电气控制技术实训总结范文

时间:2023-03-26 12:51:34

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电气控制技术实训总结

篇1

【关键词】电气控制技术;多种教学方式;提高学习兴趣

中职生学习电气控制技术知识的一些概念、电路原理及控制环节时难以理解和掌握,久而久之有些学生会对这门课失去兴趣。教师针对这种情况要设法增强这门课的吸引力,提高学生的学习兴趣。伟大的科学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”这就是说一个人一旦对某些事物有了浓厚的兴趣,就会积极主动去求知、探索、实践,并在求知、探索、实践中获得愉快的情绪和体验。一旦学生的学习兴趣得到激发,就会主动学习,变“要我学”为“我要学”。那么如何提高学生学习电气控制技术的兴趣呢?可以从以下几个方面入手。

一、创设情境

在教学过程中,教师应利用日常生活中的实例进行创设情境,提高学生的学习兴趣。因为学生在日常生活中,常会接触许多电气控制技术应用方面的知识实例,只是没有跟这门课联系起来或不知道是应用了这门课的知识。教师要善于利用学生已有的生活经验创设良好的情境,使学生对电气控制技术概念、控制原则及电路原理等知识,产生一定的感性认识和浓厚的学习兴趣。学生的求知欲就会变得强烈,从而积极主动地学习,不断地克服困难,学好这门课的信心也会增强。

例如讲到“熔断器”的时候,笔者创设了这样的学习情境:小明家里添置了空调、电磁炉、洗衣机等家电,可是这些家电一起使用时,家里就会断电,这是为什么?学生们很积极,个个七嘴八舌地讨论、抢答,学习兴趣顿时被激发出来。在讲到“漏电保护开关”时创设这样的学习情境:夏天热雷雨多,打雷时为什么有的人家里的漏电保护开关会跳闸呢?同样给时间让学生讨论,有些学生碰到过这种情况,纷纷发表自己的看法。笔者继续提问:“为什么打雷时漏电保护开关跳闸后,开关推不上去?”学生们更是兴趣浓厚,像炸开锅似的讨论个不停,课堂气氛非常好。

这样创设情境可以让学生进行轻松愉快地思考,教学内容不再是枯燥、抽象的“死知识”,而是生动的、具体形象的“活知识”。因此教师创设适当的情境,能很好地激发学生的求知欲,提高学生的兴趣,从而取得良好的教学效果。

二、运用多媒体教学,化抽象为形象

电气控制技术中一些基本环节及电路工作原理较为抽象,在实际教学中,由于实操室没有相应的设备,不能现场操作演示。若再采用传统的照本宣科的方法讲授,会让学生感到枯燥乏味,毫无兴趣。但运用多媒体教学,化抽象为形象,运用动画、图形、声音及文字等相互结合的模拟演示,图文声像并茂,多角度调动学生的学习积极性,再加上教师深入浅出的讲解,这就可以大大提高学生对电气控制技术的感性认识和学习兴趣,学生也会在不知不觉中学到知识。

例如讲电气控制线路的工作原理时,由于控制线路的电路复杂及低压电器的工作状态发生变化,再加上线路中的电流、电压是看不见、摸不着,因此有些学生感到内容很抽象,难以理解,不太会分析电路的工作过程或常常出错。因此笔者制作了相应的课件,把电流的路径及各种开关和低压电器的状态用动画模拟展现在学生面前,课程内容就变得非常直观,学生看得津津有味,学习兴趣盎然,理解起来就容易多了。

三、运用项目实训教学,让学生体会到学习电气控制技术的乐趣

电气控制技术实践性较强,有很多抽象的概念、控制规律及原理单凭教师讲授,学生难以理解和掌握。因此在教学过程中可以运用项目实训教学,让学生自己动手完成整个项目,通过实训去归纳与总结,从而更好地掌握所学知识。

例如在讲正反转控制线路时,单单靠教师讲解,学生难以理解,笔者采用了项目实训教学。笔者先介绍这个项目的任务及要求,然后讲解原理并做操作演示。接着让学生自己动手完成项目实训,教师从旁指导,并指出学生实训过程中应掌握的知识:接线工艺、主电路和控制电路的接法以及自锁与互锁的原理。同时把学生按能力强的带弱的分成几个小组,由教师考核评选优秀小组。由于要考核评优,有竞争比赛,学生们都毫不认输,纷纷兴致勃勃地按要求动起手来。虽然学生们在实训中遇到不少问题,但通过教师的指导,排除了故障,完成了项目,使学生产生了强烈的成就感,同时深刻感受到学习的乐趣,提高了学习的兴趣。

在电气控制技术教学中,教师要根据教学实际的需要,采用多种方式方法,如创设情境;运用多媒体教学,化抽象为形象;通过项目实训教学,让学生深刻感受到学习的乐趣,从而提高学生的学习兴趣。充分调动学生的非智力因素,激发其探究知识的欲望和动力,引发学生积极思考并主动学习,使他们在快乐中学到知识、培养能力。

参考文献:

[1]彭金华.电气控制技术基础与实训.第1版.科学出版社,2009

[2]何焕山.工厂电气控制设备.第1版.高等教育出版社,2005

[3]李国瑞.电气控制技术项目教程.第1版.机械工业出版社,2009

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高职院校教育体系的形成促使高职院校教学模式不断进步,采用工学结合的教学模式对课程改革,可以促进新课程教学模式的建立,提高教学质量,实现学生职业技能力的提升。“教学做”一体化教学模式,从概念的建立,体系的构建到现今在各个学科教育中的应用,已经历了10多年,“教学做”一体化的教学模式既是课程建设与改革提高教学质量的重要手段,也是教学改革的重点和难点,作者近些年对《建筑电气控制技术》课程教学改革持续进行并总结,基本形成以项目为引?I的“教学做”一体化教学模式,同时也存在许多问题,需要改良和提升,以提高教学的有效性。

1 课程定位分析

建筑电气工程技术专业主要培养能从事电气设备、智能化设备的安装施工、运行与维护、质量检验及工程管理工作,具备良好职业道德和创新意识的复合型高素质技能型人才。《建筑电气控制技术》是该专业的核心课程,培养工程识图的能力、动力设备安装能力,并为电气安装工程施工质量控制、安全控制、工程施工图预算、现场管理与资料归档等岗位能力提供专业基础能力,在课程体系中处于承上启下的作用。在课程内容、设计课程结构、建设课程资源、实施课程教学、开展课程评价、修正课程设计等环节和内容[1]等方面进行教学改革可以有效促进该课程的提升。

2 教学改革内容

2.1 教学内容项目化

教学内容上以岗位能力要求为依据,确定课程内容总体划分为电气元件的选择、控制电路图的识读和设计、电气控制系统安装和调试,综合考虑学生操作能力、分析能力、沟通能力等职业能力的培养,确定了五个教学项目作为课程结构框架,每个项目知识点和技能点融入任务中,驱动教学过程。项目内容由基础到综合、由局部到整体,项目之间相辅相成具备连贯性。项目一(小车自动往返控制),在“单向运行控制”、“双向运行控制”、“顺序控制”、“多地控制”等任务的驱动下,把电气元件基本知识的掌握、基本识图方法的掌握以及典型电路控制的分析融入教学内容,在完成多个任务的过程中,习得安装、调试能力;项目二(皮带传输机控制),以两台传输机控制的分析为“教”,以三台传输机控制为“学”,巩固项目1的识图能力,建立设计思路。项目三(三相交流异步电动机的典型控制),以典型控制电路的分析、实训操作为主要任务,培养学生分析、安装、调试综合能力,提高操作技能。项目四(水塔水位自动控制),该项目为综合设计,从元件选择到设备选型,从资料准备到安装调试,形成项目方案书,通过该项目培养学习方法能力、沟通能力。项目五(楼宇控制典型案例分析),拓展知识领域、介绍新技术为主要内容,提升学生对电气控制应用的理解,开阔对职业前景认识。

2.2 教学过程一体化

教学实施过程中,一方面淡化复杂理论、提升基础理论,并将维修电工中级基本理论与岗位能力知识结合,与生产实践紧密联系;二是综合性发展要求,学生能运用电工技术、电机拖动、电气控制等知识解决相关实际问题和任务;第三个方面是把课堂放到实训室,教师简单讲授完教学项目或任务基本理论知识点后,学生根据任务要求进行分析、设计、安装与调试。教学组织思路为:项目描述任务布置知识链接技能训练项目考核拓展知识等环节,一定程度地实现理实一体化教学[2]。

2.3 教学方法多样化

教学方法是课堂教学重点之一,不同教学内容和教学目标是教学方法合理选择的因素。作者在承担的《建筑电气控制技术》课程教学中采用项目引领、任务驱动的教学法贯穿,根据项目中任务的不同,结合现场教学法、实物法、演示法、讨论法等。在元件认识环节采用现场教学法和实物法,在实训室边介绍、边拆装;典型电路控制分析中,分组领取任务并讨论,各组以汇报分析成果的方式分别展示讨论结果;电路安装和调试环节,由教师布置任务后,先演示,后巡视,再演示,对错误进行纠正,其中穿插问题教学法,对不同组的认知和实操状况,分别提出不同的问题,引导学生积极思考解决安装和调试问题。另外,案例法在教学中的采用,使学生通过案例的分析,对电气控制项目的整体设计、思路、方法有了真实的认识,提高学生解决实际问题的能力。典型建筑电气控制系统有“空调与制冷系统的电气控制”,“水泵和锅炉设备的电气控制”,“电梯的电气控制”,这部分教学内容系统性强,适合采用讨论法和现场教学法,并利用多媒体系统展示无法参观到的环节、集中展示多幅控制电路图片辅助课堂讲授。

2.4 教学手段信息化

《建筑电气控制技术》课程进行了一年的资源库建设,在原有的精品课建设基础上,整理原有的多媒体课件,一半以上的课程配套多媒体课件,微课视频22个,解决技能操作要点、设备安装技能、电路分析过程等问题。教学信息化使学生习得知识、技能的长度和宽度在时空上得到了无限延伸,但教育的最终目标是“人”的培养,仅有技术手段远远不够,合理使用,并提高教师信息化应用水平是丰富教学形式、提升教学质量的关键问题。

2.5 教学过程细致化

教学过程是以人为主体的,师生之间和谐关系、情感认同、学情差异等问题处理得当对教学质量提高具有重要的促进作用。首先注重认同感的建立,学生对教师的认同感会促进学生对教师所教的内容兴趣程度,主动把教学内容变为自己的需要,内化认知结构。其次和谐关系是建立在教师自身良好的师德基础上的,教师自己文明礼貌、不居高临下,积极评价和鼓励学生,对于取得的进步要及时给予肯定,帮助学生建立有力的自信心;课外了解学生兴趣爱好并经常参加学生活动。

3 教学实践改进策略

3.1 教材编写与教学过程匹配

教材是学生学习的必要工具,也是教师授课的重要依据。“教学做”一体化教学离不开与之相匹配的教材。一体化教材应该具有对理论知识、实训技能综合性的参考和指导作用,应具备科学性、实用性、先进性。科学性,是指教材要符合项目实践到知识要点,以及转化为技能的认知规律。实用性,是指教材要结合实际,以生产过程、实际规范为标准。先进性,是指内容除基本理论外,可以结合信息化手段,及时更新新技术和新应用。教材?热菀?找准每个任务的支撑知识和技能点、拓展知识及技能,也要准确定位难点和重点,操作方法与步骤要规范清晰,并能体现符合实际生产的操作要点和关键。

3.2 实训条件与教学内容统一

学院实训设备存在使用频繁、占地大、设备陈旧、利用率不高等问题,需要对原有部分实训进行改造更新。要根据教学内容中必备和拓展技能的实际需要,并协调好相近专业的实训室功能,整合现有可利用资源,规划好每一个实训室承担的任务,综合考虑经费预算、人员、场地以及可改建性,保证最大程度地发挥实训室资源。但是要注意一体化教学不能以实训定教学,而应该以教学定实训。充分考虑项目教学的真实性,尽可能地以真实职业场景做实训平台,实现不了的以最大程度模拟项目。

3.3 深化校企共建机制

针对简单实训室只能培养学生初级动手能力的不足,校企联合共建实训可以有效弥补实训内容不全不深入的问题[3]。采取由企业提供部分实训设备,学校提供实训场地、购买部分实训设备的策略,同时企业定期维护更新设备,培训校内外人员,学校进行日常管理,企业提供管理经验和技术支持,部分综合应用实训及科研使用设备由企业管理,学校协助其正常运行即可。

3.4 加强师资队伍培养力度

“教学做”一体化教学的师资要求是双师素质。高职院校的新进教师很难既具备专业理论教学能力又具备熟练的操作技能和丰富的实践教学经验,甚至获得高级维修电工证等双师证书的教师也不具备真正意义上的双师素质,技能水平达不到熟练地因材施教带动学生的能力。职业岗位实际工作细节和重点内容无法与教学很好的衔接,制约了专业发展。一支优秀的教学团队的打造在专业建设、教学实施中成为重中之重的工作。

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关键词 机床电气控制技术;教学改革;职业能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)16-0114-02

Abstract This paper proposes some reform measures of Higher Vocational Electromechanical Integration Technology Electrical Control Technology course of machine tool change course in the teaching content and teaching mode, teaching methods, assessment methods, according to the implementation of summary of the course teaching characteristic and teaching effect, and further puts forward the thinking and practice of curriculum reform.

Key words electrical control technology of machine tools; teaching reform; professional ability

机床电气控制技术课程是常德职业技术学院机电一体化技术专业的一门重要的专业核心技能课,是一门综合性、实践性较强的课程,内容主要是机床电气控制系统装调、常用机床电气故障分析与排除等,是中、高级维修电工职业资格必考内容,也是湖南省机电一体化技术专业技能抽查必考内容。随着近几年该专业毕业生在职业岗位上对电气维修能力要求越来越高,该课程在对学生职业能力培养方面也起着举足轻重的作用。2012年,该课程被学院立项为课程改革项目,全面进行课程教学改革。按照课改方案,已经在两届机电一体化技术专业班级实施教学,教学效果显著。笔者在此就机床电气控制技术课程教学改革的一些做法进行总结与思考,希望能对职业教育相关课程的教育教学改革起到抛砖引玉的作用。

1 课程教学改革措施

以往,课程教学存在以下问题:内容系统化,不太注重学生职业技能及职业素质的培养,目标混杂不明确,教学方法上理论、实验教学分开,没有做到“教、学、做”合一,课程内容教学局限在课堂内,没有与课外学习结合,没有与实际结合,导致教学效果不佳。实施课改后的机床电气控制技术课程主要采用了以下教学改革措施。

改革课程教学内容 实施课改后的机床电气控制技术课程首先采用课程教学团队编写的校本教材,教材内容一改以往的“理论知识深厚、内容系统多而杂,学生找不着重点”的不足之处,将内容分项目、任务化,将整个课程内容分为五大项目,25个工作任务,以学生职业能力培养为核心,将知识、技能及素质要求等要素进行整合,教材不厚但精,学生亲切地把这本教材称为“白皮书”,用起来很适用、有针对性。

改革教学模式与教学方法 课程教学采用行动导向教学模式,以学生为中心组织教学,学生是课堂的主角,一切教学活动围绕学生活动展开。以维修电工实训装置、机床电气控制系统故障排除装置及机床设备为媒介,将学生分为2~3人一组,既分工合作又独立思考,共同完成教师布置的工作任务,在行动导向教学模式过程中采用适当的教学方法。

1)任务驱动教学法:以实际任务为目标,整个教学过程围绕任务的讨论、分析、实施与解决来展开,突出知识的应用性,引导学生自我学习、自主思考,提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。

2)PLP教学法,即实践―理论―实践教学法:学生先操作,通过操作学习、查找相关理论知识,做到理论知识适度、够用,并将理论知识应用于实践,使学生学会应用专业理论知识解决实际操作中出现的问题,培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3)师生对话法:学生在任务实施过程中提出问题,教师适当地加以引导、启发,加强学习的目的性;同时在学生操作过程中,教师适当提问,学生回答解决问题,促使学生掌握相关知识与技能,并提高他们的应变能力,也让他们在学习过程有充分的成就感,进而提高学习积极性。

4)情境教学法:除了让学生在实训设备上进行学习与实践,还带领学生进入实战场地――机电实训中心,对其中的车床、铣床等机床设备进行操作,对出现的电气故障问题现场进行解决。当有设备在使用过程出现电气故障时,带领学生到现场进行维修,以提高学生工程实践能力。

5)案例教学法:将实际案例引入教学,每个项目或任务都与实际案例相结合,融入创新思维培养、团队学习方式、实践案例等教学于课堂教学中。

总之,课堂教学是主阵地,是学生学习知识、掌握技能的主战场,要优化教学效果、提高教学质量,课堂教学方法十分重要。本课程在理论讲授、实践指导及现场教学中将不同的教学方法灵活运用,在充分利用现代多媒体技术教学手段、网上学习交流、第二课堂活动等方式的基础上,将现代职业教育教学方法及现代科学技术应用于课程教学改革中。

改革课程考核评价方式 考试打破传统的以笔试一张试卷论成绩的考核方式,注重过程考核,更注重对学生的知识、能力、素质的考核。课程考评主要由学习小组考核、教师考核、综合考核三部分构成。

1)学习小组考核:由学习小组在每次任务进行过程中开展自评或互评的考核方式,考核内容包含任务实施过程、技术资料填写、对知识与技能的掌握程度等情况。

2)教师考核,含两方面的内容:一是对每个任务完成情况的考核评价,学生在实践中有自选内容或创新内容,可根据情况实行加分;二是考核学生出勤、团队精神、课堂提问、遵循7S制度等平时综合表现及职业素养。

3)综合考核,包含两大方面内容:一是职业能力综合训练项目考核,根据“课程职业能力综合训练项目考核评价”方式进行考核;二是按照维修电工职业资格标准制定应知和应会题目进行综合考核,于期末进行,考查学生对基本知识的掌握情况及独立操作、灵活应变等能力。

2 课程教学改革的效果与特色

课程建设体现了实践性、开放性、职业性 机床电气控制技术教改团队在企业调研、学生职业能力分析的基础上,与企业技术骨干、专家一起从课程内容选取、课程方案设计、单元设计、教学方法改革、教学评价改革等方面进行深入讨论、反复修订,充分考虑学生职业能力培养与技能培养。课程内容选取以企业实际任务为载体,学生在实践场地及生产现场按照要求完成任务。目前课程教学改革方案、实施办法、课程资源库建设等都有详细的实施方案和一定的保障机制,系统地体现出高职教育人才培养的规律及职业教育理念,形成“实践性、开放性、职业性”的课程特色。

激发了学生的学习兴趣 改变以教为主的教学模式,实现“做、学、教”一体化,以实际项目任务为载体组织教学内容。通过实践性、开放性、职业性学习过程,使学生手脑并用,边做边学,带着任务及实际操作中遇到的问题,通过自主学习和讲解相结合的形式使学生学习相关知识、训练相关技能,充分体现学生为主的教学理念,极大地激发学生的学习积极性、主动性,提高学习效率。

教学效果显著增强

1)课堂方面。整个课堂气氛活跃,每个学生都是全身心地投入学习中,每完成一个任务还主动积极要求加任务;他们积极思考,在完成任务的同时认真地解决在学习过程中遇到的各种问题。

2)考核方面。通过严格、客观公正的评价,学生成绩合格率达到97%以上;从对学生的考核情况可以看出,学生在方法能力、专业能力等方面得到较大提高。

3)学生评价方面。课程实施教学改革后的教学测评中,学生教学测评分为99.9。学生在评价中说:“结合了理论与实践,加强了我们的实践动手能力,丰富了我们的课余时间,这门课程给我们带来全新的学习模式及更具体的知识”;“只有通过自己思考后得到的东西才是自己的,和小组成员、老师在一起学习期间我感觉很开心,也很轻松”;“老师下达任务之后,我们都认真起来,我们和小组成员自由探讨,自主学习。我觉得这种方式值得发扬,特别是操作的时候,每完成一个任务,我觉得相当愉快”……

总之,机床电气控制技术课程实施课改后,学生再也感觉不到它的深不可测和难学,看到复杂的图纸和各种问题,不再是退缩、逃避,而是勇往直前,甚至主动去学习、去探讨。

3 实施课改后的几点思考

提高设备的维护改进水平,使教学效果更优化 机床电气控制线路较复杂,对于“四合一”的电气实训装置,相互之间有一定影响,操作过程中会出现不稳定现象,在一定程度上影响教学开展,对使用频率较高的设备更容易出现问题,需要加强对设备的维护。可以考虑培养自己的学生维护维修这些设备,乃至其他教学设备,对于表现与技能极其优秀的学生留校从事这方面的工作,协助教师实践教学,既弥补了当前缺乏维修维护人员的不足,又解决了企业技术人员难请难聘的情况,而且通过培养自己的学生,可以更大地促进学生的学习热情,教学效果更优化。

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【关键词】技术院校 电气技术 实训教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)08-0248-01

电气设备包括了以生产、传输、分配和使用为主的电能的应用和电工装备等,是电能和电工装备制造学科及工程领域内的总称。电气技术是一门通过电能、电气设备和电气技术等手段实现创造、维持与改善限定空间和环境的一门学科,电气技术涉及的范围及其广泛,涵盖了电能的转换与利用、研究,电气技术的教学包括了基础理论的教学、设施设备的教学、技术的应用和实训的教学等。本文主要以电工的实训教学作为主要内容进行分析,从电气实训教学的重要性出发,分别从电工的实训、电子技术的实训、电气工程的设计等方面进行实训教学的分析、阐述和探究,从而提高电气技术在实训教学方面的质量和效率。

作为以电子电气类专业为主的高职技术院校而言,提高学生的电气技术在实训方面是保证学生就业的重要途径之一,因此,对于电子技术专业的学生来说,电子技术的实训教学具有重要意义[1]。电气技术是以电气为主的一门新兴学科,在电工装备和工程领域之内具有重要作用,电气技术所应用到的范围十分广泛。

随着电气技术的不断发展,电气技术的应用范围越来越广,伴随着数字化、模块化、智能化及软件化的各种电工和电子仪器及设备的发展,使得业内对电气技术人才的专业技术提出了更高的要求。在电气技术中包括的电工实训、电子技术实训和电气工程设计的实训等都是电气技术实训的关键实践环节,这些环节对学生充分获取学科知识、掌握学科技能,从理论转向实际的应用和操作等方面都具有重要意义。

一、电工的实训

作为电气技术实训教学中重要的组成部分,电工实训是电子技术实训中必须掌握的最基本的技能,电工技术的熟练运用为电气技术的实践奠定了基础,同时也是学生适应和提高自身就业竞争力的关键手段。

因此在电工的实训方面,必须要掌握的技能有以下几点:一是熟练掌握常用的机床电气的工作原理,正确并快速选择常用的电工元件;二是熟练掌握典型机床电气中故障问题的分析和解决办法;三是设计比较复杂的接触器电气控制系统型继电器;四是能够熟练操作和调节变频器控制下的电动机的无级调速;五是会进行简单的控制器(PLG)的工作原理及其控制技术的编程;能够通过利用控制器完成常用机床电气线路控制的线路的改造,掌握相对复杂的控制技术,在控制技术方面,必须掌握的是关于MCS-5I单片机的原理、结构、指令系统、功能扩展及接口等各种控制技术;六是理解单片机在机床控制系统中的简单应用;七是借助计算机技术的利用和支持,熟练掌握现代化电子技术对电工、单片机等方面的控制和分析及其设计;八是借助和通过各种高科技软件技术,包括CAPTURE、LAYOUT和PROTELL等软件,在电子线路原理图和印刷线路电板设计达到高度成熟的地步;九是能够轻松运用PSPICE、EWB、MATLAB等软件在电工实践中进行电子线路的仿真设计[2]。

二、电子技术的实训

通过电子技术的实训,能够提高学生在测试电子电路和电子仪器的使用等方面的能力。通过电子元器件的识别、对电子元器件进行性能测试和多种电子电路性能指标的检测等,得以强化和巩固电子技术理论知识和基础,熟练掌握电子技术的各种技术,为彻底掌握电气技术的实践,从事各种生产和科学研究的工作奠定一定的基础。在高职技术类院校当中,电子技术的实训对电气技术的实训教学起着重要的意义和作用。

具体的说,在电子技术的实训过程中,需要掌握以下几个方面的内容:一是较为熟练的拆接焊的能力;二是熟练快速的选择常用的元器件、并对其进行检测和筛选的能力;三是对简单的装配工艺进行编制、熟练安装小型的电子电器元件;四是能够正确使用和读取仪器设备上的参数;五是能够对电子电路和小型的电子产品进行控制和调节;六是能够进行简单的电路板的设计和制作;七是能够熟练检验和校正小型的电子电气产品;八是对常见的电子电路故障能够进行分析并解决问题。

三、电气工程设计的实训

电气工程的设计在电气技术的实训方面,主要是能够培养学生对理论知识进行综合应用,提高学生学以致用的能力。在电气工程的设计方面,需要对所设计的电气工程进行资料的查阅、选择合适的方案、设计电路、进行安装并调试,经过这些具体的设计实训,能够让学生在设计的过程中,总结自己的不足、及时改正自己的错误和缺点,巩固理论知识,提高了学生在实际应用过程中发现问题并及时解决问题的能力。

通过上述三个方面的分析和实践可以证明,通过电工实训、电子技术的实训和电气工程的设计,能够联合多方面的综合实践,最终提高电气技术的实践和应用能力,提高电气技术的教学实训[3]。

要提高电气技术的实训,首先要理清实训教学的思路,再按照清晰的思路一步步的进行教学,方能达到最好的实训效果,一般普遍的实训教学包括四个环节,分别是预习、理论的教学、实训教学、撰写总结报告。在预习的过程中,要充分理解和明确实训教学的目的和意义;学好基本的工艺知识,善于总结前人的经验和教训;重视实际操作能力的培养,重视实训报告的总结等。

总之,只有把理论和实践良好的结合起来,熟练的把理论知识运用到实践过程当中,才能适应当今社会对人才的要求,提高自身的就业竞争力,成为顶尖级的技术人才。

参考文献:

[1]中国电工技术学会工建专委会会议报道[J].电气工程应用.2011,02(02)

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维修电工岗位职业能力的培养,是全国各职业院校众多专业人才培养方案的重点要求。

研究新形势下维修电工学习,不仅是提高教学质量的重要途径,而且对全国职业教育具有重要意义。

本文以工业机器人时代到来为背景,总结我国工业机器人的发展与应用现状,分析当前工业技术发展形势下“维修电工岗位”核心职业能力要求的新变化,归纳适应工业生产发展需求的维修电工岗位对应的学习领域,进而探讨相应学习领域的课程与教学设计,最后提出了维修电工课程设计与能力培养路线图,为当前高职维修电工领域的发展提供思路。

2.工业机器人的发展与应用现状

工业机器人的发展可分为三个阶段:第一代示教再现机器人,目前工业中正大量应用;第二代带感觉的机器人,技术应用基本成熟,工业应用较多;第三代智能机器人,技术正在发展过程中,工业上少量应用。

所以,目前工业上应用的机器人主要是第一代和第二代机器人。

当前国内的工业机器人市场已经逐步走向成熟,且作为全球制造工厂的我国制造业对产品质量和生产率的要求越来越高,人力成本也将不断提高,所以工业机器人的应用已经进入快速发展时期,其应用范围将进一步扩大。

3.工业机器人时代对维修电工岗位职业能力的要求

3.1 自动化生产设备的广泛应用

工业机器人是最典型的机电一体化数字化装备,其发展与应用对电工行业的影响较为深刻,主要表现在高性能控制器、伺服电动机、各种传感器和HMI设备的大量应用上。

目前在自动化生产设备上,除了常用的继电器、接触器等传统电器设备,还大量应用着以下几类新型电器:控制模块,其中以各种PLC控制器应用最为广泛;电动机驱动装置,常用的设备如变频器、步进电机驱动器、交流伺服驱动器等;电动机,以步进电动机和交流电动机为主;传感器,如光电开关、接近开光等。

3.2 工业机器人的发展应用促进了维修电工岗位核心职业能力的发展与变化

传统维修电工岗位职业能力的重心是继电器-接触器电气系统的安装调试与维护,为了适应生产的需求,当前维修电工岗位的核心职业能力也必需发展变化,应该把重心定位在以PLC控制器为核心的现代电气控制系统的安装调试与维护上。

从岗位核心职业能力的要求上看,新的核心职业能力是对传统职业能力的继承与发展,对当前教学中维修电工岗位职业能力的培养提出了更高的要求。

4.维修电工对应学习领域的发展与变化

4.1 维修电工的学习领域

当前高职院校对维修电工学习领域的设计,主要包括电工技术基本理论与知识、电机拖动与控制基础、常用电气控制设备的使用与维护、电气制图等。这些学习领域只能满足传统继电器-接触器电气控制系统的安装调试与维护的需要,不能适应当前维修电工岗位职业能力的要求。工业机器人时代背景下,维修电工对应的学习领域,需依据新的岗位核心职业能力确定,〃现代电气控制系统安装调试与维护〃对应的学习领域主要包含电工技术基本理论与知识、电机拖动与控制基础知识、PLC控制技术与应用、常用新型电气设备的运用和现代电气控制系统的安装调试与维护这五个学习领域。

4.2 维修电工学习领域的发展与变化

维修电工对应学习领域的发展与变化,是为了培养适应市场需求的实用型技术人才,也是对维修电工教学内容的一次改革。在五个学习领域中,有两个学习领域是继承了传统,另外三个学习领域是"现代电气控制系统安装调试与维护〃这一新的维修电工岗位核心职业能力的新要求。维修电工学习领域的变化,将直接影响维修电工设计,必须重构其对应的体系,学生才能生成新的维修电工核心职业能力。

5.工业机器人时代维修电工学习领域设计

5.1 维修电工课程设计

本文维修电工课程设计的总体原则为:理论知识和实践能力并重,单项技能与综合能力并重。五个学习领域的课程设计整合为四门主要课程,包括电工技术基础课程、电机拖动与控制课程、PLC控制技术课程和现代电气控制系统综合技能课程。

这些课程分为三个类型:基础理论知识型课程、重点单项技能型课程和综合技能应用型。这三个类型把维修电工核心职业能力的培养分为三个阶段:第一阶段是熟悉电工基本理论知识;第二阶段是掌握各种重要单项技能;第三阶段是综合技能应用生成核心职业能力。

5.2 维修电工课程设计与能力培养逻辑

首先,通过电工技术基础课程使学生掌握前人的相关间接知识和经验;然后,通过电机拖动与控制课程和PLC控制技术课程让学生通过单项技能学习快速生成核心职业能力,如电机的结构原理的认知、基本控制电路的安装调试能力、PLC程序设计能力、PLC控制系统安装与调试能力;最后,通过现代电气控制系统综合技能课程一方面灵活增加学生对新型电气设备(变频器、伺服驱动器、传感器和HM丨设备等)的学习,另一方面培养学生现代电气控制系统安装调试与维护的综合职业能力。维修电工的课程设计与能力培养逻辑,以培养学生可持续发展的实践能力为最终目标,确保能够通过课程教学活动高效生成高技能实用型人才。

6.总结和展望

维修电工岗位职业能力的培养,是全国各职业院校现开设的众多专业人才培养方案中所重点要求的培养目标,所以在工业机器人时代到来的新形势下,对维修电工进行研究十分必要和重要。

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关键词:高职教育;技能人才;创新教法

电机及电气控制技术课程是机电一体化、电气自动化等专业基础课程中的主干课程,该课程将电机学、可编程控制技术、工厂电气控制技术、电力拖动等课程综合在一起,是对理论知识深入浅出、注重学生实际动手能力培养的一门知识覆盖面宽、操作性、开放性强、应用范围广的专业核心课程。在现代高职教育培养方针的指导下,已非常明确了高职教育的主要任务是培养高技能人才。目前,各高职院校的教师都在对该门课程的教学方法进行研究与探索,如“项目化教学”“理实一体化”“案例式教学”“行动导向法”“PBL”教学方法等各有特色。我院鼓励教师进行课程改革,勇于创新、积极探索适合本院学生特别是本系部、本专业学生学习情况的教学方法。为此,总结近几年来教学团队的教学方法,提出了PBL、CBL综合的教学方法。

一、PBL、CBL综合教学法的实践

1.PBL、CBL综合教学法概述

PBL教学法是基于问题学习的一种以学生为主体的典型教学方法。CBL(Case-Based Learning)是一种以案例为基础的教学法。

两种教学方法的区别在于案例法(CBL)是先根据授课知识点讲解,在学生掌握相应理论知识的情况下,再着手进行案例分析;而问题导向法(PBL)则是先将所需要解决的问题摆出来,让学生围绕如何解决该问题去查找各类资料,最后找到解决问题的方法。两种方法各有优点,但若将其有效融合,就能实现教学方法的多样化,更好地激发学生的学习积极性,使学生的学习效率、掌握知识的牢固程度及动手解决问题的能力得到大幅度提高。

这种PBL、CBL综合的教学法对教师的要求比较高。一是不仅需要教师对该课程及关联课程的知识非常熟悉,还需要教师经常与工厂企业保持联系,掌握前沿信息,以便编制相对较新的案例;二是对教师个人素质如语言表达能力、组织管理能力等要求也很高,这样才能掌控教学节奏,调动学生的学习积极性。

2.PBL、CBL综合教学法实践

以该课程中的一个知识点――“三相笼型异步电动机的正反转控制线路的应用与改进”为例进行PBL、CBL综合教学法实施过程。

(1)准备阶段

针对目前本系部机电类、电气类等专业存在文理兼收的情况,部分学生特别是文科生专业基础特别薄弱,电学、电磁学、动力学等知识几乎为零,自主学习能力弱,直接给出一个高难度的问题让学生去找到解决方法恐怕很有难度,因此采用的是一个学习内容分为“基础案例+问题提高”台阶式的教学方式。

教师在备课时,根据典型案例的实际情况先给出一个相对简单的基础案例,在此基础上提出具有一定难度的提高性问题。例如,可将基础案例设置为“三相笼型异步电动机接触器互锁正反转控制线路的应用”,问题提高设置为“三相笼型异步电动机接触器互锁正反转控制线路的缺点及改进方法”。

将学生按男女、文理生搭配分成小组,每小组不超过五人。学生分组后分工准备,进行资料查阅,资料可以通过教材、多媒体课件、网络资源等方式得到,再将资料汇总公用,大家一起学习。此阶段学生必须对基础案例中涉及的内容有一定的掌握,在此基础上思考“问题提高”中提出的问题,寻找解决之道。

(2)实施阶段

实施阶段分为两个阶段:

一是教师“基础案例”教学阶段。此阶段教师是主体,起主导作用,带领学生进行基本理论知识的学习,目的是搞清线路工作原理。

需要详细讲解的知识点,例如:三相笼型异步电动机的旋转原理、换向方法及结构;电动机电气控制线路中常用的低压电器元件的工作原理、结构、应用场合及维护方法等;“基础案例”中的基本电气控制线路讲解,如“互锁控制”概念,详细讲解“接触器互锁(电气互锁)”电气控制线路工作原理,并进行理论验证。

此阶段教学一般选在专业实验室进行,实验室需配备讲课用白板、多媒体课件、元器件实物、试验台等基础设备。进行“基础案例”理论验证时,学生需听从教师安排,注意观察教师的实验步骤,然后进行理论知识验证。

二是“问题提高”阶段。此阶段教学要与工业现场实际接近,营造模拟现场进行实训,此时学生是工作主体,教师起着监督、指导的作用。根据“基础案例”阶段学生对电动机接触器互锁控制线路的掌握,提出问题。例如“接触器互锁控制线路在操作过程中有没有什么不足或是缺点?”“实物接线如何接、应注意哪些问题”等。此时掌握了一定知识的学生在之前理论验证实验时肯定会有各种状况和疑问产生,自发地开始思考问题,能提出不少有意思的解决方法。改进方案一经提出,学生便会积极地进行完善和验证,并付诸实践。

(3)总结阶段

各小组总结成果,形成报告,互相交流,由指导教师给出评价,并针对改案例时下解决方法为学生给出修改意见。改进方法不是唯一的,只要合理可行,满足工作需要,都是可行的。

二、PBL、CBL综合教学法实践中的几点思考

1.优点

PBL、CBL综合教学法教学方法多样化,教学效果好,更利于学生学习。

2.改进

该种方法对教师的要求较高,需要大量备课;另外,对单位班级教师数量配备需要考量。

参考文献:

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【关键词】项目教学;细节;实践

【中图分类号】G642 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)20-0282-01

随着我国职业教育课程改革的深入,各类教学方法在课程实施中得以充分利用。项目教学法以项目为载体,以学生在完成任务中发现问题、解决问题和提高综合能力为根本目的,是众多教学法中对于培养学生实践能力、分析能力、工作适应能力的行之有效的一种教学方法。笔者在电气控制技术课程的教学实践中,本着结合学生实际,提高教学效果,发现在完善项目设计、过程监控项目实施、设计多元评价体系和师生交流等方面的细节处理,对提高教学效果有着促进作用。

一、 教学项目设计专业化

实施项目任务引领教学改革的第一步,需要以真实的工作世界为基础挖掘课程资源,以真实的工作情景中典型的职业工作任务确定项目内容。这种以工作任务为中心选择、整合课程主要内容,选择教学形式,给了教师很大的设计空间。也使学生有独立进行计划工作的机会,在一定范围内可以自行组织、安排自己的学习行为,有利于培养学生的创造能力。教师进行教学设计时,应以学生的知识能力为基础,遵循项目设计的典型性,可行性和科学性原则。典型性原则就是在项目选择上要挖掘与职业岗位工作的主要任务相一致并且具有代表性的典型工作任务,教师创设的学习载体与岗位的工作内容、要求与环境相一致。可行性就是项目的任务设计要贴近学校教学实际条件,要充分考虑到学校教学实训场地与设备配置进行合理设计。

二、项目过程监控要动态化

电气控制技术是一门专业实践性很强的课程。实施项目教学法以“行动导向六步法”进行,即导向、咨讯、计划与决策、实施、检查、评价与反馈。这其中的“实施”,是学生技能训练最关键的一个环节。实施环节一般是分组进行的,教师在这个过程中,一般采取巡查的方式掌握学生工作的动态情况,主要工作是现场指导学生,参与小组讨论,关注每一位学生在学习过程中的进展并查看学生通电试车的结果。巡视中,发现小组间的学生工作有序,但在通电试车和故障排查环节中,有些小组的成员对原理图和接线图不能很好的结合理解,能表述故障现象却对排故无从下手;随着课程的深入,有些学生就渐行渐远,跟不上新的课程项目了。这些同学在工作过程中,服从和依赖于组长的安排,手动心却不动,被动参与整个学习过程;有的学生重视线路板走线的整齐美观,对于原理图不求甚解;有的直接抄、背安装接线图,应付通电测试。针对这种情况,笔者在实施实训的过程中,采取“看、问、查、考”的巡查思路,对每个工作小组都进行不少于10分钟的有效沟通。在沟通中,关注每一个成员对任务的理解:对于理解较差的成员,则重点的进行“查”和“考”,通过口试测评来发现学生在学习中存在的问题,抽出全班各组学习能力较弱的学生重新进行分组,成立“强化任务”小组,简化项目任务,弱化项目难度,课堂上重点指导;课后延时开放实训室,教师重点培养动手能力强,理论扎实的学生参与实验室管理和开放指导工作,满足不同层次的学生的实训需求,重点跟进“强化小组”的实训,对他们进行多次训练指导;针对不同项目实施出现的常见问题,教师编写答疑指南,对操作过程中出现的问题进行重点分析,引导学生用理论知识分析解释实际问题。

三、评价体系多元化

电气控制技术课程实践性很强,项目实施的过程要求学生在掌握专业技能的同时,培养良好的职业素养。因此改变以往课业单一、绝对的评价模式(如通电试车成功为唯一标准),建立符合行动导向教学模式的,与职业技能鉴定标准相对接的,兼顾学生隐形职业能力培养的多元评价体系。

针对学生整个项目的学习与实施过程,建立过程性评价的六个节点,分别为电气原理图设计与原理分析、元件与工具的选择、电器元件的布置图、电气元件的接线图、系统安装调试与维护、现场管理与维护。根据六个节点不同的工作内容形成多种测评点,包括专业技能的操作测评点(仪表的规范使用、线路安装、工艺规范),口试测评点(元件布局依据、线路原理分析,故障现象阐述、排故思路);工作过程的行为表现测评点(参与程度,考勤纪律、工作效率、工作质量、小组沟通合作、安全文明生产、损耗控制、现场管理)以及实训总结报告等,各个测评点按照设定比例分配。改变教师单一的评判模式,分为学生自我评价,小组互评、组长评价和教师评价四类。评价重点是知识的综合应用,技能发挥,团队沟通协作,创新意识等。

以答辩的方式取代传统的期考,要求学生在学习的项目中选择任一个进行准备,制作ppt,分组进行答辩。学生将整个学习过程进行回顾,会关注到工作过程的每一个细节,在“会做”的基础上更要“讲出来”,在师生问答的过程中,一则全方位检测了学生对专业知识和技能的理解与掌握,二则也锻炼了其综合应用知识的能力。

终结性评价中,过程评价占70%,期考占30%,突出了项目实施的过程细节的评价,变传统笔试为口试,测试点更为广泛,将隐形职业能力融入评价体系,评价的多元化引导学生综合素质的不断提高。

四、师生沟通艺术化

情感是师生沟通的纽带,是教师教学、师生互动氛围的催化剂。因此,在实施项目教学中,教师要时刻关注学生,倾注自己的情感,注重与学生沟通的艺术性,使学生产生亲和力,“亲其师、信其道”,激发他们的求知欲望,积极主动地去获取自己需要的知识和技能。在教学实践中,师生如果缺乏沟通,则学生的“心事”教师永远也猜不明白,而教师的“柔情”学生永远不懂。双方都互相埋怨并都在苦恼中,教师失望,学生伤心。其实,“通”则“不痛”,“痛”则“不通”。通过沟通,让教师走进学生的心灵世界,也让学生真正理解教师。通过沟通,才能彻底拆除妨碍情感交流的墙,才能形成良好的教育网络,才能促进教育目标的顺利实现。

做为机电专业的教师,面对的大多是青春叛逆期的学生,年轻的学生自尊心强,比较敏感。教师在与学生沟通的时候,除了要有良好的教学技巧、手段外,更重要的是必须有一颗平等待人的心。发现问题、错误不应该用严厉的语言,指责的口吻予以责备,而应用和蔼的语气,幽默的语言进行有效沟通,帮助学生分析问题出现的原因以及可能导致的结果。师生在愉悦活泼的、和谐融洽的氛围中,相互理解尊重,彼此信任,使繁忙劳累的实训课堂充满情趣,也使教师最终成为学生的良师益友。

参考文献

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关键词:电气控制PLC 课程改革

我们在实践课程教学过程中,探索总结出一套以职业能力需求为导向的实践教学课程体系。实践教学证明:学生通过该课程的学习,能熟悉电气控制系统的基本控制线路,具备一定的PLC程序设计和PLC应用能力。掌握PLC的工程应用、维护和使用等基本专业技能,使学生将来在工作岗位上能综合应用所学知识和技能,解决生产实际中的有关技术问题。

1 课程的性质和任务

可编程序控制器,简称PLC,是以微处理器为基础,综合了计算机技术、电器控制技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。它具有结构简单、编程方便、性能优越、灵活通用、使用方便、可靠性高、抗干扰能力强等一系列优点,在工业生产过程自动控制领域得到广泛的应用。

通过本课程的教学使学生系统掌握可编程序控制器的基本原理、功能、程序设计方法和编程技巧,为今后从事工业生产过程自动控制等领域的工作打下基础。

2 课程改革的内容

2.1 更新课程结构

根据专业人才培养目标的要求,教师尽量采用目前PLC应用的新知识、新技术更新优化教学内容,课程内容由简单到复杂、由单一到综合来组织教学内容,为学生可持续发展奠定了良好的基础。具体课程教学内容可分为以下几个层次:(1)常用的低压电器结构、工作原理及使用方法。主要包括:主令控制器;接触器;继电器;熔断器及自动开关等。(2)基本的继电器接触器电气控制系统。主要包括:异步电动机点动、长动、正反转控制线路;笼型异步电动机星/三角起动;绕线型异步电动机电动机转子串电阻控制线路、异步电动机制动控制线路;异步电动机的调速控制线路;直流电动机调速控制线路。(3)三菱FX2N系列PLC的指令系统。主要包括:PLC的编程语言、编程元件、FX系列可编程控制器的基本逻辑指令、步进指令;掌握 PLC梯形图编程语言的应用,能够进行基本工业系统控制的编程。(4)根据继电-接触器控制线路移植法设计梯形图、步进指令、顺序功能图、自锁电路的顺序程序设计、置位复位指令的顺序程序设计、步进指令的顺序程序设计。(5)PLC控制综合运用课程设计。

根据课程设计大纲的要求,学生在老师的指导下,选择具有实际应用PLC控制系统为课题,包含PLC控制的程序设计、电气理图的绘制;控制系统的调试等。学生通过课程设计受到一次系统的训练,掌握PLC安装接线、调试、运行等技能, 实现一般工业现场的PLC控制。

2.2 调整课程内容

课程内容尽量选择实用性,增加工业现场实际控制需求的内容,注重学生动手能力的培养。

本课程理论教学的主要内容有:(1)常用的低压电器结构、工作原理及使用方法。(2)基本的继电器接触器电气控制系统。(3)可编程控制器的产生,可编程控制器的功能及应用;可编程控制器的发展趋势。(4)可编程控制器的结构及工作原理。(5)功能图及步进梯形指令。(6)可编程控制器的维护和故障诊断。

本课程实践教学的主要内容有:(1)基本指令实验。(2)交通灯控制系实验。(3)天塔之光控制实验。(4)液体混合装置装自动控制实验。(5)步进电机控制实验。(6)机械手自动控制实验。(7)水塔水位控制实验。

3 教学方法与教学手段

近年来,我们在教学理念、教学方法等方面不断摸索,形成了以改革教学内容为基础,优化课程设置,突出能力培养,强化实践性教学的一整套方法和体系。

3.1 采用“情景化”的教学模式

开发了本课程的多媒体课件,行成了一个由教材、编程平台软件、仿真软件、设计案例的教学体系。让动手能力强的学生参与教师的科研项目,培养锻炼学生工程实践能力,取得了明显的实际效果。

3.2 构建科学的实践课程体系

我们在构建实践课程体系的过程中,牢固树立实验教学和工程实践相结合的整体观念,在基础实验课、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计等实践教学环节,形成了以下三个层次:

(1)基础性、验证性实验:通过该实验要求学生掌握可编程控制器的基本原理、掌握可编程序控制器基本指令,能编制、调试、运行程序,掌握编程软件的使用、工作过程、了解可编程序控制器特点,能完整地设计简单的PLC控制系统。(2)综合性实验:通过该实验,要求学生掌握学生可以完成上下位机结合的控制系统设计,工业组态软件的使用和设计方法。利用工业组态软件MCGS提供丰富、灵活、方便的监控与调试等功能,将新型的工业技术结合在实验中,让学生学习具有完整控制层、监控管理层、远程监控层三层结构的PLC控制系统;(3)创新性实验:为学生提供接近当今技术的先进平台。可为学生展示和体验当今工业控制领域里最先进的PLC控制技术,例如基于RS232、RS485的PLC网络控制系统开发、基于工业以太网、10网、CCLINK现场总线等多级网络的PLC控制系统开发等内容。使学生在校期间就能最先进的PLC控制系统开发平台,开展一些创新性实验项目。

4 考核内容与方法

4.1 考核内容

主要考核学生是否掌握PLC的编程语言、编程元件、可编程控制器的基本逻辑指令、步进指令;PLC梯形图编程语言的应用等内容,是否具有基本工业系统控制的程序设计、电气原理图的绘制;控制系统的调试的能力。考核学生分析问题、解决问题的实际能力。

4.2 考核方法

每个实验成绩采用满分100分评分,加权法计算总成绩:

总成绩=基础性、验证性实验成绩×60%+综合性、创新性实验成绩×40%

5 结语

我们在该课程实践课程体系改革与实践的过程中,坚持“针对性、实用性、先进性”原则,采取工学结合,“教、学、做”一体化教学模式形成了一套比较科学的课程体系。课程定位准确,多年来的教学实践证明,效果良好。

参考文献

[1] 刘涛,姜一兵.PLC技术实验实训指导教程.安徽大学出版社,2008.7.

[2] 何强,单启兵.可编程序控制器应用.中国水利水电出版社,2010.3.

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实践教学的条件

1高水平的师资队伍是实践教学的前提。教师是教学活动的主导,一支专业结构合理、高素质的师资队伍是指导学生进行实践教学的前提。首先,专业教师不仅要有高水平的专业理论知识,更要能精通各种实训设备,熟练地指导学生完成实训,解决学生实训中出现的各种问题;教师制定了一系列管理措施,如我院电工实训中心规定对做实训的学生实行登记制度,进入实训室后填写记录表,实训完成后,写实训报告。

2专业实训室突出办学特色。我院是一所全日制公办高职院校,是目前全省唯一的农字号高职院校,在课程设置上有别于其他院校的电气自动化专业,因此在实验室建设方面应围绕办学特色,比如我们在保留传统实验设备基础上,与浙江天煌科技实业有限公司合作的电气控制实验台,引进了教学实验系统,这些实训设备集中了现代行业控制技术,在实训过程中,这些使学生开阔了视野,了解最新技术,这些设备都为学生进一步创新打下基础。

改革实施

1改革实践教学内容。实践教学内容的选取跟理论教学内容不同,要有针对性、适用性。经广泛的市场调研和校内外教学专家的多次研讨,认为《电气安装与调试》课程应能满足专业群“企事业单位从事电气设备生产、安装调试、维修管理、改造设计”等职业岗位相关知识、能力、素质的要求。以典型任务为载体,设计教学情境,按照行动领域由浅入深。同时,在整个实践教学内容中设计了多个模块进行基础训练。

2改革教学手段和方法。根据实践性教学的特点,采用基于工作过程的教学模式,以任务为载体,构建学习情境,按照咨询——计划——实施——检查——评估五步法来进行。在“项目教学法”中,教师可以将一个项目A分成若干个任务A1、A2、A3,每个任务可以作为一个实践教学小单元组织教学,每个实践教学小单元都按照五步教学法来进行。第一,咨询阶段:教师布置任务,帮助学生理解任务要求;第二,计划阶段:学生一般以小组形式工作,根据实训要求,寻找与任务相关的材料,制定任务计划;第三,实施阶段:学生根据任务计划完成设计和模拟,作好有关文字记录;第四,检查阶段:学生展示任务成果;第五,评价阶段:自我评价,其他同学提出问题,最后老师评价。在整个过程中学生以动手为主,教师的作用就是回答学生遇到的各种问题,是一个被咨询者、辅助者,学生学习积极性非常高。实训教师除了做好实训前的准备工作之外,对已确认的新方案必须先做一遍后,再辅导学生实训。要求学生在实训前自行设计方案,实训时,每组派代表将本组方案作介绍,其它同学对方案作评价,找出不足,最后由老师点评,最后确定并实施。通过这个形式,同学之间、师生之间有了良好的互动,有时讨论、争论的很激烈,这大大提高了同学们的主动性。比如在“电机控制实训中提出一些综合性设计要求:(1)用低压电器控制实现;(2)用PLC控制实现。在实训中逐步增加难度引导学生综合设计能力的培养,在目标的制定上更注意提出一些具体的系统工程指标,使实训更贴近实际工程,让学生在实训室真正开始进行工程实践的锻炼,而不仅仅简单停留在系统功能的实现上,因此对实验内容的设计就显得极为重要。由于这部分实验需要学生进行设计和反复调试。这部分实验是整个实训体系改革的重点,实践证明学生在实验中不仅提高了综合能力,更重要的是激发了他们的主动性和创造性,并且也为教师的科研提供了有益的探索。具体课堂教学流程设计如图:基于工作过程的教学模式,合理选用工作任务为素材:(1)课前布置连续控制电路安装任务;(2)课堂对学生分组;(3)小组协作查询资料,选择元件、导线、工具和仪表、接线端子、实训板、设计电路图(原理图、平面布置图、接续图);(4)固定元件和接线——排除故障可完善;(5)小组自查和教师检查——无;(6)师生反思总结——反馈,找出要完善的地方;(7)通电试车;(8)布置课后作业和新任务。

3考试改革。过程性考试。以往分阶段,分项目考核替代一次性期末考试。专业实训课单独计学分,成绩单独考核,这样可以引起学生对实训课的重视,改变重理论轻实践的倾向。与理论考试相比,实训教学考核与评价有其特殊性。对实训成绩的考核,单纯的操作考试或单纯的笔试(或口试)都有其片面性。实训教学的考核采取“实验报告+操作+口试”的方式,学生普遍反映有了很大的学习压力和动力,旷实训课、看别人实训结果、凑数据、抄实验报告的现象再也没有发生了。

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关键词 CDIO模式;实训项目;机电一体化

中图分类号:G642.44 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2015)22-0165-02

在即将迈出大学校门之际,部分学生心里存在一种焦虑:毕业是否就意味着失业?形成这种现象的原因有学生个人方面的原因和社会方面的原因,笔者认为主要包括:1)社会主义核心价值观还没有真正树立起来,缺乏明确的社会责任感;2)心理脆弱,攀比心强;3)实践能力差,缺少职业经历、就业竞争力;4)知识掌握不扎实,缺乏团结协作能力。

以上因素造成毕业生的能力素质与用人单位的要求存在较大差距,加大了毕业生就业的难度 [1]。针对存在的问题,沈阳工业大学机械工程学院积极开展卓越工程师教育培养计划的实施工作,目标是培养能够解决工程实际问题、创新能力强、适应经济社会发展需要的具有国际视野的高质量应用型工程技术人才。

1 教学体系中CDIO教学模式的有机融入

现有的机自专业课程设置中每门专业基础课和专业课都配有相应的实践环节,但缺少综合运用多学科知识的实践环节。学生通过金工实习、认识实习及生产实习等环节,虽然能从企业的现实生产环境中了解理论知识在实践中的应用,可是仍然无法亲身体验整个工程项目是怎样设计、搭建及生产运行的。

为了解决这个问题,认真学习和理解美国和瑞典的四所高校创立的CDIO(Conceive,构思;Design,设计;Implement,实现;Operate,运作)工程教育理念。CDIO强调工程实践教学的重要性,强调培养学生主动学习和动手实践的能力,以及分析问题和解决问题的能力,强调培养学生职业技能和道德,以及团队协作和交流[2-3]。这正是解决面临的教学问题的金钥匙。

将CDIO工程教育理念应用到实践教学环节中,立足本校的培养目标,整合机电方向多门核心专业课程知识,为机自专业大学三、四年级的学生增设机电传动与控制大型集中项目训练课程。该课程立足于机械原理、机械设计、液压与气压传动、机电传动与控制技术及测试技术等多门课程的理论知识,以工程设计任务的方式下达给学生,要求学生在设计过程中主动寻求解决问题的知识和方法,以实际工程设计方案的形式完成课题,并在实训工作室的成组设备上实现设计方案。

2 实训项目的实施策略

实训项目的工程基础 沈阳工业大学与亚德克(中国)有限公司联合建立了“卓越工程师”联合培养实习实训基地,实训项目就是基于该实习实训基地的模块式柔性自动生产线实训系统展开的。基本系统由六个站组成,每站各有一套PLC控制系统独立控制,在基本单元模块实训完成以后,又可以将相邻的两站、三站直至六站连在一起,学习复杂系统的控制、编程、装配和调试技术。学生在实训过程中要综合运用现代实际生产中较流行的、较先进的各种很实用的技术知识点,其中包括PLC控制编程技术、电气控制技术、气动应用技术、传感器技术、机器人应用技术等知识,充分发挥自己的创新思维,采用模块化的设计对设备进行扩展改造。

实训项目的实施途径 学生在认真阅读实训指导书的基础上,掌握实训工作台的机械结构、气动单元和电器单元的组成。根据设备自拟训练任务或者由教师下达设计任务,学生为完成设计任务需要做以下工作:

1)启动并观察装置的运动过程,绘制出装置的机构运动简图、气动控制原理图、系统的机械装配图;

2)根据装置的实际电器接线情况,绘制出电气控制原理图及I/O分配表;

3)列出工作台上所有电器元件、气动元件的明细表,注明型号等信息;

4)读出PLC的控制程序,并结合实际运动过程,熟练掌握电器元件、气动元件及机械机构的工作原理,熟练掌握运动控制程序;

5)根据训练任务搭建电气控制系统,编制装置的运动过程控制程序。

6)在自动生产线上调试控制程序,完成设计任务要求的设备运动。

实训项目实施过程的管理

1)每五名学生组成一个实训小组,实行组长负责制,由各小组组长协助指导教师共同完成实训设备的使用调度工作;

2)实训时间为期一周,进程安排如表1所示。

3 本实训项目的特色

以项目设计为导向的综合能力培养理念 课程体系中与课程对应的实验和课程设计只是对一门课程知识点的验证及总结,而本项目是借鉴国外CDIO培养模式,将机电方向所涵盖的多门专业基础课和专业课的知识点融于工程项目设计之中,这样培养出来的人才才能做到与企业工作岗位的零距离衔接。

培养学生基于项目、问题的主动学习方法 实训项目成为专业基础课和专业课学习的主线。由于实训项目的任务下达时间是在学校教学的第六学期,学生将围绕工程设计任务主动地在第六、七学期开设的各门课程中搜寻专业知识,极大地调动了学生学习的主动性,这也正是CDIO培养模式所提倡的[4]。

工程项目验收的考核方式 课程考核以工程项目验收的形式,根据学生讲解设计思路、设备运行演示、现场答辩及设计项目报告等环节,由多名指导教师给出最终成绩。评选出考核成绩高的小组为全体学生演示设计的成果,促进全体学生共同进步。

注重学生综合素质提升 实训课中每组学生都承担了工程性极强的设计任务,目的是突出培养学生的创新精神、实践能力、自学能力、综合能力、交流沟通与表达能力、团队合作精神和对大系统的适应与调控能力,只有友好合作、不怕挫折的团队才能交上满意的答卷。

4 结论

通过完成生产过程控制任务的设计及实现,对学生进行贴近生产现场的工程实训,使学生很好地掌握了机械设计、工业自动化控制系统设计的过程和方法,培养了工程设计能力,提高了学生学习的方向性和主动性,提高了参与研制开发高技术附加值产品的能力和从事工程技术或协调管理的技能。在整个教学过程中,指导教师充当知识的引领者、项目进行的督查者、实训生产线的管理者,实现了引导式实践教学。笔者希望教改经验对其他工程院校的机械类专业以及其他工程类专业的人才培养起到有价值的借鉴作用。■

参考文献

[1]马德全,王立民.当前大学生存在的主要问题、成因及对策[J].内蒙古民族大学学报,2008,14(5):117-118.

[2]齐建家,刘桂波,何文广,等.基于CDIO模式的机床电气控制与PLC课程项目化教学设计[J].中国科技信息,

2012(10):231-232.