程中,通过平时考勤、观察,最后,了解每个学生学习动手情况,根据学生承担的任务内容进行答辩提问,以杜绝学生没有认真参与现象的出现。最终目的是要让选择这一案例的每个学生都能有所收获。
四、自导引小车案例考核方法
由于教学分理论与实践两个部分内容,因此考核方式将分为笔试试卷和工程实训两个部分。其中,笔试考核部分,本案例理论知识考核占《机电一体化系统设计》试卷总分数的20%;工程实训部分分组完成,每组需要完成以下内容:(1)案例设计说明书1份;(2)机械结构三维模型图1张(电子版),二维设计装配图1张及主要零件图;(3)电气系统原理图1张;(4)程序框图及程序清单;(5)演示视频。每项内容占20分,工程实训总分数为100分。最后以小组为单位进行答辩,以设备能够调试运行为通过主要指标,同时对每个人对设备的总体方案和主要内容进行陈述,对其负责的部分内容进行答辩询问,回答问题完整且正确才算通过。这个可以督促每个人认真训练,达到培养其工程实践能力的目的。
五、案例教学实施效果分析
案例教学在机械2012级、2013级机电方向本科生中进行,《机电一体化系统设计》课程共40学时理论教学,共讲述5个案例,该案例占6个学时。教师通过积极备课,完善自导引小车案例教学内容。理论教学多以图片和视频形式展示给学生,让学生有更直观的感性认识,提高学生的兴趣和注意力。从实践效果看,效果比以往单纯文字讲述要好很多。自导引小车案例工程实训共有20名学生选择该案例。20名?W生分成4组,每一组都动手装配调试一套自导引小车设计和工程实训过程,每一组的设计方案要求和参数不一样,小车所行走的轨迹不一样,最后提交要求的全部资料。通过对本次工程实训教学实施过程的观察和思考,结合学生的实际实施情况和最后答辩考核情况,效果分析如下。
1.对于自导引小车机械系统设计任务,实训装置是小车模型,机械结构较简单,要求学生根据工厂使用的自导引小车,增加机械结构的强度进行结构设计计算,进行三维图、二维图、零件图的绘制。该环节主要训练学生机械结构设计、计算校核关键部件以及?C械制图能力。由于学生进行过机械设计课程设计,对于机械图具有较好的基础,比较容易完成。主要是要学习三维软件的使用。同学们根据未来各自希望从事的专业,选取了不同的三维软件来进行制图。
2.对于电气控制系统设计任务。学生们对实际电气控制系统和电气元件了解有限,前续课程缺乏电气控制系统的课程设计,学生通过自学所用开发软件Proteus和编程软件Keil C,掌握了实际工程中电路原理图设计,增强了学生自主学习的意识和能力。通过硬件电路图的实物实现环节训练了学生线路板的印刷、实物连线及硬件系统检测能力。从效果来看,学生们在实训过程中掌握了控制系统硬件原理图及其电气元件,了解了实际工程中的接线方法,加深了对机电一体化控制系统的认识,培养了他们运用已学知识理论与实际的结合解决工程实际问题的实践能力。
【关键词】LBL;TBL;CBL;PBL;电机与电气控制技术;教学效果
《电机与电气控制技术》是我校机电一体化专业的一门主要专业技术课程。该课程主要包括,三相异步电动机、直流电动机、控制电机、常用低压电器、继电器―――控制系统基本环节、典型设备的电气控制、电气控制系统设计等。它不仅为后续专业课程(如机电装调等)准备必要的基础知识,又可以作为一门独立的专业技术课,直接为工农业生产服务。但是该课程对高职二年级的学生来说,学习该课程还是有一定的难度。这给我们任课教师就探索该课程的教学方法提出了思考,接下来笔者就LBL、TBL、CBL与PBL的实际应用谈谈自己的观点。
1、LBL教学法的弊端
《电机与电气控制技术》与《电路》相比,不仅有电的物理量又有磁的联系,难度加大;不仅有时间向量又有空间向量,物理概念多,且比较抽象。因此学生时会有畏难情绪。本课程若还是只采用传统的以LBL(lecture-based learning)教学方式,采用“黑板+粉笔”的教师为主导方法,学生只是被动接受教学内容,对于元器件结构、电动机原理、电气控制等过程等是死记硬背,专业课的学习对学生来说是痛苦的和枯燥乏味的。
2、TBL、CBL与PBL的特点
TBL(Team-Based Learning)是以团队为基础的教学法。TBL主要以一个小型组织化的学习环境为条件,以小组团队讨论合作为形式,以提高学生自主探究、合作学习、语言表达和沟通能力等综合素质为目标的一种学习模式,同时还具有课堂气氛活跃,师生互动性好的优点,在提高学生学习效率和综合素质上的有较大的优势。
CBL((Case-Based Learning)是一种以案例为基础的教学法。由于案例教学法要求学生直接参与对案例的分析、讨论和评价,为锻炼学生的语言表达能力、解决问题的能力以及创新能力创造了条件。因此,在给高职二年级学生上课时使用比较合适。
PBL(Problem-Based Learning)是以问题为导向的教学方法。PBL 将学习与实际的任务或问题(driving question)挂钩,以问题为学习的起点;学生的一切学习内容是以问题为主轴所架构的,通过学生自主探究和合作来解决问题,从而学习隐含在问题背后的科学知识,形成解决问题的技能和自主学习的能力。
3、电气控制技术课程采用联合教学法的可行性及方法
该课程的很多教学内容都会安排在理实一体化教室或相关实训室里面上。一般来说,教室里都是大的实验桌,这样比较方便分组进行团队教学。以各种电气控制案例为中心,采用循序渐进的探究式提问为导向,通过团队合作的方法来探讨每次课的知识点,这样不仅提高了学生的学习兴趣,而且,更易于每次课知识点的内化。
联合教学法包括准备、实施和总结三个阶段。现以CW6163B型车床电气控制原理分析为例。
(1)课前准备 : ①将学生分组:根据每个学生的学习习惯和性格特点,一般将一个班分为6组。②布置项目任务书:要求学生根据任务书在课前做好充分准备,通过书面或电子等方式来收集机床资料,了解机床的加工特点和运动方式以及主要组成部件。
(2)实施阶段:①探究式提问:以车床分析该电气原理图的构成,并思考为何要如此设计?每个元器件在原理图中的作用是什么?请每小组分析电气控制原理 ②学生对以上提问进行小组讨论,教师巡回指导③每组派一名代表来回答小组讨论结果,教师引导全班同学共同思考分析④全班同学对问题的正确答案达成共识,使本次课知识点逐渐内化。车床三只电动机的作用,他们之间的控制关系,以及每只电动机控制原理和控制特点。
(3)归纳总结:这个阶段教师通过对探究式所提问题进行循序渐进的归纳,通过对车床电气控制原理的分析,使学生对该课程的前后知识点形成一个系统的概念;并对每组在本次课的表现及讨论情况做出客观的评价。
4、联合教学法的实用性
通过学生对教学评议表的测评,大部分学生较赞成教师在该课程中采用联合教学法。主要要以下优点:
(1)激发了学生学习的积极性:采用TBL教学法后,把教师讲授为主导的课堂转变为团队研究工作小组,把被动接受转变为主动探究,使得枯燥难懂的专业课变为学生的探索案例课。
(2)真正使知识点内化:只有学生自己动脑思考、分析后的内容,他才会有深刻记忆;用联合教学法从一开始的准备到课堂讨论到归纳总结,这些过程都以学生为主体,培养了学生自主学习的意识以及分析问题、解决问题的能力。
5、联合教学法在应用中存在的问题及解决办法
(1)联合教学法虽然在课堂上体现出来的是以学生为主导,教师似乎很轻松,其实不然,采用这种教学方法,要求老师更多的是“功夫在诗外”。从一开始的准备到导入,课堂讨论到归纳总结,案例的采用、项目任务书的编制,都体现了老师的用心良苦。这需要教师在课外花大量的时间精心准备。
(2)采用这种联合教学法,在课堂中往往会出现这样一种情况:活泼大胆、自主学习能力较强的学生在课堂上比较踊跃,而内向害羞的学生却会“冷落”在一边。所以教师在小组分配任务要考虑到“事事有人做,人人有事做”,激发每个学生学习的积极性。
通过教学实践,笔者认为《电机与电气控制技术》该课程合理地采用TBL、CBL与PBL联合教学不仅激发了学生自主学习的内动力,而且便于学生温故而知新、融会贯通地掌握学习内容。更重要的是通过这种学习环境中,培养学生团结合作的团队精神和勤于动脑、勤于思考的好习惯。在教学中是一种值得推广的教学模式。
参考文献
项目教学法是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。学生在完成指定项目的同时,学习和应用已有的知识,在实践的第一线培养解决问题的能力,是一种“真刀实枪” 的演练。在项目教学中,学习过程成为一个人人参与的创造实践活动,注重的不是最终的结果,而是完成项目的过程。学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,培养分析问题和解决问题的能力及团队精神和合作能力等。
《电力拖动》作为机电一体化专业的专业基础课,主要培养学生掌握各电器元件的选用,利用电气元件进行电气电路的设计以及维护维修电气电路的实践能力,该课程在专业的整个课程体系中,起着承上启下的作用。在传统的授课过程中,仍沿用“以教师为中心” 的注入式教学模式;实践教学以模仿为主,突出技能性训练,而缺少设计性、创新性,教学效果不十分理想。
鉴于该课程在教学中存在的诸多问题,有必要进行教学模式的改革,《电力拖动》课程中应用项目教学法,可以取得较好的教学效果。
在《电力拖动》教学中,首先将理论知识分解成电机原理、电机绕制、低压电器、电机的控制环节及机床电器控制五大知识模块,然后围绕这五大知识模块设置相应的项目,每一个项目都是一个实际应用的研究课题,应充分考虑生产实际和工作中可能发生的问题。项目实施时,由教师进行必要的课堂教学和实验,使学生掌握必要的基础知识,然后按一定原则对学生分组,布置项目任务,学生分别对项目进行讨论、查找资料,并写出各自的设计思想与方法、画出设计原理图、选择元器件、再由学生正式实施项目,写出总结,包括实施项目成本核算,最后教师进行评估总结。
一、项目实施步骤
1.项目的设置是“项目教学法”成功的关键。
在明确的教学目标指导下,综合考虑项目的统筹设置、项目间的联系和层次递进。项目的选择要以教学的内容为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要有一定的想象空间和难度,充分发挥学生的自主意识和创新能力。如“运料小车往复运动” 的电气控制项目,在学习低压电器、三相异步电动机正反转电气控制之后提出,此项目的控制电路设计灵活多样,可促使学生学习和运用新的知识、技能,解决过去从未遇到过的实际问题。
2.分组设计项目。
任务确定后,教师提出设计方法,明确该项目要解决哪些问题,关键在哪里。学生们分组设计,教师引导各小组根据项目任务查、找相关资料,使各小组同学独立进行设计。这样学生成了教学中的主角,而教师则转换为引导者,教学的服务者。学生根据实际问题设计出的电路往往是五花八门的,尽管有漏洞或设计不完全合理,却是学生自己努力的结果。如“运料小车往复运动”的电气控制项目的延时电路的设计,有的用断电延时时间继电器,有的用通电延时时间继电器,有的用一个,有的用两个时间继电器来设计,项目设计完毕后,组织学生互评,修改自己的杰作,互帮互学,不但学到了知识,而且培养分析问题和解决问题的能力。
3.教师的评估总结是“项目教学法” 的重要环节。
学生的设计会存在各种各样的问题,教师在评估中要指出问题的所在及解决的方法,要总结比较各组的特点,引导他们学习别人的长处来改进和提高自己的设计,使学生的各种能力在评估中得到提高,评估的过程是总结以前学过的知识,提出和学习新知识的过程.在“运料小车往复运动”项目评估时,教师详细分析各套方案的特点,指出哪些是可取的,哪些是不可取的,总结“行程开关”、“时间继电器”的灵活应用方法,详细说明怎样对电动机进行互锁控制,再通过成本核算比较,最后总结出_套合理、可行、实用的方案供大家实施.使教师的评估总结过程成为学生一个学习的过程、提高的过程。
二、项目教学法对教师的要求
1.教师必须具备实践技能。
在教学过程中,教师要设计好每个教学项目要完成的任务,将实践技能和实践经验结合到项目建设中。项目教学法在电气控制技术课程中的实施,围绕部分机床进行多个项目设计,如车床CA6140刀架移动电机的控制、车床CA6140主轴电机的控制、卧式车床CA6140电气控制电路的检修等。以上设计出的每一个项目都有其附着体,需要带领学生观察机床的实际工作和机床的电路,使学生身临其境,激发学习兴趣,达到学习和工作零对接的目的。因此,教师要具备一定的实践技能,才能完成各项项目的教学。
2.教师必须熟练掌握理论与实践间的衔接。
进入项目教学以后,就把原有的教材知识体系打乱了,教师需要按照设定的项目将知识重新连接起来。项目需要哪部分知识,就把哪部分知识教给学生,如进行车床CA6140移动电机的控制电路安装与调试项目时,要给学生介绍的相关知识有第一章的低压电器的基本知识、手控电器及主令电器动合按钮、接触器,第二章的控制线路原理图及接线图、三相鼠笼式异步电动机的直接控制线路点动部分。
3.教师必须有多学科知识综合技能。
在项目教学过程中,每个科目都不是独立存在的,教师要掌握课程的关联内容,以便对学生进行指导、评价与考核。例如,电机与拖动部分的电机参数、电机的拖动方式等都是电气拖动基础课内容,在电气控制技术课项目设计过程中是不可缺的;工厂供电课程中的电气安全距离、电源和设备的保护等内容也是分析和设计电气控制电路必须掌握的知识,电气控制技术课指导教师也必须掌握。
通过“项目教学法”在《电力拖动》课程教学中的应用与实践,为学生提供更加有效学习的良好环境,把理论教学与实践教学有机的结合起来,不仅有利于学生加深理解和掌握书本的理论知识,更使他们懂得怎样灵活应用这些知识,提高了学生的各种能力,在整个教学过程中既发挥了教师的主导作用,又体现了学生的主体作用,充分地展示中职教育“以能力为本” 的价值取向,使课堂教学的质量和效益得到更大幅度的提高,培养出来的人才更能够适应社会的需要。
在项目教学的过程中,学生提高了学习能力,教师提高了业务水平。在科学技术飞速发展的今天,新知识和新设备不断涌现,传统的教学已无法面面俱到,具有终身学习能力的人才能适应社会。所以,项目教学法是一种值得推荐的适合职业学校采用的教学方法。
参考文献:
Dai Liqian
(西安铁路职业技术学院,西安 710014)
(Xi'an Railway Vocational and Technical Institute,Xi'an 710014,China)
摘要:项目教学法是我国高职教学改革的主要方向之一,《电机与电气控制》既要培养学生电机维护和电机控制的调试和故障排除方面的职业技能,又要为机电专业后续课程提供一定的基础知识。作者根据多年的教学实践,对该课程按照项目、任务、任务分析、任务实施、任务评价等重新进行了解构与重构;通过教师引导学生完成一系列任务的实践教学手段,达到教学的目的。同时,强调了以学生为主体的教学改革和考核改革。
Abstract: The project teaching is one of main direction of China's vocational education reform. Electrical Motor and Electrical Control course not only cultivates students' vocational skill about the commissioning and troubleshooting of motor maintenance and motor control, but also provides certain foundation knowledge for subsequent electromechanics courses. Combining with many years of teaching practice, the author conducts deconstruction and reconstruction on the course according projects, tasks, and task analysis, tasks implementation, and evaluation of the task; through leading student to finish a series of task, achieve the teaching purpose. At the same time, emphasize the student-centered teaching reform and appraisal reform.
关键词:电机与电气控制 课程改革 项目教学 解构与重构 多元化考核
Key words: Electrical Motors and Electrical Control;curriculum reform;project teaching;deconstruction and reconstruction;diversified assessment
中图分类号:G42 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)20-0249-02
0引言
《电机与电气控制》由《电机拖动》和《工厂电气控制设备》整合而成,在电气自动化、机电一体化以及数控设备维护等专业的课程体系中起着承上启下的作用[1],该课程既要求掌握电机及电机的控制的检测与维护,以及电机控制的调试与故障排除,具有一定的分析、解决实际问题能力;同时,它又要为其后续课程《电力电子变流技术》、《PLC控制》、《自动控制与系统》、《工厂供电》等课程提供一定的基础知识。通过该课程学习,使学生有较强的职业能力和一定的创新精神。项目教学法是在教师的指导和引导下,师生共同完成一个完整的工作项目而进行的一种教学活动,在我国职业教育中已经得到了广泛的应用。[2]根据《电机与电气控制》的课程标准和课程要求,我们对该课程进行了项目教学改革的探索。
1改革的总体思路
课程改革的目的是贯彻落实16号文件精神,树立良好正确的高职教育教学理念,倡导教学内容与方法的改革及现代教育技术手段的运用,强调以教师为主导、学生为主体的教育教学改革,最大限度地调动学生学习的主动性和积极性,培养学生的科学探索精神和创新能力,不断提高教学质量[3]。按照项目教学法,经过大量的现场调研、分析设计出一定实用性的项目,通过一系列的典型任务的分析、讨论、实施、评价,来达到学习的目的[4]。任务的设计需要考虑到由简单到复杂,由单一到繁杂,通过各任务的完成渗透相关知识的学习。使得知识的学习目的性强,学习的趣味性和实用性大为提高。理论的掌握达到够用为度,努力使学生积极参与到教学工作中来,变学生被动学习为主动学习。
2本次改革的具体方法及其实践
2.1 课程的解构与重构《电机与电气控制》这门课是机电一体化、电气自动化等专业的核心课程,在传统教材中,一般先介绍各类电机的工作原理,然后介绍低压控制电器及变压器的相关知识,最后介绍电机的控制方法和典型的控制电路,并配合适当的验证性实验来达到教学的目的。为了适应高职教育的特点,我们对该课程的整个体系进行了解构与重构。
2.1.1 对教学顺序进行了调整,考虑到该课程主要以电机的维护和控制为重点,而在机电控制的实际应用中,运用最多的是三相异步电机,且异步电机的控制比直流电机的控制相对简单一些,所以先介绍三相异步电机及其控制,然后介绍直流电机及其控制,最后介绍变压器以及控制电机的相关知识。每一个环节,每一个知识点,我们都设计了一个对应的任务。同时,在电机的控制中,考虑到异步电机的控制是重点,所以逐步介绍一些较为复杂的实际的典型机床电机的控制。使学生逐步具备处理实际问题的能力和方法。
2.1.2 改变以往先讲理论,再用实践为理论服务的教学方法。在教学安排中,首先认识电机及其结构,用电机的拆卸与安装任务来让学生认识电机,在认识时,适当介绍电机的基本原理、铭牌和特性。然后用一系列控制任务来让学生了解如何控制电机的启动、调速和制动等。任务的安排由简单到复杂。在控制任务的完成过程中,逐步熟悉相关的低压控制电器及控制的相关原理。同时,逐步介绍低压控制布线和相关工艺及标准。使学生在做中学、学中做。努力提高学生学习的自主性和学习热情。
2.1.3 调整任务完成过程。首先要提出任务的具体要求,明确任务的目标。然后介绍相关知识,相关知识包括电机的控制原理、低压控制电器的原理及其使用选择方法等。在相关知识的设计中,首先本着够用为度的原则介绍基本知识。同时,对于学习比较好的、积极性比较高的学生,还可设计部分拓宽知识可供学生选择性学习,拓宽学生视野,为以后的职业生涯可持续发展打下良好基础。接下来进行任务分析,根据任务的要求、目的,得出完成该任务所需要的控制电路,该过程由教师引导,学生分组自行分析、比较,得出一个最佳的控制方案,各组的方案可以不一致,便于后面的任务评价。当该控制方案经过讨论,认为合适后,并经教师认可后,开始任务的实施。任务的实施首先要通过任务分析后列出完成该任务设备清单,然后选择合适的控制元件,在选择过程中逐步熟悉各控制元件特性和规律以及选择方法。最后,由教师和学生一起来对每组学生完成的任务进行评价,指出其优缺点,由师生共同讨论提出改进方案。为了满足部分爱好学习的学生的要求,在完成基本任务的同时,也可适当地设计一些拓宽任务共学员选择性完成。
2.2 教学方法与手段的改革
2.2.1 加强教学方法的改革教学方法的改革的一个关键就是教师要摆正自己的位置,树立学生为主体的理念,并引导学生进入主置,不能事事都是老师讲,学生听。老师要学会多听、多引导、多总结。对于完成任务中遇到的问题,老师不要有问必答。要引导学生思考,协助并配合学生分析,鼓励学生相互讨论。努力培养学生思考问题和解决问题的能力。只有这样,学生才会有创新。同时,学生才会有自信,将来步入社会才会对社会有用,才会有发展。所以教师要提前做足功课,提前准备,对学生随时有可能提出的预料之外的各种问题提前思考,对不同学生给出的千差万别的答案加以评价。同时,要善于观察学生,时时鼓励学生,努力增强学生的自信心和分析问题解决问题的能力。还要引导学生学会逐类旁通,逐步养成学生的自学能力。
2.2.2 加强教学手段的改革动手能力的培养固然重要,但是,教育不等同培训,相关知识的介绍还是必要的,只是要注重介绍相关知识时的一些方法、手段。课程教学现代化不仅包括教学内容和体系的现代化、教学理念与方法的现代化,还包括教学资源的现代化等[5]。所以我们还注重了教学方法的改革和现代化教育技术手段的运用。在教学方法和手段上采用了现代教育媒体和传统教育媒体,协同融合的方法。用过多媒体技术,展示相关电机的工作原理和工作状态,形象演示各控制电器的动作过程,解决实践教学无法达到的一些难点重点,通过不断开发一些多媒体产品,使 “电机与电气控制”这一传统的专业技术课程赋予了新的活力,在相当程度上解决了该课程理论性强、内容艰涩抽象、某些规律和动态过渡过程难以表现、难以把握等难点,调动了学生的学习积极性,在激励学生主动获取知识、自觉更新知识方面起到了有效的促进作用。
2.2.3 考核方法的改革与探索高职的学习成果已不再仅是知识的积累,更多的是在实践中职业能力的形成,而职业能力又是多方面的,评价的标准、方法、主体都各有不同。因此,在对课程实践教学成果的评价采取多元化的方式进行。改变过去只注重理论知识,不注重实践知识的作法。强调要全面发展,评价标准内容包括了认知目标、核心能力、专业技能三大项,涵盖了工作过程要求的工作态度、职业道德、实践知识、专业技能等方方面面的知识与能力,做到既考知识、又考能力和素质。同时,特别注重学生的在学习过程中的自我评价和相互评价,体现以学生为主体的思想。[6]
根据多元化考核思想,我们在每个任务完成时的任务评价阶段,师生一起根据任务完成时掌握的基础知识、实训操作、任务设计分析、工艺等方面通过练、问、考、测等手段,并结合学生的工作态度,职业道德等,师生共同给出每个学生的任务评价成绩,并根据各个任务的权重,核算出每个学员完成任务的平时成绩。该成绩与期末考试成绩各占50%,作为学员的最终成绩。在期末考试中,笔试主要测试学生的分析问题和处理问题的能力,同时还要进行实践操作考试。
3结束语
通过近一年的教学改革实践,我们深刻体会到,在《电机与电气控制》课程中进行项目教学改革,能有效激发学生的学习兴趣和学习主动性,增强了学生的竞争意识和创新意识,较好地掌握相关专业知识,并具备一定的设备维修与维护实际工作能力,为后续课程及以后步入职场开展工作奠定了良好的基础。
参考文献:
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[3]范次猛. 《电机与电气控制》精品课程建设的实践与探讨[J].济南职业学院学报,2008(12):100-102.
[4]关伟.基于项目的教育技术学开放实验教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2008(8):88-90.
关键词:项目教学;电气控制与PLC;应用和实践
电气控制与PLC课程是机电一体化技术的核心课程;同时是发电厂及电力系统、供用电技术、数控技术等专业的一门主干专业课,也是取得国家职业资格等级证书(维修电工)的核心课程。结合我院电气类和机电类专业建设和教学改革,为了更好地培养高素质技能型人才,我们遵循以应用为目的,必须够用为尺度,以掌握基本知识,强化技能培养为重点,将课程内容进行整合和序化。课程整个教学分为项目实训、集中实训、顶岗实习、毕业设计四个环节,通过采用项目式一体化教学方式,重点是培养学生掌握控制电路的设计、安装、调试、故障处理的方法和应用PLC进行系统设计和编制控制程序的能力。它不仅为《电机调速控制技术》、《机电设备与维修》、《电梯应用技术》、《数控机床故障诊断与维护》等后续课程、集中实训和毕业设计打下基础,而且为相关专业学生考取中、高级电工资格证书做准备。
在课程设计的思路上,按照“基于工作过程为导向,以项目为载体,教学做一体、工学结合”的基本思路,遵循以应用为目的,必须够用为尺度,以掌握基本知识,强化技能培养为重点,将课程内容进行整合和序化。
所谓“项目式教学做一体化”是将“项目教学”和“教学做一体化教学”有效地融为一体,将理论和实践捆绑在一起,在具体教学时,将教学内容融入到来源于自动化生产实际的一个个具体的项目中去。这些项目都是经过精心组织,来源于自动化生产实际,因此具有很好实际应用价值,对学生未来走上工作岗位并适应岗位有一定帮助作用。通过本课程的学习和训练,目标是使学生能够正确地选用、使用常用低压电器,并具有典型控制线路的设计、接线和故障排除的能力;掌握应用PLC进行控制系统设计的方法和步骤。同时通过项目式一体化教学方式,培养学生的自主学习能力、创新能力和分析解决工程实际问题的能力,进一步培养学生的相互沟通能力和团队合作精神。使学生逐步具备电气技术人员应具备的职业素养,为后续课程的学习及就业打下坚实的基础。对电气控制与PLC教学内容进行科学合理的安排,使学生掌握实际工作岗位所需的专业知识、操作技能,培养学生良好的职业素养。
一、在课程项目中培养核心能力
电气控制与PLC课程和纯理论的课程有本质的区别。后者着重于纯基本理论与分析方法及其应用,而对于电气控制与PLC教学而言,光有理论知识是不行的,项目教学就是利用已知的结论,根据电气控制具体情况进行分析,以提高分析能力和解决能力为培养的核心和重点。课程项目的立项与设计是实施项目教学法的基础,在立项之前需要对课程的知识目标和能力目标进行分解,然后根据课程知识点的分布情况,设计相应的训练项目,将必需掌握的理论知识和实践技能融入到各个项目中去。
二、合理安排知识点
“案例分析法”通过一个个生动的单个实例引入,使枯燥的知识点变得生动,激发了学生的学习兴趣;通过“案例分析法”从解决实际问题项目实例入手,层层分析,逐步完成,最后归纳总结系统设计的详细思路,使难以理解的问题变得思路清晰、迎刃而解,从而激发起学生的创造潜力。同时可以增强学生的感性认识和实战意识,现场观察程序执行的效果,提高学生现场调试程序的能力,加深对理论知识的进一步消化。
例如在进行“机床电气控制系统分析”的教学中,学生容易发生看到一张大图就胆怯,没有信心的现象,我们多采用案例分析、故障排除的方法,对控制线路图中的各个功能环节逐个攻破,化整为零,然后通过讨论、角色扮演来分享经验,指出问题,适时加入安全生产、加深理解。
三、完善项目的评价体系
项目教学的指导思想是将一个相对独立的任务项目交给学生独立完成,从信息的收集、方案的设计与实施,到完成后的评价,都由学生具体负责,教师起到咨询、指导与解答疑难的作用。其实质上是以项目为导向,让学生通过承担和完成某个具体的项目来掌握专业能力、方法能力和社会能力。
项目教学法具有“任务为主线、教师为主导、学生为主体”的基本特征,教师在项目实施过程中从以往的主导者转变成引导者和最终评价者,不参与项目的实际实施,只是对项目实施过程中出现的难点进行提示,引导学生学会把握完成项目的每一个环节的基本要求与整个过程的重点难点,自己分析问题和解决问题。每个团队中由学生自己确定项目负责人作为项目的主导者和团队的管理者。
项目教学的效果需要具有一定的评价标准,评价过程中坚持以下原则:阶段性评价与终结性评价相结合;小组评价与个体评价相结合;自我评价与教师、专家评价相结合;理论与实践一体化评价相结合。
四、推广应用
与目前电气控制与PLC课程教学方法相比,项目教学法有如下优势:减少了纯理论知识的讲解,融教学于实训,通过具体系统的实训研究,降低了学生的畏难情绪,提高了学生的学习兴趣;用具体的项目分析来体现理论中的基本规律和原理,使得抽象的概念更加具体化,有利于基本理论知识的掌握;根据具体的控制系统设定一些问题,提高学生用所学知识分析问题和解决问题的能力,做到学有所长,学有所用。教学内容的针对性与适用性在于
主要是以专业培养目标的要求为依据、针对维修电工、设备管理员、机床操作工等职业岗位(群)等对电气类、机电类专业的技能要求、结合由企业高级技术人才参与的学院教学指导委员会对本课程教学内容的建议、参考相关专业毕业生质量跟踪调查问卷。
在教学过程中,应以实训项目作为教学平台,以具体电路作为分析对象,以实训现象作为切入点,将电气控制理论的基本原理与理论融入到实训项目中去,让学生在实践过程中提高动手能力,并学会用电气控制理论的基本原理分析问题。显然项目教学法的应用不能只局限于电气控制与PLC一门课程,还可进行如下多方面的研究和探讨,并且在其他专业课程中使用。如在自动化专业,力学专业,建筑专业等均可以中实施项目教学法研究:还可以结合项目教学法开展理论教学与实践教学的互补与融合问题研究,综合技能实训的研究与实践、专业人才培养方式的研究等。
参考文献:
[1]李雪梅 工厂电气与可编程序控制器应用技术 中国水利水电出版社
[2]康晓明 自动控制原理国防工业出版社
[3]许 电气控制与PLC机械工业出版社
[4]田淑珍 工厂电气控制设备及技能训练机械工业出版社
关键词 项目教学法;机床电器与PLC;职业素质与能力
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2012)06-0072-02
Project Pedagogy in Vocational Electrical Machines and PLC Teaching Practice//Xu Deliang
Abstract Higher education teaching of the universal implementation of the reform project is a teaching professional engineering effective teaching method, which enables the combination of theory and practice, a combination of classroom and actual production, learning content combined with the future job and training for his future professional work of considerable ability and overall quality of vocational talents. In this paper, the project pedagogy in electrical machines and PLC course of practice, made a certain amount of exploration and lessons learned.
Key words project pedagogy; electrical machines and PLC project; professionalism and competence
Author’s address Fushun Vocational and Technical College, Fushun, Liaoning, China 113006
目前,高职毕业生就业难,工作岗位适应性差,无法胜任本职岗位工作,究其原因其实也是老生常谈,就是高职毕业生的岗位技能即职业能力不合格。岗位技能合格就是毕业生能掌握完成岗位任务所要求的纯技术性指标。例如,学外语的能听、说、读、写;搞管理的会正确合理地安排日常工作;搞技术的能熟练地操作仪器、设备或设计图纸等。为了扭转这一不利的局面,一直以来,各学校增加以直观形式获得直接经验的教学方法,如演示法、参观法、幻灯片、动画演示等;增加以实际训练形式形成技能、技巧的教学方法,如实验法、实习法等。这些方法确实能够帮助学生获得更多的知识和技能,但与生产实际还有相当大的距离,还远不能适应未来工作岗位对从业者的要求。
当前,各学校正在开展教学模式改革,引入德国的行动导向教学法,整个教学过程围绕培养学生的职业能力、职业素质展开,以基于职业工作实际活动为导向,培养学生形成解决特定工作岗位实际问题的技术应用能力。它全盘解决了理论与实践脱节、教学内容与生产实际分离的问题,或者说高分低能问题。项目教学法是行动导向教学法的具体教学方法之一,笔者在教授08机电机床电器与PLC课程时使用这一方法,学生反映良好,取得不错的效果。
1 项目教学法
在职业教育教学中,项目是指生产中的一个具体零件,或者要完成的某一项具体的工作任务。项目教学法的应用就是将这个相对独立的工作项目在教师引导下,通过学生在小组中各自分工合作、共同努力、学习探讨来完成任务。打破传统的“以课堂为中心、以教师为中心、以教材为中心”的教学模式,让学生在参与整个项目的过程中充分发掘创造潜能,培养解决问题的能力、创新方法的能力、接纳新知识的学习能力以及与人协作等社会能力。这个方法对于工科的教学确是行之有效的。
2 机床电器与PLC教学实践特点
机床电器与PLC是机电专业的重要专业课程,是最符合工作实际的课程,是培养训练学生动手能力的最好的课程。运用项目教学法,为了取得较好的教学效果,除了在项目任务选择、组织实施和总结评价等环节符合项目教学法的规范外,笔者重点做了以下几点工作。
1)明确该课程的实践岗位任务,即主要从事各种设备的电气技术工作,包括电气设备的维护维修和电气设备(包括生产线)的安装调试等。而设备是由电器元件(设备)通过导线连接而成的,因此,电器元件的名称、用途、型号、规格、接线等是必须要掌握的,不可轻视。
2)重视实际应用,不要在理论上作过多纠缠。这一点在学习基本电器设备时很重要,例如到目前为止,不少教材还在讲空气式时间继电器,包括结构、工作原理,其实现在这种时间继电器用的很少了,都用电子的了;再者结构和原理也没必要讲,因为第一学生是使用者,不是制造者,第二在工厂电器元件的修理很少,只要坏了就换新的,只要判断出故障就可以了。
3)时刻重视动手能力的锻炼和培养。这是岗位能力的核心。基础内容包括继电接触器基本控制环节和PLC控制基本项目全部在实训室进行,边讲边练,边学边做。如学习交流接触器,在实训室直接让学生读铭牌参数,让学生知道哪些参数是主要的;用万能表测量线圈和触头,观察通电前后的通断情况,学生很快就学会,比放动画演示效果好。
4)强调机电知识综合运用,真正提高实际分析问题、解决问题的综合能力。要适应将来的工作岗位要求,必须提高综合能力。实际上,一个设备或一条生产线,都是机械、电气、液压、气动、电子和传感器技术等的综合体,单一了解一方面是不行的,因此在学习这门课时,强调知识的综合运用。如“运料小车的PLC控制”项目,在实施过程中,师生共同制作一辆小车,学生运用不少机械知识,从设计图纸到购买零件再到安装调试,让小车真正在试验台上跑起来。学生非常高兴,有很大的成就感。对比在电脑上看程序运行和指示灯的变化,其差别太大了。
3 存在的问题
3.1 实训条件的限制
为了锻炼学生的动手能力,就必须要每个学生都动手实践,但目前各学校的实训设备的数量还无法满足要求,加之学生多,学时限制,因此很难调剂开。
3.2 教师的实践能力限制
目前,不少教师都是从学校到学校,缺少在企业的工作经验,动手实践能力有限,这给项目教学法的运用与实施带来不少困难。
3.3 教师的综合能力的限制
项目中有不少是综合的,是学生真正提高职业能力之所在,而这是必不可少的。正如前述,一个项目往往涉及机械、电气、液压等多学科知识,这对教师确是很大挑战。如“运料小车的PLC控制”项目教学中,笔者就提出增加一位机械教师,共同指导完成这个项目。因此,面对现状,解决的方法应该是首先针对不同项目,配备多名教师,分工协作;其次有待每位教师不断学习,继续努力,尽快适应。
总之,项目教学法在机床电器与PLC课程教学中有着很好的优势,它能充分调动学生的学习兴趣、学习积极性。发掘更加符合生产实际的项目,开展更加符合生产实际的实践活动,学生肯定能够培养起符合未来工作岗位的职业素质和能力,成为社会主义建设的栋梁之才。
参考文献
关键词 隐性知识 显性知识 教学方法
中图分类号:G642 文献标识码:A
一、人才培养目标
机电一体化技术是有机地溶合了机械技术、电工技术、电子技术、信息技术、传感器技术、计算机技术、接口技术、信号转换技术等多种技术,并应用到实际中的综合性技术。高职机电一体化专业培养德、智、体、美、劳全面发展的,从事机电一体化设备使用和技术管理工作的高素质高级技能型专门人才。他们必须具有寻找方法解决问题的创新能力,具有运用专业知识和专业技能进行创新创业的专业素养和综合素质,还应具有高度的守时守信、自信心、道德心、团队意识和良好的心理素质、身体素质等基本素质,同时基础知识扎实、学习能力与适应性强、实践动手能力突出。
二、课程特点
要培养高规格的人才,就需要针对课程特点,因势利导,做到事半功倍,才能培养出符合要求的高素质高级技能型专门人才。而高职机电一体化专业课程不论是文化课程,还是专业基础课程或专业课程,其知识都可划分为隐性知识和显性知识。隐性知识是高度个性化且难以格式化的知识,包括主观的理解、直觉、思维模式和个人经验等。此类知识是主观的、自悟的知识,不易以语言来沟通及表达。显性知识能用文字和数字表达出来,可以用规范化和系统化的语言进行传播。因此每门课程的知识都需要事先将知识分为显性知识和隐性知识,在传授过程中进行隐性知识向隐性知识、隐性知识向显性知识、显性知识向显性知识、显性知识向隐性知识等四个阶段的转化,知识的创造就是完成这四个阶段的螺旋上升的过程。
三、方法探讨
(一)隐性知识向隐性知识传递的方法。
它是一个通过共享经验建立隐性知识的过程。获取隐性知识的关键是通过观察、模仿和实践,而不是语言。
1、打造教育队伍,深化学生专业素质和职业素质的隐性知识。
隐性知识向隐性知识的转化是高职人才培养的基础环节。在人才培养过程中,教职工通过以身作则、言传身教的影响,提升学生的专业理念、道德情操、世界观、人生观和创新能力。专业教师队伍的素质,是影响学生专业理念、道德情操和创新能力的重要因素。一方面打造“双师”素质的专职教师队伍,安排教师到相关企业顶岗、挂职、任职,还将车间引入学院,使教师不离开学院就能到企业进行锻炼,如我院将四川柏狮光电技术有限公司的LED生产线以托管方式引入到学院,不仅解决了教师的培训,同时也解决了学生在真实工作环境中学习的问题,使他们的专业素质和职业素质得到进一步提升,同时也能及时获知新技术、新工艺和先进理念,以便于对教学内容进行实时更新。另一方面建设由具有丰富实践经验的业界人士组成的兼职教师队伍,并依靠多方力量,“政行企校”深度融合,如聘请四川柏狮光电技术有限公司、四川云翔电子科技有限公司等企业的技术骨干和能工巧匠作为我院的兼职教师,并对他们进行教育教学培训,使之能更好地进行教学工作,同时与遂宁市电子工业园区部分企业签署了《校企合作框架协议》、《校企研发合作协议》等协议,还成立了遂宁市先进制造业职业教育集团、遂宁市应用电子技术教育理事会等协会,目的是汇各方之力办学。另外,通过邀请成功的专业人士和毕业生到学院开展主题演讲,以讲座、论坛、微博等形式与学生互动交流,从而提升学生的专业素质和职业素质。
2、课程隐性知识的传授方法。
在课程教学中针对出现的隐性知识,通过多年实践和毕业生反馈信息,建议采用演示、观摩和训练相结合的方式。如电气控制线路的布线,工艺要求是横平竖直,不交叉,转角直角等,要实现工艺要求,除知道基本知识之外,还需要相关经验才能做好,但经验是不能用语言或文字和符号来表述的,这就需要教师先讲授工艺的基本知识,然后进行演示,并辅以往届毕业生做得好的电气控制板进行观摩,最后在教师的指导下训练,在训练中,一方面要求教师要有丰富的电气控制线路安装经验和熟悉相关的规程,如电源接线时,应最后连接电源,拆线时应最先拆除等,另一方面要求学生布线时,既要全面考虑,又要边做边总结,以便于逐渐提高。在整个过程中,教师要严格监控,发现问题要及时纠正,好的经验要及时推广。
(二)隐性知识向显性知识转化的方法。
它是一个将隐性知识用显性化的概念和语言或符号清晰表达的过程,这是知识创造过程中至关重要的环节。教师授课就是隐性知识向显性知识的转化的过程,在这一过程中,教师将自己多年从事教学、科研和社会服务的经验,通过编写教材和教案、选择工程案例,将隐性知识通过文字、符号、概念、教案和教材等清楚地表达出来,教师通过语言或符号把显性知识以授课的方式传授给学生。
隐性知识向显性知识的转化阶段是培养人才的核心环节。课堂教学是向学生传授专业知识、专业技能、提升学生创新思维的主渠道。在这一阶段,高职院校与用人单位保持紧密联系,围绕地方经济发展需要通过专业调研,确定专业培养目标,分析岗位群,确认典型岗位,然后对典型工作岗位的工作能力进行分析,确定各个工作能力所需专业知识和专业技能,最后确认对应的课程,建立合理的课程体系。同时还需要针对性的教学模式和教学手段显得特别重要。
1、培养目标。
四川职业技术学院地处四川省遂宁市,面向成渝经济圈和遂宁地区培养高职高素质高级技能型专门人才,通过专业调研,企业中工装设备广泛使用自动化生产线,需要大量的自动化生产线组建、安装、调试、使用、维护和管理人员,通过由校、企人员组成的专业指导委员会的分析和论证,确定了我院机电一体化专业以自动化生产线为教学平台,培养面向机电、机械各行业,主要从事生产线的组建、安装、调试、运行、维护与检测工作,也可从事机电产品的营销与技术服务等与机电一体化技术相关的工作的机电一体化专业人才。
2、岗位群和典型岗位。
通过专业调研和专业指导委员会的研讨,确认机电一体化专业的岗位群有组建、安装、调试、使用、维护、检测和销售自动化生产线,结合我院软、硬件条件和各岗位的覆盖面,确认了组建、调试、使用与维护为典型岗位。
3、工作能力分析与课程的确定。
如机械本体部分,所需要的工作能力有金属材料的选用、机械本体构成、传动方案选用,需要的能力点有知道金属材料的性能、牌号和选用方法;具有识图能力,知道机械原理及结构、熟悉机械加工工艺流程,会生产线机械本体的设计,具有金属加工的基本技能;知道机械、液压、气动传动原理,熟悉机械、液压、气动传动结构,会机械、液压、气动传动设计等。依据这些能力所需知识和技能,确定了机械基础、工程制图、机械加工、机械设计和传动技术等专业基础课程或专业课程与之对应,建立了合理的课程体系,整合了按学科设置的课程体系,在保持系统性的同时,突出理论教学的应用性和针对性,着重培养学生寻找方法解决问题的能力。
4、125教学模式和工学结合的教学手段。
在整个教学过程中,采用“一条主线,二种教学形式、五个模块”的教学模式组织教学。“1”就是以组建一条自动化生产线为主线,贯穿整个教学始终;“2”就是“做中学、学中做”二种教学形式,如第一学期的电工基本技能实训,采用“做中学”的教学形式,通过电工基本技能实训,运用“做中学”的教学形式,使学生能更好地、更快地具有电工基本技能,另外如第三学期的电机与电气控制课程,采用“学中做”的教学形式,任务驱动的教学手段,边学边练,使学生会电气控制线路的设计与分析、安装与调试,同时也提升了学生的寻找方法解决问题的能力,有95%以上的学生通过了中级维修电工的考证。“5”是指五个教学模块即文化模块、机械本体模块、控制模块、信号检测与转换模块和系统集成与管理模块,通过这五个模块的学习完成自动化生产线的组建。在课程教学中主要在理实一体教室、实验实训室和企业进行,采用任务驱动、行动导向、目标教学和顶岗实习等工学结合的教学手段组织教学。
(三)显性知识的传授方法。
它是一个通过各种媒介产生的语言或符号,将各种显性知识组合和系统化的过程。高职人才需要具备合理的知识结构和较强的学习能力,学生应该通过阅读书籍、文献资料,与通过课堂教学获取的各类知识相融合,使自己的知识体系更加系统化、综合化和纵深化,构建合理的知识结构,培养方法能力,为创新能力的提升奠定扎实的理论基础。
高职院校通过配备丰富的图书资料和文献数据库,为学生系统学习提供条件,我院先后投入1000万元建成了高档次的数字化校园宽带网,不仅在教室和寝室,还是在实训室都能上网查阅资料和学习,并在学院的网站上开设了精品课程网站,我系建设了三门省级精品课程,四门院级精品课程,在建一门质量工程课程和教学资源库,正在筹建三门精品资源共享课程,为学生进一步系统的拓展学习,开辟了一个有效途径。学院建成了四川省高职院校最大的图书馆,建筑面积2.3万余平方米,藏书82万册,为学生提供了一个良好的学习环境。教师还可根据课程学习需要,针对性布置阅读任务,促使和引导学生系统化地学习相关知识,拓宽学生的知识面,并可在课堂上设置互动情境,引导学生进行阅读,促使知识得以系统地、有效地补充和拓展。除此之外机电一体化专业在第四学期,开设了机电一体化系统实训(校外),一方面提升学生收集信息和整理信息的能力,另一方面为后续系统集成增加感性认识,同时为毕业设计收集资料。
(四)学生显性知识向隐性知识的转化方法。
它是一个将显性知识形象化和具体化的过程,显性知识向隐性知识的转化是提升高职人才创新意识的必经之路。学生通过系统学习获取显性知识,在双师素质教师的指导下,以习题、实验、实训、顶岗实习、技能竞赛和参加等级证考试等训练方式,将显性知识进行应用,消化吸收显性知识,并升华成自己的隐性知识。高职院校通过设置由单一到组合、由简到难、循序渐进地激发学生创新思维的实践教学环节,构建合理、完善的实践教学体系,并在人才培养方案中,实践教学应有足够的学分和学时,制订的实践教学计划具有针对性和可操作性,加强建设实践教学设施和基地,为学生提供贴近工程的实践平台,完善实践教学监控体系,从而培养学生的专业技能,提升工程应用能力和创新思维。
1、构建合理、完善的实践教学体系。
学院机电一体化专业在制定人才培养方案时,针对专业的需要,设置了除课程实验外的电工基本技能实训、测绘实训、金工实训、电子装配实训、变流技术实训、电气控制实训、PLC实训、单片机技术应用实训、机械装配实训(校外)、机电一体化系统实训(校外)、生产线实训、顶岗实习和毕业设计等实训环节,实验、实训总学时占机电一体化专业总学时的48%。有单一技能训练的如测绘实训,有组合技能训练的如机械装配实训,有简单的如电工基本技能实训,有难的如生产线实训,有校内的如金工实训,有校外的如机电一体化系统实训。在实训中有“做中学”如金工实训,也有“学中做”如电子装配实训,还有激发学生创新思维的如单片机技术应用实训,针对性的如顶岗实习等。毕业设计的题目确定和指导采用二种形式,一是学生选题目,学院的指导教师确认并进行指导,这种形式操作方便,但针对性不强,对学生今后工作的指导意义不够;二是由学生顶岗实习企业安排技术人员或能工巧匠担任指导教师,再由企业指导教师结合学生顶岗实习的岗位,确定毕业设计题目并进行指导,同时学院安排教师协助指导,解决毕业设计中的理论性问题和规范性。
2、建设实践教学设施和基地。
学院机电一体化专业在实践教学设施建设中,一方面在环境上营造企业氛围,实训室企业车间化,如金工实习的机械加工中心、LED生产线;企业文化引入,如在实训室内和外墙上张贴企业员工手册、团队精神、做事格言等;仿真环境的建设,如正在筹建中的电工基本技能实训室,使学生能够在仿真的住宅里进行用电线路的安装;学生身份的确认,学生进校进行专业介绍时,告诉他们在学院的身份是“双员”身份,即在教室是学员,在实训室或实习基地是员工。学生在这样的环境中逐步进行角色转换和专业技能训练,使他们毕业后能尽快适应工作环境,快速进入发展轨道。另一方面完善现有设施和根据专业发展需要增加新设施,如原来的PLC实训室是单机控制,与目前工程中多机控制和上位机管控存在差距,我院目前的措施一是将原有的FX系列PLC进行网络化,使它们具有多机控制功能,二是筹建S7-300PLC实训室和计算机控制实训室,解决多机控制和上位机管控问题。
在实训基地建设中,依据地方经济和专业发展的需要,建设了遂宁中胜实业有限公司、资阳南峻汽车有限公司、成都四方科技有限公司、绵阳中科成污水净化有限公司、南充东风汽车有限公司等实训基地,解决了学生针对性实训场所和教师科研平台,如南充东风汽车有限公司,学生通过参加汽车的总装和发动机的总装,实现了机械装配技能的训练,为工作后进行自动化生产线机械本体组装奠定了基础;如遂宁中胜实业有限公司下设自动化生产线研究所,一方面学生能通过它了解自动化生产线发展趋势和新技术、新工艺应用情况,拓展学生的知识面,另一方面为教师科研提供了一个工程平台。正在筹建重庆川仪自动化有限公司、重庆长安汽车有限公司、射洪天齐锂业有限公司等实训基地,为学生提供自动化生产线管控实训平台,为教师提供更多的培训和科研平台。另外建成了宁波阿尔卑斯电子有限公司、宁波麦博韦尔移动电话有限公司、四川柏狮光电技术有限公司、四川雪莱特光电科技有限公司等集顶岗实习、毕业设计、就业、教师培训和教师科研五位一体的实训基地。
3、完善实践教学监控体系。
第一、依据机电一体化专业专门技能或专项技能训练的需要,编制实践教学指导性大纲和实训任务书,它们是实践教学监控的标准。在编制实践教学指导性大纲过程中,要编入学生进行该项技能训练所需具备的准备知识和准备技能,还要编入对教师的专业知识、专业技能、职业道德、职业素养的要求,它们是保证技能训练质量的基础;在编制实训任务书时,除编入任务要求外,还要编入任务完成时间,培养学生按时履约的职业习惯。
第二、制定有针对性和可操作性的实践教学计划,经教研室和系部审核通过后,上传校园网,并挂在教务在线上,作为学院和系部检查和督促的依据。
第三、在实训过程中,由学生、教师、教研室、教务处形成四位一体的检查和督促体系,对实训进行监控。实训班级的班长或学习委员作为学生代表每天填写实训日志,填写实训项目、出勤情况、教师指导情况、对实训的建议和意见,然后由班长或学习委员与教师共同签字确认,每周周末上交系部,作为系部考核实训质量依据之一;教师依据实践教学计划的内容和进度组织实训,每完成一个任务都要进行考核,并作相应记录,作为评定实训成绩依据之一,并按工程要求进行管理如着装、工具的摆放等,一方面要认真指导,严格管理,另一方面要督促学生养成良好的职业习惯和提升寻找方法解决问题的能力,如上班的准备工作和下班的整理工作,学生遇到问题,教师提供建议和意见,由学生思考解决等;教研室主任随机检查教师指导情况、学生训练情况和原始记录,发现问题,提出意见和建议,及时整改,并登录教务在线,记录检查情况,作为评班和评教依据;教务处派专人每周至少检查一次,对学生的出勤情况、状态和教师的在岗情况、实训资料进行检查,并收集学生对实训和指导教师的意见,记录在检查表中,检查完后将相关信息反馈到系部并存档。
第四、实训结束后学生和教师都要撰写实训总结,教研室主任依据检查情况从准备工作检查(20分)、执行工作检查(60分)结束工作检查(20分)等三个方面,登录教务在线进行网上评分,并提出存在的问题和整改措施,保证实训教学的良性循环。通过由学生、教师、教研室、教务处形成四位一体的检查和督促体系,保证了实训教学质量,也为学生提供了显性知识向隐性知识的转化的良好环境。
关键字:项目 任务 目标 模式 能力 素养
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0166-01
《电气控制技术与PLC技术》课程是中等职业学校电气及相关专业的一门专业核心课程,也是一门实践性和应用性很强的课程。以往传统的教学过程中一般存在以下几个问题:一是先理论后实践,实践教学往往与理论教学脱节,学生缺乏知识的有效应用能力。二是过于强调教学结果,忽视教学过程,缺少在学习过程中对学生能力的评价。三是教学手段单一,教学方法陈旧,现代化教学资源利用不够,教学内容与企业实际需求脱节。四是缺乏科学、系统的考核评价体系,不能全面客观地反映学生对课程知识的掌握及运用程,特别是不能很好地反映其动手应用能力。在此次教学改革过程中引入了项目教学法,项目化教学主要强调工学结合、理实并重、学用一致、"教-学-做"的一体化,通过师生互动来激发学生的学习兴趣,培养学生的职业技能、工程实践创新能力和综合素质,大大提高了教学质量。
1 明确教学目标
要进行教学改革必须先要明确教学目标,做到有的放矢。项目化教学目标主要包含知识目标,能力目标和素养目标。
1.1 知识目标
常用低压电器的选择和整定、基本控制电路、典型设备的控制电路分析及维修;PLC指令系统、PLC的配置;梯形图程序编制及应用设计、PLC编程软件和组态软件的使用。
1.2 能力目标
掌握基本的继电-接触器控制线路的安装及PLC改造,了解常用机床电气控制线路的故障检修;掌握PLC的程序录入、检查、运行和PLC接线的方法。掌握PLC的工程应用、维护和使用以及PLC在机床电气控制线路的应用。
1.3 素养目标
了解自动化技术发展的方向和趋势,树立积极的人生观点。培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度、精神、形成科学的世界观。良好的语言表达能力,有条理地表达自己的思想、态度和观点在教学过程中,培养学生信息交流及合作、学习及工作能力、独立性的责任感、毅力、适应社会能力。
2 改革教学模式
以往的教学模式是以理论和实训分开进行,学生在理论课上由于没有实物对照,不容易理解。为加强实践技能,实现培养应用型人才的目标,在教学过程中以学生的发展为本,采用基于工作过程的项目导向、任务驱动教学模式,重视培养学生的综合素质和职业能力,以适应企业发展的要求,为学生的可持续发展奠定基础。教学过程中,教学过程改革:(1)明确目标、适当分组;(2)选择内容、搜寻资源;(3)项目分析、初定方案;(4)确定方案、仿真练习;(5)项目实施、操作加工;(6)项目答辩、评价总结。教学过程也应融入对学生职业道德和职业意识的培养。整个教学过程体现“做中学、做中教”,积极探索“理实一体”的教学模式,使机床电器控制与PLC这门课的教学过程与实际相结合,通过具体的电气控制实例的演示,激发学生的学习兴趣,让学生自己动手制作基本的电气控制线路以及PLC控制的实例,以提高学生的动手能力,激发学生的探索精神。
3 教学内容改革
经过近两年的企业岗位需求的调研,我们发现企业基本都需要电气控制线路安装、调试、运行、维护等应用能力的技能型人才。在内容上跟据企业岗位所需,把个各知识点都融合成了一个个具体的操作项目,项目下会有子项目和完成项目的不同任务。
我们所设计的《电气控制与PLC》教学内容主要由继电接触器控制基本线路的安装与调试PLC改造、机床继电接触器控制线路的安装与调试、工业PLC控制编程应用一、工业PLC控制编程二四个大项目组成。四个项目总学时为200学时。
其中项目一是基本控制线路的安装、调试和PLC改造,由电动机点动长动继电-接触器控制线路的安装与PLC改造、PLC的硬件及I/O连接、三相异步电动机顺序控制线路的安装接线及PLC改造、电动机制动控制及PLC改造四个子项目组成,主要让学生掌握基本机电接触器控制线路的安装、接线与调试,认识PLC、了解PLC编程、掌握其接线和控制运行方法。 占用课时70学时。
项目二由CA6140车床控制线路的安装、接线及PLC改造、T68镗床控制线路的安装、调试及PLC改造、X62W铣床继电接触控制线路的安装、调试及PLC改造由三个子项目组成,使学生掌握基本继电接触器控制的一个综合应用。占用课时80学时
项目三和项目四是工业PLC控制编程的应用,由十字路通灯的PLC控制、电镀生产线的PLC控制、自动送料装车系统的PLC控制、PLC实现恒压供水的控制、以及步进电机的PLC控制五各子项目组成,使学生了解来自工业和交通方面的PLC控制应用,进一步激发学生学习PLC的兴趣。占用课时50学时。
4 改革考核方式
考核突出对学生基本知识、基础理论、实践技能、综合能力、职业能力、创新能力的考核,充分体现全程化、多元化课程考核的思想,增加课程考核方式和内容的透明度,使教师更加明确教学的针对性。
“电气控制与PLC”课程考核评价体系项目分析在“电气控制与PLC”课程考核新评价体系中,学习态度考核占20%,实践能力考核占40%,期末综合考核占40%,三项成绩之和即为学生该门课程的总评成绩。
学习态度考核考核指标包括学生平时上课出勤和作业完成的情况。平时出勤主要由授课教师每次上课点名考核,占课程总评成绩10%,学生无故旷课一节扣一分,直至10分扣完为止。作业占课程总评成绩的10%。
实训项目考核成绩占总评成绩的20%,由10个实训项目构成,学习时间一周。考核指标主要考核实训态度、实际操作、实训报告,在实训项目实施的过程中,由课程组老师综合评定每个学生的实训成绩。课程设计考核成绩占总评成绩的20%学,分组(4~6名学生为一组)进行。
期末综合考核期末综合考核于学期末采用笔试闭卷的形式进行,主要考核“电气控制与PLC”基本理论知识。
总之,为使学生的理论知识能真正与实际操作相结合,为以后从事专业型工作奠定坚实的基础,项目式教学的确是一种很好的教学方法。项目是教学方法对教师的专业知识和实践操作水平是一个很大的挑战,希望教师们多参加培训多下企业锻炼,做一名合格的“双师型”人才,为国家培养出更好更实用性技能型人才。
参考文献
[1] 齐占庆,王振臣.机床电器控制技术[M].4版.北京:机械工业出版社.
[2] 王兆明.电气控制与PLC技术[M].4版.北京:清华大学出版社.
关键词 教学做一体化 教学改革 教学项目
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 教学改革的必要性分析
1.1 改革前理论教学的弊端
电气控制与PLC理论教学方面存在的主要弊端是教学内容抽象,教学方法单一,理论教学与实践教学相分离。教师在课堂中理论讲授,逐步深入,学生相关电路知识掌握不牢,且不少学生学习自觉性、能动性差,在面对理论教学时,学生觉得枯燥乏味,不能有效掌握,进而产生厌学情绪。造成单独进行实践教学时,理论知识掌握不牢,不能做到“理论实践相结合”,对所学知识完全不知其所以然,更遑论自我学习、自主创新,因此教学效果较差。
1.2 改革前实践教学的不足
(1)教学主体认识不清。改革前的实践教学中,教师根据实践教学大纲和实习指导书,按照程序与步骤,教授学生实验,学生在教师的演示下,被动地进行机械的模仿。这就使起主导作用的教师反而成为教学的主体,学生弱化为实践教学中的配角。降低了他们的学习兴趣以及实践技能的掌握。(2)实践教学考核方式的问题。该课程的实践教学内容比重较大,对学生的技能掌握要求高。但以往在实践教学考核方法上,指导教师只通过学生运行结果的情况,主观地给予评分,无法客观细致地对学生的实践操作过程进行考核。
2 教学改革原则与总体思路
据专业人才培养方案,在实施电气控制与PLC课程的教学改革时,主要基于以下几个原则:(1)由理论性向应用性发展。在淡化复杂理论的同时,将基本理论与生产实践紧密结合,突出理论的运用。(2)由单一性向综合性发展。要求学生能综合运用电工技术、电机拖动、电气控制、PLC等知识解决相关实际问题。(3)进一步将理论教学由课堂及实验延伸。把课堂放到实验实训室、车间,教师简单讲授完教学项目的基本理论知识点后,学生根据项目要求进行分析、设计、安装与调试。(4)进一步提高方法、手段的先进性。充分利用现有网络平台和多媒体等先进的教学手段和设备,综合运用各种专业软件,提高学生学习自主性。
教学内容中突出基本理论的掌握以及实际问题的分析、解决,另外还与维修电工中级证的考证内容相贯通;教学模式改革体现在实际教学上采用项目式理论实践一体化教学,通过提出工程实例项目串讲相关知识技能训练项目考核拓展项目之外有关知识点项目总结等环节组织教学,拉近理论与应用的距离,也有利于拓展学生的创新思路。
教学方法与手段改革:创建“教、学、做”一体化教室,配备专用实训仪器设备、投影仪、教学电脑和专业软件,边讲边练,学练结合,全程采用多媒体手段和电子课件一体化教学,通过启发式、案例式、讨论式等多种教学方法,将枯燥的理论学习形象化、直观化,提高学生的学习兴趣及效果。
采用细致量化的全程课程考核方式,提升自主学习的积极性。此外,把维修电工职业资格证书的考证与课程的教学有机结合在一起,提高学生考证通过率。
3 教学改革的具体举措
3.1 教学思想的转变
建立以学生为主体,教师为主导的教学思想。主体是教学的中心,主导必须围绕中心工作。因此,在实际的教学中,教师加强自身的能力建设下,强调学生的重要性,把更多的课堂时间留给学生进行操作及解答。
3.2 教学内容与体系的重构
教学内容与教学效果的好坏密切相关,据教育部的指导意见,高职高专教学要兼顾理论和实践,整合、调整教学内容。理论教学坚持以“够用、适用”原则,突出重点,分散课程难点。实践教学不局限于实习指导书的内容,根据教学需要引入生产实践的实验项目。整合本课程内容体系为12个具体的实训项目,以项目为核心,把理论融入项目中使教学做一体。
3.3 教学方法、手段的更新
依据生产过程的工厂电气控制情况,选定典型任务构成教学项目,这样达到工学结合的“教、学、做”一体的教学新模式。积极组织学生参与社会实践,到企业参观实习,创设课堂教学与工厂学习相互融合的教学环境。在教学实施过程中,引入职业资格考证制度,将与中高级维修电工联系紧密的教学内容用“以证代考”的形式实施教学。积极利用开放时间,并以国家与省高职高专技能大赛为契机,让学生多学多练,拓展课本之外的知识,提高动手与创新能力。
3.4 实施全程化、多元化的课程考核方法
制定了完善且便于操作的课程考核标准及与实施细则,注重过程考核,构建上课出勤、课堂提问、实结报告、理论考核、实践技能考核等多元化的电气控制与PLC课程考核评价体系,并依据各部分权重的不同合成最终成绩。
4 教学改革的成效与存在的问题
首先,这种“项目式理论实践一体化”的教学模式,凸显了学生在教学中的主体地位。传统教学模式下,多由教师在课堂上“唱独角戏”,学生被动“收听”。但在“教学做一体化”教学时,在项目的提出与分析、简单理论介绍中由教师引导与讲解,其他时间留给学生进行技能训练以及自我拓展学习。提升了学生学习的积极性、自主性以及创造性。
其次,以学习小组形式参与课堂学习,培养了学生合作意识,增强了荣誉感。在现代电气控制系统的设计、安装、调试等环节需要大家通力协作完成,从客观上要求工技人员具备良好的团队合作意识。因此,在课前每班根据学生学习层次、学习态度的差异,以2~3人为一个学习小组。在实际技能训练时,强调相互配合,规定考核标准,取得很好的效果。
最后,教学模式的改革,促进了教师的自身水平。在设计教学时,不仅要求教师全面掌握课程内容,还要站在课程总体架构的高度,结合高职学生的自身特点、学习特征,综合考虑。由于强调动手操作与自我拓展学习,使学生在理论与实践中会碰到各种问题,这也要求教师不能仅局限于课本,照本宣科,还要加强自己专业知识的广度与深度,具备“双师”资格,这样才能在课堂上游刃有余、驾轻就熟地解决学生提出的问题。
当然“项目式理论实践一体化”教学模式改革,在实施中暴露出一些问题。如,“教学做一体化”教学对学校的实验设备的配置有较高的要求;部分学生因监管不到位存在蒙混过关现象;教学项目检查、考核耗时多,影响了课程的进度。
参考文献
[1] 任魏娟.职业教育项目教学法研究.华东师范大学,2011.
关键词:电气工程及其自动化;独立学院;专业建设
中图分类号:G650 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0037-02
随着广东省电力工业的快速发展,对电气工程及其自动化专业的人才需求增加,因此专业的建设与发展具有很好的前景。作为一所独立院校,我院以服务地方经济社会发展为出发点,为广东经济社会发展培养自动化专业的高素质应用型人才。同时,我们需要看到自我国高校实行扩招以来,大学生数量大幅度增加,毕业生数也随之增加,因此未来本专业大学毕业生就业形势也不容乐观。在这种形式下,如何正确定位本专业的培养目标和培养规格,把本专业建设成为具有自己鲜明特色的专业就需要我们思考与探索。本文在广东技术师范学院天河学院的基础上,主要针对独立院校的电气工程及其自动化专业的人才培养模式进行探讨。
一、专业建设定位
电气工程及其自动化专业是通用性强的“宽口径大专业”,是由原电工类的电机电器及其控制、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电气技术等专业合并而成[1]。各高校根据社会经济发展对本专业人才的需求,依据各自的实际情况、办学条件,确定了彼此不同的、体现各校办学特色的专业方向、人才培养的方案和模式[2]。独立学院不同于重点高校与职业技术学院,他以培养介于研究型人才和具有某一职业技能人才之间的应用型人才。他们既要有一定的理论做基础,又要有一定的实际动手能力。因此我院电气工程及其自动化专业以培养基础扎实、知识面宽,具备自动控制理论、控制系统、信息处理、PLC和单片机控制技术、供配电及其自动化等方面的基本理论和专业知识,能在工业过程控制和电气系统等领域从事系统分析、系统运行与维护、开发与设计、管理与决策等工作的应用型工程技术人才
二、课程体系建设
电气工程及其自动化专业具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广等鲜明的特点,作为电类本科专业来说培养的人才应是宽口径、高素质的工程应用型人才[3]。为此在专业的理论教学体系构建中,按照“大平台+小模块”构建知识体系。大平台指公共基础课平台、专业基础课平台和专业必修课平台,小模块指按市场需求而灵活设置的专业方向课程群。
①公共基础课平台由公共基础、相关知识、专业拓展等系列课程构成,意在培养学生的基本素质,为学生后续学习打基础,全面提高学生综合素质和多角度的科学思维方法。②专业基础主要由数学、电路、数电、自动控制理论、电气控制技术等专业基础课程构成,教授学生专业相关基本知识,同时考虑将来专业口径的拓宽,为后续专业学习打下扎实的基础。③专业必修课平台主要由电力系统分析、继电保护原理、发电厂电气部分、工厂供配电、电力系统调度自动化、电力电子技术等专业课、限选课、任选课等组成。使学生掌握专业系统知识,着重培养学生分析和解决实际问题的能力。④结合我院现有资源及市场需求情况分析,专业方向课程群设置了两个专业方向,一是电力系统及其自动化专业方向,主要课程有电力设备运行与维护、电力系统程序设计、电力系统规划设计、变电站设计与运行等,注重培养电力系统、电气装备领域的系统设计、系统运行、研制开发、试验分析、工程建设与管理的高级工程应用型人才。二是电气控制方向,主要课程有单片机原理及应用、PLC原理及应用、DSP原理及应用、计算机控制技术等,培养掌握电机及电气控制、自控原理及系统、微机控制、掌握现代控制技术等理论知识,以及具有全面的电气自动化应用实务能力的应用型人才。
三、实践环节建设
应用型人才培养模式主要是以能力为中心,以培养技术应用型专门人才为目标[4]。我院的实践教学体系以工程实践为主,通过理论联系际,培养学生独立分析问题、解决实际问题的能力。在实践教学中针对应用型人才培养的要求,遵循技能与能力训练培养的教学规律,按照系统性、层次性和循序渐进的教学原则,将实践教学体系划为以下三种层次:
①基本技能层:包含各基础课程实验、专业基础课程实验,进行基本技能训练,培养学生的实践能力。②专业技能与工程实践层:包含专业课程实验、工程实训、课程设计、进行专业相关的技能和工程实践能力的训练。③综合应用能力与创新能力培养层:包含毕业设计、专业实训,认识实习、毕业实习、科技创新等进行综合应用能力和创新能力培养。
这种层次渐进的实践教学体系形成了由单一到综合,按照先基础、后综合、再创新的思路,循序渐进地安排实验教学计划。目前我院电气工程及其自动化专业建立了基础实验室、专业实验室、实训基地等校内外实习实践教学基地,专业实践的教学条件已有较好的基础,给学生提供了更先进的实践硬件条件和环境。
四、突出特色
①完善校内实训中心,发展校外实训基地。要培养高素质的高级工程应用型人才,除了完善的理论教学外,还必须有较好的实验和实习环境,以提高学生的实践能力[1]。通过资源整合、学校投入,已经完成电工电子等基础实验室、电力系统综合自动化等专业实验室的建设。这些实验室的设备在质量和数量上都能够满足实践教学的需要,并具有开放性、功能先进性,允许学生在此从事科技实验、技术革新等创造性活动。学生可以根据自身特长和兴趣到实训中心进行操作和技能训练,应用型人才的培养是建立在大量实践的基础上的,在学校外的职业环境中进行实习是形成优秀职业能力的重要环节[3]。我校鼓励学生走向社会,培养适应社会的能力。根据课程设置和培养方案,每年都会有学生到校外进行认识实习、毕业实习,让学生较早地接触工程实践环境,培养学生运用所学理论知识分析解决实际工程问题的理念,提高学生的工程意识和工程能力,为学生走上工作岗位打下良好的基础。同时,我们积极建立自己的校外实习基地,已经与广东民建实业有限公司等十多个企业进行产学合作,走“产学研”的人才培养模式。②积极开辟第二课堂,开展课外学术科技活动。学生参加学科竞赛和科技文化活动有利于学生运用理论知识和实践能力解决实际问题。我院有计划地引导、鼓励、组织学生参加各种课外科技文化活动,成立了专门的专业兴趣小组、专业特色作品设计大赛等课外科技活动委员会,积极引导学生参与其中;鼓励学生参加各种校外学科比赛,以扩大视野、启发科学思维,他们可以参加数学建模比赛、智能汽车大赛、电子设计大赛等。在理论与实际相结合的各种学术活动中,增长学生的见识,让学生充分施展自己的才华和兴趣,提高实践能力和综合素质。开展课外学术科技活动以来,先后有9人次在全国大学生电子设计比赛中获奖。
五、总结
作为一所独立院校,我们始终以应用型人才培养为目标,服务于地方经济。我们将根据学科发展的要求,结合独立学院的办学特色,不断地探索研究,相信通过我们的不懈努力,一定能将我院的电气工程及其自动化专业办成独具特色的专业,培养出更多具有创新能力、受社会欢迎的高素质应用型人才,为地方经济建设作出更大的贡献。
参考文献:
[1]王晰.独立学院应用型人才培养模式研究[J].大连理工大学,2010.
[2]李明伟,李建月.我院电气工程及其自动化专业建设的思考与探索[J].洛阳理工学院学报(自然科学版),2009,(12).
[3]谢卫才,黄绍平,李靖,彭晓.应用型电气工程及其自动化本科专业教学模式探索[J].电气电子教学学报,2008,(8).
【关键词】维修电工 教学管理
维修电工操作技能实训是高职电气类、机电类专业学生的必修课程,也是此类专业学生走上工作岗位前的必备技能,我们学校要求此类学生具有中级或高级维修电工的水平,并且参加劳动部门的考核,取得相应的等级证书。针对《维修电工》实践课程知识面广、内容深且动手操作难
一、电工训练技能需要注意的几点
电工操作技能训练是为了满足企业生产的需求而进行的实习训练,是为企业培养、输送技术过硬、素质优良同时又能与时俱进的现代技术人才。因此,必须使训练的学生达到以下要求:1、动作的准确性。就是指动作方向能准确指向目的物,肢体移动准确。2、动作的协调性。就是自己对动作的控制与调节。四肢与心智等方面的反应正对目标,有条不紊地进行操作。3、动作的速度。在准确、协调的基础上还要有速度,表示一定的熟练程度和工作要求,也是提高工效的主要方面。4、动作的自动化。当外界情景对生产技能产生刺激时,产生近乎条件反射式的动作就是自动化阶段。作为一个熟练的操作工,注意力并不集中在如何掌握工具、姿态等低级状态,而是要考虑如何提高工效和下面的工作。5、动作的创造性。技能的最高境界是熟能生巧,是前四项的综合,是运用多种技巧提高熟练程度并形成创造性的阶段。
二、教学方法多样化
单一的教学方法容易使学生出现听觉,视觉和感觉的疲劳,降低教学的效果,灵活多样的教学方法适合于年轻人的感知特点,易于被学生接受,对培养学生的感觉技能具有不可忽视的作用。
1、利用多媒体教学,提高技能训练效果。多媒体教学具有直观真实的教学效果,充分利用这种教学手段,能把抽象变具体,使教学内容变得更加直观。如安全用电、操作规程、电机和变压器的制作工艺流程等内容,通过屏幕展示,只需用几分钟或几十分钟的时间就可以系统地、科学地把原来需要几十个小时才能完成的内容展示完毕,并收到更好的效果。使学生能较快地对《维修电工》技能训练内容有一个全面的了解,这种教学方法增强了学生的感性认识,提高了教学效果。
2、实行一体化教学,讲练结合。技能训练是针对本专业技术知识的实践性教学,其操作技能的正确性、科学性一般都有其理论依据。传统的教学方式,是将专业技术知识、工艺知识与技能训练分开上课的相对独立的教学方式,实践证明,实行一体化教学,是适合维修电工技能训练的教学方法。在进行操作技能练习时,讲授相关的工艺知识,或者是讲完某一工艺技术知识后,紧接着进行相关题目操作练习的教学方式。
例如:在给学生上电动机正反转控制电路时,边讲边让学生进行电路安装,并在教师指导下通电试验。当学生看到交流接触器动作情况及电动机转动方向后,其电路工作原理便一目了然。这样,既有利于技能训练操作与理论的相互衔接,又有利于学生较好地掌握理论知识和操作技能、技巧。同时,学生学起来有兴趣,能够积极主动地学习理论知识和操作技能。
3、强化直观教学,变抽象为具体。抽象的东西容易使人产生多种联想,不利于理解《维修电工》技能训练的内容,因此,变抽象为直观,有利于维修电工技能训练的教学。例如《维修电工》中有电动机及控制电器等实用电工的内容,了解这些设备的结构,掌握其各部分的功能,是操作和使用的前提。在各种设备的结构与功能教学中,应认真贯彻直观性的原则。首先,注意充分运用实物教学,可以利用一些废旧设备、电器,将实物发到学生手中让学生进行拆卸、安装,接触其内部结构,并介绍其功能,讲解其工作原理。其次,重视多媒体教学手段的应用,利用投影仪投影自制的结构示意图,并介绍其功能。将设备或电器在工作中有代表性的状态制成幻灯片,正确运用多媒体将各个状态演示投影到屏幕上,加强工作原理的理解。在教学中,还特别注意发挥微机辅助教学的优势,将理论部分的教学内容直接安排到微机室内进行现场教学,让学生直接在计算机上边听讲边演示。
三、制定相应的电工技能实践计划
实习指导教师应在学生实习前,结合教学大纲要求和电工专业工种以及实习场所的具体情况,制定出一套科学、合理、实用的工作内容,并在整个实习教学过程中,认真做好规范化、标准化的实际操作示范讲解,充分发挥实习指导教师的主导作用。
《维修电工》这一门实践性较强的技术基础课程中,学生在获得维修电工技能的同时,还得考虑学生今后继续深入学习专业课程、从事工程技术工作和进一步钻研新技术打下基础。所以,在教学过程中,还应注意引导学生改进学习方法,将一些只能意会不能言传的技能技巧,让学生自主地在动手操作训练中慢慢体会。当发现学生做题的思路和操作错误时,教师不要急于马上否定,更不急于给出正确答案,应抓住时机,引导学生展开讨论,进行思路上或做法上的辨析,引导他们作进一步的思考,必要的时候让他们查找资料,找到问题的症结所在。通过这样反复的训练,学生养成了动手和动脑的习惯,为日后的发展打下了坚实的基础。
总之,实践教学确实是一门实践性很强的教学,学生通过具体的实际操作后,要想达到相当的技术标准的要求,必须教、学、练相结合,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,让学生积极参与教学,开动脑筋,进行自我总结,让学生不但懂操作、会操作,而且更善于创新,为拓宽高等职业教育发展道路做些努力,培养出大量的应用型、技能型的合格人才。
参考文献:
[1]徐耀生.电气综合实训.北京:电子工业出版社.2003